一種分離甲苯和乙醇混合物的方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工產(chǎn)品分離領(lǐng)域，涉及一種分離甲苯和乙醇混合物的方法，特別是用萃取、精餾、加鹽等工藝結(jié)合，分離甲苯和乙醇混合物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在化工、醫(yī)藥等生產(chǎn)過程中，甲苯與低級(jí)脂肪醇常被用作溶劑，如在阿維菌素精制、液晶中間體等生產(chǎn)工藝中，乙醇和甲苯被共用作溶劑使用，這些溶劑在使用后被作為廢溶劑送溶劑回收裝置進(jìn)行回收，但是甲苯和乙醇物系形成共沸物，要同時(shí)得到高純度的甲苯和乙醇產(chǎn)品，用普通精餾無(wú)法實(shí)現(xiàn)，常采用萃取精餾或者共沸精餾的方法進(jìn)行分離，如候濤等(甲苯-乙醇共沸體系的萃取精餾模擬與優(yōu)化，石油化工高等學(xué)校學(xué)報(bào)，2008，25 (4):21-23，28)，研究了用正丁苯為溶劑萃取精餾分離甲苯和乙醇的工藝，張煥等(變壓精餾分離甲苯-乙醇體系的經(jīng)濟(jì)最優(yōu)化設(shè)計(jì)，能源化工，2014，35 (6):31-34)研究了變壓精餾分離甲苯和乙醇的工藝；但這些工藝的投資和工藝能耗均較大。也有采用水為萃取劑，將乙醇從甲苯中萃取的研究，但由于乙醇的存在，使得甲苯對(duì)水的溶解度增大，水對(duì)甲苯的溶解度也增大，因此甲苯、乙醇、水三元體系雖然能分相，但甲苯中仍含有大量乙醇和水，水中也含大量的甲苯，而甲苯與水，水與乙醇、乙醇與甲苯形成二元恒沸物、甲苯、乙醇、水又形成三元恒沸物，因此分離困難，能耗很大。綜上所述，工業(yè)上急需一種新的分離甲苯和乙醇的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種加鹽萃取和普通精餾的聯(lián)合工藝分離甲苯和乙醇。本發(fā)明采用的原理是:用水和鹽混合物將乙醇從甲苯中萃取出來(lái)，再用非極性溶劑如二甲苯等將水和鹽中的微量甲苯萃取出來(lái)，再用非極性溶劑如二甲苯等將乙醇從水和鹽中反萃出來(lái)。非極性溶劑和甲苯的混合物去甲苯精制塔分離甲苯和非極性溶劑，乙醇和非極性溶劑混合物去乙醇精制塔分離得到乙醇和非極性溶劑，非極性溶劑返回萃取塔循環(huán)使用，加鹽的水也循環(huán)使用。采用的非極性溶劑如二甲苯等與乙醇或者甲苯均不形成恒沸物，所以通過普通精餾就可以實(shí)現(xiàn)乙醇與非極性溶劑以及甲苯與非極性溶劑的分咼。
[0004]甲苯和乙醇混合物加入水后分成兩相:油相和水相，油相以甲苯為主，含甲苯和少量水及少量乙醇；水相為乙醇、水和少量甲苯的混合物，如果只是用水萃取甲苯中的乙醇不加鹽的話，則油相中乙醇和水的含量都很高，同時(shí)水相中的甲苯含量也很高，在水中加鹽后既可以減少甲苯對(duì)水的溶解，又可以減少水相中甲苯的含量。實(shí)驗(yàn)表明，水中加鹽后，采用合適的條件，油相中乙醇和水的含量均低于0.05%，而水相中甲苯含量也低于0.05%。
[0005]含微量甲苯的水相先用二甲苯將微量甲苯萃取出來(lái)，含甲苯、二甲苯、微量乙醇的混合物可以與甲苯、乙醇原料混合，再用水萃取其中的乙醇。用普通精餾的方法將甲苯和二甲苯分離，得到高純度甲苯，而非極性溶劑回用。
[0006]水相除去甲苯后的水、乙醇、鹽混合物再用非極性溶劑二甲苯將乙醇萃取出來(lái)。
[0007]萃取后二甲苯和乙醇混合物再用普通精餾的方法分離得到乙醇，除去乙醇的二甲苯回用。
[0008]除去了乙醇的水、鹽混合物回用于萃取甲苯中的乙醇。
[0009]本發(fā)明提供的一種分離甲苯和乙醇混合物的方法，包括以下步驟:
[0010]A、用含鹽的水萃取甲苯中的乙醇，再用普通精餾精制甲苯；
[0011]B、用二甲苯萃取步驟A中含鹽、水、乙醇、微量甲苯混合物中的微量甲苯，含二甲苯、甲苯、微量乙醇的混合物去步驟A ；
[0012]C、用二甲苯萃取步驟B中含鹽、水、乙醇混合物中的乙醇，再用普通精餾分離二甲苯和乙醇，除掉乙醇的水、鹽混合物回步驟A循環(huán)使用；
[0013]D、甲苯精制和乙醇精制得到的二甲苯回用。
