加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法，甲基叔丁基醚與二氯甲烷的混合液原料以及復(fù)合萃取劑加入到萃取精餾塔中；萃取精餾分離后塔頂?shù)玫蕉燃淄椋獌?nèi)為甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物；甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物采用溶劑回收塔處理，在溶劑回收塔中，微量的二氯甲烷脫除，并從塔頂餾出，送至萃取精餾塔再次循環(huán)分離；溶劑回收塔上部側(cè)線采出甲基叔丁基醚；塔釜采出復(fù)合萃取劑送至萃取精餾塔循環(huán)使用。本發(fā)明能有效的分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷，分離后分別得到質(zhì)量含量≥99.88%的二氯甲烷和質(zhì)量含量≥99.50%甲基叔丁基醚。
【專利說明】加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā) 明涉及一種化工分離技術(shù)，具體涉及一種加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]甲基叔丁基醚英文縮寫為MTBE，在化工及生物領(lǐng)域具有廣泛用途。甲基叔丁基醚的辛烷值較高，能與汽油很好的互溶，是生產(chǎn)無鉛汽油、高辛烷值、含氧汽油的理想調(diào)合組分，作為汽油添加劑已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)普遍使用。它不僅能有效提高汽油辛烷值和汽油燃燒效率，使汽車尾氣中不含鉛，而且還能改善汽車性能，減少CO排放量，同時(shí)減少其他有害物質(zhì)(如臭氧、苯、丁二烯等)的排放，降低汽油的成本。同時(shí)，它也是一種重要化工原料，通過裂解可制備高純異丁烯，還可用于甲基丙烯醛與甲基丙烯酸的生產(chǎn)。但也有研究發(fā)現(xiàn)，它易于與水融合，可滲入土壤，破壞地下水質(zhì)，認(rèn)為它是一種可能的污染物。
[0003]二氯甲烷具有溶解能力強(qiáng)和毒性低的優(yōu)點(diǎn)。在制藥工業(yè)中做反應(yīng)介質(zhì)，用于制備氨芐青霉素、羥芐青霉素和先鋒霉素等；還用作膠片生產(chǎn)中的溶劑、石油脫蠟溶劑、氣溶膠推進(jìn)劑、有機(jī)合成萃取劑、聚氨酯等泡沫塑料生產(chǎn)用發(fā)泡劑和金屬清洗劑等。
[0004]在藥物生產(chǎn)過程中，甲基叔丁基醚和二氯甲烷是其中常用的兩種溶劑，由于生產(chǎn)過程的特點(diǎn)，往往會(huì)產(chǎn)生大量含有甲基叔丁基醚與二氯甲烷的廢棄溶媒，如果將這些溶媒進(jìn)行生化處理后直接排放，不僅會(huì)污染環(huán)境，還會(huì)造成甲基叔丁基醚和二氯甲烷這些寶貴資源的浪費(fèi)。若將這兩種溶劑回收并精制成高純度產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用，將會(huì)實(shí)現(xiàn)廢物資源化與環(huán)境保護(hù)的雙重效果。然而，由于甲基叔丁基醚與二氯甲烷在常壓下二者的沸點(diǎn)差較小，屬于高度的非理想性體系，采用普通精餾法難以實(shí)現(xiàn)二者的分離精制。因此，針對這二者開發(fā)高效的分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)其資源化與環(huán)境保護(hù)的雙重任務(wù)勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單，分離效率高，適合工業(yè)化生產(chǎn)的一種加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法，它基本上由以下步驟組成:步驟1.將甲基叔丁基醚與二氯甲烷的混合液原料以及由無機(jī)鹽與聚乙二醇組成的復(fù)合萃取劑，以一定的比例分別在不同位置處加入到萃取精餾塔中。所述萃取精餾塔的理論板數(shù)為40-60塊塔板，復(fù)合萃取劑中無機(jī)鹽選自鹵化鹽或硝酸鹽或硫酸鹽中的至少一種，優(yōu)選氯化鈉或硝酸鈉或硫酸鈉中的至少一種，無機(jī)鹽占萃取劑總質(zhì)量的I~5%，原料與復(fù)合萃取劑的配比范圍為1:0.5~2，原料進(jìn)塔位置在萃取精餾塔中部20~30塊理論塔板數(shù)處(從上往下數(shù)，下同)，復(fù)合萃取劑進(jìn)塔位置在萃取精餾塔上部5~10塊理論塔板數(shù)處，塔頂溫度為36~41°C，塔釜溫度為55~58°C，塔頂回流比為2~5。萃取精餾分離后塔頂?shù)玫劫|(zhì)量含量> 99.88以上的二氯甲烷，塔釜內(nèi)為甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物。
