异丙醇脱水精制方法技术

本发明专利技术提供了一种异丙醇脱水精制方法，包含下述步骤：含水异丙醇原料以800～1200kg/h的质量流率输送至热交换设备进行预热，预热至70‑90℃的原料汽化后以0.2‑0.4MPa压力以及100‑130℃进入膜分离组件进行脱水；脱除水的异丙醇成品蒸汽先被输送至热交换设备与原料进行热交换，然后冷凝采集为异丙醇产品。使用本发明专利技术方法进行含水异丙醇的脱水精制，耦合回路的设计，有效实现了系统能量的循环利用，大大降低能耗，节省了运行成本。并且可以充分发挥膜分离技术的优势、取代了传统的异丙醇脱水精馏塔。适用于该方法的整套装置操作简单方便、运行平稳、可有效实现连续化操作及生产，相关设备占地面积小且投资成本低。

【技术实现步骤摘要】
异丙醇脱水精制方法
本专利技术属于有机溶剂脱水精制领域，具体涉及一种采用分子筛膜技术进行异丙醇脱水的技术。
技术介绍
异丙醇是一种重要的化工基础有机原料，主要用作化工过程溶剂、工业清洗剂、燃料防冻液，在使用过程中对其中的杂质尤其是水含量有严格的要求。因异丙醇与水属共沸体系，存在一个共沸组成，无法采用普通的分离方法进行分离。工业上常用的处理方法有以下几种：共沸精馏法、萃取精馏法、吸附分离法等。共沸精馏需采用一种共沸剂，将水从异丙醇中分离出来，再循环回用，一般选用的共沸剂是苯，这种方法能耗很高，产品中会残留苯，造成产品的污染，同时为操作人员带来健康隐患，并导致环境污染。萃取精馏常采用的萃取剂是乙二醇，利用溶解选择性的原理，结合精馏将异丙醇中的水分除去，但也同时存在产品会被污染、能耗高、萃取剂回收率低、操作复杂等问题。吸附分离法利用的是异丙醇和水的直径大小差异，采用固体吸附剂对水进行选择性吸附，优点是不会引入第三组分杂质，利于提高异丙醇产品品质，但吸附解析交替进行的操作过程不是稳态操作、解析液产生大量含异丙醇的废水，综合处理性能较差。渗透汽化是用于混合物分离的一种新型的膜技术，具有效率高、分离度高、能耗低等突出优势，同时过程简单，无需过多的配套处理，系统可靠、稳定性高，在分离过程中不引入其他组分，属于高效环保的技术。渗透汽化技术应用于含水异丙醇脱水的研究早已展开，但现有的研究结果对于工业化规模的应用来讲还有诸多不足，包括处理效率、产品纯度或多角度的工艺综合。因此，在保持产品脱水程度同时，如何扩大规模，或者如何在扩大规模的同时进一步降低能耗，一直都是本领域的技术人员努力深耕的领域。
技术实现思路
本专利技术的目的即在于提供一种脱水精制异丙醇的方法，并公开适用于该方法的一套含水异丙醇深度脱水的低能耗整体装置。本专利技术所述的脱水精制异丙醇的方法包含下述步骤：含水异丙醇原料以800～1200kg/h的质量流率输送至热交换设备进行预热，预热至70-90℃的原料汽化后以0.2-0.4MPa压力以及100-130℃进入膜分离组件进行脱水；脱除水的异丙醇成品蒸汽(即渗余物)先被输送至热交换设备与原料进行热交换，然后冷凝采集为异丙醇产品。为上述本专利技术脱水精制异丙醇的方法得以充分实施，本专利技术进一步提供一套适用于上述方法的异丙醇渗透汽化脱水装置，包括原料处理单元、膜分离单元、渗余物处理单元和渗透物处理单元，其中：所述的原料处理单元包括第一储罐、第一流体输送设备和第一热交换设备；其中所述的第一热交换设备设有原料进口、原料出口、换热介质进口、换热介质出口；膜分离单元设有原料入口，渗余物出口和渗透物出口；所述的第一热交换设备的换热介质进口与膜分离单元的渗余物出口连接；所述的第一热交换设备的换热介质出口与渗余物处理单元连接；所述的膜分离单元的渗透物出口与渗透物处理单元连接。在利用该脱水装置实施异丙醇脱水精制的方法中，包括下述步骤：使含水异丙醇原料物经第一储罐缓冲后进入第一热交换设备，原料物在此预热，预热所使用的热源由换热介质提供；经预热后的原料物以蒸汽或液体状态进入膜分离单元。经膜分离单元分离所得的渗余物异丙醇蒸汽作为换热介质进入第一热交换设备，与原料物进行热交换，然后经渗余物处理单元采集处理，最终形成合格的异丙醇产品。经膜分离单元分离所得渗透物(即水蒸汽)进入渗透物处理单元，冷凝缓冲后排出体系。使用上述本专利技术的方法进行含水异丙醇的脱水精制，耦合回路的设计，有效实现了系统能量的循环利用，大大降低能耗，节省了运行成本。并且可以充分发挥膜分离技术的优势、取代了传统的异丙醇脱水精馏塔。基于整套装置的精制方法操作简单方便、运行平稳、可有效实现连续化操作及生产，相关设备占地面积小且投资成本低。附图说明图1是本专利技术异丙醇渗透汽化脱水装置图，其中：1、第一储罐；2、第一流体输送设备；3、第一热交换设备；4、蒸发设备；5、第二热交换器；6、膜分离组件；7、压力调节设备；8、第二储罐；9、第二流体输送设备；10、第三热交换器；11、第三储罐；12、第四流体输送设备；13、第三流体输送设备。具体实施方式以下结合技术方案和附图详细叙述本专利技术的具体实施方式。本专利技术提供一种异丙醇脱水精制方法，包括将含水异丙醇原料以800～1200kg/h的质量流率输送至热交换设备进行预热，预热至70-90℃的原料汽化后以0.2-0.4MPa压力以及100-130℃进入膜分离组件进行脱水；脱除水的异丙醇成品蒸汽(即渗余物)先被输送至热交换设备与原料进行热交换，然后冷凝采集为异丙醇产品。其中，为了保证产品质量，上述本专利技术的异丙醇脱水精制方法中，所述的含水异丙醇原料中水的质量百分含量不超过10％。所述的原料预热温度优选为80±2℃。在该过程的回路设计中，耦合回路的设计，有效实现了系统能量的循环利用，大大降低能耗，节省了运行成本。为了更好地实施上述本专利技术的方法，本专利技术的具体实施方式中，提供一种专用于该方法使用的异丙醇渗透汽化脱水装置，所述方法使用该装置实施。其中所述及的异丙醇渗透汽化脱水装置包括原料处理单元、膜分离单元、渗余物处理单元和渗透物处理单元，其中：所述的原料处理单元包括第一储罐1、第一流体输送设备2和第一热交换设备3；其中第一热交换设备3设有原料进口、原料出口、换热介质进口、换热介质出口；膜分离单元设有原料入口，渗余物出口和渗透物出口；第一热交换设备3的换热介质进口与膜分离单元的渗余物出口连接；所述的第一热交换设备3的换热介质出口与渗余物处理单元连接；所述的膜分离单元的渗透物出口与渗透物处理单元连接。待处理的含水异丙醇原料经原料处理单元进入膜分离单元，并在此进行膜分离过程。水分子透过分子筛膜形成渗透物，由渗透物处理单元排出体系。分子尺寸较大的异丙醇则被分子筛膜截留，形成超低水含量的异丙醇产品，由渗余物处理单元采集形成产品。并且在系统设计中，使渗余物与原料物之间形成热交换，以回收利用渗余物热源实现对原料物加热。具体实施方式中，所述的原料处理单元包括第一储罐1、第一流体输送设备2和第一热交换设备3，还可以包括蒸发设备4；所述的第一热交换设备3设有原料进口、原料出口、换热介质进口、换热介质出口；膜分离单元设有原料入口，渗余物出口和渗透物出口；所述的第一热交换设备3的换热介质进口与膜分离单元的渗余物出口连接，二者之间还可以设置压力调节设备7；所述的第一热交换设备3的换热介质出口与渗余物处理单元连接；所述渗余物处理单元包括第二热交换器5、第二储罐8、第二流体输送设备9。所述的膜分离单元的渗透物出口与渗透物处理单元连接。渗透物处理单元包括第三热交换器10、第三储罐11、第三流体输送设备13。所述的第三热交换器10还连接用于真空发生的第四流体输送设备12。上述本专利技术所述及的异丙醇渗透汽化脱水装置中：所述的第一储罐1用于含水异丙醇原料的缓冲存储。所述的第一流体输送设备2用于将液态含水异丙醇原料输送至第一热交换设备3，具体可选择但不限于离心泵、容积式泵。所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.异丙醇脱水精制方法，其特征在于包含下述步骤：含水异丙醇原料以800～1200kg/h的质量流率输送至热交换设备进行预热，预热至70-90℃的原料汽化后以0.2-0.4MPa压力以及100-130℃进入膜分离组件进行脱水；/n脱除水的异丙醇成品蒸汽先被输送至热交换设备与原料进行热交换，然后冷凝采集为异丙醇产品。/n

