CN115784844A - 一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法 - Google Patents

一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法 Download PDF

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乔世朋
李鸿雁
李小鹤
叶陆仟
解田
陈光洪
张岩松
戴建
郑丽敏
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Abstract

本发明公开了一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,该方法在工业生成季戊四醇的工艺中,利用多塔串联,回收过量甲醛,精制甲醇,实现缩合液中的有价值物质的回收利用。采用反应精馏技术,选用酸性催化剂分解季戊四醇缩合液中微量的醇衍生物和醛衍生物;本发明具体包括精馏一塔、精馏二塔和精馏三塔等步骤。充分回收缩合液中过量的甲醛和甲醇,同时去除季戊四醇等大分子杂质,降低高温有色物质,提高季戊四醇含量。本发明对精馏系统进行研究,将分离回收的甲醛直接利用,并脱出甲醇进行精制,本发明方法采用多塔串联的工艺,设备价值高,资源利用率高,采用高配比缩合反应,利于乙醛的转化。

Description

一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大 分子杂质的方法
技术领域
本发明属于化工生产方法技术领域,具体的说是涉及一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法。
背景技术
甲醛、乙醛在碱性条件下发生缩合反应生成季戊四醇,工业上采用甲醛过量的工艺方法,保证乙醛的完全转化。原料甲醛含有部分甲醇,同时缩合副反应生成一部分甲醇。过量的甲醛需要采用精馏的工艺进行回收利用,在回收甲醛的过程中,甲醇也被回收。甲醛中的甲醇影响甲醛的回收利用,既不能作为甲醇氧化甲醛用,又影响甲醛的使用。现有技术中通常采用钠法间歇式生产季戊四醇,季戊四醇以甲醛和乙醛为原料在液碱催化下缩合反应,在反应过程中生成部分甲醇及其他高温变色杂质,影响季戊四醇产品质量。因此就需要对精馏系统进行研究,将分离回收的甲醛直接利用,并脱出甲醇进行精制。
发明内容
本发明为了克服现有技术存在的不足,提供一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的:本发明公开了一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,该方法在工业生成季戊四醇的工艺中,利用多塔串联,回收过量甲醛,精制甲醇;采用反应精馏技术,选用酸性催化剂分解季戊四醇缩合液中微量的醇衍生物和醛衍生物;
本发明方法具体包括如下步骤:
(1)精馏一塔:进料时添加1%~5%的酸性催化剂,塔釜温度125℃~135℃,塔顶温度102℃~107℃;塔顶缩合液中的甲醛、水和甲醇汽化经过换热器进入二塔。塔釜中的缩合液在酸性催化剂存在的条件下,充分利用精馏塔内能量,分解部分大分子及高沸点物质,抑制因高温导致季戊四醇变黄;
(2)精馏二塔:塔釜温度103℃~105℃,塔顶温度60℃~70℃,主要将分甲醛中的甲醇从塔顶汽化经冷凝分离后进入三塔;
(3)精馏三塔:塔釜温度68℃~75℃,塔顶温度65℃~67℃,主要将得到的甲醇进行精制回收。
作为本发明的优选实施方式,酸性催化剂为甲基磺酸、乙酸、甲酸、硫酸和阳离子交换树脂中的一种或多种。
精馏一塔步骤中:进料时添加3%的酸性催化剂,塔釜温度130℃,塔顶温度105℃。塔釜液在酸性催化剂的作用下提供游离氢,分解微量的醇衍生物和醛衍生物;缩合液杂质含量下降至0.2%~0.8%,甲醛为0%,甲醇为0%,塔釜液采出进入下一工序。
精馏二塔步骤中:塔釜温度104℃,塔顶温度65℃。塔釜液回收甲醛,塔釜中甲醛含量5%~8%,醇含量为0%。
精馏三塔步骤中:塔釜温度70℃,塔顶温度66℃,主要将得到的甲醇进行精制回收。塔顶汽经过冷凝后一部分回流,一部分采出,采出的甲醇含量达到93%以上;塔釜液作为二塔回流,主要将得到的甲醇进行精制回收。
本发明方法中会用到用于化学吸附少量杂质的反应精馏一塔,还用到用于去除甲醛中的甲醇的反应精馏二塔,以及用于精制甲醇的反应精馏三塔。
本发明的有益效果是:本发明公开了一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛、甲醇及除杂的方法,本发明通过多塔串联和反应精馏等技术,具体依次包括精馏一塔、精馏二塔和精馏三塔等步骤,充分回收缩合液中过量的甲醛和甲醇,同时去除季戊四醇等大分子杂质,降低高温有色物质,提高季戊四醇含量。本发明方法对精馏系统进行研究,将分离回收的甲醛直接利用,并脱出甲醇进行精制,本发明通过采用多塔串联的精馏方式,回收甲醛,精制得到甲醇,实现缩合液中的有价值物质的回收利用,采用多塔串联的工艺,设备价值高,资源利用率高,采用高配比缩合反应,利于乙醛的转化。
季戊四醇缩合液产生的部分杂质导致季戊四醇熔融状态呈淡黄色,影响季戊四醇润滑油等下游产品的性能。经过检测分析,季戊四醇缩合反应产生微量的醇、醛衍生物导致物料熔融色度变黄。经过对醇、醛衍生物的性质研究,利用催化反应去除。结合精馏系统,充分利用精馏塔内的热能,在缩合液中加入催化剂,为醇、醛的衍生物提供游离氢,催化反应去除杂质,即反应精馏。本发明采用反应精馏工艺,后续工序步骤少、节约生产空间、降低能耗、产品质量得到提升。该方法使设备使用寿命有所降低,所以需采用专用设备,降低酸性催化剂对设备的腐蚀。
