一种模拟移动床装置及分离多组分二元醇的方法

文档序号:1604876 发布日期:2020-01-10 浏览:42次 >En<

阅读说明:本技术 一种模拟移动床装置及分离多组分二元醇的方法 (Simulated moving bed device and method for separating multicomponent dihydric alcohol ) 是由 王利国 熊佩 曹妍 贺鹏 李会泉 陈家强 徐爽 于 2019-10-08 设计创作,主要内容包括:本发明提供了一种模拟移动床装置及分离多组分二元醇的方法。所述模拟移动床装置包括至少四个内装吸附剂的层析柱,每一个所述层析柱具有至少两个进料通道和至少三个出料通道,且所述层析柱之间通过连接通道相互串联;所述层析柱的进料通道与出料通道上,以及相邻的层析柱之间的连接通道上设置有控制通道开关的阀门。所述方法为:采用所述模拟移动床装置,将多组分二元醇通入所述模拟移动床装置的层析柱中,然后再通入解析剂进行洗脱,不同成分的抽出液分别从所述层析柱的不同出料通道流出,从而分离所述多组分二元醇。本发明提供的模拟移动床装置可通过泵和阀门的切换,自主选择不同的模式进行分离操作,满足不同的分离需求。(The invention provides a simulated moving bed device and a method for separating multi-component dihydric alcohol. The simulated moving bed device comprises at least four chromatographic columns filled with adsorbents, each chromatographic column is provided with at least two feeding channels and at least three discharging channels, and the chromatographic columns are connected in series through connecting channels; valves for controlling the opening and closing of the channels are arranged on the feeding channel and the discharging channel of the chromatographic columns and on the connecting channel between the adjacent chromatographic columns. The method comprises the following steps: and (2) introducing the multi-component dihydric alcohol into a chromatographic column of the simulated moving bed device by adopting the simulated moving bed device, then introducing a resolving agent for elution, and respectively allowing extract liquids with different components to flow out from different discharge channels of the chromatographic column so as to separate the multi-component dihydric alcohol. The simulated moving bed device provided by the invention can automatically select different modes to carry out separation operation by switching the pump and the valve, thereby meeting different separation requirements.)

一种模拟移动床装置及分离多组分二元醇的方法

技术领域

本发明属于混合醇分离技术领域,具体涉及一种模拟移动床装置及分离多组分二元醇的方法。

背景技术

煤制乙二醇过程中,混合醇作为主要副产物,大量低值化利用,导致乙二醇损失大。其中乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇等多元醇在能源、化工、材料等领域用途广泛,是我国重点进口的化工产品之一。乙二醇是一种重要的大宗石油化工原料,可用于生产聚酯纤维、防冻剂、不饱和聚酯树脂、润滑剂等产品,其主要副产物—多组分混合醇也是极具应用潜力的化工产品。

目前国内外生产乙二醇的工艺路线主要有两种:合成气原料路线和生物质原料路线。利用合成气直接合成乙二醇的方法称之为直接合成法,是一种最为简单和有效的乙二醇合成方法,但反应选择性和转化率较低。基于生物质原料制乙二醇工艺有多种路线,包括生物乙醇脱水制乙烯、乙烯环氧化经环氧乙烷水合制乙二醇;生物质气化制合成气、合成气经草酸酯加氢制乙二醇;生物质直接发酵制乙二醇;生物质发酵制乙二醛、乙二醛还原制乙二醇等。此外,生物柴油副产甘油作为一种生物质平台化学品,可通过催化加氢裂解制得乙二醇。

