CN112479869B - 一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，其方法先用草酸二甲酯打破甲醇与碳酸二甲酯共沸，将甲醇蒸馏分离，再将草酸二甲酯中的碳酸二甲酯蒸馏分离，从而获得高纯度草酸二甲酯，同时将甲醇与碳酸二甲酯分离。本发明不但提纯了粗草酸二甲酯，而且在不需要引入其他破沸剂的情况下将粗草酸二甲酯混合物中的甲醇与碳酸二甲酯分离，高纯度的草酸二甲酯应用于草酸二甲酯下游工业化产业，分离的甲醇再利用，分离的粗碳酸二甲酯送后续装置提纯处理。
Description
技术领域
本发明属于草酸二甲酯精馏领域，具体的说是一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法。
背景技术
乙二醇是一种重要的化工原料，主要用作溶剂、防冻剂以及合成聚酯树脂等的原料。目前，乙二醇主要采用环氧乙烷直接水合法制备。由于环氧乙烷的制备是以乙烯为原料，大量生产主要依赖于石油资源。而我国总的能源特征为富煤、有气、少油，因此将煤高效转化为乙二醇等化工原料，减少化工原料对石油资源的依赖，有利于优化能源、资源结构，具有重要的意义。
近几年来，随着煤制乙二醇技术的逐步成熟，国内兴建了一大批煤制乙二醇企业。据可靠统计，未来几年内，我国煤制乙二醇的产能将达到800万吨以上。草酸二甲酯是煤制乙二醇生产过程中的中间产物，是通过羰化合成反应制备而来，羰化合成装置反应复杂，主要目标产物为草酸二甲酯，其中还有一系列的副反应，产物包括碳酸二甲酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、甲酸甲酯及沸点高于草酸二甲酯的重组分等，产物中因杂质组分繁多且复杂，对后续加氢工艺催化剂造成较大负面影响，致使催化剂床层阻力高、寿命短等问题，因此，为保证加氢催化剂的有效运行时间，降低生产成本，必须对草酸二甲酯产物进行精制得到高纯度的目标产物。目前的处理装置基本采用常规的常压精馏、加压精馏或萃取精馏装置，专利（公开号CN104098441A）提供了工业合成气高压羰化生产草酸二甲酯并加氢制乙二醇的工艺和装置系统，专利(公开号CN110003007A)提供了煤制乙二醇羰化合成草酸二甲酯精馏提纯系统及方法，专利（公开号CN102898305A）草酸二甲酯精馏设备，专利(公开号CN210314061U)提供了煤制乙二醇羰化合成草酸二甲酯精馏提纯装置，专利(公开号CN203890271U)提供了一种工业合成气生产乙二醇并联产碳酸二甲酯的装置系统，，以上公开专利的工艺过程中涉及的草酸二甲酯的精馏，均未公开在粗草酸二甲酯中甲醇以及碳酸二甲酯的分离。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，此方法将粗草酸二甲酯精馏提纯，同时也将粗草酸二甲酯中的甲醇与碳酸二甲酯精馏分离。
一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，包括以下步骤：
（1）粗草酸二甲酯加热至80℃~120℃后进行气液分离，分离的液态和气态进入草酸二甲酯脱氢塔内进行精馏；
（2）利用草酸二甲酯打破甲醇与碳酸二甲酯的共沸，在草酸二甲酯脱氢塔内加热精馏粗草酸二甲酯，控制草酸二甲酯脱氢塔的塔釜温度为142℃~150℃，塔顶温度为65℃~75℃，塔釜压力为15KPa~25KPa，草酸二甲酯脱氢塔的塔顶气相a冷凝至35℃~50℃得到粗甲醇，粗甲醇分两部分，一部分粗甲醇流出，另一部分粗甲醇回流至草酸二甲酯脱氢塔，回流比a为0.67~1.5，草酸二甲酯脱氢塔塔釜得到的草酸二甲酯质量含量为95%-98%；
