CN109651080A - 乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法 - Google Patents

乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109651080A
CN109651080A CN201811609867.1A CN201811609867A CN109651080A CN 109651080 A CN109651080 A CN 109651080A CN 201811609867 A CN201811609867 A CN 201811609867A CN 109651080 A CN109651080 A CN 109651080A
Authority
CN
China
Prior art keywords
extractant
dimethoxym ethane
extractive distillation
distillation column
tower
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811609867.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李玉美
王志刚
王立静
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dezhou University
Original Assignee
Dezhou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dezhou University filed Critical Dezhou University
Priority to CN201811609867.1A priority Critical patent/CN109651080A/zh
Publication of CN109651080A publication Critical patent/CN109651080A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C41/00Preparation of ethers; Preparation of compounds having groups, groups or groups
    • C07C41/48Preparation of compounds having groups
    • C07C41/58Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C07C29/80Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
    • C07C29/84Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation by extractive distillation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法,属于精馏分离技术领域。该工艺采用乙二醇和离子液体作为萃取剂,可提高甲缩醛和甲醇二者之间的相对挥发度,提高分离效率,得到纯度较高的甲缩醛和甲醇。其工艺过程:甲缩醛和甲醇混合物以泡点进料,加入到萃取精馏塔中部,萃取剂与甲缩醛‑甲醇混合物原料质量流量之比为0.5‑3.0,回流比为1.0‑5.0,塔顶得到甲缩醛产品,萃取精馏塔塔釜为含萃取剂和甲醇的混合物。萃取精馏塔的操作条件为常压,回收塔回收的萃取剂用泵打到萃取精馏塔进行循环使用,控制萃取精馏塔和回收塔的温度和回流比进行连续生产。

