[发明专利]分离异丙醇-乙酸异丙酯混合物的装置及方法

说明书

本发明公开了一种分离异丙醇‑乙酸异丙酯混合物的装置及方法，属于精馏技术领域。其技术方案为：(1)异丙醇‑乙酸异丙酯混合物从第一区中下部的混合物入口进入萃取精馏塔，萃取剂从第一区上部的萃取剂入口进入，第一区顶部的物流经第一冷凝器冷凝、第一回流罐储存后，一部分作为异丙醇产品采出，另一部分回流至第一区；第二区顶部的物流经第二冷凝器冷凝、第二回流罐储存后，一部分作为乙酸异丙酯产品采出，另一部分回流至第二区；(2)萃取剂在萃取精馏塔底部的萃取剂采出口采出，经第三冷凝器冷凝后与补充的萃取剂合流由萃取剂入口进入萃取精馏塔的第一区循环使用。本发明为萃取精馏塔分离二元共沸物提供了参考，可进行工业化应用。

技术领域

本发明涉及精馏技术领域，具体涉及一种分离异丙醇-乙酸异丙酯混合物的装置及方法。

背景技术

异丙醇是一种重要的化学产品和化工原料，广泛的应用于制药、有机原料、溶剂、香料、化妆品、塑料和涂料等领域。由于异丙醇可以替代三氯乙烷与CFC-113等危害大气环境的氟氯烃及其衍生物在制冷工业中的使用，从1990年起我国市场的异丙醇需求开始迅速增长。

乙酸异丙酯是无色且具有愉快水果香气的液体。微溶于水，可以与醇、酮、醚等多数溶剂混溶，有“万能溶剂”之称，对多数合成树脂及天然树脂有优良的溶解能力。乙酸异丙酯是一种具有水果香味的无色透明液体,可用作印刷油墨、涂料等的溶剂及工业上的脱水剂,也是药物生产中的萃取剂及香料组分。

传统的乙酸异丙酯的生产方法以乙酸和异丙醇为原料在固体酸催化剂或液体催化剂催化下酯化合成，经过后处理得到产品，另一种是直接采用乙酸和丙烯为原料合成。传统的采用乙酸和异丙醇为原料制备乙酸异丙酯的方法中需要对反应产物进行分离，但乙酸异丙酯和异丙醇在常压下会形成最低二元共沸物，采用普通的精馏方法无法对二者进行完全分离。

针对这种二元共沸物常见的方法是萃取精馏，其关键技术是萃取剂以及分离方法的选择。常用的萃取剂为乙二醇、离子液体[EMIM][BF4](1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐)、DMSO等，离子液体虽然可以打破共沸但是费用太高，粘度太大很难在工业上批量生产。而DMSO和EG虽然可以打破共沸，作为常用的有机溶剂也可以批量生产，但是两者沸点较高从而导致了精馏塔再沸器热负荷过高加大了运行成本，违背了工业上节能减排的新理念。目前常用的分离序列往往是常规萃取精馏，常规萃取精馏的缺点同样是精馏塔热负荷过高、能耗高加大了运行成本和设备成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种分离异丙醇-乙酸异丙酯混合物的装置及方法，具有不用引入共沸剂、热力学效率高、产品纯度高、操作简单、减少设备投资费用以及占地面积等优势，为萃取精馏塔分离二元共沸物提供了参考，可进行工业化应用。

一方面，本发明提供了一种分离异丙醇-乙酸异丙酯混合物的装置，包括萃取精馏塔，所述萃取精馏塔内部竖向设置有隔板，隔板的顶部安装在萃取精馏塔塔顶，隔板的底部与萃取精馏塔的底部之间存在间距；隔板将萃取精馏塔划分成位于上部的第一区和第二区，以及位于下部的第三区；所述萃取精馏塔的底部连接有再沸器；所述第一区的顶部连接有第一冷凝器，第二区的顶部连接有第二冷凝器，第一冷凝器的出口与第一区的回流入口之间连接有第一回流罐，第二冷凝器的出口与第二区的回流入口之间连接有第二回流罐；所述萃取精馏塔底部的萃取剂出口与萃取精馏塔上部的萃取剂入口之间连接有第三冷凝器。

优选地，所述萃取精馏塔的第一区的塔板数为45-55，第二区的塔板数为20-28，混合物入口位于第一区的28-35塔板处，萃取剂入口位于第一区的4-9塔板处。

另一方面，本发明还提供了一种利用上述装置分离异丙醇-乙酸异丙酯混合物的方法，包括以下步骤：