[发明专利]一种三塔热集成萃取精馏分离丙酮-异丙醇-水的方法

说明书

本发明涉及一种三塔热集成萃取精馏分离丙酮‑异丙醇‑水的方法。该装置主要包括：丙酮塔T1，异丙醇塔T2，溶剂回收塔T3，换热器H1，预热器H2。本发明采用三塔精馏的方式，先将沸点较低的丙酮蒸出，再通过萃取精馏分离异丙醇‑水二元共沸物，得到高纯度的丙酮和异丙醇，采用二级冷凝方式，对循环萃取剂物流进行降温，实现该股物流热量高效利用，利用热集成方式，达到节约能源的目的。该方法解决了目前技术中工艺复杂、能耗大，产品收率低的问题，提高了产品的纯度和产品收率。

技术领域

本发明属于化工行业的分离纯化领域，具体涉及一种三塔热集成萃取精馏分离丙酮-异丙醇-水三元混合物的方法。

背景技术

丙酮是重要的有机合成原料，用于生产环氧树脂，聚碳酸酯，有机玻璃，医药，农药等。亦是良好溶剂，用于涂料、黏结剂、钢瓶乙炔等。也用作稀释剂，清洗剂，萃取剂。还是制造醋酐、双丙酮醇、氯仿、碘仿、环氧树脂、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸甲酯等的重要原料。在无烟火药、赛璐珞、醋酸纤维、喷漆等工业中用作溶剂。在油脂等工业中用作提取剂。用于制取有机玻璃单体、双酚A、二丙酮醇、己二醇、甲基异丁基酮、甲基异丁基甲醇、佛尔酮、异佛尔酮、氯仿、碘仿等重要有机化工原料。在涂料、醋酸纤维纺丝过程、钢瓶贮存乙炔、炼油工业脱蜡等方面用作优良的溶剂。

异丙醇作为有机原料和溶剂有着广泛用途。作为化工原料，可生产丙酮、过氧化氢、甲基异丁基酮、二异丁基酮、异丙胺、异丙醚、异丙醇醚、异丙基氯化物，以及脂肪酸异丙酯和氯代脂肪酸异丙酯等。在精细化工方面，可用于生产硝酸异丙酯、黄原酸异丙酯、亚磷酸三异丙酯、三异丙醇铝以及医药和农药等。作为溶剂，可用于生产涂料、油墨、萃取剂、气溶胶剂等。还可用作防冻剂、清洁剂、调和汽油的添加剂、颜料生产的分散剂、印染工业的固定剂、玻璃和透明塑料的防雾剂等。用作胶黏剂的稀释剂，还用于防冻剂、脱水剂等。

在某制药厂的药品合成工序中，会产生大量丙酮-正丙醇-水的三元混合物，其中异丙醇-水会形成共沸物，增大了三元混合物的分离难度，需要用特殊的精馏方法来分离两者的混合物。常用的特殊精馏法有变压精馏、萃取精馏、精馏耦合技术等。其中，萃取精馏因工艺成熟，萃取剂可循环利用，产品纯度高受到广泛关注。

专利CN201310365774.X提供了一种分离异丙醇-水混合物的方法，采用任意比例的异丙醇-水混合物为原料，以离子液体或离子液体与有机溶剂组成的复合溶剂为萃取剂，但是离子液体费用较高，且离子液体与有机溶剂的分离还需要耗费大量能量，离子液体的工业化较难实现。

专利 CN201310592652.4公开了一种萃取精馏分离异丙醇-水共沸混合物的方法。该方法采用间歇萃取精馏装置，以含离子液体氯化1-乙基-3-甲基咪唑的乙二醇溶液为萃取剂，在不同的温度和回流比的操作条件下，依次由萃取精馏塔顶采出异丙醇，异丙醇-水过渡段馏，分采用间歇精馏的方式，操作复杂，能耗较大，对产品质量影响较大。

发明内容

[要解决的问题]

本发明的目的是提供一种三塔热集成萃取精馏分离丙酮-异丙醇-水三元混合物的节能工艺装置。

本发明的另一个目的是提供使用所述装置分离丙酮-异丙醇-水三元混合物的方法。

本发明的另一个目的是提供在分离丙酮-异丙醇-水三元混合物的应用。

[技术方案]

本发明克服了现有技术的缺点，提出了一种三塔热集成萃取精馏分离丙酮-异丙醇-水的方法。本发明采用三塔精馏的方式，先将沸点较低的丙酮蒸出，再通过萃取精馏分离异丙醇-水二元共沸物，得到高纯度的丙酮和异丙醇，采用二级冷凝方式，对循环萃取剂物流进行降温，实现该股物流热量高效利用，利用热集成方式，达到节约能源的目的。该方法解决了目前技术中工艺复杂、能耗大的问题，提高了产品的纯度和产品收率。

本发明提供了一种分离丙酮质量分数占90%以上的丙酮-异丙醇-水三元体系的方法。