专利名称：两股溶剂侧线进料萃取精馏分离法分离醋酸甲酯-甲醇-水的方法
技术领域：
本发明涉及一种两股溶剂侧线萃取精馏工艺，具体涉及一种两股侧线进料萃取精 馏分离醋酸甲酯-甲醇-水体系，特别是一种两股溶剂侧线进料萃取精馏分离法分离醋酸 甲酯-甲醇-水的方法，以及这种方法所使用的设备。
背景技术：
醋酸甲酯是重要的化工原料和溶剂，广泛用作硝化纤维、醋酸纤维、樟脑、油脂、 腊、树胶、各种天然树脂的溶剂，在化工产品生产过程中，主要作为醋酐、香料、药物及燃料 的原料，与氨或二甲胺反应制得乙酰胺和二甲基酰胺产品，与醇进行酯交换生产一系列醋 酸酯，作为高档的溶剂和香料。目前，我国生产醋酸甲酯大中型企业达二十多家，年产品约 290000吨，随着助剂、药物及制药工业的发展，醋酸甲酯仍满足不了市场需求。2008年中国 仍从外国引进大量的醋酸甲酯。根据市场情况分析，2010 2015年醋酸甲酯系列产品仍 有较好的市场。醋酸甲酯可由酯化法、甲醇羟化法及酸酐与甲醇反应方法制得，在聚乙烯醇 (PVC)工业生产过程中产生的废液里也含有大量的醋酸甲醋。无论酯化反应，还是聚乙烯 醇副产物，生成产物均为醋酸甲酯、甲醇、水混合溶液，上述混合溶液中，醋酸甲酯、甲醇、水 形成二元、三元共沸物，组成之间采用精馏难以分离。传统工业采用加水共沸精馏形成含醋 酸甲酯96. 5% (wt%)的水共沸物，然后采用干燥剂、或与水生成结晶的碱和盐类化合物脱 水，可得99. 5%以上的醋酸甲酯，该过程工艺较复杂，碱和盐循环利用过程能耗高，废水排 放较大。
发明内容
本发明将提供一种新的一种两股溶剂侧线进料萃取精馏分离法分离醋酸甲 酯_甲醇_水的方法，以及这种方法所使用的设备，与传统工艺相比，新方法工艺步骤比较 简单，萃取剂便于回收，循环利用，能耗低。本发明采用两股侧线进料萃取法分离醋酸甲 酯一甲醇一水体系，原料液经两股侧线进料萃取后，可一次得到99. 8%以上的醋酸甲酯，得 率可达95%以上，同时得到95%以上甲醇，该工艺过程简单，能耗低。完成上述发明任务的方案是，一种两股溶剂侧线进料萃取精馏分离法分离醋酸甲 酯_甲醇-水的方法，其特征在于，步骤如下(1)、醋酸甲酯、甲醇、水混合液经两股侧线进料，萃取剂萃取分离，塔顶得质量含 量99. 8%以上的醋酸甲酯，塔顶温度控制在57. 5 58. 0°C ；(2)、塔釜流出含萃取剂的混合液经再生塔处理，再生塔塔顶得质量含量95%甲(3)、其余馏分返还使用；(4)、萃取剂循环使用。其中，所述的萃取剂采用S2(水)及Sl(甘油或乙二醇)。S1 S2 = 0.5 1 1。
更优化和更具体地说，本发明的两股溶剂侧线进料萃取精馏分离法分离醋酸甲 酯-甲醇-水的方法是一个两股侧线进料萃取精馏分离醋酸甲酯-甲醇-水体系，工艺如 下(1)、酯化反应精馏后或合成聚乙烯醇(PVC)副产物溶液馏分①进入两股侧线进 料萃取塔，控制塔顶温度在57. 5 58. 0°C，萃取剂S2水(馏分③)及萃取剂Sl (馏分④) 甘油(或乙二醇)分别在原料上方NS2、NS1位置进料，塔顶为99.8%以上的醋酸甲酯(馏 分②)；(2)、两股侧线进料萃取塔釜混合液经再生塔处理，再生塔顶分别馏出馏分，分别为 馏分⑥(96 97%醋酸甲酯、甲醇)、馏分⑦(95. 