CN111072453A - 碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化工领域，具体涉及一种碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法。碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，包括以下步骤：将甲醇和碳酸二甲酯按质量比为87～93%:7～13%组成共沸混合物，再将共沸混合物通入常压塔进行常压精馏，控制常压精馏塔塔内压力≤0.02MPa，控制釜液温度68℃‑68.5℃，回流比为7～8；收集塔釜馏出液，得到提纯后的甲醇。本发明碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，操作简便，且不需要加入萃取剂，降低了成本，且分离后的甲醇纯度高，高达99.8%。
Description
技术领域
本发明属于化工领域，具体涉及一种碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法。
背景技术
酯交换法合成碳酸二苯酯（即DPC）采用碳酸二甲酯（即DMC）与苯酚进行酯交换得到，碳酸二甲酯与苯酚的酯交换反应分为两步进行：第一步生成甲基苯基碳酸酯，第二步是甲基苯基碳酸脂进一步与苯酚反应后得到碳酸二苯酯。我国现有的碳酸二苯酯生产装置均采用光气法，且产能较低。国内酯交换法生产碳酸二苯酯也只建立了小试、中试装置，并未形成工业化量产。
已有的碳酸二苯酯生产存在的主要问题如下：（1）在酯交换法合成碳酸二苯酯的反应过程中副产的甲醇会影响碳酸二苯酯的产量及品质；（2）生产过程副产的甲醇中含有碳酸二甲酯，这两种物质组成的共沸体系现阶段无法实现工业化装置的分离，导致甲醇纯度不高无法达到在市场上销售的产品品质，国内同类装置需要建设新的装置回收利用碳酸二苯酯装置副产的甲醇。造成了装置的投资规模巨大，企业资金压力较高，副产甲醇的回收利用率收到限制，经济性不高。
熊国玺等在《碳酸二甲酯-甲醇二元共沸物的分离方法》（化工进展,2002,21(1):4-6.）一文中公开了五种碳酸二甲酯与甲醇分离的方法：一是低温结晶法，但是该方法能耗大、操作困难；二是膜分离法，但是该方法不仅需要使用特定的膜来进行分离成本较高，而且其得到的甲醇纯度也较低，在92%左右；三是加压精馏法，该方法得到的甲醇纯度仅在95%左右，纯度也较低；四是共沸精馏法，需要加入共沸剂形成新的共沸物才能置换出甲醇，系统中增加了新的杂质；五是萃取精馏法，也需要加入萃取剂才能置换出甲醇，系统中增加了新的杂质。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为：提供一种碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，解决生产过程副产的甲醇中含有碳酸二甲酯，这两种物质组成的共沸体系无法实现工业化分离的问题。
碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，包括以下步骤：
将甲醇和碳酸二甲酯按质量比为87～93%:7～13%组成共沸混合物，再将共沸混合物通入常压塔进行常压精馏，控制常压精馏塔塔内压力≤0.02MPa，控制釜液温度68℃-68.5℃，回流比为7～8；收集塔釜馏出液，得到提纯后的甲醇。
其中，精馏过程中，需控制釜液温度68℃-68.5℃，如果釜液温度不在68℃-68.5℃范围内，当温度高于68.5℃，说明重组分杂质（水）含量升高，甲醇纯度降低；当温度低于68℃说明轻组分（碳酸二甲酯）下移，会导致甲醇纯度下降。
本发明需控制回流比为7-8，如果回流比高于8，甲醇精制系统能耗升高，严重时碳酸二甲酯下移，影响塔釜甲醇品质；回流比低于7则不能有效将甲醇蒸汽冷凝，导致塔顶甲醇含量增高，甲醇损耗增大。
优选的，为了进一步提高甲醇的纯度，控制处理的共沸混合物，甲醇和碳酸二甲酯为质量比为93%:7%。
进一步的，采用本发明的方法，提纯后的甲醇纯度为≥99.6%。更优选的，采用本发明的方法，提纯后的甲醇纯度为≥99.8%。
其中，常压精馏后，收集塔釜馏出液，得到提纯后的甲醇；而塔顶得到甲醇和碳酸二甲酯质量比为75.5～80%：19.5～24%的新共沸物。
为了得到甲醇和碳酸二甲酯的质量比为87-93%:7-13%的共沸组分，优选的，将塔顶得到甲醇和碳酸二甲酯质量比为75.5～80%：19.5～24%新共沸物通入加压精馏塔进行加压精馏，控制加压精馏塔塔内压力为1.4-1.6MPa，共沸温度为152-155℃，塔釜得到提纯后的碳酸二甲酯；塔顶得到甲醇和碳酸二甲酯的质量比为87～93%:7～13%的共沸组分。
优选的，步骤b中，共沸温度为155℃。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，操作简便，且不需要加入萃取剂，降低了成本，且分离后的甲醇纯度高，至少为99.6%。
2、本发明采用的甲醇和碳酸二甲酯共沸体系分离工艺，选取不同的工艺条件，在合适的压力、温度下，在特殊的精馏塔中将碳酸二苯酯合成工艺中副产的甲醇进行精制，在工业化装置中实现甲醇和碳酸二甲酯共沸体系的分离，产出符合市场质量标准的甲醇进行销售，分离的碳酸二甲酯回收进碳酸二苯酯装置进行利用，大大降低了装置的投资规模，提高了的经济效益。
附图说明
图1为碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯工艺图。
具体实施方式
碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，具体以下步骤为：
