含乙醛雜質的甲醇純化方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種甲醇與乙醛的分離方法，特別是一種含乙醛雜質的甲醇物流純化 方法。
【背景技術】
[0002] 甲醇廣泛應用于農(nóng)藥、合成纖維、醫(yī)藥等領域，其全球產(chǎn)量居第三位。甲醇與乙醛 不存在共沸物，但在乙醛含量較低時甲醇和乙醛的氣液平衡曲線十分接近，采用普通精餾 分離時所需回流比較大，能耗較高。國標GB338-2011中對甲醇中羰基化合物的含量有嚴格 要求，優(yōu)級品甲醇中羰基化合物質量分數(shù)不得高于20ppm。在醋酸甲酯加氫工藝中，由于加 氫反應產(chǎn)物中含有少量的乙醛，因此經(jīng)分離后得到的甲醇產(chǎn)品仍需進一步提純，以符合國 標GB338-2011中對于羰基化合物的要求。
[0003] 專利CN1267276 A公開了一種采用萃取精餾分離乙醛-甲醇混合物的方法，該方 法以較重的極性化合物如水或丙二醇作為萃取劑，得到的甲醇中的乙醛含量低于原料粗甲 醇中的乙醛含量，提純的甲醇循環(huán)用作烯烴環(huán)氧化工藝的反應溶劑。但由于醋酸甲酯加氫 工藝得到的甲醇產(chǎn)品需達到國標中優(yōu)級品的標準，因此該方法無法滿足對醋酸酯加氫工藝 得到的甲醇產(chǎn)品中乙醛的深度脫除要求；如果引入了水萃取劑后，在醋酸甲酯加氫工藝后 續(xù)分離中易形成乙醇/水共沸物，導致分離困難，分離成本增加。
[0004] 專利CN101898963 A公開了一種通過兩股溶劑側線進料萃取精餾分離乙酸乙 酯-甲醇-水混合物的方法，該方法以水和甘油/乙二醇作為萃取劑，在萃取塔塔頂?shù)玫礁?濃度的乙酸乙酯，在回收塔頂?shù)玫郊兌葹?5 %的甲醇。
[0005] 專利CN1269253 A公開了一種甲醇與乙酸乙酯的分離方法，該方法采用水做萃取 劑，通過萃取精餾以及乙酸乙酯精制兩步得到高純度的甲醇和乙酸乙酯。
[0006] 上述報道均存在甲醇中乙醛的深度脫除時能耗高，采用常規(guī)萃取劑水后在醋酸甲 酯加氫工藝后續(xù)分離中形成醇/酯/水共沸物的問題。

【發(fā)明內容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中存在的甲醇中乙醛的深度脫除時能耗 高，采用常規(guī)萃取劑水后在醋酸甲酯加氫工藝后續(xù)分離中形成醇/酯/水共沸物的問題，提 供了一種含乙醛雜質的甲醇純化方法，該方法既能夠實現(xiàn)在低能耗前提下甲醇中乙醛的深 度脫除，又避免了引入萃取劑水后在醋酸甲酯加氫工藝后續(xù)分離中形成醇/酯/水共沸物。
[0008] 為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的技術方案如下：一種含有乙醛雜質的甲 醇純化方法，為通過萃取精餾對乙醛和甲醇進行分離，得到甲醇產(chǎn)品中乙醛含量低于 20ppm(wt.)的方法，其特征在于，所述萃取劑為二甲基亞砜或/和丙三醇。
[0009] 上述技術方案中，萃取劑中二甲基亞砜和丙三醇的比例優(yōu)選為（1 :19)~（19 :1); 更優(yōu)選為（1:9)~（9:1)。
[0010] 在本發(fā)明的一種實施方案中，本發(fā)明涉及一種甲醇的純化方法，包括以下步驟：
[0011] a)含有乙醛的粗甲醇⑴進入萃取塔T1中部，新鮮萃取劑⑵與回收萃取劑（7) 混合后進入萃取塔上部，分離后，塔頂?shù)玫揭胰玫郊状己洼腿┑幕旌衔铮?);
[0012] b)物流5進入回收塔T2中部，分離后，塔頂?shù)玫郊状籍a(chǎn)品(6)，塔釜得到回收萃取 劑（7)循環(huán)至萃取塔上部。
[0013] 上述技術方案中，優(yōu)選地，所述萃取塔的理論塔板數(shù)為51~100塊，塔頂溫度為 3~50°C，塔頂壓力為50~200kPa，回流比為50~1500。
