CN110683937B - 以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法 - Google Patents

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Abstract

以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯‑正丙醇的方法，涉及一种分离苯‑正丙醇的方法，该方法以离子液体（三辛基甲基醋酸铵）为萃取剂，所采用的装置包括萃取精馏塔（塔1）和萃取剂回收塔（塔2）。塔1为常压精馏塔，顶部设有萃取剂入口和冷凝回流装置，原料由塔中部进入，纯度高于99.5wt%的苯从1塔塔顶出料口产出，正丙醇与萃取剂的混合物从塔1底部流出，从塔2顶部进入。塔2为减压精馏塔，纯度为99.5wt%的正丙醇从塔2顶部产出，萃取剂从塔2底部产出，回流到塔1重新使用。本发明的优点是操作方便、易于控制,实现了溶剂的循环利用，能量消耗减少,成本降低,而且分离效果较好，具有很好的经济性，并有利于环保。

Description

以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法
技术领域
本发明涉及一种分离苯-正丙醇的方法，特别是涉及一种以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法。
背景技术
苯和正丙醇均是重要的化工基本原料，在苯和正丙醇的生产和使用过程中会产生共沸物，用普通方法无法将其分离，萃取精馏是工业上分离共沸物的一种常用方法。萃取精馏是向原料液中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂)，以改变原有组分间的相对挥发度而达到分离要求的特殊精馏方法，其要求萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点高得多，且不与组分形成共沸液，并容易回收。萃取精馏的关键技术为萃取剂的选择，传统的有机溶剂有用量大、能耗高，易挥发污染空气等缺点；而传统的盐类萃取剂具有溶解性低，腐蚀性强，低温下易结晶，钙化导致设备腐蚀，堵塞等问题。作为一种新型的萃取剂，离子液体具有可忽略的蒸汽压、化学稳定性高、沸点高、液态范围广，可循环使用，可设计性强等优点可以弥补传统萃取剂的缺陷。
苯是极性较低的烃类物质，大多数高极性离子液体不溶于苯，而非极性离子液体的分离能力一般都较低。所以在苯-正丙醇混合物分离过程中使用的离子液体要在极性和非极性体系中都具有较高的溶解性，并同时对待分离体系具有较高的选择性。单纯通过试验的方法很难找到合适的离子液体，因此在试验前要先进行精密的量子化学计算，从溶解性和选择性两方面尽可能缩小试验的范围。
除了溶解性和选择性外离子液体的黏度，密度等物理性能也影响着最终的分离结果，所以在得到待选离子液体后首先要进行气液相平衡实验，并用合适的热力学方程对测得的数据进行拟合建立数学模型。并对黏度，密度等物理性能进行测试。将得到的结果代入ASPEN过程模拟软件进行计算，并通过实际精馏塔操作进行调试得到最佳的萃取剂和最优的工艺过程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法，本发明以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂，用萃取精馏塔和萃取剂回收塔对苯和正丙醇进行回收，萃取剂可循环使用，能量消耗减少，成本降低，而且分离效果较好，具有很好的经济性，并有利于环保。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法，所述方法以离子液体（三辛基甲基醋酸铵）为萃取剂，采用萃取精馏塔（塔1）和萃取剂回收塔（塔2）连续对苯-正丙醇进行分离方法；
包括以下制备过程：以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂，用萃取精馏塔和萃取剂回收塔对苯和正丙醇进行回收，萃取剂循环使用；萃取剂从精馏塔的第二或第三块塔板上加入；苯-正丙醇混合物原料从塔中部进入；总的塔板数和进料位置与原料总量，组成以及萃取剂用量等因素相关，通过ASPEN软件进行初算，并以实际精馏实验进行校正；塔顶得到苯产品，精馏塔塔底产出的正丙醇萃取剂混合液从塔顶进入溶剂回收塔，离子液体几乎没有挥发性，因此回收塔的塔板数设置较少；为了避免塔底温度过高使萃取剂分解或碳化，塔（2）采用减压精馏，压力在200Pa；正丙醇从塔顶产出，萃取剂从塔底产出，最后溶剂回收塔塔底产出的萃取剂被循环并与少量补充的萃取剂混合后回到萃取精馏塔。
所述的以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法，所述以纯度高于99.0wt%的三辛基甲基醋酸铵离子液体为萃取剂。
所述的以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法，所述萃取精馏塔为常压连续精馏塔，塔顶有萃取剂入口和产物苯的出口，塔中部有待分离原料的入口，塔底有萃取剂和正丙醇混合物产品出口。
所述的以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法，所述塔（2）为减压塔，顶部与塔（1）相连，萃取剂和正丙醇混合物从塔顶进入，塔顶和塔底分别有正丙醇和萃取剂出口。
本发明的优点与效果是：
本发明操作方便、易于控制，实现了溶剂的循环利用，能量消耗减少，成本降低,而且分离效果较好，具有很好的经济性，并有利于环保。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂，用萃取精馏塔和萃取剂回收塔对苯和正丙醇进行回收，萃取剂可循环使用。因为离子液体几乎不挥发，因此萃取剂从精馏塔的第二或第三块塔板上加入。为了保证苯-正丙醇体系分离时有足够的精馏和提留段，苯-正丙醇混合物原料从塔中部进入。总的塔板数和进料位置与原料总量，组成以及萃取剂用量等因素相关，可以通过ASPEN软件进行初算，并以实际精馏实验进行校正。塔顶得到苯产品，纯度可达到99.5wt% 。精馏塔塔底产出的正丙醇萃取剂混合液从塔顶进入溶剂回收塔，因为离子液体几乎没有挥发性，因此回收塔的塔板数较少。为了避免塔底温度过高使萃取剂分解或碳化，塔2采用减压精馏，压力在200Pa左右。正丙醇从塔顶产出，纯度可达到99.5wt%，萃取剂从塔底产出，萃取剂的纯度能达到99.0wt%。最后溶剂回收塔塔底产出的萃取剂被循环并与少量补充的萃取剂混合后回到萃取精馏塔。
实施例1：如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔1有20块理论板，萃取剂三辛基甲基醋酸铵从第2块理论板进入，流量为10kg/h，苯和正丙醇混合物从第11块理论板进入，组成为苯85.0wt%，正丙醇15.0wt%，流量为100kg/h；萃取精馏塔1常压操作，回流比2，塔顶可以得到质量分数为99.5wt%的苯，塔釜出料为苯含量低于0.01 wt%的三辛基甲基醋酸铵-正丙醇混合液；塔底流出液进入溶剂回收塔（塔2）回收萃取剂，回收塔压力为220Pa，塔2的理论板为5块，顶部得到99.5wt%正丙醇，底部得99.0wt%的三辛基甲基醋酸铵，可循环使用。
实施例2：如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔1有25块理论板，萃取剂三辛基甲基醋酸铵从第2块理论板进入，流量为20kg/h，苯和正丙醇混合物从第13块理论板进入，组成为苯75.0wt%，正丙醇25.0wt%，流量为120kg/h；萃取精馏塔1常压操作，回流比2.5，塔顶可以得到质量分数为99.5wt%的苯，塔釜出料为苯含量低于0.01 wt%的三辛基甲基醋酸铵-正丙醇混合液；塔底流出液进入溶剂回收塔（塔2）回收萃取剂，回收塔压力为200Pa，塔2的理论板为6块，顶部得到99.5wt%正丙醇，底部得99.0wt%的三辛基甲基醋酸铵，可循环使用。
实施例3：如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔1有27块理论板，萃取剂三辛基甲基醋酸铵从第2块理论板进入，流量为25kg/h，苯和正丙醇混合物从第13块理论板进入，组成为苯70.0wt%，正丙醇30.0wt%，流量为200kg/h；萃取精馏塔1常压操作，回流比2，塔顶可以得到质量分数为99.5wt%的苯，塔釜出料为苯含量低于0.01 wt%的三辛基甲基醋酸铵-正丙醇混合液；塔底流出液进入溶剂回收塔（塔2）回收萃取剂，回收塔压力为250Pa，塔2的理论板为5块，顶部得到99.5wt%正丙醇，底部得99.0wt%的三辛基甲基醋酸铵，可循环使用。

