[發明專利]一種分離異丙醇二異丙醚水溶液的方法和裝置

有效

• 申請號: 201910343639.2
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110028385B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 張治山;光超
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: C07C29/82
• 分類號: C07C29/82;C07C31/10;C07C41/42;C07C43/04
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 馬金華

本發明公開了一種分離異丙醇二異丙醚水溶液的方法和裝置，分離方法集成了非均相共沸精餾和變壓精餾、隔壁塔和熱泵技術，步驟為：原水溶液加入到T1副塔，副塔底部排出水，塔頂蒸汽冷凝分層，全部水相和部分有機相用于T1回流，剩余有機相進入T2，其中塔頂蒸汽用于熱泵過程。T2頂部蒸汽返回T1主塔，T1和T2底部采出異丙醇和二異丙醚產品。適用于該方法的裝置包括：隔壁塔T1、高壓汽提塔T2、壓縮機C1、傾析器D1、冷凝器E1、再沸器E2、E3和E4。其中，E1、E2、E3和E4分別連接在T1頂部、T1副塔底部、T2底部和T1主塔底部，C1用來壓縮部分T1塔頂蒸汽，D1連接在C1之后。本發明解決了該多共沸物復雜體系的分離難題，具有高效節能、產品純度和回收率高的優點。

技術領域

本發明屬于化工行業的分離純化領域，具體涉及一種分離異丙醇二異丙醚水溶液的方法和裝置。

背景技術

異丙醇是一種重要的化工產品，廣泛應用于制藥、化妝品、塑料、香料和涂料等領域。二異丙醚是一種重要的有機溶劑和萃取劑，也可用作色譜分析標準物質或汽油添加劑。近年來，異丙醇和二異丙醚的國內需求量和生產量快速增長。然而，在丙烯直接水合法制備異丙醇的過程中，必須從水溶液中分離回收產品異丙醇和副產物二異丙醚。該體系具有復雜的相平衡行為：1).均相共沸物，異丙醇/二異丙醚、異丙醇/水；2).非均相共沸物，二異丙醚/水、異丙醇/二異丙醚/水；3).共沸物具有壓力敏感性，普通精餾難以分離。

專利CN10447198A公開了一種丙酮加氫制異丙醇分離工藝，專利105712839A公開了一種同時適用于丙烯水合和丙酮加氫制備異丙醇的分離方法，二項專利均以高純度異丙醇為目標產品，副產物二異丙醚以共沸物形式在精餾塔塔頂除去，存在異丙醇二異丙醚回收不完全和水污染問題。

針對上述混有二異丙醚的共沸物，專利CN105906488A公開了一種用于異丙醇生產中副產物二異丙醚的精制提純裝置的方法，專利CN104177234A公開了一種用于異丙醇生產中副產物二異丙醚的精制提純裝置，其主要采用萃取和共沸精餾聯合工藝脫除異丙醇生產中的副產物二異丙醚中異丙醇、水等雜質，萃取劑為脫鹽水，共沸劑為甲醇。該方法和裝置雖然可得到高純度二異丙醚，但共沸劑甲醇易造成產品的二次污染，也未實現混合物的徹底分離。

非均相共沸精餾和變壓精餾的特點在于不使用質量分離劑實現共沸物的分離，可避免產品的二次污染。隔壁塔技術和熱泵技術作為過程強化的重要手段，能夠有效提高精餾塔的能量利用效率。因此，基于異丙醇二異丙醚水溶液體系的熱力學性質，開發一種節能、高效、清潔、經濟的分離方法和裝置具有重要意義。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明公開了一種分離異丙醇二異丙醚水溶液的方法和裝置。本發明采用非均相共沸、變壓精餾、隔壁塔和熱泵技術綜合分離方法，可有實現徹底分離且避免產品再污染等問題；同時，本發明設計的新型精餾裝置既能保證異丙醇和二異丙醚的完全回收，也能降低冷熱公用工程的消耗。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供了一種分離異丙醇二異丙醚水溶液的方法和裝置，該方法在常壓隔壁塔中進行非均相共沸精餾回收異丙醇和水，并且在塔頂塔釜之間采用氣相壓縮式熱泵技術，二異丙醚在高壓汽提塔中回收。含醇醚水溶液以常溫(如25℃)、常壓(如1atm)在隔壁塔的副塔中段進料，塔頂氣相一部分進入壓縮機，壓縮至較高壓力(如3.12atm)和溫度(如95℃)，為塔底再沸器提供熱量后，節流至常壓，與另一部分塔頂蒸汽混合，然后經冷凝器過冷至一定溫度(如35℃)進入傾析器，分層后全部水相和部分有機相作為隔壁塔的回流，另一部分有機相進入高壓汽提塔分離，塔頂氣相返回至隔壁塔主塔側，塔底為二異丙醚產品。