技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，具體涉及一種苯乙酮和1-苯乙醇的分離方法。

背景技術(shù)：

苯乙酮是一種重要的有機化工原料，有山楂的氣味，可作為溶劑、香料、增塑劑及化工中間體而廣泛應(yīng)用于香皂、香煙、香料、醫(yī)藥、樹脂等方面，熔點19.6℃，沸點202℃，密度1.027。1-苯乙醇也是一種重要的有機化工原料，具有柔和、愉快而持久的玫瑰香氣，是香料用芳香化合物中較為重要和應(yīng)用廣泛的一種食用香料，廣泛用于各種食用香精和煙用香精中，熔點20℃，沸點203.6℃，密度1.013。

工業(yè)上生產(chǎn)苯乙酮的方法有異丙苯氧化副產(chǎn)法和乙苯氧化法。對異丙苯氧化副產(chǎn)法，其副產(chǎn)物中含有大量的苯乙酮與1-苯乙醇。對乙苯氧化法，其氧化產(chǎn)物主要為苯乙酮和1-苯乙醇。因此，苯乙酮和1-苯乙醇的分離是工業(yè)上制苯乙酮或1-苯乙醇不可避免的操作。由于苯乙酮與1-苯乙醇具有非常相似的物理性質(zhì)，常壓下二者的熔點相差0.4℃、沸點相差1.6℃、密度相差0.014，采用普通的精餾、結(jié)晶、沉降等方法很難分離。目前對苯乙酮與1-苯乙醇的分離一般通過精餾過程解決，由于非常相近的沸點，往往需要數(shù)量龐大的塔板數(shù)或采用特殊精餾方法才能實現(xiàn)二者的分離。CN102627544A提出了一種利用環(huán)糊精對苯乙酮和1-苯乙醇不同的包結(jié)能力而將兩者實現(xiàn)分離的方法，該法雖然具有分離條件溫和、分離效果好，分離介質(zhì)可重復(fù)使用等優(yōu)點，但操作周期長(通常在12小時以上)，分離得到的產(chǎn)品純度大多數(shù)情況下較低，而且操作復(fù)雜，不適合工業(yè)規(guī)?；a(chǎn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種工藝簡單、分離效果好、節(jié)能環(huán)保、適合工業(yè)規(guī)模化連續(xù)操作的苯乙酮和1-苯乙醇的分離方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案為：一種苯乙酮和1-苯乙醇的分離方法，根據(jù)苯乙酮和1-苯乙醇在丙三醇中的溶解度和相對揮發(fā)度不同，利用萃取和精餾的耦合操作實現(xiàn)兩者的分離，具體包括以下步驟：

(1)將苯乙酮的質(zhì)量百分濃度為3％～95％的苯乙酮與1-苯乙醇混合物與丙三醇按摩爾比1：0.6～10混合后打入第一精餾塔中精餾，塔頂?shù)玫奖揭彝|(zhì)量百分濃度不低于40％的苯乙酮和1-苯乙醇的混合物，塔底得到1-苯乙醇和丙三醇混合物，第一精餾塔操作壓力為0.001～0.1MPa，操作溫度為體系的沸點；

(2)將步驟(1)得到的1-苯乙醇和丙三醇混合物打入第二精餾塔中精餾，第二精餾塔塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品1-苯乙醇，第二精餾塔塔底得到丙三醇，第二精餾塔操作壓力為0.001～0.1MPa，操作溫度為體系的沸點；將步驟(1)第一精餾塔塔頂?shù)玫降谋揭彝?-苯乙醇的混合物打入萃取塔，與丙三醇在萃取塔中逆流接觸進行萃取，萃取塔頂部得到苯乙酮產(chǎn)品，萃取塔塔底得到苯乙酮、1-苯乙醇和丙三醇的混合物，萃取塔操作溫度為20～90℃、壓力為0.05～1Mpa，進入萃取塔的苯乙酮和1-苯乙醇的混合物與丙三醇的摩爾流量比為1：0.6～10。

作為本方案的優(yōu)選實施方式，可將步驟(2)第二精餾塔塔底得到的丙三醇作為萃取塔塔頂進料循環(huán)利用。

作為本方案的優(yōu)選實施方式，可將步驟(2)萃取塔塔底得到的苯乙酮、1-苯乙醇和丙三醇的混合物作為第一精餾塔的加料循環(huán)利用。

本發(fā)明的基本思路為：

(a)利用丙三醇與苯乙酮相互微溶、丙三醇與1-苯乙醇互溶的特殊物理性質(zhì)，采取萃取操作，即可將大部分苯乙酮與1-苯乙醇實現(xiàn)分離。

(b)分離后的混合物中雖然混有苯乙酮、1-苯乙醇和丙三醇三個組分，但由于丙三醇的存在，苯乙酮和1-苯乙醇的相對揮發(fā)度差異變大，只需采用簡單精餾，即可將苯乙酮從混合物中分離出來，塔頂?shù)玫奖揭彝?-苯乙醇的混合物，塔底得到1-苯乙醇和丙三醇的混合物。塔頂?shù)玫降谋揭彝?-苯乙醇的混合物可直接循環(huán)回萃取塔中進一步利用萃取操作分離回收苯乙酮。

