一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的设备制造技术

一种利用萃取精馏分离丁酮‑乙醇共沸物系的设备，涉及一种萃取精馏分离共沸物的装置，该装置包括萃取精馏塔和溶剂回收塔；精馏塔的第二或第三块塔板上设有萃取剂入口；塔中部设有丁酮‑乙醇混合物原料入口；精馏塔塔底设有管道连接产出的正丙醇萃取剂混合液从塔顶连接溶剂回收塔，塔2采用减压精馏段，压力为5‑7Kpa；塔顶设有乙醇产出管，塔底设有萃取剂产出管口；溶剂回收塔塔底产出管被循环并与少量补充的萃取剂混合后连接到萃取精馏塔。本实用新型专利技术操作方便、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。

【技术实现步骤摘要】
一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的设备
本技术涉及一种萃取精馏分离共沸物系的设备，特别是涉及一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的设备。
技术介绍
丁酮和乙醇均是重要的化工基本原料，丁酮主要有以下用途：1、用作醋酸纤维素、丙烯酸树脂、醇酸树脂、涂料、油墨等的溶剂，染料的粘结剂，润滑油脱蜡剂，硫化促进剂等。2、用作测定镉、铜和汞的试剂、色谱分析标准物质和半导体光刻用溶剂。3、GB2760-96规定为允许使用的食用香料。主要用于配制干酪、咖啡和香蕉型香精。亦可用作萃取溶剂。4、主要用作溶剂，如用于润滑油脱蜡、涂料工业及多种树脂溶剂、植物油的萃取过程及精制过程的共沸精馏，其优点是溶解性强，挥发性比丙酮低，属中沸点酮类溶剂。丁酮还是制备医药、染料、洗涤剂、香料、抗氧化剂以及某些催化剂的是中间体，合成抗脱皮剂甲基乙基酮肟、聚合催化剂甲基乙基酮过氧化物、阻蚀剂甲基戊炔醇等，在电子工业中用作集成电路光刻后的显影剂。5、是制备杀螨剂吡螨胺的原料。6、是有机合成原料,可作溶剂。在炼油工业中作润滑油的脱蜡剂,同时用于医药、涂料、染料、洗涤剂、香料和电子等工业。液体油墨的溶剂。化妆品中用于指甲油的制造,作为低沸点溶剂,能降低指甲油的黏度,有快干性。丁酮和乙醇的混合溶液常被作为化工、医药领域的溶媒使用，丁酮和乙醇都是低沸点易挥发的有机物，对丁酮-乙醇混合物的分离回收不但在经济上而且在环保方面也有重要的意义。由于丁酮和乙醇在常压下能够产生共沸，用传统的精馏方法无法将其分离。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。与乙醇相比丁酮是极性较低的物质，大多数高极性离子液体不溶于丁酮，而极性低的离子液体的分离能力一般都较差。所以在丁酮-乙醇混合物分离过程中使用的离子液体要在不同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合成方法，黏度，密度等物理性能也影响着最终的分离结果，所以在量化计算赛选后，要进行合成方法的摸索，要进行气液相平衡实验，并用合适的热力学方程对气液相平衡实验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。通过ASPEN过程模拟软件对这些影响因素进行综合评估，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。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的设备，本技术装置在达到相同分离效果的情况下，消耗更低的成本，易于控制,实现了溶剂的循环利用，能量消耗减少，而且分离效果好、有利于环保，具有很好的经济性。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的设备，所述设备包括萃取精馏塔和溶剂回收塔；萃取精馏塔的第二或第三块塔板上设有萃取剂入口；萃取精馏塔塔中部设有丁酮-乙醇混合物原料入口；萃取精馏塔塔底设有管道连接产出的正丙醇萃取剂混合液从萃取精馏塔塔顶连接溶剂回收塔，溶剂回收塔采用减压精馏段，压力为5-7Kpa；溶剂回收塔塔顶设有乙醇产出管，溶剂回收塔塔底设有萃取剂产出管口；溶剂回收塔塔底产出管被循环并与少量补充的萃取剂混合后连接到萃取精馏塔。所述的一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的设备，所述溶剂回收塔为减压塔，溶剂回收塔顶部与萃取精馏塔产品出口相连，溶剂回收塔塔顶设萃取剂和乙醇混合物进口。