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专利号: 2021104984620
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:

1.一种三塔热集成变压精馏分离异丁醇、乙酸异丁酯、乙醇的方法,其特征在于分离异丁醇、乙酸异丁酯和乙醇的装置主要包括以下部分:该装置包括高压塔(T1)、低压塔(T2)、低压塔(T3)、再沸器(R1)、再沸器(R2)、再沸器(R3)、冷凝器(C1)、冷凝器(C2)、换热器(C3)、回流罐(A1)、回流罐(A2)、回流罐(A3);其中再沸器(R1)、再沸器(R2)、再沸器(R3)分别连接在高压塔(T1)、低压塔(T2)和低压塔(T3)塔底,回流罐(A1)通过管路依次连接在高压塔(T1)塔顶,冷凝器(C1)和回流罐(A2)通过管路依次连接在低压塔(T2)塔顶,冷凝器(C2)和回流罐(A3)通过管路依次连接在低压塔(T3)塔顶,换热器(C3)通过管路连接在低压塔(T3)与高压塔(T1)之间;

采用一种三塔热集成变压精馏分离异丁醇、乙酸异丁酯、乙醇的方法主要包括以下步骤:

(1)异丁醇‑乙酸异丁酯‑乙醇混合物通过管路1输送进入高压塔(T1),在塔底得到高纯度的产品乙酸异丁酯,在塔顶,混合物以气相的形式从塔顶出口经管路2进入再沸器(R2),换热后通过管路3流入回流罐(A1),回流罐(A1)中部分液相回流入高压塔(T1),另一部分液相物流通过管路4进入低压塔(T2)进行第二次精馏;

(2)混合液在低压塔(T2)实现进一步分离,塔底采出高纯度的产品异丁醇,塔顶回流罐部分物流回流到低压塔(T2),另一部分液相物流通过管路6进入低压塔(T3)进行第三次精馏;

(3)混合液在低压塔(T3)实现进一步分离,塔顶完全回收溶剂乙醇,塔底液相物流通过管路9进入高压塔(T1)循环精馏。

2.根据权利要求1所述的一种三塔热集成变压精馏分离异丁醇、乙酸异丁酯、乙醇的方法,其特征在于高压塔(T1)塔顶物流以气相的形式经管路2与再沸器(R2)连接,与低压塔(T2)塔底物流进行热交换,换热后物流经管路3流回高压塔(T1)塔顶,这样采用高压塔(T1)的塔顶蒸汽作为低压塔(T2)的热源,实现热集成。

3.根据权利要求1所述的一种三塔热集成变压精馏分离异丁醇、乙酸异丁酯、乙醇的方法,其特征在于高压塔(T1)操作压力为1.5‑5atm,低压塔(T2)操作压力为0.1‑0.15atm,低压塔(T3)操作压力为0.1‑0.15atm。

4.根据权利要求1所述的一种三塔热集成变压精馏分离异丁醇、乙酸异丁酯、乙醇的方法,其特征在于,高压塔(T1)理论板数30‑32,混合物进料位置为18‑20块板,循环进料位置为4‑7块板,回流比为4.5‑7.5,低压塔(T2)理论板数为25‑30块板,混合物进料位置为11‑17块板,回流比为2.3‑4.1,低压塔(T3)理论板数为11‑15块板,混合物进料位置为3‑4块板,回流比为3.1‑4.2。

5.根据权利要求1所述的一种三塔热集成变压精馏分离异丁醇、乙酸异丁酯、乙醇的方法,其特征在于,分离得到的产品异丁醇的纯度为99.5%‑99.9%,异丁醇的回收率为

99.5%‑99.9%,产品乙酸异丁酯的纯度为99.5%‑99.9%,乙酸异丁酯的回收率为99.5%‑

99.9%,乙醇的回收率为99.5%‑99.9%。

6.根据权利要求1和2所述的一种三塔热集成变压精馏分离异丁醇、乙酸异丁酯、乙醇的方法,其特征在于,使用热集成的方法分离该混合物,冷凝器节约能耗为14.85%‑

18.25%,再沸器节约能耗为15.15%‑19.45%。