[发明专利]一种部分热耦合萃取精馏分离四氢呋喃-乙醇-水混合物的方法

摘要

本发明涉及一种部分热耦合萃取精馏分离四氢呋喃‑乙醇‑水混合物的方法以及适用于该方法的装置。该方法将分离四氢呋喃‑乙醇‑水混合物的两个萃取精馏塔进行部分耦合，在萃取精馏主塔的下部引出一部分蒸汽进入萃取精馏副塔中，萃取精馏主塔的底部物流进入萃取剂回收塔中，在萃取精馏主塔塔顶得到四氢呋喃产品，在萃取精馏副塔塔顶得到乙醇产品，在萃取剂回收塔塔顶得到高纯度的水，塔底得到回收的萃取剂进入萃取精馏主塔和萃取精馏副塔中循环使用。该方法具有能耗低，工艺简单，设备投资少，分离后四氢呋喃和乙醇的产品纯度高等优点，所采用的二甲基亚砜萃取剂可以同时打破体系中的三个二元共沸物且易于回收。

主权项

1.一种部分热耦合萃取精馏分离四氢呋喃‑乙醇‑水混合物的方法，其特征在于该方法所使用的装置主要包含以下部分：萃取精馏主塔(T1)、萃取精馏副塔(T2)、萃取剂回收塔(T3)、回流罐(D1)、回流罐(D2)、回流罐(D3)、冷凝器(C1)、冷凝器(C2)、冷凝器(C3)、再沸器(R1)、再沸器(R2)、冷却器(E)；其中再沸器(R1)、再沸器(R2)分别连接在萃取精馏主塔(T1)和萃取剂回收塔(T3)塔底，冷凝器(C1)和回流罐(D1)依次连接在萃取精馏主塔(T1)塔顶，冷凝器(C2)和回流罐(D2)依次连接在萃取精馏副塔(T2)塔顶，冷凝器(C3)和回流罐(D3)依次连接在萃取精馏塔(T3)塔顶；所述的一种部分热耦合萃取精馏分离四氢呋喃‑乙醇‑水混合物的方法主要包括以下步骤：(1)四氢呋喃‑乙醇‑水混合物从萃取精馏主塔(T1)中部进入，与从萃取精馏主塔(T1)上部进入的萃取剂接触后，经有效分离，萃取精馏主塔(T1)塔顶蒸汽经冷凝器(C1)冷凝、回流罐(D1)收集后，一部分物流回流至萃取精馏主塔(T1)顶部，另一部分物流作为四氢呋喃产品采出；(2)萃取精馏主塔(T1)下部引出一股气体物流从萃取精馏副塔(T2)塔底进入，与从萃取精馏副塔(T2)上部进入的萃取剂接触后，经有效分离，萃取精馏副塔(T2)塔顶蒸汽经冷凝器(C2)冷凝、回流罐(D2)收集后，一部分物流回流至萃取精馏副塔(T2)顶部，另一部分物流作为乙醇产品采出，萃取精馏副塔(T2)塔底的液体物料回流至萃取精馏主塔(T1)下部；(3)萃取精馏主塔(T1)塔底一部分物流进入再沸器(R1)，加热后进入萃取精馏主塔(T1)，萃取精馏主塔(T1)塔底另一部分物流输送至萃取剂回收塔(T3)进行萃取剂的回收；(4)来自萃取精馏主塔(T1)塔底物流从萃取剂回收塔(T3)中部进入，经有效分离，萃取剂回收塔(T3)塔顶蒸汽经过冷凝器(C3)冷凝，经回流罐(D3)收集后，一部分物流输送到萃取剂回收塔(T3)顶部进行回流，另一部分物流是高纯度的水直接采出；(5)萃取剂回收塔(T3)塔底一部分物流进入再沸器(R2)，加热后进入萃取剂回收塔(T3)，萃取剂回收塔(T3)塔底另一部分物流作为萃取剂循环物流输送至萃取精馏主塔(T1)和萃取精馏副塔(T2)循环使用；所述萃取剂为二甲基亚砜；所述四氢呋喃‑乙醇‑水混合物可以以任意比例混合；所述萃取精馏主塔(T1)的操作压力为0.7atm绝压，理论塔板数为40～60块，四氢呋喃‑乙醇‑水混合物的进料位置为第20～30块，萃取剂进料位置为第3～7块，萃取精馏主塔(T1)引出气体的位置为第34～55块，萃取精馏副塔(T2)的操作压力为0.4atm绝压，理论塔板数为30～50块，萃取剂进料位置为第3～7块，萃取剂回收塔(T3)的操作压力为0.15atm绝压，理论塔板数为16～40块，进料位置为第8～20块；分离后四氢呋喃的纯度为99.85％～99.90％(质量分数)，乙醇的纯度为99.85％～99.90％(质量分数)，水的纯度为99.85％～99.95％(质量分数)。