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专利号: 2017102182243
申请人: 青岛科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机化学〔2〕
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种萃取精馏分离三氯甲烷-丙酮-甲苯混合物的节能方法,其特征在于所使用的装置主要包含以下部分:

甲苯塔(T1)、萃取精馏塔(T2)、副精馏塔(T3)、冷凝器(C1)、冷凝器(C2)、冷凝器(C3)、回流罐(D1)、回流罐(D2)、回流罐(D3)、再沸器(R1)、再沸器(R2);其中再沸器(R1)和再沸器(R2)分别连接在甲苯塔(T1)和萃取精馏塔(T2)塔底,冷凝器(C1)和回流罐(D1)依次连接在甲苯塔(T1)塔顶,冷凝器(C2)和回流罐(D2)依次连接在萃取精馏塔(T2)塔顶,冷凝器(C3)和回流罐(D3)依次连接在副精馏塔(T3)塔顶;

该分离方法主要包括以下步骤:

(1)将三氯甲烷-丙酮-甲苯混合物通入甲苯塔(T1)进行分离,高纯度甲苯作为重组分产品在甲苯塔(T1)塔底采出;塔顶三氯甲烷和丙酮混合物蒸汽经过冷凝器(C1)冷凝、回流罐(D1)收集后,按所设定回流比一部分物流回流至甲苯塔(T1)塔,另一部分物流输送到萃取精馏塔(T2)进行下一步分离;

(2)甲苯塔(T1)塔顶采出的物流进入萃取精馏塔(T2)中部,与在萃取精馏塔(T2)的上部引入的萃取剂充分接触后进行分离,通过对分离效果、使用成本等多方面因素的考量,选择二甲基亚砜作为萃取剂,萃取精馏塔(T2)塔顶蒸汽经过冷凝器(C2)冷凝、回流罐(D2)收集后,按所设定回流比一部分物流回流至萃取精馏塔(T2)塔顶,另一部分物流作为丙酮产品采出;萃取剂二甲基亚砜在塔底采出后由泵输送至萃取精馏塔(T2)的上部循环使用,所述萃取剂为二甲基亚砜;

(3)在萃取精馏塔(T2)的下部引出部分蒸汽从副精馏塔(T3)的塔底进入,副精馏塔(T3)的塔顶蒸汽经过冷凝器(C3)冷凝、回流罐(D3)收集后,按所设定回流比一部分物流回流至副精馏塔(T3)塔顶,另一部分物流作为三氯甲烷产品采出;副精馏塔(T3)塔底液体经泵作用输送至萃取精馏塔(T2)的下部;

其中,甲苯塔(T1)操作压力为1atm绝压,理论塔板数为20~40块,三氯甲烷-丙酮-甲苯混合物的进料位置为第10~20块板,回流比为0.8~3,塔顶温度为61.3~68.0℃,塔底温度为110.6~117.3℃;

萃取精馏塔(T2)操作压力为1atm绝压,理论塔板数为50~70块,进料位置为第15~25块板,萃取剂二甲基亚砜的进料位置为第3~6块板,回流比为0.5~1.3,塔顶温度为56.5~

61.3℃,塔底温度为189.3~192.7℃;

副精馏塔(T3)操作压力为0.6~0.8atm绝压,理论塔板数为18~25块,从萃取精馏塔(T2)下部侧线采出的蒸汽物流从副精馏塔(T3)塔底引入,回流比为0.5~0.8,塔顶温度为

46.7~57.7℃,塔底温度为165.1~172.5℃;

在萃取精馏塔(T2)的下部引出部分蒸汽从副精馏塔(T3)的塔底进入,具体为在萃取精馏塔(T2)下部第44~64块塔板处侧线采出一股高温高压蒸汽物流引入操作压力较低的副精馏塔(T3)塔底,侧线采出的蒸汽物流与甲苯塔(T1)进料物流的质量比0.5~0.8,副精馏塔(T3)塔底采出物流从萃取精馏塔(T2)第45~65块塔板位置引入,副精馏塔(T3)不需要再沸器,既节省了设备支出,又节约了能耗。

2.根据权利要求1所述的一种萃取精馏分离三氯甲烷-丙酮-甲苯混合物的节能方法,其特征在于三氯甲烷、丙酮和甲苯可以是任意比例的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种萃取精馏分离三氯甲烷-丙酮-甲苯混合物的节能方 法,其特征在于所述萃取剂与三氯甲烷-丙酮-甲苯混合物质量流量比即溶剂比为1~1.5。

4.根据权利要求1所述的一种萃取精馏分离三氯甲烷-丙酮-甲苯混合物的节能方法,其特征在于分离后甲苯的质量分数可达到99.73%~99.99%,丙酮的质量分数可达到

99.45%~99.99%,三氯甲烷的质量分数可达到99.36%~99.99%。