丙酸甲酯-甲醇-水體系的高收率分離方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種丙酸甲酯-甲醇-水體系的高收率分離方法，包括原料液從所述萃取精餾塔T1的下部進(jìn)入塔內(nèi)，與萃取劑S1逆向接觸，進(jìn)行萃取萃取精餾；萃取精餾塔T1塔釜得到丙酸甲酯和水的混合物，將該混合物送至萃取精餾塔T2進(jìn)一步回收丙酸甲酯；以S2為萃取劑，與來自萃取精餾塔T1的丙酸甲酯和水的混合物在萃取精餾塔T2中進(jìn)行萃取精餾；萃取精餾塔T2塔頂?shù)玫奖峒柞?，取精餾塔T2塔釜得到二甘醇與水的混合物送至溶劑回收塔T3，再將得到的二甘醇和水分別送至萃取精餾塔T2和萃取精餾塔T1與新鮮萃取劑混合后循環(huán)使用。本發(fā)明能有效的分離丙酸甲酯-甲醇-水體系，所用萃取劑均可循環(huán)再生利用，損耗低。
【專利說明】丙酸甲酯-甲醇-水體系的高收率分離方法
[0001]本申請是申請?zhí)枴?01310014943.5”、申請日:2013.1.16，名稱“精餾集成技術(shù)分
離丙酸甲酯-甲醇-水體系的方法”的分案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種化工分離技術(shù)，特別涉及一種精餾集成技術(shù)分離丙酸甲酯-甲醇-水體系的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]當(dāng)前，丙酸甲酯的合成主要以濃硫酸為催化劑，由丙酸和甲醇直接反應(yīng)制得，反應(yīng)后產(chǎn)物中含有大量游離的酸、醇和水等雜質(zhì)。在甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)過程中也涉及到大量的丙酸甲酯。無論是酯化反應(yīng)還是甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)過程中均產(chǎn)生大量含有丙酸甲酯、甲醇、水混合溶液。由于丙酸甲酯易與甲醇、水形成二元、三元共沸物，因此，采用傳統(tǒng)精餾法難以得到高純度的丙酸甲酯或是在經(jīng)濟(jì)與技術(shù)上是不合理的。
[0004]傳統(tǒng)工業(yè)中丙酸甲酯的精制通常采用碳酸氫鈉或者碳酸鈉飽和溶液洗滌，再用碳酸鈉或硫酸鈉干燥后精餾；或者用飽和氯化鈉水溶液洗滌，再用無水碳酸鈉干燥后在五氧化二磷存在下蒸餾，該過程工藝復(fù)雜，設(shè)備易腐蝕，堿和鹽循環(huán)過程能耗高，大量“三廢”排放，易形成一系列環(huán)境問題。因此，開發(fā)新的高效分離技術(shù)，不僅可以獲得高純度的丙酸甲酯，還更有利于節(jié)能環(huán)保以及丙酸甲酯下游產(chǎn)品的進(jìn)一步開發(fā)應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單，分離效率高，不僅易于得到高純度的丙酸甲酯，還可以得到副產(chǎn)物甲醇，且所用萃取劑均可循環(huán)再生利用，損耗低的精餾集成技術(shù)分離丙酸甲酯-甲醇-水體系的方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:
[0007]一種精餾集成技術(shù)分離丙酸甲酯一甲醇一水體系的方法，其特征是:包括下列步驟:
[0008]A、原料液從所述萃取精餾塔Tl的下部進(jìn)入塔內(nèi)，與從原料液上方流入萃取精餾塔Tl內(nèi)部的萃取劑SI逆向接觸,進(jìn)行萃取萃取精懼,溶劑比為I~4:1 ;
[0009]B、所述萃取精餾塔Tl塔頂?shù)玫郊状?，萃取精餾塔Tl塔釜得到丙酸甲酯和水的混合物，將該混合物送至萃取精餾塔T2進(jìn)一步回收丙酸甲酯；
[0010]C、以S2為萃取劑，與來自萃取精餾塔Tl的丙酸甲酯和水的混合物在萃取精餾塔T2中進(jìn)行萃取精餾，溶劑比為I~5:1 ;
[0011]D、所述萃取精餾塔T2塔頂?shù)玫奖峒柞ィ【s塔T2塔釜得到二甘醇與水的混合物送至溶劑回收塔T3，回收二甘醇和水，再將得到的二甘醇和水分別送至萃取精餾塔T2和萃取精餾塔Tl與新鮮萃取劑混合后循環(huán)使用。
[0012]所述萃取劑SI為水,萃取劑S2為二甘醇。[0013]步驟A中所述的溶劑比為2:1。
[0014]步驟B中所述萃取精餾塔Tl塔頂溫度為63.5~64.6 °C，塔釜溫度為95.2~96.5°C，回流比為3~5，理論塔板數(shù)為25~45，萃取劑SI進(jìn)料位置為第5~10塊塔板，原料進(jìn)料位置為第25~35塊塔板。
[0015]步驟C中所述的溶劑比為1:1。
[0016]步驟D中所述萃取精餾塔T2塔頂溫度為77.8~78.9 °C，塔釜溫度為111.5~121.6°C，回流比為2~5，理論塔板數(shù)為30~45，萃取劑S2進(jìn)料位置為第5~10塊塔板，原料進(jìn)料位置為第20~30塊塔板；步驟D中所述萃溶劑回收塔T3塔頂溫度為99.5~100.5°C，塔釜溫度為222.1~223.5°C，回流比為I~2，理論塔板數(shù)為10~15，原料進(jìn)料位置為第5~7塊塔板。
