專利名稱：異丙醇脫水系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于生產(chǎn)高純異丙醇的異丙醇脫水系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
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行脫水處理，但異丙醇和水溶液存在最低恒沸點，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，并且因為使用苯，有毒，易對環(huán)境造成污染。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(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)。本實用新型是這樣實現(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，以進一步減低能耗。本實用新型的有益效果是I、從精餾塔頂出口的氣相直接進入蒸汽滲透膜裝置進行處理，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。[0013]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入精餾塔進行精餾脫水，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99. 7wt%，符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

圖I是本實用新型(對應(yīng)實施例I)異丙醇脫水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型中蒸汽滲透膜裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型(對應(yīng)實施例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。
具體實施方式
實施例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入精餾塔I進行精餾脫水，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入空冷器2經(jīng)過冷凝冷卻后，進入回流罐3，通過回流泵4進入精餾塔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進入蒸汽滲透膜裝置5，經(jīng)隔板502進入濾芯503，濾芯503為致密高聚物膜，由于水蒸氣在膜內(nèi)的溶解擴散能力高于異丙醇蒸汽的溶解擴散能力，水蒸汽在真空泵9作用下優(yōu)先透過膜，到達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作用下重新進入精餾塔I進行精餾脫水；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99. 7%。實施例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入精餾塔I進行精餾脫水，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入熱量輸出換熱器11經(jīng)過冷凝冷卻后，進入回流罐3，通過回流泵4進入精餾塔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進入蒸汽滲透膜裝置5殼體501，經(jīng)隔板502 進入濾芯503，濾芯503為聚歐亞膠過濾膜，由于水蒸氣在膜內(nèi)的溶解擴散能力高于異丙醇 蒸汽的溶解擴散能力，水蒸汽在真空泵9作用下優(yōu)先透過膜，到達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重新進入精餾塔I進行精餾脫水；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99. 7%。實施例3異丙醇脫水系統(tǒng)及生產(chǎn)過程與實施例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醇產(chǎn)品，異丙醇最大純度可達99. 7%。上述實施例I 實施例3中的致密高聚物膜、聚酰亞胺過濾膜、中空纖維膜可相互替代。
權(quán)利要求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)有滲透物返回泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的異丙醇脫水系統(tǒng)，其特征在于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)有物料入ロ，所述的滲余物出口 B1設(shè)在殼體的另一端，所述的滲透物出ロ a2設(shè)在殼體周側(cè)面與對應(yīng)濾芯處。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的異丙醇脫水系統(tǒng)，其特征在于所述濾芯材質(zhì)為致密高聚物膜、聚酰亞胺過濾膜或中空纖維膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的異丙醇脫水系統(tǒng)，其特征在于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ロ B1經(jīng)過換熱器與滲余物冷凝器相通。
專利摘要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99.7wt%。
文檔編號B01D3/14GK202605993SQ201220288788
公開日2012年12月19日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者張成中, 趙金海, 喬濤, 姚玉瑞, 張健民, 葛玉林 申請人:中國石油集團東北煉化工程有限公司錦州設(shè)計院