CN103613485A - 乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法 - Google Patents
乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103613485A CN103613485A CN201310664452.5A CN201310664452A CN103613485A CN 103613485 A CN103613485 A CN 103613485A CN 201310664452 A CN201310664452 A CN 201310664452A CN 103613485 A CN103613485 A CN 103613485A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- alcohol
- water
- tower
- extractive distillation
- distillation column
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 73
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 71
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 45
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 title claims abstract description 27
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 159
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 61
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000895 extractive distillation Methods 0.000 claims description 86
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 53
- NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCN1C=C[N+](C)=C1 NJMWOUFKYKNWDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 1-butyl-3-methylimidazolium Chemical compound CCCCN1C=C[N+](C)=C1 IQQRAVYLUAZUGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 5
- 230000006837 decompression Effects 0.000 claims description 4
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 3
- WXMVWUBWIHZLMQ-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-1-octylimidazolium Chemical compound CCCCCCCCN1C=C[N+](C)=C1 WXMVWUBWIHZLMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 abstract description 5
- 229960004756 ethanol Drugs 0.000 description 31
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010533 azeotropic distillation Methods 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZXLOSLWIGFGPIU-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3-methyl-1,2-dihydroimidazol-1-ium;acetate Chemical compound CC(O)=O.CCN1CN(C)C=C1 ZXLOSLWIGFGPIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 238000003889 chemical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000004508 fractional distillation Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005373 pervaporation Methods 0.000 description 1
- SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M potassium acetate Chemical compound [K+].CC([O-])=O SCVFZCLFOSHCOH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 238000005185 salting out Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
- C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
- C07C29/80—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
- C07C29/84—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation by extractive distillation
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Abstract
乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法，属于精馏分离技术领域。采用乙二醇和离子液体作为萃取剂进行萃取精馏操作，萃取精馏塔的操作条件为常压，醇水混合物原料以泡点进料，萃取剂与醇水混合物原料质量流量之比为0.5-6.0，回流比为0.5-5.0，塔顶得到跨越恒沸组成的醇产品，萃取精馏塔塔釜为含萃取剂、水和微量醇的混合物。本发明打破了醇水的共沸现象，选择性均显著提高，从而得到高纯度的低级醇溶剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种分离醇水溶液的方法，特别是采用乙二醇加离子液体的复合溶剂作为萃取剂分离醇水溶液，属于精馏分离技术领域。
背景技术
无水醇溶剂是重要的化学试剂和有机溶剂，同时也是节能环保的绿色燃料，在工业生产和生活中有着广泛的应用。但是，低级醇和水会形成共沸物，利用普通的精馏方法不能得到无水醇溶剂。目前，生产无水醇溶剂的方法主要有以下几种：氧化钙脱水法、共沸精馏法、吸附精馏法、渗透汽化法、吸附法、萃取精馏法和真空脱水法等。在实际工业生产中常利用萃取精馏分离醇水溶液，常用的萃取剂有乙二醇、甘油、醋酸钾等。
由于传统有机溶剂萃取剂的再生耗能大，固体盐萃取剂腐蚀性强、易堵塞设备，因而对于萃取精馏过程，萃取剂的选择是关键。离子液体是一类由阳离子和阴离子构成的新型溶剂介质和功能材料，具有“非”挥发性（蒸汽压极低）、熔点低（常温下呈液体状态）、热稳定性、无毒、无腐蚀性、可设计性、电化学窗口宽等优良的性质，在化学工程、电化学、气体处理、分离分析等领域中有着广泛的应用。
目前，已有用离子液体作为萃取剂用于共沸体系或近沸点体系的萃取精馏分离过程的相关报道：专利CN1832789A报道了一种采用离子液体作为夹带剂萃取精馏分离窄沸或共沸混合物的方法，其中分离出的重组分从萃取精馏塔塔底经汽化得到。在流程上，本专利与之不同处在于：由萃取精馏塔塔底得到的萃取剂、水、微量乙醇送至溶剂回收塔进行溶剂回收，简化了流程。专利CN1524006A选用离子液体作为共沸剂分离近沸点或共沸混合物，但是共沸精馏耗能大，不符合节能减排的要求。专利CN1323773A介绍了一种复合萃取精馏一步法制取无水乙醇的方法，混合萃取剂由溶剂（乙二醇）、反应分离剂（Ca(OH)2等）和盐析剂（CaCl2、K2CO3、AlCl3等无机盐）组成，但是由于无机盐腐蚀性强且易堵塞设备，乙二醇与无机盐组成的混合物粘度大从而降低板效率等缺点，使其在实际生产应用中受到了一定的限制。
Naoki Kamihama等人测定了等压条件下（101.3kPa）乙醇+水+乙二醇三元体系的气液相平衡数据，得到了活度系数方程参数，这为含乙醇共沸体系的分离提供了帮助。但目前还没有使用乙二醇加离子液体分离乙醇和水的报道。由于离子液体的添加不改变原有的工艺流程，且分离效果提高，因此本发明提出并实践了利用乙二醇加离子液体作为混合萃取剂分离乙醇和水的方法。
将乙二醇加离子液体作为混合萃取剂，分离乙醇水体系，可以增大乙醇对水的相对挥发度。混合萃取剂具有以下优点：1、不改变工艺流程，只是在原来萃取剂（乙二醇）的基础上添加适量的离子液体；2、离子液体的价格较为合适：10万元/吨，而且离子液体只是作为添加剂，用量较少；3、黏度小：EG+30wt%(IL)黏度为25mPa·s（室温），因而可以提高板效率；4、pH至接近7，不会腐蚀设备：EG+40wt%(IL)pH=6.94，EG+50wt%(IL)pH=7.42；5、热稳定性好，TG分析结果表明，[EMIM][Ac]的分解温度为235℃，适合塔内的高温环境（约为130℃）；6、凝固点降低，乙二醇的凝固点为-12℃，在寒冷地区容易凝固，加入离子液体后，其凝固点明显降低（可降低到-50℃）。
发明内容
本发明的目的是提供一种萃取精馏分离醇水溶液的方法，该方法采用乙二醇加离子液体作为混合萃取剂进行萃取精馏操作，打破共沸现象，得到高纯度的醇溶剂，其中离子液体在混合萃取剂中的质量百分数优选不高于40%。
