[實用新型]一種丁醇脫水回收高純丁醇的裝置

有效

• 申請號: 201320619422.8
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN204022709U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 張濤;李洪;高鑫;李鑫鋼
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C07C31/12
• 分類號: C07C31/12;C07C29/76;C07C29/86;C07C29/80
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗

技術領域

本實用新型涉及一種丁醇脫水回收高純度丁醇的裝置。?

背景技術

丁醇是一種重要的化工產品，具有多種用途，在塑料工業中用作化學原料，在食品和香料工業中用作萃取劑。?

隨著近年來生物發酵技術的成熟，生物能源丁醇走進人們的視野，它是新一代新型燃料，被稱為第二代生物燃料。在不改變發動機的前提下，汽油可允許與20％的丁醇相混合。丁醇分子中的碳原子數多于乙醇，單位體積消耗可釋放更多能量，具有能量密度高，經濟實用性好的特點。而且丁醇親水性比乙醇弱，在與汽油以任意比例混合時，產生的蒸汽壓力低，對管線的腐蝕性小、便于管道輸送。因此，丁醇更適合在目前國際能源形勢中廣泛應用。?

由于受到技術和資源的限制，我國丁醇產量不足以滿足國內市場的需求，供貨緊張的現象出現頻繁，每年都需要大量的進口來滿足國內需求，因此，在價格方面也受到國外很大影響。世界丁醇消費量200多萬噸，2011年需求量為340萬噸，未來5年消費量年均增長率預計為4%^[1]。?

因此，開發分離提純丁醇的技術對丁醇的市場有重要作用。生物發酵產生的丁醇以及使用過的溶劑丁醇中都含有水分，丁醇和水有共沸，而且水和丁醇混合時會有部分互溶，丁醇的純度很難提純。所以將丁醇中的水分脫除，可以得到純度較高的丁醇，可提高丁醇的價值。申請號為201080032088.5的專利是利用有機萃取劑將丁醇萃取到塔底然后分離提純丁醇，該工藝脫水后，還需要進再行萃取劑分離，工藝較復雜，而且控制點多。本實用新型人經過實驗研究發現可以通過一個蒸餾塔將丁醇和水分離，并且通過多次實驗得到水相和油相較好分層溫度范圍，脫除水分，得到高純的丁醇。?

參考文獻：?

[1]劉佳，汽提吸附法提取丙酮丁醇工藝的研究，河北科技大學學位論文，2011。?

發明內容

本實用新型的目的，是提供一種丁醇脫水回收高純度丁醇的裝置。?

本工藝實用新型所涉及的裝置簡單，成本低，安全可靠，容易操作。丁醇的回收率和純度都較高。?

本實用新型回收高純度丁醇裝置，設備連接如下：原料泵出口連接預熱器殼程入口，預熱器殼程出口連接蒸餾塔進口，蒸餾塔底物料分兩路，一路連接塔底泵出口，一路連接在再沸器管程入口，再沸器管程出口管線連接蒸餾塔底氣相入口，塔底泵出口連接預熱器管程入口，塔頂出口氣相連接冷凝器殼程入口，冷凝器殼程出口冷凝液連接水分傾析器入口，傾析器油相出口連接回流泵入口，回流泵出口連接蒸餾塔頂回流口，傾析器水相出口連接水處理單元。?

本實用新型的操作流程如下：?

本實用新型針對含水及少量雜質的丁醇，通過蒸餾塔、再沸器、冷凝器、水分傾析器等設備將丁醇中的水分脫除，得到高純度的丁醇。其工藝敘述：含水分和雜質的粗品丁醇經過進料泵，控制穩定的流量進原料預熱器預熱到合適溫度后進入精餾塔中，或不經過預熱直接進塔，在塔內經過氣液相互傳質，塔頂采出丁醇和水的氣相混合物，經冷凝到適宜溫度后進入水分傾析器，傾析器內設置分層緩沖通道和觀測視鏡，使水分和丁醇在選定的操作溫度下分層，水相層經過閥門管道控制經過水處理后排放，油相層輸送進入塔內，在塔內分布后向下流動與塔內上升蒸汽形成逆流傳質。塔底液相一部分經過再沸器加熱形成上升蒸汽；另一部分經過塔底泵，控制穩定的流量采出，塔底采出的高溫液相為產品高純度丁醇，高溫丁醇進入原料預熱器的給原料預熱，而丁醇被原料冷卻到適宜的溫度后進入產品罐儲存銷售。?

所述的蒸餾塔設備為立式空間設備，其內部安裝塔內構件；所述水分傾析器為常壓容器，下部為水層相，上部為丁醇油相，容器內部安裝緩沖道，外部下方分層處安裝視鏡。所述的冷凝器、預熱器、再沸器為換熱器。所述的設備可根據處理量不同而設計不同的大小尺寸。?

本實用新型裝置，原料與塔底采出的高溫丁醇液相相互換熱，降低了塔底再沸器的熱負荷，同時將塔底高溫丁醇冷卻，有利于裝置的節能和丁醇的儲存。?

本實用新型裝置經過設計運行后，回收的丁醇純度可達99%，丁醇的回收率最高可達98.7%。?

附圖說明

圖1：本實用新型丁醇脫水回收高純丁醇常規裝置圖；?

圖2：本實用新型丁醇脫水回收高純丁醇直接利用液位差進塔裝置圖；?

其中：1、進料泵；2、原料預熱器；3、蒸餾塔；4、再沸器；5、塔底泵；6、冷凝器；7、7、水分傾析器；8、回流泵。?