CN1218031A - 水萃取精馏分离碳酸二甲酯工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水萃取精分离碳酸二甲酯工艺,将液相甲醇氧化羰基化法所得的含碳酸二甲酯DMC与甲醇共沸物和水的混合物,从水萃取精馏塔中部连续进入,萃水从塔顶喷淋,喷淋后的塔顶气相经冷凝器冷凝后分为以水为主要成分的水相及以DMC为主要成分的油相,油相进入产品精馏塔,水相返回进入水萃取精馏塔中部的混合物中,水萃取精馏塔底部釜液为甲醇水溶液。本工艺水萃取精馏塔无回流,效率高,能耗低,经济性好。

Description

水萃取精馏分离碳酸二甲酯工艺

本发明涉及一种分离碳酸二甲酯(DMC)的工艺方法，特别是涉及一种水萃取精馏分离碳酸二甲酯工艺。

本发明待分离的物料是液相甲醇氧化羰基化法所得的含碳酸二甲酯DMC与甲醇在63℃的共沸物(重量比，CH₃OH70％,DMC30％)和水的混合物，分离DMC有一定难度。现有的打破共沸分离DMC的方法有高压法、环己烷共沸法、水萃取法、草酸酯萃取及冷凝沉淀法。但从工业化的角度来讲，这些方法均不令人满意，其中加压法操作不易，设备费用昂贵。环己烷共沸操作也不易，能耗大，增加产品杂质。冷凝沉淀工业生产不现实。草酸酯萃取则萃取费用大，且增加产品杂质。现有水萃取法操作方便，萃取剂便宜，但由于水萃取塔需回流，以回流塔顶DMC富集油层来实现精馏过程必需的传质、传热要求，从而致使单位进料塔顶的DMC富集层采取率较低，能耗大，用水量过多，造成产品不必要的流失。美国专利U.S.P3,963,586公开了一种水萃取精馏，该法采用油相回流，故导致以下缺点：1)采出率低，2)水萃取塔再沸器负荷大，3)单位采出率对应的萃水量大，致使萃水热负荷大，水萃取塔釜液中萃水量多，从而使甲醇回收塔负荷较大大影响整个精馏工艺的技术先进性及经济性。

本发明的目的在于提供一种水萃取塔无回流，能耗低，经济性好的水萃取精馏分离碳酸二甲酯工艺。

本发明水萃取精馏分离碳酸二甲酯工艺的操作步骤是，物料是液相甲醇氧化羰基化法所得的含碳酸二甲酯(DMC)与甲醇共沸物和水的混合物，物料从水萃取精馏塔中部连续进入，萃水从塔顶喷淋，物料蒸气上升至塔上部，经萃水淋洗，部分DMC、甲醇和水被洗落至塔底，剩余部分上升至塔顶，经冷凝器冷凝后，分为以水为主要成分的水相及以DMC为主要成分的油相，油相中富集的DMC含量达90％以上(重量)，已大大跨过共沸组成，油相进入产品精馏塔中，从而能很容易地采用常规精馏进一步提纯DMC达99％(重量)以上，水相返回进入水萃取精馏塔中部的混合物中，塔底釜液主要成分为甲醇水溶液，再进入甲醇回收塔回收甲醇，回收后的甲醇返回反应系统，含少量甲醇(＜0.05％)的水作为萃水再返回水萃取精馏塔。本发明中，通过控制萃取水量和水温，一般控制萃水与物料之比至少大于0.7(重量)，最高服流由是否经济而定，萃水温度以60～90℃为宜。利用萃水进行精馏操作必要的传质、传热，从而实现塔头无回流稳定操作，以及塔顶DMC富集层全部采出的连续、稳定操作，可大大提高油相采出率，降低再沸器能耗，

本发明水萃取精馏分离碳酸二甲酯工艺的优点在于水萃取精馏塔无回流，使单位进料的DMC富集层采出率提高30％以上，同时降低釜再沸器的热负荷，同时使塔底釜液中水含量大大高于现有水萃取法塔底釜液中的甲醇含量，约为3倍以上，从而也大大降低甲醇回收负荷，能耗低，整体经济性显著提高。

下面结合附图详细说明本发明实施例。

图1：本发明工艺流程图

实施例1：物料(1)(重量比：甲醇64.17％、DMC23.91％、水8.93％)从水萃取精馏塔(填料塔，塔径35mm，塔高2.1mm)中部进入，流速110g/h，同时从塔顶喷淋萃水(2)，流速600g/h，萃水(2)与物料(1)重量比为6，塔顶物料蒸气经冷凝器冷凝后，分为以水为主要成分的水相(3)及以DMC为主要成分的油相(4)，水相(3)返回至进入水萃取精馏塔中部的物料(1)中，油相(4)进入产品精馏塔，塔低釜液(5)进入甲醇回收塔，回收甲醇后的水返回作为萃水(2)。

塔操作条件如下：

压力：      0.1Mp

回流比：    无回流操作

再沸器温度：91℃

进料温度：  30℃

萃水温度：  79.5℃

塔顶蒸气相经冷凝器冷凝，所得的水相(3)和油相(4)经气相色谱分析表明：按重量计，油相(4)中DMC94.39％，甲醇0.46％，水5.15％；水相(3)中DMC9.26％，甲醇3.84％，水86.90％；塔底釜液(5)中DMC＜0.05％，甲醇15.43％，水84.57％。

实施例2：物料(1)流速550g/h，萃水(3)流速580g/h，萃水(2)与物料(1)重量比为1.05，其余同实施例1。

气相色谱分析表明：按重量计，油相(4)中DMC97.71％，甲醇2.23％，水6.03％；水相(3)中DMC19.22％，甲醇24.60％，水64.34％；塔底釜液(5)中DMC＜0.05％，甲醇24.76％，水75.24％。

实施3：萃水(2)温度84℃，其余同实施1。

气相色谱分析表明：按重量计，油相(4)中DMC92.25％，甲醇1.18％，水6.57％；水相(3)中DMC24.16％，甲醇20.39％，水55.44％；塔底釜液(5)DMC＜0.05％。

Claims (3)

1、一种水萃取精馏分离碳酸二甲酯工艺，其特征在于物料是含碳酸二甲酯(DMC)与甲醇共沸物和水的混合物，从水萃取精馏塔中部连续进入，萃水从水萃取精馏塔顶喷淋，喷淋后的塔顶气相经冷凝器冷凝后分为以水为主要成分的水相及以DMC为主要成分的油相，油相进入产品精馏塔，水相返回进入水萃取精馏塔中部的混合物中，水萃取精馏塔底部釜液的主要成分为甲醇水溶液，进入甲醇回收塔回收，分离出甲醇后的水作为萃水再返回水萃取回收塔。

2、如权利要求1所述的水萃取精馏分离碳酸二甲酯工艺，其特征在于萃水与料液之比大于0.7(重量)，萃水温度为60～90℃。

3、如权利要求1所述的水萃取精馏分离碳酸二甲酯工艺，其特征在于共沸物是63℃共沸物，DMC∶甲醇=30∶70(重量)。

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