CN104529703A - 低碳混合醇分离系统和分离方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低碳混合醇分离系统和分离方法。该低碳混合醇分离系统包括：低碳混合醇供应装置，具有低碳混合醇出口；甲醇精馏塔，具有与低碳混合醇出口相连的甲醇塔进料口、甲醇塔顶出料口和甲醇塔底出料口；乙醇精馏塔，具有与甲醇塔底出料口相连的乙醇塔进料口，以及乙醇塔顶出料口和乙醇塔底出料口；萃取精馏塔，具有与乙醇塔顶出料口相连的萃取塔进料口，以及萃取剂进料口、萃取塔顶出料口和萃取塔底出料口；正丙醇精馏塔，具有与乙醇塔底出料口相连的正丙醇塔进料口，以及正丙醇塔顶出料口和正丙醇塔底出料口。本发明所提供的上述分离系统中，采用了精馏系统和萃取系统相结合的提纯模式。所得到的单醇具有更高的纯度。

Description

低碳混合醇分离系统和分离方法

技术领域

本发明涉及混合醇分离领域，具体而言，涉及一种低碳混合醇分离系统和分离方法。

背景技术

低碳混合醇是指由C1～C6的醇类形成的混合醇，其主要是将煤基合成气合成的粗混合醇进行脱水处理后形成的。低碳混合醇具有较高的辛烷值以及与汽油良好的掺混性能，可以代替甲基叔丁基醚(MTBE)作为汽油添加剂使用。同时，低碳混合醇本身也是一种良好的洁净燃料，可以替代汽油作为燃料。其实，若将混合低碳醇进行分离，可以得到甲、乙、丙、丁、戊醇等高级化工醇，这些单醇产品是制备医药产品、聚合物产品等大宗化学品的重要中间体，具有较高的经济价值。因此，开展低碳混合醇分离工艺技术的研发具有重要的现实意义。

然而，由于低碳混合醇中醇类组分较多。这些不同碳链的醇类组分之间存在较多的共沸物。利用传统的精馏系统进行精馏分离时，很难将这些共沸物分离开来。此外，由于组分较多，使低碳混合醇的沸程较宽，且其相平衡常数受温度、压力及浓度的影响较大。导致汽-液平衡关系、物料衡算复杂化。以上这些因素均会影响低碳混合醇分离形成单醇的分离效果，限制了分离形成的单醇的纯度。国内外也并未见有关将低碳混合醇按照碳链长短进行单醇分离的专利和报道。

为了解决上述问题，急需一种新的低碳混合醇分离系统，以提高低碳混合醇的分离效果，提高单醇产品的纯度。

发明内容

本发明旨在提供一种低碳混合醇分离系统和分离方法，以解决现有技术中低碳混合醇分离效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种低碳混合醇分离系统，其特征在于，包括低碳混合醇供应装置、甲醇精馏塔、乙醇精馏塔、萃取精馏塔和正丙醇精馏塔；其中，低碳混合醇供应装置具有低碳混合醇出口；甲醇精馏塔具有与低碳混合醇出口相连的甲醇塔进料口、甲醇塔顶出料口和甲醇塔底出料口；甲醇塔顶出料口与甲醇储罐相连；乙醇精馏塔具有与甲醇塔底出料口相连的乙醇塔进料口，以及乙醇塔顶出料口和乙醇塔底出料口；萃取精馏塔具有与乙醇塔顶出料口相连的萃取塔进料口，以及萃取剂进料口、萃取塔顶出料口和萃取塔底出料口；其中萃取塔进料口位于萃取剂进料口的下方；萃取塔顶出料口与乙醇储罐相连；正丙醇精馏塔具有与乙醇塔底出料口相连的正丙醇塔进料口，以及正丙醇塔顶出料口和正丙醇塔底出料口；正丙醇塔顶出料口与正丙醇储罐相连；正丙醇塔底出料口与混合丁醇储罐相连。

进一步地，乙醇塔底出料口与正丙醇塔进料口之间的流路上还设置有膜分离装置，膜分离装置具有膜分离进料口、膜分离油相出料口和膜分离水相出料口，其中，膜分离进料口与乙醇塔底出料口相连；膜分离油相出料口与正丙醇塔进料口相连。

进一步地，乙醇塔底出料口与膜分离进料口之间的流路上还设置有第一分相器，第一分相器具有第一分相进料口、第一水相出料口和第一油相出料口，其中，第一分相进料口与乙醇塔底出料口相连；第一油相出料口与膜分离进料口相连。

进一步地，还包括设置在低碳混合醇供应装置与甲醇精馏塔之间的第一脱水精馏塔，第一脱水精馏塔具有第一脱水塔进料口、第一脱水塔顶出料口和第一脱水塔底出料口，其中，第一脱水塔进料口与低碳混合醇出口相连，第一脱水塔顶出料口与甲醇塔进料口相连。

