甲醇、二氯甲烷和水的萃取精馏工艺方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201410364803.5 (22)申请日 2014.07.28 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 104098431 A (43)申请公布日 2014.10.15 (73)专利权人 河北工业大学 地址 300070 天津市红桥区光荣道8号 (72)发明人 李春利王洪海李月余迎新 王荣良 (74)专利代理机构 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人 巩克栋杨晞 (51)Int.Cl. C07C 19/03(2006.01) C07C 17/386(2006.。

2、01) C07C 31/04(2006.01) C07C 29/84(2006.01) 审查员 吴洪雨 (54)发明名称 甲醇、 二氯甲烷和水的萃取精馏工艺方法 (57)摘要 本发明涉及一种分离甲醇、 二氯甲烷和水的 萃取精馏工艺方法。 原料液从萃取精馏塔中部进 料， 萃取剂从萃取精馏塔的上部进料。 在萃取精 馏塔塔顶可以得到二氯甲烷混合液， 进入分相器 分相后， 重相二氯甲烷产品采出， 轻相水回流到 萃取精馏塔中。 在萃取精馏塔塔釜得到的甲醇和 水的混合液进入甲醇精馏塔提纯， 在塔顶采出甲 醇， 塔釜采出高温水， 高温水进行冷却分流后， 以 符合萃取剂的进料温度和流量要求进入萃取精 馏塔， 。

3、循环利用。 本发明以水做萃取剂， 且循环利 用， 减少了生产成本， 并且是连续精馏萃取， 提高 了产量。 工艺流程中冷凝器放出的热量可以供给 萃取精馏塔和/或甲醇精馏塔塔釜所需的热量， 具有显著的实用性和经济效益。 权利要求书2页 说明书5页 附图1页 CN 104098431 B 2016.12.07 CN 104098431 B 1.一种分离甲醇、 二氯甲烷和水的萃取精馏工艺方法， 其特征在于， 所述工艺方法包括 以下步骤： 1)原料液(1)从萃取精馏塔(102)中部加入， 作为萃取剂(2)的水从萃取精馏塔(102)上 部加入， 塔顶得到二氯甲烷混合液(D1)， 塔釜得到甲醇和水的混合液(。

4、W1)； 2)萃取精馏塔(102)塔顶得到的二氯甲烷混合液(D1)进入分相器(103)中进一步分离 提纯， 得到重相二氯甲烷(PM)采出， 轻相水(PW)回流到萃取精馏塔(102)继续萃取精馏； 3)萃取精馏塔(102)塔釜得到的甲醇和水的混合液(W1)进入甲醇精馏塔(104)， 其塔顶 采出甲醇(D2)， 塔釜得到高温水(W2)； 4)高温水(W2)通过冷凝器(106)降温， 再通过第二分流器(105)分流出作为萃取剂的 水， 并回流到第一分流器(101)， 进入萃取精馏塔(102)进行萃取精馏； 进入萃取精馏塔(102)的萃取剂(2)与原料液(1)的质量比为0.341； 通过第一分流器(1。

5、01)补充补给水(3)， 与来自第二分流器(105)的水一同进入萃取精 馏塔(102)作为萃取剂； 所述萃取精馏塔(102)的进料温度为2030； 所述萃取精馏塔(102)的塔板数为44块， 原料液(1)从第18块塔板进料， 萃取剂(2)从第 8块塔板进料； 所述萃取精馏塔(102)的回流比为0.31.5； 所述甲醇精馏塔(104)塔板数为34块， 甲醇和水的混合物(W1)从第24块塔板进料； 所述甲醇精馏塔(104)的回流比为1.22。 2.如权利要求1所述的工艺方法， 其特征在于， 步骤1)所述二氯甲烷混合液(D1)中二氯 甲烷的质量分数为9599。 3.如权利要求2所述的工艺方法， 其特。