通过以上方法制得的混合醇中,通常含有乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、甲醇、乙醇等多种醇类,其中部分醇类沸点相近,采用普通精馏法分离时需要很高的回流比和理论板数。CN 108017517A公开了一种采用共沸精馏方法从乙二醇中分离低浓度1,2-丁二醇的方法,其以加氢反应原料草酸二甲酯作为共沸剂,从塔底得到乙二醇与共沸剂草酸二甲酯的混合物,塔顶得到1,2-丁二醇与草酸二甲酯的混合物。CN 105541551A公开了一种乙二醇和1,2-丁二醇的反应精馏分离精制新方法、工艺及装置,其通过采用缩醛或者缩酮可逆反应,首先二醇混合物跟醛或者酮在反应精馏塔中反应生成缩醛/酮混合物,通过精馏的方法分离缩醛/酮混合物,然后再分别通过反应精馏水解获得高纯度的乙二醇和1,2-丁二醇产品。通过共沸精馏或反应精馏虽然能有效分离不同醇,但共沸精馏法分离条件苛刻且分离效果不佳,反应精馏分离条件要求较高且乙二醇收率较低,且均存在能耗高的问题。

CN 102372599A公开了一种分离乙二醇和丁二醇的方法,采用内装吸附剂的模拟移动床装置实现了乙二醇和丁二醇的分离。但是其采用的拟移动床装置为串联结构,结构单一,需要反复停运装置以添加分离原料,不能连续运行,分离效率较低,有待于进一步改进。

发明内容

针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种模拟移动床装置及分离多组分二元醇的方法。该模拟移动床装置可用于多组分二元醇的分离,通过泵和阀门的切换,可自主选择不同的模式进行分离操作,满足不同的分离需求。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

第一方面,本发明提供一种模拟移动床装置,所述模拟移动床装置包括至少四个内装吸附剂的层析柱,每一个所述层析柱具有至少两个进料通道和至少三个出料通道,且所述层析柱之间通过连接通道相互串联;

所述层析柱的进料通道与出料通道上,以及相邻的层析柱之间的连接通道上设置有控制通道开关的阀门。

本发明提供的模拟移动床装置通过泵和阀门的切换,可以实现不同的分离模式,且所有层析柱可同时运行,连续出料,达到连续分离的目的,从而提高分离效率。

本发明中所述“相邻的层析柱”是指在层析柱串联结构中,通过连接通道直接相连的层析柱。

本发明中,所述层析柱的个数至少为四个,例如可以是4个、6个、8个、10个、12个、14个、16个或20个等。

所述进料通道的个数至少为两个,例如可以是2个、3个、4个或5个等。当本发明提供的模拟移动床装置用于多组分二元醇分离时,至少需要一个多组分二元醇进料通道和一个解析剂进料通道,多余的进料通道可以作为备用通道,用于进未完全分离的抽出液。

分离出的不同成分的抽出液需要从不同的出料通道流出,因此多组分二元醇的成分越多,需要的出料通道越多。当多组分二元醇含有两种二元醇组分时,抽出液分别为两种二元醇组分和二者的混合组分,因此出料通道的个数至少为三个,例如可以是3个、4个、5个、6个、7个或8个等。

作为本发明的优选技术方案,所述吸附剂选自吸附树脂或分子筛中的一种或至少两种的组合。

优选地,所述吸附树脂选自三菱化学控股株式会社SP70树脂、江苏苏青水处理工程集团有限公司DA201-A树脂、江苏苏青水处理工程集团有限公司DA201-C树脂中的一种或至少两种的组合。

优选地,所述分子筛选自13X分子筛、NaY分子筛、4A分子筛、5A分子筛、MCM-22分子筛、SAPO-11分子筛和SAOO-34分子筛中的一种或至少两种的组合。

优选地,所述模拟移动床装置的层析柱上还接有用于调节所述层析柱内操作压力的背压阀。

第二方面,本发明提供一种分离多组分二元醇的方法,所述方法为:采用本发明第一方面所述的模拟移动床装置,将多组分二元醇通入所述模拟移动床装置的层析柱中,然后再通入解析剂进行洗脱,不同成分的抽出液分别从所述层析柱的不同出料通道流出,从而分离所述多组分二元醇。

在本发明一实施方式中,所述方法为:

采用本发明第一方面所述的模拟移动床装置,将多组分二元醇从第一个层析柱的多组分二元醇进料通道通入所述第一个层析柱中,所述第一个层析柱的出料通道及其他层析柱的进料通道保持关闭;所述多组分二元醇进料完成后,所述第一个层析柱的多组分二元醇进料通道关闭,从所述第一个层析柱的解析剂进料通道持续通入解析剂进行洗脱,其他层析柱的状态保持不变;每间隔一段时间,采用与所述第一个层析柱相同的方法向下一个层析柱中通入多组分二元醇和解析剂,直至所有层析柱中通入多组分二元醇和解析剂后进行连续分离;