Description

乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法
技术领域
本发明涉及一种分离甲缩醛-甲醇溶液的方法,特别是采用乙二醇加离子液体的复合溶剂作为萃取剂分离甲缩醛-甲醇溶液,属于精馏分离技术领域。
背景技术
在工业生产中,甲醛和甲醇反应生成甲缩醛,形成甲缩醛-甲醇混合物,由于甲缩醛和甲醇形成共沸物(甲缩醛的质量分数为91.8%),因此,利用普通的精馏方法难以分离甲缩醛和甲醇混合物。目前,甲缩醛-甲醇共沸体系萃取精馏分离方法采用的萃取剂主要有:含盐乙二醇、丙三醇和N,N-二甲基甲酰胺,丙醇、乙二醇、丁醇、叔丁醇、1,3-丙二醇和二甲基亚砜。由于传统的有机溶剂萃取剂再生耗能大,固体盐萃取剂腐蚀性强、易堵塞设备,因而萃取剂的选择是萃取精馏过程的关键。离子液体是一类由阳离子和阴离子构成的新型功能材料,具有“非”挥发性(蒸汽压极低)、熔点低(常温下呈液体状态)、无毒、无腐蚀性、热稳定性、可设计性等优点,在化学工程、电化学、分离分析等领域中有着广泛的应用。将乙二醇加离子液体作为混合萃取剂,分离甲缩醛-甲醇体系,可以增大甲缩醛对甲醇的相对挥发度。混合萃取剂具有以下优点:1、在原来萃取剂(乙二醇)的基础上添加适量的离子液体而不改变工艺流程;2、离子液体只是作为添加剂,用量少,但分离效率高;3、黏度小,因而板效率高;4、pH至接近中性,不会腐蚀设备;5、[EMIM][Ac]的分解温度为210℃,因此,热稳定性好。
发明内容
本发明的目的是提供一种萃取精馏分离甲缩醛-甲醇溶液的方法,该方法采用乙二醇加离子液体作为混合萃取剂进行萃取精馏操作,打破共沸现象,得到高纯度的甲缩醛,其中离子液体在混合萃取剂中的质量百分数优选不高于30%。
本发明提出一种乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛-甲醇溶液的方法,其特征在于,采用乙二醇和离子液体作为萃取剂进行萃取精馏操作,萃取精馏塔的操作条件为常压,甲缩醛-甲醇混合物原料以泡点进料,萃取剂与甲缩醛-甲醇混合物原料质量流量之比为0.5-3.0,回流比为1.0-5.0,塔顶得到跨越恒沸组成的甲缩醛产品(甲缩醛质量分数大于99.00%),萃取精馏塔塔釜为含萃取剂、甲醇和微量甲缩醛的混合物。萃取剂从萃取精馏塔上部进入,甲缩醛-甲醇混合物原料从萃取精馏塔中下部进入。萃取精馏塔塔釜的温度优选为100-130℃。 进一步地,将萃取精馏塔塔釜物料引入萃取剂回收塔,溶剂回收塔的操作条件为减压0.2-0.5atm,回流比为1.0-5.0,塔釜温度为100℃-150℃,萃取剂回收塔的塔顶得到甲醇,塔釜得到萃取剂返回萃取精馏塔循环使用。本发明的方法适用的原料为甲缩醛和甲醇的混合物,其中甲缩醛的质量含量在 30-92%。
附图说明
附图1为本发明包括萃取精馏塔和萃取剂回收塔的分离工艺流程图。其中:萃取剂为乙二醇和离子液体的混合物;物料为甲缩醛和甲醇的混合物。
具体实施方式
如图所示,本发明采用包括萃取精馏塔(常压)和萃取剂回收塔(减压)的萃取精馏工艺。萃取剂从萃取精馏塔(塔板数从上往下编号)上部进入,原料从萃取精馏塔中下部进入。从萃取精馏塔塔釜出来的萃取剂、微量甲缩醛、甲醇物流进入萃取剂回收塔(减压),从塔釜回收的萃取剂可循环使用。
实施例1
如图所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有20块理论塔板,以80wt%乙二醇+20wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第4块板加入(塔板数从上往下数),流量为50kg/h,甲缩醛和甲醇的混合物(甲缩醛30wt%,甲醇70wt%,流量为100kg/h)从第14块理论板加入,萃取精馏塔在常压下操作,塔顶回流比为2.5,塔顶采出量为30kg/h,萃取精馏塔塔顶温度为42.4℃,塔顶得到甲缩醛产品(质量分数为99.50%),塔釜温度为102.2℃。
萃取精馏塔的塔釜物料进入溶剂回收塔,溶剂回收塔具有8块理论塔板,萃取精馏塔的塔釜物流从第6块板加入(塔板数从上往下数),溶剂回收塔的操作条件为:压力0.2atm,塔顶回流比为3.5,塔顶采出量为70kg/h,溶剂回收塔塔顶温度为28.8℃,塔釜温度为111.3℃。塔釜得到含甲醇量0.3%(质量分数)的萃取剂,该物料返回萃取精馏塔循环使用,塔顶产物为含微量甲缩醛的甲醇溶液。
实施例2
如图所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有20块理论塔板,以90wt%乙二醇+10wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第4块板加入(塔板数从上往下数),流量为 100kg/h,甲缩醛和甲醇的混合物(甲缩醛60wt%,甲醇40wt%,流量为100kg/h)从第14块理论板加入,萃取精馏塔在常压下操作,塔顶回流比为1.0,塔顶采出量为60kg/h,萃取精馏塔塔顶温度为42.4℃,塔顶得到甲缩醛产品(质量分数99.20%),塔釜温度为103.3℃。萃取精馏塔的塔釜物料进入溶剂回收塔,溶剂回收塔具有8块理论塔板,萃取精馏塔的塔釜物料从第6块板加入(塔板数从上往下数),溶剂回收塔的操作条件为:压力0.2atm,塔顶回流比为2.0,塔顶采出量为40kg/h,溶剂回收塔塔顶温度为28.8℃,塔釜温度为110.8℃。塔釜得到含甲醇量0.3%(质量分数)的萃取剂,此物流可返回萃取精馏塔循环使用,塔顶产物为含微量甲缩醛的甲醇溶液。
实施例3
如图所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有20块理论塔板,以80wt%乙二醇+20wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第4块板加入(塔板数从上往下数),流量为100kg/h,甲缩醛和甲醇混合物(甲缩醛70wt%,甲醇30wt%, 流量为100kg/h)从第14块理论板加入,萃取精馏塔在常压下操作,塔顶回流比为3.0,塔顶采出量为70kg/h,萃取精馏塔塔顶温度为42.4℃,塔顶得到甲缩醛产品(质量分数为99.70%),塔釜温度为102.8℃。萃取精馏塔的塔釜物料进入溶剂回收塔,溶剂回收塔具有8块理论塔板,萃取精馏塔的塔釜物流从第6块板加入(塔板数从上往下数),溶剂回收塔的操作条件为:压力0.3atm,塔顶回流比为3.0,塔顶采出量为30kg/h,溶剂回收塔塔顶温度为36.8℃,塔釜温度为118.3℃。塔釜得到含甲醇量0.2%(质量分数)的萃取剂,此物流可返回萃取精馏塔循环使用,塔顶产物为含微量甲缩醛的甲醇溶液。
实施例4
如图所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有20块理论塔板,以70wt%乙二醇+30wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第4块板加入(塔板数从上往下数),流量为100kg/h,甲缩醛和甲醇的混合物(甲缩醛80wt%,甲醇20wt%,流量为100kg/h)从第14块理论板加入,萃取精馏塔在常压下操作,塔顶回流比为1.0,塔顶采出量为80kg/h,萃取精馏塔塔顶温度为42.4℃,塔顶得到甲缩醛产品(质量分数为99.60%),塔釜温度为118.1℃。萃取精馏塔的塔釜物料进入溶剂回收塔,溶剂回收塔具有8块理论塔板,萃取精馏塔的塔釜物流从第6块板加入(塔板数从上往下数),溶剂回收塔的操作条件为:压力0.3atm,塔顶回流比为1.0,塔顶采出量为20kg/h,溶剂回收塔塔顶温度为36.8℃,塔釜温度为119.1℃。塔釜得到含甲醇量0.5%(质量分数)的萃取剂,此物流可返回萃取精馏塔循环使用,塔顶产物为含微量甲缩醛的甲醇溶液。
实施例5
如图所示的萃取精馏流程。萃取精馏塔具有20块理论塔板,以60wt%乙二醇+40wt%[EMIM][Ac]为萃取剂从第4块板加入(塔板数从上往下数),流量为200kg/h,甲缩醛和甲醇的混合物(甲缩醛90wt%,甲醇10wt%, 流量为100kg/h)从第14块理论板加入,萃取精馏塔在常压下操作,塔顶回流比为1.0,塔顶采出量为90kg/h,萃取精馏塔塔顶温度为42.4℃,塔顶得到甲缩醛产品(质量分数为99.90%),塔釜温度为123.1℃。萃取精馏塔的塔釜物料进入溶剂回收塔,溶剂回收塔具有8块理论塔板,萃取精馏塔的塔釜物流从第6块板加入(塔板数从上往下数),溶剂回收塔的操作条件为:压力0.3atm,塔顶回流比为2.0,塔顶采出量为10kg/h,溶剂回收塔塔顶温度为36.8℃,塔釜温度为124.5℃。塔釜得到含甲醇量0.2%(质量分数)的萃取剂,此物流可返回萃取精馏塔循环使用,塔顶产物为含微量甲缩醛的甲醇溶液。

