CN103755522B - 一种离子液体萃取精馏分离甲醇--乙酸甲酯的装置 - Google Patents

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Abstract

一种离子液体萃取精馏分离甲醇-乙酸甲酯的装置，涉及一种化工分离装置，所述装置包括原料混合罐(1)，精馏塔(2)，闪蒸罐(3)，离子液体储罐(4)，原料混合罐(1)的上方管线连接在精馏塔(2)的上部，并与离子液体储罐(4)的离子液体泵相连通，原料混合罐(1)的下部罐底经管线连通在原料泵的入口，该泵的出口与精馏塔(2)中部相连通，精馏塔(2)的下部连接有塔釜，塔釜连接一加热器、并与闪蒸罐(3)相连通，精馏塔塔釜与闪蒸分离罐还连接有减压阀，闪蒸罐(3)下部与离子液体储罐(4)相连，离子液体储罐(4)并与离子液体泵的入口相连，精馏塔(2)的上部连接有冷凝器及回流罐。该装置的离子液在进入离子液储罐后继续循环使用，提高了乙酸甲酯的生产效率和质量。

Description

一种离子液体萃取精馏分离甲醇--乙酸甲酯的装置
技术领域
本发明涉及一种化工分离装置，特别是涉及一种离子液体萃取精馏分离甲醇--乙酸甲酯的装置。
背景技术
国内目前生产乙酸甲酯的主要方法是酯化法，以醋酸和甲醇为原料在催化剂作用下进行反应，该过程中，乙酸甲酯和甲醇会形成具有低恒沸点的混合物，需用特殊精馏进行分离。萃取精馏是从塔顶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，容易回收。萃取精馏中萃取剂的选取对精馏效果起着决定性的作用。在室温或室温附近温度下呈液态的由离子构成的物质，称为室温离子液体、简称离子液体。离子液体具有蒸汽压低，热稳定性、化学稳定性及电化学稳定性高，可设计性强等特点，适合作萃取精馏中的的萃取剂使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种离子液体萃取精馏分离甲醇-乙酸甲酯的装置，该装置为1-(2-氯乙基)-3-甲基咪唑氯盐离子液体为萃取剂的萃取精馏分离甲醇-乙酸甲酯的装置，提高了乙酸甲酯的生产效率和质量。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种离子液体萃取精馏分离甲醇-乙酸甲酯的装置，所述装置包括原料混合罐，精馏塔，闪蒸罐，离子液体储罐，原料混合罐的上方管线连接在精馏塔的上部，并与离子液体储罐的离子液体泵相连通，原料混合罐的下部罐底经管线连通在原料泵的入口，该泵的出口与精馏塔中部相连通，精馏塔的下部连接有塔釜，塔釜连接一加热器、并与闪蒸罐相连通，精馏塔塔釜与闪蒸分离罐还连接有减压阀，闪蒸罐下部与离子液体储罐相连，离子液体储罐并与离子液体泵的入口相连，精馏塔的上部连接有冷凝器及回流罐。
所述的一种离子液体萃取精馏分离甲醇-乙酸甲酯的装置，所述精馏段设有4块塔板、精馏段塔径3.60m、提留段塔板数为43块、提留段塔径3.10m。
所述的一种离子液体萃取精馏分离甲醇-乙酸甲酯的装置，所述精馏段或设3块塔板、精馏段塔径5.60m、提留段塔板数为36块、提留段塔径4.40m。
所述的一种离子液体萃取精馏分离甲醇-乙酸甲酯的装置，所述精馏段或设5块塔板、精馏段塔径7.40m、提留段塔板数为56块、提留段塔径6.50m。
本发明的优点与效果是：
本发明合成乙酸甲酯时产生的乙酸甲酯-甲醇混合物在原料储罐中与部分离子液体预先混合，再进入萃取精馏塔，精馏塔塔顶产生不含离子液的高纯度乙酸甲酯，精馏塔塔釜出料为甲醇与离子液体混合物，可在闪蒸罐中一步将甲醇与离子液分离，离子液在进入离子液储罐后继续循环使用，提高了乙酸甲酯的生产效率和质量。