相邻层析柱进料的间隔时间Δt1=t1/n1,其中t1为一个层析柱中从开始通入多组分二元醇至该层析柱中的多组分二元醇分离完毕的时间,n1为所述模拟移动床装置中层析柱的数量;

且在整个分离过程中,相邻层析柱之间的连接通道保持关闭;每一个层析柱的出料通道根据抽出液的成分相应打开或关闭;任一个层析柱内的多组分二元醇分离完毕后,重复通入多组分二元醇和通入解析剂进行洗脱的步骤。

这种分离模式为“多柱并流式”,多根层析柱相互并联,可同时运行,互不影响。通过对相邻层析柱进料的间隔时间进行设置,使各层析柱具有不同的分离进度,可保证装置在稳定运行时,出料通道连续出料,达到连续分离的目的。

在本发明一实施方式中,所述方法为:

采用本发明第一方面所述的模拟移动床装置,以相邻的两个层析柱为一个区,将所述模拟移动床装置的层析柱分为n2个区;

将多组分二元醇从第一个区的第一个层析柱的多组分二元醇进料通道通入,所述多组分二元醇进料完成后,所述第一个层析柱的多组分二元醇进料通道关闭,从所述第一个层析柱的解析剂进料通道持续通入解析剂进行洗脱;每间隔一段时间,采用与所述第一个区相同的方法向下一个区中通入多组分二元醇和解析剂,直至所有区中通入多组分二元醇和解析剂后进行连续分离;

相邻区进料的间隔时间Δt2=t2/n2,其中t2为一个区中从开始通入多组分二元醇至该区内的多组分二元醇分离完毕的时间,n2为所述模拟移动床装置中区的数量;

且在整个分离过程中,一个区内的两个层析柱之间的连接通道保持打开,相邻两个区之间的连接通道保持关闭;一个区内的第一个层析柱的出料通道和第二个层析柱的进料通道保持关闭;每一个区内的第二个层析柱的出料通道根据抽出液的成分相应打开或关闭;任一个区内的多组分二元醇分离完毕后,重复通入多组分二元醇和通入解析剂进行洗脱的步骤。

这种分离模式为“区域并流式”,一个区内的层析柱为串联结构,各区之间为并联结构。利用两柱串联可增大分离度,提高分离效果;通过对相邻区进料的间隔时间进行设置,使各区具有不同的分离进度,可保证装置在稳定运行时,出料通道连续出料,达到连续分离的目的。

在本发明一实施方式中,所述方法为:

采用本发明第一方面所述的模拟移动床装置,以相邻的两个层析柱为一个区,将所述模拟移动床装置的层析柱分为n3个区;

将多组分二元醇从第一个区的第一个层析柱的多组分二元醇进料通道通入,所述多组分二元醇进料完成后,所述第一个层析柱的多组分二元醇进料通道关闭,从所述第一个层析柱的解析剂进料通道持续通入解析剂进行洗脱;每间隔一段时间,采用与所述第一个区相同的方法向下一个区中通入多组分二元醇和解析剂,直至所有区中通入多组分二元醇和解析剂后进行连续分离;

相邻区进料的间隔时间Δt3=t3/n3,其中t3为一个区内的第一个层析柱从开始通入多组分二元醇至该层析柱内的多组分二元醇分离完毕的时间,n3为所述模拟移动床装置中区的数量;

且在整个分离过程中,相邻两个区之间的连接通道保持关闭;一个区内的第二个层析柱的多组分二元醇进料通道保持关闭,解析剂进料通道保持打开;每一个区内的第一个层析柱的单组分抽出液从所述第一个层析柱的出料通道流出,多组分抽出液从两个层析柱之间的连接通道流入第二个层析柱中;每一个区内的两个层析柱的出料通道根据抽出液的成分相应打开或关闭;任一个区内的第一个层析柱中的多组分二元醇分离完毕后,重复通入多组分二元醇和通入解析剂进行洗脱的步骤。