（3）质量含量为95%-98%的草酸二甲酯在碳酸二甲酯分离塔内进行加热精馏，控制碳酸二甲酯分离塔的塔釜温度为165℃~170℃，塔釜压力5KPa~15KPa，塔顶温度为65℃~75℃，在碳酸二甲酯分离塔的塔釜得到精草酸二甲酯或在碳酸二甲酯分离塔的中部侧采得到精草酸二甲酯，精草酸二甲酯的纯度为99.9%~99.99%，碳酸二甲酯分离塔的塔顶气相b冷凝至35℃~50℃得到粗碳酸二甲酯，粗碳酸二甲酯分为两部分，一部分粗碳酸二甲酯流出，另一部分粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔，回流比b为4~19；
（4）步骤（3）得到的精草酸二甲酯冷却到85℃~90℃后回流至草酸二甲酯脱氢塔精馏段，精草酸二甲酯的回流比c为0.33~0.67，剩余的精草酸二甲酯冷却作为产品产出。
如上所述步骤（1）的粗草酸二甲酯主要组分中草酸二甲酯质量含量为90%~95%，甲醇质量含量为1%~8%，0＜碳酸二甲酯质量含量≤3%。
如上所述步骤（2）中粗甲醇主要组分中甲醇质量含量为75%~93%，0＜碳酸二甲酯质量含量≤0.15%。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：
1.利用精草酸二甲酯打破甲醇与碳酸二甲酯在草酸二甲酯脱氢塔精馏段的共沸，将甲醇与粗草酸二甲酯单独分离，在碳酸二甲酯分离塔精馏段中的碳酸二甲酯与甲醇形成共沸，共同蒸馏与草酸二甲酯分离，从而获得高纯度草酸二甲酯。
2.不引入其它破沸剂从而节约了资源，分离出的碳酸二甲酯更容易分离，草酸二甲酯中的甲醇和碳酸二甲酯含量更少，分离出的粗甲醇中碳酸二甲酯含量少，便于后续工段甲醇脱水处理，也减轻了后续废水处理压力。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图；
图中：1-进出料换热器；2-脱轻塔给料罐；3-草酸二甲酯脱轻塔；4-脱轻塔顶冷凝器；5-脱轻塔回流罐；6-脱轻塔回流泵；7-脱轻塔再沸器；8-脱轻塔釜泵；9-碳酸二甲酯分离塔；10-碳酸二甲酯塔顶冷凝器；11-放空冷凝器；12-碳酸二甲酯分离塔回流罐；13-碳酸二甲酯分离塔回流泵；14-碳酸二甲酯冷却器；15-精草酸二甲酯侧采罐；16-精草酸二甲酯泵；17-热水冷却器；18-重组分泵；19-碳酸二甲酯分离塔再沸器；20-精草酸二甲酯回流冷却器。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员更加准确地理解本发明的技术方案、工作原理，下面以实施例的方式进行详细描述。
实施例中草酸二甲酯脱轻塔3和碳酸二甲酯分离塔9优选填料塔；
实施例1
参照图1，本发明包括一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，包括以下步骤：
（1）粗草酸二甲酯储罐中的粗草酸二甲酯，其质量组份为草酸二甲酯90%、甲醇8%、碳酸二甲酯1%，还有少量的甲酸甲酯、甲酸等，粗草酸二甲酯的流量为65m³/h，粗草酸二甲酯经进出料换热器1加热至80℃~85℃后进入脱轻塔给料罐2，在脱轻塔给料罐2中进行气液分离，液态的粗草酸二甲酯从脱轻塔给料罐2底部进入草酸二甲酯脱轻塔3，分离的气态从脱轻塔给料罐2顶部进入草酸二甲酯脱轻塔3；
（2）粗草酸二甲酯在草酸二甲酯脱轻塔3内经脱轻塔再沸器7加热精馏，草酸二甲酯脱轻塔3塔釜温度控制在142℃，草酸二甲酯脱轻塔3的塔釜压力控制在15KPa~17KPa，草酸二甲酯脱轻塔3的塔顶温度控制在65℃~67℃，在草酸二甲酯脱轻塔3顶部得到工艺气相a，工艺气相a经脱轻塔顶冷凝器4冷凝得到粗甲醇，粗甲醇的温度控制在35℃~37℃，粗甲醇进入脱轻塔回流罐5，不凝气去压缩装置，粗甲醇组分主要为甲醇、甲酸甲酯，控制脱轻塔回流罐5中的粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比a为0.67，脱轻塔回流泵6将脱轻塔回流罐5中的粗甲醇加压后，一部分粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔塔顶，另一部分粗甲醇经粗甲醇冷却器冷却后送甲酸甲酯分离装置，草酸二甲酯脱氢塔塔釜得到的草酸二甲酯质量含量为95%-98%；