5%甲醇)、馏分⑧(水及微量甲醇)；(3)、馏分⑥返还至馏分①，馏分⑦为95%以上甲醇，馏分⑧送至馏分③；(4)、再生塔底处理后馏分⑤(溶剂)送至馏分③循环使用。更具体地说醋酸甲酯、甲醇和水混合溶液(馏分①)醋酸甲酯80 %，水3 %，甲 醇17% )进入两股侧线进料萃取塔，控制塔顶温度在57. 5 58. 0°C，塔顶为99. 8%以上的 醋酸甲酯，萃取剂S2水及萃取剂Sl甘油分别在原料上方NS2、NSl位置进料。两股侧线进 料萃取塔釜混合液经再生塔处理，再生塔顶分别馏出馏分⑥(96 97%醋酸甲酯、甲醇)、 馏分⑦(95.5%甲醇)、馏分⑧(水及微量甲醇)，馏分⑥返还至馏分①，馏分⑦为95%以上 甲醇，馏分⑧送至馏分③，再生塔底处理后溶剂⑤送至馏分③循环使用。分离过程的工艺条 件分离过程中各塔釜温度控制、回流比、进料位置及塔板数见表1所示。表1分离过程工艺条件
工艺 参数 ^^^^两股侧线进料 萃取装置再生塔塔顶温度CC)57.5 58.057 100塔底温度rc)81 85202回流比(R)3 41 3
理论板数(N)5721原料进料位置(NF)4911萃取剂进料位置(NS 1)6/萃取剂进料位置(NS2)24/本发明与传统工艺相比，工艺步骤简单，萃取剂便于回收，循环利用，能耗低。本发 明可一次得到99. 8%以上的醋酸甲酯，得率可达95%以上，同时得到95%以上甲醇。
图1为两股侧线进料萃取分离醋酸甲酯_甲醇-水体系的工艺流程图；图2为两股侧线进料萃取实验装置；图3、图4分别为两股侧线进料萃取装置、溶剂再生装置的测定结果图；图5为精馏与萃取集成分离醋酸甲酯_甲醇体系的工艺流程图。
具体实施例方式实施例1 两股侧线进料萃取工艺及实验装置分别参照图1和图2，图2中7为原 料贮槽，8为泵，9为玻璃转子流量计，10为储罐，11为电热套，12为塔釜，13为塔釜温度计， 14贮槽，15为泵，16贮槽，17为泵，18、19为玻璃转子流量计，20为玻璃纤维棉及夹套，21为 填料，22为回流管，23为回流口，24为塔顶温度计，25为冷凝器，26电磁棒。采用扬子石化 公司提供的醋酸甲酯-甲醇-水混合液为原料，经HP色谱仪分析，组成见图3中，图中组成 均为质量含量。原料液经两股侧线进料萃取塔萃取分离，塔顶温度为57. 5 58. 0°C，可得 99. 8%以上的醋酸甲酯，醋酸甲酯收率达95. 5%以上，塔底为含0. 左右醋酸甲酯的甘 油水溶液。实验在常压下进行，塔内径为22mm，内装φ 3*3 θ型不锈钢填料，经用标准体系 测定，该填料等板高度HETP = 27mm。塔釜用电热套加热，塔顶产品出料及原料、溶剂、进料 均用玻璃转子流量计计量，塔顶回流用电磁棒调节，塔釜用真空泵抽出，塔底组成见图3所 示，塔底流出液返至溶剂再生塔，再生塔操作条件如表1所示，溶剂经脱酯、脱醇、脱水后循 环使用，再生塔处理后，塔顶、塔底组成如图4所示，塔顶可得95%甲醇，其它馏分均可循环 使用。实施例2，参考图1、图2，采用扬子石化公司提供的醋酸甲酯-甲醇混合液(50 55%醋酸甲酯、45 50%甲醇)为原料，原料经图5中精馏与萃取集成分离，顶部可得 99. 5%以上醋酸甲酯，得率达93%以上，塔底流出液经再生塔处理，再生塔顶可得95%甲 醇，其余馏分可循环使用，结果见图5所示。实施例3，与实施例1基本相同，但其中萃取剂采用S2水及Sl甘油；Sl S2 = 0. 5 1。实施例4，与实施例1基本相同，但其中萃取剂采用S2水及Sl甘油；Sl S2 =
