CN107417507A - 一种醛/醇混合物的分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于丁醛和乙醇混合物的分离方法。本发明提供了如下的解决方案：以丁醛/乙醇混合溶液作为原料，通过加入第三方助剂水洗的工艺，采用康宁G1微通道反应器，将丁醛和乙醇有效的分离开来，最终得到含量99％以上的丁醛和含量95％的工业乙醇，实现了废液的资源化利用，使得丁醛可以循环利用，降低原料成本。

Description

一种醛/醇混合物的分离方法
技术领域
本发明是关于丁醛和乙醇混合物的分离方法。
背景技术
在正丁醛和乙烯基乙醚进行Prins反应和水解反应后，反应液含丁醛和乙醇等混合物，其中丁醛和乙醇的质量比约3～4：1，具体的工艺可以参见CN106380383。由于丁醛和乙醇的沸点仅差2～3℃，无法采用直接精馏的工艺得到含量99％以上的丁醛，难以实现丁醛进行循环利用。因此，传统工艺直接将其作为废料处理，不仅增加了原料丁醛的消耗量，同时也增加了废料处理的难度及成本。现有技术中采用萃取精馏的工艺进行分离，分离后的丁醛含量普遍小于90％，无法满足Prins反应的要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了如下的解决方案：以丁醛/乙醇混合溶液作为原料，通过加入第三方助剂(以下简称助剂)水洗的工艺，采用康宁G1微通道反应器，将丁醛和乙醇有效的分离开来，最终得到含量99％以上的丁醛和含量95％的工业乙醇，实现了废液的资源化利用，使得丁醛可以循环利用，降低原料成本。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：将原料液、助剂及水按照一定的流量注入微通道反应器中，在一定温度下进行混合，采出的物料经过油水分离器，分出油相和水相。油相精馏回收含量99％以上的丁醛和助剂，助剂循环使用；水相精馏得到含量95％的工业乙醇，水相精馏釜余(主要成分为水)循环使用。丁醛和乙醇的回收率分别可以达到95％和98％以上。
进一步地将上述技术方案的原理叙述如下：由于丁醛和乙醇的互溶性较好，直接水洗很难分离，通过加入助剂进行水洗，可以实现将乙醇带入水相的同时，利用助剂将丁醛留在油相的目的。从而将乙醇和丁醛两者分离开来，实现本发明的目的。
上述技术方案中，所述原料液中丁醛和乙醇的质量比可以为0.2～10:1，优选1～6:1，最优选3～5:1；
上述技术方案中，所述助剂与原料液的质量比可以为0.5～5:1，优选0.8～3:1，最优选1～2:1；
上述技术方案中，所述水与原料液的质量比为1～10:1，优选1～5:1，最优选2～4:1；
上述技术方案中，所述物料混合温度为20～60℃，优选20～50℃，最优选20～40℃
上述技术方案中，所述助剂可以为醚、酯、酮、卤代芳香烃类。醚类如：苯乙醚等；酯类如：醋酸乙酯、醋酸(正)丁酯、磷酸三辛酯等；酮类如：甲基异丁基酮、甲基叔丁基酮等；卤代芳香烃类如：苯、氯苯、二氯苯、硝基氯苯等。
上述技术方案中，所述分层后油相主要含助剂、丁醛及微量的乙醇，其中丁醛相对含量大于98％(扣除助剂后)；水相主要含乙醇和水。
本发明所取得的显著效果：
1、将丁醛和乙醇进行高效分离：通过引入助剂并采用微通道反应器充分混合，可以将沸点接近的丁醛和乙醇分离开来，丁醛和乙醇的回收率分别可以达到95％和98％以上。
2、减少三废量，实现原料的循环套用和资源化利用：废液(丁醛/乙醇混合溶液)经过处理后实现了丁醛的循环套用，并得到副产95％乙醇，实现原料的循环套用和资源化利用。
附图说明
图1为丁醛乙醇回收简易流程图。
具体实施方式
下面的实施例旨在对本发明的突出效果做说明，而不是对本发明的进一步限定。
实施例1
采用康宁G1微通道反应器，使用8块板，每块板的体积为8.4ml，总体积为67.2ml，用三台平流泵分别向第一块板通入原料液(丁醛与乙醇的质量比为3:1)、苯和水，三者的质量流量分别为10g/min、10g/min和40g/min，停留时间约63s。共运行10min，经过分层器后得到油相176.0g，水相423.6g，其中油相中丁醛相对含量98.6％(扣除苯后计算)。油相直接精馏得到99％丁醛约72.81g，丁醛回收率约96.1％，回收苯循环套用；水相中乙醇含量约5.85％，丁醛约0.03％，直接精馏得到95％乙醇25.86g，乙醇回收率约98.3％，精馏釜余(主要是水)循环套用。
实施例2
采用康宁G1微通道反应器，使用8块板，每块板的体积为8.4ml，总体积为67.2ml，用三台平流泵分别向第一块板通入原料液(丁醛与乙醇的质量比为4:1)、醋酸正丁酯和水，三者的质量流量分别为12g/min、9g/min和35g/min，停留时间约67s。共运行10min，经过分层器后得到油相188.1g，水相371.2g，其中油相中丁醛相对含量98.7％(扣除醋酸正丁酯后计算)。油相直接精馏得到99％丁醛约93g，丁醛回收率约95.9％，回收醋酸正丁酯循环套用；水相中乙醇含量约6.42％，丁醛约0.02％，水相直接精馏得到95％乙醇24.9g，乙醇回收率约98.7％，精馏釜余(主要是水)循环套用。
实施例3
与实施例1相比，水洗中不引入助剂。采用康宁G1微通道反应器，使用8块板，每块板的体积为8.4ml，总体积为67.2ml，用三台平流泵分别向第一块板通入原料液(丁醛与乙醇的质量比为3:1)和水，两者的质量流量分别为10g/min和40g/min，停留时间约77s。共运行10min，经过分层器后得到油相82.6g，水相416.8g，其中油相中丁醛相对含量86.7％，油相直接精馏无法得到99％丁醛；水相中乙醇含量3.6％，丁醛含量2.51％，直接精馏同样无法得到95％乙醇。
实施例4
采用康宁G1微通道反应器，使用8块板，每块板的体积为8.4ml，总体积为67.2ml，用三台平流泵分别向第一块板通入原料液(丁醛与乙醇的质量比为1:5)、醋酸正丁酯和水，三者的质量流量分别为12g/min、9g/min和35g/min，停留时间约67s。共运行10min，经过分层器后得到油相108.5g，水相448.6g，其中油相中丁醛相对含量98.2％(扣除醋酸正丁酯后计算)。油相直接精馏得到99％丁醛约19.2g，丁醛回收率约95.1％，回收醋酸正丁酯循环套用；水相中乙醇含量约21.39％，丁醛约0.02％，水相直接精馏得到95％乙醇103g，乙醇回收率约98％，精馏釜余(主要是水)循环套用。
实施例5-8
实施例5-8在实施例1的基础上考察不同助剂的效果

