本技術(shù)涉及一種水-甲醇-乙腈三元共沸體系混合物的分離裝置以及方法，屬于化工。

背景技術(shù)：

1、乙腈-甲醇-水混合體系是一種乙腈生產(chǎn)新工藝中涉及到的關(guān)鍵分離原料。其中水-乙腈體系在2kpaa絕對(duì)壓力以上條件下會(huì)形成共沸體系，常壓下共沸組成摩爾比為33:66，共沸溫度76.6℃；乙腈-甲醇體系在任何可操作壓力下均會(huì)形成共沸體系，常壓下乙腈-甲醇共沸組成摩爾比為18.9:81.1，共沸溫度63.64℃。常規(guī)反應(yīng)所得的反應(yīng)產(chǎn)物中，甲醇含量往往較低，這種情況下該三元體系分離往往需要處理兩對(duì)共沸體系。共沸混合物的傳統(tǒng)分離方法一般有萃取精餾分離、共沸精餾分離、差壓精餾分離等手段，需要較多的分離設(shè)備，導(dǎo)致更高的設(shè)備和操作投資。如能縮短工藝流程，減少分離設(shè)備數(shù)量，將大大壓縮生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種多共沸混合物的分離裝置，所述分離裝置包括脫水塔、高壓塔、低壓塔。提升原料中甲醇的濃度，從而縮減需要分離的共沸對(duì)化合物，降低水-甲醇-乙腈三元共沸體系混合物的分離設(shè)備數(shù)目，可以用于高乙腈-甲醇比的水-甲醇-乙腈三元共沸體系連續(xù)分離，易于操作，生產(chǎn)設(shè)備數(shù)目較少，可以節(jié)省固定投資。

2、所述多共沸混合物的分離裝置包括脫水塔i、高壓塔ii、低壓塔iii。

3、可選地，所述脫水塔i設(shè)有進(jìn)料口i-1、塔頂出料口i-2、塔底出料口i-3。

4、可選地，所述高壓塔ii設(shè)有進(jìn)料口ii-1、ii-2、塔頂出料口ii-3、塔底出料口ii-4。

5、可選地，所述低壓塔iii設(shè)有進(jìn)料口iii-1、塔頂出料口iii-2、塔底出料口iii-3。

6、可選地，所述塔頂出料口i-2與所述進(jìn)料口ii-1經(jīng)管路連接。

7、可選地，所述塔頂出料口ii-3與所述進(jìn)料口iii-1經(jīng)管路連接。

8、可選地，所述塔頂出料口iii-2與所述進(jìn)料口ii-2經(jīng)管路連接。

9、可選地，所述塔底出料口iii-3與所述進(jìn)料口i-1經(jīng)管路連接。

10、可選地，所述脫水塔i的回流比為0.1～10。

11、可選地，所述脫水塔i的回流比獨(dú)立的選自0.1、2、4、6、8、10中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

12、可選地，所述脫水塔i的理論塔板數(shù)為10～80塊。

13、可選地，所述脫水塔i的理論板數(shù)獨(dú)立的選自10、30、50、80中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

14、可選地，所述高壓塔ii的回流比為3～30。

15、可選地，所述高壓塔ii的回流比獨(dú)立的選自3、10、15、20、25、30中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

16、可選地，所述高壓塔ii的理論塔板數(shù)為10～80塊。

17、可選地，所述高壓塔ii的理論板數(shù)獨(dú)立的選自10、30、50、80中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

18、可選地，所述低壓塔iii的回流比為3～30。

19、可選地，所述低壓塔iii的回流比獨(dú)立的選自3、10、15、20、25、30中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

20、可選地，所述低壓塔iii的理論塔板數(shù)為10～80塊。

21、可選地，所述低壓塔iii的理論板數(shù)獨(dú)立的選自10、30、50、80中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

22、根據(jù)本技術(shù)的又一個(gè)方面，提供了多共沸混合物的分離方法。

23、所述方法包括：將水-甲醇-乙腈三元共沸體系混合物為原料通入分離裝置中，獲得水、乙腈、甲醇。

24、可選地，包括以下步驟：

25、(1)所述原料與循環(huán)甲醇混合后進(jìn)入所述脫水塔i，分離，從所述塔底出料口i-3得到包含水的分離產(chǎn)物，從所述塔頂出料口i-2得到甲醇-乙腈共沸混合物；

