異丙醇脫水系統(tǒng)技術(shù)方案

一種異丙醇脫水系統(tǒng)，包括精餾塔，與精餾塔出口通過管道依次連接的空冷器或熱量輸出換熱器、回流罐、回流泵，所述精餾塔的出口還與蒸汽滲透膜裝置相通，所述蒸汽滲透膜裝置滲余物出口a1與滲余物冷凝器相通，蒸汽滲透膜裝置的滲透物出口a2與滲透物儲罐通過管道相通，在蒸汽滲透膜裝置和滲透物儲罐連通的管道上設(shè)有滲透物冷凝器，滲透物儲罐出口b1與真空泵相連，滲透物儲罐出口b2與精餾塔底部入口通過管道連通形成閉合循環(huán)管路，所述滲透物儲罐與精餾塔相通的管道上設(shè)有滲透物返回泵。其優(yōu)點(diǎn)：能夠更為有效地分離出異丙醇中的水分，提高了異丙醇的濃度，節(jié)約能源，不引入其它化學(xué)試劑，避免了環(huán)境污染，異丙醇的純度可達(dá)99.7wt%。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種用于生產(chǎn)高純異丙醇的異丙醇脫水系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
異丙醇是一種重要化工產(chǎn)品的基礎(chǔ)原料，主要用于制藥、化妝品、塑料、香料、涂料及電子工業(yè)中的脫水劑及清洗劑。在工業(yè)生產(chǎn)中，異丙醇被用作溶劑，并且可用于生產(chǎn)甲基異丁基酮。目前，工業(yè)上通常采用精餾的方法對低濃度異丙醇進(jìn)行脫水處理，但異丙醇和水溶液存在最低恒沸點(diǎn)，因此，獲得的異丙醇含量低于87. 7% ;為獲取高純度異丙醇，主要通過加入用苯、異丙醚或二氯乙烷作為脫帶劑采用恒沸精餾的方法，但該方法能耗大，并且因?yàn)槭褂帽剑卸荆讓Νh(huán)境造成污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種環(huán)保、能耗低、異丙醇純度高的異丙醇脫水系統(tǒng)。本技術(shù)是這樣實(shí)現(xiàn)的一種異丙醇脫水系統(tǒng)，包括精餾塔，其特殊之處在于與精餾塔出口通過管道依次連接的空冷器或熱量輸出換熱器、回流罐、回流泵，所述回流泵與精餾塔頂部入口通過管道連通形成閉合循環(huán)管路，所述精餾塔的出口還與蒸汽滲透膜裝置相通，所述蒸汽滲透膜裝置滲余物出口 ％與滲余物冷凝器相通，蒸汽滲透膜裝置的滲透物出口 a2與滲透物儲罐通過管道相通，在蒸汽滲透膜裝置和滲透物儲罐連通的管道上設(shè)有滲透物冷凝器，滲透物儲罐出口 I3l與真空泵相連，滲透物儲罐出口 b2與精餾塔底部入口通過管道連通形成閉合循環(huán)管路，所述滲透物儲罐與精餾塔相通的管道上設(shè)有滲透物返回泵。所述蒸汽滲透膜裝置由殼體、兩塊隔板、通過隔板架設(shè)在殼體內(nèi)的濾芯組成，所述殼體一端設(shè)有物料入口，所述的滲余物出口 ％設(shè)在殼體的另一端，所述的滲透物出口 a2設(shè)在殼體周側(cè)面與對應(yīng)濾芯處。所述濾芯材質(zhì)為致密高聚物膜、聚酰亞胺過濾膜或中空纖維膜。所述滲透物返回泵與精餾塔連通的管道上設(shè)有換熱器，所述蒸汽滲透膜裝置滲余物出口經(jīng)過換熱器與滲余物冷凝器相通，滲余物蒸汽與返回精餾塔的滲透物液體換熱，以進(jìn)一步減低能耗。本技術(shù)的有益效果是I、從精餾塔頂出口的氣相直接進(jìn)入蒸汽滲透膜裝置進(jìn)行處理，符合蒸汽滲透膜裝置只能處理氣體的需要，節(jié)約能源。2、采用蒸汽滲透膜裝置利用濾芯的膜滲透方法實(shí)現(xiàn)對異丙醇和水的混合氣體的脫水處理，與傳統(tǒng)的恒沸精餾方法相比，能夠更為有效地分離出異丙醇中的水分，提高了異丙醇的濃度，且降低能耗，不引入其它化學(xué)試劑，避免了環(huán)境污染。3、經(jīng)真空泵抽真空，蒸汽滲透膜裝置濾芯的滲透側(cè)形成低壓，使濾芯的滲透側(cè)和截留側(cè)形成分壓差，為異丙醇和水的混合氣體的通過膜滲透過程提供動力，從而提高滲透分離過程的效率。