本发明提出一种乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法，所述的醇水包括但不限于以下：甲醇和水、异丙醇和水、丁醇和水以及低级混合醇和水等醇水溶液，其特征在于，采用乙二醇和离子液体作为萃取剂进行萃取精馏操作，萃取精馏塔的操作条件为常压，醇水混合物原料（以下简称原料）以泡点进料，萃取剂与醇水混合物原料质量流量之比为0.5-6.0，回流比为0.5-5.0，塔顶得到跨越恒沸组成的醇产品（如乙醇质量分数大于99.00%），萃取精馏塔塔釜为含萃取剂、水和微量醇的混合物。
萃取剂从萃取精馏塔上部进入，醇水混合物原料从萃取精馏塔中部进入。
萃取精馏塔塔釜的温度优选为100-150℃。
本发明的离子液体包括但不限于以下：[EMIM][Ac]，[BMIM][Ac]，[EMIM][Cl]，[BMIM][Cl]，[EMIM][BF4]，[BMIM][BF4]，[OMIM][BF4]等。
进一步：将萃取精馏塔塔釜所得物流引入溶剂回收塔，溶剂回收塔的操作条件为减压0.05-0.5atm，回流比为0.5-5.0，塔釜温度为100℃-200℃，溶剂回收塔的塔顶得到水，塔釜得到萃取剂返回萃取精馏塔循环使用。
本发明的方法适用的原料为乙醇和水的混合物，其中乙醇的质量含量在10-96%。
本发明还利用所建立的气液相平衡实验装置考察了各种分离剂在常压下对乙醇和水的分离能力，以作为对实施方式的补充验证。实验结果见表1。在表1中，原料组成为接近恒沸组成的乙醇和水的混合物（乙醇和水的摩尔分数分别为0.9和0.1），不加任何萃取剂时乙醇对水的选择性为0.794，用本发明所列举的分离剂，选择性均显著提高，打破了乙醇和水的共沸现象，从而使乙醇的浓度能够跨越恒沸组成。此外，乙二醇加离子液体的分离效果明显好于乙二醇的分离效果。
表1：不同配比萃取剂（离子液体为[EMIM][Ac]）对乙醇和水的分离能力
附图说明
附图为本发明包括萃取精馏塔和溶剂回收塔的分离模拟工艺流程图。其中：(1)为萃取精馏塔;(2)为溶剂回收塔；萃取剂为乙二醇和离子液体的混合物。
具体实施方式
本发明用以下实施例说明采用乙二醇+[EMIM][Ac]混合萃取剂萃取精馏分离乙醇和水混合物的效果，但本发明并不限于下述实施例，在不脱离前后所述宗旨的范围下，变化实施例都包含在本发明的技术范围内（例如，被分离的乙醇和水混合物也可包括其它的低级醇如甲醇、丙醇等，也可以是混合醇和水所组成的体系）。
本发明为离子液体(1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐，[EMIM][Ac])+乙二醇为萃取剂，但不限于这一种离子液体（还可以是[BMIM][Ac]，[EMIM][Cl]，[BMIM][Cl]）。
如图1所示，本发明采用包括萃取精馏塔（1）（常压）和溶剂回收塔（2）（减压）的萃取精馏工艺。萃取剂从萃取精馏塔（塔板数从上往下编号）上部进入，原料从萃取精馏塔中部进入。从萃取精馏塔塔釜出来的萃取剂、微量乙醇、水物流进入溶剂回收塔（减压），从塔釜回收的萃取剂可循环使用。
实施例1
如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有15块理论塔板（塔板数从上往下数），以EG为萃取剂从第3块板加入，流量为100kg/h，乙醇和水的混合物从第11块理论板加入，组成乙醇50wt%，水50wt%，流量为100kg/h。萃取精馏塔在常压下操作，塔顶回流比为1.0，塔顶采出量为50kg/h，结果在塔顶得到质量分数为99.80%的乙醇产品，萃取精馏塔塔顶温度为78.3℃，塔釜温度为113.0℃。
萃取精馏塔的塔釜物流进入溶剂回收塔，溶剂回收塔具有4块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔的塔釜物流从第3块板加入，溶剂回收塔的操作条件为：压力0.05atm，塔顶回流比为1.0，塔顶采出量为50kg/h，溶剂回收塔塔顶温度为33.0℃，塔釜温度为113.5℃。塔釜得到含水量0.2%（质量分数）的萃取剂，此物流可返回萃取精馏塔循环使用，塔顶产物为含微量乙醇的水溶液。
实施例2
如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有15块理论塔板（塔板数从上往下数），以90wt%EG+10wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第3块板加入，流量为80kg/h，乙醇和水的混合物从从第11块理论板加入，组成乙醇60wt%，水40wt%，流量为100kg/h。萃取精馏塔在常压下操作，塔顶回流比为1.0，塔顶采出量为60kg/h，结果在塔顶得到质量分数为99.70%的乙醇产品，萃取精馏塔塔顶温度为78.3℃，塔釜温度为110.3℃。
萃取精馏塔的塔釜物流进入溶剂回收塔，溶剂回收塔具有4块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔的塔釜物流从第3块板加入，溶剂回收塔的操作条件为：压力0.1atm，塔顶回流比为2.0，塔顶采出量为50kg/h，溶剂回收塔塔顶温度为46.0℃，塔釜温度为115.5℃。塔釜得到含水量0.3%（质量分数）的萃取剂，此物流可返回萃取精馏塔循环使用，塔顶产物为含微量乙醇的水溶液。
