CN104478712B - 一种两步萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇的方法 - Google Patents

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Abstract

一种两步萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇的方法，涉及一种分离乙酸甲酯-甲醇的方法，首先在萃取精馏塔（1）中对乙酸甲酯-甲醇进行初步分离，塔顶得到的产物在另一萃取精馏塔（3）中进一步提纯，另一萃取精馏塔（3）塔顶得到高纯度乙酸甲酯，萃取精馏塔（1）和另一萃取精馏塔（3）塔底流出物分别在减压蒸馏罐中分离提纯，罐顶得到高纯度甲醇；萃取精馏塔（1）以氯化1-己基-3-甲基咪唑为萃取剂，所用量与原料质量比0.1-0.3；另一萃取精馏塔（3）以溴化1-乙基-3-甲基咪唑为萃取剂，所用量与原料质量比为0.5-1.5；本方法可得到高纯度的乙酸甲酯。不但可以减小萃取剂挥发带来的污染，还可回收、节省成本。

Description

一种两步萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇的方法
技术领域
本发明涉及一种分离乙酸甲酯-甲醇的方法，特别是涉及一种两步萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇的方法。
背景技术
乙酸甲酯和甲醇均是重要的化工基本原料，乙酸甲酯是一种无色透明液体，有香味。能与大多数有机溶剂互溶；比丙酮具有更高的闪点和更高的防白性能，能更好的符合涂料、油漆工艺配方和用户的使用要求；在需要使用低沸点挥发性有机溶剂的工艺配方中，可以取代乙酯和丙酮、丁酮的应用；在聚氨酯鞋材可代替环戊烷、氟氯烃等，VOC-ExemptRegulationStatus免除受限制的情况；作为环保的发泡剂在国际上逐渐成为一种成熟的产品。甲醇主要用于制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲胺和硫酸二甲酯等多种有机产品；近年来，随着C1化工的发展，甲醇已经成为制造乙烯和丙烯的重要原料；用作涂料、清漆、虫胶、油墨、胶黏剂、染料、生物碱、醋酸纤维素、硝酸纤维素、乙基纤维素、聚乙烯醇缩丁醛等的溶剂；.是制造农药、医药、塑料、合成纤维及有机化工产品如甲醛、甲胺、氯甲烷、硫酸二甲酯等的原料。其他用作汽车防冻液、金属表面清洗剂和酒精变性剂等。在乙酸甲酯和甲醇的生产和使用过程中会产生共沸物，用普通方法无法将其分离。萃取精馏是从塔顶向原料液中加入第三组分(称为萃取剂或溶剂),以改变原有组分间的相对挥发度而达到分离要求的特殊精馏方法，其要求萃取剂的沸点较原料液中各组分的沸点高得多，且不与组分形成共沸液，容易回收。萃取精馏的关键技术为萃取剂的选择，传统的有机溶剂用量大、能耗高。在这种情况下，离子液体的可忽略蒸汽压、化学稳定性高、沸点高、可循环使用等优点可以弥补有机溶剂的缺陷。离子液体根据其阴阳离子官能团的不同，理论上具有上亿种。离子液体氯化1-己基-3-甲基咪唑萃取剂能够明显提高乙酸甲酯和甲醇的相对挥发度，理论上当其与原料质量比为0.1时即可完全消除乙酸甲酯和甲醇之间的共沸。但该萃取剂在甲醇含量低于5wt%时在原料中的溶解性低于0.10（质量比），此时形成汽-液-液三相平衡，因而不能得到纯度很高的乙酸甲酯产品。而离子液体溴化1-乙基-3-甲基咪唑的分离性能低于氯化1-己基-3-甲基咪唑（其完全消除乙酸甲酯和甲醇之间共沸的质量比为0.33），因而萃取剂用量较大，但其在质量比低于1.5以下时能与任意比例的乙酸甲酯和甲醇溶液互溶，因而能得到高纯度乙酸甲酯。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两步萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇的方法，本发明将两种离子液体萃取剂的优点结合起来，先用分离性能较强的氯化1-己基-3-甲基咪唑进行粗分，再用溶解性较好的溴化1-乙基-3-甲基咪唑细分，得到高纯度的乙酸甲酯。不但可以减小萃取剂挥发带来的污染，还可回收、节省成本。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种两步萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇的方法，所述方法包括以下过程：
