[发明专利]一种从多元醇-水混合物中回收乙醇、正丙醇和异丁醇的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种从多元醇-水混合物中回收乙醇、正丙醇和异丁醇的新工艺，具体是利用萃取盐析、共沸精馏和变压精馏结合技术实现几种醇与水的分离并回收高纯度醇的工艺方法。

技术背景

多元醇水混合物也称之为杂醇油，杂醇油是发酵法生产酒精和白酒的副产物，是构成白酒的主要香味成分之一。如果杂醇油含量过高会对人体有毒害作用，如正丙醇的毒性是乙醇的8.5倍，异丁醇的毒性是乙醇的8倍。随着我国使用车用乙醇汽油工作的全面启动，乙醇需求量呈逐年递增趋势，按我国目前食用乙醇和燃料乙醇年产量400万吨计算，年副产杂醇油近1.5万吨左右。充分利用杂醇油资源，生产高附加值的产品，消除杂醇油直接排放对环境造成的污染，将为中国酒精企业创造近亿元的直接经济效益。

在多元醇水混合物中，乙醇是一种无色透明、有特殊芳香味的液体，沸点78.32℃(101.3kPa)，能与水、乙醚、氯仿、酯、烃类衍生物等有机溶剂混溶，可用作农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料；正丙醇是一种无色、具有芳香味的液体，沸点97.2℃(101.3kPa)，能与水、醇、醚、烃等多种有机溶剂混溶，可用作植物油类、天然橡胶和树脂类、某些合成树脂以及乙基纤维素、聚乙烯缩丁醛的溶剂；异丁醇是一种无色透明、有特殊气味的液体，沸点107.9℃(101.3kPa)，能与醇、醚等有机溶剂混溶，用作硝基纤维素的助溶剂，乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、多种油类、橡胶、天然树脂的溶剂，石油添加剂、抗氧剂、增塑剂等。乙醇与水形成共沸物(共沸温度78.17℃，乙醇质量∶水质量＝96∶4)，正丙醇与水形成共沸物(共沸温度87.7℃，正丙醇质量∶水质量＝71.7∶28∶3)，异丁醇与水形成共沸物(共沸温度89.92℃，异丁醇质量∶水质量＝66.8∶33.2)。而且由于乙醇和正丙醇性质相近，给分离造成难度，正丙醇与异丁醇相对挥发度过小也给分离增加了困难。

由于杂醇油中水与醇之间形成恒沸物，所以从杂醇油中脱除水并提取高纯度醇成为工业上的一个难题。目前工业处理杂醇油的方法大致有三种：第一种，加入NaCl盐析分水，这种方法分水效果不理想，不适于处理含水量在20％左右甚至更低的体系，并且由于Cl离子的引入，对后续的设备造成一定的腐蚀；第二种，采用加盐萃取精馏处理，塔顶采出为乙醇和正丙醇的混合物，由于乙醇、正丙醇性质接近，得不到高纯度的单一醇，醇的含水量5％左右，随着正丙醇含量的上升，水含量也随之上升，没有实现醇-水、醇-醇分离的目的，而且萃取剂用量很大，为后续回收萃取剂造成了困难；第三种，采用单纯的共沸精馏处理，共沸剂为苯，苯的毒性很大，会造成环境污染，同时这种工艺共沸剂用量大、能耗高、回收费用高、醇与醇之间存在分离不彻底等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种从多元醇-水混合物中回收乙醇、正丙醇和异丁醇的新工艺，采用盐析萃取结合共沸精馏、变压精馏的方法，有效的将醇-水分离，并得到高浓度的单一醇产品。所选用的共沸剂为环己烷，毒性低，共沸带水效果好，降低了回收醇所带来的能耗，同时得到的单一醇产品纯度高，特别适用于含水量高的醇水分离体系，改善醇与醇分离不彻底的问题，具有显著的实用性和经济性。

本发明的技术方案为：

一种从多元醇-水混合物中回收乙醇、正丙醇和异丁醇的工艺，包括的步骤如下：

1)醇水混合物原料F从萃取塔103中部进料，萃取剂S1从萃取塔103底部注入，盐析剂S2从萃取塔103顶部注入。

2)经过萃取塔103盐析萃取，富含水的萃余相R从萃取塔103塔釜采出进入蒸发罐102，蒸发罐102顶部采出的醇水混合物进入提浓塔101提浓再与原料F一起进入萃取塔103。蒸发罐102底部得到与初始加入的盐析剂S2质量浓度相同的溶液注入萃取塔103顶部循环利用。

3)经过萃取塔103盐析萃取，富含混合醇和萃取剂的萃取相E从萃取塔103塔顶采出进入共沸精馏塔104，萃取剂S1在共沸塔104中又起到共沸剂的作用，在共沸塔104塔顶采出物进入第一分相罐105，油相一部分H回流，另一部分HS返回到萃取剂S1中进入萃取塔103，水相采出进入乙醇精制塔107。共沸塔104塔釜采出物进入正丙醇、异丁醇分离塔106。

4)在乙醇精制塔107塔釜可得到乙醇，塔顶采出物进入第二分相罐108，油相回流，水相进入蒸发罐102循环利用。

5)正丙醇、异丁醇分离塔106采用减压精馏，塔顶采出可得到正丙醇，塔釜采出可得到异丁醇。