实施例3
如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有15块理论塔板（塔板数从上往下数），以80wt%EG+20wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第3块板加入，流量为70kg/h，乙醇和水的混合物从从第11块理论板加入，组成乙醇70wt%，水30wt%，流量为100kg/h。萃取精馏塔在常压下操作，塔顶回流比为3.0，塔顶采出量为70kg/h，结果在塔顶得到质量分数为99.20%的乙醇产品，萃取精馏塔塔顶温度为78.3℃，塔釜温度为118.0℃。
萃取精馏塔的塔釜物流进入溶剂回收塔，溶剂回收塔具有4块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔的塔釜物流从第3块板加入，溶剂回收塔的操作条件为：压力0.2atm，塔顶回流比为1.0，塔顶采出量为50kg/h，溶剂回收塔塔顶温度为60.4℃，塔釜温度为113.5℃。塔釜得到含水量0.2%（质量分数）的萃取剂，此物流可返回萃取精馏塔循环使用，塔顶产物为含微量乙醇的水溶液。
实施例4
如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有15块理论塔板（塔板数从上往下数），以70wt%EG+30wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第3块板加入，流量为70kg/h，乙醇和水的混合物从从第11块理论板加入，组成乙醇80wt%，水20wt%，流量为100kg/h。萃取精馏塔在常压下操作，塔顶回流比为3.0，塔顶采出量为80kg/h，结果在塔顶得到质量分数为99.00%的乙醇产品，萃取精馏塔塔顶温度为78.2℃，塔釜温度为129.1℃。
萃取精馏塔的塔釜物流进入溶剂回收塔，溶剂回收塔具有4块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔的塔釜物流从第3块板加入，溶剂回收塔的操作条件为：压力0.2atm，塔顶回流比为4.0，塔顶采出量为50kg/h，溶剂回收塔塔顶温度为60.3℃，塔釜温度为113.5℃。塔釜得到含水量0.5%（质量分数）的萃取剂，此物流可返回萃取精馏塔循环使用，塔顶产物为含微量乙醇的水溶液。
实施例5
如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有15块理论塔板（塔板数从上往下数），以60wt%EG+40wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第3块板加入，流量为200kg/h，乙醇和水的混合物从从第11块理论板加入，组成乙醇90wt%，水10wt%，流量为100kg/h。萃取精馏塔在常压下操作，塔顶回流比为0.5，塔顶采出量为90kg/h，结果在塔顶得到质量分数为99.90%的乙醇产品，萃取精馏塔塔顶温度为78.3℃，塔釜温度为129.2℃。
萃取精馏塔的塔釜物流进入溶剂回收塔，溶剂回收塔具有4块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔的塔釜物流从第3块板加入，溶剂回收塔的操作条件为：压力0.05atm，塔顶回流比为1.0，塔顶采出量为50kg/h，溶剂回收塔塔顶温度为33.0℃，塔釜温度为113.5℃。塔釜得到含水量0.2%（质量分数）的萃取剂，此物流可返回萃取精馏塔循环使用，塔顶产物为含微量乙醇的水溶液。
实施例6
如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有15块理论塔板（塔板数从上往下数），以90wt%EG+10wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第3块板加入，流量为50kg/h，乙醇和水的混合物从从第11块理论板加入，组成乙醇40wt%，水60wt%，流量为100kg/h。萃取精馏塔在常压下操作，塔顶回流比为2.0，塔顶采出量为40kg/h，结果在塔顶得到质量分数为99.30%的乙醇产品，萃取精馏塔塔顶温度为78.3℃，塔釜温度为104.7℃。
萃取精馏塔的塔釜物流进入溶剂回收塔，溶剂回收塔具有4块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔的塔釜物流从第3块板加入，溶剂回收塔的操作条件为：压力0.05atm，塔顶回流比为1.0，塔顶采出量为50kg/h，溶剂回收塔塔顶温度为33.5℃，塔釜温度为123.0℃。塔釜得到含水量0.4%（质量分数）的萃取剂，此物流可返回萃取精馏塔循环使用，塔顶产物为含微量乙醇的水溶液。
实施例7