附图说明
图1为本发明装置组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。
1-(2-氯乙基)-3-甲基咪唑氯盐离子液萃取精馏分离甲醇-乙酸甲酯共沸体系的装置，包括原料混合罐，萃取精馏塔，萃取剂回收罐和萃取剂储罐。精馏塔塔顶直接产出高纯度乙酸甲酯液体，不需进一步分离添加剂。精馏塔塔顶有冷凝器和回流罐，部分乙酸甲酯从回流罐循环到精馏塔塔顶。精馏塔塔釜与闪蒸分离罐间连有加热器和减压阀，甲醇和离子液的混合物从精馏塔塔釜流向闪蒸罐。原料在进入精馏塔前先与部分离子液在原料混合罐中混合。精馏塔，闪蒸罐和离子液体储罐形成离子液体循环系统。1-(2-氯乙基)-3-甲基咪唑氯盐与助溶剂在离子液体储罐中混合。与1-(2-氯乙基)-3-甲基咪唑氯盐在离子液体储罐中混合的助溶剂为溴化1-乙基-3-甲基咪唑等高溶解性液体。
图中标示：原料混合罐1，精馏塔2，闪蒸罐3，离子液体储罐4。
该装置原料混合罐1的上方管线连接在精馏塔2的上部，并与离子液体储罐4的离子液体泵相连通，原料混合罐1的下部罐底经管线连通在原料泵的入口，该泵的出口与精馏塔2中部相连通，精馏塔2的下部连接有塔釜，塔釜连接一加热器、并与闪蒸罐3相连通，精馏塔塔釜与闪蒸分离罐还连接有减压阀，闪蒸罐3下部与离子液体储罐4相连，离子液体储罐4并与离子液体泵的入口相连，精馏塔2的上部连接有冷凝器及回流罐。
实施例1：
将酯化法合成乙酸甲酯时产生的含乙酸甲酯质量百分数为80.85%的乙酸甲酯-甲醇混合物原料在室温下以每小时20吨的流量从原料罐加入精馏塔，作为萃取剂的离子液从塔顶和原料罐分别以1吨/小时的流量加入精馏塔，其中助溶剂的离子液体含量的10%，回流比为4，塔顶乙酸甲酯含量高于95%时，精馏段需用4块塔板，精馏段塔径3.60m，出料中不含离子液体及其助溶剂。精馏塔塔釜出料为甲醇与离子液体混合物，在闪蒸罐中一步将甲醇与离子液分离，得到的甲醇溶液含乙酸甲酯量低于5%时提留段塔板数为43块,提留段塔径3.10m。离子液在进入离子液储罐后可循环使用，离子液体助溶剂也在离子液储罐中进行添加和溶解。
实施例2：
将酯化法合成乙酸甲酯时产生的含乙酸甲酯质量百分数为80.85%的乙酸甲酯-甲醇混合物原料以每小时30吨的流量从原料储罐加入精馏塔，作为萃取剂的离子液从塔顶和原料罐分别以3吨/小时的流量加入精馏塔，其中助溶剂的离子液体含量的10%，回流比为4，塔顶乙酸甲酯含量高于95%时，精馏段需用3块塔板，精馏段塔径5.60m，出料中不含离子液体及其助溶剂。精馏塔塔釜出料为甲醇与离子液体混合物，在闪蒸罐中一步将甲醇与离子液分离，得到的甲醇溶液含乙酸甲酯量低于5%时提留段塔板数为36块，提留段塔径4.40m。离子液在进入离子液储罐后可循环使用，离子液体助溶剂也在离子液储罐中进行添加和溶解。
实施例3：
将酯化法合成乙酸甲酯时产生的含乙酸甲酯质量百分数为80.85%的乙酸甲酯-甲醇混合物原料以每小时40吨的流量从原料储罐加入精馏塔，作为萃取剂的离子液从塔顶和原料罐分别以1吨/小时的流量加入精馏塔，其中助溶剂的离子液体含量的10%，回流比为4，塔顶乙酸甲酯含量高于99%时，精馏段需用5块塔板，精馏段塔径7.40m，出料中不含离子液体及其助溶剂。精馏塔塔釜出料为甲醇与离子液体混合物，在闪蒸罐中一步将甲醇与离子液分离，得到的甲醇溶液含乙酸甲酯量低于1%时提留段塔板数为56块,提留段塔径6.50m。离子液在进入离子液储罐后可循环使用，离子液体助溶剂也在离子液储罐中进行添加和溶解。