a、将甲醇和碳酸二甲酯组成的共沸混合物（甲醇和碳酸二甲酯质量比为87～93%:7～13%）通入常压塔进行常压精馏，控制常压精馏塔塔内压力≤0.02MPa，控制釜液温度68℃-68.5℃，回流比为7～8；收集塔釜馏出液，得到高纯度甲醇；塔顶得到甲醇和碳酸二甲酯质量比为75.5～80%：19.5～24%新共沸物；其中，甲醇精制塔为常压精馏塔；
b、将步骤a得到的新共沸物送入加压精馏塔进行加压精馏，控制加压精馏塔塔内压力为1.4～1.6MPa，塔顶得到甲醇和碳酸二甲酯的质量比为87～93%:7～13%的共沸组分，共沸温度为152～155℃，塔釜得到高纯度碳酸二甲酯；其中，碳酸二甲酯提浓塔为加压精馏塔。
以下所述实施例仅表达了本申请的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请技术方案构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。
实施例1
将碳酸二苯酯工业化生产中得到的甲醇和碳酸二甲酯组成的混合物通入甲醇精制塔进行常压精馏，控制甲醇精制塔塔内压力≤0.02MPa，控制釜液温度68℃，回流比为7；甲醇和碳酸二甲酯的质量比为93%:7%的共沸组分；收集塔釜馏出液，得到提纯后的甲醇，甲醇的纯度如表1所述。
实施例2
将碳酸二苯酯工业化生产中得到的甲醇和碳酸二甲酯组成的混合物通入甲醇精制塔进行常压精馏，控制甲醇精制塔塔内压力≤0.02MPa，控制釜液温度68.5℃，回流比为8；甲醇和碳酸二甲酯的质量比为93%:7%的共沸组分；收集塔釜馏出液，得到提纯后的甲醇，甲醇的纯度如表1所述。
实施例3
将碳酸二苯酯工业化生产中得到的甲醇和碳酸二甲酯组成的混合物通入甲醇精制塔进行常压精馏，控制甲醇精制塔塔内压力≤0.02MPa，控制釜液温度68℃，回流比为7；甲醇和碳酸二甲酯的质量比为87%:13%的共沸组分；收集塔釜馏出液，得到提纯后的甲醇，甲醇的纯度如表1所述。
对比例1
将碳酸二苯酯工业化生产中得到的甲醇和碳酸二甲酯组成的混合物通入甲醇精制塔进行常压精馏，控制甲醇精制塔塔内压力≤0.02MPa，控制釜液温度67℃，回流比为7；甲醇和碳酸二甲酯的质量比为93%:7%的共沸组分；收集塔釜馏出液，得到提纯后的甲醇，甲醇的纯度如表1所述。
对比例2
将碳酸二苯酯工业化生产中得到的甲醇和碳酸二甲酯组成的混合物通入甲醇精制塔进行常压精馏，控制甲醇精制塔塔内压力≤0.02MPa，控制釜液温度69℃，回流比为7；甲醇和碳酸二甲酯的质量比为93%:7%的共沸组分；收集塔釜馏出液，得到提纯后的甲醇，甲醇的纯度如表1所述。
对比例3
将碳酸二苯酯工业化生产中得到的甲醇和碳酸二甲酯组成的混合物通入甲醇精制塔进行常压精馏，控制甲醇精制塔塔内压力≤0.02MPa，控制釜液温度68℃，回流比为6；甲醇和碳酸二甲酯的质量比为93%:7%的共沸组分；收集塔釜馏出液，得到提纯后的甲醇，甲醇的纯度如表1所述。
对比例4
将碳酸二苯酯工业化生产中得到的甲醇和碳酸二甲酯组成的混合物通入甲醇精制塔进行常压精馏，控制甲醇精制塔塔内压力≤0.02MPa，控制釜液温度68℃，回流比为9；甲醇和碳酸二甲酯的质量比为93%:7%的共沸组分；收集塔釜馏出液，得到提纯后的甲醇，甲醇的纯度如表1所述。
表1
| 编号 | 甲醇纯度wt% | 编号 | 甲醇纯度wt% |
| 实施例1 | 99.8 | 实施例2 | 99.8 |
| 实施例3 | 99.6 | 对比例1 | 98.4 |
| 对比例2 | 99.3 | 对比例3 | 98.5 |
| 对比例4 | 98.8 |
Claims (7)
1.碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：
将甲醇和碳酸二甲酯按质量比为87～93%:7～13%组成共沸混合物，再将共沸混合物通入常压塔进行常压精馏，控制常压精馏塔塔内压力≤0.02MPa，控制釜液温度68℃-68.5℃，回流比为7～8；收集塔釜馏出液，得到提纯后的甲醇。
2.根据权利要求1所述的碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，其特征在于，甲醇和碳酸二甲酯按质量比为93%:7%组成共沸混合物。
3.根据权利要求1所述的碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，其特征在于，提纯后的甲醇纯度≥99.6%。
4.根据权利要求2所述的碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，其特征在于，提纯后的甲醇纯度≥99.8%。
5.根据权利要求1所述的碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，其特征在于：常压精馏后，塔顶得到甲醇和碳酸二甲酯质量比为75.5～80%：19.5～24%的新共沸物。
6.根据权利要求5所述的碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，其特征在于：将得到的新共沸物送入加压精馏塔进行加压精馏，控制加压精馏塔塔内压力为1.4～1.6MPa，塔顶得到甲醇和碳酸二甲酯的质量比为87～93%:7～13%的共沸组分，共沸温度为152～155℃，塔釜得到提纯后的碳酸二甲酯。
7.根据权利要求6所述的碳酸二苯酯工业化生产副产甲醇的提纯方法，其特征在于，共沸温度为155℃。
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