一種高效液相色譜hplc溶劑制備純化方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種化工溶劑純化方法及裝置，尤其是涉及一種高效液相色譜HPLC溶劑一一甲醇制備純化方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]色譜試劑是指用于色譜分析、色譜分離、色譜制備的化學(xué)試劑。甲醇作為一種常用的高效液相色譜試劑，用于液相色譜分析，在醫(yī)藥化工、檢驗分析、檢測等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。我國甲醇液相色譜試劑的制備方法很少有報道，且國內(nèi)的甲醇的產(chǎn)量較低，純度也不高，高純度甲醇大多依賴進口，導(dǎo)致成本較高，受國外技術(shù)牽制程度較大。
[0003]CN 105085178 A公開了一種色譜級甲醇的提純方法，通過向原料甲醇其中加入堿金屬氧化物、堿金屬氫氧化物或碳酸鹽，振搖、靜置分層后，棄去水層，過濾有機層，將上述濾液通入裝有改性活性碳的吸附劑柱進行吸附處理，得到純度2 99.99 %(wt)的色譜級甲醇，還包括將吸附后的甲醇進行精餾。該色譜級甲醇的提純方法通過采用改性活性炭的吸附劑純化甲醇，但該方法采用的吸附劑處理量較小，且吸附劑活化和再生成本偏高。
[0004]KARAFIAN MAXIM; Process for Purifying Methanol by distillat1n ，GB1191310, 1970通過以水作萃取劑對粗甲醇進行萃取，除去低于甲醇沸點的醚、醛、酮等低沸雜質(zhì)，再精餾分離水和甲醇得到精甲醇。該方法得到的甲醇純度偏低，不能滿足高效液相色譜試劑的要求。
[0005]薛允蓮(離子交換樹脂在甲醇精準(zhǔn)上的應(yīng)用，廣東化工，1991，(4);36-38)使用732型陽離子交換樹脂消除甲醇中易氧化物質(zhì)、有機物質(zhì)(如醛、酮)以及氫、胺等，提高甲醇的純度，該甲醇純化方法也存在離子交換樹脂的填料活化和再生成本偏高、處理量較小的問題。
[0006]目前市售的工業(yè)甲醇均以合成法生產(chǎn)，甲醇中可能存在的雜質(zhì)有水、丙酮、甲醛、乙醇、甲酸甲酯和痕量二甲醚、甲縮醛、乙酸乙酯、乙醛和氨。而傳統(tǒng)的甲醇精餾提純工藝多采用精餾塔對鋼液甲醇進行純化處理，存在純化后的甲醇純度低，能耗高、純化成本高等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種低成本，獲得色譜級甲醇(甲醇含量I 99.99%)、可工業(yè)化的高效液相色譜HPLC溶劑制備純化方法及裝置。
[0008]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明之一種高效液相色譜HPLC溶劑制備純化方法，以天然氣合成的工業(yè)級甲醇作為原料，包括以下步驟:
1)除雜預(yù)處理:向甲醇原料中加入甲醇重量的2.5?4%(w/w)碘，攪拌混勻后栗送至0.6?1.0moI/L的NaOH溶液中，混勻后靜置12?16h，過濾，去除甲醇中乙醇、醛和酮類雜質(zhì)；
2)預(yù)蒸餾:將濾液栗送至預(yù)蒸餾塔蒸餾，預(yù)蒸餾塔的操作條件:塔頂溫度:60?62°C，回流比:0.6?1.5;去除沸點低于甲醇的雜質(zhì);預(yù)蒸餾塔的塔頂采用串聯(lián)的兩級冷凝系統(tǒng)進行冷凝，冷凝得到的液體進入預(yù)塔回流槽，再栗送至預(yù)蒸餾塔塔頂回流；