这种分离模式为“区域耦合式”,各区之间为并联结构,一个区内的第一个层析柱为主分离柱,分离出的单组分抽出液从该层析柱的出料通道流出;分离出多组分抽出液时,第一个层析柱的出料通道关闭,两个层析柱之间的连接通道打开,使多组分抽出液进入第二个层析柱进行进一步分离,可进一步提高分离效果。通过对相邻区进料的间隔时间进行设置,使各区具有不同的分离进度,可保证装置在稳定运行时,出料通道连续出料,达到连续分离的目的。

需要说明的是,在进行多组分二元醇分离时,抽出液均含有解析剂,本发明中所述“单组分抽出液”是指单一二元醇组分与解析剂的混合液,“多组分抽出液”是指多种二元醇的混合组分与解析剂的混合液。

作为本发明的优选技术方案,所述方法还包括将抽出液中的解析剂蒸除,得到二元醇组分。

作为本发明的优选技术方案,所述解析剂选自甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇和水中的一种或至少两种的组合。

作为本发明的优选技术方案,所述多组分二元醇包括乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇和1,4-丁二醇中的至少两种。

作为本发明的优选技术方案,所述多组分二元醇的进料速率为0.1-10mL/min;例如可以是0.1mL/min、0.5mL/min、1mL/min、1.5mL/min、2mL/min、2.5mL/min、3mL/min、4mL/min、5mL/min、6mL/min、7mL/min、8mL/min、9mL/min或10mL/min。

优选地,所述解析剂的进料速率为0.1-10mL/min;0.1-10mL/min;例如可以是0.1mL/min、0.5mL/min、1mL/min、1.5mL/min、2mL/min、2.5mL/min、3mL/min、4mL/min、5mL/min、6mL/min、7mL/min、8mL/min、9mL/min或10mL/min。

作为本发明的优选技术方案,所述模拟移动床装置的操作压力≤5MPa,例如可以是5MPa、4.5MPa、4MPa、3.5MPa、3MPa、2.5MPa、2MPa、1.5MPa或1MPa等;操作温度为20-160℃,例如可以是20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃或160℃等。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明提供的模拟移动床装置可用于多组分二元醇的分离,通过泵和阀门的切换,可自主选择不同的模式进行分离操作,满足不同的分离需求。提供的分离多组分二元醇的方法,通过将各层析柱并联设置,或将各层析柱分为多个区,各区并联设置,并使相邻层析柱或区的进料时间产生一定间隔,可各层析柱或区具有不同的分离进度,可保证装置在稳定运行时,出料通道连续出料,达到连续分离的目的。

附图说明

图1为本发明实施例1提供的模拟移动床装置的结构示意图;

其中,A通道、B通道为进料通道,D通道、E通道、F通道为出料通道,I柱、II柱、III柱、IV柱、V柱、VI柱、VII柱、VIII柱为层析柱。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述具体实施方式仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种模拟移动床装置,其结构如图1所示,包括8个内装吸附剂NaY分子筛的层析柱(分别为I柱、II柱、III柱、IV柱、V柱、VI柱、VII柱、VIII柱),每一个层析柱上接有用于调节层析柱内操作压力的背压阀,每一个层析柱具有2个进料通道(分别为A通道、B通道)和3个出料通道(分别为D通道、E通道、F通道),且层析柱之间通过连接通道相互串联;

每一个层析柱的进料通道与出料通道上,以及相邻的层析柱之间的连接通道上设置有控制通道开关的阀门。

本实施例还提供一种分离多组分二元醇的方法,包括如下步骤:

a)在操作压力为1.0MPa、操作温度为60℃的条件下,将多组分二元醇(由乙二醇70wt%和1,2-丁二醇30wt%组成)以2.00mL/min的流速从本实施例提供的模拟移动床装置的I柱的A通道通入I柱中,其他层析柱的进料通道关闭;

b)多组分二元醇进料完成后,I柱的A通道关闭,干净的解析剂(异丙醇)以0.8mL/min的流速从I柱的B通道持续通入进行洗脱,其他层析柱的进料通道保持关闭;

c)从I柱通入多组分二元醇开始,Δt时间后,采用与I柱相同的方法向II柱中通入多组分二元醇和解析剂,其他层析柱状态保持不变;

