本發(fā)明涉及一種超純異丙醇脫臭的方法。

背景技術(shù)：

異丙醇是一種重要的化工原料和有機(jī)溶劑，其用途十分廣泛，主要用于制藥、化妝品、塑料、香料、涂料、表面活性劑、清洗劑等。異丙醇還用作油品和膠體的溶劑，以及用于魚粉飼料濃縮物的制造中。由于異丙醇有特殊的香氣，是含在水果、蔬菜、乳制品和酒類等食品中的天然成分之一。在歐美國家利用它為清涼飲料和糖果等產(chǎn)品再現(xiàn)香味而添加使用。日本2004年制定了異丙醇作為香料利用的標(biāo)準(zhǔn)，指定異丙醇為食品用香料。目前可根據(jù)最終用途供應(yīng)不同品質(zhì)的異丙醇，無水異丙醇的常規(guī)質(zhì)量為99％以上，而專用級異丙醇含量在99.8％以上(用于香精和藥物)。用于制取丙酮、二異丙醚、乙酸異丙酯和麝香草酚等。

國內(nèi)外生產(chǎn)異丙醇的主要方法是丙烯水合法，根據(jù)是否生成中間產(chǎn)品，它又可分為丙烯間接水合法和丙烯直接水合法兩種方法。

間接水合法存在耗用硫酸量大，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、能耗高等缺點，使其發(fā)展受到限制，該技術(shù)已被淘汰。

直接水合法是一種采用高活性的催化劑，并與環(huán)境保護(hù)相適應(yīng)的新技術(shù)。該法克服了間接水合法的缺點，具有高效、低耗、流程簡短等優(yōu)點，是當(dāng)今水合發(fā)展的主要方向。粗異丙醇溶液用堿處理后，經(jīng)脫醚塔、共沸塔、脫水塔、輕、重組分塔精制，便得到高純度異丙醇。

然而，目前市場上即使高達(dá)99.99％的異丙醇，仍存在令人不適的臭味，通常認(rèn)為可能來自硫化物、醚、醛等雜質(zhì)。因此，國內(nèi)外一段時期把異丙醇脫臭，集中在脫硫化物如硫醇的研究上。采用PbO-NaOH、ZnO-NaOH和NaOH溶液抽提去除硫醇，或者采用CuX分子篩除去硫醇，最后用活性炭吸附。這些方法均可把硫醇含量減少到1ppm左右，但迄今未根本除去異丙醇的臭味。即使硫含量降到ppb級，仍然如此。

因此，目前進(jìn)行的異丙醇脫臭的方法，主要集中于萃取蒸餾過程，應(yīng)用離子交換樹脂、活性炭、活性鋁和砂等物質(zhì)吸收，這些方法均存在很多不足，如操作復(fù)雜，能耗高，吸附劑不易再生、處理成本較高，存在二次污染等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種超純異丙醇脫臭的方法，適用于超純異丙醇臭味的脫除，其簡化了工藝及設(shè)備的要求，針對超純異丙醇，其脫臭效果好，能耗低，且脫臭過程不會帶來二次污染。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種超純異丙醇脫臭的方法，包括以下步驟：

(1)將超純異丙醇送入優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置；

(2)在所述優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置的滲透側(cè)抽真空，異丙醇有選擇性地滲透通過所述優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置并汽化成為異丙醇蒸汽；

(3)將所述異丙醇蒸汽冷凝后得到異丙醇滲透液，所述異丙醇滲透液為無臭異丙醇。

優(yōu)選地，所述超純異丙醇為異丙醇含量大于99.80％的混合物。

優(yōu)選地，所述優(yōu)先透有機(jī)物膜包括優(yōu)先透有機(jī)物膜，所述優(yōu)先透有機(jī)物膜是具有優(yōu)先透過異丙醇的特定功能性膜。