首先在萃取精馏塔1中对乙酸甲酯-甲醇进行初步分离，塔顶得到的产物在另一萃取精馏塔3中进一步提纯，另一萃取精馏塔3塔顶得到高纯度乙酸甲酯，萃取精馏塔1和另一萃取精馏塔3塔底流出物分别在减压蒸馏罐中分离提纯，罐顶得到高纯度甲醇；萃取精馏塔1以氯化1-己基-3-甲基咪唑为萃取剂，所用量与原料质量比0.1-0.3；另一萃取精馏塔3以溴化1-乙基-3-甲基咪唑为萃取剂，所用量与原料质量比为0.5-1.5；萃取精馏塔1和另一萃取精馏塔3的萃取剂和原料都是分别从萃取精馏塔的上部和中部加入，萃取精馏塔1顶部温度61-63℃之间，塔釜温度在83-84℃，另一萃取精馏塔3顶部温度59-61℃之间，塔釜温度在80-82℃。
所述的一种两步萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇的方法，所述溶剂回收罐的操作压力为减压条件，真空度0.08MPa，操作温度分别为100℃为95℃，底部得到纯化的萃取剂可回流使用。
本发明的优点与效果是：
本发明将两种离子液体萃取剂的优点结合起来，先用分离性能较强的氯化1-己基-3-甲基咪唑进行粗分，再用溶解性较好的溴化1-乙基-3-甲基咪唑细分，得到高纯度的乙酸甲酯。另外这两种离子液体在分离温度下呈液体状态，输送过程中可按一般流体进行处理；并且其分解温度超过300℃，几乎完全不挥发，因此不但可以减小萃取剂挥发带来的污染，还可通过减压蒸馏进行回收，从而节省成本。
附图说明
图1为本发明方法采用的装置及流程示意。
具体实施方式
下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。
图中：1-萃取精馏塔，2-氯化1-己基-3-甲基咪唑回收罐，3-另一萃取精馏塔，4溴化1-乙基-3-甲基咪唑回收罐。
实施例1：如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔1有16块理论板，萃取剂氯化1-己基-3-甲基咪唑从第2块理论板进入，流量为10kg/h，乙酸甲酯和甲醇混合物从第8块理论板进入，组成为乙酸甲酯80.0wt%，甲醇20.0wt%，流量为90kg/h；萃取精馏塔1常压操作，回流比2，塔顶温度为61.5℃，塔釜温度为83.4℃，塔顶可以得到质量分数为93.2%的乙酸甲酯，塔釜出料为乙酸甲酯含量低于0.01wt%的氯化1-己基-3-甲基咪唑-甲醇混合液；塔顶流出液进入另一萃取精馏塔3进一步提纯，塔釜流出液进入分离罐进行减压蒸馏分离，蒸馏温度为100.0℃，真空度0.08MPa，分离罐顶部得到高纯度甲醇，底部得高纯度氯化1-己基-3-甲基咪唑，可循环使用。
另一萃取精馏塔3有18块理论板，萃取剂溴化1-乙基-3-甲基咪唑从第2块理论板进入，流量为50kg/h，萃取精馏塔1塔顶流出液从第8块理论板进入另一萃取精馏塔3，其组成为乙酸甲酯93.2wt%，甲醇6.8wt%，流量为77.1kg/h；萃取精馏塔2常压操作，回流比2，塔顶温度为59.4℃，塔釜温度为81.5℃，塔顶可以得到质量分数为99.7%的乙酸甲酯，塔釜出料为乙酸甲酯含量低于0.01wt%的溴化1-乙基-3-甲基咪唑-甲醇混合液；塔釜流出液进入分离罐进行减压蒸馏分离，蒸馏温度为95.0℃，真空度0.08MPa，分离罐顶部得到高纯度甲醇，底部得高纯度溴化1-乙基-3-甲基咪唑-甲醇混合液，可循环使用。