(c)得到的1-苯乙醇和丙三醇的沸點差異巨大，經(jīng)簡單的精餾即可回收產(chǎn)品1-苯乙醇，塔底的高沸點的丙三醇可直接循環(huán)回萃取塔中進一步重復(fù)利用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點為：

1、工藝簡單，分離條件溫和，工藝采用連續(xù)式操作，簡單穩(wěn)定，分離設(shè)備僅為常規(guī)的精餾塔和萃取塔，操作條件溫和；

2、三廢少，節(jié)能環(huán)保，新加入的第三組分丙三醇化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不與待分離組分苯乙酮或1-苯乙醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，也不易發(fā)生自身聚合等副反應(yīng)，可重復(fù)使用；

3、分離效果好，產(chǎn)品回收率高，最終分離得到的苯乙酮產(chǎn)品的純度在98.0％以上，回收率在99.9％以上；1-苯乙醇產(chǎn)品的回收率在99.5％以上，純度在99.0％以上。

附圖說明

圖1是實施例1～4的工藝流程圖。

1為萃取塔，2為第一精餾塔，3為第二精餾塔，4為第三精餾塔。

具體實施方式

以下結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不限于所述的實施例。

實施例中的萃取塔為一內(nèi)徑為200mm，高4000mm的振動篩板萃取塔。精餾塔均為直徑400mm，高8000m的搪瓷精餾塔。

實施例1

一種苯乙酮和1-苯乙醇的分離方法，如圖1所示，包括以下步驟：

(1)將萃取劑丙三醇和苯乙酮的質(zhì)量百分濃度為34％的苯乙酮與1-苯乙醇混合物按摩爾比1:1混合后打入第一精餾塔2中精餾，塔頂?shù)玫奖揭彝|(zhì)量百分濃度為56％的苯乙酮和1-苯乙醇的混合物，塔底得到1-苯乙醇和丙三醇混合物，第一精餾塔2操作壓力為0.1MPa，塔頂和塔底的溫度均為體系的沸點；

(2)將步驟(1)第一精餾塔2塔頂?shù)玫降谋揭彝?-苯乙醇的混合物打入萃取塔1底部，與從萃取塔1頂部加入的新鮮萃取劑丙三醇在萃取塔1中逆流接觸進行萃取，萃取塔1頂部得到苯乙酮產(chǎn)品，萃取塔1塔底得到苯乙酮、1-苯乙醇和丙三醇的混合物，將其作為第一精餾塔2的加料循環(huán)利用；將步驟(1)得到的1-苯乙醇和丙三醇混合物打入第二精餾塔3中精餾，第二精餾塔3塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品1-苯乙醇，第二精餾塔3塔底得到丙三醇，將丙三醇作為萃取塔1塔頂進料循環(huán)利用，第二精餾塔3操作壓力為0.1MPa，塔頂和塔底的溫度均為體系的沸點。萃取塔1操作溫度為40℃、壓力為1MPa，進入萃取塔頂部的新鮮丙三醇與進入萃取塔底部的苯乙酮和1-苯乙醇的混合物的摩爾流量比為1:1；

經(jīng)取樣分析，1-苯乙醇產(chǎn)品純度為99.8％，回收率99.56％；苯乙酮產(chǎn)品純度為98.4％，回收率為99.91％。

實施例2

一種苯乙酮和1-苯乙醇的分離方法，如圖1所示，包括以下步驟：

(1)將萃取劑丙三醇和苯乙酮的質(zhì)量百分濃度為3％的苯乙酮與1-苯乙醇混合物按摩爾比0.6:1混合后打入第一精餾塔2中精餾，塔頂?shù)玫奖揭彝|(zhì)量百分濃度為43％的苯乙酮和1-苯乙醇的混合物，塔底得到1-苯乙醇和丙三醇混合物，第一精餾塔2操作壓力為0.001MPa，塔頂和塔底的溫度均為體系的沸點；

