[发明专利]基于碱法制备低游离碱的甲醇钠甲醇溶液的工艺

说明书

本发明公开了基于碱法制备低游离碱的甲醇钠甲醇溶液的工艺，涉及化学合成技术领域，包括：S1：将固体氢氧化钠按比例加入盛有甲醇的溶碱槽中，静置沉淀后澄清液通过泵输送至反应汽提塔上部的碱液进口，进入反应塔，与塔底进入的甲醇蒸汽逆向接触，反应后塔顶排出混合蒸汽，塔底形成产物；S2：将步骤S1中排出的混合蒸汽经加热后通入精馏工段中，通过蒸汽渗透膜分离混合蒸汽中的甲醇和水；S3：塔底获得甲醇钠‑甲醇溶液。本发明提供的工艺方法，制得的甲醇钠甲醇溶液中游离碱含量低；将反应中产生的水通过蒸发渗透膜分离去除，提高甲醇钠的生产效率；且混合蒸汽分离回收的甲醇可继续反应，提高了原料的利用率，降低成本。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体涉及基于碱法制备低游离碱的甲醇钠甲醇溶液的工艺。

背景技术

甲醇钠是最基本的醇钠，主要用于医药、农药的合成中间体原料，还可作生产食用油和生物柴油的催化剂以及分析试剂，市场前景良好。目前国内甲醇钠的生产方法主要是有碱法和金属钠法，均已实现大规模工业化。金属钠法是指金属钠直接和醇作用生产醇钠和氢气，此法工艺简单，产品纯度高，设备投资少。但生产过程极不安全，且金属钠价格昂贵。碱法是指氢氧化钠与甲醇反应生成甲醇钠和水，此方法原料易得，成本较低，且操作安全性好，但该反应时一个强可逆反应，需要不断移去生成的水才能持续向产物方向进行，生产上采用反应精馏的办法。但反应精馏后排出的气体包括原料组分，容易造成原料的浪费；且水分移除及甲醇的回收耗能巨大，这也是碱法生产的不足之处。

膜分离是一项新兴的高效分离技术。蒸汽渗透(vapor permeation简称VP)是新型膜分离技术的一种，其利用的原理是：混合物与膜接触，各组分溶解到膜的表面上，依靠膜两侧的化学位差向膜的下游侧扩散，从而利用膜对液体混合物中组分的溶解与扩散性能的不同来实现分离。Ulrich Sander(US：4895989.1990-1-23)等将蒸汽渗透应用在碱金属醇盐生产中的醇与水的分离，此法适用于碳原子1～6之间的脂肪醇。在反应器投入氢氧化钠和相应的醇，在一定温度和压力下反应，蒸发出醇和水的混合蒸汽，加热之后通过蒸汽渗透膜，水蒸气透过膜到达另一侧，醇蒸汽被截留，冷凝后返回继续参加反应。该渗透蒸发膜由三层组成，支撑材料为聚丙烯腈(PAN)，起主要作用的分离层为聚乙烯醇(PVA)。渗透蒸发膜的性能受温度影响较大，高温容易破坏其性能。

发明内容

本发明的目的在于提供基于碱法制备低游离碱的甲醇钠甲醇溶液的工艺，该工艺通过蒸发渗透膜分离甲醇/水混合物，具有优异的分离效率；制得的甲醇钠甲醇溶液中游离碱含量低，且回收的甲醇可继续反应，提高了原料的利用率，降低了生产成本。

本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：

基于碱法制备低游离碱的甲醇钠甲醇溶液的工艺，包括：

S1：将固体氢氧化钠按比例加入盛有甲醇的溶碱槽中，静置沉淀后澄清液通过泵输送至反应汽提塔上部的碱液进口，进入反应塔，与塔底进入的甲醇蒸汽逆向接触，反应后塔顶排出混合蒸汽，塔底形成产物；

S2：将步骤S1中排出的混合蒸汽经加热后通入精馏工段中，通过蒸汽渗透膜分离混合蒸汽中的甲醇和水；

S3：步骤S1的塔底获得甲醇钠甲醇溶液。

本发明提供的工艺方法，产物易于从反应物中脱离，使反应正向进行，制得的甲醇钠甲醇溶液游离碱含量低，产品质量优异；且还能将反应中产生的水通过蒸发渗透膜分离去除，加快正反应，提高甲醇钠甲醇溶液的生产效率；将反应塔中排出的混合蒸汽进行分离，回收其中的甲醇组分，并继续投入反应精馏塔中继续反应，减少了原料的浪费，降低成本，提高了原料的利用率；本发明方法简单，稳定性高，设计合理，便于实现。

需要说明的是，步骤S1中氢氧化钠与甲醇的质量比为1：3.2～5，反应温度为105～120℃。

需要说明的是，步骤S2中的精馏工段内设置有添加剂，上述添加剂为分子筛，混合蒸汽的加热温度不超过160℃。