（3）质量含量为95%-98%的草酸二甲酯由脱轻塔釜泵8送入碳酸二甲酯分离塔9中经碳酸二甲酯分离塔再沸器19进行加热精馏，碳酸二甲酯分离塔9塔釜温度控制在165℃，碳酸二甲酯分离塔9的塔釜压力控制在5KPa~6KPa，碳酸二甲酯分离塔9的塔顶温度控制在65℃~67℃，在碳酸二甲酯分离塔9得到工艺气相b，工艺气相b经碳酸二甲酯塔顶冷凝器10和放空冷凝器11冷凝得到粗碳酸二甲酯，粗碳酸二甲酯的温度控制在35℃~37℃，不凝气去放空，粗碳酸二甲酯进入碳酸二甲酯分离塔回流罐12，控制碳酸二甲酯分离塔回流罐12中粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9塔顶的回流比b为4，碳酸二甲酯分离塔回流泵13将碳酸二甲酯分离塔回流罐12中的粗碳酸二甲酯加压后，一部分粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9，另一部分粗碳酸二甲酯经碳酸二甲酯冷却器14冷却后送粗碳酸二甲酯储罐；碳酸二甲酯分离塔9塔釜得到精草酸二甲酯；
（4）精草酸二甲酯经精草酸二甲酯泵16加压后进入进出料换热器1与粗草酸二甲酯进行换热，控制精草酸二甲酯回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比c为0.33，一部分精草酸二甲酯经精草酸二甲酯回流冷却器20冷却后回流至草酸二甲酯脱轻塔3顶部，另一部分精草酸二甲酯进入热水冷却器17与80℃的热水再次降温至85℃后送精草酸二甲酯储罐。
经上述步骤精馏，得到精草酸二甲酯主要组分中草酸二甲酯质量含量为99.900%~99.910%，碳酸二甲酯质量含量为0.019%~0.020%，甲醇质量含量为0.009~0.010；得到的粗甲醇主要组分中甲醇质量含量为75.0%~75.8%，碳酸二甲酯质量含量为0.148~0.150。
对精草酸二甲酯采样进行分析，分析结果如下表：
对粗甲醇采样进行分析，分析结果如下表：
实施例2
参照图1，本发明包括一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，包括以下步骤：
（1）粗草酸二甲酯储罐中的粗草酸二甲酯，其质量组份为草酸二甲酯95%、甲醇4%、碳酸二甲酯0.1%，还有少量的甲酸甲酯、甲酸等，粗草酸二甲酯的流量为30m³/h，粗草酸二甲酯经进出料换热器1加热至115℃~120℃后进入脱轻塔给料罐2，在脱轻塔给料罐2中进行气液分离，液态的粗草酸二甲酯从脱轻塔给料罐2底部进入草酸二甲酯脱轻塔3，分离的气态从脱轻塔给料罐2顶部进入草酸二甲酯脱轻塔3；
（2）粗草酸二甲酯在草酸二甲酯脱轻塔3内经脱轻塔再沸器7加热精馏，草酸二甲酯脱轻塔3塔釜温度控制在150℃，草酸二甲酯脱轻塔3的塔釜压力控制在19KPa~21KPa，草酸二甲酯脱轻塔3的塔顶温度控制在65℃~67℃，在草酸二甲酯脱轻塔3顶部得到工艺气相a，工艺气相a经脱轻塔顶冷凝器4冷凝得到粗甲醇，粗甲醇的温度控制在35℃~37℃，粗甲醇进入脱轻塔回流罐5，不凝气去压缩装置，粗甲醇组分主要为甲醇、甲酸甲酯，控制脱轻塔回流罐5中的粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比a为1.5，脱轻塔回流泵6将脱轻塔回流罐5中的粗甲醇加压后，一部分粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶，另一部分粗甲醇经粗甲醇冷却器冷却后送甲酸甲酯分离装置，草酸二甲酯脱氢塔塔釜得到的草酸二甲酯质量含量为95%-98%；