1 Io实施例5，与实施例1基本相同，但其中萃取剂采用S2水及Sl乙二醇；Sl S2 = 0. 5 1。实施例6，与实施例1基本相同，但其中萃取剂采用S2水及Sl乙二醇；Sl S2 =
1 Io
权利要求
一种两股溶剂侧线进料萃取精馏分离法分离醋酸甲酯 甲醇 水的方法，其特征在于，步骤如下(1)、醋酸甲酯、甲醇、水混合液经两股侧线进料，萃取剂萃取分离，塔顶得质量含量99.8％以上的醋酸甲酯，塔顶温度控制在57.5～58.0℃；(2)、塔釜流出含萃取剂的混合液经再生塔处理，再生塔塔顶得质量含量95％甲醇；(3)、其余馏分返还使用；(4)、萃取剂循环使用。
2.按照权利要求1所述的两股溶剂侧线进料萃取精馏分离法分离醋酸甲酯_甲醇-水 的方法，其特征在于，所述的萃取剂采用S2水及Sl甘油或乙二醇；Sl S2 = 0.5 l 1。
3.按照权利要求1所述的两股溶剂侧线进料萃取精馏分离法分离醋酸甲酯-甲醇-水 的方法，其特征在于，所述各步骤的具体操作是醋酸甲酯、甲醇和水混合溶液为馏分①其中醋酸甲酯80%，水3%，甲醇17%;进入两 股侧线进料萃取塔；塔顶的馏分②为99. 8%以上的醋酸甲酯，馏分③萃取剂S2为水，及馏分④萃取剂Sl为 甘油，分别在原料上方NS2、NSl位置进料；两股侧线进料萃取塔釜混合液经再生塔处理，再 生塔顶分别馏出馏分⑥、馏分⑦和馏分⑧；该馏分⑥为96 97%醋酸甲酯、甲醇；该馏分⑦ 为95. 5%甲醇；该馏分⑧为水及微量甲醇；馏分⑥返还至馏分①，馏分⑧送至馏分③，再生 塔底处理后溶剂⑤送至馏分④循环使用。
4.按照权利要求1或2或3所述的醋酸甲酯的两股侧线进料萃取精馏分离方法，其特 征在于，所述各步骤中的工艺参数如下两股侧线进料萃取塔塔底温度81 85°C，回流比 3 4，再生塔塔顶温度57 100°C，塔底温度202°C，回流比1 3。
全文摘要
两股溶剂侧线进料萃取精馏分离法分离醋酸甲酯-甲醇-水的方法(1)醋酸甲酯、甲醇、水混合液经两股侧线进料，萃取剂萃取分离，塔顶得质量含量99.8％以上的醋酸甲酯，塔顶温度控制在57.5～58.0℃；(2)塔釜流出含萃取剂的混合液经再生塔处理，再生塔塔顶得质量含量95％甲醇；(3)其余馏分返还使用；(4)萃取剂循环使用。所述的萃取剂采用S2水及S1甘油或乙二醇；S1∶S2＝0.5～1∶1。本发明与传统工艺相比，工艺步骤简单，萃取剂便于回收，循环利用，能耗低。本发明可一次得到99.8％以上的醋酸甲酯，得率可达95％以上，同时得到95％以上甲醇。
文档编号C07C67/54GK101898963SQ201010167288
公开日2010年12月1日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者刘俊华, 林军, 顾正桂 申请人:南京师范大学