进一步地，还包括不凝气脱除塔和闪蒸罐；其中，不凝气脱除塔设置在低碳混合醇供应装置与第一脱水精馏塔之间，具有脱除塔进料口、脱除塔顶出料口和脱除塔底出料口，其中脱除塔底出料口与第一脱水塔进料口相连；闪蒸罐设置在低碳混合醇供应装置与不凝气脱除塔之间，具有闪蒸罐进料口和闪蒸罐出料口，其中闪蒸罐进料口与低碳混合醇出口相连，闪蒸罐出料口与脱除塔进料口相连。

进一步地，还包括萃取剂回收塔，萃取剂回收塔具有回收塔进料口、回收塔顶出料口和回收塔底出料口，其中，回收塔进料口与萃取塔底出料口相连；回收塔底出料口与萃取剂进料口相连。

进一步地，还包括第二脱水精馏塔和第二分相器；其中，第二脱水精馏塔，具有第二脱水塔进料口、第二脱水塔顶出料口和第二脱水塔底出料口，其中，第二脱水塔进料口分别与膜分离水相出料口、第一水相出料口和第二水相出料口相连；第二分相器，具有第二分相进料口、第二水相出料口和第二油相出料口；第二分相进料口与第二脱水塔顶出料口相连，第二油相出料口与膜分离进料口相连。

进一步地，还包括正丙醇提纯精馏塔，正丙醇提纯精馏塔具有提纯塔进料口、提纯塔顶出料口和提纯塔底出料口，其中，提纯塔进料口与正丙醇塔顶出料口相连；提纯塔底出料口与正丙醇储罐相连。

进一步地，还包括冷却装置，冷却装置包括：第一冷却器，具有第一冷凝进料口、第一回流液出口与第一冷凝液出口；第一冷凝进料口与甲醇塔顶出料口相连，第一回流液出口与甲醇精馏塔的塔顶循环液进口相连，第一冷凝液出口与甲醇储罐相连；第二冷却器，具有第二冷凝进料口、第二回流液出口与第二冷凝液出口；第二冷凝进料口与乙醇塔顶出料口相连，第二回流液出口与乙醇精馏塔的塔顶循环液进口相连，第二冷凝液出口与萃取塔进料口相连；第三冷却器，具有第三冷凝进料口、第三回流液出口与第三冷凝液出口；第三冷凝进料口与萃取塔顶出料口相连，第三回流液出口与萃取精馏塔的塔顶循环液进口相连，第三冷凝液出口与乙醇储罐相连；第四冷却器，具有第四冷凝进料口、第四回流液出口与第四冷凝液出口；第四冷凝进料口与正丙醇塔顶出料口相连，第四回流液出口与正丙醇精馏塔的塔顶循环液进口相连，第四冷凝液出口与提纯塔进料口相连；第五冷却器，具有第五冷凝进料口、第五回流液出口与第五冷凝液出口；第五冷凝进料口与第一脱水塔顶出料口相连，第五回流液出口与第一脱水精馏塔的塔顶循环液进口相连，第五冷凝液出口与甲醇塔进料口相连；第六冷却器，具有第六冷凝进料口、第六回流液出口与不凝气出口；第六冷凝进料口与脱除塔顶出料口相连，第六回流液出口与不凝气脱除塔的塔顶循环液进口相连；第七冷却器，具有第七冷凝进料口、第七回流液出口与第七冷凝液出口；第七冷凝进料口与回收塔顶出料口相连，第七回流液出口与萃取剂回收塔的塔顶循环液进口相连；第八冷却器，具有第八冷凝进料口与第八冷凝液出口；第八冷凝进料口与第二脱水塔顶出料口相连，第八冷凝液出口与第二分相进料口相连；第九冷却器，具有第九冷凝进料口、第九回流液出口与第九冷凝液出口；第九冷凝进料口与提纯塔顶出料口相连，第九回流液出口与正丙醇提纯塔的塔顶循环液进口相连。

进一步地，冷却装置还包括第十冷却器和第十一冷却器；其中，第十冷却器设置在乙醇塔底出料口和第一分相进料口之间的流路上；第十一冷却器设置在回收塔底出料口与萃取剂进料口之间的流路上。

根据本发明的另一方面，提供了一种低碳混合醇的分离方法，其是采用上述的分离系统分离低碳混合醇。

进一步地，采用分离系统分离低碳混合醇时，萃取精馏塔采用的萃取剂为乙二醇，膜分离装置采用的油水分离膜为渗透汽化膜，更优选为陶瓷渗透汽化膜。

应用本发明的低碳混合醇分离系统和分离方法，相比于传统的精馏系统而言，本发明所提供的上述分离系统中，采用了精馏系统和萃取系统相结合的提纯模式。同时利用精馏提纯和萃取提纯将低碳混合醇分离为单醇，所得到的单醇具有更高的纯度，更适合作为化工、制药等领域的原料使用。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明一种实施方式中的低碳混合醇分离系统；