（3）质量含量为95%-98%的草酸二甲酯由脱轻塔釜泵8送入碳酸二甲酯分离塔9中经碳酸二甲酯分离塔再沸器19进行加热精馏，碳酸二甲酯分离塔9塔釜温度控制在170℃，碳酸二甲酯分离塔9的塔釜压力控制在9KPa~11KPa，碳酸二甲酯分离塔9的塔顶温度控制在65℃~67℃，在碳酸二甲酯分离塔9得到工艺气相b，工艺气相b经碳酸二甲酯塔顶冷凝器10和放空冷凝器11冷凝得到粗碳酸二甲酯，粗碳酸二甲酯的温度控制在35℃~37℃，不凝气去放空，粗碳酸二甲酯进入碳酸二甲酯分离塔回流罐12，控制碳酸二甲酯分离塔回流罐12中粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9塔顶的回流比b为19，碳酸二甲酯分离塔回流泵13将碳酸二甲酯分离塔回流罐12中的粗碳酸二甲酯加压后，一部分粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9，另一部分粗碳酸二甲酯经碳酸二甲酯冷却器14冷却后送粗碳酸二甲酯储罐；从碳酸二甲酯分离塔9中部侧采出精草酸二甲酯。
（4）精草酸二甲酯进入精草酸二甲酯侧采罐15，精草酸二甲酯侧采罐15中的精草酸二甲酯由精草酸二甲酯泵16送至进出料换热器1与粗草酸二甲酯换热，控制精草酸二甲酯回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比c为0.67，一部分精草酸二甲酯经精草酸二甲酯回流冷却器20冷却后回流至草酸二甲酯脱轻塔3顶部，另一部分精草酸二甲酯进入热水冷却器17与80℃的热水再次降温至85℃后送精草酸二甲酯储罐，碳酸二甲酯分离塔9塔釜液由重组分泵18送重组分储罐。。
经上述步骤精馏，得到精草酸二甲酯主要组分中草酸二甲酯质量含量为99.988%~99.990%，碳酸二甲酯质量含量为0.001，甲醇质量含量为0.001；得到的粗甲醇主要组分中甲醇质量含量为92.8%~92.9%，碳酸二甲酯质量含量为0.001。
对精草酸二甲酯采样进行分析，分析结果如下表：
对粗甲醇采样进行分析，分析结果如下表：
实施例3
参照图1，本发明包括一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，包括以下步骤：
（1）粗草酸二甲酯储罐中的粗草酸二甲酯，其质量组份为草酸二甲酯95%、甲醇1%、碳酸二甲酯3%，还有少量的甲酸甲酯、甲酸等，粗草酸二甲酯的流量为50m³/h，粗草酸二甲酯经进出料换热器1加热至98℃~102℃后进入脱轻塔给料罐2，在脱轻塔给料罐2中进行气液分离，液态的粗草酸二甲酯从脱轻塔给料罐2底部进入草酸二甲酯脱轻塔3，分离的气态从脱轻塔给料罐2顶部进入草酸二甲酯脱轻塔3；
（2）粗草酸二甲酯在草酸二甲酯脱轻塔3内经脱轻塔再沸器7加热精馏，草酸二甲酯脱轻塔3塔釜温度控制在146℃，草酸二甲酯脱轻塔3的塔釜压力控制在19KPa~21KPa，草酸二甲酯脱轻塔3的塔顶温度控制在69℃~71℃，在草酸二甲酯脱轻塔3顶部得到工艺气相a，工艺气相a经脱轻塔顶冷凝器4冷凝得到粗甲醇，粗甲醇的温度控制在41℃~44℃，粗甲醇进入脱轻塔回流罐5，不凝气去压缩装置，粗甲醇组分主要为甲醇、甲酸甲酯，控制脱轻塔回流罐5中的粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比a为1，脱轻塔回流泵6将脱轻塔回流罐5中的粗甲醇加压后，一部分粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶，另一部分粗甲醇经粗甲醇冷却器冷却后送甲酸甲酯分离装置，草酸二甲酯脱氢塔塔釜得到的草酸二甲酯质量含量为95%-98%；