其中,Δt=t/n,t为一个层析柱中从开始通入多组分二元醇至该层析柱中的多组分二元醇分离完毕的时间,n为模拟移动床装置中层析柱的数量,本实施例中t=330min,n=8;

d)以此类推,每间隔Δt时间,向下一个层析柱中通入多组分二元醇和解析剂,直至VIII柱中通入多组分二元醇和解析剂;

e)间隔Δt时间后(此时I柱中的多组分二元醇分离完毕),再次向I柱中通入多组分二元醇和解析剂,重复上述步骤,进行连续分离;

在上述整个分离过程中,相邻层析柱之间的连接通道保持关闭;抽出液从每一个层析柱的出料通道流出;每一个层析柱从通入解析剂开始,第0-70min的抽出液为1,2-丁二醇与解析剂的混合液(1,2-丁二醇质量分数52.57%),从D通道流出,蒸除解析剂后,得到1,2-丁二醇(纯度99.58%);第70-160min的抽出液为乙二醇、1,2-丁二醇和解析剂的混合液,从F通道流出;第160-325min的抽出液为乙二醇与解析剂的混合液(乙二醇质量分数43.38%),从E通道流出,蒸除解析剂后,得到乙二醇(纯度99.05%);不同成分的抽出液的流向通过出料通道上的阀门进行控制;其中,蒸除解析剂的方法为在85℃下旋蒸60min。

本实施例的分离模式为“多柱并流式”,多根层析柱相互并联,可同时运行,互不影响。通过对相邻层析柱进料的间隔时间进行设置,使各层析柱具有不同的分离进度,可保证装置在稳定运行时,出料通道连续出料,达到连续分离的目的。

实施例2

本实施例提供一种模拟移动床装置,与实施例1的区别在于,内装吸附剂为三菱化学控股株式会社SP70树脂。

本实施例还提供一种分离多组分二元醇的方法,与实施例1的区别在于,采用本实施例提供的模拟移动床装置进行分离,操作压力为常压、操作温度为常温,解析剂为去离子水;t=305min,n=8;

从通入解析剂开始,第0-60min的抽出液为1,2-丁二醇与解析剂的混合液(1,2-丁二醇质量分数68.98%),蒸除解析剂后,得到的1,2-丁二醇的纯度为98.79%;第60-150min的抽出液为乙二醇、1,2-丁二醇和解析剂的混合液;第150-300min的抽出液为乙二醇与解析剂的混合液(乙二醇质量分数43.38%),蒸除解析剂后,得到的乙二醇纯度为99.05%;其中,蒸除解析剂的方法为在100℃下旋蒸80min。

实施例3

本实施例提供一种模拟移动床装置,与实施例2的区别在于,内装吸附剂为江苏苏青水处理工程集团有限公司DA201-A树脂。

本实施例还提供一种分离多组分二元醇的方法,与实施例2的区别在于,采用本实施例提供的模拟移动床装置进行分离,多组分二元醇由1,2-丙二醇50wt%和2,3-丁二醇50wt%组成,解析剂为乙醇;t=265min,n=8;

从通入解析剂开始,第0-70min的抽出液为2,3-丁二醇与解析剂的混合液(2,3-丁二醇质量分数60.89%),蒸除解析剂后,得到的2,3-丁二醇的纯度为98.45%;第70-175min的抽出液为1,2-丙二醇、2,3-丁二醇和解析剂的混合液;第175-260min的抽出液为1,2-丙二醇与解析剂的混合液(1,2-丙二醇质量分数56.86%),蒸除解析剂后,得到的2,3-丁二醇纯度为99.06%;其中,蒸除解析剂的方法为在75℃下旋蒸90min。