如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有15块理论塔板（塔板数从上往下数），以80wt%EG+20wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第3块板加入，流量为50kg/h，乙醇和水的混合物从从第11块理论板加入，组成乙醇30wt%，水70wt%，流量为100kg/h。萃取精馏塔在常压下操作，塔顶回流比为2.5，塔顶采出量为30kg/h，结果在塔顶得到质量分数为99.80%的乙醇产品，萃取精馏塔塔顶温度为78.3℃，塔釜温度为104.0℃。
萃取精馏塔的塔釜物流进入溶剂回收塔，溶剂回收塔具有4块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔的塔釜物流从第3块板加入，溶剂回收塔的操作条件为：压力0.05atm，塔顶回流比为3.5，塔顶采出量为50kg/h，溶剂回收塔塔顶温度为33.1℃，塔釜温度为133.3℃。塔釜得到含水量0.3%（质量分数）的萃取剂，此物流可返回萃取精馏塔循环使用，塔顶产物为含微量乙醇的水溶液。
实施例8
如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有15块理论塔板（塔板数从上往下数），以70wt%EG+30wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第3块板加入，流量为60kg/h，乙醇和水的混合物从从第11块理论板加入，组成乙醇20wt%，水80wt%，流量为100kg/h。萃取精馏塔在常压下操作，塔顶回流比为3.0，塔顶采出量为20kg/h，结果在塔顶得到质量分数为99.80%的乙醇产品，萃取精馏塔塔顶温度为78.3℃，塔釜温度为104.3℃。
萃取精馏塔的塔釜物流进入溶剂回收塔，溶剂回收塔具有4块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔的塔釜物流从第3块板加入，溶剂回收塔的操作条件为：压力0.05atm，塔顶回流比为3.0，塔顶采出量为50kg/h，溶剂回收塔塔顶温度为33.6℃，塔釜温度为133.5℃。塔釜得到含水量0.5%（质量分数）的萃取剂，此物流可返回萃取精馏塔循环使用，塔顶产物为含微量乙醇的水溶液。
实施例9
如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有15块理论塔板（塔板数从上往下数），以60wt%EG+40wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第3块板加入，流量为600kg/h，乙醇和水的混合物从第11块理论板加入，组成乙醇10wt%，水90wt%，流量为100kg/h。萃取精馏塔在常压下操作，塔顶回流比为5.0，塔顶采出量为10kg/h，结果在塔顶得到质量分数为99.60%的乙醇产品，萃取精馏塔塔顶温度为78.2℃，塔釜温度为103.3℃。
萃取精馏塔的塔釜物流进入溶剂回收塔，溶剂回收塔具有4块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔的塔釜物流从第3块板加入，溶剂回收塔的操作条件为：压力0.05atm，塔顶回流比为1.0，塔顶采出量为50kg/h，溶剂回收塔塔顶温度为33.1℃，塔釜温度为121.3℃。塔釜得到含水量0.2%（质量分数）的萃取剂，此物流可返回萃取精馏塔循环使用，塔顶产物为含微量乙醇的水溶液。
实施例10
如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有15块理论塔板（塔板数从上往下数），以90wt%EG+10wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第3块板加入，流量为300kg/h，乙醇和水的混合物从从第11块理论板加入，组成乙醇30wt%，水70wt%，流量为100kg/h。萃取精馏塔在常压下操作，塔顶回流比为4.0，塔顶采出量为30kg/h，结果在塔顶得到质量分数为99.80%的乙醇产品，萃取精馏塔塔顶温度为78.3℃，塔釜温度为137.5℃。
萃取精馏塔的塔釜物流进入溶剂回收塔，溶剂回收塔具有4块理论塔板（塔板数从上往下数），萃取精馏塔的塔釜物流从第3块板加入，溶剂回收塔的操作条件为：压力0.05atm，塔顶回流比为2.0，塔顶采出量为50kg/h，溶剂回收塔塔顶温度为33.1℃，塔釜温度为121.1℃。塔釜得到含水量0.2%（质量分数）的萃取剂，此物流可返回萃取精馏塔循环使用，塔顶产物为含微量乙醇的水溶液。
Claims (9)
1.乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法，其特征在于，采用乙二醇和离子液体作为萃取剂进行萃取精馏操作，萃取精馏塔的操作条件为常压，醇水混合物原料以泡点进料，萃取剂与醇水混合物原料质量流量之比为0.5-6.0，回流比为0.5-5.0，塔顶得到跨越恒沸组成的醇产品，萃取精馏塔塔釜为含萃取剂、水和微量醇的混合物。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，萃取剂从萃取精馏塔上部进入，醇水混合物原料从萃取精馏塔中部进入。