6、征在于， 步骤1)所述二氯甲烷混合液(D1)中二氯 甲烷的质量分数为95。 4.如权利要求1所述的工艺方法， 其特征在于， 所述萃取精馏塔(102)的进料温度为25 。 5.如权利要求1所述的工艺方法， 其特征在于， 所述萃取精馏塔(102)的操作压力为常 压。 6.如权利要求1所述的工艺方法， 其特征在于， 所述萃取精馏塔(102)塔顶温度为34 40， 塔釜温度为7784。 7.如权利要求1所述的工艺方法， 其特征在于， 所述分相器(103)得到的重相二氯甲烷 (PM)出料温度为常温， 压力为常压。 8.如权利要求1所述的工艺方法， 其特征在于， 所述甲醇精馏塔(104)的操作压力为常 压。

7、。 9.如权利要求1所述的工艺方法， 其特征在于， 所述甲醇精馏塔(104)的塔顶温度为62 69， 塔釜温度为96105。 10.如权利要求1所述的工艺方法， 其特征在于， 所述冷凝器(106)冷凝放出的热量供给 萃取精馏塔(102)和/或甲醇精馏塔(104)塔釜加热用。 11.如权利要求1-10之一所述的工艺方法， 其特征在于， 所述工艺方法包括以下步骤： 1)原料液(1)从萃取精馏塔(102)中部加入， 作为萃取剂(2)的水从萃取精馏塔(102)上 权利要求书 1/2 页 2 CN 104098431 B 2 部加入， 在常压下进行萃取精馏， 塔顶得到二氯甲烷的质量分数为9599的二氯甲。

8、烷混 合液(D1)， 塔釜得到甲醇和水的混合液(W1)； 所述萃取精馏塔(102)的进料温度为2030 ； 萃取剂(2)与原料液(1)的质量比为0.341； 塔顶温度为3440， 塔釜温度为7784 ； 2)萃取精馏塔(102)塔顶得到的二氯甲烷混合液(D1)进入分相器(103)中进一步分离 提纯， 得到重相二氯甲烷(PM)采出， 轻相水(PW)回流到萃取精馏塔(102)继续萃取精馏； 回 流比为0.31.5； 3)萃取精馏塔(102)塔釜得到的甲醇和水的混合液(W1)进入甲醇精馏塔(104)， 在常压 下进行精馏， 其塔顶采出甲醇(D2)， 塔釜得到高温水(W2)； 所述甲醇精馏塔(104)。

9、的回流比 为1.22； 塔顶温度为6269， 塔釜温度为96105； 4)高温水(W2)通过冷凝器(106)降温， 再通过第二分流器(105)分流出作为萃取剂的 水， 并回流到第一分流器(101)， 进入萃取精馏塔(102)进行萃取精馏； 所述冷凝器(106)冷 凝放出的热量供给萃取精馏塔(102)塔釜加热用； 通过第一分流器(101)补充补给水(3)， 与 来自第二分流器(105)的水一同进入萃取精馏塔(102)作为萃取剂。 权利要求书 2/2 页 3 CN 104098431 B 3 甲醇、 二氯甲烷和水的萃取精馏工艺方法 技术领域 0001 本发明涉及一种甲醇、 二氯甲烷和水混合物的萃取。

10、精馏工艺方法， 该方法以水作 为萃取剂， 并循环使用。 背景技术 0002 二氯甲烷(methylenechloride)是一种无色、 透明、 比水重、 易挥发的液体， 微溶 于水， 具有溶解能力强和毒性低的优点， 大量用于制造电影胶片和聚碳酸酯， 在制药工业中 作为反应介质用于制备氨苄青霉素等， 还可用作涂料溶剂、 金属脱脂剂， 气烟雾喷射剂、 聚 氨酯发泡剂、 脱模剂、 脱漆剂、 石油脱蜡溶剂、 有机合成萃取剂等。 二氯甲烷和甲醇能形成共 沸物(甲醇含量质量分数为7.3)， 而水和二氯甲烷也能形成共沸物(水含量质量分数 1.5)， 故甲醇、 二氯甲烷和水的混合物难以分离。 如果不分离提纯，。