实施例4

本实施例提供一种模拟移动床装置,与实施例2的区别在于,内装吸附剂为江苏苏青水处理工程集团有限公司DA201-C树脂。

本实施例还提供一种分离多组分二元醇的方法,与实施例2的区别在于,采用本实施例提供的模拟移动床装置进行分离,多组分二元醇由1,2-丙二醇50wt%和2,3-丁二醇50wt%组成,解析剂为乙醇;t=405min,n=8;

从通入解析剂开始,第0-85min的抽出液为2,3-丁二醇与解析剂的混合液(2,3-丁二醇质量分数58.25%),蒸除解析剂后,得到的2,3-丁二醇的纯度为99.08%;第85-180min的抽出液为1,2-丙二醇、2,3-丁二醇和解析剂的混合液;第180-400min的抽出液为1,2-丙二醇与解析剂的混合液(1,2-丙二醇质量分数48.52%),蒸除解析剂后,得到的2,3-丁二醇纯度为99.25%;其中,蒸除解析剂的方法为在75℃下旋蒸90min。

实施例5

本实施例提供一种模拟移动床装置,与实施例1的区别在于,内装吸附剂为13X分子筛。

本实施例还提供一种分离多组分二元醇的方法,与实施例1的区别在于,采用本实施例提供的模拟移动床装置进行分离;t=355min,n=8;

从通入解析剂开始,第0-80min的抽出液为1,2-丁二醇与解析剂的混合液(1,2-丁二醇质量分数53.31%),蒸除解析剂后,得到的1,2-丁二醇的纯度为99.39%;第80-175min的抽出液为乙二醇、1,2-丁二醇和解析剂的混合液;第175-350min的抽出液为乙二醇与解析剂的混合液(乙二醇质量分数43.05%),蒸除解析剂后,得到的乙二醇纯度为98.77%;其中,蒸除解析剂的方法为在85℃下旋蒸60min。

实施例6

本实施例提供一种模拟移动床装置,与实施例1的区别在于,内装吸附剂为13X分子筛。

本实施例还提供一种分离多组分二元醇的方法,与实施例1的区别在于,采用本实施例提供的模拟移动床装置进行分离,解析剂为正丙醇;t=325,n=8;

从通入解析剂开始,第0-75min的抽出液为1,2-丁二醇与解析剂的混合液(1,2-丁二醇质量分数68.67%),蒸除解析剂后,得到的1,2-丁二醇的纯度为99.35%;第75-165min的抽出液为乙二醇、1,2-丁二醇和解析剂的混合液;第165-320min的抽出液为乙二醇与解析剂的混合液(乙二醇质量分数57.82%),蒸除解析剂后,得到的乙二醇纯度为98.95%;其中,蒸除解析剂的方法为在100℃下旋蒸120min。

实施例7

本实施例提供一种模拟移动床装置,与实施例1的区别在于,内装吸附剂为4A分子筛。

本实施例还提供一种分离多组分二元醇的方法,与实施例1的区别在于,采用本实施例提供的模拟移动床装置进行分离;t=325min,n=8;

从通入解析剂开始,第0-85min的抽出液为1,2-丁二醇与解析剂的混合液(1,2-丁二醇质量分数52.25%),蒸除解析剂后,得到的1,2-丁二醇的纯度为99.78%;第85-165min的抽出液为乙二醇、1,2-丁二醇和解析剂的混合液;第165-320min的抽出液为乙二醇与解析剂的混合液(乙二醇质量分数46.78%),蒸除解析剂后,得到的乙二醇纯度为98.78%;其中,蒸除解析剂的方法为在85℃下旋蒸60min。

实施例8

本实施例提供一种模拟移动床装置,与实施例1的区别在于,内装吸附剂为5A分子筛。

本实施例还提供一种分离多组分二元醇的方法,与实施例1的区别在于,采用本实施例提供的模拟移动床装置进行分离;t=325min,n=8;

从通入解析剂开始,第0-85min的抽出液为1,2-丁二醇与解析剂的混合液(1,2-丁二醇质量分数54.54%),蒸除解析剂后,得到的1,2-丁二醇的纯度为99.54%;第85-160min的抽出液为乙二醇、1,2-丁二醇和解析剂的混合液;第160-320min的抽出液为乙二醇与解析剂的混合液(乙二醇质量分数49.93%),蒸除解析剂后,得到的乙二醇纯度为98.38%;其中,蒸除解析剂的方法为在85℃下旋蒸60min。