【技术特征摘要】
1.异丙醇脱水精制方法，其特征在于包含下述步骤：含水异丙醇原料以800～1200kg/h的质量流率输送至热交换设备进行预热，预热至70-90℃的原料汽化后以0.2-0.4MPa压力以及100-130℃进入膜分离组件进行脱水；
脱除水的异丙醇成品蒸汽先被输送至热交换设备与原料进行热交换，然后冷凝采集为异丙醇产品。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的含水异丙醇原料中水的质量百分含量不超过10％。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的膜分离组件渗透侧压力为绝压0-30kPa。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的原料预热温度为80±2℃。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法使用异丙醇渗透汽化脱水装置，所述装置包括原料处理单元、膜分离单元、渗余物处理单元和渗透物处理单元，其中：所述的原料处理单元包括第一储罐(1)、第一流体输送设备(2)和第一热交换设备(3)；
其中所述的第一热交换设备(3)设有原料进口、原料出口、换热介质进口、换热介质出口；膜分离单元设有原料入口，渗余物出口和渗透物出口；
所述的第一热交换设备(3)的换热介质进口与膜分离单元的渗余物出口连接；所述的第一热交换设备(3)的换热介质出口与渗余物处理单元连接；
所述的膜分离单元的渗透物出口与渗透物处理单元连接。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述的异丙醇渗透汽化脱水装置包括原料处理单元、膜分离单元、渗余物处理单元和渗透物处理单元，所述的原料处理单元包括第一储罐(1)、第一流体输送设备(2)、第一热交换设备(3)和蒸发设备(4)；所述的膜分离单元设有原料入口，渗余物出口和渗透物出口；所述的渗余物...

【专利技术属性】
技术研发人员：李砚硕，李伟，何定兵，张伟，李辉，黄海鹏，
申请(专利权)人：浙江汇甬新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33