[0007] 步驟2.將步驟I從塔釜得到的甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物采用溶劑回收塔處理，在溶劑回收塔中，微量的二氯甲烷等低沸物基本上得到脫除，并從塔頂餾出，由于其中含有甲基叔丁基醚，故將其送至萃取精餾塔再次循環(huán)分離；溶劑回收塔上部側(cè)線則可采出高純度的甲基叔丁基醚；塔釜采出復(fù)合萃取劑送至萃取精餾塔循環(huán)使用。所述溶劑回收塔的理論板數(shù)為40~50塔板，甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物進(jìn)塔位置在溶劑回收塔中下部30~40塔板，頂溫度為49~52°C，塔釜溫度為191~193°C，塔頂回流比為20~50，優(yōu)選為25~40 ;
溶劑回收塔上部側(cè)線采出甲基叔丁基醚時(shí)，采出方式可以是汽相，也可以是液相，優(yōu)選液相采出，側(cè)線采出位置距離塔頂?shù)睦碚摪鍞?shù)為5~15塔板。
[0008]上述加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法，所述萃取精餾塔和溶劑回收塔可以是板式塔或填料塔，抑或是板式塔與填料塔的復(fù)合塔。
[0009]本發(fā)明能有效的分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷，分離后分別得到質(zhì)量含量≥99.88%的二氯甲烷和質(zhì)量含量≥99.50%甲基叔丁基醚。所用復(fù)合萃取劑可循環(huán)再生利用，損耗低；整個(gè)流程操作簡單靈活，投資小，能耗低，環(huán)境友好，特別適合制藥過程廢棄的甲基叔丁基醚與二氯甲烷的回收處理。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0011]圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的工藝流程示意圖；
圖中標(biāo)號(hào):1、甲基叔丁基醚與二氯甲烷的混合液原料；2、復(fù)合萃取劑；3、二氯甲烷；
4、甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物；5 (6)、二氯甲烷與少量甲基叔丁基醚混合物；7、甲基叔丁基醚；8、回收的復(fù)合萃取劑；9、萃取精餾塔原料進(jìn)料位置；10、萃取劑進(jìn)料位置；11、溶劑回收塔原料進(jìn)料位置；12、側(cè)線采位置；T1 一萃取精餾塔T2—溶劑回收塔；
圖2是本發(fā)明的萃取精餾塔示意圖；
圖中標(biāo)號(hào):21、塔釜；22塔釜加料口 ；23、原料進(jìn)料口 ；24、萃取劑進(jìn)料口 ；25、冷凝器；26、回流罐；27、回流口 ；28、填料或塔板；29、加熱盤管；30、塔釜出料口。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，該實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0013]實(shí)施例1
以甲基叔丁基醚與二氯甲烷的混合液原料(流股I)處理量為1000kg / h，其組成為
71.2wt%甲基叔丁基醚，28.8 wt%:氯甲烷，處理工藝流程如圖1所示，萃取精餾塔實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。
[0014]復(fù)合萃取劑由無機(jī)鹽與聚乙二醇組成，復(fù)合萃取劑(流股2 )中氯化鉀的質(zhì)量含量為3% ;原料與復(fù)合萃取劑質(zhì)量比為1:1.5。
[0015]萃取精餾塔內(nèi)件采用3X3 Θ環(huán)不銹鋼填料，理論塔板數(shù)為50塊，塔徑為50mm，塔釜采用盤管加熱，原料與復(fù)合萃取劑進(jìn)料量采用高壓微量泵控制。塔頂操作壓力為常壓，塔頂溫度37.1~41.1°C，塔釜溫度56.3~57.5，塔頂回流比3~4 ;原料在第25塊理論塔板處進(jìn)塔，復(fù)合萃取劑在第6塊塔板處進(jìn)塔，萃取精餾塔頂餾分(流股3)采出量為280 kg /h，其中二氯甲烷的質(zhì)量含量≥99.76%;塔釜內(nèi)的甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物進(jìn)入溶劑回收塔。
[0016]溶劑回收塔內(nèi)件采用玻璃彈簧絲填料，理論板數(shù)為40塊，內(nèi)徑為50mm，塔釜采用盤管加熱，原料進(jìn)料量采用高壓微量泵控制。塔頂操作壓力為常壓，塔頂溫度51.5~52.1°C，塔釜溫度191.5~192.8°C，塔頂回流比30 ;原料在第30塊理論塔板處進(jìn)塔，側(cè)線采出口距離塔頂理論板數(shù)為7塊，采出量為244.8 kg / h，可得質(zhì)量含量≥99.50%以上的甲基叔丁基醚，塔頂餾分一部分(流股5)采出，另一部分(流股6)送至萃取精餾塔循環(huán)分離，塔釜采出復(fù)合萃取劑(流股8)送至萃取精餾塔循環(huán)使用。