所述的一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的设备，其特征在于，所述萃取精馏塔为常压连续精馏塔，萃取剂入口和丁酮产物出口设在萃取精馏塔塔顶，待分离原料的入口设在萃取精馏塔塔中部，萃取精馏塔塔底有萃取剂和乙醇混合物产品出口。本技术的优点与效果是：本技术装置操作方便、易于控制,实现了溶剂的循环利用，能量消耗减少、成本降低，而且分离效果好、有利于环保，具有很好的经济性。附图说明图1为本技术萃取精馏溶剂回收工艺装置示意图。图中：塔1为萃取精馏塔、塔2为溶剂回收塔。具体实施方式下面结合附图所示实施例对本技术进行详细说明。本技术以1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯为萃取剂，用萃取精馏塔和溶剂回收塔对丁酮-乙醇混合液进行分离、回收、并循环使用萃取剂；因为离子液体几乎不挥发，为了提高使用效率，萃取剂从萃取精馏塔的第二或第三块塔板上加入。为了保证丁酮-乙醇体系分离时有足够的精馏和提留段，丁酮-乙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。塔顶得到丁酮产品，纯度可达到99.5wt%。萃取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5-7Kpa。乙醇从塔顶产出，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26块塔板，萃取剂1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯从第2块塔板进入，流量为8kg/h，苯和正丙醇混合物从第14块理论板进入，组成为丁酮85.0wt%，乙醇15.0wt%，流量为100kg/h；萃取精馏塔1常压操作，回流比1.3，塔顶可以得到质量分数为99.5wt%的丁酮，塔釜出料为丁酮含量低于0.01wt%的1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯-乙醇混合液；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5Kpa，塔2的塔板为7块，顶部得到99.5wt%乙醇，底部得99.0wt%的1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯，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34块塔板，萃取剂1-乙基-3-甲基咪唑磷酸二乙酯从第2块理论板进入，流量为15kg/h，苯和正丙醇混合物从第19块塔板进入，组成为丁酮75.0wt%，乙醇25.0wt%，流量为120kg/h；萃取精馏塔1常压操作，回流比1.3，塔顶可以得到质量分数为99.5wt%的丁酮，塔釜出料为丁酮含量低于0.01wt%的1-乙基-3-甲基咪唑磷酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的设备，其特征在于，所述设备包括萃取精馏塔和溶剂回收塔；萃取精馏塔的第二或第三块塔板上设有萃取剂入口；萃取精馏塔塔中部设有丁酮-乙醇混合物原料入口；萃取精馏塔塔底设有管道连接产出的正丙醇萃取剂混合液从萃取精馏塔塔顶连接溶剂回收塔，溶剂回收塔采用减压精馏段，压力为5-7Kpa；溶剂回收塔塔顶设有乙醇产出管，溶剂回收塔塔底设有萃取剂产出管口；溶剂回收塔塔底产出管被循环并与少量补充的萃取剂混合后连接到萃取精馏塔。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用萃取精馏分离丁酮-乙醇共沸物系的设备，其特征在于，所述设备包括萃取精馏塔和溶剂回收塔；萃取精馏塔的第二或第三块塔板上设有萃取剂入口；萃取精馏塔塔中部设有丁酮-乙醇混合物原料入口；萃取精馏塔塔底设有管道连接产出的正丙醇萃取剂混合液从萃取精馏塔塔顶连接溶剂回收塔，溶剂回收塔采用减压精馏段，压力为5-7Kpa；溶剂回收塔塔顶设有乙醇产出管，溶剂回收塔塔底设有萃取剂产出管口；溶剂回收塔塔底产出管被循环并与少量补充的萃取剂混合后连接到萃取精馏塔。
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【专利技术属性】
技术研发人员：张弢，潘成桥，范俊刚，李文秀，
申请(专利权)人：沈阳化工大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21