实施例2：如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔1有16块理论板，萃取剂氯化1-己基-3-甲基咪唑从第2块理论板进入，流量为10kg/h，乙酸甲酯和甲醇混合物从第8块理论板进入，组成为乙酸甲酯80.0wt%，甲醇20.0wt%，流量为90kg/h；萃取精馏塔1常压操作，回流比2，塔顶温度为61.5℃，塔釜温度为83.4℃，塔顶可以得到质量分数为93.2%的乙酸甲酯，塔釜出料为乙酸甲酯含量低于0.01wt%的氯化1-己基-3-甲基咪唑-甲醇混合液；塔顶流出液进入萃取精馏另一萃取精馏塔3进一步提纯，塔釜流出液进入分离罐进行减压蒸馏分离，蒸馏温度为100.0℃，真空度0.08MPa，分离罐顶部得到高纯度甲醇，底部得高纯度氯化1-己基-3-甲基咪唑，可循环使用。
另一萃取精馏塔3有18块理论板，萃取剂溴化1-乙基-3-甲基咪唑从第2块理论板进入，流量为100kg/h，萃取精馏塔1塔顶流出液从第8块理论板进入另一萃取精馏塔3，其组成为乙酸甲酯93.2wt%，甲醇6.8wt%，流量为77.1kg/h；另一萃取精馏塔3常压操作，回流比2，塔顶温度为59.8℃，塔釜温度为81.6℃，塔顶可以得到质量分数为99.9%的乙酸甲酯，塔釜出料为乙酸甲酯含量低于0.01wt%的溴化1-乙基-3-甲基咪唑-甲醇混合液；塔釜流出液进入分离罐进行减压蒸馏分离，蒸馏温度为95.0℃，真空度0.08MPa，分离罐顶部得到高纯度甲醇，底部得高纯度溴化1-乙基-3-甲基咪唑-甲醇混合液，可循环使用。
实施例3：如图1所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔1有16块理论板，萃取剂氯化1-己基-3-甲基咪唑从第2块理论板进入，流量为20kg/h，乙酸甲酯和甲醇混合物从第8块理论板进入，组成为乙酸甲酯80.0wt%，甲醇20.0wt%，流量为90kg/h；萃取精馏塔1常压操作，回流比2，塔顶温度为62.3℃，塔釜温度为83.7℃，塔顶可以得到质量分数为96.2%的乙酸甲酯，塔釜出料为乙酸甲酯含量低于0.01wt%的氯化1-己基-3-甲基咪唑-甲醇混合液；塔顶流出液进入萃取精馏另一萃取精馏塔3进一步提纯，塔釜流出液进入分离罐进行减压蒸馏分离，蒸馏温度为100.0℃，真空度0.08MPa，分离罐顶部得到高纯度甲醇，底部得高纯度氯化1-己基-3-甲基咪唑，可循环使用。
另一萃取精馏塔3有18块理论板，萃取剂溴化1-乙基-3-甲基咪唑从第2块理论板进入，流量为50kg/h，萃取精馏塔1塔顶流出液从第8块理论板进入另一萃取精馏塔3，其组成为乙酸甲酯93.2wt%，甲醇6.8wt%，流量为74.7kg/h；另一萃取精馏塔3常压操作，回流比2，塔顶温度为59.7℃，塔釜温度为81.6℃，塔顶可以得到质量分数为99.8%的乙酸甲酯，塔釜出料为乙酸甲酯含量低于0.01wt%的溴化1-乙基-3-甲基咪唑-甲醇混合液；塔釜流出液进入分离罐进行减压蒸馏分离，蒸馏温度为95.0℃，真空度0.08MPa，分离罐顶部得到高纯度甲醇，底部得高纯度溴化1-乙基-3-甲基咪唑-甲醇混合液，可循环使用。

Claims (1)

1.一种两步萃取精馏分离乙酸甲酯-甲醇的方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：
首先在萃取精馏塔（1）中对乙酸甲酯-甲醇进行初步分离，塔顶得到的产物在另一萃取精馏塔（3）中进一步提纯，另一萃取精馏塔（3）塔顶得到高纯度乙酸甲酯，萃取精馏塔（1）和另一萃取精馏塔（3）塔底流出物分别在减压蒸馏罐中分离提纯，罐顶得到高纯度甲醇；萃取精馏塔（1）以氯化1-己基-3-甲基咪唑为萃取剂，所用量与原料质量比0.1-0.3；另一萃取精馏塔（3）以溴化1-乙基-3-甲基咪唑为萃取剂，所用量与原料质量比为0.5-1.5；萃取精馏塔（1）和另一萃取精馏塔（3）的萃取剂和原料都是分别从萃取精馏塔的上部和中部加入，萃取精馏塔（1）顶部温度61-63℃之间，塔釜温度在83-84℃，另一萃取精馏塔（3）顶部温度59-61℃之间，塔釜温度在80-82℃。
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