萃取精餾技術(shù)強化與應(yīng)用.pdf

1、本文從溶劑的篩選和工藝流程的改進(jìn)兩個方面提出了萃取精餾技術(shù)強化的思路,應(yīng)用于丁烷與丁烯的分離及乙醇與水的分離. (1)已有文獻(xiàn)指出采用混合溶劑進(jìn)行萃取精餾比采用單一溶劑更有優(yōu)勢,但沒有具體的篩選原則和策略.而根據(jù)綠色化學(xué)12項原則的要求,萃取精餾必須采用環(huán)境友好的溶劑.本文提出了在綠色化學(xué)原則基礎(chǔ)上的混合溶劑的篩選原則和策略.第一步:根據(jù)溶劑的某些特性如沸點、毒性、極性等建立兩個預(yù)選的溶劑庫:一個是選擇性較好、溶解性較差的高選擇

2、性溶劑庫,U<,1>:另一個是選擇性較差、溶解性較好的高溶解性溶劑庫,U<,2>.第二步:分別在U<,1>和U<,2>中選擇一個溶劑,排列組合,根據(jù)混合溶劑的選擇性、溶解性和泡點篩選出最優(yōu)的溶劑.根據(jù)以上策略本文篩選出了萃取精餾分離丁烷與丁烯混合溶劑:甲乙酮/N-甲酰嗎啉混合溶劑,并通過汽液平衡實驗驗證了該溶劑體系的可行性. (2)本文通過實驗研究了甲乙酮/N-甲酰嗎啉混合溶劑分離丁烷與丁烯的工藝條件及工業(yè)化相關(guān)問題.該溶劑體系

3、和工藝已成功應(yīng)用于多個工業(yè)裝置,總規(guī)模達(dá)到180,000 t/a. (3)丁烯水合單程轉(zhuǎn)化率較低(約6～7﹪),為了提高丁烯總轉(zhuǎn)化率,大量的丁烯在水合工段循環(huán),又為了防止循環(huán)丁烯中惰性雜質(zhì)的過度積累,必須排放部分尾氣,水合尾氣中丁烯的含量(約為89﹪)遠(yuǎn)高于丁烯提濃的原料組成(約為65﹪),但水合尾氣中含有大量的仲丁醇、叔丁醇、丁二烯及碳五等雜質(zhì),不能直接引入丁烯提濃工段,否則導(dǎo)致萃取精餾溶劑的污染及丁烯中碳五的積累.本文提出并

4、實驗研究了脫除水合尾氣中雜質(zhì)的方法,脫雜后的水合尾氣中仲丁醇、叔丁醇的含量低于1mg/kg,丁二烯及碳五含量低于20mg/kg,可以引入丁烯提濃工段,使水合尾氣中的丁烯得以回收. (4)C<,4>原料中含有異丁烷、正丁烷、1-丁烯、2-丁烯等組分,原有萃取精餾工藝只是將烷烴與烯烴分開,但異丁烷與正丁烷用途不同,本文提出了萃取精餾預(yù)分離工藝,即在萃取精餾前加萃取精餾預(yù)分離塔,預(yù)分離塔只需較低的溶劑比,不需要單獨設(shè)立汽提塔,可以利用