图2示出了根据本发明另一种实施方式中的低碳混合醇分离系统；以及

图3示出了根据本发明实施例1中采用的低碳混合醇分离系统。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

正如背景技术部分所介绍的，将低碳混合醇分离成单醇存在分离效果差，单醇产品纯度低的问题。为了解决这一问题，本发明发明人提供了一种低碳混合醇分离系统，如图1所示，其包括低碳混合醇供应装置、甲醇精馏塔100、乙醇精馏塔200、萃取精馏塔300及正丙醇精馏塔400；低碳混合醇供应装置具有低碳混合醇出口；甲醇精馏塔100具有与低碳混合醇出口相连的甲醇塔进料口、甲醇塔顶出料口和甲醇塔底出料口；甲醇塔顶出料口与甲醇储罐110相连；乙醇精馏塔200具有与甲醇塔底出料口相连的乙醇塔进料口、乙醇塔顶出料口和乙醇塔底出料口；萃取精馏塔300具有与乙醇塔顶出料口相连的的萃取塔进料口，以及萃取剂进料口、萃取塔顶出料口和萃取塔底出料口；其中萃取塔进料口位于萃取剂进料口的下方；萃取塔顶出料口与乙醇储罐310相连；正丙醇精馏塔400具有与乙醇塔底出料口相连的正丙醇塔进料口、正丙醇塔顶出料口和正丙醇塔底出料口；正丙醇塔顶出料口与正丙醇储罐410相连；正丙醇塔底出料口与混合丁醇储罐420相连。

术语“混合丁醇”是指低碳混合醇中除甲醇、乙醇和正丙醇以外的组分的混合物，其主要成分为正丁醇、仲丁醇和仲戊醇。

上述“低碳混合醇出口”可以是低碳混合醇储存装置的出口，也可以是指前段低碳混合醇合成工序中的最终出口。

将前段合成工序产出的或低碳混合醇储罐中的低碳混合醇(粗产品，主要成分为C1～C6的醇类)从低碳混合醇进料口投入至本发明的上述分离系统后，低碳混合醇首先经过了甲醇精馏塔100，利用甲醇的沸点较其他组分沸点低的特性，该甲醇精馏塔100能够将甲醇转化为气态，从甲醇塔顶出料口进入甲醇储罐110。而甲醇精馏塔100塔底得到的液体经乙醇塔进料口进入乙醇精馏塔200。

类似地，乙醇气体通过乙醇塔顶出料口进入萃取精馏塔300。需要说明的是，由于乙醇和水具有一定的共沸性，在乙醇转变为气态的同时，少量的水也会随乙醇气体进入萃取精馏塔300。此时，向萃取精馏塔300的萃取剂进料口提供萃取剂，能够将水从乙醇中萃取出来。从而有利于提高乙醇产品的纯度。特别地，上述萃取精馏塔300中，将萃取剂进料口设置在萃取塔进料口的上方，能够减少萃取剂和液态的乙醇接触的时间，使萃取剂直接与乙醇气体进行传质。这有利于将乙醇气体中的水充分萃取出来，也有利于减少萃取剂本身对乙醇液体的二次污染。

待乙醇通过乙醇塔顶出料口出料后，乙醇精馏塔200的塔底液通过正丙醇精馏塔400进行再次提纯分离。其中正丙醇因自身沸点较小，能够在正丙醇精馏塔400的精馏作用下转化为气态，从正丙醇塔顶出料口进入正丙醇储罐410。而丁醇及C4以上的醇类则会通过正丙醇塔底出料口进入至混合丁醇储罐420。

相比于传统的精馏系统，本发明所提供的上述分离系统中，采用了精馏系统和萃取系统相结合的提纯模式。同时利用精馏提纯和萃取提纯将低碳混合醇分离为单醇，所得到的单醇具有更高的纯度，更适合作为化工、制药等领域的原料使用。

本发明的上述分离系统中，只要将精馏系统和萃取系统同时使用，就能够提高单醇产品的纯度，提高低碳混合醇的分离效果。在一种优选的实施方式中，如图2所示，上述乙醇塔底出料口与正丙醇塔进料口之间的流路上还设置有膜分离装置430，膜分离装置430具有膜分离进料口、膜分离油相出料口和膜分离水相出料口；其中，膜分离进料口与乙醇塔底出料口相连；膜分离油相出料口与正丙醇塔进料口相连。

