一種混合萃取劑分離異丙醇-乙酸異丙酯共沸物的間歇精餾工藝的制作方法
【專利說明】 一種混合萃取劑分離異丙醇-乙酸異丙酯共沸物的間歇精
餾工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種混合萃取劑分離異丙醇-乙酸異丙酯共沸物的間歇精餾工藝，屬于異丙醇-乙酸異丙酯共沸物萃取精餾技術(shù)。該工藝的特點(diǎn)在于萃取劑為加入了離子液體的混合物，且操作方式為減壓間歇操作，具有操作簡單、萃取劑可回收、能耗低等優(yōu)點(diǎn)。
【背景技術(shù)】
[0002]異丙醇(isopropanol)，又名二甲基甲醇、2-丙醇，行業(yè)中也作IPA，分子式為C3H8O,化學(xué)性質(zhì)與乙醇、丙醇相似，但是有仲醇的特性，能夠溶解生物堿、橡膠、蟲膠、山達(dá)月旨、松香、乳香、合成樹脂等多種有機(jī)物。此外，它還是精制潤滑油的優(yōu)良脫蠟劑、棉籽油的萃取劑、防凍劑、脫水機(jī)、防霧劑，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、化妝品、有機(jī)合成方面有著廣泛的應(yīng)用。乙酸異丙酯(isopropyl acetate)，分子式為C5HwO2，主要用作涂料、印刷油墨等的溶劑，也是工業(yè)上常用的脫水劑，藥物生產(chǎn)中的萃取劑及香料組分。還用于藥物的提取溶劑、涂料溶劑、印刷油墨溶劑、化學(xué)反應(yīng)溶劑等。乙酸異丙酯是中國GB2760-86規(guī)定的允許使用的食用香料，主要用以配制朗姆酒香精和水果型香料的溶劑，在食品藥品行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。但是由于兩者存在共沸，常規(guī)的方法無法得到高純的兩種物質(zhì)，從而極大的限制了兩者的應(yīng)用，因此開發(fā)兩者分離的技術(shù)十分必要。本發(fā)明旨在為兩者分離提供一種經(jīng)濟(jì)、簡便、分離效率高的工藝方法。
[0003]精餾是石油化工行業(yè)最常用、最基本的分離方法，從上世紀(jì)初精餾開始工業(yè)化運(yùn)用開始，已經(jīng)有100多年的時間，精餾技術(shù)也不斷得以發(fā)展，周邊各種技術(shù)也不斷的與精餾進(jìn)行結(jié)合，創(chuàng)新出新的精餾工藝。當(dāng)經(jīng)歷過上世紀(jì)80年代能源危機(jī)，尤其在2008年之后，隨著石油價格不斷攀升，人們開始意識到提高能源利用率、降低能耗才是未來工業(yè)的出路，精餾技術(shù)亦是如此。本發(fā)明采用是減壓萃取精餾，在能耗、投資成本、環(huán)境壓力方面有較大優(yōu)勢。
[0004]離子液體作為一種環(huán)境友好型溶劑，最近幾年有替代傳統(tǒng)溶劑的趨勢，也成為各個領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，展示了廣闊的應(yīng)用潛力和市場前景。近幾年關(guān)于離子液體的論文和專利成級數(shù)遞增，而美國、歐洲、日本更是將離子液體列入國家戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃，許多跨國集團(tuán)公司如:德國BASF、德國Merck、美國Shell、比利時Bakert、日本三菱等致力于離子液體應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，其中德國BASF制備燒氧基苯基膦的BASIL (biphasic acid scavengingutilising 1nic liquids)脫酸技術(shù)極大地提高了效率，引起國際社會廣泛關(guān)注。
[0005]尚子液體之所以能夠成為研究熱點(diǎn)，與其自身優(yōu)良的特性分不開:與傳統(tǒng)的有機(jī)溶劑和電解質(zhì)相比，離子液體具有一系列突出優(yōu)點(diǎn):①幾乎沒有蒸氣壓、不揮發(fā)、無色、無味；②有較大的穩(wěn)定溫度范圍，較好的化學(xué)穩(wěn)定性及較寬的電化學(xué)穩(wěn)定電位窗口 ；③通過陰陽離子的設(shè)計可調(diào)節(jié)其對無機(jī)物、水、有機(jī)物及聚合物的溶解性，并且其酸度可調(diào)至超酸。