26、(2)所述甲醇-乙腈共沸混合物從所述塔頂出料口i-2流出，從所述進(jìn)料口ii-1進(jìn)入所述高壓塔ii，升壓，分離，從所述塔底出料口ii-4得到包含乙腈的分離產(chǎn)物，從所述塔頂出料口ii-3得到甲醇-乙腈高壓共沸混合物；

27、(3)所述甲醇-乙腈高壓共沸混合物從所述塔頂出料口ii-3流出，從所述進(jìn)料口iii-1進(jìn)入所述低壓塔iii，降壓，從所述塔底出料口iii-3分離出包含甲醇的產(chǎn)物，從所述塔頂出料口iii-2得到甲醇-乙腈低壓共沸混合物。

28、可選地，所述原料為以水-甲醇-乙腈三元共沸體系混合物。

29、可選地，所述甲醇-乙腈低壓共沸混合物從所述塔頂出料口iii-2流出，從所述進(jìn)料口ii-2進(jìn)入高壓塔ii循環(huán)分離。

30、可選地，所述甲醇從塔底出料口iii-3流出，循環(huán)甲醇從所述進(jìn)料口i-1循環(huán)進(jìn)入所述脫水塔i作為混合原料。

31、可選地，所述原料的摩爾組成為：甲醇為0.01～75％，乙腈20～80％，水10～70％。

32、可選地，所述甲醇的摩爾組成獨(dú)立選自0.01％、0.05％、0.1％、0.5％、1％、5％、10％、30％、45％、60％、75％中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

33、可選地，所述乙腈的摩爾組成獨(dú)立選自20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

34、可選地，所述水的摩爾組成獨(dú)立選自10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

35、可選地，步驟(1)中，所述甲醇與所述原料摩爾比為0.5～5。

36、可選地，所述甲醇與所述原料的摩爾比獨(dú)立選自0.5、2、3、4、5中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

37、可選地，所述脫水塔i的塔頂溫度為30～100℃。

38、可選地，所述脫水塔i的塔頂溫度獨(dú)立選自30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

39、可選地，所述脫水塔i的操作壓力為100～500kpaa。

40、可選地，所述脫水塔i的操作壓力獨(dú)立選自100kpaa、200kpaa、300kpaa、400kpaa、500kpaa中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

41、可選地，所述高壓塔ii的塔頂溫度為40～140℃。

42、可選地，所述高壓塔ii的塔頂溫度獨(dú)立選自40℃、60℃、80℃、100℃、120℃、140℃中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

43、可選地，所述高壓塔ii的操作壓力為100～500kpaa。

44、可選地，所述高壓塔ii的操作壓力獨(dú)立選自100kpaa、200kpaa、300kpaa、400kpaa、500kpaa中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

45、可選地，所述低壓塔iii的塔頂溫度為30～100℃。

46、可選地，所述低壓塔iii的塔頂溫度獨(dú)立選自30℃、50℃、70℃、100℃中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

47、可選地，所述低壓塔iii的操作壓力為100～300kpaa。

48、可選地，所述低壓塔iii的操作壓力獨(dú)立選自100kpaa、200kpaa、300kpaa中的任意值或上述任意兩點(diǎn)間的任意值。

49、可選地，所述步驟(3)中得到的甲醇摩爾純度為99.99％。

50、本技術(shù)能產(chǎn)生的有益效果：

51、本技術(shù)采用循環(huán)工藝，提升原料中甲醇的濃度，從而縮減需要分離的共沸對(duì)化合物，降低水-甲醇-乙腈三元共沸體系混合物的分離設(shè)備數(shù)目，可以用于高乙腈-甲醇比的水-甲醇-乙腈三元共沸體系連續(xù)分離，工藝簡(jiǎn)潔易于操作，生產(chǎn)設(shè)備數(shù)目較少，可以節(jié)省固定投資。