4、滲透物儲罐內(nèi)的液體在滲透物返回泵作用下重新進(jìn)入精餾塔進(jìn)行精餾脫水，循環(huán)分離，提高了物料的回收利用率。5、異丙醇的純度可達(dá)99. 7wt%，符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。附圖說明圖I是本技術(shù)(對應(yīng)實(shí)施例I)異丙醇脫水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)中蒸汽滲透膜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本技術(shù)(對應(yīng)實(shí)施例2)異丙醇脫水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-精餾塔，2-空冷器，3-回流罐，4-回流泵，5-蒸汽滲透膜裝置，6_滲余物冷凝器，7-滲透物冷凝器，8-滲透物儲罐，9-真空泵，10-滲透物返回泵，11-熱量輸出換熱器，12-換熱器，501-殼體，502-隔板，503-濾芯，504-物料入口。具體實(shí)施方式實(shí)施例I如圖I、圖2所示，該異丙醇脫水系統(tǒng)，包括精餾塔1，與精餾塔I出口通過管道依次連接的空冷器2、回流罐3、回流泵4，所述回流泵4與精餾塔I頂部入口通過管道連通形成閉合循環(huán)管路，所述精餾塔I的出口還與蒸汽滲透膜裝置5相通，所述蒸汽滲透膜裝置5由殼體501、兩塊隔板502、通過隔板502架設(shè)在殼體501內(nèi)的濾芯503組成，所述殼體501兩端分別設(shè)有物料入口 504、滲余物出口 ％，在殼體501周側(cè)面與對應(yīng)濾芯503處設(shè)有滲透物出口 a2。所述滲余物出口 S1與滲余物冷凝器6相通,所述滲透物出口 a2與滲透物儲罐8通過管道相通，在蒸汽滲透膜裝置5和滲透物儲罐8連通的管道上設(shè)有滲透物冷凝器7，滲透物儲罐8出口 Id1與真空泵9相連，滲透物儲罐8出口 b2與精餾塔I底部入口通過管道連通形成閉合循環(huán)管路，所述滲透物儲罐8與精餾塔I相通的管道上設(shè)有滲透物返回泵10。 生產(chǎn)時，濃度較低的異丙醇溶液首先進(jìn)入精餾塔I進(jìn)行精餾脫水，精餾塔I的塔頂壓力為常壓 7個大氣壓，溫度為80 150°C，在塔頂生成接近恒沸點(diǎn)的異丙醇和水的混合氣體(常壓下，恒沸物中含異丙醇87. 7%，水12. 3%)，一部分氣體通過管道進(jìn)入空冷器2經(jīng)過冷凝冷卻后，進(jìn)入回流罐3，通過回流泵4進(jìn)入精餾塔1，為精餾塔I的提供液相回流，另一部分氣體通過管道由物料入口 504進(jìn)入蒸汽滲透膜裝置5，經(jīng)隔板502進(jìn)入濾芯503，濾芯503為致密高聚物膜，由于水蒸氣在膜內(nèi)的溶解擴(kuò)散能力高于異丙醇蒸汽的溶解擴(kuò)散能力，水蒸汽在真空泵9作用下優(yōu)先透過膜，到達(dá)膜材料的外部滲透側(cè)，滲透物(水蒸汽及少量異丙醇的混合氣體)從滲透物出口 a2排出，在真空條件下經(jīng)滲透物冷凝器7冷凝冷卻后進(jìn)入滲透物儲罐8，滲透物儲罐8內(nèi)的液體在滲透物返回泵10作用下重新進(jìn)入精餾塔I進(jìn)行精餾脫水；在膜材料的截留側(cè)，通過滲余物出口 B1經(jīng)過滲余物冷凝器6冷凝冷卻后，得到小于恒沸物組成含水量的異丙醇產(chǎn)品，異丙醇最大純度可達(dá)99. 7%。