[0006]雖然離子液體具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，但是由于目前市場價格昂貴，且萃取劑的用量較大，導(dǎo)致生產(chǎn)成本非常高，因此使用率較低。研究人員發(fā)現(xiàn)，離子液體可以與配位劑組成新的離子液體，能夠有效降低工業(yè)化應(yīng)用的成本，且同時兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)，常用的配位劑有乙二醇、甘油等，本發(fā)明選用的配位劑為乙二醇，與離子液體組成混合溶劑。
[0007]基于離子液體的優(yōu)點(diǎn)，精餾工藝中可使用傳統(tǒng)有機(jī)溶劑與離子液體的混合液作為萃取劑，能夠有效的降低傳統(tǒng)溶劑的損失(離子液體不揮發(fā)、損失率極低，且循環(huán)使用)，降低生產(chǎn)成本，同時可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。
[0008]申請?zhí)枮?01410619746.0 —種甲醇-甲酸丙酯共沸物萃取精餾分離的新工藝、申請?zhí)枮?01510013539.5 一種混合溶劑連續(xù)萃取精餾分離乙醇-甲苯共沸物的方法，均采用N-甲基吡咯烷酮與離子液體組成的混合溶劑作萃取劑，而申請?zhí)枮?01410619744.1 一種連續(xù)萃取精餾分離異丁醇和異丁酸乙酯共沸物的方法，混合萃取劑采用的離子液體為咪唑乙酸鹽類。與以上發(fā)明專利相比，本發(fā)明專利在共沸體系、混合萃取劑的組合上具有明顯的創(chuàng)新性。
[0009]現(xiàn)有的共沸體系分離手段基本分為兩類:共沸精餾和萃取精餾。萃取精餾在產(chǎn)品純度、能耗方面較共沸精餾具有優(yōu)勢。萃取精餾關(guān)鍵在于萃取劑的選擇。對于醇-酯共沸體系，較為常用的萃取劑為乙二醇，目前乙二醇價格在4000~7000元/噸，而新型的離子液體萃取劑價格則十分高昂。例如甲基咪唑類磷酸鹽離子液體，目前作為其原料的甲基咪唑市場價格在30000~45000元/噸，而四氟磷酸鈉價格在20000~30000元/噸，六氟磷酸鈉價格更高達(dá)180000元/噸。較傳統(tǒng)溶劑，雖然離子液體作為萃取劑有眾多優(yōu)點(diǎn)，但是高昂的投資成本讓其工業(yè)化應(yīng)用十分困難。CN103193590A —種連續(xù)萃取分離混合醇-水的方法、CN102627556A 一種萃取精餾分離甲酸乙酯-乙醇-水的工藝均采用乙二醇作萃取劑；CN103193590A離子液體萃取精餾分離醋酸-水的方法采用離子液體作為萃取劑，而且以上發(fā)明均采用常壓精餾工藝，能耗成本較大?？偠灾绾谓档洼腿p耗和生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品純度是目前精餾工藝亟需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]為了解決目前萃取精餾工藝存在的問題，本發(fā)明萃取劑采用配位劑(乙二醇)與離子液體形成混合萃取劑，能夠有效提高產(chǎn)品純度和萃取效率，降低生產(chǎn)成本及能耗。本發(fā)明采用的離子液體為1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([Emim] [BF4])、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽([Bmim] [PF6])，同屬于烷基咪唑類的離子液體。目前尚未發(fā)現(xiàn)關(guān)于異丙醇-乙酸異丙酯共沸體系分離的專利、文獻(xiàn)報道或發(fā)表，更未見離子液體在該共沸體系應(yīng)用的工藝出現(xiàn)，因此本發(fā)明彌補(bǔ)目前技術(shù)上的空缺。本發(fā)明最大的優(yōu)點(diǎn)在于萃取劑選擇上的創(chuàng)新，優(yōu)化了分離工藝，降低了分