[发明专利]一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法

说明书

本发明公开了一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，其方法先用草酸二甲酯打破甲醇与碳酸二甲酯共沸，将甲醇蒸馏分离，再将草酸二甲酯中的碳酸二甲酯蒸馏分离，从而获得高纯度草酸二甲酯，同时将甲醇与碳酸二甲酯分离。本发明不但提纯了粗草酸二甲酯，而且在不需要引入其他破沸剂的情况下将粗草酸二甲酯混合物中的甲醇与碳酸二甲酯分离，高纯度的草酸二甲酯应用于草酸二甲酯下游工业化产业，分离的甲醇再利用，分离的粗碳酸二甲酯送后续装置提纯处理。

技术领域

本发明属于草酸二甲酯精馏领域，具体的说是一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法。

背景技术

乙二醇是一种重要的化工原料，主要用作溶剂、防冻剂以及合成聚酯树脂等的原料。目前，乙二醇主要采用环氧乙烷直接水合法制备。由于环氧乙烷的制备是以乙烯为原料，大量生产主要依赖于石油资源。而我国总的能源特征为富煤、有气、少油，因此将煤高效转化为乙二醇等化工原料，减少化工原料对石油资源的依赖，有利于优化能源、资源结构，具有重要的意义。

近几年来，随着煤制乙二醇技术的逐步成熟，国内兴建了一大批煤制乙二醇企业。据可靠统计，未来几年内，我国煤制乙二醇的产能将达到800万吨以上。草酸二甲酯是煤制乙二醇生产过程中的中间产物，是通过羰化合成反应制备而来，羰化合成装置反应复杂，主要目标产物为草酸二甲酯，其中还有一系列的副反应，产物包括碳酸二甲酯、甲酸甲酯、乙酸甲酯、甲酸甲酯及沸点高于草酸二甲酯的重组分等，产物中因杂质组分繁多且复杂，对后续加氢工艺催化剂造成较大负面影响，致使催化剂床层阻力高、寿命短等问题，因此，为保证加氢催化剂的有效运行时间，降低生产成本，必须对草酸二甲酯产物进行精制得到高纯度的目标产物。目前的处理装置基本采用常规的常压精馏、加压精馏或萃取精馏装置，专利（公开号CN104098441A）提供了工业合成气高压羰化生产草酸二甲酯并加氢制乙二醇的工艺和装置系统，专利(公开号CN110003007A)提供了煤制乙二醇羰化合成草酸二甲酯精馏提纯系统及方法，专利（公开号CN102898305A）草酸二甲酯精馏设备，专利(公开号CN210314061U)提供了煤制乙二醇羰化合成草酸二甲酯精馏提纯装置，专利(公开号CN203890271U)提供了一种工业合成气生产乙二醇并联产碳酸二甲酯的装置系统，，以上公开专利的工艺过程中涉及的草酸二甲酯的精馏，均未公开在粗草酸二甲酯中甲醇以及碳酸二甲酯的分离。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，此方法将粗草酸二甲酯精馏提纯，同时也将粗草酸二甲酯中的甲醇与碳酸二甲酯精馏分离。

一种煤化工草酸二甲酯精馏的方法，包括以下步骤：

（1）粗草酸二甲酯加热至80℃~120℃后进行气液分离，分离的液态和气态进入草酸二甲酯脱氢塔内进行精馏；

（2）利用草酸二甲酯打破甲醇与碳酸二甲酯的共沸，在草酸二甲酯脱氢塔内加热精馏粗草酸二甲酯，控制草酸二甲酯脱氢塔的塔釜温度为142℃~150℃，塔顶温度为65℃~75℃，塔釜压力为15KPa~25KPa，草酸二甲酯脱氢塔的塔顶气相a冷凝至35℃~50℃得到粗甲醇，粗甲醇分两部分，一部分粗甲醇流出，另一部分粗甲醇回流至草酸二甲酯脱氢塔，回流比a为0.67~1.5，草酸二甲酯脱氢塔塔釜得到的草酸二甲酯质量含量为95%-98%；

（3）质量含量为95%-98%的草酸二甲酯在碳酸二甲酯分离塔内进行加热精馏，控制碳酸二甲酯分离塔的塔釜温度为165℃~170℃，塔釜压力5KPa~15KPa，塔顶温度为65℃~75℃，在碳酸二甲酯分离塔的塔釜得到精草酸二甲酯或在碳酸二甲酯分离塔的中部侧采得到精草酸二甲酯，精草酸二甲酯的纯度为99.9%~99.99%，碳酸二甲酯分离塔的塔顶气相b冷凝至35℃~50℃得到粗碳酸二甲酯，粗碳酸二甲酯分为两部分，一部分粗碳酸二甲酯流出，另一部分粗碳酸二甲酯回流至碳酸二甲酯分离塔，回流比b为4~19；

（4）步骤（3）得到的精草酸二甲酯冷却到85℃~90℃后回流至草酸二甲酯脱氢塔精馏段，精草酸二甲酯的回流比c为0.33~0.67，剩余的精草酸二甲酯冷却作为产品产出。