水分离膜组成。其原理是利用油水分离膜对油相和水相的分流作用，达到将油水两相分开的目的。在本实用新型低碳混合醇分离子系统所欲分离提纯的低碳混合醇中，正丙醇和水沸点相差约2.8°C左右，容易形成共沸，单纯采用正丙醇精馏塔400进行正丙醇分离提纯时，得到的正丙醇产品中含有一定的水分。在乙醇精馏塔200塔底液进入正丙醇精馏塔400之前，先使其进入膜分离装置430。该膜分离装置中含有渗透汽化膜，在渗透汽化膜的作用下，能够实现油水分离，从而能够减少后期进入正丙醇精馏塔400中的水分，进而减少正丙醇产品中的水含量，提高正丙醇产品的纯度。同时，采用膜分离装置430进行提纯，还有利于减少能耗，节约成本。
[0072]在正丙醇精馏塔400之前增设膜分离装置430，就能够在一定程度上减少进入正丙醇精馏塔400中的水量。在一种优选的实施方式中，上述乙醇塔底出料口与膜分离进料口之间的流路上还设置有第一分相器440，第一分相器440具有第一分相进料口、第一水相出料口和第一油相出料口 ；其中，第一分相进料口与乙醇塔底出料口相连；第一油相出料口与膜分离进料口相连。
[0073]乙醇精馏塔200的塔底液中的主要成分为正丙醇、混合丁醇及水。利用正丙醇和混合丁醇在水中溶解度较小的特性，通过第一分相器440对该塔底液进行分相处理，能够在一定程度上实现油水两相的分离。从而能够进一步减少进入正丙醇精馏塔400的水量，提尚正丙醇的纯度。
[0074]本实用新型的上述低碳混合醇分离子系统中，利用第一分相器440和膜分离装置430进行油水分离处理，就能够减少水分对正丙醇纯度的影响。
[0075]如图2和图3所示，在第二实施例与第三实施例中，上述的低碳混合醇分离子系统还包括设置在低碳醇分离器与甲醇精馏塔100之间的第一脱水精馏塔500，第一脱水精馏塔500具有第一脱水塔进料口、第一脱水塔顶出料口和第一脱水塔底出料口 ；其中，第一脱水塔进料口与低碳混合醇出口相连，第一脱水塔顶出料口与甲醇塔进料口相连；第一脱水塔进料口为低碳混合醇进料口。将低碳混合醇投入甲醇精馏塔100进行甲醇分离之前，先使低碳混合醇进入第一脱水精馏塔500进行脱水处理，有利于进一步减少水含量，提高各单醇产品的纯度。
[0076]更优选地，上述低碳混合醇分离子系统还包括不凝气脱除塔600和闪蒸罐610 ;不凝气脱除塔600设置在低碳醇分离器与第一脱水精馏塔500之间，具有脱除塔进料口、脱除塔顶出料口和脱除塔底出料口，其中脱除塔底出料口与第一脱水塔进料口相连；闪蒸罐610设置在低碳醇分离器与不凝气脱除塔600之间，具有闪蒸罐进料口和闪蒸罐出料口，其中闪蒸罐进料口与低碳混合醇出口相连，闪蒸罐出料口与脱除塔进料口相连。从前段合成工序中产出的低碳混合醇产品，除了还有一定量的水分之外，还存在少量的不凝气(如烷烃类气体、一氧化碳、氮气等)及一些低沸点杂质(如乙醛、丙酮等醛酮类、甲酸甲酯、乙酸甲酯等酯类)。在第一脱水精馏塔500之前设置闪蒸罐610和不凝气脱除塔600，有利于去除上述这些不凝气和低沸点杂质，使单醇产品的纯度得到进一步提高。在实际操作的过程中，为了减少环境污染，优选将闪蒸罐出料口和脱除塔顶出料口采出的不凝气和低沸点杂质通过火炬进行焚烧处理。
[0077]本实用新型的上述低碳混合醇分离子系统中，可以将萃取精馏塔300的萃取剂进料口连接在萃取剂储罐380处，以向萃取精馏塔300提供萃取剂。相应将萃取精馏塔300的塔底萃取液回收至萃取剂回收罐390中即可。优选地，出于减少萃取剂耗量、降低生产成本的目的，上述低碳混合醇分离子系统还包括萃取剂回收塔700，萃取剂回收塔700具有回收塔进料口、回收塔顶出料口和回收塔底出料口；其中，回收塔进料口与萃取塔底出料口相连；回收塔底出料口与萃取剂进料口相连。在实际操作的过程中，为了减少环境污染，优选将回收塔顶出料口采出的气体通入火炬进行焚烧处理。