“膜分离装置”通常由容器和位于容器内部的油水分离膜组成。其原理是利用油水分离膜对油相和水相的分流作用，达到将油水两相分开的目的。在本发明分离系统所欲分离提纯的低碳混合醇中，正丙醇和水沸点相差约2.8℃左右，容易形成共沸，单纯采用正丙醇精馏塔400进行正丙醇分离提纯时，得到的正丙醇产品中含有一定的水分。在乙醇精馏塔200塔底液进入正丙醇精馏塔400之前，先使其进入膜分离装置430。该膜分离装置中含有渗透汽化膜，在渗透汽化膜的作用下，能够实现油水分离，从而能够减少后期进入正丙醇精馏塔400中的水分，进而减少正丙醇产品中的水含量，提高正丙醇产品的纯度。同时，采用膜分离装置430进行提纯，还有利于减少能耗，节约成本。

在正丙醇精馏塔400之前增设膜分离装置430，就能够在一定程度上减少进入正丙醇精馏塔400中的水量。在一种优选的实施方式中，上述乙醇塔底出料口与膜分离进料口之间的流路上还设置有第一分相器440，第一分相器440具有第一分相进料口、第一水相出料口和第一油相出料口；其中，第一分相进料口与乙醇塔底出料口相连；第一油相出料口与膜分离进料口相连。

乙醇精馏塔200的塔底液中的主要成分为正丙醇、混合丁醇及水。利用正丙醇和混合丁醇在水中溶解度较小的特性，通过第一分相器440对该塔底液进行分相处理，能够在一定程度上实现油水两相的分离。从而能够进一步减少进入正丙醇精馏塔400的水量，提高正丙醇的纯度。

本发明的上述分离系统中，利用第一分相器440和膜分离装置430进行油水分离处理，就能够减少水分对正丙醇纯度的影响。在一种优选的实施方式中，上述的分离系统还包括设置在低碳混合醇供应装置与甲醇精馏塔100之间的第一脱水精馏塔500，第一脱水精馏塔500具有第一脱水塔进料口、第一脱水塔顶出料口和第一脱水塔底出料口；其中，第一脱水塔进料口与低碳混合醇出口相连，第一脱水塔顶出料口与甲醇塔进料口相连；第一脱水塔进料口为低碳混合醇进料口。将低碳混合醇投入甲醇精馏塔100进行甲醇分离之前，先使低碳混合醇进入第一脱水精馏塔500进行脱水处理，有利于进一步减少水含量，提高各单醇产品的纯度。

更优选地，上述分离系统还包括不凝气脱除塔600和闪蒸罐610；不凝气脱除塔600设置在低碳混合醇供应装置与第一脱水精馏塔500之间，具有脱除塔进料口、脱除塔顶出料口和脱除塔底出料口，其中脱除塔底出料口与第一脱水塔进料口相连；闪蒸罐610设置在低碳混合醇供应装置与不凝气脱除塔600之间，具有闪蒸罐进料口和闪蒸罐出料口，其中闪蒸罐进料口与低碳混合醇出口相连，闪蒸罐出料口与脱除塔进料口相连。从前段合成工序中产出的低碳混合醇产品，除了还有一定量的水分之外，还存在少量的不凝气(如烷烃类气体、一氧化碳、氮气等)及一些低沸点杂质(如乙醛、丙酮等醛酮类、甲酸甲酯、乙酸甲酯等酯类)。在第一脱水精馏塔500之前设置闪蒸罐610和不凝气脱除塔600，有利于去除上述这些不凝气和低沸点杂质，使单醇产品的纯度得到进一步提高。在实际操作的过程中，为了减少环境污染，优选将闪蒸罐出料口和脱除塔顶出料口采出的不凝气和低沸点杂质通过火炬进行焚烧处理。

本发明的上述分离系统中，可以将萃取精馏塔300的萃取剂进料口连接在萃取剂储罐380处，以向萃取精馏塔300提供萃取剂。相应将萃取精馏塔300的塔底萃取液回收至萃取剂回收罐390中即可。优选地，出于减少萃取剂耗量、降低生产成本的目的，上述分离系统还包括萃取剂回收塔700，萃取剂回收塔700具有回收塔进料口、回收塔顶出料口和回收塔底出料口；其中，回收塔进料口与萃取塔底出料口相连；回收塔底出料口与萃取剂进料口相连。在实际操作的过程中，为了减少环境污染，优选将回收塔顶出料口采出的气体通入火炬进行焚烧处理。