3.按照权利要求1的方法，其特征在于，萃取精馏塔塔釜的温度为100-150℃。
4.按照权利要求1的方法，其特征在于，将萃取精馏塔塔釜所得混合物引入溶剂回收塔，从溶剂回收塔中部进入。
5.按照权利要求4的方法，溶剂回收塔的操作压力为减压0.05-0.5atm，溶剂回收塔塔釜的温度为100℃-200℃，溶剂回收塔塔釜得到萃取剂返回萃取精馏塔循环使用。
6.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的醇水包括但不限于以下：甲醇和水、异丙醇和水、丁醇和水。
7.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的离子液体为[EMIM][Ac]，[BMIM][Ac]，[EMIM][Cl]，[BMIM][Cl]，[EMIM][BF4]，[BMIM][BF4]，[OMIM][BF4]。
8.按照权利要求1的方法，其特征在于，在混合萃取剂中离子液体的质量分数为不高于40%。
9.按照权利要求1的方法，其特征在于，醇水为乙醇和水的混合物，其中乙醇的质量含量在10-96%。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310664452.5A CN103613485B (zh) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310664452.5A CN103613485B (zh) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103613485A true CN103613485A (zh) | 2014-03-05 |
| CN103613485B CN103613485B (zh) | 2016-02-17 |
Family
ID=50164216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310664452.5A Expired - Fee Related CN103613485B (zh) | 2013-12-09 | 2013-12-09 | 乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103613485B (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104058923A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-24 | 南京师范大学 | 单侧线萃取共沸精馏分离乙醇-水-异丙苯混合溶液的方法 |
| CN104370693A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-25 | 济南大学 | 一种甲醇-甲酸丙酯共沸物间歇萃取精馏的分离方法 |
| CN104370694A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-25 | 济南大学 | 一种异丁醇-异丁酸乙酯共沸物间歇萃取精馏的分离方法 |
| CN105001055A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-10-28 | 济南大学 | 基于混合溶剂作为萃取剂的异丙醇-乙腈共沸物精馏分离方法 |
| CN105152926A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-12-16 | 济南大学 | 基于混合溶剂作为萃取剂的叔丁醇-丙酸甲酯共沸物精馏分离方法 |
| CN109651080A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-19 | 德州学院 | 乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法 |
| CN109678649A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-04-26 | 德州学院 | 一种二甲基亚砜加离子液体萃取精馏分离二氯甲烷和甲醇溶液的方法 |
| CN110028386A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-19 | 山东科技大学 | 一种利用疏水性咪唑类离子液体萃取分离四氟丙醇和水的方法 |
| CN110627607A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-31 | 沈阳化工大学 | 以1-辛基-3-甲基咪唑醋酸盐为萃取剂精馏分离甲苯-乙醇方法 |
| CN111662161A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-09-15 | 浙江工业大学 | 一种萃取精馏分离水-乙醇-异丙醇混合物的方法 |
