專利名稱：兩股溶劑側(cè)線進(jìn)料萃取精餾分離法分離醋酸甲酯-甲醇-水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種兩股溶劑側(cè)線萃取精餾工藝，具體涉及一種兩股側(cè)線進(jìn)料萃取精 餾分離醋酸甲酯-甲醇-水體系，特別是一種兩股溶劑側(cè)線進(jìn)料萃取精餾分離法分離醋酸 甲酯-甲醇-水的方法，以及這種方法所使用的設(shè)備。
背景技術(shù)：
醋酸甲酯是重要的化工原料和溶劑，廣泛用作硝化纖維、醋酸纖維、樟腦、油脂、 臘、樹(shù)膠、各種天然樹(shù)脂的溶劑，在化工產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，主要作為醋酐、香料、藥物及燃料 的原料，與氨或二甲胺反應(yīng)制得乙酰胺和二甲基酰胺產(chǎn)品，與醇進(jìn)行酯交換生產(chǎn)一系列醋 酸酯，作為高檔的溶劑和香料。目前，我國(guó)生產(chǎn)醋酸甲酯大中型企業(yè)達(dá)二十多家，年產(chǎn)品約 290000噸，隨著助劑、藥物及制藥工業(yè)的發(fā)展，醋酸甲酯仍滿足不了市場(chǎng)需求。2008年中國(guó) 仍從外國(guó)引進(jìn)大量的醋酸甲酯。根據(jù)市場(chǎng)情況分析，2010 2015年醋酸甲酯系列產(chǎn)品仍 有較好的市場(chǎng)。醋酸甲酯可由酯化法、甲醇羥化法及酸酐與甲醇反應(yīng)方法制得，在聚乙烯醇 (PVC)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢液里也含有大量的醋酸甲醋。無(wú)論酯化反應(yīng)，還是聚乙烯 醇副產(chǎn)物，生成產(chǎn)物均為醋酸甲酯、甲醇、水混合溶液，上述混合溶液中，醋酸甲酯、甲醇、水 形成二元、三元共沸物，組成之間采用精餾難以分離。傳統(tǒng)工業(yè)采用加水共沸精餾形成含醋 酸甲酯96. 5% (wt%)的水共沸物，然后采用干燥劑、或與水生成結(jié)晶的堿和鹽類化合物脫 水，可得99. 5%以上的醋酸甲酯，該過(guò)程工藝較復(fù)雜，堿和鹽循環(huán)利用過(guò)程能耗高，廢水排 放較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明將提供一種新的一種兩股溶劑側(cè)線進(jìn)料萃取精餾分離法分離醋酸甲 酯_甲醇_水的方法，以及這種方法所使用的設(shè)備，與傳統(tǒng)工藝相比，新方法工藝步驟比較 簡(jiǎn)單，萃取劑便于回收，循環(huán)利用，能耗低。本發(fā)明采用兩股側(cè)線進(jìn)料萃取法分離醋酸甲 酯一甲醇一水體系，原料液經(jīng)兩股側(cè)線進(jìn)料萃取后，可一次得到99. 8%以上的醋酸甲酯，得 率可達(dá)95%以上，同時(shí)得到95%以上甲醇，該工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，能耗低。完成上述發(fā)明任務(wù)的方案是，一種兩股溶劑側(cè)線進(jìn)料萃取精餾分離法分離醋酸甲 酯_甲醇-水的方法，其特征在于，步驟如下(1)、醋酸甲酯、甲醇、水混合液經(jīng)兩股側(cè)線進(jìn)料，萃取劑萃取分離，塔頂?shù)觅|(zhì)量含 量99. 8%以上的醋酸甲酯，塔頂溫度控制在57. 5 58. 0°C ；(2)、塔釜流出含萃取劑的混合液經(jīng)再生塔處理，再生塔塔頂?shù)觅|(zhì)量含量95%甲(3)、其余餾分返還使用；(4)、萃取劑循環(huán)使用。其中，所述的萃取劑采用S2(水)及Sl(甘油或乙二醇)。S1 S2 = 0.5 1 1。