Claims (3)

1.一种离子液体萃取精馏分离甲醇-乙酸甲酯的装置，其特征在于，所述装置包括原料混合罐(1)，精馏塔(2)，闪蒸罐(3)，离子液体储罐(4)，原料混合罐(1)的上方管线连接在精馏塔(2)的上部，并与离子液体储罐(4)的离子液体泵相连通，原料混合罐(1)的下部罐底经管线连通在原料泵的入口，该泵的出口与精馏塔(2)中部相连通，精馏塔(2)的下部连接有塔釜，塔釜连接一加热器、并与闪蒸罐(3)相连通，精馏塔塔釜与闪蒸分离罐还连接有减压阀，闪蒸罐(3)下部与离子液体储罐(4)相连，离子液体储罐(4)并与离子液体泵的入口相连，精馏塔(2)的上部连接有冷凝器及回流罐；离子液体储罐中的离子液体为1-(2-氯乙基)-3-甲基咪唑氯盐与溴化1-乙基-3-甲基咪唑的混合；
所述精馏段设有4块塔板、精馏段塔径3.60m、提留段塔板数为43块、提留段塔径3.10m。
2.一种离子液体萃取精馏分离甲醇-乙酸甲酯的装置，其特征在于，所述装置包括原料混合罐(1)，精馏塔(2)，闪蒸罐(3)，离子液体储罐(4)，原料混合罐(1)的上方管线连接在精馏塔(2)的上部，并与离子液体储罐(4)的离子液体泵相连通，原料混合罐(1)的下部罐底经管线连通在原料泵的入口，该泵的出口与精馏塔(2)中部相连通，精馏塔(2)的下部连接有塔釜，塔釜连接一加热器、并与闪蒸罐(3)相连通，精馏塔塔釜与闪蒸分离罐还连接有减压阀，闪蒸罐(3)下部与离子液体储罐(4)相连，离子液体储罐(4)并与离子液体泵的入口相连，精馏塔(2)的上部连接有冷凝器及回流罐；离子液体储罐中的离子液体为1-(2-氯乙基)-3-甲基咪唑氯盐与溴化1-乙基-3-甲基咪唑的混合；
所述精馏段设有3块塔板、精馏段塔径5.60m、提留段塔板数为36块、提留段塔径4.40m。
3.一种离子液体萃取精馏分离甲醇-乙酸甲酯的装置，其特征在于，所述装置包括原料混合罐(1)，精馏塔(2)，闪蒸罐(3)，离子液体储罐(4)，原料混合罐(1)的上方管线连接在精馏塔(2)的上部，并与离子液体储罐(4)的离子液体泵相连通，原料混合罐(1)的下部罐底经管线连通在原料泵的入口，该泵的出口与精馏塔(2)中部相连通，精馏塔(2)的下部连接有塔釜，塔釜连接一加热器、并与闪蒸罐(3)相连通，精馏塔塔釜与闪蒸分离罐还连接有减压阀，闪蒸罐(3)下部与离子液体储罐(4)相连，离子液体储罐(4)并与离子液体泵的入口相连，精馏塔(2)的上部连接有冷凝器及回流罐；离子液体储罐中的离子液体为1-(2-氯乙基)-3-甲基咪唑氯盐与溴化1-乙基-3-甲基咪唑的混合；
所述精馏段设有5块塔板、精馏段塔径7.40m、提留段塔板数为56块、提留段塔径6.50m。
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