[0014] 優(yōu)選地，所述萃取塔中，萃取劑與粗甲醇質量流量的比值為0. 1~7。更優(yōu)選地，所 述萃取塔中，萃取劑與粗甲醇質量流量的比值為2. 5~4。
[0015] 優(yōu)選地，所述回收塔的理論塔板數(shù)為5~80塊，塔頂溫度為15~100°C，塔頂壓力 為10~200kPa，回流比為0. 01~4。
[0016] 更優(yōu)選地，所述回收塔的理論塔板數(shù)為10~30塊，塔頂溫度為36~KKTC，塔頂 壓力為10~190kPa，回流比為0· 01~1。
[0017] 優(yōu)選地，步驟b)回收塔塔釜得到的萃取劑循環(huán)至萃取塔上部與新鮮萃取劑混合， 作為萃取劑進料（3)。
[0018] 優(yōu)選地，所述甲醇純化方法得到的甲醇產(chǎn)品中乙醛的含量低于20ppm(wt.)。
[0019] 本發(fā)明方法中，所述壓力均指絕壓。
[0020] 本發(fā)明方法所針對是由醋酸甲酯加氫反應得到的、含有乙醛雜質的甲醇溶液的純 化。
[0021] 在常壓下，乙醛和甲醇的氣液平衡曲線如圖2,可以看出乙醛低濃度時對甲醇的相 對揮發(fā)度接近于1，用普通精餾的方法分離較為困難。在萃取劑丙三醇或者二甲基亞砜存在 時，乙醛對甲醇的相對揮發(fā)度分別增加至2. 03和2. 70,從而使兩種組分在適當?shù)姆蛛x條件 下可以實現(xiàn)有效分離。
[0022] 本發(fā)明方法采用丙三醇/二甲基亞砜作為萃取劑，通過改變乙醛對甲醇的相對揮 發(fā)度，實現(xiàn)甲醇和乙醛的分離，得到的甲醇產(chǎn)品符合國標GB338-2011。采用普通精餾的方法 分離所需回流比較大，分離能耗較高。同時，本發(fā)明通過優(yōu)選萃取劑，優(yōu)選萃取劑的加入改 變了甲醇和乙醛的相對揮發(fā)度，實現(xiàn)了含乙醛的甲醇物流的提純，得到的甲醇產(chǎn)品符合國 標GB338-2011規(guī)定，其分離能耗與一般萃取劑相比，能耗可降低70%左右，取得了預料不 到的技術效果。
【附圖說明】
[0023] 圖1為本發(fā)明方法的工藝流程簡圖。
[0024] 圖1中，T1為萃取塔，T2為溶劑回收塔，1為粗甲醇物流，2為補充新鮮萃取劑，3為 萃取劑進料，4為萃取塔塔頂物流，5為萃取塔塔釜物流，6為甲醇產(chǎn)品，7為循環(huán)萃取劑。
[0025] 圖1中，含有乙醛的粗甲醇物流1進入萃取塔T1中部，萃取劑物流3進入萃取塔 T1上部，分離后，塔頂?shù)玫揭胰┪锪?,塔釜得到主要含有甲醇和萃取劑的物流5,物流5進 入溶劑回收塔T 2中部，分離后塔頂?shù)玫椒蠂鴺艘蟮募状籍a(chǎn)品6,塔釜得到循環(huán)萃取劑 物流7,并馳放少量萃取劑物流8。物流7循環(huán)至萃取塔T 1上部與補充新鮮萃取劑物流2混 合作為萃取劑進料3。 圖2為常壓下乙醛和甲醇的氣液平衡曲線。
[0026] 下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的闡述。
【具體實施方式】
[0027] 【對比例1】
[0028] 采用普通精餾的方法，分離含有乙醛質量分數(shù)為1%的甲醇物流，其組成見表1。
[0029] 原料物流由精餾塔塔中進料，流量為1010kg/h，精餾塔理論塔板數(shù)80,原料進料 板位置為第20塊板,塔頂壓力為140kPa。
[0030] 當塔頂回流比不小于3656時，塔釜得到的甲醇產(chǎn)品符合國標GB338-2011要求，分 離所需最低能耗為5. 9麗。
[0031] 【實施例1】
[0032] 采用圖1所示流程，分離含有乙醛質量分數(shù)為1%的甲醇物流，其組成見表1。
[0033] 物流1從T1塔中部進料，流量為1010kg/h，經(jīng)分離得到的物流4 (T1塔頂物流）為 乙醛物流，物流5 (T1塔釜液）經(jīng)泵送入T2塔中部進料。T1塔理論塔板數(shù)60,原料進料板位 置為第12塊板，萃取劑進料板為第3塊板，T 1塔溶劑比（物流3與物流1的質量流率比） 為2. 97,塔頂壓力為140kPa，回流比為550。萃取劑為丙三醇。