本发明的上述分离系统中，第一脱水精馏塔500、第一分相器440及膜分离装置430中采出的水相可以直接输送至废水处理装置中进行废水处理。在一种优选的实施方式中，上述分离系统还包括第二脱水精馏塔800和第二分相器810；第二脱水精馏塔800具有第二脱水塔进料口、第二脱水塔顶出料口和第二脱水塔底出料口；第二分相器810具有第二分相进料口、第二水相出料口和第二油相出料口；其中，第二脱水塔进料口分别与膜分离水相出料口、第一水相出料口和第二水相出料口相连；第二分相进料口与第二脱水塔顶出料口相连，第二油相出料口与膜分离进料口相连。将第一分相器440和膜分离装置430中采出的水相进一步通过第二脱水精馏塔800进行脱水处理，有利于将这些水相中携带的正丙醇、丁醇等油相进一步回收，从而提高单醇产品的产量、减少单醇流失量。此外，在第二脱水精馏塔800塔顶处设置第二分相器810，有利于进一步减少醇类的流失量。然后，可以将第一脱水精馏塔500和第二脱水精馏塔800塔底脱除的废水回收至废水储罐850中以作他用。

本发明的上述分离系统中，在正丙醇精馏塔400的正丙醇塔顶出料口采出的正丙醇产品，就具有较高的纯度。一种优选的实施方式中，上述分离系统还包括正丙醇提纯精馏塔900，正丙醇提纯精馏塔900具有提纯塔进料口、提纯塔顶出料口和提纯塔底出料口；其中，提纯塔进料口与正丙醇塔顶出料口相连；提纯塔底出料口与正丙醇储罐410相连。进一步对正丙醇进行精馏提纯，能够进一步减少正丙醇产品中的低沸点杂质。这些低沸点杂质可以直接排放至大气中，更优选地，可以将这些低沸点杂质通过火炬进行焚烧分解。

本发明的上述分离系统中，优选地，在各个精馏塔塔顶分别设置一个冷却器。具体地，上述分离系统还包括冷却装置，冷却装置包括：

第一冷却器120具有第一冷凝进料口、第一回流液出口与第一冷凝液出口；第一冷凝进料口与甲醇塔顶出料口相连，第一回流液出口与甲醇精馏塔100的塔顶循环液进口相连，第一冷凝液出口与甲醇储罐110相连；

第二冷却器210具有第二冷凝进料口、第二回流液出口与第二冷凝液出口；第二冷凝进料口与乙醇塔顶出料口相连，第二回流液出口与乙醇精馏塔200的塔顶循环液进口相连，第二冷凝液出口与萃取塔进料口相连；

第三冷却器320具有第三冷凝进料口、第三回流液出口与第三冷凝液出口；第三冷凝进料口与萃取塔顶出料口相连，第三回流液出口与萃取精馏塔300的塔顶循环液进口相连，第三冷凝液出口与乙醇储罐310相连；

第四冷却器450具有第四冷凝进料口、第四回流液出口与第四冷凝液出口；第四冷凝进料口与正丙醇塔顶出料口相连，第四回流液出口与正丙醇精馏塔400的塔顶循环液进口相连，第四冷凝液出口与提纯塔进料口相连；

第五冷却器510具有第五冷凝进料口、第五回流液出口与第五冷凝液出口；第五冷凝进料口与第一脱水塔顶出料口相连，第五回流液出口与第一脱水精馏塔500的塔顶循环液进口相连，第五冷凝液出口与甲醇塔进料口相连；

第六冷却器620具有第六冷凝进料口、第六回流液出口与不凝气出口；第六冷凝进料口与脱除塔顶出料口相连，第六回流液出口与不凝气脱除塔600的塔顶循环液进口相连；

第七冷却器710具有第七冷凝进料口、第七回流液出口与第七冷凝液出口；第七冷凝进料口与回收塔顶出料口相连，第七回流液出口与萃取剂回收塔700的塔顶循环液进口相连；

第八冷却器820具有第八冷凝进料口与第八冷凝液出口；第八冷凝进料口与第二脱水塔顶出料口相连，第八冷凝液出口与第二分相进料口相连；

第九冷却器910具有第九冷凝进料口、第九回流液出口与第九冷凝液出口；第九冷凝进料口与提纯塔顶出料口相连，第九回流液出口与正丙醇提纯塔的塔顶循环液进口相连。

在每一个精馏塔塔顶设置冷却器，有利于对塔顶出料口采出的气体进行冷凝和循环提纯处理，能够进一步提高各单醇产品的纯度。

更优选地，在乙醇塔底出料口和第一分相进料口之间的流路上还设置有第十冷却器230；在回收塔底出料口与萃取剂进料口之间的流路上还设置有第十一冷却器340。这样的设置能够促使各将乙醇精馏塔200塔底液和萃取剂回收塔700塔底也进行降温，防止高温影响后期的提纯过程。在实际操作过程中，优选在第十一冷却器340和萃取剂进料口之间的流路上设置萃取剂储罐380，以控制所回收的萃取剂再次进入萃取精馏塔300时的流速。另外，还可以在第二脱水精馏塔800的第二脱水塔底出料口与废水储罐850之间的流路上增设第十二冷却器840，第一脱水精馏塔500的第一脱水塔底出料口与废水储罐850之间的流路上增设第十三冷却器530，以对第一脱水精馏塔500与第二脱水精馏塔800中脱出的废水进行降温。

