[發(fā)明專利]一種熱泵萃取精餾分離苯-正丙醇-水混合物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110498458.4
• 申請(qǐng)日: 2021-05-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113214038B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孟凡慶;馬趙源;李鑫;齊建光;朱兆友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C7/08
• 分類號(hào): C07C7/08;C07C15/04;C07C29/84;C07C31/10
• 代理公司: 青島中天匯智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37241
• 代理人: 孟琦

1.一種熱泵萃取精餾分離苯-正丙醇-水混合物的方法，其特征在于該方法所使用的裝置主要包含以下部分：

萃取精餾塔(T1)、萃取精餾塔(T2)、萃取劑回收塔(T3)、回流罐(D1)、輔助冷凝器(C1)、輔助冷凝器(C2)、冷凝器(C3)、冷凝器(C4)、輔助再沸器(R1)、輔助再沸器(R2)、再沸器(R3)、換熱器(H1)、換熱器(H2)、分流器(S1)、分流器(S2)、混合器(S3)、熱泵壓縮機(jī)(P1)、熱泵壓縮機(jī)(P2)、閃蒸罐(F1)、閃蒸罐(F2)、節(jié)流閥(V1)、節(jié)流閥(V2)：其中換熱器(H1)、輔助再沸器(R1)、閃蒸罐(F1)連接在萃取精餾塔(T1)塔底，輔助冷凝器(C1)和壓縮機(jī)(P1)依次連接在萃取精餾塔(T1)塔頂，塔頂物流換熱后經(jīng)過(guò)節(jié)流閥(V1)、輔助冷凝器(C1)、分流器(S1)；

其中換熱器(H2)、輔助再沸器(R2)、閃蒸罐(F2)連接在萃取精餾塔(T2)塔底，輔助冷凝器(C2)和壓縮機(jī)(P2)依次連接在萃取精餾塔(T1)塔頂，塔頂物流換熱后經(jīng)過(guò)節(jié)流閥(V2)、輔助冷凝器(C2)、分流器(S2)；

其中再沸器(R3)連接在萃取劑回收塔(T3)塔底，冷凝器(C3)和回流罐(D1)通過(guò)管路依次連接在萃取劑回收塔(T3)塔頂，冷凝器和混合器依次連接在萃取劑回收塔(T3)后：

所述的一種萃取精餾分離苯-正丙醇-水混合物的方法主要包括以下步驟：

采用一種熱泵萃取精餾分離苯、正丙醇和水的節(jié)能工藝，步驟如下：

(1)通過(guò)管道將苯-正丙醇-水混合物通入萃取精餾塔(T1)中部，與進(jìn)入萃取精餾塔(T1)上部的萃取劑進(jìn)行萃取精餾，一股塔底物流經(jīng)過(guò)換熱器(H1)后進(jìn)入輔助再沸器(R1)，之后進(jìn)入閃蒸罐(F1)，其中氣相物流回到萃取精餾塔(T1)，液相物流進(jìn)入萃取精餾塔(T2)，萃取精餾塔(T1)塔頂蒸汽經(jīng)過(guò)熱泵壓縮機(jī)(P1)壓縮后作為換熱器(H1)的熱源，之后經(jīng)過(guò)節(jié)流閥(V1)和輔助冷凝器(C1)，在分流器(S1)中分離，一股回到塔內(nèi)，一股作為產(chǎn)品苯采出；

(2)閃蒸罐(F1)的液相物流作為原料通入萃取精餾塔(T2)中部，與進(jìn)入萃取精餾塔(T2)上部的萃取劑進(jìn)行萃取精餾，一股塔底物流經(jīng)過(guò)換熱器(H2)后進(jìn)入輔助再沸器(R2)，之后進(jìn)入閃蒸罐(F2)，其中氣相物流回到萃取精餾塔(T2)，液相物流進(jìn)入萃取劑回收塔(T3)，萃取精餾塔(T2)塔頂蒸汽經(jīng)過(guò)熱泵壓縮機(jī)(P2)壓縮后作為換熱器(H2)的熱源，之后經(jīng)過(guò)節(jié)流閥(V2)和輔助冷凝器(C2)，在分流器(S2)中分離一股回到塔內(nèi)，一股作為產(chǎn)品正丙醇采出；

(3)閃蒸罐(F2)的液相物流作為原料通入萃取劑回收塔(T3)中部，經(jīng)有效分離，萃取劑回收塔(T3)塔頂蒸汽經(jīng)過(guò)冷凝器(C3)冷凝、回流罐(D1)收集后作為高純度的水直接采出，萃取劑回收塔(T3)塔底的液體物料為高純度的萃取劑；

(4)萃取劑回收塔(T3)塔底物流進(jìn)入冷凝器(C4)，冷卻后進(jìn)入混合器(S3)，作為萃取劑循環(huán)物流經(jīng)輸送至萃取精餾塔(T1)上部和萃取精餾塔(T2)上部循環(huán)使用；

所述萃取劑為甘油；

所述苯-正丙醇-水混合物可以以任意比例混合；

所述萃取精餾塔(T1)的操作壓力為1atm絕壓，理論塔板數(shù)為32-50塊，苯-正丙醇-水混合物的進(jìn)料位置為第29～40塊，萃取劑進(jìn)料位置為第3～7塊，萃取精餾塔(T2)的操作壓力為1atm絕壓，理論塔板數(shù)為48～65塊，萃取劑進(jìn)料位置為第3～6塊，萃取劑回收塔(T3)的操作壓力為0.15atm絕壓，理論塔板數(shù)為7～15塊；

分離后苯的純度為99.90％～99.97％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，正丙醇的純度為99.90％～99.95％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，水的純度為99.90％～99.95％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)入萃取精餾塔(T2)的物流與苯-正丙醇-水混合物的質(zhì)量比為1.2～1.6。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)入萃取劑回收塔(T3)的物流與苯-正丙醇-水混合物的質(zhì)量比為1.5～1.6。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述萃取劑總量與苯-正丙醇-水混合物質(zhì)量之比，即溶劑比為1.4～2.5。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述萃取精餾塔(T1)的萃取劑用量與萃取精餾塔(T2)的萃取劑用量之比為1.4～2.6。