實(shí)施例2如圖3所示，該異丙醇脫水系統(tǒng)，包括精餾塔1，與精餾塔I出口通過管道依次連接的熱量輸出換熱器11、回流罐3、回流泵4，所述回流泵4與精餾塔I頂部入口通過管道連通形成閉合循環(huán)管路，所述精餾塔I的出口還與蒸汽滲透膜裝置5相通，蒸汽滲透膜裝置5的結(jié)構(gòu)如圖2所示，在滲透物出口 a2與滲透物儲罐8通過管道相通，在蒸汽滲透膜裝置5和滲透物儲罐8連通的管道上設(shè)有滲透物冷凝器7，滲透物儲罐8出口 Id1與真空泵9相連，滲透物儲罐8出口 b2與精餾塔I底部入口通過管道連通形成閉合循環(huán)管路，所述滲透物儲罐8與精餾塔I相通的管道上依次設(shè)有滲透物返回泵10、換熱器12，所述蒸汽滲透膜裝置5滲余物出口經(jīng)過換熱器12與滲余物冷凝器6相通。生產(chǎn)時，濃度較低的異丙醇溶液首先進(jìn)入精餾塔I進(jìn)行精餾脫水，精餾塔I的塔頂壓力為常壓 7個大氣壓，溫度為80 150°C，在塔頂生成接近恒沸點(diǎn)的異丙醇和水的混合氣體(常壓下，恒沸物中含異丙醇87. 7%，水12. 3%)，一部分氣體通過管道進(jìn)入熱量輸出換熱器11經(jīng)過冷凝冷卻后，進(jìn)入回流罐3，通過回流泵4進(jìn)入精餾塔I，為精餾塔I的提供液相回流，另一部分氣體通過管道由物料入口 504進(jìn)入蒸汽滲透膜裝置5殼體501，經(jīng)隔板502 進(jìn)入濾芯503，濾芯503為聚歐亞膠過濾膜，由于水蒸氣在膜內(nèi)的溶解擴(kuò)散能力高于異丙醇 蒸汽的溶解擴(kuò)散能力，水蒸汽在真空泵9作用下優(yōu)先透過膜，到達(dá)膜材料的外部滲透側(cè)，滲透物(水蒸汽及少量異丙醇的混合氣體)從滲透物出口 a2排出，在真空條件下經(jīng)滲透物冷凝器7冷凝冷卻后進(jìn)入滲透物儲罐8，滲透物儲罐8內(nèi)的液體在滲透物返回泵10作用下經(jīng)換熱器12重新進(jìn)入精餾塔I進(jìn)行精餾脫水；在膜材料的截留側(cè)，通過滲余物出口經(jīng)過換熱器12、滲余物冷凝器6冷凝冷卻后，得到小于恒沸物組成含水量的異丙醇產(chǎn)品，異丙醇最大純度可達(dá)99. 7%。實(shí)施例3異丙醇脫水系統(tǒng)及生產(chǎn)過程與實(shí)施例2相同，蒸汽滲透膜裝置的濾芯選用中空纖維膜，所得的得到小于恒沸物組成含水量的異丙本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種異丙醇脫水系統(tǒng)，包括精餾塔，其特征在于：與精餾塔出口通過管道依次連接的空冷器或熱量輸出換熱器、回流罐、回流泵，所述回流泵與精餾塔頂部入口通過管道連通形成閉合循環(huán)管路，所述精餾塔的出口還與蒸汽滲透膜裝置相通，所述蒸汽滲透膜裝置滲余物出口a1與滲余物冷凝器相通，蒸汽滲透膜裝置的滲透物出口a2與滲透物儲罐通過管道相通，在蒸汽滲透膜裝置和滲透物儲罐連通的管道上設(shè)有滲透物冷凝器，滲透物儲罐出口b1與真空泵相連，滲透物儲罐出口b2與精餾塔底部入口通過管道連通形成閉合循環(huán)管路，所述滲透物儲罐與精餾塔相通的管道上設(shè)有滲透物返回泵。

【技術(shù)特征摘要】
1.ー種異丙醇脫水系統(tǒng)，包括精餾塔，其特征在于與精餾塔出口通過管道依次連接的空冷器或熱量輸出換熱器、回流罐、回流泵，所述回流泵與精餾塔頂部入口通過管道連通形成閉合循環(huán)管路，所述精餾塔的出口還與蒸汽滲透膜裝置相通，所述蒸汽滲透膜裝置滲余物出ロ S1與滲余物冷凝器相通，蒸汽滲透膜裝置的滲透物出ロ a2與滲透物儲罐通過管道相通，在蒸汽滲透膜裝置和滲透物儲罐連通的管道上設(shè)有滲透物冷凝器，滲透物儲罐出ロh與真空泵相連，滲透物儲罐出ロ b2與精餾塔底部入口通過管道連通形成閉合循環(huán)管路，所述滲透物儲罐與精餾塔相通的管道上設(shè)有滲...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張成中，趙金海，喬濤，姚玉瑞，張健民，葛玉林，
申請(專利權(quán))人：中國石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司錦州設(shè)計院，
類型：實(shí)用新型
國別省市：