[0078]本实用新型的上述低碳混合醇分离子系统中，第一脱水精馏塔500、第一分相器440及膜分离装置430中采出的水相可以直接输送至废水处理装置中进行废水处理。
[0079]如图2所示，在第二实施例中，上述低碳混合醇分离子系统还包括第二脱水精馏塔800和第二分相器810 ;第二脱水精馏塔800具有第二脱水塔进料口、第二脱水塔顶出料口和第二脱水塔底出料口 ；第二分相器810具有第二分相进料口、第二水相出料口和第二油相出料口；其中，第二脱水塔进料口分别与膜分离水相出料口、第一水相出料口和第二水相出料口相连；第二分相进料口与第二脱水塔顶出料口相连，第二油相出料口与膜分离进料口相连。将第一分相器440和膜分离装置430中采出的水相进一步通过第二脱水精馏塔800进行脱水处理，有利于将这些水相中携带的正丙醇、丁醇等油相进一步回收，从而提高单醇产品的产量、减少单醇流失量。此外，在第二脱水精馏塔800塔顶处设置第二分相器810，有利于进一步减少醇类的流失量。然后，可以将第一脱水精馏塔500和第二脱水精馏塔800塔底脱除的废水回收至废水储罐850中以作他用。
[0080]本实用新型的上述低碳混合醇分离子系统中，在正丙醇精馏塔400的正丙醇塔顶出料口采出的正丙醇产品，就具有较高的纯度。
[0081]如图2所示，在第二实施例中，上述低碳混合醇分离子系统还包括正丙醇提纯精馏塔900，正丙醇提纯精馏塔900具有提纯塔进料口、提纯塔顶出料口和提纯塔底出料口 ；其中，提纯塔进料口与正丙醇塔顶出料口相连；提纯塔底出料口与正丙醇储罐410相连。进一步对正丙醇进行精馏提纯，能够进一步减少正丙醇产品中的低沸点杂质。这些低沸点杂质可以直接排放至大气中，更优选地，可以将这些低沸点杂质通过火炬进行焚烧分解。
[0082]本实用新型的上述低碳混合醇分离子系统中，如图1至图3所示，在第一至第三各实施例中，在各个精馏塔塔顶分别设置一个冷却器。具体地，上述低碳混合醇分离子系统还包括冷却装置，冷却装置包括:第一冷却器120具有第一冷凝进料口、第一回流液出口与第一冷凝液出口 ；第一冷凝进料口与甲醇塔顶出料口相连，第一回流液出口与甲醇精馏塔100的塔顶循环液进口相连，第一冷凝液出口与甲醇储罐110相连；第二冷却器210具有第二冷凝进料口、第二回流液出口与第二冷凝液出口 ；第二冷凝进料口与乙醇塔顶出料口相连，第二回流液出口与乙醇精馏塔200的塔顶循环液进口相连，第二冷凝液出口与萃取塔进料口相连；第三冷却器320具有第三冷凝进料口、第三回流液出口与第三冷凝液出口 ；第三冷凝进料口与萃取塔顶出料口相连，第三回流液出口与萃取精馏塔300的塔顶循环液进口相连，第三冷凝液出口与乙醇储罐310相连；第四冷却器450具有第四冷凝进料口、第四回流液出口与第四冷凝液出口 ；第四冷凝进料口与正丙醇塔顶出料口相连，第四回流液出口与正丙醇精馏塔400的塔顶循环液进口相连，第四冷凝液出口与提纯塔进料口相连。
[0083]如图2和图3所示，在第二和第三实施例中，第五冷却器510具有第五冷凝进料口、第五回流液出口与第五冷凝液出口 ；第五冷凝进料口与第一脱水塔顶出料口相连，第五回流液出口与第一脱水精馏塔500的塔顶循环液进口相连，第五冷凝液出口与甲醇塔进料口相连；第六冷却器620具有第六冷凝进料口、第六回流液出口与不凝气出口 ；第六冷凝进料口与脱除塔顶出料口相连，第六回流液出口与不凝气脱除塔600的塔顶循环液进口相连。