(2)將步驟(1)第一精餾塔2塔頂?shù)玫降谋揭彝?-苯乙醇的混合物打入萃取塔1底部，與從萃取塔1頂部加入的新鮮萃取劑丙三醇在萃取塔1中逆流接觸進行萃取，萃取塔1頂部得到苯乙酮產(chǎn)品，萃取塔1塔底得到苯乙酮、1-苯乙醇和丙三醇的混合物，將其作為第一精餾塔2的加料循環(huán)利用；將步驟(1)得到的1-苯乙醇和丙三醇混合物打入第二精餾塔3中精餾，第二精餾塔3塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品1-苯乙醇，第二精餾塔3塔底得到丙三醇，將丙三醇作為萃取塔1塔頂進料循環(huán)利用，第二精餾塔3操作壓力為0.001MPa，塔頂和塔底的溫度均為體系的沸點。萃取塔1操作溫度為20℃、壓力為0.05MPa，進入萃取塔頂部的新鮮丙三醇與進入萃取塔底部的苯乙酮和1-苯乙醇的混合物的摩爾流量比為0.6:1。

實施效果：1-苯乙醇產(chǎn)品純度為99.1％，回收率99.91％；苯乙酮產(chǎn)品純度為98.1％，回收率為99.91％。

實施例3

一種苯乙酮和1-苯乙醇的分離方法，如圖1所示，包括以下步驟：

(1)將萃取劑丙三醇和苯乙酮的質(zhì)量百分濃度為95％的苯乙酮與1-苯乙醇混合物按摩爾比10:1混合后打入第一精餾塔2中精餾，塔頂?shù)玫奖揭彝|(zhì)量百分濃度為96.8％的苯乙酮和1-苯乙醇的混合物，塔底得到1-苯乙醇和丙三醇混合物，第一精餾塔2操作壓力為0.01MPa，塔頂和塔底的溫度均為體系的沸點；

(2)將步驟(1)第一精餾塔2塔頂?shù)玫降谋揭彝?-苯乙醇的混合物打入萃取塔1底部，與從萃取塔1頂部加入的新鮮萃取劑丙三醇在萃取塔1中逆流接觸進行萃取，萃取塔1頂部得到苯乙酮產(chǎn)品，萃取塔1塔底得到苯乙酮、1-苯乙醇和丙三醇的混合物，將其作為第一精餾塔2的加料循環(huán)利用；將步驟(1)得到的1-苯乙醇和丙三醇混合物打入第二精餾塔3中精餾，第二精餾塔3塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品1-苯乙醇，第二精餾塔3塔底得到丙三醇，將丙三醇作為萃取塔1塔頂進料循環(huán)利用，第二精餾塔3操作壓力為0.01MPa，塔頂和塔底的溫度均為體系的沸點。萃取塔1操作溫度為90℃、壓力為0.1MPa，進入萃取塔頂部的新鮮丙三醇與進入萃取塔底部的苯乙酮和1-苯乙醇的混合物的摩爾流量比為10:1。

實施效果：1-苯乙醇產(chǎn)品純度為99.1％，回收率99.51％；苯乙酮產(chǎn)品純度為99.1％，回收率為99.99％。

實施例4

一種苯乙酮和1-苯乙醇的分離方法，如圖1所示，包括以下步驟：

(1)將萃取劑丙三醇和苯乙酮的質(zhì)量百分濃度為46％的苯乙酮與1-苯乙醇混合物按摩爾比5:1混合后打入第一精餾塔2中精餾，塔頂?shù)玫奖揭彝|(zhì)量百分濃度為82％的苯乙酮和1-苯乙醇的混合物，塔底得到1-苯乙醇和丙三醇混合物，第一精餾塔2操作壓力為0.05MPa，塔頂和塔底的溫度均為體系的沸點；

(2)將步驟(1)第一精餾塔2塔頂?shù)玫降谋揭彝?-苯乙醇的混合物打入萃取塔1底部，與從萃取塔1頂部加入的新鮮萃取劑丙三醇在萃取塔1中逆流接觸進行萃取，萃取塔1頂部得到苯乙酮產(chǎn)品，萃取塔1塔底得到苯乙酮、1-苯乙醇和丙三醇的混合物，將其作為第一精餾塔2的加料循環(huán)利用；將步驟(1)得到的1-苯乙醇和丙三醇混合物打入第二精餾塔3中精餾，第二精餾塔3塔頂?shù)玫疆a(chǎn)品1-苯乙醇，第二精餾塔3塔底得到丙三醇，將丙三醇作為萃取塔1塔頂進料循環(huán)利用，第二精餾塔3操作壓力為0.05MPa，塔頂和塔底的溫度均為體系的沸點。萃取塔1操作溫度為70℃、壓力為0.3MPa，進入萃取塔頂部的新鮮丙三醇與進入萃取塔底部的苯乙酮和1-苯乙醇的混合物的摩爾流量比為5:1。

實施效果：1-苯乙醇產(chǎn)品純度為99.4％，回收率99.76％；苯乙酮產(chǎn)品純度為98.2％，回收率為99.95％。