[0017]實(shí)施例2
以甲基叔丁基醚與二氯甲烷的混合液原料(流股I)處理量為1000kg / h，其組成為68.7wt%甲基叔丁基醚，31.3 wt%:氯甲烷，處理工藝流程如圖1所示，萃取精餾塔實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。
[0018]復(fù)合萃取劑由無機(jī)鹽與聚乙二醇組成，復(fù)合萃取劑(流股2 )中氯化鈉的質(zhì)量含量為2.5% ;原料與復(fù)合萃取劑質(zhì)量比為1:1。
[0019]萃取精餾塔內(nèi)件采用3X3 Θ環(huán)不銹鋼填料，理論塔板數(shù)為40塊，塔徑為50mm，塔釜采用盤管加熱，原料與復(fù)合萃取劑進(jìn)料量采用高壓微量泵控制。塔頂操作壓力為常壓，塔頂溫度37.1~38.40C，塔釜溫度56.7~58.1，塔頂回流比2~3 ;原料在第20塊理論塔板處進(jìn)塔，復(fù)合萃取劑約在第5塊塔板處進(jìn)塔，萃取精餾塔頂餾分(流股3)采出量為310kg / h，其中二氯甲烷的質(zhì)量含量≥99.88%;塔釜內(nèi)的甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物進(jìn)入溶劑回收塔。
[0020]溶劑回收塔內(nèi)件采用玻璃彈簧絲填料，理論板數(shù)為45塊，內(nèi)徑為50mm，塔釜采用盤管加熱，原料進(jìn)料量采用高壓微量泵控制。塔頂操作壓力為常壓，塔頂溫度50.1~51.890C，塔釜溫度192.3~192.8°C，塔頂回流比35 ;原料在第35塊理論塔板處進(jìn)塔，側(cè)線采出口距離塔頂理論板數(shù)為15塊，采出量為234.6 kg / h，可得質(zhì)量含量≥99.67%以上的甲基叔丁基醚，塔頂餾分一部分(流股5)采出，另一部分(流股6)送至萃取精餾塔循環(huán)分離，塔釜采出復(fù)合萃取劑(流股8)送至萃取精餾塔循環(huán)使用。
[0021]實(shí)施例3
以甲基叔丁基醚與二氯甲烷的混合液原料(流股I)處理量為1000kg / h，其組成為74.8wt%甲基叔丁基醚，25.2 wt%:氯甲烷，處理工藝流程如圖1所示，萃取精餾塔實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。
[0022]復(fù)合萃取劑由無機(jī)鹽與聚乙二醇組成，復(fù)合萃取劑(流股2)中硝酸鈉的質(zhì)量含量為4% ;原料與復(fù)合萃取劑質(zhì)量比為1:1.2。
[0023]萃取精餾塔內(nèi)件 采用3X3 Θ環(huán)不銹鋼填料，理論塔板數(shù)為55塊，塔徑為50mm，塔釜采用盤管加熱，原料與復(fù)合萃取劑進(jìn)料量采用高壓微量泵控制。塔頂操作壓力為常壓，塔頂溫度36.8~37.6°C，塔釜溫度56.7~58.1，塔頂回流比2~3 ;原料在第25塊理論塔板處進(jìn)塔，復(fù)合萃取劑在第8塊塔板處進(jìn)塔，萃取精餾塔頂餾分(流股3)采出量為250 kg /h，其中二氯甲烷的質(zhì)量含量≥99.79%;塔釜內(nèi)的甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物進(jìn)入溶劑回收塔。
[0024]溶劑回收塔內(nèi)件采用玻璃彈簧絲填料，理論板數(shù)為50塊，內(nèi)徑為50mm，塔釜采用盤管加熱，原料進(jìn)料量采用高壓微量泵控制。塔頂操作壓力為常壓，塔頂溫度51.5~52.3°C，塔釜溫度192.5~192.9°C，塔頂回流比30 ;原料在第40塊理論塔板處進(jìn)塔，側(cè)線采出口距離塔頂理論板數(shù)為10塊，采出量為255 kg / h，可得質(zhì)量含量≥99.53%以上的甲基叔丁基醚，塔頂餾分一部分(流股5)采出，另一部分(流股6)送至萃取精餾塔循環(huán)分離，塔釜采出復(fù)合萃取劑(流股8)送至萃取精餾塔循環(huán)使用。
[0025]實(shí)施例4
以甲基叔丁基醚與二氯甲烷的混合液原料(流股I)處理量為1000kg / h，其組成為74.8wt%甲基叔丁基醚，25.2 wt%:氯甲烷，處理工藝流程如圖1所示，萃取精餾塔實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示。