实施例9

本实施例提供一种模拟移动床装置,与实施例1的区别在于,层析柱的数量为4个。

本实施例还提供一种分离多组分二元醇的方法,与实施例1的区别在于,采用本实施例提供的模拟移动床装置进行分离;t=330min,n=4;

从通入解析剂开始,第0-70min的抽出液为1,2-丁二醇与解析剂的混合液(1,2-丁二醇质量分数49.65%),蒸除解析剂后,得到的1,2-丁二醇的纯度为99.85%;第70-160min的抽出液为乙二醇、1,2-丁二醇和解析剂的混合液;第160-325min的抽出液为乙二醇与解析剂的混合液(乙二醇质量分数50.58%),蒸除解析剂后,得到的乙二醇纯度为99.31%;其中,蒸除解析剂的方法为在85℃下旋蒸60min。

实施例10

本实施例提供一种模拟移动床装置,与实施例1的区别在于,层析柱的数量为12个,出料管道数量为5个。

本实施例还提供一种分离多组分二元醇的方法,与实施例1的区别在于,采用本实施例提供的模拟移动床装置进行分离,多组分二元醇由乙二醇25wt%、1,2-丙二醇25wt%、2,3-丁二醇50wt%组成;t=305min,n=12;

从通入解析剂开始,第0-50min的抽出液为2,3-丁二醇与解析剂的混合液(2,3-丁二醇质量分数为25.38%),蒸除解析剂后,得到的2,3-丁二醇的纯度为99.85%;第50-75min的抽出液为2,3-丁二醇和1,2-丙二醇的混合液;第75-125min的抽出液为1,2-丙二醇与解析剂的混合液(1,2-丙二醇的质量分数为49.65%),蒸除解析剂后,得到的1,2-丙二醇纯度为99.35%;第125-145min的抽出液为1,2-丙二醇和乙二醇的混合液;第145-300min的抽出液为乙二醇与解析剂的混合液(乙二醇的质量分数为45.25%),蒸除解析剂后,得到的乙二醇纯度为99.08%;其中,蒸除解析剂的方法为在80℃下旋蒸60min。

实施例11

本实施例提供一种分离多组分二元醇的方法,包括如下步骤:

采用实施例1提供的模拟移动床装置,以相邻的两个层析柱为一个区,将层析柱分为4个区,I柱和II柱为第一区,III柱和IV柱为第二区,V柱和VI柱为第三区,VII柱和VIII柱为第四区;

在整个分离过程中,一个区内的两个层析柱之间的连接通道保持打开,相邻两个区之间的连接通道保持关闭;I柱、III柱、V柱和VII柱的出料通道保持关闭;II柱、IV柱、VI柱和VIII柱的进料通道保持关闭;

在操作压力为1.0MPa、操作温度为60℃的条件下,将多组分二元醇(由乙二醇70wt%和1,2-丁二醇30wt%组成)以2.00mL/min的流速从实施例1提供的模拟移动床装置的I柱的A通道通入I柱中,其他层析柱的进料通道关闭;多组分二元醇进料完成后,I柱的A通道关闭,干净的解析剂(异丙醇)以0.8mL/min的流速从I柱的B通道持续通入进行洗脱;

从通入多组分二元醇开始,每间隔Δt时间,采用与I柱相同的方法依次向III柱、V柱、VII柱中通入多组分二元醇和解析剂;间隔Δt时间后,再次向I柱中通入多组分二元醇和解析剂,重复上述步骤,进行连续分离;

其中,Δt=t/n,t为一个区中从开始通入多组分二元醇至该区中的多组分二元醇分离完毕的时间,n为模拟移动床装置中区的数量,本实施例中t=355min,n=4;