附图说明
图1是本发明季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法的流程框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明作详细描述。
实施例1:如图1所示,本发明公开了一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,该方法在工业生成季戊四醇的工艺中,利用多塔串联,回收过量甲醛,精制甲醇;采用反应精馏技术,选用酸性催化剂分解季戊四醇缩合液中微量的醇衍生物和醛衍生物;
该方法具体包括如下步骤:
(1)精馏一塔:进料时添加1%的酸性催化剂(甲基磺酸、乙酸、甲酸、硫酸、阳离子交换树脂等),塔釜温度130℃,塔顶温度103℃;缩合液杂质含量0.8%,甲醛为0%,甲醇为0%,塔釜液采出进入下一工序;塔顶的甲醛、水、甲醇汽化经过换热器进入二塔。
(2)精馏二塔:塔釜温度103℃,塔顶温度70℃,主要将分甲醛中的甲醇从塔顶汽化经冷凝后进入三塔,塔釜液回收甲醛,塔釜中甲醛含量5.6%,醇含量为0%。
(3)精馏三塔:塔釜温度68℃~75℃,塔顶温度65℃~67℃,主要将得到的甲醇进行精制回收;塔顶汽经过冷凝后一部分回流、一部分采出,采出的甲醇含量达到93%。
实施例2:如图1所示,本发明公开了一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,该方法在工业生成季戊四醇的工艺中,利用多塔串联,回收过量甲醛,精制甲醇;采用反应精馏技术,选用酸性催化剂分解季戊四醇缩合液中微量的醇衍生物和醛衍生物;
该方法具体包括如下步骤:
(1)精馏一塔:进料时添加3%的酸性催化剂(甲基磺酸、乙酸、甲酸、硫酸、阳离子交换树脂等),塔釜温度134℃,塔顶温度105℃;缩合液杂质含量0.4%,甲醛为0%,甲醇为0%,塔釜液采出进入下一工序;塔顶的甲醛、水、甲醇汽化经过换热器进入二塔。
(2)精馏二塔:塔釜温度105℃,塔顶温度72℃;主要将分甲醛中的甲醇从塔顶汽化经冷凝后进入三塔;塔釜液回收甲醛,塔釜中甲醛含量7%,醇含量为0%。
(3)精馏三塔:塔釜温度72℃,塔顶温度66℃;主要将得到的甲醇进行精制回收;塔顶汽经过冷凝后一部分回流、一部分采出,采出的甲醇含量达到94%。
最后应当说明的是,以上内容仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换,均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,其特征在于:所述方法在工业生成季戊四醇的工艺中,利用多塔串联,回收过量甲醛,精制甲醇;采用反应精馏技术,选用酸性催化剂分解季戊四醇缩合液中微量的醇衍生物和醛衍生物;
所述方法具体包括如下步骤:
(1)精馏一塔:进料时添加1%~5%的酸性催化剂,塔釜温度125℃~135℃,塔顶温度102℃~107℃;塔顶缩合液中的甲醛、水和甲醇汽化经过换热器进入二塔;塔釜中的缩合液在酸性催化剂存在的条件下,充分利用精馏塔内能量,分解部分大分子及高沸点物质,抑制因高温导致季戊四醇变黄;
(2)精馏二塔:塔釜温度103℃~105℃,塔顶温度60℃~70℃,主要将分甲醛中的甲醇从塔顶汽化经冷凝分离后进入三塔;
(3)精馏三塔:塔釜温度68℃~75℃,塔顶温度65℃~67℃,主要将得到的甲醇进行精制回收。
2.根据权利要求1所述的一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,其特征在于:所述酸性催化剂为甲基磺酸、乙酸、甲酸、硫酸和阳离子交换树脂中的一种或多种。
3.根据权利要求1或2所述的一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,其特征在于:所述精馏一塔步骤中:塔釜液在酸性催化剂的作用下提供游离氢,分解微量的醇衍生物和醛衍生物;缩合液杂质含量下降至0.2%~0.8%,甲醛为0%,甲醇为0%,塔釜液采出进入下一工序。
4.根据权利要求1或2所述的一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,其特征在于:所述精馏二塔步骤中:塔釜液回收甲醛,塔釜中甲醛含量5%~8%,醇含量为0%。
5.根据权利要求1或2所述的一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,其特征在于:所述精馏三塔步骤中:塔顶汽经过冷凝后一部分回流,一部分采出,采出的甲醇含量达到93%以上;塔釜液作为二塔回流,主要将得到的甲醇进行精制回收。
6.根据权利要求1或2所述的一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,其特征在于:所述精馏一塔步骤中:进料时添加3%的酸性催化剂,塔釜温度130℃,塔顶温度105℃。
7.根据权利要求1或2所述的一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,其特征在于:所述精馏二塔步骤中:塔釜温度104℃,塔顶温度65℃。
8.根据权利要求1或2所述的一种季戊四醇多塔串联高效精馏回收甲醛和甲醇以及去除大分子杂质的方法,其特征在于:所述精馏三塔步骤中:塔釜温度70℃,塔顶温度66℃,主要将得到的甲醇进行精制回收。
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