[0084]如图2所示，在第二实施例中，第七冷却器710具有第七冷凝进料口、第七回流液出口与第七冷凝液出口 ；第七冷凝进料口与回收塔顶出料口相连，第七回流液出口与萃取剂回收塔700的塔顶循环液进口相连；第八冷却器820具有第八冷凝进料口与第八冷凝液出口 ；第八冷凝进料口与第二脱水塔顶出料口相连，第八冷凝液出口与第二分相进料口相连；第九冷却器910具有第九冷凝进料口、第九回流液出口与第九冷凝液出口 ；第九冷凝进料口与提纯塔顶出料口相连，第九回流液出口与正丙醇提纯塔的塔顶循环液进口相连。
[0085]在每一个精馏塔塔顶设置冷却器，有利于对塔顶出料口采出的气体进行冷凝和循环提纯处理，能够进一步提尚各单醇广品的纯度。
[0086]如图2和图3所示，在乙醇塔底出料口和第一分相进料口之间的流路上还设置有第十冷却器230 ;在回收塔底出料口与萃取剂进料口之间的流路上还设置有第十一冷却器340。这样的设置能够促使各将乙醇精馏塔200塔底液和萃取剂回收塔700塔底也进行降温，防止高温影响后期的提纯过程。在实际操作过程中，优选在第十一冷却器340和萃取剂进料口之间的流路上设置萃取剂储罐380，以控制所回收的萃取剂再次进入萃取精馏塔300时的流速。另外，还可以在第二脱水精馏塔800的第二脱水塔底出料口与废水储罐850之间的流路上增设第十二冷却器840，第一脱水精馏塔500的第一脱水塔底出料口与废水储罐850之间的流路上增设第十三冷却器530，以对第一脱水精馏塔500与第二脱水精馏塔800中脱出的废水进行降温。
[0087]此外，各精馏塔都具有塔底再沸器(甲醇塔底再沸器130、乙醇塔底再沸器220、萃取塔底再沸器330、正丙醇塔底再沸器460、回收塔底再沸器720、提纯塔底再沸器920、第一脱水塔底再沸器520、第二脱水塔底再沸器830及不凝气脱除塔底再沸器630)，用以控制对各进料口进入液料的加热温度。本领域技术人员均知晓关于再沸器的设置，在此不再赘述。
[0088]根据本实用新型的另一个方面，提供了一种低碳混合醇合成与分离的联合工艺。该联合工艺包括采用前述的联合生产系统中的低碳混合醇合成子系统进行低碳混合醇合成工艺，以及采用所述联合生产系统中的低碳混合醇分离子系统进行所述低碳混合醇分离工艺。
[0089]其中，低碳混合醇合成工艺包括以下步骤:
[0090]步骤S1:对输进低碳醇合成系统的原料气进行加压处理，使所述原料气的加压压力处于预定压力范围内；
[0091]步骤S2:对加压完成后的所述原料气进行加热处理，使所述原料气的加热温度处于第一预定温度范围内(第一预定温度范围为170°C到210°C之间)；
[0092]步骤S3:将加热完成后的所述原料气进行低碳醇合成加工生成合成混合物(原料气在低碳醇合成器21内在催化剂的作用下，反应生成甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、蜡和轻油等混合物，其中，反应生成的戊醇的含量相对较少)；
[0093]步骤S4:从所述合成混合物中分离出低碳醇产品。
[0094]其中，在步骤S4中，原料气在低碳醇合成器21生成合成混合物后，生成的合成混合物经过至少一次分离工艺获得低碳醇产品。分离工艺包括一次分离工艺和二次分离工艺，一次分离工艺将合成混合物分离以获得包含低碳醇产品的一次分离合成混合物和蜡产品。一次分离合成混合物经二次分离工艺以获得低碳醇产品和剩余混合物。一次分离工艺在系统的一级分离器23内进行，