[发明专利]一种低浓度异丙醇溶液脱水的萃取精馏隔板塔装置及方法

说明书

本发明涉及一种低浓度异丙醇溶液脱水的萃取精馏隔板塔装置及方法，其特征在于该装置包括中间再沸器、预热器、压缩机、冷凝器、隔板塔和塔釜再沸器；在隔板塔内中下部沿塔高方向固定安装有隔板，隔板下部与塔釜空间相联通，上部一侧与隔板塔塔壁之间封闭，该封闭区域内设置升汽机构，不安装降液管；从封闭端到隔板底端之间的区域为预浓缩提馏段，隔板未封闭端到塔釜之间的区域为溶剂回收段，隔板顶部至塔顶之间的区域为萃取精馏段；在预浓缩提馏段内的上部隔板塔上设有进料口，下部设有物料进、出口，通过该物料进、出口与中间再沸器连接。本发明是一种操作简单、能耗低、异丙醇纯度及回收率高的从低浓度异丙醇溶液中回收异丙醇的方法。

技术领域

本发明属于化工分离技术领域，具体为一种低浓度异丙醇溶液脱水的萃取精馏隔板塔装置及方法。

背景技术

异丙醇(Isopropyl alcohol，IPA)是一种重要的有机溶剂和化工原料，在精细化工、医药、塑料和涂料等领域有着广泛的使用，随着精细化工的不断发展，工业上对IPA产品的纯度，特别是水含量有了更高的要求。

目前异丙醇的生产方法主要是丙烯水合法。在大多数工业生产过程中会产生含有低浓度异丙醇的有机废水，且在常压下异丙醇与水在80.3℃下形成组分分别为87.4％(wt％同下)和12.6％的共沸体系，无法采用普通蒸馏的方法得到高纯度的IPA。目前工业上通常采用共沸水精馏脱除技术，共沸剂主要是苯、二氯乙烷或环己烷等作为脱除剂，专利号为ZL991191587的中国专利公开一种加盐萃取共沸精馏联合过程精制异丙醇的方法，该方法采用C6脂肪烃作为萃取剂，无机钠盐或钾盐的水溶液作为盐析分离剂对其进行加盐萃取，然后将萃取后的有机相送入共沸精馏脱水塔进行精制，得到异丙醇含量为99.5％以上的产品，但该工艺流程较为繁琐且收率较低。

公开号为CN101333150A的中国专利公开一种异丙醇水溶液分离的工艺方法及装置，该方法利用隔壁共沸精馏塔将异丙醇和水的分离、夹带剂回收集成到同一个塔内进行，虽然简化了一般常规共沸精馏流程，有效地降低了能耗和设备投资费用，但为了控制产品的水含量，异丙醇的收率受到一定影响，此外，塔顶分相器也不易控制。

上述分离方法在分离低浓度异丙醇时，均存在收率低、能耗高的问题。

发明内容

本发明针对生产过程中低浓度异丙醇废水分离工艺流程复杂、收率低、能耗高等问题，提出了一种低浓度异丙醇溶液脱水的萃取精馏隔板塔装置及方法。该装置利用热泵-萃取精馏隔板塔分离异丙醇和水，具有能耗低、占地面积小等特点。该方法中溶剂比低、回收率高，可以明显降低工艺能耗，操作简单、稳定，所回收异丙醇的纯度高，符合工业发展要求。

本发明是通过以下技术方案加以实现的，

一种低浓度异丙醇溶液脱水的萃取精馏隔板塔装置，其特征在于该装置包括中间再沸器、预热器、压缩机、冷凝器、隔板塔和塔釜再沸器；在隔板塔内中下部沿塔高方向固定安装有隔板，隔板下部与塔釜空间相联通，上部一侧与隔板塔塔壁之间封闭，该封闭区域内设置升汽机构，不安装降液管；从封闭端到隔板底端之间的区域为预浓缩提馏段，隔板未封闭端到塔釜之间的区域为溶剂回收段，隔板顶部至塔顶之间的区域为萃取精馏段；在预浓缩提馏段内的上部隔板塔上设有进料口，下部设有物料进、出口，通过该物料进、出口与中间再沸器连接；进料口与预热器连接；在萃取精馏段内的上部隔板塔设有萃取剂进口和回流进口，回流进口连接冷凝器；隔板塔塔顶蒸汽经压缩机连接中间再沸器，中间再沸器连接冷凝器；隔板塔塔釜连接塔釜再沸器。

一种低浓度异丙醇溶液脱水方法，该方法使用上述的低浓度异丙醇溶液脱水的萃取精馏隔板塔装置，具体过程是：

含低浓度异丙醇的水溶液在预热器中与塔釜液换热后从预浓缩提馏段的进料口冷进料，补充萃取剂由萃取精馏段上的萃取剂进口进料；

在隔板顶部，液体全部流入溶剂回收段，塔釜的上升汽体分别进入溶剂回收段和预浓缩提馏段；