Claims (3)

1.乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛-甲醇溶液的新方法,该方法采用包括萃取精馏塔、萃取剂回收塔、再沸器、冷凝器和萃取剂换热器构成的萃取精馏装置,连续萃取精馏分离甲缩醛-甲醇共沸混合物。
2.该工艺包括以下步骤:
(1)萃取精馏塔具有20块理论塔板,常温下在萃取精馏塔的第4块板加入混合萃取剂(乙二醇和离子液体),甲缩醛和甲醇的混合物从第14块理论板加入,操作回流比为1.0-5.0,蒸汽上升至塔顶经冷凝后,回流液由萃取精馏塔塔顶回流,采出液为质量分数大于99%的甲缩醛;萃取精馏塔塔釜为混合萃取剂(乙二醇和离子液体)和甲醇混合物,回流液经萃取精馏塔再沸器加热,进入萃取剂回收塔;其中,萃取精馏塔塔顶温度为42.3-44.0℃,塔底温度为90-140℃;混合萃取剂(乙二醇加离子液体):甲缩醛-甲醇混合物质量比=0.5-3.0;萃取精馏塔操作压力为101.325Kpa;
(2)萃取精馏塔的塔釜物料进入萃取剂回收塔,萃取剂回收塔具有8块理论塔板,萃取精馏塔的塔釜物料从第6块板加入(塔板数从上往下数),溶剂回收塔的操作条件为:压力0.2-0.5atm,塔顶回流比为1.0-5.0,塔顶采出质量分数大于99.5%的甲醇,回流液返回回收塔内;塔釜物料经回收塔再沸器于125-160℃加热后,返回萃取剂回收塔,回收塔塔釜物料经泵进入萃取精馏塔上部,循环使用;其中,萃取剂回收塔塔顶温度28-49℃,塔底温度为100-150℃;
如权利要求1所述的方法,其特征在于,乙二醇加离子液体的混合物作为萃取剂。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的甲缩醛-甲醇混合物物料中两种成分质量比为甲缩醛:甲醇=3-9:7-1;
如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][Ac])、1-丁基-3-甲基咪唑醋酸盐([BMIM][Ac])、1-乙基-3-甲基咪唑氯盐([EMIM][Cl])、1-丁基-3-甲基咪唑氯盐([BMIM][Cl])等。
CN201811609867.1A 2018-12-27 2018-12-27 乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法 Pending CN109651080A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811609867.1A CN109651080A (zh) 2018-12-27 2018-12-27 乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811609867.1A CN109651080A (zh) 2018-12-27 2018-12-27 乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109651080A true CN109651080A (zh) 2019-04-19