Claims (8)

1.一种醛/醇混合物的分离方法,其特征在于，将原料液、助剂及水按照一定的流量注入微通道反应器中，在一定温度下进行混合，采出的物料经过油水分离器，分出油相和水相,油相精馏回收含量99％以上的丁醛和助剂，助剂循环使用；水相精馏得到含量95％的工业乙醇，水相精馏釜余循环使用。
2.根据权利要求1所述的醛/醇混合物的分离方法,其特征在于，所述原料液中丁醛和乙醇的质量比可以为0.2～10:1，优选1～6:1，最优选3～5:1。
3.根据权利要求1所述的醛/醇混合物的分离方法,其特征在于，所述助剂与原料液的质量比可以为0.5～5:1，优选0.8～3:1，最优选1～2:1。
4.根据权利要求1所述的醛/醇混合物的分离方法,其特征在于，所述水与原料液的质量比为1～10:1，优选1～5:1，最优选2～4:1。
5.根据权利要求1所述的醛/醇混合物的分离方法,其特征在于，所述物料混合温度为20～60℃，优选20～50℃，最优选20～40℃。
6.根据权利要求1所述的醛/醇混合物的分离方法,其特征在于，所述助剂可以为醚、酯、酮、卤代芳香烃类。
7.根据权利要求6所述的醛/醇混合物的分离方法,其特征在于，醚类为苯乙醚；酯类为醋酸乙酯、醋酸(正)丁酯、磷酸三辛酯；酮类为甲基异丁基酮、甲基叔丁基酮；卤代芳香烃类为苯、氯苯、二氯苯、硝基氯苯。
8.根据权利要求1所述的醛/醇混合物的分离方法,其特征在于，所述分层后油相主要含助剂、丁醛及微量的乙醇，其中丁醛相对含量大于98％(扣除助剂后)；水相主要含乙醇和水。
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