[发明专利]工业甲醇制备色谱纯甲醇的方法

说明书

技术领域

工业甲醇制色谱甲醇的方法。通过化学反应以及精馏的方法除去工业甲醇中的微量杂质，以得到色谱纯甲醇。具体地说，本发明揭示了在波长210nm透光率大于30％，在250～800nm的区间内，透光率大于90％，用于高效液相色谱上作为流动相的色谱纯甲醇的制备方法。 

技术背景

工业上，氢气和一氧化碳在铜系催化剂上合成甲醇。该方法得到的工业甲醇中含水、甲醛、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙醇等微量杂质。这些杂质的存在使得工业甲醇在200～800nm的紫外可见光谱区有明显的吸光度，必须把这些杂质降低至ppm级，才能达到色谱纯甲醇的要求。工业甲醇制色谱纯甲醇的通常方法为加某种氧化剂，如高锰酸钾、双氧水等，再精馏得到色谱纯甲醇。 

天津康科德科技有限公司在专利200910069254.8中公开了一种典型的工业甲醇制色谱纯甲醇的方法。其氧化剂选用高锰酸钾或双氧水，产率达95％。这种用氧化剂的一个缺点是安全性，甲醇是可燃易爆的化学品，处理工艺中必须控制氧化反应的程度，并做好隔离。 

本方法中，工业甲醇与氢气同时通过含锆的催化剂，可以连续生产，克服了使用氧化剂的缺点。 

发明内容

本发明揭示了一种工业甲醇制备色谱甲醇的方法。甲醇与氢气同时通过含锆的催化剂，物料冷却后，精馏得到色谱甲醇。本方法制得的色谱甲醇在波长210nm时透光率大于30％，250～800nm的区间内，透光率在90％以上，色谱甲醇的产率大于90％。 

使用两个精馏塔，本方法可以实现连续生产。本方法的突出优点是： 

1.使用氢气在锆催化剂上对微量杂质进行还原，克服了传统使用氧化剂的缺点。 

2.含锆催化剂有强烈的吸水作用，甲醇中杂质被还原的同时，甲醇中的水被催化剂吸收。生产结束后，在200℃，催化剂上通N₂气2～4小时，催化剂即可恢复吸收水的作用， 

3.本方法使用0.5％的H₂连续生产，成本低，产率高达95％。 

4.本方法制得的色谱甲醇品质高。紫外可见光谱典型的参数如下： 

附图说明

附图是一种典型的使用本方法制备色谱甲醇的工艺流程简图。 

工业甲醇与列管反应器出来的蒸汽物料进行热交换后，进入汽化器，进一步加热至反应温度150～180℃，与0.5％的H₂进入列管式反应器，列管式反应器内充填含锆的固体催化剂，反应器的压力控制在0.5～2MPa。反应后的物料先与原料工业甲醇换热，而后进入冷却器，未反应完全的H₂从冷却器顶部排除系统，底部的液相物料进入轻组分塔，轻组份塔塔顶出料占原料的1～3％，轻组分塔为一个填料或板式精馏塔，理论塔板数不低于80，回流比不低于8。轻组分塔底部物料进入产品塔，产品塔为一个填料或板式精馏塔，理论塔板数不低于50，回流比不低于0.5。产品 塔顶部出料为产品色谱纯甲醇，塔釜为0.1～0.5％的重组分，排出系统。 

具体实施方式

如附图所示，一个典型的工艺流程如下： 

工业甲醇与列管反应器出来的蒸汽物料进行热交换后，此处热交换的目的是节约能量，用反应后的物料对原料进行初加热，同时，原料对反应后的物料进行初冷却，而后进入汽化器，物料被气化，进一步加热至反应温度150～180℃，与不少于0.5％的H₂进入列管式反应器，列管式反应器内充填含锆的固体催化剂，反应器的压力控制在0.5～02MPa，控制反应的负荷在0.5～5克工业甲醇每克催化剂每小时，一般控制在2～4克工业甲醇每克催化剂每小时。反应器可以为绝热反应器，也就是不需外界提供热量或冷量，也可以为微加热的反应器。含锆的催化剂为圆柱状或球状，自然堆放。列管的长径比不低于100。反应后的物料先与原料工业甲醇换热，而后进入冷却器，未反应完全的H₂从冷却器顶部排除系统，底部的液相物料进入轻组分塔，轻组份塔塔顶出料占原料的1～3％，轻组分塔为一个填料或板式精馏塔，理论塔板数不低于80，回流比不低于8。轻组分塔底部物料进入产品塔，产品塔为一个填料或板式精馏塔，理论塔板数不低于50，回流比不低于0.5。产品塔顶部出料为产品色谱纯甲醇，塔釜为0.1～0.5％的重组分，排出系统。 

下面是含锆催化剂的合成方法。