此外，各精馏塔都具有塔底再沸器(甲醇塔底再沸器130、乙醇塔底再沸器220、萃取塔底再沸器330、正丙醇塔底再沸器460、回收塔底再沸器720、提纯塔底再沸器920、第一脱水塔底再沸器520、第二脱水塔底再沸器830及不凝气脱除塔底再沸器630)，用以控制对各进料口进入液料的加热温度。本领域技术人员均知晓关于再沸器的设置，在此不再赘述。

另外，本发明还提供了一种低碳混合醇的分离方法，其是采用上述的分离系统分离低碳混合醇，以制备相应的单醇产品。上述分离系统中，将精馏提纯和萃取提纯结合应用，能够改善因低碳混合醇中共沸体系较多导致的单醇产品纯度较低的问题，使单醇产品获得较高的纯度。同时，采用萃取分离的方式还能够减少常规精馏提纯工艺中产品的汽化次数，有利于降低能耗，节约成本。

本发明的上述分离方法中，萃取精馏塔300中采用的萃取剂只要具有对水的选择溶解性，就能够将水分从乙醇中脱除。一种优选的实施方式中，上述萃取精馏塔300采用的萃取剂为乙二醇。将乙醇进行气化后，将乙醇气体与乙二醇液体相接触，能够使气体中携带的水分溶解于乙二醇中，达到脱水的效果。同时，乙二醇的沸点远高于乙醇，这能够防止乙二醇气化会乙醇气体造成二次污染。另外，本发明上述膜分离装置430采用的油水分离膜可以是本领域技术人员所熟知的油水分离膜，优选该油水分离膜为渗透汽化膜，更优选为陶瓷渗透汽化膜。

在实际操作的过程中，本领域技术人员根据本发明上述各提纯单元的功能描述，有能力选择各单元的具体操作工艺。在一种优选的实施方式中，采用上述分离系统对低碳混合醇进行分离提纯时，

甲醇精馏塔100的操作压力为-0.1～0Mpa(G)，优选为-0.05Mpa(G)、操作温度为48～67.8℃；

乙醇精馏塔200的操作压力为0～0.2Mpa(G)，优选为0.101Mpa(G)、操作温度为97～109.1℃；

萃取精馏塔300的操作压力为-0.1～0Mpa(G)，优选为-0.051Mpa(G)、操作温度为61.9～88.16℃；

正丙醇精馏塔400的操作压力为-0.1～0Mpa(G)，优选为-0.051Mpa(G)、操作温度为79～97.1℃；

萃取剂回收塔700的操作压力为-0.1～0Mpa(G)，优选为-0.081Mpa(G)、操作温度为58.1～159℃；

正丙醇提纯精馏塔900的操作压力为-0.1～0Mpa(G)，优选为-0.071Mpa(G)、操作温度为57.4～70.2℃；

第一脱水精馏塔500的操作压力为0～0.1Mpa(G)，优选为0.081Mpa(G)、操作温度为99.9～117.9℃；

第二脱水精馏塔800的操作压力为0～0.1Mpa(G)，优选为0Mpa(G)、操作温度为92.9～100.9℃；

不凝气脱除塔600的操作压力为0～0.3Mpa(G)，优选为0.203Mpa(G)、操作温度为84.5～112.4℃。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。

实施例1

采用低碳混合醇分离系统进行低碳混合醇分离，分离系统如图3所示。

分离系统包括：闪蒸罐、不凝气脱除塔、第一脱水精馏塔、甲醇精馏塔、乙醇精馏塔、萃取精馏塔、正丙醇精馏塔、第一分相器及相应的冷却器。

各塔操作条件如下：

不凝气脱除塔的操作压力为0.203Mpa(G)、操作温度为112.4℃。

第一脱水精馏塔的操作压力为0.081Mpa(G)、操作温度为117.9℃；

甲醇精馏塔的操作压力为-0.05Mpa(G)、操作温度为67.8℃；

乙醇精馏塔的操作压力为0.101Mpa(G)、操作温度为109.1℃；

萃取精馏塔的操作压力为-0.051Mpa(G)、操作温度为88.16℃；

正丙醇精馏塔的操作压力为-0.047Mpa(G)、操作温度为106.6℃；

经计算，分离得到的甲醇的纯度为99.4％、乙醇的纯度为99.8％、正丙醇的纯度为54.5％。

实施例2

采用低碳混合醇分离系统进行低碳混合醇分离。

分离系统包括：甲醇精馏塔、乙醇精馏塔、萃取精馏塔、正丙醇精馏塔、萃取剂回收塔、正丙醇提纯精馏塔、第一脱水精馏塔、第二脱水精馏塔和不凝气脱除塔；还包括第一分相器、第二分相器、膜分离装置及相应的冷却器。其中萃取剂为乙二醇，膜分离装置中的油水分离膜为陶瓷渗透汽化膜。