11、 不仅会污染环境， 而且 增加生产成本。 而采用水做萃取剂并循环利用， 萃取精馏甲醇、 二氯甲烷和水的混合物的工 艺方法有重要意义。 0003 CN103304373A公开了一种二氯甲烷甲醇共沸混合物的间歇萃取精馏分离方法。 属于二氯甲烷甲醇共沸混合物的分离技术。 该方法以丙醇、 异丙醇、 1,3-丙二醇、 乙二醇、 叔丁醇、 N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜为萃取剂， 常压或减压下， 萃取剂和该塔顶馏出物 的质量比为0.5:1-10:1， 萃取剂的进料温度为20-40， 控制萃取精馏塔顶不同温度和不同 回流比， 由萃取精馏塔顶分别采出二氯甲烷产品、 二氯甲烷甲醇过渡段I、 甲醇产品和甲 醇萃。

12、取剂过渡段II； 当加热釜的萃取剂组成达到要求时， 将萃取剂泵入高位储槽， 加料进 行下批间歇萃取精馏分离。 此分离工艺过程复杂， 控制繁琐， 且不能实现连续性操作， 故需 要进行改进。 发明内容 0004 本发明的目的在于提供一种甲醇、 二氯甲烷和水的萃取精馏分离工艺。 该方法分 离出的甲醇、 二氯甲烷产品纯度高， 且萃取剂可以循环利用， 减少了生产成本， 具有显著的 实用性和经济效益。 0005 为达此目的， 本发明采用以下技术方案： 0006 一种分离甲醇、 二氯甲烷和水的萃取精馏工艺方法， 所述工艺方法包括以下步骤： 0007 1)原料液从萃取精馏塔中部加入， 作为萃取剂的水从萃取精馏。

13、塔上部加入， 塔顶 得到二氯甲烷混合液， 塔釜得到甲醇和水的混合液； 0008 2)萃取精馏塔塔顶得到的二氯甲烷混合液进入分相器中进一步分离提纯， 得到重 相二氯甲烷采出， 轻相水回流到萃取精馏塔继续萃取精馏； 0009 3)萃取精馏塔塔釜得到的甲醇和水的混合液进入甲醇精馏塔， 其塔顶采出甲醇， 塔釜得到高温水； 0010 4)高温水通过冷凝器降温， 再通过第二分流器分流出作为萃取剂的水， 并回流到 第一分流器， 进入萃取精馏塔进行萃取精馏。 说明书 1/5 页 4 CN 104098431 B 4 0011 所述 “高温水” 是指甲醇精馏塔塔釜得到的水的温度为101左右。 0012 从第一分。

14、流器分流出的水不能满足萃取精馏塔的需要时， 通过第一分流器补充补 给水， 与来自第二分流器的水一同进入萃取精馏塔作为萃取剂， 从而形成整个工艺流程的 连续操作过程。 0013 步骤1)所述二氯甲烷混合液中二氯甲烷的质量分数为9599， 优选95。 例如 可选择95.02， 95.3， 95.8， 96.4， 97， 97.2， 98， 98.7等。 0014 所述萃取精馏塔的进料温度为2030， 优选25。 例如可选择20.01， 20.34 ， 21， 22.67， 23.1， 23.48， 25.04， 25.9， 27.3， 28.5， 29.7等。 所述进料 温度是指进入萃取精馏塔的萃。

