[發(fā)明專利]單側(cè)線萃取共沸精餾分離乙醇-水-異丙苯混合溶液的方法

有效

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• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104058923A
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧正桂;孫昊
• 申請（專利權(quán)）人: 南京師范大學(xué)
• 主分類號: C07C15/085
• 分類號: C07C15/085;C07C31/08;C07C7/06;C07C7/08;C07C29/84
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 韓朝暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種多元組分分離的集成工藝，具體涉及一種單側(cè)線萃取共沸精餾分離乙醇-水-異丙苯混合溶液的方法。

背景技術(shù)

異丙苯是重要的基本有機(jī)化工原料，主要用來生產(chǎn)用途廣泛的苯酚和丙酮。目前，全球異丙苯的產(chǎn)量近千萬噸，有90%以上的異丙苯用來生產(chǎn)苯酚和丙酮，其它用途是作為油漆、清漆和搪瓷琺瑯的稀釋劑，以及用作某些石油溶液的成分以及用作高辛烷值航空燃料油組份。另外，異丙苯還可用于制造聚合和氧化催化劑，并由它制取苯乙酮、α-甲基苯乙烯和過氧化物等產(chǎn)品。預(yù)計全球未來十年內(nèi),異丙苯將以3.8%的年增長率遞增，其中亞洲是主要的增長區(qū)，年增長率可達(dá)11.8%。

在異丙苯與硫酸進(jìn)行磺化反應(yīng)生成異丙基苯磺酸的過程中，生成產(chǎn)物中加入乙醇，經(jīng)結(jié)晶得到異丙基苯磺酸，剩余為乙醇和異丙苯的水溶液，由于乙醇、水及異丙苯相互之間存在復(fù)雜的二元和三元共沸物，組成及共沸點(diǎn)見圖1所示，其中乙醇與水之間共沸點(diǎn)為78.17℃，乙醇與異丙苯之間共沸點(diǎn)80.5℃，乙醇與水和異丙苯三元組成之間共沸點(diǎn)為84.0℃，水與異丙苯之間共沸點(diǎn)為96.0℃，因此采用常規(guī)精餾法，難以分離、提取剩余混合液中的乙醇和異丙苯。目前乙醇-水-異丙苯混合溶液主要采用吸附法脫除水，然后將乙醇和異丙苯混合作為燃料，該方法嚴(yán)重浪費(fèi)乙醇和異丙苯，造成異丙基苯磺酸生產(chǎn)成本高，并造成環(huán)境的不良影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種單側(cè)線萃取共沸精餾分離乙醇、水及異丙苯混合溶液的工藝，與傳統(tǒng)工藝相比，本發(fā)明具有工藝步驟簡單，經(jīng)一次分離提取所述混合溶液中的乙醇和異丙苯，乙醇和異丙苯的含量、收率高，可循環(huán)利用；分離后水中乙醇和異丙苯總含量低于0.2%；所用萃取劑便于再生、循環(huán)利用，分離過程能耗低。

本發(fā)明采用單側(cè)線萃取共沸精餾分離乙醇-水-異丙苯混合溶液的集成工藝，單側(cè)線萃取共沸精餾塔由萃取精餾段和共沸精餾段構(gòu)成，原料液經(jīng)單側(cè)線萃取共沸精餾裝置一次處理，可得99.9%以上的乙醇和99.0%以上異丙苯，收率分別達(dá)到99.9%和98.3%以上，分離后水中含乙醇和異丙苯總含量低于0.2%。

為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：所述的單側(cè)線萃取共沸精餾分離乙醇、水及異丙苯混合溶液的工藝如下：單側(cè)線萃取共沸精餾塔由萃取精餾段和共沸精餾段構(gòu)成，萃取精餾段和共沸精餾段之間通過降液管連接；原料液乙醇、水及異丙苯混合溶液從萃取精餾段的中下部加入單側(cè)線萃取共沸精餾塔中，改性萃取劑由萃取精餾段的中上部加入單側(cè)線萃取共沸精餾塔中，改性萃取劑為含4～10%MgSO₄的二鄰苯二甲酸二辛脂溶液，控制萃取精餾段頂部、底部溫度，塔頂?shù)玫?9.9 %以上乙醇，萃取精餾段底部含改性萃取劑的混合液經(jīng)降液管流至共沸精餾段處理；控制共沸精餾段頂部、底部溫度，含改性萃取劑的混合液經(jīng)共沸精餾段處理，共沸精餾段頂部由側(cè)線出料口流出液為異丙苯和水的混合液汽體，冷凝后分為異丙苯層和水層，異丙苯層99%以上的異丙苯，水層含異丙苯和乙醇低于0.2%，共沸精餾段塔底流出液為99.7%以上的改性萃取劑，循環(huán)至萃取精餾段循環(huán)使用。

所述的方法中，萃取精餾段頂、底部溫度分別控制為78.2～78.5℃和128.2～130.4℃，共沸精餾段頂、底部溫度分別控制為96.0～97.1℃和142.3～144.7℃。

所述的方法中，原料液的質(zhì)量百分組成為75～85%乙醇、10～15%水及5～10%異丙苯。

所述的方法中，原料液與改性萃取劑的質(zhì)量流量比例為1：0.4～1.2。

所述的降液管底部設(shè)溢流槽，液封共沸精餾段汽體。