一种降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的方法及系统与流程

文档序号:15263841发布日期:2018-08-24 22:32阅读:556来源:国知局
本发明涉及化工分离领域,具体涉及一种降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的方法及系统。
背景技术
:甲醇用途非常广泛,是十分基础的有机化工原料和优质燃料。主要用于精细化工,塑料等领域,可用来制造甲醛、醋酸、氯甲烷、甲氨、硫酸二甲脂等多种有机产品,也是农药和医药的重要原料之一。甲醇在深加工后可作为一种新型清洁燃料,也加入汽油混合使用。当原料中有微量氨存在时,在甲醇合成条件下,化学反应过程中就伴随有三甲胺的生成,最终甲醇产品塔产出的甲醇就会含有微量的三甲胺,会影响部分甲醇下游产品的质量,因此部分企业要求其原料甲醇中的三甲胺含量控制在50ppb以下。针对甲醇中含有三甲胺存在的问题,本发明提供一种降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的方法及系统。技术实现要素:鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的方法及系统,所述方法为甲醇经dx093大孔型苯乙烯系磺酸基强酸性树脂吸附。所述系统包括用于降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的树脂吸附装置,树脂吸附装置装有dx093大孔型苯乙烯系磺酸基强酸性树脂。本发明简单易行,投资成本低,易于工业化应用,采用本方法和系统处理后的甲醇酸度(以hcooh计,wt%)≤0.0015、碱度(以nh3计,wt%)≤0.0002,满足国标gb338-2011中甲醇优等品指标;三甲胺含量≤50ppb,不仅可以降低精甲醇的碱度,还可以脱除精甲醇中的三甲胺,同时dx093大孔型苯乙烯系磺酸基强酸性树脂可以采用稀酸再生后使用,且多次再生后,其吸附性能没有明显下降。为实现上述目的及其他相关目的,本发明第一方面提供一种降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的方法,甲醇经dx093大孔型苯乙烯系磺酸基强酸性树脂吸附。dx093大孔型苯乙烯系磺酸基强酸性树脂购于上海树脂厂。吸附前甲醇中碱度为≤0.0003wt%,三甲胺含量为0.3~15ppm(wt)ppm。优选地,还包括如下技术特征中的至少一项:1)将dx093大孔型苯乙烯系磺酸基强酸性树脂形成高径比为1:1-10:1的圆柱形床层,如1:1-2.55:1或2.55:1-10:1;2)甲醇从上至下经dx093大孔型苯乙烯系磺酸基强酸性树脂吸附;3)所述酸性阳离子交换树脂用酸再生后重复使用,如可以用盐酸再生;4)甲醇流量为1~30bv/h,如1~10bv/h或10~30bv/h。其中,1bv=1m3溶液/m3树脂更优选地,特征3)中,所述酸为盐酸。本发明第二方面提供一种降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的系统,包括用于降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的树脂吸附装置,树脂吸附装置装有dx093大孔型苯乙烯系磺酸基强酸性树脂。优选地,所述树脂吸附装置包括树脂吸附装置进口和树脂吸附装置出口,树脂吸附装置进口的水平方向位于树脂吸附装置出口的水平方向上方。优选地,还包括供应甲醇单元,所述供应甲醇单元与所述树脂吸附装置连通。更优选地,所述供应甲醇单元选自以下之任一:供应甲醇单元一:包括甲醇产品塔,所述甲醇产品塔包括精馏塔本体、冷凝器、缓冲罐、再沸器和塔釜出料管道,所述精馏塔本体设有塔顶出口、塔底出口、上部回流口和下部回流口,所述缓冲罐设有缓冲罐出口,所述再沸器设有再沸器进口和再沸器出口,所述树脂吸附装置设有树脂吸附装置进口和树脂吸附装置出口,精馏塔本体的塔顶出口通过冷凝器与所述缓冲罐连通,缓冲罐出口与精馏塔的上部回流口和树脂吸附装置进口连通,精馏塔的塔底出口与再沸器进口和塔釜出料管道连通,再沸器出口与精馏塔本体的下部回流口连通;供应甲醇单元二:包括甲醇原料瓶和泵,所述甲醇原料瓶通过所述泵与所述树脂吸附装置连通。进一步更优选地,供应甲醇单元一中还包括如下技术特征中的至少一项:1)还包括进料管道,精馏塔本体设有进料口,所述进料管道与精馏塔本体的进料口连通;2)还包括塔顶排出管道,缓冲罐出口与塔顶排出管道连通;3)还包括树脂吸附装置排出管道,树脂吸附装置出口与所述树脂吸附装置排出管道连通。进一步更优选地,供应甲醇单元二还包括接收瓶,所述树脂吸附装置与所述接收瓶连通。优选地,dx093大孔型苯乙烯系磺酸基强酸性树脂形成圆柱形床层,高径比为1:1-10:1,如1:1-2.55:1或2.55:1-10:1。采用本发明降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的方法及系统至少具有如下有益效果之任一:1)本发明简单易行,投资成本低,易于工业化应用;2)采用本方法和系统处理后的甲醇酸度(以hcooh计,wt%)≤0.0015、碱度(以nh3计,wt%)≤0.0002,满足国标gb338-2011中甲醇优等品指标;三甲胺含量≤50ppb;3)本发明不仅可以降低精甲醇的碱度,还可以脱除精甲醇中的三甲胺,同时所述酸性阳离子交换树脂可以采用稀酸再生后使用,且多次再生后,其吸附性能没有明显下降。附图说明图1为降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的系统一。图2为降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的系统二。