15、取剂和原料液的温度。 0015 进入萃取精馏塔的萃取剂与原料液的质量比为0.341。 例如可选择0.35， 0.38， 0.42， 0.5， 0.58， 0.63， 0.8， 0.95等。 0016 所述萃取精馏塔的塔板数为44块， 原料液从第18块塔板进料， 萃取剂从第8块塔板 进料。 0017 所述萃取精馏塔的回流比为0.31.5。 例如可选择0.32， 0.45， 0.58， 0.7， 0.95， 1.14， 1.3， 1.48等。 0018 所述萃取精馏塔的操作压力为常压。 0019 所述萃取精馏塔塔顶温度为3440， 塔釜温度为7784。 所述塔顶温度可选 择34.02， 35， 3。

16、5.4， 37， 38.4， 39.8等； 所述塔釜温度可选择77.1， 77.8， 79 ， 80.6， 82， 83.7等。 0020 所述分相器得到的重相二氯甲烷出料温度为常温， 压力为常压。 0021 所述甲醇精馏塔塔板数为34块， 甲醇和水的混合物从第24块塔板进料。 0022 所述甲醇精馏塔的回流比为1.22。 例如可选择1.21， 1.34， 1.4， 1.48， 1.53， 1.6， 1.78， 1.94等。 0023 所述甲醇精馏塔的操作压力为常压。 0024 所述甲醇精馏塔的塔顶温度为6269， 塔釜温度为96105。 所述塔顶温度可 选择62.2， 63.4， 65， 6。

17、6.1， 68， 68.9等； 所述塔釜温度可选择96.4， 97， 98.7， 99.3， 101.4， 102.4， 103.6， 104.8等。 0025 所述冷凝器冷凝放出的热量供给萃取精馏塔和/或甲醇精馏塔塔釜加热用， 以节 约能源。 0026 一种分离甲醇、 二氯甲烷和水的萃取精馏工艺方法， 所述工艺方法工艺条件经优 化后包括以下步骤： 0027 1)原料液从萃取精馏塔中部加入， 作为萃取剂的水从萃取精馏塔上部加入， 在常 压下进行萃取精馏， 塔顶得到二氯甲烷的质量分数为9599的二氯甲烷混合液， 塔釜得 到甲醇和水的混合液； 所述萃取精馏塔的进料温度为2030； 萃取剂与原料液的。

18、质量比 为0.341； 塔顶温度为3440， 塔釜温度为7784； 0028 2)萃取精馏塔塔顶得到的二氯甲烷混合液进入分相器中进一步分离提纯， 得到重 相二氯甲烷采出， 轻相水回流到萃取精馏塔继续萃取精馏； 回流比为0.31.5； 0029 3)萃取精馏塔塔釜得到的甲醇和水的混合液进入甲醇精馏塔， 在常压下进行精 馏， 其塔顶采出甲醇， 塔釜得到高温水； 所述甲醇精馏塔的回流比为1.22； 塔顶温度为62 说明书 2/5 页 5 CN 104098431 B 5 69， 塔釜温度为96105； 0030 4)高温水通过冷凝器降温， 再通过第二分流器分流出作为萃取剂的水， 并回流到 第一分流器。

19、， 进入萃取精馏塔进行萃取精馏； 所述冷凝器冷凝放出的热量供给萃取精馏塔 塔釜加热用； 通过第一分流器补充补给水， 与来自第二分流器的水一同进入萃取精馏塔作 为萃取剂。 0031 与已有技术方案相比， 本发明具有以下有益效果： 0032 本发明以水作为萃取剂， 在常压的萃取精馏塔中萃取精馏， 得到高纯度的产品二 氯甲烷和甲醇， 使得二氯甲烷的收率在96以上， 质量浓度高达99.8， 甲醇的收率高达 96， 质量浓度高达99.9。 本发明使用廉价易得的水作为萃取剂， 并循环利用， 实现连续 精馏操作。 较以前的以丙醇、 异丙醇、 乙二醇等萃取剂间歇萃取精馏甲醇、 二氯甲烷混合物 的工艺方法， 减。

