[发明专利]一种萃取精馏分离甲苯-甲醇的方法

说明书

一种萃取精馏分离甲苯‑甲醇的方法，涉及一种分离甲苯‑甲醇的方法，该方法以离子液体（1‑丁基‑2，3‑二甲基咪唑醋酸盐）为萃取剂，所采用的装置包括萃取精馏塔（1）和萃取剂回收塔（2）。萃取精馏塔（1）为常压精馏塔，顶部设有萃取剂入口和冷凝回流装置，原料由塔中部进入，纯度高于99.5wt%的甲苯从萃取精馏塔（1）塔顶出料口产出，甲醇与萃取剂的混合从萃取精馏塔（1）底部流出，从萃取剂回收塔（2）顶部流入。萃取剂回收塔（2）为减压精馏塔，纯度为99.5wt%的甲醇从萃取剂回收塔（2）顶部产出，萃取剂从萃取剂回收塔（2）底部产出，回流到萃取精馏塔（1）重新使用。本发明的优点是操作方便、易于控制,实现了溶剂的循环利用，能量消耗减少,成本降低,而且分离效果较好，具有很好的经济性，并有利于环保。

技术领域

本发明涉及一种萃取精馏分离甲苯-甲醇的方法，特别是涉及一种分离甲苯-甲醇的方法。

背景技术

甲苯和甲醇均是重要的化工基本原料，在甲苯和甲醇的生产和使用过程中会产生共沸物，用普通方法无法将其分离，萃取精馏是工业上分离共沸物的一种常用方法。萃取精馏是向原料液中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂)，以改变原有组分间的相对挥发度而达到分离要求的特殊精馏方法，其要求萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点高得多，且不与组分形成共沸液，并容易回收。萃取精馏的关键技术为萃取剂的选择，传统的有机溶剂有用量大、能耗高，易挥发污染空气等缺点；而传统的盐类萃取剂具有溶解性低，腐蚀性强，低温下易结晶，钙化导致设备腐蚀，堵塞等问题。作为一种新型的萃取剂，离子液体具有可忽略的蒸汽压、化学稳定性高、沸点高、液态范围广，可循环使用，可设计性强等优点可以弥补传统萃取剂的缺陷。

甲苯是极性较低的烃类物质，大多数高极性离子液体不溶于甲苯，而非极性离子液体的分离能力一般都较低。所以在甲苯-甲醇混合物分离过程中使用的离子液体要在极性和非极性体系中都具有较高的溶解性，并同时对待分离体系具有较高的选择性。单纯通过试验的方法很难找到合适的离子液体。除了溶解性和选择性外离子液体的黏度，密度等物理性能也影响着最终的分离结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种萃取精馏分离甲苯-甲醇的方法，本发明用热力学方程对测得的数据进行拟合建立数学模型，并对黏度，密度等物理性能进行测试。将得到的结果代入ASPEN过程模拟软件进行计算，并通过实际精馏塔操作进行调试得到最佳的萃取剂和最优的工艺过程。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种萃取精馏分离甲苯-甲醇的方法，所述方法以离子液体（1-丁基-2，3-二甲基咪唑醋酸盐）为萃取剂，采用萃取精馏塔和萃取剂回收塔连续对甲苯-乙醇进行分离；

包括以下分离过程：

首先，以1-丁基-2，3-二甲基咪唑醋酸盐为萃取剂，用萃取精馏塔和萃取剂回收塔对甲苯和甲醇进行回收萃取剂循环使用；萃取剂从精馏塔的第二或第三块塔板上加入；甲苯-甲醇混合物原料从塔中部进入；总的塔板数和进料位置与原料总量组成以及萃取剂用量等因素通过ASPEN软件进行初算，并以实际精馏实验进行校正，塔顶得到甲苯产品；精馏塔塔底产出的甲醇萃取剂混合液从塔顶进入溶剂回收塔；为避免塔底温度过高使萃取剂分解或碳化，萃取剂回收塔采用减压精馏，压力在100Pa；甲醇从塔顶产出，萃取剂从塔底产出，溶剂回收塔塔底产出的萃取剂被循环并与补充的萃取剂混合后回到萃取精馏塔。

所述的一种萃取精馏分离甲苯-甲醇的方法，所述以纯度高于99.0wt%的1-丁基-2，3-二甲基咪唑醋酸盐离子液体为萃取剂。

所述的一种萃取精馏分离甲苯-甲醇的方法，所述萃取精馏塔为常压连续精馏塔，塔顶设有萃取剂入口和产物苯的出口，塔中部有待分离原料的入口，塔底有萃取剂和乙醇混合物产品出口。

所述的一种萃取精馏分离甲苯-甲醇的方法，所述萃取剂回收塔为减压塔，顶部与萃取精馏塔相连，萃取剂和乙醇混合物从塔顶进入，塔顶和塔底分别有乙醇和萃取剂出口。