（3）质量含量为95%-98%的草酸二甲酯由脱轻塔釜泵8送入碳酸二甲酯分离塔9中经碳酸二甲酯分离塔再沸器19进行加热精馏，碳酸二甲酯分离塔9塔釜温度控制在168℃，碳酸二甲酯分离塔9的塔釜压力控制在9KPa~11KPa，碳酸二甲酯分离塔9的塔顶温度控制在69℃~71℃，在碳酸二甲酯分离塔9得到工艺气相b，工艺气相b经碳酸二甲酯塔顶冷凝器10和放空冷凝器11冷凝得到粗碳酸二甲酯，粗碳酸二甲酯的温度控制在41℃~44℃，不凝气去放空，粗碳酸二甲酯进入碳酸二甲酯分离塔回流罐12，控制碳酸二甲酯分离塔回流罐12中粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9塔顶的回流比b为12，碳酸二甲酯分离塔回流泵13将碳酸二甲酯分离塔回流罐12中的粗碳酸二甲酯加压后，一部分粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9，另一部分粗碳酸二甲酯经碳酸二甲酯冷却器14冷却后送粗碳酸二甲酯储罐；碳酸二甲酯分离塔9塔釜得到精草酸二甲酯；
（4）精草酸二甲酯经精草酸二甲酯泵16加压后进入进出料换热器1与粗草酸二甲酯进行换热，控制精草酸二甲酯回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比c为0.48，一部分精草酸二甲酯经精草酸二甲酯回流冷却器20冷却后回流至草酸二甲酯脱轻塔3顶部，另一部分精草酸二甲酯进入热水冷却器17与80℃的热水再次降温至87℃后送精草酸二甲酯储罐。
经上述步骤精馏，得到精草酸二甲酯主要组分中草酸二甲酯质量含量为99.937%~99.942%，碳酸二甲酯质量含量为0.016%~0.017%，甲醇质量含量为0.054%~0.066%；得到的粗甲醇主要组分中甲醇质量含量为88.4%~90.2%，碳酸二甲酯质量含量为0.088%~0.107%。
对精草酸二甲酯采样进行分析，分析结果如下表：
对粗甲醇采样进行分析，分析结果如下表：
实施例4
参照图1，本发明包括一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，包括以下步骤：
（1）粗草酸二甲酯储罐中的粗草酸二甲酯，其质量组份为草酸二甲酯92.5%、甲醇4%、碳酸二甲酯2%，还有少量的甲酸甲酯、甲酸等，粗草酸二甲酯的流量为80m³/h，粗草酸二甲酯经进出料换热器1加热至115℃~120℃后进入脱轻塔给料罐2，在脱轻塔给料罐2中进行气液分离，液态的粗草酸二甲酯从脱轻塔给料罐2底部进入草酸二甲酯脱轻塔3，分离的气态从脱轻塔给料罐2顶部进入草酸二甲酯脱轻塔3；
（2）粗草酸二甲酯在草酸二甲酯脱轻塔3内经脱轻塔再沸器7加热精馏，草酸二甲酯脱轻塔3塔釜温度控制在150℃，草酸二甲酯脱轻塔3的塔釜压力控制在23KPa~25KPa，草酸二甲酯脱轻塔3的塔顶温度控制在73℃~75℃，在草酸二甲酯脱轻塔3顶部得到工艺气相a，工艺气相a经脱轻塔顶冷凝器4冷凝得到粗甲醇，粗甲醇的温度控制在47℃~50℃，粗甲醇进入脱轻塔回流罐5，不凝气去压缩装置，粗甲醇组分主要为甲醇、甲酸甲酯，控制脱轻塔回流罐5中的粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比a为1.1~1.2，脱轻塔回流泵6将脱轻塔回流罐5中的粗甲醇加压后，一部分粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶，另一部分粗甲醇经粗甲醇冷却器冷却后送甲酸甲酯分离装置，草酸二甲酯脱氢塔塔釜得到的草酸二甲酯质量含量为95%-98%；