附图标记:1-供应甲醇单元;11-精馏塔本体;12-冷凝器;13-缓冲罐;14-再沸器;15-塔釜出料管道;16-进料管道;17-塔顶排出管道;18-甲醇原料瓶;19-泵;2-树脂吸附装置;21-树脂吸附装置排出管道;3-接收瓶。具体实施方式下面结合具体实施例进一步阐述本发明,应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。实施例1采用如图1所示的降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的系统,包括供应甲醇单元1、用于降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的树脂吸附装置2和接收瓶3,所述供应甲醇单元1为供应甲醇单元二,所述供应甲醇单元二与所述树脂吸附装置2连通,树脂吸附装置2装有dx093大孔型苯乙烯系磺酸基强酸性树脂,所述树脂吸附装置2包括树脂吸附装置进口和树脂吸附装置出口,树脂吸附装置进口的水平方向位于树脂吸附装置出口的水平方向上方,所述供应甲醇单元二包括甲醇原料瓶18和泵19,所述甲醇原料瓶18通过所述泵19与所述树脂吸附装置2连通,所述树脂吸附装置2与所述接收瓶3连通。原料瓶18中的甲醇取自图2甲醇产品塔的馏出液。甲醇原料经平流泵19提升后从上至下经新鲜dx093树脂吸附处理,吸附后存储于接收瓶3,获得碱度低和三甲胺含量低的甲醇。树脂吸附装置2为玻璃吸附柱:直径为3cm和高度为50cm,装填20ml的新鲜dx093树脂,甲醇原料的流量为600ml/h。该树脂处理甲醇前后碱度及三甲胺含量见表1。表1.新鲜dx093脱除精甲醇中三甲胺及碱度的情况实施例2采用如图1所示的降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的系统,包括供应甲醇单元1、用于降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的树脂吸附装置2和接收瓶3,所述供应甲醇单元1为供应甲醇单元二,所述供应甲醇单元二与所述树脂吸附装置2连通,树脂吸附装置2装有dx093大孔型苯乙烯系磺酸基强酸性树脂,所述树脂吸附装置2包括树脂吸附装置进口和树脂吸附装置出口,树脂吸附装置进口的水平方向位于树脂吸附装置出口的水平方向上方,所述供应甲醇单元二包括甲醇原料瓶18和泵19,所述甲醇原料瓶18通过所述泵19与所述树脂吸附装置2连通,所述树脂吸附装置2与所述接收瓶3连通。原料瓶18中的甲醇取自图2甲醇产品塔的馏出液。甲醇原料经平流泵19提升后从上至下经新鲜dx093树脂吸附处理,吸附后存储于接收瓶3,获得碱度低和三甲胺含量低的甲醇。树脂吸附装置2为玻璃吸附柱:直径为3cm和高度为50cm,装填200ml的新鲜dx093树脂,甲醇原料的流量为200ml/h。该树脂处理甲醇前后碱度及三甲胺含量见表2。表2.新鲜dx093脱除精甲醇中三甲胺及碱度的情况实施例3采用如图2所示的降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的系统,包括供应甲醇单元1和用于降低甲醇的碱度及脱除甲醇中三甲胺的树脂吸附装置2,所述供应甲醇单元1为供应甲醇单元一,所述供应甲醇单元一与所述树脂吸附装置2连通,所述供应甲醇单元一包括甲醇产品塔,所述甲醇产品塔包括精馏塔本体11、冷凝器12、缓冲罐13、再沸器14和塔釜出料管道15,所述精馏塔本体11设有塔顶出口、塔底出口、上部回流口和下部回流口,所述缓冲罐13设有缓冲罐出口,所述再沸器13设有再沸器进口和再沸器出口,所述树脂吸附装置2设有树脂吸附装置进口和树脂吸附装置出口,精馏塔本体11的塔顶出口通过冷凝器12与所述缓冲罐13连通,缓冲罐出口与精馏塔的上部回流口和树脂吸附装置进口连通,精馏塔的塔底出口与再沸器进口和塔釜出料管道15连通,再沸器出口与精馏塔本体11的下部回流口连通;所述甲醇产品塔还包括进料管道16,精馏塔本体设有进料口,所述进料管道16与精馏塔本体的进料口连通;所述甲醇产品塔还包括塔顶排出管道17,缓冲罐出口与塔顶排出管道17连通;所述甲醇产品塔还包括树脂吸附装置排出管道21,树脂吸附装置出口与所述树脂吸附装置排出管道21连通,所述树脂吸附装置2包括树脂吸附装置进口和树脂吸附装置出口,树脂吸附装置进口的水平方向位于树脂吸附装置出口的水平方向上方。从缓冲罐13引出一股流量为160l/h甲醇从上至下进入树脂吸附装置2,经树脂吸附装置排出管道21获得碱度低和三甲胺含量低的甲醇。树脂吸附装置2为吸附罐:直径为20cm和高为1m,装有16l的dx093树脂,该树脂处理甲醇前后碱度及三甲胺含量见表3。表3.新鲜dx093脱除精甲醇中三甲胺及碱度的情况实施例4实施例3中的树脂经过一段时间的运行,失活。然后用5%的稀盐酸进行再生,然后继续运行,测该树脂处理甲醇前后碱度以及三甲胺的含量,结果见表4。表4.第一次再生后dx093脱除精甲醇中三甲胺及碱度的情况实施例5实验例3中树脂再生三次后继续处理精甲醇,吸附前后碱度以及三甲胺含量见表3。表5.第三次再生后dx093脱除精甲醇中三甲胺及碱度的情况实施例6实施例3中的树脂已连续再生3次,且每次再生后依旧保持良好的吸附效果,每次再生后的体积交换容量见表6。表6.dx093再生几次中的体积交换容量测容量次数体积交换容量mol/l初始容量1.8第一次再生后容量1.7第二次再生后容量1.6第三次再生后容量1.7上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属
技术领域
中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。当前第1页12
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