| CN112250544A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-22 | 西南化工研究设计院有限公司 | 草酸二乙酯加氢制乙二醇过程中分离乙醇-水的节能工艺 |
| CN114380662A (zh) * | 2020-10-21 | 2022-04-22 | 华东理工大学 | 一种采用溶盐萃取精馏方式从乙醇-水共沸物制取无水乙醇的方法 |
| CN114853573A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-05 | 辽宁石油化工大学 | 一种1,4-丁二醇的分离纯化方法与系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1524006A (zh) * | 2001-03-20 | 2004-08-25 | �����ɷ� | 作为用于分离接近沸点或共沸混合物的选择性添加剂的离子液体 |
| CN1621399A (zh) * | 2003-11-26 | 2005-06-01 | 北京化工大学 | 一种萃取精馏分离叔丁醇和水的方法 |
| CN1832789A (zh) * | 2003-08-05 | 2006-09-13 | 巴斯福股份公司 | 通过离子液体蒸馏分离窄沸或共沸混合物 |
| CN103073388A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-05-01 | 北京化工大学 | 一种离子液体萃取精馏分离乙醇和水的方法 |
-
2013
- 2013-12-09 CN CN201310664452.5A patent/CN103613485B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1524006A (zh) * | 2001-03-20 | 2004-08-25 | �����ɷ� | 作为用于分离接近沸点或共沸混合物的选择性添加剂的离子液体 |
| CN1832789A (zh) * | 2003-08-05 | 2006-09-13 | 巴斯福股份公司 | 通过离子液体蒸馏分离窄沸或共沸混合物 |
| CN1621399A (zh) * | 2003-11-26 | 2005-06-01 | 北京化工大学 | 一种萃取精馏分离叔丁醇和水的方法 |
| CN103073388A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-05-01 | 北京化工大学 | 一种离子液体萃取精馏分离乙醇和水的方法 |
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104058923A (zh) * | 2014-06-19 | 2014-09-24 | 南京师范大学 | 单侧线萃取共沸精馏分离乙醇-水-异丙苯混合溶液的方法 |
| CN104058923B (zh) * | 2014-06-19 | 2016-03-30 | 南京师范大学 | 单侧线萃取共沸精馏分离乙醇-水-异丙苯混合溶液的方法 |
| CN104370693A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-25 | 济南大学 | 一种甲醇-甲酸丙酯共沸物间歇萃取精馏的分离方法 |
| CN104370694A (zh) * | 2014-11-07 | 2015-02-25 | 济南大学 | 一种异丁醇-异丁酸乙酯共沸物间歇萃取精馏的分离方法 |
| CN105001055A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-10-28 | 济南大学 | 基于混合溶剂作为萃取剂的异丙醇-乙腈共沸物精馏分离方法 |
| CN105152926A (zh) * | 2015-07-17 | 2015-12-16 | 济南大学 | 基于混合溶剂作为萃取剂的叔丁醇-丙酸甲酯共沸物精馏分离方法 |
| CN109651080A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-04-19 | 德州学院 | 乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法 |
| CN109678649A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-04-26 | 德州学院 | 一种二甲基亚砜加离子液体萃取精馏分离二氯甲烷和甲醇溶液的方法 |
| CN110028386A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-19 | 山东科技大学 | 一种利用疏水性咪唑类离子液体萃取分离四氟丙醇和水的方法 |
| CN110028386B (zh) * | 2019-05-23 | 2022-07-19 | 山东科技大学 | 一种利用疏水性咪唑类离子液体萃取分离四氟丙醇和水的方法 |
