[发明专利]双塔反应萃取侧线精馏工艺分离叔丁醇-乙醇-水三元共沸体系的方法

说明书

本发明提出了一种双塔反应萃取侧线精馏工艺分离叔丁醇‑乙醇‑水三元共沸体系的方法，其特征在于：采用环氧乙烷作为反应溶剂与水反应生成副产物乙二醇，同时利用乙二醇作为萃取溶剂，在侧线精馏塔和溶剂回收塔中实现叔丁醇‑乙醇‑水三元共沸混合液的分离提纯；本发明的方法能得到产物乙醇、乙二醇和叔丁醇，纯度高，分离效果好。能耗费用能降低了30％‑60％。操作合理，实用性强，极具行业推广性。

技术领域

本发明涉及一种多组分共沸物分离领域，特别是涉及一种双塔反应萃取侧线精馏工艺分离叔丁醇-乙醇-水三元共沸体系的方法。

背景技术

叔丁醇和乙醇均为重要的化工原料。叔丁醇为具有樟脑气味的无色结晶，有少量水存在时呈液体。常代替正丁醇作为涂料和医药的溶剂，用作内燃机燃料添加剂(防止化油器结冰)及抗爆剂。作为有机合成的中间体及生产叔丁基化合物的烷基化原料，可生产甲基丙烯酸甲酯、叔丁基苯酚、叔丁胺等，用于合成药物、香料。叔丁醇脱水可制取纯度99.0％～99.9％的异丁烯。乙醇在常温常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，低毒性，纯液体不可直接饮用；具有特殊香味，并略带刺激；微甘，并伴有刺激的辛辣滋味。易燃，其蒸汽能与空气形成爆炸性混合物，能与水以任意比互溶。能与氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多数有机溶剂混溶，相对密度0.816。乙醇的用途很广，可用乙醇制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70％～75％的乙醇作消毒剂等，在国防化工、医疗卫生、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。

实际化工与制药工业生产过程中往往会形成叔丁醇和乙醇的水溶液。如果直接排放会造成环境污染和资源的浪费，因此对其进行回收再利用有着较大的前景。在常压下，叔丁醇和乙醇与水形成共沸，采用普通精馏无法将其分离且分离难度大。并且采用传统精馏能耗高，能量利用率低，二氧化碳排放量大，因此必须采用特殊精馏。如何节能高效分离叔丁醇、乙醇和水混合溶液成为亟需解决的问题。

CN109678668公开了一种乙醇-叔丁醇-水精馏分离方法，将含有乙醇、叔丁醇和水的原料经过预脱水处理、共沸处理、汽提处理、精馏处理后将乙醇和叔丁醇分离，得到产品乙醇和叔丁醇；所述共沸处理阶段加入夹带剂，用于将剩余物料中的水脱除。该方法处理工艺复杂，成本高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，特别创新地提出了一种双塔反应萃取侧线精馏工艺分离叔丁醇-乙醇-水三元共沸体系的方法，操作简单，能耗低，成本低。

为了实现本发明的上述目的，本发明提供了一种双塔反应萃取侧线精馏工艺分离叔丁醇-乙醇-水三元共沸体系的方法，其特征在于：采用环氧乙烷作为反应溶剂与水反应生成副产物乙二醇，同时利用乙二醇作为萃取溶剂，在侧线精馏塔和溶剂回收塔中实现叔丁醇-乙醇-水三元共沸混合液的分离提纯；

所述侧线精馏塔内从上到下依次分为精馏段、反应段、萃取段和汽提段，所述溶剂回收塔内从上到下依次分为精馏段和汽提段，

所述侧线精馏塔的上部设置有萃取溶剂进口，下部设置有反应溶剂进口，中部设置有混合液进口，萃取溶剂乙二醇、反应溶剂环氧乙烷、叔丁醇-乙醇-水三元共沸混合液分别从萃取溶剂进口、反应溶剂进口和混合液进口进入；乙醇从侧线精馏塔的塔顶采出；所述侧线精馏塔的下部侧线液相出口与溶剂回收塔的进料口相连，叔丁醇从所述溶剂回收塔的顶部采出，所述溶剂回收塔的塔釜液体流入第二再沸器，经过第二再沸器加热后，一部分回流到溶剂回收塔的塔底，另一部分经萃取溶剂冷凝器冷却得到乙二醇。冷却后的产品乙二醇一部分采出，一部分作为萃取溶剂使用。