（3）质量含量为95%-98%的草酸二甲酯由脱轻塔釜泵8送入碳酸二甲酯分离塔9中经碳酸二甲酯分离塔再沸器19进行加热精馏，碳酸二甲酯分离塔9塔釜温度控制在170℃，碳酸二甲酯分离塔9的塔釜压力控制在4KPa~15KPa，碳酸二甲酯分离塔9的塔顶温度控制在73℃~75℃，在碳酸二甲酯分离塔9得到工艺气相b，工艺气相b经碳酸二甲酯塔顶冷凝器10和放空冷凝器11冷凝得到粗碳酸二甲酯，粗碳酸二甲酯的温度控制在47℃~50℃，不凝气去放空，粗碳酸二甲酯进入碳酸二甲酯分离塔回流罐12，控制碳酸二甲酯分离塔回流罐12中粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9塔顶的回流比b为12，碳酸二甲酯分离塔回流泵13将碳酸二甲酯分离塔回流罐12中的粗碳酸二甲酯加压后，一部分粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9，另一部分粗碳酸二甲酯经碳酸二甲酯冷却器14冷却后送粗碳酸二甲酯储罐；碳酸二甲酯分离塔9塔釜得到精草酸二甲酯；
（4）精草酸二甲酯经精草酸二甲酯泵16加压后进入进出料换热器1与粗草酸二甲酯进行换热，控制精草酸二甲酯回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比c为0.48，一部分精草酸二甲酯经精草酸二甲酯回流冷却器20冷却后回流至草酸二甲酯脱轻塔3顶部，另一部分精草酸二甲酯进入热水冷却器17与80℃的热水再次降温至90℃后送精草酸二甲酯储罐。
经上述步骤精馏，得到精草酸二甲酯主要组分中草酸二甲酯质量含量为99.941%~99.949%，碳酸二甲酯质量含量为0.011%~0.014%，甲醇质量含量为0.067%~0.080%；得到的粗甲醇主要组分中甲醇质量含量为89.9%~91.0%，碳酸二甲酯质量含量为0.105%~0.123%。
对精草酸二甲酯采样进行分析，分析结果如下表：
对粗甲醇采样进行分析，分析结果如下表：
实施例5
参照图1，本发明包括一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，包括以下步骤：
（1）粗草酸二甲酯储罐中的粗草酸二甲酯，其质量组份为草酸二甲酯91%、甲醇5%、碳酸二甲酯3%，还有少量的甲酸甲酯、甲酸等，粗草酸二甲酯的流量为80m³/h，粗草酸二甲酯经进出料换热器1加热至115℃~120℃后进入脱轻塔给料罐2，在脱轻塔给料罐2中进行气液分离，液态的粗草酸二甲酯从脱轻塔给料罐2底部进入草酸二甲酯脱轻塔3，分离的气态从脱轻塔给料罐2顶部进入草酸二甲酯脱轻塔3；
（2）粗草酸二甲酯在草酸二甲酯脱轻塔3内经脱轻塔再沸器7加热精馏，草酸二甲酯脱轻塔3塔釜温度控制在150℃，草酸二甲酯脱轻塔3的塔釜压力控制在23KPa~25KPa，草酸二甲酯脱轻塔3的塔顶温度控制在73℃~75℃，在草酸二甲酯脱轻塔3顶部得到工艺气相a，工艺气相a经脱轻塔顶冷凝器4冷凝得到粗甲醇，粗甲醇的温度控制在47℃~50℃，粗甲醇进入脱轻塔回流罐5，不凝气去压缩装置，粗甲醇组分主要为甲醇、甲酸甲酯，控制脱轻塔回流罐5中的粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比a为1.5，脱轻塔回流泵6将脱轻塔回流罐5中的粗甲醇加压后，一部分粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶，另一部分粗甲醇经粗甲醇冷却器冷却后送甲酸甲酯分离装置，草酸二甲酯脱氢塔塔釜得到的草酸二甲酯质量含量为95%-98%；