各塔操作条件如下：

甲醇精馏塔的操作压力为-0.05Mpa(G)、操作温度为67.8℃；

乙醇精馏塔的操作压力为0.101Mpa(G)、操作温度为109.1℃；

萃取精馏塔的操作压力为-0.051Mpa(G)、操作温度为88.16℃；

正丙醇精馏塔的操作压力为-0.051Mpa(G)、操作温度为97.1℃；

萃取剂回收塔的操作压力为-0.081Mpa(G)、操作温度为159℃；

正丙醇提纯精馏塔的操作压力为-0.071Mpa(G)、操作温度为70.2℃；

第一脱水精馏塔的操作压力为0.081Mpa(G)、操作温度为117.9℃；

第二脱水精馏塔的操作压力为0Mpa(G)、操作温度为100.9℃；

不凝气脱除塔的操作压力为0.203Mpa(G)、操作温度为112.4℃。

经计算，分离得到的甲醇的纯度为99.4％、乙醇的纯度为99.8％、正丙醇的纯度为99.4％。

从实施例1中低碳醇分离的效果可以看出，采用本发明中所提供的分离系统，采用精馏提纯和萃取提纯相结合将低碳混合醇进行分离提纯，所制备的单醇产品具有较高的纯度。

更为特别地，从实施例2中低碳醇分离的效果可以看出，采用精馏提纯、萃取提纯、膜分离提纯并结合分相处理，所制备的单醇产品具有更高的纯度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种低碳混合醇分离系统，其特征在于，包括：

低碳混合醇供应装置，具有低碳混合醇出口；

甲醇精馏塔(100)，具有与所述低碳混合醇出口相连的甲醇塔进料口、甲醇塔顶出料口和甲醇塔底出料口；所述甲醇塔顶出料口与甲醇储罐(110)相连；

乙醇精馏塔(200)，具有与所述甲醇塔底出料口相连的乙醇塔进料口，以及乙醇塔顶出料口和乙醇塔底出料口；

萃取精馏塔(300)，具有与所述乙醇塔顶出料口相连的萃取塔进料口，以及萃取剂进料口、萃取塔顶出料口和萃取塔底出料口；其中所述萃取塔进料口位于所述萃取剂进料口的下方；所述萃取塔顶出料口与乙醇储罐(310)相连；

正丙醇精馏塔(400)，具有与所述乙醇塔底出料口相连的正丙醇塔进料口，以及正丙醇塔顶出料口和正丙醇塔底出料口；所述正丙醇塔顶出料口与正丙醇储罐(410)相连；所述正丙醇塔底出料口与混合丁醇储罐(420)相连。

2.根据权利要求1所述的分离系统，其特征在于，所述乙醇塔底出料口与所述正丙醇塔进料口之间的流路上还设置有膜分离装置(430)，所述膜分离装置(430)具有膜分离进料口、膜分离油相出料口和膜分离水相出料口，其中，所述膜分离进料口与所述乙醇塔底出料口相连；所述膜分离油相出料口与所述正丙醇塔进料口相连。

3.根据权利要求2所述的分离系统，其特征在于，所述乙醇塔底出料口与所述膜分离进料口之间的流路上还设置有第一分相器(440)，所述第一分相器(440)具有第一分相进料口、第一水相出料口和第一油相出料口，其中，所述第一分相进料口与所述乙醇塔底出料口相连；所述第一油相出料口与所述膜分离进料口相连。

4.根据权利要求1所述的分离系统，其特征在于，还包括设置在所述低碳混合醇供应装置与所述甲醇精馏塔(100)之间的第一脱水精馏塔(500)，所述第一脱水精馏塔(500)具有第一脱水塔进料口、第一脱水塔顶出料口和第一脱水塔底出料口，其中，所述第一脱水塔进料口与所述低碳混合醇出口相连，所述第一脱水塔顶出料口与所述甲醇塔进料口相连。

5.根据权利要求4所述的分离系统，其特征在于，还包括：

不凝气脱除塔(600)，设置在所述低碳混合醇供应装置与所述第一脱水精馏塔(500)之间，具有脱除塔进料口、脱除塔顶出料口和脱除塔底出料口，其中所述脱除塔底出料口与所述第一脱水塔进料口相连；

闪蒸罐(610)，设置在所述低碳混合醇供应装置与所述不凝气脱除塔(600)之间，具有闪蒸罐进料口和闪蒸罐出料口，其中所述闪蒸罐进料口与所述低碳混合醇出口相连，所述闪蒸罐出料口与所述脱除塔进料口相连。