3)減壓精餾:預(yù)蒸餾塔底部流出的已脫出輕組分的甲醇溶液栗送至減壓精餾塔的精餾釜內(nèi)進行減壓精餾，去除沸點高于甲醇的雜質(zhì);減壓精餾塔的操作條件:塔頂溫度:120?125°C，塔內(nèi)壓力:0.5?0.6MPa，回流比:1.0?2.0;減壓精餾塔頂部與水冷凝器連通;減壓精餾塔內(nèi)的甲醇液一部分經(jīng)減壓塔回流栗送回減壓精餾塔塔頂回流，甲醇蒸汽經(jīng)水冷凝器冷凝后進入減壓精餾回流槽;減壓精餾回流槽內(nèi)的甲醇經(jīng)分析后合格的甲醇送入色譜級甲醇儲罐，不合格的送入事故液儲罐內(nèi)；
4)常壓精餾:減壓精餾塔底部流出的甲醇溶液利用壓差送入常壓精餾塔進行第三次精餾，去除甲醇溶液中的水和醇類雜質(zhì);常壓精餾塔的操作條件:塔頂溫度:65?70°C，塔頂壓力:0.01?0.02MPa，回流比:1.5?2.0;常壓精餾塔塔頂?shù)募状颊羝?jīng)冷凝器冷凝后排至常壓回流槽，常壓回流槽內(nèi)的甲醇經(jīng)分析后合格的甲醇送入色譜級甲醇儲罐，不合格的送入事故液儲罐內(nèi)。
[0009]進一步，預(yù)蒸餾的回流比為1.5。
[0010]進一步，減壓精餾的回流比為1.0。
[0011]進一步，常壓精餾塔的回流比為2.0。
[0012]本發(fā)明之一種高效液相色譜HPLC溶劑制備純化裝置:包括除雜裝置、預(yù)蒸餾塔、兩級冷凝系統(tǒng)、減壓精餾塔和常壓精餾塔;所述除雜裝置包括與甲醇原料桶連通的預(yù)混罐、加碘裝置和沉淀過濾器;所述加碘裝置安裝在預(yù)混罐上方，向預(yù)混罐添加碘;所述預(yù)混罐內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，預(yù)混罐的底部設(shè)有帶栗的料液輸送管，所述料液輸送管與沉淀過濾器連接;所述沉淀過濾器上設(shè)有堿液添加管;所述沉淀過濾器與預(yù)蒸餾塔的蒸餾釜連通;所述預(yù)蒸餾塔的頂部排氣孔與兩級冷凝系統(tǒng)連通;兩級冷凝系統(tǒng)的冷凝液排放管與預(yù)塔回流槽連通，再通過栗送返回預(yù)蒸餾塔回流;所述預(yù)蒸餾塔塔底通過帶栗的第一甲醇輸送管與減壓精餾塔的精餾釜連通，減壓精餾塔的頂部排氣口與水冷凝器連通;水冷凝器的冷凝液排放管與減壓精餾回流槽連通;所述減壓精餾塔塔底通過第二甲醇輸送管與常壓精餾塔的精餾釜連通，常壓精餾塔的頂部排氣口與水冷凝器連通。
[0013]進一步，所述高效液相色譜HPLC溶劑制備純化裝置還包括干燥管，所述干燥管安裝在兩級冷凝系統(tǒng)、水冷凝器的尾氣排放管末端，所述兩級冷凝系統(tǒng)、水冷凝器的冷卻水入口與工藝?yán)鋮s水桶連通。
[0014]進一步，所述減壓精餾回流槽和常壓回流槽通過管路與色譜級甲醇儲罐、事故液儲罐連接。
[0015]進一步，所述兩級冷凝系統(tǒng)包括初級冷凝器和次級冷凝器，所述初級冷凝器的氣體通道中部與預(yù)蒸餾塔頂部蒸汽出口連通;所述初級冷凝器的不凝氣體排出口與次級冷凝器的次氣體通道中部連通，所述初級冷凝器和次級冷凝器底部設(shè)有排液管，所述排液管與預(yù)塔回流槽連通。
