一種二氯丙醇的萃取分離方法
2023-05-14 20:11:51
專利名稱：一種二氯丙醇的萃取分離方法
技術領域：
本發明涉及一種二氯丙醇的萃取分離方法，特別是涉及一種以水或二氯丙醇水溶液為萃取劑，在萃取塔或萃取柱中與含有1，3-二氯丙醇和1，2-二氯丙醇(合稱二氯丙醇)的有機混合物進行連續逆流接觸將二氯丙醇從有機混合物中萃取出來的方法。
眾所周知，二氯丙醇是合成環氧氯丙烷的主要原料。每合成一噸環氧氯丙烷，將副產高沸點氯代烴混合物100公斤，其中含有三氯丙烷60％～85％(質量百分比，下同)，二氯丙醇5％～28％，四氯二異丙醚8％～12％。將其中的二氯丙醇分離出來，用以合成環氧氯丙烷或其它化學物質，可降低環氧氯丙烷的生產成本，提高經濟效益，同時亦可避免因簡單處理副產品所造成的環境汙染。
目前，環氧氯丙烷裝置副產物中含有的二氯丙醇可以在洗滌釜中用一定量的水進行洗滌，該過程實際就是二氯丙醇的萃取過程，只不過是一級間歇萃取。在洗滌釜中所進行的一級間歇萃取，需要機械攪拌促進液液接觸，如果為了滿足90％以上的萃取收率，就必須增大萃取劑用量，萃取劑用量一般為塔式萃取萃取劑用量的3～4倍；如果要求萃取劑用量和塔式萃取相同，則二氯丙醇萃取收率較低，只能達到60％～65％。當然，在洗滌釜中也可以達到和塔式萃取相同的效果，即較高的萃取收率和較低的萃取劑用量，但必須將萃取劑分三次以上加入洗滌釜，並且在每次萃取結束以後要停止攪拌，並且靜置沉降10分鐘以上，再將萃取相排出，然後才能再加第二次直至第三次萃取劑。整個操作過程耗用時間較長，生產效率較低。
中國專利91106323公開了一種從副產氯油中提取氯代烷的方法，涉及到從副產氯油中分離二氯丙醇，但不是一種直接分離二氯丙醇的方法。該方法採用單塔水蒸汽汽提精餾與減壓精餾相結合的工藝方法一次連續從塔頂獲得氯代烷產品(如1，2，3-三氯丙烷)，然後將塔底重組分進行減壓精餾，在塔頂可得到二氯丙醇。眾所周知，利用精餾特別是減壓精餾的方法分離產品，將耗費大量的能量，而產品的質量往往與工藝條件和操作者的技術熟練程度有很大的關係。利用減壓精餾，如果要將二氯丙醇從高沸點氯代烴混合物中分離出90％以上，能量的耗費是相當可觀的，同時高濃度的二氯丙醇不能長期貯存，也限制了該技術在工業上的應用。
本發明的目的是克服已有技術中存在的不足之處，提供一種在萃取塔或萃取柱中採用連續逆流接觸萃取分離二氯丙醇的方法。用本發明的方法將二氯丙醇從有機混合物中萃取出來，與減壓精餾相比，可以節省90％的能量，萃取收率為88％～98％，而萃取液即二氯丙醇水溶液的濃度恰為合成環氧氯丙烷的原料所要求的濃度，該水溶液可以直接返回生產裝置用以合成環氧氯丙烷。
為了達到上述目的，本發明採用的技術方案概述如下在不鏽鋼、搪玻璃或耐有機溶劑的塑料萃取塔或萃取柱中，裝有在工業上可用於精餾或分餾操作的工業填料，或內置一定數量的篩板，在塔的側壁開有若干進料口和出料口。萃取劑水或二氯丙醇水溶液從萃取塔或萃取柱下部的一個或數個進料口通過計量泵打入萃取塔或萃取柱，含有二氯丙醇的有機混合物從萃取塔或萃取柱上部的一個或數個進料口通過計量泵打入萃取塔或萃取柱。萃取液(含有二氯丙醇的水溶液)從萃取塔或萃取柱最上部的出料口溢流出來，萃餘液(分離出二氯丙醇的有機混合物)從萃取塔或萃取柱底通過液位調節器被放出來。含有二氯丙醇的有機混合物密度比水的密度大，從萃取塔或萃取柱上部沿萃取塔或萃取柱下落，與沿萃取塔或萃取柱上升的萃取劑水或二氯丙醇水溶液在萃取塔或萃取柱內進行連續逆向接觸，溶解在有機溶劑中的二氯丙醇向水相擴散。由於萃取劑是由萃取塔或萃取柱底向萃取塔或萃取柱頂流動的，在萃取塔或萃取柱內部越靠下的位置，水中二氯丙醇的濃度就越低，所以伴隨著含有二氯丙醇的有機混合物在萃取塔或萃取柱內的下落，二氯丙醇連續地向水相擴散，沉降至萃取塔或萃取柱下部的有機混合物中二氯丙醇濃度已經很低，和剛進入萃取塔或萃取柱內的最新鮮的萃取劑接觸，其中的二氯丙醇被充分萃取後，萃餘相沉降到萃取塔或萃取柱底，通過放料口放出，從而達到將二氯丙醇充分萃取的目的。