[0026]復(fù)合萃取劑由無機(jī)鹽與聚乙二醇組成，復(fù)合萃取劑(流股2)中硝酸鈉的質(zhì)量含量為1%，硫酸鈉為2% ;原料與復(fù)合萃取劑質(zhì)量比為1:2。 [0027]萃取精餾塔內(nèi)件采用3X3 Θ環(huán)不銹鋼填料，理論塔板數(shù)為55塊，塔徑為50mm，塔釜采用盤管加熱，原料與復(fù)合萃取劑進(jìn)料量采用高壓微量泵控制。塔頂操作壓力為常壓，塔頂溫度36.7~38.3°C，塔釜溫度57，2~58.1，塔頂回流比2~3 ;原料在第25塊理論塔板處進(jìn)塔，復(fù)合萃取劑在第5塊塔板處進(jìn)塔，萃取精餾塔頂餾分(流股3)采出量為250 kg /h，其中二氯甲烷的質(zhì)量含量≥99.68%;塔釜內(nèi)的甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物進(jìn)入溶劑回收塔。
[0028]溶劑回收塔內(nèi)件采用玻璃彈簧絲填料，理論板數(shù)為40塊，內(nèi)徑為50mm，塔釜采用盤管加熱，原料進(jìn)料量采用高壓微量泵控制。塔頂操作壓力為常壓，塔頂溫度50.9~52.1°C，塔釜溫度191.8~192.6°C，塔頂回流比35 ;原料在第30塊理論塔板處進(jìn)塔，側(cè)線采出口距離塔頂理論板數(shù)為15塊，采出量為255 kg / h，可得質(zhì)量含量≥99.61%以上的甲基叔丁基醚，塔頂餾分一部分(流股5)采出，另一部分(流股6)送至萃取精餾塔循環(huán)分離，塔釜采出復(fù)合萃取劑(流股8)送至萃取精餾塔循環(huán)使用。
[0029]本發(fā)明方法并不受上述具體裝置和工藝參數(shù)的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)工藝條件，可在本發(fā)明范圍內(nèi)對有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整或?qū)嵤┫鄳?yīng)的變換，也可根據(jù)原料液處理量的大小，按比例進(jìn)行相應(yīng)的放大。
【權(quán)利要求】
1.一種加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法，其特征是:包括下列步驟: (1)將甲基叔丁基醚與二氯甲烷的混合液原料以及由無機(jī)鹽與聚乙二醇組成的復(fù)合萃取劑，分別在不同位置處加入到萃取精餾塔中；萃取精餾分離后塔頂?shù)玫蕉燃淄椋獌?nèi)為甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物； (2)將步驟(1)從塔釜得到的甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物采用溶劑回收塔處理，在溶劑回收塔中，微量的二氯甲烷脫除，并從塔頂餾出，由于其中含有甲基叔丁基醚，故將其送至萃取精餾塔再次循環(huán)分離；溶劑回收塔上部側(cè)線則采出甲基叔丁基醚；塔釜采出復(fù)合萃取劑送至萃取精餾塔循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法，其特征是:無機(jī)鹽占萃取劑總質(zhì)量的I~5%，所述無機(jī)鹽是氯化鈉、硝酸鈉、硫酸鈉中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法，其特征是:所述萃取精餾塔的理論板數(shù)為40-60塊塔板，混合液原料與復(fù)合萃取劑的質(zhì)量比為1:0.5~2，原料進(jìn)塔位置在萃取精餾塔中部20~30塊理論塔板數(shù)處，復(fù)合萃取劑進(jìn)塔位置在萃取精餾塔上部5~10塊理論塔板數(shù)處，塔頂溫度為36~41 °C，塔釜溫度為55~58°C，塔頂回流比為2~5。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法，其特征是:所述溶劑回收塔的理論板數(shù)為40~50塔板，甲基叔丁基醚與復(fù)合萃取劑以及微量二氯甲烷的混合物進(jìn)塔位置在溶劑回收塔中下部30~40塔板，頂溫度為49~52°C，塔釜溫度為191~193°C，塔頂回流比為20~50，優(yōu)選為25~40。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法，其特征是:溶劑回收塔上部側(cè)線采出甲基叔丁基醚時(shí)，采出方式是汽相或液相，側(cè)線采出位置距離塔頂?shù)睦碚摪鍞?shù)為5~15塔板。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的加鹽萃取精餾分離甲基叔丁基醚與二氯甲烷的方法，其特征是:所述萃取精餾塔和溶劑回收塔是板式塔或填料塔，或是板式塔與填料塔的復(fù)合塔。
【文檔編號(hào)】C07C19/03GK103980096SQ201410187285
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月6日
【發(fā)明者】樊冬娌, 曹宇鋒, 石健, 李建華, 蘇廣均, 單佳慧 申請人:南通大學(xué)