[0016]本發(fā)明一種高效液相色譜HPLC溶劑制備純化裝置的工作原理是:除雜裝置通過向甲醇中加碘，并在堿性條件下將甲醇中的乙醇、醛、酮類的雜質(zhì)去除，再通過預(yù)蒸餾塔蒸餾，通過控制預(yù)蒸餾塔的塔頂溫度在60?62°C，將甲醇中低沸點雜質(zhì)(如二甲醚、甲酸甲酯等)去除；然后將去除輕組分的甲醇通入減壓精餾塔進行精餾，通過控制減壓精餾塔的塔頂溫度在120?125°C，將甲醇中高沸點雜質(zhì)(如異丙醇、正丙醇、仲丁醇、異丁醇、正丁醇、甲縮醛、乙酸乙酯等)去除;最后，再加減壓精餾塔塔底的甲醇溶液再送入常壓精餾塔內(nèi)進行第三次精餾，去除甲醇中的微量雜質(zhì)(如水)，最后得到滿足高效液相色譜分析要求的甲醇。
[0017]本發(fā)明一種高效液相色譜HPLC溶劑制備純化方法的有益效果:采用沉淀除雜和三級精餾純化工藝，提高了甲醇產(chǎn)品的純度，降低純化工藝的運行成本，能耗低，適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0018]本發(fā)明一種高效液相色譜HPLC溶劑制備純化裝置的有益效果:其結(jié)構(gòu)簡單，便于工業(yè)化生產(chǎn)，設(shè)備投資成本低，能耗低。
【附圖說明】
[0019]圖1一為一種高效液相色譜HPLC溶劑制備純化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0021 ] 實施例1
本實施例的一種高效液相色譜HPLC溶劑制備純化方法，以天然氣合成的工業(yè)級甲醇作為原料，包括以下步驟:
1)除雜預(yù)處理:向甲醇原料中加入甲醇重量的4.0%(w/w)碘，攪拌混勻后栗送至
1.0mol/L的NaOH溶液中，混勻后靜置12h，過濾，去除甲醇中乙醇、醛和酮類雜質(zhì)；
2)預(yù)蒸餾:將濾液栗送至預(yù)蒸餾塔7蒸餾，預(yù)蒸餾塔7的操作條件:塔頂溫度:61°C，回流比:1.2;去除沸點低于甲醇的雜質(zhì)；預(yù)蒸餾塔7的塔頂采用串聯(lián)的兩級冷凝系統(tǒng)進行冷凝，冷凝得到的液體進入預(yù)塔回流槽8，再栗送至預(yù)蒸餾塔7塔頂回流；
3)減壓精餾:預(yù)蒸餾塔7底部流出的已脫出輕組分的甲醇溶液栗送至減壓精餾塔14的精餾釜16內(nèi)進行減壓精餾，去除沸點高于甲醇的雜質(zhì)；減壓精餾塔14的操作條件:塔頂溫度:125°C，塔內(nèi)壓力:0.55MPa，回流比:1.5;減壓精餾塔14頂部與水冷凝器18連通;減壓精餾塔14內(nèi)的甲醇液一部分經(jīng)減壓塔回流栗送回減壓精餾塔14塔頂回流，甲醇蒸汽經(jīng)水冷凝器18冷凝后進入減壓精餾回流槽15;減壓精餾回流槽15內(nèi)的甲醇經(jīng)分析后合格的甲醇送入色譜級甲醇儲罐17，不合格的送入事故液儲罐22內(nèi)；
4)常壓精餾:減壓精餾塔14底部流出的甲醇溶液利用壓差送入常壓精餾塔20進行第三次精餾，去除甲醇溶液中的水和醇類雜質(zhì);常壓精餾塔20的操作條件:塔頂溫度:65°C，塔頂壓力:0.02MPa，回流比:1.5;常壓精餾塔20塔頂?shù)募状颊羝?jīng)冷凝器冷凝后排至常壓回流槽19，常壓回流槽19內(nèi)的甲醇經(jīng)分析后合格的甲醇送入色譜級甲醇儲罐17，不合格的送入事故液儲罐22內(nèi)。
[0022]實施例2
本實施例的一種高效液相色譜HPLC溶劑制備純化方法，與實施例1存在以下不同:
1)除雜預(yù)處理:向甲醇原料中加入甲醇重量的3.0%(