专利名称：一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法
技术领域：
本发明涉及一种醇水分离方法，特别是涉及一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法。
背景技术：
随着石油资源的日渐枯竭，未来能源结构将转向以煤和天然气为主，通过天然气或煤气化生产合成气制低碳混合醇作为替代燃料，越来越受到人们的重视，对缺乏石油资源的国家或地区而言，表明了人们可以通过非石油资源，如煤和天然气等的气化生成合成气来工业化生产低碳醇燃料。然而在合成气制备低碳醇的工艺中，不可避免的产生的大量的含醇废液，从其中回收醇类对可持续发展和环境保护有着重要的意义。近年来一氧化碳催化加氢成为生产低碳混合醇的重要途径，但其副反应会产生大量的醇水混合物。低碳混合醇一般是指(C1-C5)醇类混合物，可直接掺入汽油作发动机燃料。酒精生产过程中也会得到低碳混合醇，主要是甲醇、乙醇和水的混合物系。如果将工业生产中产生的各种废液直接排放会造成严重的资源浪费和环境污染，对含醇废液进行回收得到低碳混合醇或者纯度较高的醇类有巨大的环境意义和经济意义。低碳醇混合物有广阔的应用前景，概括起来主要有以下几个方面
(I)用作替代燃料虽然低碳混合醇热值略低于汽、柴油，但是由于醇中氧的存在，其燃烧比汽、柴油充分；尾气中C0、N0x及烃类排放量少，是环境友好燃料；如果克服机械上的问题而直接作为机动车用燃料，其现实意义不可低估。(2)清洁汽油添加剂研究发现，MTBE (甲基叔丁基醚)作为汽油添加剂存在严重的问题，如储存、运输及使用过程中易于泄`漏和污染饮用水等，威胁人类健康；虽然MTBE的使用仍会延续一段时间。但最终禁用只是一个时间问题。这为低碳混合醇的开发应用提供了巨大的发展契机；低碳混合醇具有很高的辛烷值，其防爆、抗震性能优越。当然高级醇含量越高与汽油的互溶性越好。(3)化学品及化工原料从更深层次看，低碳混合醇应用前景在于其作为化学产品和大宗化工生产原料的巨大价值。近年来低碳混合醇的化工应用前景逐步看好，低碳混合醇经分离可得到乙、丙、丁、戊醇等价格较高的醇类，缓解国内市场上短缺化工原料的问题。(4)低碳混合醇的其他应用包括作为煤液化的手段之一，实现煤的烷基化和可溶化及有效运输。作为液化石油气(LPG)代用品；直接作为通用化学溶剂及用于高效发电等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法，本发明采用萃取剂打破乙醇-水的共沸，分离了多元醇与水的混合物，得到较高纯度的产品，使物质得以再次利用，容易操作和控制。本发明的目的是通过以下技术方案实现的
一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法，所述方法包括以下过程醇水混合物料在泡点状态进入醇水分离塔BI，同时萃取剂从靠近塔顶位置连续加入，控制BI塔的塔顶馏出物为乙醇、正丙醇和异丁醇，之后进入乙醇回收塔B2 ;水和萃取剂乙二醇从BI塔塔底引入溶剂回收塔B4，实现溶剂乙二醇的回收利用；由塔BI的塔顶馏出物经换热器Hl和泵P2进入乙醇回收塔B2，塔顶得到高纯度乙醇；塔底得到正丙醇和异丁醇的混合物再经换热器H3和泵P3进入正丙醇异丁醇回收塔B3，塔顶得到高纯度正丙醇，塔底得到高纯度异丁醇；由BI塔塔底得到的馏出物经换热器Hl和泵Pl引入溶剂回收塔B4，实现溶剂回收；为保证流股能进入塔内完成精馏操作，流股的操作压强高于进入塔板的压强，并且保持热状态，因此在工艺流程加入泵P和阀门V进行控制，并将其设定统一的进料标准，压强为1. 2atm,出料温度为80°C。所述的一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法，所述回收乙醇、正丙醇、异丁醇的含高纯度产品。所述的一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法，所述塔板数设置为82，进料位置选择在塔中部进料，萃取剂进料位置靠近塔顶的塔板，回流比变化范围为I 5。所述的一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法，所述BI为萃取精馏塔，B2、B3、B4为普通精馏塔。本发明的优点与效果是