進(jìn)一步地，所述優(yōu)先透有機(jī)物膜的材質(zhì)包括有機(jī)硅聚合物、含氟聚合物、聚氨基甲酸酯、改性聚苯醚、聚醚酰胺嵌段共聚物、醋酸纖維素、疏水納米二氧化鈦、無機(jī)型分子篩或無機(jī)陶瓷中的一種或幾種復(fù)合而成。

進(jìn)一步地，所述有機(jī)硅聚合物包括但不限于聚二甲基硅氧烷、聚三甲基硅丙炔、聚乙烯基三甲基硅烷、聚乙烯基二甲基硅烷、聚甲基丙烯酸三甲基硅烷甲酯和聚六甲基二硅氧烷中的一種或多種。

進(jìn)一步地，所述含氟聚合物包括但不限于聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚六氟丙烯聚丙烯、聚磺化氟乙烯基醚與聚四氟乙烯共聚物中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述超純異丙醇通過進(jìn)料泵送入所述優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置，且所述進(jìn)料泵的絕壓范圍為200～500kPa。

優(yōu)選地，所述步驟(1)中，所述優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置原料側(cè)的表壓為0～0.6MPa，進(jìn)料溫度為20～60℃，膜面流速為0.08～2m/s。優(yōu)選地，所述步驟(2)中，所述優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置的滲透側(cè)通過真空泵抽真空，且滲透側(cè)的真空度為1000～10000Pa。

優(yōu)選地，所述步驟(3)中獲得的無臭異丙醇溶可作為食品級異丙醇使用，未通過所述優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置的滲余液可作為工業(yè)級異丙醇使用。

本發(fā)明提出的一種超純異丙醇脫臭的方法，創(chuàng)造性地采用優(yōu)先透有機(jī)物膜，由于優(yōu)先透有機(jī)物膜對不同物質(zhì)吸附選擇透過性的不同，而本發(fā)明中的優(yōu)先透有機(jī)物膜針對性地采用優(yōu)先透過異丙醇的特定功能性膜。經(jīng)優(yōu)先透有機(jī)物膜處理后，超純異丙醇原料中的異丙醇透過優(yōu)先透有機(jī)物膜并以氣態(tài)的形式在膜的滲透側(cè)進(jìn)行富集，經(jīng)冷凝器冷凝后得到滲透液，滲透液為無臭異丙醇，經(jīng)臭味感官分析已無任何臭味，可用于食品、香精、藥物等工業(yè)領(lǐng)域；而被截留的滲余液，為包含水、硫化物、羰基類等物質(zhì)的異丙醇，這類異丙醇可用于對臭味要求不敏感的其他工業(yè)。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明通過優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置進(jìn)行超純異丙醇的脫臭，且優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置采用了具有優(yōu)先透過異丙醇的特定功能性膜，該膜能有效脫除超純異丙醇的臭味，得到的無臭異丙醇溶液，符合市場上食品級異丙醇無臭的要求；

2.本發(fā)明采用新型膜分離技術(shù)，不僅避免了使用有機(jī)溶劑或其它第三方物質(zhì)，實現(xiàn)了綠色提取過程，操作簡單有效單，能耗低，安全環(huán)保，提高了除臭效果的同時減少了成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中一種超純異丙醇脫臭的方法的工藝流程圖；

其中：1：原料罐，2：進(jìn)料泵，3：優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置，4：冷凝器，5：真空泵，A：超純異丙醇原料，B：滲余液，C：異丙醇滲透液。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