在分离过程中,抽出液从II柱、IV柱、VI柱和VIII柱的出料通道流出;在分离过程中,抽出液从各区的II柱、IV柱、VI柱和VIII柱的出料通道流出;每一个区从通入解析剂开始第0-150min的抽出液为1,2-丁二醇与解析剂的混合液(1,2-丁二醇质量分数35.85%),从D通道流出,蒸除解析剂后,得到1,2-丁二醇(纯度99.05%);第150-180min的抽出液为乙二醇、1,2-丁二醇和解析剂的混合液,从F通道流出;第180-350min的抽出液为乙二醇与解析剂的混合液(乙二醇质量分数45.36%),从E通道流出,蒸除解析剂后,得到乙二醇(纯度99.25%);不同成分的抽出液的流向通过出料通道上的阀门进行控制;其中,蒸除解析剂的方法为在82℃下旋蒸60min。

本实施例的分离模式为“区域并流式”,一个区内的层析柱为串联结构,各区之间为并联结构。利用两柱串联可增大分离度,提高分离效果;通过对相邻区进料的间隔时间进行设置,使各区具有不同的分离进度,可保证装置在稳定运行时,出料通道连续出料,达到连续分离的目的。

实施例12

本实施例提供一种分离多组分二元醇的方法,包括如下步骤:

采用实施例1提供的模拟移动床装置,以相邻的两个层析柱为一个区,将层析柱分为4个区,I柱和II柱为第一区,III柱和IV柱为第二区,V柱和VI柱为第三区,VII柱和VIII柱为第四区;

在整个分离过程中,相邻两个区之间的连接通道保持关闭;II柱、IV柱、VI柱和VIII柱的多组分二元醇进料通道(A通道)保持关闭,解析剂进料通道(B通道)保持打开;

在操作压力为1.0MPa、操作温度为60℃的条件下,将多组分二元醇(由乙二醇70wt%和1,2-丁二醇30wt%组成)以2.00mL/min的流速从实施例1提供的模拟移动床装置的I柱的A通道通入I柱中,其他层析柱的进料通道关闭;多组分二元醇进料完成后,I柱的A通道关闭,干净的解析剂(异丙醇)以0.8mL/min的流速从I柱的B通道持续通入进行洗脱;

从通入多组分二元醇开始,每间隔Δt时间,采用与I柱相同的方法依次向III柱、V柱、VII柱中通入多组分二元醇和解析剂;间隔Δt时间后,再次向I柱中通入多组分二元醇和解析剂,重复上述步骤,进行连续分离;

其中,Δt=t/n,t为一个区中第一个层析柱(I柱、III柱、V柱或VII柱)从开始通入多组分二元醇至该层析柱中的多组分二元醇分离完毕的时间,n为模拟移动床装置中区的数量,本实施例中t=325min,n=4;

在分离过程中,I柱、III柱、V柱、VII柱从通入解析剂开始第0-120min的抽出液为1,2-丁二醇与解析剂的混合液(1,2-丁二醇质量分数53.25%),从D通道流出,蒸除解析剂后,得到1,2-丁二醇(纯度99.85%);第120-150min的抽出液为乙二醇、1,2-丁二醇和解析剂的混合液,此时,打开各区内两个层析柱之间的连接通道,使乙二醇、1,2-丁二醇和解析剂的混合液分别流入II柱、IV柱、VI柱、VIII柱中,再次进行分离;第150-320min的抽出液为乙二醇与解析剂的混合液(乙二醇质量分数52.04%),从E通道流出,蒸除解析剂后,得到乙二醇(纯度99.11%);不同成分的抽出液的流向通过出料通道上的阀门进行控制;其中,蒸除解析剂的方法为在85℃下旋蒸60min。

本实施例的分离模式为“区域耦合式”,各区之间为并联结构,一个区内的第一个层析柱为主分离柱,分离出的单组分抽出液从该层析柱的出料通道流出;分离出多组分抽出液时,第一个层析柱的出料通道关闭,两个层析柱之间的连接通道打开,使多组分抽出液进入第二个层析柱进行进一步分离,可进一步提高分离效果。通过对相邻区进料的间隔时间进行设置,使各区具有不同的分离进度,可保证装置在稳定运行时,出料通道连续出料,达到连续分离的目的。

申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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