20、少了萃取剂的成本， 提高了二氯甲烷的产量。 而且， 冷凝器冷凝水放出的热 量可以供给萃取精馏塔塔釜或甲醇精馏塔加热， 更节约了能源。 0033 本发明以水作为萃取剂， 连续萃取精馏原料液， 并且水循环利用， 不仅得到了高纯 度的产品， 也提高了产品产量， 充分利用了能源。 该工艺具有低能耗、 低污染高回收率、 高产 品纯度的特点， 具有显著的实用性和经济效益。 附图说明 0034 图1是本发明甲醇、 二氯甲烷和水混合物的萃取精馏分离方法工艺流程图。 0035 图中： 1-原料液； 2-萃取剂； 3-补给水； 0036 W1-甲醇和水的混合液； W2-高温水； D1-二氯甲烷混合液； D2-轻组。

21、分甲醇； PM-重相 二氯甲烷； PW-轻相水； 0037 101-第一分流器； 102-萃取精馏塔； 103-分相器； 104-甲醇精馏塔； 105-第二分流 器； 106-冷凝器。 0038 下面对本发明进一步详细说明。 但下述的实例仅仅是本发明的简易例子， 并不代 表或限制本发明的权利保护范围， 本发明的保护范围以权利要求书为准。 具体实施方式 0039 下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。 0040 为更好地说明本发明， 便于理解本发明的技术方案， 本发明的典型但非限制性的 实施例如下： 0041 本发明提供的一种甲醇、 二氯甲烷和水的萃取精馏工艺方法， 包括的。

22、步骤详细描 述如下： 0042 如图1所示， 萃取精馏塔板数为44， 甲醇精馏塔板数为34。 0043 1)原料液1在2030下从萃取精馏塔102的约第18块塔板进料， 从第二分流器 105中循环而来的水作为萃取剂， 在2030下从萃取精馏塔102的约第8块板进料， 且萃取 剂与原料液的质量比在0.341之间， 整个萃取精馏塔102在101.325kPa， 回流比控制在0.3 1.5下操作。 其中二氯甲烷的质量分数为99的二氯甲烷混合液D1从萃取精馏塔102塔顶 流出， 进入分相器103。 0044 2)分相器103在101.325KPa下分相， 得到的重相二氯甲烷PM采出， 轻相水PW从萃取。

23、 说明书 3/5 页 6 CN 104098431 B 6 精馏塔102的第一块板回流继续萃取精馏。 0045 3)萃取精馏塔102塔釜流出的甲醇和水的混合液W1， 温度是79， 直接作为进料， 从甲醇精馏塔104的第24块板进料， 甲醇精馏塔104在101.325KPa下操作， 塔顶采出纯度为 99.9的甲醇D2。 0046 4)甲醇精馏塔104塔釜流出高温水W2， 质量纯度99.9， 温度101， 通过冷凝器 106冷却到2030， 然后通过第二分流器105分流， 控制符合萃取剂量的流量循环流回第 一分流器101， 形成水的循环利用。 0047 5)冷凝器106冷凝后放出的热量可以供给萃取。

24、精馏塔102和/或甲醇精馏塔104塔 釜加热使用， 形成能量的循环利用。 0048 实施例1： 0049 原料液中二氯甲烷、 甲醇、 水的质量分数分别为60、 35、 5， 进料量为 10000kg/h， 进入萃取精馏塔的温度为25； 萃取剂质量是原料液进料量的0.34倍， 进料温 度为25， 进入常压操作的萃取精馏塔精馏， 所述萃取精馏塔的回流比为1， 塔顶温度为36 ， 塔釜温度为79。 塔顶流出的高纯度的二氯甲烷混合液(二氯甲烷的质量分数为95) 在分相器中常压， 25条件下分相， 得到质量分数99.8的二氯甲烷。 甲醇精馏塔在常压下 精馏甲醇和水的混合物， 塔顶得到质量分数为99.9的。