實施例1

一種超純異丙醇脫臭的設(shè)備，包括依次連接的原料罐1、進(jìn)料泵2、優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置3、冷凝器4及真空泵5，優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置包括膜組件，且膜組件由單個或多個優(yōu)先透有機(jī)物膜單元串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)組成。膜組件包括優(yōu)先透有機(jī)物膜，優(yōu)先透有機(jī)物膜是具有優(yōu)先透過異丙醇的特定功能性膜。具體地，優(yōu)先透有機(jī)物膜的材質(zhì)包括有機(jī)硅聚合物、含氟聚合物、聚氨基甲酸酯、改性聚苯醚、聚醚酰胺嵌段共聚物、醋酸纖維素、疏水納米二氧化鈦、無機(jī)型分子篩或無機(jī)陶瓷中的一種或幾種復(fù)合而成。其中，有機(jī)硅聚合物包括但不限于聚二甲基硅氧烷、聚三甲基硅丙炔、聚乙烯基三甲基硅烷、聚乙烯基二甲基硅烷、聚甲基丙烯酸三甲基硅烷甲酯和聚六甲基二硅氧烷中的一種或多種。含氟聚合物包括但不限于聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚六氟丙烯聚丙烯、聚磺化氟乙烯基醚與聚四氟乙烯共聚物中的一種或多種。

本實施例中優(yōu)先透有機(jī)物膜采用陶瓷/有機(jī)硅聚合物復(fù)合膜，具體選用九思公司生產(chǎn)的管式陶瓷/聚二甲基硅氧烷復(fù)合膜。

一種超純異丙醇脫臭的方法，具體如下：

首先，將超純異丙醇A送入優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置3。

將原料罐1中的異丙醇含量為99.850％的超純異丙醇A經(jīng)進(jìn)料泵2送入優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置3，進(jìn)料泵2絕壓為200kPa，優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置原料側(cè)表壓為0MPa，操作溫度為20℃，膜面流速為0.08m/s。優(yōu)先透有機(jī)物膜是具有優(yōu)先透過異丙醇的特定功能性膜，選用九思公司生產(chǎn)的管式陶瓷/聚二甲基硅氧烷復(fù)合膜，采用孔徑為20nm Al₂O₃陶瓷濾膜為基膜，由通過無機(jī)晶體改性的聚二甲基硅氧烷為皮層材料制備而成。

然后，在優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置3的滲透側(cè)抽真空，異丙醇有選擇性地滲透通過優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置3并汽化成為異丙醇蒸汽。

膜分離裝置的滲透側(cè)設(shè)有真空泵5，打開真空泵抽真空，真空度為1000Pa，異丙醇有選擇性地滲透汽化透過膜成為滲透蒸汽。

最后，將異丙醇蒸汽冷凝后得到異丙醇滲透液C，異丙醇滲透液C為無臭異丙醇。

滲透蒸汽經(jīng)冷凝器4冷凝后得到滲透液C，未透過膜的液體在滲余側(cè)得到滲余液B。滲透液C為無臭異丙醇，可用于食品、香精、藥物等工業(yè)領(lǐng)域；而被截留的滲余液，為包含水、硫化物、羰基類等物質(zhì)的異丙醇，這類異丙醇可用于對臭味要求不敏感的其他工業(yè)。經(jīng)過理化分析和臭味感官分析，具體實驗檢測結(jié)果見表1。

表1

實施例2

本實施例所采用的超純異丙醇脫臭的設(shè)備與實施例1中所采用的設(shè)備類似。而本實施例中所采用的優(yōu)先透有機(jī)物膜是有機(jī)硅聚合物-含氟聚合物-疏水納米二氧化鈦復(fù)合膜，有機(jī)硅聚合物具體為聚二甲基硅氧烷，含氟聚合物具體為聚四氟乙烯。

本實施例所采用的超純異丙醇脫臭的方法與實施例1類似，具體如下：

將原料罐1中的異丙醇含量為99.850％的超純異丙醇A經(jīng)進(jìn)料泵2送入優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置3，進(jìn)料泵2絕壓為500kPa。優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置原料側(cè)表壓為0.6MPa，操作溫度為30℃，膜面流速為0.5m/s。優(yōu)先透有機(jī)物膜是具有優(yōu)先透過異丙醇的特定功能性膜，選用聚二甲基硅氧烷-聚四氟乙烯-疏水納米二氧化鈦復(fù)合膜。膜分離裝置的滲透側(cè)設(shè)有真空泵5，打開真空泵抽真空，真空度為10000Pa，異丙醇有選擇性地滲透汽化透過膜成為滲透蒸汽，滲透蒸汽經(jīng)冷凝器4冷凝后得到滲透液C，未透過膜的液體在滲余側(cè)得到滲余液B。滲透液C為無臭異丙醇，可用于食品、香精、藥物等工業(yè)領(lǐng)域；而被截留的滲余液，為包含水、硫化物、羰基類等物質(zhì)的異丙醇，這類異丙醇可用于對臭味要求不敏感的其他工業(yè)。經(jīng)過理化分析和臭味感官分析，具體實驗檢測結(jié)果見表2。