更優(yōu)化和更具體地說(shuō)，本發(fā)明的兩股溶劑側(cè)線進(jìn)料萃取精餾分離法分離醋酸甲 酯-甲醇-水的方法是一個(gè)兩股側(cè)線進(jìn)料萃取精餾分離醋酸甲酯-甲醇-水體系，工藝如 下(1)、酯化反應(yīng)精餾后或合成聚乙烯醇(PVC)副產(chǎn)物溶液餾分①進(jìn)入兩股側(cè)線進(jìn) 料萃取塔，控制塔頂溫度在57. 5 58. 0°C，萃取劑S2水(餾分③)及萃取劑Sl (餾分④) 甘油(或乙二醇)分別在原料上方NS2、NS1位置進(jìn)料，塔頂為99.8%以上的醋酸甲酯(餾 分②)；(2)、兩股側(cè)線進(jìn)料萃取塔釜混合液經(jīng)再生塔處理，再生塔頂分別餾出餾分，分別為 餾分⑥(96 97%醋酸甲酯、甲醇)、餾分⑦(95. 5%甲醇)、餾分⑧(水及微量甲醇)；(3)、餾分⑥返還至餾分①，餾分⑦為95%以上甲醇，餾分⑧送至餾分③；(4)、再生塔底處理后餾分⑤(溶劑)送至餾分③循環(huán)使用。更具體地說(shuō)醋酸甲酯、甲醇和水混合溶液(餾分①)醋酸甲酯80 %，水3 %，甲 醇17% )進(jìn)入兩股側(cè)線進(jìn)料萃取塔，控制塔頂溫度在57. 5 58. 0°C，塔頂為99. 8%以上的 醋酸甲酯，萃取劑S2水及萃取劑Sl甘油分別在原料上方NS2、NSl位置進(jìn)料。兩股側(cè)線進(jìn) 料萃取塔釜混合液經(jīng)再生塔處理，再生塔頂分別餾出餾分⑥(96 97%醋酸甲酯、甲醇)、 餾分⑦(95.5%甲醇)、餾分⑧(水及微量甲醇)，餾分⑥返還至餾分①，餾分⑦為95%以上 甲醇，餾分⑧送至餾分③，再生塔底處理后溶劑⑤送至餾分③循環(huán)使用。分離過(guò)程的工藝條 件分離過(guò)程中各塔釜溫度控制、回流比、進(jìn)料位置及塔板數(shù)見(jiàn)表1所示。表1分離過(guò)程工藝條件
工藝 參數(shù) ^^^^兩股側(cè)線進(jìn)料 萃取裝置再生塔塔頂溫度CC)57.5 58.057 100塔底溫度rc)81 85202回流比(R)3 41 3
理論板數(shù)(N)5721原料進(jìn)料位置(NF)4911萃取劑進(jìn)料位置(NS 1)6/萃取劑進(jìn)料位置(NS2)24/本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝相比，工藝步驟簡(jiǎn)單，萃取劑便于回收，循環(huán)利用，能耗低。本發(fā) 明可一次得到99. 8%以上的醋酸甲酯，得率可達(dá)95%以上，同時(shí)得到95%以上甲醇。


圖1為兩股側(cè)線進(jìn)料萃取分離醋酸甲酯_甲醇-水體系的工藝流程圖；圖2為兩股側(cè)線進(jìn)料萃取實(shí)驗(yàn)裝置；圖3、圖4分別為兩股側(cè)線進(jìn)料萃取裝置、溶劑再生裝置的測(cè)定結(jié)果圖；圖5為精餾與萃取集成分離醋酸甲酯_甲醇體系的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 兩股側(cè)線進(jìn)料萃取工藝及實(shí)驗(yàn)裝置分別參照?qǐng)D1和圖2，圖2中7為原 料貯槽，8為泵，9為玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)，10為儲(chǔ)罐，11為電熱套，12為塔釜，13為塔釜溫度計(jì)， 14貯槽，15為泵，16貯槽，17為泵，18、19為玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)，20為玻璃纖維棉及夾套，21為 填料，22為回流管，23為回流口，24為塔頂溫度計(jì)，25為冷凝器，26電磁棒。采用揚(yáng)子石化 公司提供的醋酸甲酯-甲醇-水混合液為原料，經(jīng)HP色譜儀分析，組成見(jiàn)圖3中，圖中組成 均為質(zhì)量含量。原料液經(jīng)兩股側(cè)線進(jìn)料萃取塔萃取分離，塔頂溫度為57. 5 58. 0°C，可得 99. 8%以上的醋酸甲酯，醋酸甲酯收率達(dá)95. 5%以上，塔底為含0. 左右醋酸甲酯的甘 油水溶液。實(shí)驗(yàn)在常壓下進(jìn)行，塔內(nèi)徑為22mm，內(nèi)裝φ 3*3 θ型不銹鋼填料，經(jīng)用標(biāo)準(zhǔn)體系 測(cè)定，該填料等板高度HETP = 27mm。塔釜用電熱套加熱，塔頂產(chǎn)品出料及原料、溶劑、進(jìn)料 均用玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)計(jì)量，塔頂回流用電磁棒調(diào)節(jié)，塔釜用真空泵抽出，塔底組成見(jiàn)圖3所 示，塔底流出液返至溶劑再生塔，再生塔操作條件如表1所示，溶劑經(jīng)脫酯、脫醇、脫水后循 環(huán)使用，再生塔處理后，塔頂、塔底組成如圖4所示，塔頂可得95%甲醇，其它餾分均可循環(huán) 使用。