精馏-蒸汽渗透耦合的有机溶剂脱水工艺

随着工业快速发展，各种有机溶剂得到广泛使用，包括醇类、酯类、酮类、醚类、芳香族化合物等化学溶剂应用于能源、医药、生物等领域，在国民经济中发挥着重要作用。

一、传统分离工艺：
有机溶剂脱水是有机溶剂生产和使用过程中一个重要环节。

传统分离采用方法主要有一般化学方法、吸附法、精馏法。

大多数有机溶剂和水形成共沸物或近沸物，采用普通精馏技术难以将水脱除。

传统恒沸精馏、萃取精馏技术，需要增加第三组分，不仅能耗高、工艺复杂、而且大量使用了有毒，有害的有机溶剂，给环境带来了很大压力。

对于一般化学方法、吸附法，规模化生产过程中会产生大量废液、废渣，也不符合我国节能减排的基本政策。

渗透汽化( 蒸汽渗透) 膜用于共沸/ 近沸有机溶剂脱水具有明显的节能与经济势，已受到广泛应用。

对高含水量的有机溶剂脱水，精馏渗透汽化法生产无水乙醇的新工艺将乙醇溶液通过精馏得到95%乙醇，然后将其加热进入渗透汽化膜组件进行离，不添加第三组分得到无水乙醇，但需要对精馏塔顶馏出物进行冷凝，再加热后进行渗透汽化脱水，两种过程单独操作而没有实现能量耦合，资源利用率与脱水效率较低。

二、新型精馏-蒸汽渗透耦合技术
将含水的有机溶剂送入精馏塔，至少部分的塔顶的蒸汽不经冷凝直接由蒸汽渗透装置进行分离，渗透侧为水，截留侧为有机溶剂。

工艺流程图如下：
1是原料罐；2是原料泵，3是预热器，4是精馏塔，5是分凝器，6是过热器，7是蒸汽渗透装置，8是真空泵，9是渗透液罐，10是再沸器，11是产品罐，12是产品冷凝器。

三、技术优势：
与现有技术相比，该工艺在有机溶剂脱水过程中无需添加第三组分，省去了第三组分的添加对环境造成的污染及第三组分的再处理费用，省去了恒沸精馏、萃取精馏过程，降低了能耗，提高了产品质量。

由于脱水工艺过程中无需添加第三组分，蒸汽热量也得到重复利用，从而降低了生产成本。

该工艺与现有精馏与蒸汽渗透两个工序分开操作相比能耗降低了20%～60%。

利用产品热量对原料进行预热，提高了系统内能量利用率，进一步降低了生产能耗。

有机溶剂脱水过程中除水外没有其他废弃物的排放，资源回收率高，可用于含大量水的有机溶液的分离，适用范围广，不引入其它溶剂，操作方便，得到产品纯度高、节能环保，可实现清洁化生产和资源化回收处理。

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