Family

ID=66117636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811609867.1A Pending CN109651080A (zh) 2018-12-27 2018-12-27 乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109651080A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110577465A (zh) * 2019-09-17 2019-12-17 无锡赫利邦化工科技有限公司 一种生产无水甲缩醛的分离工艺
CN111440057A (zh) * 2020-05-27 2020-07-24 无锡赫利邦化工科技有限公司 一种萃取精馏生产无水甲醛的制备方法
CN112225650A (zh) * 2019-07-15 2021-01-15 中国石油化工股份有限公司 工业级甲缩醛提纯获得高纯度甲缩醛的精制方法
CN113457193A (zh) * 2021-06-25 2021-10-01 济南大学 一种分离甲醇-甲缩醛-甲酸甲酯混合物的装置及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103613485A (zh) * 2013-12-09 2014-03-05 北京化工大学 乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法
CN104447238A (zh) * 2013-09-24 2015-03-25 中国石油化工股份有限公司 提纯聚甲醛二甲基醚的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104447238A (zh) * 2013-09-24 2015-03-25 中国石油化工股份有限公司 提纯聚甲醛二甲基醚的方法
CN103613485A (zh) * 2013-12-09 2014-03-05 北京化工大学 乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QIAOYI WANG ET AL.: "Design and Control of Distillation System for Methylal/Methanol Separation. Part 1: Extractive Distillation Using DMF as an Entrainer", 《IND. ENG. CHEM. RES.》, vol. 51, pages 1282 *
YICHUN DONG ET AL.: "Extractive distillation of methylal/methanol mixture using the mixture of dimethylformamide (DMF) and ionic liquid as entrainers", 《FUEL》, vol. 216, no. 15, pages 510 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112225650A (zh) * 2019-07-15 2021-01-15 中国石油化工股份有限公司 工业级甲缩醛提纯获得高纯度甲缩醛的精制方法
CN112225650B (zh) * 2019-07-15 2023-06-06 中国石油化工股份有限公司 工业级甲缩醛提纯获得高纯度甲缩醛的精制方法
CN110577465A (zh) * 2019-09-17 2019-12-17 无锡赫利邦化工科技有限公司 一种生产无水甲缩醛的分离工艺
CN111440057A (zh) * 2020-05-27 2020-07-24 无锡赫利邦化工科技有限公司 一种萃取精馏生产无水甲醛的制备方法
CN113457193A (zh) * 2021-06-25 2021-10-01 济南大学 一种分离甲醇-甲缩醛-甲酸甲酯混合物的装置及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109651080A (zh) 乙二醇加离子液体萃取精馏分离甲缩醛和甲醇溶液的方法
CN103613485B (zh) 乙二醇加离子液体萃取精馏分离醇水溶液的方法
CN103073388B (zh) 一种离子液体萃取精馏分离乙醇和水的方法
CN109206291A (zh) 一种氯甲烷-二甲醚的分离方法
CN107628930B (zh) 一种热泵萃取精馏分离甲醇、异丙醇和水的节能工艺
CN106220532A (zh) 一种萃取精馏分离乙腈和三乙胺的方法
CN101265152A (zh) 一种离子液体作为萃取精馏分离苯和环己烷的溶剂的应用
CN113443963B (zh) 一种混合离子液体萃取精馏分离乙醇、乙酸乙酯和水的方法
CN113214039B (zh) 一种分离三元复杂共沸混合物环己烷/正丙醇/水的萃取精馏工艺
CN110372512A (zh) 一种碳酸二甲酯的分离提纯工艺
CN104610022A (zh) 一种连续萃取精馏分离乙醇—乙酸丙酯共沸物的方法
CN106431838B (zh) 一种双塔精馏分离环己烷-甲醇非均相共沸物的方法
CN103755559A (zh) 一种离子液体萃取精馏分离乙酸乙酯-异丙醇的方法
CN112225650A (zh) 工业级甲缩醛提纯获得高纯度甲缩醛的精制方法
CN110903167B (zh) 一种热集成三塔减压萃取精馏分离乙腈-甲醇-水混合物的方法
CN101700916A (zh) 一种处理工业正丙醇废液的工艺方法及系统
CN107473947A (zh) 一种三塔热集成萃取精馏分离丙酮‑异丙醇‑水的方法
CN108569952B (zh) 一种离子液体萃取精馏分离甲醇-甲缩醛的方法
CN108191743B (zh) 一种利用共沸精馏塔侧线采出实现2-甲基吡啶脱水的方法
CN106518618A (zh) 一种混合溶剂连续萃取精馏分离异丙醇—异丙醚共沸物的方法
CN113004113A (zh) 一种以离子液体为萃取剂分离环己烷与ka油的方法
CN112661593A (zh) 一种含离子液体混合溶剂萃取精馏分离苯、环己烯和环己烷的方法
CN217187959U (zh) 一种四氢呋喃回收精制装置
CN106431836A (zh) 一种萃取精馏与闪蒸耦合分离乙醇‑水物系的工艺
CN104151137B (zh) 高压常压双塔精馏分离正丁醇和mibk共沸物系的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190419