| CN110627607A (zh) * | 2019-09-03 | 2019-12-31 | 沈阳化工大学 | 以1-辛基-3-甲基咪唑醋酸盐为萃取剂精馏分离甲苯-乙醇方法 |
| CN110627607B (zh) * | 2019-09-03 | 2022-04-01 | 沈阳化工大学 | 以1-辛基-3-甲基咪唑醋酸盐为萃取剂精馏分离甲苯-乙醇方法 |
| CN111662161A (zh) * | 2020-06-28 | 2020-09-15 | 浙江工业大学 | 一种萃取精馏分离水-乙醇-异丙醇混合物的方法 |
| CN111662161B (zh) * | 2020-06-28 | 2023-02-03 | 浙江工业大学 | 一种萃取精馏分离水-乙醇-异丙醇混合物的方法 |
| CN112250544A (zh) * | 2020-10-20 | 2021-01-22 | 西南化工研究设计院有限公司 | 草酸二乙酯加氢制乙二醇过程中分离乙醇-水的节能工艺 |
| CN114380662A (zh) * | 2020-10-21 | 2022-04-22 | 华东理工大学 | 一种采用溶盐萃取精馏方式从乙醇-水共沸物制取无水乙醇的方法 |
| CN114853573A (zh) * | 2022-05-27 | 2022-08-05 | 辽宁石油化工大学 | 一种1,4-丁二醇的分离纯化方法与系统 |
| CN114853573B (zh) * | 2022-05-27 | 2023-06-13 | 辽宁石油化工大学 | 一种1,4-丁二醇的分离纯化方法与系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103613485B (zh) | 2016-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103613485B (zh) | 乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法 | |
| CN103073388B (zh) | 一种离子液体萃取精馏分离乙醇和水的方法 | |
| CN103755559B (zh) | 一种离子液体萃取精馏分离乙酸乙酯-异丙醇的方法 | |
| CN107488103B (zh) | 一种水-异丙醇共沸混合物萃取精馏方法 | |
| CN109206291A (zh) | 一种氯甲烷-二甲醚的分离方法 | |
| CN109651080A (zh) | 乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法 | |
| CN104610022A (zh) | 一种连续萃取精馏分离乙醇—乙酸丙酯共沸物的方法 | |
| CN103435482B (zh) | 一种合成气制乙二醇产物的分离方法及装置 | |
| CN101265152A (zh) | 一种离子液体作为萃取精馏分离苯和环己烷的溶剂的应用 | |
| CN106220532A (zh) | 一种萃取精馏分离乙腈和三乙胺的方法 | |
| CN110372512A (zh) | 一种碳酸二甲酯的分离提纯工艺 | |
| CN106431838B (zh) | 一种双塔精馏分离环己烷-甲醇非均相共沸物的方法 | |
| CN107915642B (zh) | 碳酸二甲酯和甲醇的分离方法 | |
| CN108658785A (zh) | 含三乙胺的难分离体系的分离方法 | |
| CN113443963A (zh) | 一种混合离子液体萃取精馏分离乙醇、乙酸乙酯和水的方法 | |
| CN108569952B (zh) | 一种离子液体萃取精馏分离甲醇-甲缩醛的方法 | |
| CN106518618B (zh) | 一种混合溶剂连续萃取精馏分离异丙醇—异丙醚共沸物的方法 | |
| CN104610021A (zh) | 一种混合溶剂连续萃取精馏分离乙醇—甲苯共沸物的方法 | |
| CN112661593A (zh) | 一种含离子液体混合溶剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的方法 | |
| CN104829426A (zh) | 一种基于氯化胆碱/尿素低共融溶剂的异丙醚—异丙醇共沸物连续萃取精馏工艺 | |
| CN109836304B (zh) | 一种环戊烷/2,2-二甲基丁烷的分离方法 | |
| CN104693005A (zh) | 一种甲醇-甲酸丙酯共沸物萃取精馏分离的新工艺 | |
| CN106431880B (zh) | 新型变压精馏分离丙酮、异丙醚物系的方法 | |
| CN105130755A (zh) | 一种分离新戊二醇和乙二醇混合物的方法 | |
| CN109734570A (zh) | 糠醛加离子液体萃取精馏分离丁酮-乙醇溶液的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160217 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |