变压精馏分离甲缩醛与甲醇混合物过程.pdf

受们ww,Xu
化工进展
?62a
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS
2011年第30卷增刊
研究开发
-4
变压精馏分离甲缩醛与甲醇混合物过程
赵俊羏,熊伟庭2,许春建
(天津大学化学工程联合重点实验室,天津30002;2中国石化茂名石油化工公司炼油分部,广东茂名525000
摘要:擬出了双塔变压精馏法对呷缩醛进行楠制,同时对杂质甲醉进行回收利用的工艺流程,在不纷铜蕻料
塔内进行了分离试验,考察了回流比对甲缩醛甲辭体系双塔流程的分离效果的影响。在选定的实验条件下,精
制得到甲缩醛的质量百分含量高于99.9%,甲醇的质量百分含量高于99%。
关键词:甲縮醛;精制;双塔变压精
中图分类号:O623.54;0621.3
文獻标志码:A
文章编号:1000-6613(2011)Z2-0062-03
Research on pressure sewing distillation process for separation of
methylal(DDM)and methanol mixture
ZHAO Junlong, XIONG Weiting, XU Chunjian
( Chemical Engineering Joint key laboratories, Tianjin University, Tianjin 300072, China
P Sinopec Mao Ming Petrochemical Company Refinery Division, Maoming 525000, Guangdong, China)
Abstract: The pressure swing distillation process with double columns was used to refine
methylal-methanol mixture and high purity products of methylal and methanol were obtained
simultaneously. The reflux ratio was investigated separately to study the effect of methylal and
methanol system in the double columns. The experimental show that the purities of methylal and
methanol can reach more than 99. 9% and 99%
Key words: Methylal; refine; double-effect pressure swing distillation
甲缩醛(DMM)是一种重要的化工原料,可系的分离双塔变压精馏与膜分离法和萃取精馏法相
作为柴油添加剂、有机合成的中间体及用作溶剂,比,不仅工艺简单、不引入其它杂质,而且节能47
甲缩醛还可以代替氟里昂,减少有害挥发性有机物
的排放,是一种能降低大气污染的环保产品,应1实验部分
十分广泛。甲缩醛制备主要是通过甲醇和甲醛的缩1.1实验装置
醛可道化学反应得到,反应后得到甲缩醛、甲醇和
实验装置如图1所示。
水的混合物。然而,由于甲缩醛与甲醇在常压下形
不锈钢填料塔是用1Cr18Ni9Ti材料制成的多
成共沸温度41.82℃、共沸组成为含甲缩醛塔节填料精馏塔。每段塔的中间部位有测温点和取
92.15%(质量分数)的共沸物,在对产物精馏提样点。塔外壁通过加热带进行供热保温,并用热电
纯甲缩醛时难以得到高纯度的甲缩醛产品。目前,偶测温,用仪表自动控温,塔加热用电加热方
国内外精制甲缩醛的特殊分离工艺主要有:膜分离法,加热量可通过仪表自控。塔内径为25m,
法1、萃取菾馏法23
内装有2.5×2.5mm型不锈钢环网,有效填料
变压精馏(PSD)是利用共沸点对压力的敏感
性,通过改变压力来改变体系共沸点和共沸组成(在
收稱日期:2011-09-02
一定压カ下共沸点甚至会消失)的特殊精馏方法?通第一作者:赵俊形(158-つ),男,硬士研究生。联系人:许春
过两塔在不同的压力下进行操作,实现含有共沸点物建研究员、博士生导师。Emailcixi@i,cdu.cn
增刊
赵俊形等:变压精馏分离甲缩醛与甲醇混合物过程
气,氢火焰FID检测器,进料量0.2p-,分流比
为8:1,柱前压105kPa,气化室温度220℃,检
测室温度220℃,桂温90℃,信号直接由色谱工
作站处理。
2实验过程
2.1不同压力下共沸点的测定及分析
将甲缩醛和甲醇以一定比例混合,得到甲缩
醛质量分数为90.93%的混合物,然后打人塔内
在不同的压力下全回流一定时间,待塔顶温度稳
定后,在塔顶取样口处取样。由于甲缩醛与甲醇
形成最低共沸点的共沸物,在足够的塔板数和全
回流状态下操作,塔顶得到共沸组成。实验得到
的共沸组成中甲缩醛质量百分数与压力的关系如
图2所
?
8
红
10
88
图1不锈钢填料塔
塔出料「1;2--冷凝回流管;3一回流比控制器;4一塔顶
出料口;5一液位计:6一塔顶取樺口:7一塔縊采出
8一液位计;9一液位计;10一塔釜出料
3004005
压力kPa
高度170mm;塔头内径63mm,内有蛇管冷凝,
传热面积为0.18m2;塔釜内径98m,容积1L,
图2实验压力与甲缩醛的共沸组成关系
塔瓮加热功率为2.5kwW
从图2中可以看出,随压力的升高甲缩醛在共
1.2实验药品及试剂
沸物中的组成呈明显下降趋勢。因此,甲缩醛与甲
本实验所用的实验原料及规格见表1、表2。
醇体系完全可以采用变压精馏进行分离。甲缔醛与
表1试剂及规格
甲醇体系共沸点的测定结果为采用变压精馏分离甲
原料
规(质量分数)
缩醛和甲醇,得到高纯度甲缩醛产品提供了理论
依据
甲醇
分析纯
含量≥99.5%
甲缩醛
分析纯
含量≥99.5%
2.2变压精法精制甲缩醛
变压精馏分离甲缩醛实验的原料来自于工业原
实验原料
详见表2
去离子水
无
料,由于原料中含有少量的轻组分氯甲完,所以在
实验前首先对原料进行预处理脱除氯甲烷。变压精
表2实验原料组分及含量
馏实验分别在500kPa和常压下进行操作。分离序
组分名称
甲缩圣
甲醇
水
氯甲烷
列如图3所示。
质分数92.8%
6.9%
0,1%
0.2%
经过脱轻的实验原料进入加压塔T1,在500
kPa下进行分离,甲缩醛产品从T1底部出料,T1
1.3分析方法
顶部馏出液为加压下的甲缩醛和甲醇的共沸物D1
本实验采用HP4890D气相色谱仪对样品进行Dl进入常压塔T2顶部,产品甲醇在T2底部出
分析,并采用校正面积归一法确定组分含量。色谱料,T2顶部得到的是常压下甲缩醛和甲醇的共沸
柱为HP1,柱长30m,内径0.25mm,载气为氮物D2。D2回流到T