25、甲醇， 塔釜得到质量分数为99.9 的水， 所述甲醇精馏塔的回流比为1.2， 塔顶温度为65， 塔釜温度为101。 水经过冷凝器 冷凝到25， 通过第二分流器控制流量为3400kg/h的水回流到萃取精馏塔中， 实现连续精 馏提纯的工艺。 冷凝器中放出的能量为萃取精馏塔塔釜加热。 0050 实施例2： 0051 原料液中二氯甲烷、 甲醇、 水的质量分数分别为70、 25、 5， 进料量为8000kg/ h， 进入萃取精馏塔的温度为20； 萃取剂质量是原料液进料量的1倍， 进料温度为20， 流 量为4000kg/h， 进入常压操作的萃取精馏塔精馏， 所述萃取精馏塔的回流比为0.3， 塔顶温 度为4。

26、0， 塔釜温度为84。 塔顶流出的高纯度二氯甲烷混合液(二氯甲烷的质量分数为 99)在分相器中常压， 20下分相， 得到质量分数99.81的二氯甲烷。 甲醇精馏塔在常压 下精馏甲醇和水的混合物， 塔顶得到质量分数为99.88的甲醇， 塔釜得到质量分数为 99.78的水， 所述甲醇精馏塔的回流比为2， 塔顶温度为69， 塔釜温度为105。 水经过冷 凝器冷凝到20， 通过第二分流器控制流量为4000kg/h的水回流到萃取精馏塔中， 实现连 续精馏提纯的工艺。 冷凝器中放出的能量为萃取精馏塔塔釜加热。 0052 实施例3： 0053 原料液中二氯甲烷、 甲醇、 水的质量分数分别为70、 22、 8。

27、， 进料量为 10000kg/h， 进入萃取精馏塔的温度为30； ； 萃取剂质量是原料液进料量的0.6倍， 进料温 度为30， 流量为5200kg/h， 进入常压操作的萃取精馏塔精馏， 所述萃取精馏塔的回流比为 1.5， 塔顶温度为34， 塔釜温度为77。 塔顶流出的高纯度二氯甲烷混合液(二氯甲烷的质 量分数为95)在分相器中常压， 30条件下分相， 得到质量分数99.76的二氯甲烷。 甲醇 精馏塔在常压下精馏甲醇和水的混合物， 塔顶得到质量分数为99.82的甲醇， 塔釜得到质 量分数为99.9的水， 所述甲醇精馏塔的回流比为1.6， 塔顶温度为62， 塔釜温度为96。 水经过冷凝器冷凝到30。

28、， 通过第二分流器控制流量为5200kg/h的水回流到萃取精馏塔 中， 实现连续精馏提纯的工艺。 冷凝器中放出的能量为萃取精馏塔塔釜加热。 说明书 4/5 页 7 CN 104098431 B 7 0054 申请人声明， 本发明通过上述实施例来说明本发明的工艺方法， 但本发明并不局 限于上述操作步骤， 即不意味着本发明必须依赖上述操作步骤才能实施。 所属技术领域的 技术人员应该明了， 对本发明的任何改进， 对本发明所选用原料的等效替换及辅助成分的 添加、 具体方式的选择等， 均落在本发明的保护范围和公开范围之内。 0055 以上详细描述了本发明的优选实施方式， 但是， 本发明并不限于上述实施方式中 的具体细节， 在本发明的技术构思范围内， 可以对本发明的技术方案进行多种简单变型， 这 些简单变型均属于本发明的保护范围。 0056 另外需要说明的是， 在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征， 在不矛 盾的情况下， 可以通过任何合适的方式进行组合， 为了避免不必要的重复， 本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。 0057 此外， 本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合， 只要其不违背本 发明的思想， 其同样应当视为本发明所公开的内容。 说明书 5/5 页 8 CN 104098431 B 8 图1 说明书附图 1/1 页 9 CN 104098431 B 9 。