变压精馏和萃取精馏分离乙腈-正丙醇工艺优化

杨金杯，李冰，余美琼，颜福裕

(1.福建师范大学福清分校海洋与生化工程学院，福建 福州 350300；2.福建医工设计院有限公司，福建 福州 350013)

乙腈和正丙醇均是重要的化工原料，作为溶剂或原料广泛应用于制药领域，其生产过程产生大量含乙腈和正丙醇的废液，若直接排放或者燃烧不仅环境污染且造成资源浪费，因此需要通过适合的方法对乙腈和正丙醇混合物加以分离回用[1-2]。尽管乙腈与正丙醇两者间沸点相差较大，分别是81.6与97.2 ℃，然而乙腈与正丙醇存在较强的氢键作用而形成共沸，常压下两者的共沸温度是79.9 ℃，共沸组成w(乙腈)= 70.4%[3]，因此采用普通精馏未能实现乙腈与正丙醇的分离。

目前，共沸物的分离方法是通过消除二元之间的共沸或改变其共沸组成，根据已有的文献报道乙腈与正丙醇的分离方法有变压精馏、萃取精馏、加盐萃取精馏和吸附分离等[4]。赵含雪等[5]以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为萃取剂，通过间歇萃取精馏分离乙腈和正丙醇共沸物，结果显示以NMP为萃取剂可消除两者的共沸，萃取精馏塔塔顶乙腈纯度可达到98.6%。何玉平等[6]经过实验表明加盐萃取精馏能消除乙腈-正丙醇共沸，通过间歇加盐萃取精馏，塔顶乙腈产品纯度达到99%以上，萃取剂与正丙醇的混合液经过分离，正丙醇纯度大于99.2%。唐建可等[7]利用两塔变压精馏进行乙腈和正丙醇的分离，结果表明该分离工艺可获得高纯度的乙腈产品和正丙醇产品，两塔能量集成可节省能耗，但仅从能耗上进行了对比，未从年度总费用进行整体考虑。……