6.根据权利要求4或5所述的分离系统，其特征在于，还包括萃取剂回收塔(700)，所述萃取剂回收塔(700)具有回收塔进料口、回收塔顶出料口和回收塔底出料口，其中，所述回收塔进料口与所述萃取塔底出料口相连；所述回收塔底出料口与所述萃取剂进料口相连。

7.根据权利要求6所述的分离系统，其特征在于，还包括：

第二脱水精馏塔(800)，具有第二脱水塔进料口、第二脱水塔顶出料口和第二脱水塔底出料口，其中，所述第二脱水塔进料口分别与所述膜分离水相出料口、所述第一水相出料口和所述第二水相出料口相连；

第二分相器(810)，具有第二分相进料口、第二水相出料口和第二油相出料口；所述第二分相进料口与所述第二脱水塔顶出料口相连，所述第二油相出料口与所述膜分离进料口相连。

8.根据权利要求7所述的分离系统，其特征在于，还包括正丙醇提纯精馏塔(900)，所述正丙醇提纯精馏塔(900)具有提纯塔进料口、提纯塔顶出料口和提纯塔底出料口，其中，所述提纯塔进料口与所述正丙醇塔顶出料口相连；所述提纯塔底出料口与所述正丙醇储罐(410)相连。

9.根据权利要求8所述的分离系统，其特征在于，还包括冷却装置，所述冷却装置包括：

第一冷却器(120)，具有第一冷凝进料口、第一回流液出口与第一冷凝液出口；所述第一冷凝进料口与所述甲醇塔顶出料口相连，所述第一回流液出口与所述甲醇精馏塔(100)的塔顶循环液进口相连，所述第一冷凝液出口与所述甲醇储罐(110)相连；

第二冷却器(210)，具有第二冷凝进料口、第二回流液出口与第二冷凝液出口；所述第二冷凝进料口与所述乙醇塔顶出料口相连，所述第二回流液出口与所述乙醇精馏塔(200)的塔顶循环液进口相连，所述第二冷凝液出口与所述萃取塔进料口相连；

第三冷却器(320)，具有第三冷凝进料口、第三回流液出口与第三冷凝液出口；所述第三冷凝进料口与所述萃取塔顶出料口相连，所述第三回流液出口与所述萃取精馏塔(300)的塔顶循环液进口相连，所述第三冷凝液出口与所述乙醇储罐(310)相连；

第四冷却器(450)，具有第四冷凝进料口、第四回流液出口与第四冷凝液出口；所述第四冷凝进料口与所述正丙醇塔顶出料口相连，所述第四回流液出口与所述正丙醇精馏塔(400)的塔顶循环液进口相连，所述第四冷凝液出口与所述提纯塔进料口相连；

第五冷却器(510)，具有第五冷凝进料口、第五回流液出口与第五冷凝液出口；所述第五冷凝进料口与所述第一脱水塔顶出料口相连，所述第五回流液出口与所述第一脱水精馏塔(500)的塔顶循环液进口相连，所述第五冷凝液出口与所述甲醇塔进料口相连；

第六冷却器(620)，具有第六冷凝进料口、第六回流液出口与不凝气出口；所述第六冷凝进料口与所述脱除塔顶出料口相连，所述第六回流液出口与所述不凝气脱除塔(600)的塔顶循环液进口相连；

第七冷却器(710)，具有第七冷凝进料口、第七回流液出口与第七冷凝液出口；所述第七冷凝进料口与所述回收塔顶出料口相连，所述第七回流液出口与所述萃取剂回收塔(700)的塔顶循环液进口相连；

第八冷却器(820)，具有第八冷凝进料口与第八冷凝液出口；所述第八冷凝进料口与所述第二脱水塔顶出料口相连，所述第八冷凝液出口与所述第二分相进料口相连；

第九冷却器(910)，具有第九冷凝进料口、第九回流液出口与第九冷凝液出口；所述第九冷凝进料口与所述提纯塔顶出料口相连，所述第九回流液出口与所述正丙醇提纯塔的塔顶循环液进口相连。

10.根据权利要求9所述的分离系统，其特征在于，所述冷却装置还包括：

第十冷却器(230)，设置在所述乙醇塔底出料口和所述第一分相进料口之间的流路上；

第十一冷却器(340)，设置在所述回收塔底出料口与所述萃取剂进料口之间的流路上。

11.一种低碳混合醇的分离方法，其特征在于，采用权利要求1至10中任一项所述的分离系统分离所述低碳混合醇。

12.根据权利要求11所述的分离方法，其特征在于，采用所述分离系统分离所述低碳混合醇时，萃取精馏塔(300)采用的萃取剂为乙二醇，膜分离装置(430)采用的油水分离膜为渗透汽化膜，更优选为陶瓷渗透汽化膜。