[0014]所述的方法，優(yōu)選的方案在于，所述的鹽包括:硫酸鋰、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸亞鐵、硫氰化鐵、硫氰化鈉、硫氰化鉀、醋酸鈉、醋酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、甲酸鈉、甲酸鉀或者它們的混合物。
[0015]本發(fā)明還提供了實(shí)現(xiàn)分離甲苯和乙醇混合物的方法的裝置，其主要包括:
[0016]A、乙醇萃取塔(3)為萃取塔，用于萃取分離乙醇；
[0017]B、甲苯萃取塔(6)為萃取塔，用于分離乙醇萃取塔(3)塔釜采出⑷中的少量甲苯;
[0018]C、甲苯精制塔(10)為普通精餾塔，用于分離乙醇萃取塔(3)的塔頂采出(5)中的甲苯和非極性溶劑；
[0019]D、乙醇反萃塔(13)為萃取塔，用于分離從甲苯萃取塔(6)塔釜采出(9)中的乙醇和水；
[0020]E、乙醇精制塔(17)為精餾塔，用于分離乙醇反萃塔(13)的塔頂采出中的乙醇和非極性溶劑A的混合物。
[0021]前面所述的裝置，優(yōu)選的是，A:甲苯和乙醇混合物(I)進(jìn)乙醇萃取塔(3)中下部，加鹽的水進(jìn)乙醇萃取塔(3)上部，甲苯萃取塔(6)塔頂?shù)姆菢O性溶劑和甲苯的混合物(7)進(jìn)乙醇萃取塔(3)下部，從乙醇萃取塔(3)塔頂?shù)玫胶菢O性溶劑和甲苯的混合物(5)，乙醇萃取塔(3)塔釜得到含乙醇、水、鹽和微量甲苯的混合物(4)。
[0022]前面所述的裝置，優(yōu)選的是，B:從乙醇萃取塔(3)塔釜得到的含乙醇、水、鹽和少量甲苯的混合物(4)進(jìn)甲苯萃取塔(6)上部，非極性溶劑進(jìn)甲苯萃取塔(6)下部，甲苯萃取塔(6)塔釜得到含乙醇、水、鹽和微量非極性溶劑的混合物(9)，進(jìn)乙醇反萃塔(13)上部。
[0023]前面所述的裝置，優(yōu)選的是，C:來(lái)自乙醇萃取塔(3)的塔頂采出(5)進(jìn)甲苯精制塔(10)中部，經(jīng)過精餾分離，塔頂采出(12)得到甲苯，塔釜采出(11)得到非極性溶劑，非極性溶劑循環(huán)使用。
[0024]前面所述的裝置，優(yōu)選的是，D:非極性溶劑B進(jìn)乙醇反萃塔(13)下部，非極性溶劑將水和鹽混合物中的乙醇反萃后從塔頂采出(16)，除去乙醇的水和鹽溶液從塔釜采出
(15)，塔釜采出(15)中含水、鹽和少量非極性溶劑，去乙醇萃取塔上部，用于萃取甲苯中的乙醇。
[0025]前面所述的裝置，優(yōu)選的是，E:來(lái)自乙醇反萃塔(13)塔頂?shù)牟沙鑫?16)含乙醇和非極性溶劑，進(jìn)乙醇精制塔中部，經(jīng)過精餾分離，塔頂(19)得到乙醇，塔釜(18)得到非極性溶劑，非極性溶劑循環(huán)使用。
[0026]前面所述的裝置，優(yōu)選的是，所述非極性溶劑為不與甲苯或者乙醇形成恒沸物且水中溶解度低的溶劑(優(yōu)選二甲苯)。
[0027]前面所述的裝置，優(yōu)選的是，乙醇反萃用的非極性溶劑與甲苯萃取塔出)的非極性溶劑相同或者不同。
[0028]參考附圖1，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明方法的主要設(shè)備包括:
[0029]乙醇萃取塔(3)、甲苯萃取塔(6)、甲苯精制塔(9)、乙醇反萃塔(13)、乙醇精制塔
(17)。
[0030]工藝流程:
[0031]乙醇萃取塔(3)為萃取塔，用于萃取分離乙醇。甲苯和乙醇混合物(I)進(jìn)乙醇萃取塔(3)中下部，加鹽的水進(jìn)乙醇萃取塔(3)上部，甲苯萃取塔(6)塔頂?shù)姆菢O性溶劑A和甲苯的混合物(7)進(jìn)乙醇萃取塔(3)下部、從乙醇萃取塔(3)塔頂?shù)玫胶菢O性溶劑A和甲苯的混合物(5)，乙醇萃取塔(3)塔釜得到含乙醇、水、鹽和微量甲苯的混合物(4);可用的鹽類包括:硫酸鋰、硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸亞鐵、硫氰化鐵、硫氰化鈉、硫氰化鉀、醋酸鈉、醋酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、甲酸鈉、甲酸鉀或者它們的混合物。
[0032]甲苯萃取塔(6)為萃取塔，用于分離乙醇萃取塔(3)塔釜采出⑷中的少量甲苯。從乙醇萃取塔(3)塔釜得到的含乙醇、水、鹽和少量甲苯