[发明专利]变压与热泵精馏耦合分离醋酸丁酯与正丁醇的方法及系统

摘要

本发明公开了一种变压与热泵精馏耦合分离醋酸丁酯与正丁醇的方法及系统，针对醋酸丁酯与正丁醇恒沸物难以分离的现状，采取塔压不同的两塔串联工艺，运用变压精馏法原理分离，且对整个工艺系统进行热能集成利用，不仅减少了第二精馏塔塔顶蒸汽的冷却量，缩减了第一精馏塔原料流股的加热量，同时也降低了第一精馏塔塔釜的蒸汽消耗量，且两精馏塔操作条件独立，控制方便，能够有效地提高醋酸丁酯和正丁醇的纯度。本发明有效解决了目前恒沸物分离困难、需引入第三组分和能耗较高等问题，能够实现醋酸丁酯和正丁醇纯度均达98.5％以上，收率均接近100％，过程能耗降低约45％，是一种节能环保，绿色高效的分离技术，市场前景应用广阔。

主权项

一种变压与热泵精馏耦合分离醋酸丁酯与正丁醇的方法，其特征在于，基于如下所述系统实施其过程：所述系统包括混合器（2）、第一精馏塔（4）和第二精馏塔（16）：所述第一精馏塔（4）的塔中进料口与所述混合器（2）的出料口连接，其塔顶汽相出料口与塔顶冷凝器（6）物料入口连接，其塔釜液相出料口与第一精馏塔塔釜再沸器（11）的物料入口连接，并设有塔釜液相采出管线（13）；所述塔顶冷凝器（6）的物料出口通过一路管线连接至第一精馏塔（4）的塔体顶部，通过一路管线与第一进料泵（14）的入口连接，所述第一精馏塔塔釜再沸器（11）的物料出口通过管线连接至第一精馏塔（4）的塔体底部；所述第二精馏塔（16）的塔中进料口与所述第一进料泵（14）的出口连接，其塔顶汽相出料口与所述第一精馏塔塔釜再沸器（11）热源管道的入口连接，其塔釜的液相出料口与第二精馏塔塔釜再沸器（23）的物料入口连接，并设有塔釜液相采出管线（24）；所述第二精馏塔塔釜再沸器（23）的物料出口通过管线连接至第二精馏塔（16）的底部，所述第一精馏塔塔釜再沸器（11）热源管道的出口通过第二进料泵（27）与位于第二精馏塔上方的储罐（19）连接，所述储罐（19）的出料口一路连接至第二精馏塔（16）的塔体顶部，一路与所述混合器（2）连接，所述混合器（2）还设有连接含醋酸丁酯、正丁醇原料的进料管线的另一进料口；所述过程包括：1)将混合器（2）中醋酸丁酯和正丁醇的混合液输送至第一精馏塔（4）中进行精馏；2）第一精馏塔（4）塔顶产物经冷凝器（6）冷凝后，部分回流至第一精馏塔（4）中，部分输送至第二精馏塔（16）中，其塔釜产物部分作为正丁醇成品产出,部分进入第一精馏塔塔釜再沸器（11）生成汽相物料返回第一精馏塔（4）中；3)第二精馏塔（16）的塔顶产物输送至所述第一精‑馏塔塔釜再沸器（11）中，作为其第一精馏塔塔釜再沸器（11）的再沸热源，换热后产生的冷凝液部分输送至第二精馏塔（16），部分输送至所述混合器（2）中，在混合器（2）中与含醋酸丁酯、正丁醇的原料液混合后送进第一精馏塔（4）；第二精馏塔（16）的塔釜产物部分作为醋酸丁酯成品产出，部分通过第二精馏塔塔釜再沸器（23）再沸后返回至第二精馏塔（16）；在上述操作过程中，所述第一精馏塔（4）的操作压力低于第二精馏塔（16），通过控制第一精馏塔（4）的操作压力，使第一精馏塔（4）的塔釜温度比第二精馏塔（16）塔顶温度至少低20 ℃；所述第一精馏塔（4）的操作压力为0.005～0.04 MPa，第二精馏塔（16）的操作压力为0.08～0.2 MPa。