Claims (4)

1.以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法，其特征在于，所述方法以离子液体三辛基甲基醋酸铵为萃取剂，采用萃取精馏塔和萃取剂回收塔，连续对苯-正丙醇进行分离方法；所述的萃取精馏塔为塔1，萃取剂回收塔为塔2；
包括以下制备过程：以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂，用萃取精馏塔和萃取剂回收塔对苯和正丙醇进行回收，萃取剂循环使用；萃取剂从精馏塔的第二或第三块塔板上加入；苯-正丙醇混合物原料从塔中部进入；总的塔板数和进料位置与原料总量，组成以及萃取剂用量因素相关，通过ASPEN软件进行初算，并以实际精馏实验进行校正；塔顶得到苯产品，精馏塔塔底产出的正丙醇萃取剂混合液从塔顶进入溶剂回收塔，离子液体几乎没有挥发性，因此回收塔的塔板数设置较少；为了避免塔底温度过高使萃取剂分解或碳化，塔2采用减压精馏，压力在200Pa；正丙醇从塔顶产出，萃取剂从塔底产出，最后溶剂回收塔塔底产出的萃取剂被循环并与少量补充的萃取剂混合后回到萃取精馏塔。
2.根据权利要求1所述的以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法，其特征在于，以纯度高于99.0wt%的三辛基甲基醋酸铵离子液体为萃取剂。
3.根据权利要求1所述的以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法，其特征在于，所述萃取精馏塔为常压连续精馏塔，塔顶有萃取剂入口和产物苯的出口，塔中部有待分离原料的入口，塔底有萃取剂和正丙醇混合物产品出口。
4.根据权利要求1所述的以三辛基甲基醋酸铵为萃取剂分离苯-正丙醇的方法，其特征在于，所述塔2为减压塔，顶部与塔1相连，萃取剂和正丙醇混合物从塔顶进入，塔顶和塔底分别有正丙醇和萃取剂出口。
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苯-正丙醇-三辛基甲基醋酸铵物系等压气液相平衡数据的测定及关联;李文秀等;《石油化工》;20201231;全文 *

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