表2

實施例3

本實施例所采用的超純異丙醇脫臭的設(shè)備與實施例1中所采用的設(shè)備類似。而本實施例中所采用的優(yōu)先透有機(jī)物膜是聚二甲基硅氧烷-聚醚酰胺嵌段共聚物-無機(jī)陶瓷復(fù)合膜。

本實施例所采用的超純異丙醇脫臭的方法與實施例1類似，具體如下：

將原料罐1中的異丙醇含量為99.900％的超純異丙醇A經(jīng)進(jìn)料泵2送入優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置3，進(jìn)料泵2絕壓為400kPa，優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置原料側(cè)表壓為0.1MPa，操作溫度為60℃，膜面流速為2m/s。優(yōu)先透有機(jī)物膜是具有優(yōu)先透過異丙醇的特定功能性膜，選用聚二甲基硅氧烷-聚醚酰胺嵌段共聚物-無機(jī)陶瓷復(fù)合膜。膜分離裝置的滲透側(cè)設(shè)有真空泵5，打開真空泵抽真空，真空度為5000Pa，異丙醇有選擇性地滲透汽化透過膜成為滲透蒸汽，滲透蒸汽經(jīng)冷凝器4冷凝后得到滲透液C，未透過膜的液體在滲余側(cè)得到滲余液B。滲透液C為無臭異丙醇，可用于食品、香精、藥物等工業(yè)領(lǐng)域；而被截留的滲余液，為包含水、硫化物、羰基類等物質(zhì)的異丙醇，這類異丙醇可用于對臭味要求不敏感的其他工業(yè)。經(jīng)過理化分析和臭味感官分析，具體實驗檢測結(jié)果見表3。

表3

實施例4

本實施例所采用的超純異丙醇脫臭的設(shè)備與實施例1中所采用的設(shè)備類似。而本實施例中所采用的優(yōu)先透有機(jī)物膜是改性的聚二甲基硅氧烷-改性聚苯醚-無機(jī)型分子篩復(fù)合膜。

本實施例所采用的超純異丙醇脫臭的方法與實施例1類似，具體如下：

將原料罐1中的異丙醇含量為99.980％的超純異丙醇A經(jīng)進(jìn)料泵2送入優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置3，進(jìn)料泵2絕壓為300kPa，優(yōu)先透有機(jī)物膜分離裝置原料側(cè)表壓為0.2MPa，操作溫度為50℃，膜面流速為1.5m/s。優(yōu)先透有機(jī)物膜是具有優(yōu)先透過異丙醇的特定功能性膜，選用改性的聚二甲基硅氧烷-改性聚苯醚-無機(jī)型分子篩復(fù)合膜。膜分離裝置的滲透側(cè)設(shè)有真空泵5，打開真空泵抽真空，真空度為4000Pa，異丙醇有選擇性地滲透汽化透過膜成為滲透蒸汽，滲透蒸汽經(jīng)冷凝器4冷凝后得到滲透液C，未透過膜的液體在滲余側(cè)得到滲余液B。滲透液C為無臭異丙醇，可用于食品、香精、藥物等工業(yè)領(lǐng)域；而被截留的滲余液，為包含水、硫化物、羰基類等物質(zhì)的異丙醇，這類異丙醇可用于對臭味要求不敏感的其他工業(yè)。經(jīng)過理化分析和臭味感官分析，具體實驗檢測結(jié)果見表4。

表4

當(dāng)然上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明主要技術(shù)方案的精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。