[0034] 物流5 (T1塔釜液）從T2塔中部進料，經(jīng)分離得到物流6 (T2塔頂物流）為甲醇產(chǎn) 品物流，物流7 (T2塔釜液）冷卻至40°C后經(jīng)泵循環(huán)至T1頂部作為循環(huán)萃取劑，T2塔理論塔 板數(shù)5,進料位置為第2塊板,塔頂壓力為140kPa,回流比為0. 01。
[0035] 得到的甲醇產(chǎn)品（6)組成如表2所示。
[0036] 【對比例2】
[0037] 采用普通精餾的方法，分離含有乙醛質量分數(shù)為10%的甲醇物流，其組成見表1。
[0038] 原料物流由精餾塔塔中進料，流量為1100kg/h，精餾塔理論塔板數(shù)80,原料進料 板位置為第20塊板,塔頂壓力為140kPa。
[0039] 當塔頂回流比不小于513時，塔釜得到的甲醇產(chǎn)品符合國標GB338-2011要求，分 離所需最低能耗為8. 28MW。
[0040] 【實施例2】
[0041] 采用圖1所示流程，分離含有乙醛質量含量為10%的甲醇物流，其組成見表1。
[0042] 物流1從T1塔中部進料，流量為1100kg/h，經(jīng)分離得到的物流4 (T1塔頂物流）為 乙醛物流，物流5 (T1塔釜液）經(jīng)泵送入T2塔中部進料。T1塔理論塔板數(shù)55,原料進料板位 置為第12塊板，萃取劑進料板為第3塊板，T 1塔溶劑比（物流3與物流1的質量流率比） 為2. 75,塔頂壓力為90kPa，回流比為55。萃取劑為二甲基亞砜。
[0043] 物流5 (T1塔釜液）從T2塔中部進料，經(jīng)分離得到物流6 (T2塔頂物流）為甲醇產(chǎn) 品，物流7 (T2塔釜液）冷卻至40°C后經(jīng)泵循環(huán)至T1頂部作為循環(huán)萃取劑，T2塔理論塔板數(shù) 10,進料位置為第5塊板，塔頂壓力為150kPa，回流比為0. 05。
[0044] 得到的甲醇產(chǎn)品（6)組成如表2所示。
[0045] 【對比例3】
[0046] 采用普通精餾的方法，分離含有乙醛質量分數(shù)為23%的甲醇物流，其組成見表1。
[0047] 原料物流由精餾塔塔中進料，流量為1300kg/h，精餾塔理論塔板數(shù)80,原料進料 板位置為第20塊板,塔頂壓力為140kPa。
[0048] 當塔頂回流比不小于220時，塔釜得到的甲醇產(chǎn)品符合國標GB338-2011要求，分 離所需最低能耗為10. 68MW。
[0049] 【實施例3】
[0050] 采用圖1所示流程，分離含有乙醛質量含量為23%的甲醇物流，其組成見表1。 [0051 ] 物流1從T1塔中部進料，流量為1300kg/h，經(jīng)分離得到的物流4 (T1塔頂物流）為 乙醛物流，物流5 (T1塔釜液）經(jīng)泵送入T2塔中部進料。T1塔理論塔板數(shù)70,原料進料板位 置為第12塊板，萃取劑進料板為第3塊板，T 1塔溶劑比（物流3與物流1的質量流率比） 為1. 92,塔頂壓力為IlOkPa,回流比為17。萃取劑為含二甲基亞砜質量分數(shù)為50%的二甲 基亞砜和丙三醇混合物。
[0052] 物流5 (T1塔釜液）從T2塔中部進料，經(jīng)分離得到物流6 (T2塔頂物流）為甲醇產(chǎn) 品，物流7 (T2塔釜液）冷卻至40°C后經(jīng)泵循環(huán)至T1頂部作為循環(huán)萃取劑，T2塔理論塔板數(shù) 15,進料位置為第7塊板，塔頂壓力為IOOkPa,回流比為0. 02。
[0053] 得到的甲醇產(chǎn)品（6)組成如表2所示。
[0054] 【實施例4】
[0055] 采用圖1所示流程，分離含有乙醛質量含量為23%的甲醇物流，其組成見表1。
[0056] 物流1從T1塔中部進料，流量為1300kg/h，經(jīng)分離得到的物流4 (T1塔頂物流）為 乙醛物流，物流5 (T1塔釜液）經(jīng)泵送入T2塔中部進料。T1塔