（3）质量含量为95%-98%的草酸二甲酯由脱轻塔釜泵8送入碳酸二甲酯分离塔9中经碳酸二甲酯分离塔再沸器19进行加热精馏，碳酸二甲酯分离塔9塔釜温度控制在170℃，碳酸二甲酯分离塔9的塔釜压力控制在14KPa~15KPa，碳酸二甲酯分离塔9的塔顶温度控制在73℃~75℃，在碳酸二甲酯分离塔9得到工艺气相b，工艺气相b经碳酸二甲酯塔顶冷凝器10和放空冷凝器11冷凝得到粗碳酸二甲酯，粗碳酸二甲酯的温度控制在47℃~50℃，不凝气去放空，粗碳酸二甲酯进入碳酸二甲酯分离塔回流罐12，控制碳酸二甲酯分离塔回流罐12中粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9塔顶的回流比b为18~19，碳酸二甲酯分离塔回流泵13将碳酸二甲酯分离塔回流罐12中的粗碳酸二甲酯加压后，一部分粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9，另一部分粗碳酸二甲酯经碳酸二甲酯冷却器14冷却后送粗碳酸二甲酯储罐；从碳酸二甲酯分离塔9中部侧采出精草酸二甲酯。
（4）精草酸二甲酯进入精草酸二甲酯侧采罐15，精草酸二甲酯侧采罐15中的精草酸二甲酯由精草酸二甲酯泵16送至进出料换热器1与粗草酸二甲酯换热，控制精草酸二甲酯回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比c为0.67，一部分精草酸二甲酯经精草酸二甲酯回流冷却器20冷却后回流至草酸二甲酯脱轻塔3顶部，另一部分精草酸二甲酯进入热水冷却器17与80℃的热水再次降温至90℃后送精草酸二甲酯储罐，碳酸二甲酯分离塔9塔釜液由重组分泵18送重组分储罐。。
经上述步骤精馏，得到精草酸二甲酯主要组分中草酸二甲酯质量含量为99.963%~99.970%，碳酸二甲酯质量含量为0.010%~0.013%，甲醇质量含量为0.032%~0.038%；得到的粗甲醇主要组分中甲醇质量含量为91.6%~92.1%，碳酸二甲酯质量含量为0.069%~0.080%。
对精草酸二甲酯采样进行分析，分析结果如下表：
对粗甲醇采样进行分析，分析结果如下表：
实施例6
参照图1，本发明包括一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，包括以下步骤：
（1）粗草酸二甲酯储罐中的粗草酸二甲酯，其质量组份为草酸二甲酯92.5%、甲醇5%、碳酸二甲酯2%，还有少量的甲酸甲酯、甲酸等，粗草酸二甲酯的流量为65m³/h，粗草酸二甲酯经进出料换热器1加热至98℃~102℃后进入脱轻塔给料罐2，在脱轻塔给料罐2中进行气液分离，液态的粗草酸二甲酯从脱轻塔给料罐2底部进入草酸二甲酯脱轻塔3，分离的气态从脱轻塔给料罐2顶部进入草酸二甲酯脱轻塔3；
（2）粗草酸二甲酯在草酸二甲酯脱轻塔3内经脱轻塔再沸器7加热精馏，草酸二甲酯脱轻塔3塔釜温度控制在146℃，草酸二甲酯脱轻塔3的塔釜压力控制在19KPa~21KPa，草酸二甲酯脱轻塔3的塔顶温度控制在69℃~71℃，在草酸二甲酯脱轻塔3顶部得到工艺气相a，工艺气相a经脱轻塔顶冷凝器4冷凝得到粗甲醇，粗甲醇的温度控制在41℃~44℃，粗甲醇进入脱轻塔回流罐5，不凝气去压缩装置，粗甲醇组分主要为甲醇、甲酸甲酯，控制脱轻塔回流罐5中的粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比a为1，脱轻塔回流泵6将脱轻塔回流罐5中的粗甲醇加压后，一部分粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶，另一部分粗甲醇经粗甲醇冷却器冷却后送甲酸甲酯分离装置，草酸二甲酯脱氢塔塔釜得到的草酸二甲酯质量含量为95%-98%；