本發明萃取塔或萃取柱中裝有相當於1～10個萃取理論級的填料，或內置相當於1～10個萃取理論級的篩板。根據對萃取效率和萃取液濃度的不同要求，萃取塔或萃取柱的萃取理論級數也隨之改變，亦即萃取塔或萃取柱內的填料高度或篩板數作相應調整。萃取劑可以是水，也可以是二氯丙醇水溶液，但作為萃取劑使用的二氯丙醇水溶液濃度不應超過2％，否則將降低萃取效率。含有二氯丙醇的有機混合物可以是環氧氯丙烷生產所產生的高沸物(簡稱環氧高沸物)，可以是二氯丙醇和1，2，3-三氯丙烷的混合物，可以是二氯丙醇和四氯二異丙醚的混合物，也可以是二氯丙醇和環氧氯丙烷的混合物，或者是二氯丙醇、四氯二異丙醚和環氧氯丙烷的混合物，或者是二氯丙醇、1，2，3-三氯丙烷、四氯二異丙醚和環氧氯丙烷的混合物。
萃取劑水或二氯丙醇水溶液進料量和含有二氯丙醇的有機混合物進料量的比值在2～15(m/m)範圍內，以5～10(m/m)較為適宜。萃取劑水或二氯丙醇水溶液的表觀軸向流速為1～20m/h，以3～14m/h較為適宜。
本發明的特點是1.將二氯丙醇從其有機混合物中萃取出來，是綜合利用環氧氯丙烷裝置副產物的有效途徑，可以創造新的經濟效益，並能避免因簡單處理副產物所產生的環境汙染。
2.以水或二氯丙醇水溶液為萃取劑，將二氯丙醇從有機混合物中萃取出來，是分離二氯丙醇的非常經濟的方法，和傳統的精餾方法相比，可以節省90％的能量，萃取所得二氯丙醇水溶液可以直接用來合成環氧氯丙烷。
3.該萃取分離工藝可以在常溫下實施，操作簡單。分離過程不對有機混合物中其它有機物造成影響或破壞，不影響其它有機物的分離和利用。
為了更好地描述本發明的技術特點，下面將結合實施例作進一步說明，但本發明並不限於下述實施例。
實施例1實施例1採用的萃取塔結構如
圖1所示。
萃取塔內徑為25mm、高1750mm，在距塔頂150mm處有一內徑為6mm的出料口A，距塔頂200mm處有一內徑為6mm的進料口B，距塔底150mm處有一內徑為6mm的進料口C，在塔底有一內徑為6mm的出料口D。塔內裝有相當於2個萃取理論級的填料。萃取劑水從C進料口進入，含二氯丙醇28％(m/m)的有機物(其中含有三氯丙烷62％，四氯二異丙醚10％)從B進料口進入。萃取液從A出料口溢流出來，萃餘液從D出料口被定量放出。水在萃取塔中的表觀軸向流速V水為4m/h。當M水/M有機物(萃取劑水和被萃取的有機物的進料量之比，m/m)＝7時，二氯丙醇的萃取收率為96.0％，萃取相濃度為3.69％。
實施例2萃取塔及萃取操作同實施例1。萃取原料同實施例1。萃取劑水的表觀軸向流速V水為4m/h。當M水/M有機物＝8時，二氯丙醇的萃取收率為98.2％，萃取相濃度為3.32％。
實施例3萃取塔及萃取操作同實施例1。萃取原料同實施例1。萃取劑水的表觀軸向流速V水為8m/h。當M水/M有機物＝7時，二氯丙醇的萃取收率為94.6％，萃取相濃度為3.65％。
實施例4萃取塔及萃取操作同實施例1。萃取原料同實施例1。萃取劑水的表觀軸向流速V水為8m/h。當M水/M有機物＝8時，二氯丙醇的萃取收率為97.5％，萃取相濃度為3.30％。
實施例5萃取塔及萃取操作同實施例1。萃取原料同實施例1。萃取劑水的表觀軸向流速V水為12m/h。當M水/M有機物＝8時，二氯丙醇的萃取收率為92.7％，萃取相濃度為3.14％。
實施例6萃取塔及萃取操作同實施例1。萃取原料含二氯丙醇20％，三氯丙烷69％，四氯二異丙醚11％。萃取劑水的表觀軸向流速V水為4m/h。當M水/M有機物＝4時，二氯丙醇的萃取收率為90.1％，萃取相濃度為4.31％。
實施例7萃取塔及萃取操作同實施例1。萃取原料同實施例6。萃取劑水的表觀軸向流速V水為8m/h。當M水/M有機物＝6時，二氯丙醇的萃取收率為95.3％，萃取相濃度為3.08％。
實施例8萃取塔內徑為25mm、高3100mm，進料口及出料口位置同實施例1。塔內裝有相當於4個萃取理論級的填料。萃取劑為水。有機混合物中含二氯丙醇11％，三氯丙烷72％，四氯二異丙醚12％，環氧氯丙烷5％。水在萃取塔中的表觀軸向流速V水為5m/h。當M水/M有機物＝3.2時，二氯丙醇的萃取收率為97.2％，萃取相濃度為3.23％。
實施例9萃取塔裝有相當於6個萃取理論級的填料，萃取操作同實施例8，萃取原料含二氯丙醇8％，三氯丙烷78％，四氯二異丙醚12％，環氧氯丙烷2％。萃取劑水的表觀軸向流速V水為6m/h。當M水/M有機物＝2.3時，二氯丙醇的萃取收率為92.3％，萃取相濃度為3.11％。
實施例10萃取塔裝有相當於8個萃取理論級的填料，萃取原料及萃取操作同實施例9。萃取劑水的表觀軸向流速V水為6m/h。當M水/M有機物＝2.3時，二氯丙醇的萃取收率為92.3％，萃取相濃度為3.11％。
實施例11萃取塔裝有相當於8個萃取理論級的填料，萃取操作同實施例1。萃取原料含二氯丙醇20％，三氯丙烷69％，四氯二異丙醚11％。萃取劑是濃度為0.4％二氯丙醇水溶液，萃取劑表觀軸向流速V水溶液為4m/h。當M水溶液/M有機物＝4時，二氯丙醇的萃取收率為88.1％，萃取相濃度為4.41％。
實施例12萃取塔內徑為25mm、高3100mm，進料口及出料口位置同實施例1。塔內裝有60塊篩板，相當於4個萃取理論級。萃取劑為水。有機混合物中含二氯丙醇11％，三氯丙烷72％，四氯二異丙醚12％，環氧氯丙烷5％。水在萃取塔中的表觀軸向流速V水為5m/h。當M水/M有機物＝3.2時，二氯丙醇的萃取收率為97.4％，萃取相濃度為3.24％。
權利要求
1.一種二氯丙醇的萃取分離方法，其特徵在於以水或二氯丙醇的水溶液為萃取劑，在萃取塔或萃取柱中與含有二氯丙醇的有機混合物進行連續逆流接觸萃取二氯丙醇。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於所述的萃取塔或萃取柱中裝有相當於1～10個萃取理論級的填料或內置相當於1～10個萃取理論級的篩板。
3.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述的萃取劑水或二氯丙醇水溶液的進料量與含有二氯丙醇的有機混合物的進料量之比為2～15(m/m)。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於所述的萃取劑水或二氯丙醇水溶液的進料量與含有二氯丙醇的有機混合物的進料量之比為5～10(m/m)。
5.如權利要求1或2所述的方法，其特徵在於所述的萃取劑水或二氯丙醇水溶液的表觀軸向流速為1～20m/h。
6.如權利要求5所述的方法，其特徵在於所述的萃取劑水或二氯丙醇水溶液的表觀軸向流速為3～14m/h。
7.如權利要求1所述的方法，其特徵在於含有二氯丙醇的有機混合物是環氧氯丙烷生產所產生的高沸物、二氯丙醇和1，2，3-三氯丙烷的混合物、二氯丙醇和四氯二異丙醚的混合物、二氯丙醇和環氧氯丙烷的混合物、二氯丙醇和四氯二異丙醚及環氧氯丙烷的混合物，或者是二氯丙醇、1，2，3-三氯丙烷、四氯二異丙醚和環氧氯丙烷的混合物。
全文摘要
本發明公開了一種二氯丙醇的萃取分離方法。以水或二氯丙醇的水溶液為萃取劑,在萃取塔或萃取柱中與含有1,3－二氯丙醇和1,2－二氯丙醇(合稱二氯丙醇)的有機混合物進行連續逆流接觸將二氯丙醇從有機混合物中萃取出來,萃取過程在萃取塔或萃取柱中進行。萃取塔或萃取柱中裝有相當於1～10個萃取理論級的填料,或內置相當於1～10個萃取理論級的篩板。用本發明的方法將二氯丙醇從有機混合物中萃取出來,與減壓精餾相比,可以節省90%的能量,萃取收率為88%～98%。
文檔編號C07C29/86GK1275558SQ9911223
公開日2000年12月6日 申請日期1999年5月26日 優先權日1999年5月26日
發明者張劍, 邵常東, 丁文光, 劉豔, 趙國濤, 王德利 申請人:中國石化集團齊魯石油化工公司