[0017]本發(fā)明能有效的分離丙酸甲酯-甲醇-水體系，分離后丙酸甲酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)99.85%以上，收率達(dá)96%以上；甲醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)99.78%以上，收率達(dá)98%以上。所用萃取劑均可循環(huán)再生利用，損耗低。整個工藝過程能耗低，節(jié)約生產(chǎn)成本，環(huán)境友好，基本實現(xiàn)零排放。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]圖1為本發(fā)明的工藝流程圖；
[0020]圖中標(biāo)號:①原料液、②甲醇、③丙酸甲酯和水的混合物、④水、⑤丙酸甲酯、⑥二甘醇和水的混合物、⑦二甘醇、Tl一萃取精餾塔Tl、T2—萃取精餾塔T2、T3—溶劑回收塔T3。
【具體實施方式】
[0021]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0022]實施例1:
[0023]一種精餾集成技術(shù)分離丙酸甲酯-甲醇-水體系的方法，其具體分離方法包括以下步驟:
[0024]A、原料液①(含丙酸甲酯75.34%，甲醇12.35%，水12.31%，均為質(zhì)量分?jǐn)?shù))從萃取精餾塔Tl中下部進(jìn)入塔內(nèi)，與從萃取精餾塔Tl上部進(jìn)入塔內(nèi)的水萃取劑SI④逆向接觸，塔釜加熱，原料液進(jìn)料量為20.0kg/h，塔頂采出量為2.45kg/h，溶劑比為2:1，控制塔頂溫度為64.50C，塔釜溫度為95.50C，回流比為3，理論塔板數(shù)為45，萃取劑SI進(jìn)料位置為第10塊塔板，原料進(jìn)料位置為第35塊塔板，經(jīng)萃取精餾Tl分離，萃取精餾塔Tl塔頂?shù)玫劫|(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.78%以上甲醇②，收率達(dá)98%以上；萃取精餾塔Tl塔釜得到丙酸甲酯和水的混合物
③，將該混合物③送至萃取精餾塔T2進(jìn)一步回收丙酸甲酯；
[0025]B、萃取精餾塔Tl塔釜得到丙酸甲酯和水的混合物③進(jìn)入萃取精餾塔T2萃取精餾分離，進(jìn)料量為27.55kg/h，萃取劑S2進(jìn)料量為27.55kg/h，塔頂采出量為14.5kg/h，控制塔頂溫度在78.80C，塔釜溫度在112.50C，回流比為4，理論板數(shù)為45，混合物③進(jìn)入萃取精餾塔T2位置在第30塔板，萃取劑S2進(jìn)料位置在第5塊塔板，萃取精餾塔T2塔頂?shù)玫劫|(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.85%以上的丙酸甲酯⑤，收率達(dá)96% ；
[0026]C、萃取精餾塔T2塔釜得到二甘醇與水⑥的混合物送至溶劑回收塔T3，控制塔頂溫度為99.80C，塔釜溫度為222.50C，回流比為1，理論塔板數(shù)為10，原料進(jìn)料位置為第7塊塔板，回收二甘醇⑦和水④，再將得到的二甘醇⑦和水④分別送至萃取精餾塔T2和萃取精餾塔Tl與新鮮萃取劑混合后循環(huán)使用。
[0027]上述方法中各塔的操作參數(shù)與分離結(jié)果如表2和表3所示:
[0028]表2精餾塔操作參數(shù)
[0029]
【權(quán)利要求】
1.一種丙酸甲酯-甲醇-水體系的高收率分離方法，其特征是:包括下列步驟: A、原料液從萃取精餾塔Tl的下部進(jìn)入塔內(nèi)，與從原料液上方流入萃取精餾塔Tl內(nèi)部的萃取劑SI逆向接觸,進(jìn)行萃取精懼,溶劑比為I~4:1 ; B、所述萃取精餾塔Tl塔頂?shù)玫郊状迹腿【s塔Tl塔釜得到丙酸甲酯和水的混合物，將該混合物送至萃取精餾塔T2進(jìn)一步回收丙酸甲酯； C、以S2為萃取劑，與來自萃取精餾塔Tl的丙酸甲酯和水的混合物在萃取精餾塔T2中進(jìn)行萃取精懼，溶劑比為I~5:1 ; D、所述萃取精餾塔T2塔頂?shù)玫奖峒柞?，取精餾塔T2塔釜得到二甘醇與水的混合物送至溶劑回收塔T3，回收二甘醇和水，再將得到的二甘醇和水分別送至萃取精餾塔T2和萃取精餾塔Tl與新鮮萃取劑混合后循環(huán)使用； 所述萃取劑SI為水，萃取劑S2為二甘醇；步驟B中所述萃取精餾塔Tl塔頂溫度為63.5~64.6°C，塔釜溫度為95.2~96.5°C，回流比為3~5，理論塔板數(shù)為25~45，萃取劑SI進(jìn)料位置為第5~10塊塔板，原料進(jìn)料位置為第25~35塊塔板；步驟D中所述萃取精餾塔T2塔頂溫度為77.8~78.9°C，塔釜溫度為111.5~121.6°C，回流比為2~5，理論塔板數(shù)為30~45，萃取劑S2進(jìn)料位置為第5~10塊塔板，原料進(jìn)料位置為第20~30塊塔板；步驟D中所述萃溶劑回收塔T3塔頂溫度為99.5~100.5V，塔釜溫度為222.1~223.5°C，回流比為I~2，理論塔板數(shù)為10~15，原料進(jìn)料位置為第5~7塊塔板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙酸甲酯-甲醇-水體系的高收率分離方法，其特征是:步驟A中所述的溶劑比為2:1。`
【文檔編號】C07C31/04GK103483192SQ201310451700
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月16日
【發(fā)明者】樊冬娌, 曹宇鋒, 吳增輝, 李建華, 蘇廣均 申請人:南通大學(xué)