[发明专利]碳酸二甲酯的纯化方法

说明书

本发明涉及一种碳酸二甲酯和甲醇的分离工艺，主要解决现有技术存在的产品纯度低的问题。本发明通过采用碳酸二甲酯和甲醇的分离方法，所述分离方法为萃取精馏，所述萃取精馏采用二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚中的一种或几种作为萃取剂的技术方案，可获得较高纯度的碳酸二甲酯和甲醇产品，且萃取剂来源丰富，价格便宜，化学性质稳定和毒性较低，可用于分离碳酸二甲酯和甲醇的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种碳酸二甲酯和甲醇的分离方法，具体来说，涉及一种碳酸二甲酯和甲醇的萃取精馏分离方法。

背景技术

碳酸二甲酯(DMC)是一种环境友好的化工中间体，广泛用于甲基化、羰基化、羰基甲基化和甲氧基化等反应，被誉为当今有机合成的“新基石”。工业上通常采用酯交换法生产碳酸二甲酯，在生产过程中，碳酸二甲酯与甲醇形成共沸物，难以用普通精馏方法分离。

近年来已有萃取精馏、加压精馏、共沸精馏和膜分离等工艺技术用于生产高纯度碳酸二甲酯。与后面三种工艺相比，萃取精馏具有能耗低、工艺简单和溶剂选择广泛等优势，是节能降耗分离碳酸二甲酯与甲醇共沸物的技术趋势。

专利CN103159586A公开了一种碳酸二甲酯—甲醇共沸混合物连续萃取精馏分离方法。常压下，用乙二醇作为萃取剂，溶剂比为1～3，可获得99.56％的甲醇和99.86％的碳酸二甲酯。但萃取剂乙二醇与碳酸二甲酯和甲醇存在分相区，导致分离效率降低，能耗增加。专利CN105037162A公开了以N,N—二甲基酰胺、N—甲酰吗啉或二者以任意比例组成的混合物为萃取剂分离碳酸二甲酯—甲醇共沸混合物，萃取精馏塔塔顶馏出物与萃取剂的比例为0.5:1—10:1，萃取剂与混合物的进料比(质量)为1:10—5:1。采用易挥发的N,N-二甲基酰胺、N-甲酰吗啉或两者混合物作为萃取剂，易导致环境污染问题。专利CN1367772A公开一种通过萃取蒸馏在蒸馏柱中分离甲醇和碳酸二甲酯的方法，从蒸馏柱中取走蒸气侧线馏分流。采用苯酚为萃取剂，产品甲醇纯度为97％，碳酸二甲酯纯度在94％左右，此外苯酚熔点较高，在常温下易结晶造成管道堵塞问题。

综上所述，现有萃取精馏技术用于碳酸二甲酯和甲醇分离存在分离效率和产品纯度不够高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在产品纯度低的问题；提供一种碳酸二甲酯和甲醇的环境友好的分离方法，该方法具有分离效果好、产品纯度高的优点。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：一种碳酸二甲酯和甲醇的分离方法，所述分离方法为萃取精馏，所述萃取精馏采用二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、四乙二醇二甲醚中的一种或几种作为萃取剂。

上述技术方案中，优选地，所述萃取剂包括由10％～40％二乙二醇二甲醚、20％～60％三乙二醇二甲醚和10％～40％四乙二醇二甲醚组成的萃取剂，本发明一优选实施例中，萃取剂由30％二乙二醇二甲醚、60％三乙二醇二甲醚和10％四乙二醇二甲醚组成。

上述技术方案中，优选地，所述萃取剂与碳酸二甲酯和甲醇混合物的质量比为3～10，优选为5～8，本发明一优选实施例中，质量比为7。

上述技术方案中，优选地，所述碳酸二甲酯和甲醇混合物中碳酸二甲酯的质量浓度为1～60％，优选为20～50％，本发明一优选实施例中，碳酸二甲酯浓度为30％。

上述技术方案中，优选地，所述萃取剂从萃取精馏塔上部加入，碳酸二甲酯和甲醇由萃取精馏塔下部加入，塔顶产物为甲醇，塔釜产物为碳酸二甲酯和萃取剂混合物。

上述技术方案中，优选地，所述塔釜产物送至溶剂回收塔，经精馏后塔顶得到碳酸二甲酯，塔釜得到的萃取剂循环至萃取精馏塔。

上述技术方案中，优选地，所述萃取精馏塔操作压力为常压；回流比为0.5～3，本发明一优选实施例中，回流比为1.6；理论塔板数为20～50块，本发明一优选实施例中，理论塔板数为35块。