本发明采用萃取剂打破乙醇-水的共沸，并且较好分离了多元醇与水的混合物，得到较高纯度的产品，分离效果好，降低生产成本，使物质得以再次利用，容易操作和控制，适合大规模分离过程。
图1为利用萃取精馏分离醇水混合物的工艺流程图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明进行详细说明。本发明原料按比例同BI塔中部进入萃取精馏塔，萃取剂乙二醇由接近塔顶部位置进入。BI塔底产品流率由阀门控制，经过泵进入到B4普通精馏塔中，B4塔底产品为萃取剂重新加入到BI塔中，实现溶剂的循环利用。BI塔顶部分回流，回流比I 5，产品流率由阀门控制，经过泵进入到B2普通精馏塔中。B2塔底产品由阀门和泵控制进入到B3普通精馏塔中。实施例一，醇水混合物料在泡点状态进入醇水分离塔BI，同时萃取剂从靠近塔顶位置连续加入，控制BI塔的塔顶馏出物为乙醇、正丙醇和异丁醇，之后进入乙醇回收塔B2 ；水和萃取剂(乙二醇)从BI塔塔底引入溶剂回收塔B4，实现溶剂乙二醇的回收利用。由塔BI的塔顶馏出物经换热器Hl和泵P2进入乙醇回收塔B2，塔顶得到高纯度乙醇。塔底得到正丙醇和异丁醇的混合物再经换热器H3和泵P3进入正丙醇异丁醇回收塔B3，塔顶得到高纯度正丙醇，塔底得到高纯度异丁醇。由BI塔塔底得到的馏出物经换热器Hl和泵Pl引入溶剂回收塔B4，实现溶剂回收。以上各工艺参数见表I 3。表I进料流股F的组成
权利要求
1.一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法，其特征在于，所述方法包括以下过程: 醇水混合物料在泡点状态进入醇水分离塔BI，同时萃取剂从靠近塔顶位置连续加入，控制 BI塔的塔顶馏出物为乙醇、正丙醇和异丁醇，之后进入乙醇回收塔B2 ;水和萃取剂乙二醇从BI塔塔底引入溶剂回收塔B4，实现溶剂乙二醇的回收利用；由塔BI的塔顶馏出物经换热器Hl和泵P2进入乙醇回收塔B2，塔顶得到高纯度乙醇；塔底得到正丙醇和异丁醇的混合物再经换热器H3和泵P3进入正丙醇异丁醇回收塔B3，塔顶得到高纯度正丙醇，塔底得到高纯度异丁醇；由BI塔塔底得到的馏出物经换热器Hl和泵Pl引入溶剂回收塔B4，实现溶剂回收；为保证流股能进入塔内完成精馏操作，流股的操作压强高于进入塔板的压强，并且保持热状态，因此在工艺流程加入泵P和阀门V进行控制，并将其设定统一的进料标准，压强为1. 2atm,出料温度为80°C。
2.根据权利要求1所述的一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法，其特征在于，所述回收乙醇、正丙醇、异丁醇的含高纯度产品。
3.根据权利要求1所述的一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法，其特征在于，所述塔板数设置为82，进料位置选择在塔中部进料，萃取剂进料位置靠近塔顶的塔板，回流比变化范围为I 5。
4.根据权利要求1所述的一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法，其特征在于，所述BI为萃取精馏塔，B2、B3、B4为普通精馏塔。
全文摘要
一种利用萃取精馏分离醇水混合物的方法，涉及一种醇水分离方法，包括以下过程醇水混合物料在泡点状态进入醇水分离塔B1，同时萃取剂从靠近塔顶位置连续加入，控制B1塔的塔顶馏出物为乙醇、正丙醇和异丁醇，之后进入乙醇回收塔B2；水和萃取剂乙二醇从B1塔塔底引入溶剂回收塔B4；塔底得到正丙醇和异丁醇的混合物再经换热器H3和泵P3进入正丙醇异丁醇回收塔B3；由B1塔塔底得到的馏出物经换热器H1和泵P1引入溶剂回收塔B4；本发明采用萃取剂打破乙醇-水的共沸，并且较好分离了多元醇与水的混合物，得到较高纯度的产品，分离效果好，降低生产成本，使物质得以再次利用，容易操作和控制，适合大规模分离过程。
文档编号C07C31/08GK103044194SQ201210549770
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者张志刚, 李文秀, 邢媛, 张弢 申请人:沈阳化工大学