實(shí)施例2，參考圖1、圖2，采用揚(yáng)子石化公司提供的醋酸甲酯-甲醇混合液(50 55%醋酸甲酯、45 50%甲醇)為原料，原料經(jīng)圖5中精餾與萃取集成分離，頂部可得 99. 5%以上醋酸甲酯，得率達(dá)93%以上，塔底流出液經(jīng)再生塔處理，再生塔頂可得95%甲 醇，其余餾分可循環(huán)使用，結(jié)果見(jiàn)圖5所示。實(shí)施例3，與實(shí)施例1基本相同，但其中萃取劑采用S2水及Sl甘油；Sl S2 = 0. 5 1。實(shí)施例4，與實(shí)施例1基本相同，但其中萃取劑采用S2水及Sl甘油；Sl S2 =
1 Io實(shí)施例5，與實(shí)施例1基本相同，但其中萃取劑采用S2水及Sl乙二醇；Sl S2 = 0. 5 1。實(shí)施例6，與實(shí)施例1基本相同，但其中萃取劑采用S2水及Sl乙二醇；Sl S2 =
1 Io
權(quán)利要求
一種兩股溶劑側(cè)線進(jìn)料萃取精餾分離法分離醋酸甲酯 甲醇 水的方法，其特征在于，步驟如下(1)、醋酸甲酯、甲醇、水混合液經(jīng)兩股側(cè)線進(jìn)料，萃取劑萃取分離，塔頂?shù)觅|(zhì)量含量99.8％以上的醋酸甲酯，塔頂溫度控制在57.5～58.0℃；(2)、塔釜流出含萃取劑的混合液經(jīng)再生塔處理，再生塔塔頂?shù)觅|(zhì)量含量95％甲醇；(3)、其余餾分返還使用；(4)、萃取劑循環(huán)使用。
2.按照權(quán)利要求1所述的兩股溶劑側(cè)線進(jìn)料萃取精餾分離法分離醋酸甲酯_甲醇-水 的方法，其特征在于，所述的萃取劑采用S2水及Sl甘油或乙二醇；Sl S2 = 0.5 l 1。
3.按照權(quán)利要求1所述的兩股溶劑側(cè)線進(jìn)料萃取精餾分離法分離醋酸甲酯-甲醇-水 的方法，其特征在于，所述各步驟的具體操作是醋酸甲酯、甲醇和水混合溶液為餾分①其中醋酸甲酯80%，水3%，甲醇17%;進(jìn)入兩 股側(cè)線進(jìn)料萃取塔；塔頂?shù)酿s分②為99. 8%以上的醋酸甲酯，餾分③萃取劑S2為水，及餾分④萃取劑Sl為 甘油，分別在原料上方NS2、NSl位置進(jìn)料；兩股側(cè)線進(jìn)料萃取塔釜混合液經(jīng)再生塔處理，再 生塔頂分別餾出餾分⑥、餾分⑦和餾分⑧；該餾分⑥為96 97%醋酸甲酯、甲醇；該餾分⑦ 為95. 5%甲醇；該餾分⑧為水及微量甲醇；餾分⑥返還至餾分①，餾分⑧送至餾分③，再生 塔底處理后溶劑⑤送至餾分④循環(huán)使用。
4.按照權(quán)利要求1或2或3所述的醋酸甲酯的兩股側(cè)線進(jìn)料萃取精餾分離方法，其特 征在于，所述各步驟中的工藝參數(shù)如下兩股側(cè)線進(jìn)料萃取塔塔底溫度81 85°C，回流比 3 4，再生塔塔頂溫度57 100°C，塔底溫度202°C，回流比1 3。
全文摘要
兩股溶劑側(cè)線進(jìn)料萃取精餾分離法分離醋酸甲酯-甲醇-水的方法(1)醋酸甲酯、甲醇、水混合液經(jīng)兩股側(cè)線進(jìn)料，萃取劑萃取分離，塔頂?shù)觅|(zhì)量含量99.8％以上的醋酸甲酯，塔頂溫度控制在57.5～58.0℃；(2)塔釜流出含萃取劑的混合液經(jīng)再生塔處理，再生塔塔頂?shù)觅|(zhì)量含量95％甲醇；(3)其余餾分返還使用；(4)萃取劑循環(huán)使用。所述的萃取劑采用S2水及S1甘油或乙二醇；S1∶S2＝0.5～1∶1。本發(fā)明與傳統(tǒng)工藝相比，工藝步驟簡(jiǎn)單，萃取劑便于回收，循環(huán)利用，能耗低。本發(fā)明可一次得到99.8％以上的醋酸甲酯，得率可達(dá)95％以上，同時(shí)得到95％以上甲醇。
文檔編號(hào)C07C67/54GK101898963SQ201010167288
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者劉俊華, 林軍, 顧正桂 申請(qǐng)人:南京師范大學(xué)