（3）质量含量为95%-98%的草酸二甲酯由脱轻塔釜泵8送入碳酸二甲酯分离塔9中经碳酸二甲酯分离塔再沸器19进行加热精馏，碳酸二甲酯分离塔9塔釜温度控制在168℃，碳酸二甲酯分离塔9的塔釜压力控制在9KPa~11KPa，碳酸二甲酯分离塔9的塔顶温度控制在69℃~71℃，在碳酸二甲酯分离塔9得到工艺气相b，工艺气相b经碳酸二甲酯塔顶冷凝器10和放空冷凝器11冷凝得到粗碳酸二甲酯，粗碳酸二甲酯的温度控制在41℃~44℃，不凝气去放空，粗碳酸二甲酯进入碳酸二甲酯分离塔回流罐12，控制碳酸二甲酯分离塔回流罐12中粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9塔顶的回流比b为12，碳酸二甲酯分离塔回流泵13将碳酸二甲酯分离塔回流罐12中的粗碳酸二甲酯加压后，一部分粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔9，另一部分粗碳酸二甲酯经碳酸二甲酯冷却器14冷却后送粗碳酸二甲酯储罐；从碳酸二甲酯分离塔9中部侧采出精草酸二甲酯。
（4）精草酸二甲酯进入精草酸二甲酯侧采罐15，精草酸二甲酯侧采罐15中的精草酸二甲酯由精草酸二甲酯泵16送至进出料换热器1与粗草酸二甲酯换热，控制精草酸二甲酯回流至草酸二甲酯脱轻塔3塔顶的回流比c为0.48，一部分精草酸二甲酯经精草酸二甲酯回流冷却器20冷却后回流至草酸二甲酯脱轻塔3顶部，另一部分精草酸二甲酯进入热水冷却器17与80℃的热水再次降温至87℃后送精草酸二甲酯储罐，碳酸二甲酯分离塔9塔釜液由重组分泵18送重组分储罐。
经上述步骤精馏，得到精草酸二甲酯主要组分中草酸二甲酯质量含量为99.967%~99.971%，碳酸二甲酯质量含量为0.009%~0.011%，甲醇质量含量为0.018%~0.025%；得到的粗甲醇主要组分中甲醇质量含量为90.4%~91.5%，碳酸二甲酯质量含量为0.009%~0.016%。
对精草酸二甲酯采样进行分析，分析结果如下表：
对粗甲醇采样进行分析，分析结果如下表：
Claims (2)
1.一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）粗草酸二甲酯加热至80℃~120℃后进行气液分离，分离的液态和气态进入草酸二甲酯脱轻塔内进行精馏；
（2）利用草酸二甲酯打破甲醇与碳酸二甲酯的共沸，在草酸二甲酯脱轻塔内加热精馏粗草酸二甲酯，控制草酸二甲酯脱轻塔的塔釜温度为142℃~150℃，塔顶温度为65℃~75℃，塔釜压力为15KPa~25KPa，草酸二甲酯脱轻塔的塔顶气相a冷凝至35℃~50℃得到粗甲醇，粗甲醇分两部分，一部分粗甲醇流出，另一部分粗甲醇回流至草酸二甲酯脱轻塔，回流比a为0.67~1.5，草酸二甲酯脱轻塔塔釜得到的草酸二甲酯质量含量为95%-98%；
（3）质量含量为95%-98%的草酸二甲酯在碳酸二甲酯分离塔内进行加热精馏，控制碳酸二甲酯分离塔的塔釜温度为165℃~170℃，塔釜压力5KPa~15KPa，塔顶温度为65℃~75℃，在碳酸二甲酯分离塔的塔釜得到精草酸二甲酯或在碳酸二甲酯分离塔的中部侧采得到精草酸二甲酯，精草酸二甲酯的纯度为99.9%~99.99%，碳酸二甲酯分离塔的塔顶气相b冷凝至35℃~50℃得到粗碳酸二甲酯，粗碳酸二甲酯分为两部分，一部分粗碳酸二甲酯流出，另一部分粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔，回流比b为4~19；
（4）步骤（3）得到的精草酸二甲酯冷却到85℃~90℃后回流至草酸二甲酯脱轻塔精馏段，精草酸二甲酯的回流比c为0.33~0.67，剩余的精草酸二甲酯冷却作为产品产出；
所述的步骤（1）的粗草酸二甲酯主要组分中草酸二甲酯质量含量为90%~95%，甲醇质量含量为1%~8%，0＜碳酸二甲酯质量含量≤3%。
2.根据权利要求1所述的一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，其特征在于，所述的步骤（2）中粗甲醇主要组分中甲醇质量含量为75%~93%，0＜碳酸二甲酯质量含量≤0.15%。
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