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2 总第 109 期 2001 年第 1 期安徽化工
加压分离甲醇与碳酸二甲酯共沸物的新技术研究
梅支舵殷芳喜
(金泰化工有限责任公司精细化工厂,铜陵 244000)
摘要本文探索了一种新的用改变压力的方法分离碳酸二甲酯(DMC) 与甲醇共沸物,直接依赖物料的压力变化成功地分离了甲醇与
DMC 共沸物,分离塔塔顶馏出甲醇与少量 DMC 返回反应系统,塔釜得到纯度大于 97 %的 DMC。和其他分离技术相比,所得到
的产品纯度可达 99. 5 %以上,水份含量小于 0. 1 % ,碳酸二甲酯收率可达 95 %以上,并且设备投资少,动力消耗低,工艺流程短,
塔内压力可控制,操作方便
关键词碳酸二甲酯甲醇共沸物加压分离
碳酸二甲酯(dimethyl carbonate 简称 DMC) 是近年来 1. 1 试验原理
颇受重视的新型化工产品,欧洲在 1992 年把它列为无以碳酸丙烯酯为原料与甲醇进行酯交换生产 DMC
毒化学品。由于其分子中含有甲氧基、羰基和羰甲基, 时从反应系统精馏塔塔顶得到的反应产物, 除含有
具有很好的反应活性,可取代剧毒的光气作羰基化剂, DMC 外,还含有大量未反应的甲醇,而甲醇与 DMC 会
代替硫酸二甲酯(DMS) 作甲基化剂。因此它作为绿色形成共沸物。如图 1 所示为常压下甲醇碳酸二甲酯二
中间体,对环保有着特殊的意义,被誉为有机合成中的元体系的汽液平衡 X —Y 图。图中 X 和 Y 分别为平衡
新基石。时,液相和汽相中甲醇的摩尔分率。由图 1 可看出,甲
DMC 的工业方法主要有液相甲醇羰基氧化法、气醇和碳酸二甲酯形成低沸点共沸物。常压下共沸温度
相甲醇羰基氧化法、酯交换法等,目前国内生产主要采为 64 ℃,共沸组成为:甲醇 70wt % ,碳酸二甲酯 30wt %。
用流程最为简单的酯交换法。但无论采用何种方法,工但随着压力的提高,共沸组成中的碳酸二甲酯含量
业生产 DMC 时甲醇都不能完全转化,最初得到的都只减少。表 1 列出了在不同压力下,二元物系的共沸温度
能是甲醇与 DMC 的混合物。在大气压下,由于 DMC 与和共沸组成。
甲醇形成二元恒沸混合物(以重量计 DMC30 %、甲醇
70 %) ,采用普通的精馏方法要想分离提纯 DMC 很难做
到。目前国内外采用的分离工艺有萃取蒸馏法、恒沸蒸
馏法、膜分离法、利用惰性气体加压蒸馏法和冷冻结晶
分离法,其中膜分离技术还不成熟,未见工业化报道。
采用萃取蒸馏,萃取剂用量大,回收萃取剂的能耗高,
DMC 的收率低。恒沸蒸馏损失恒沸剂,产品 DMC 的品图 1 MeOH - DMC 汽液平衡相图
质很难保证,操作流程长,控制单元多。因此加压蒸馏表 1 共沸温度和组成
分离技术应运而生,它回避了萃取蒸馏、恒沸蒸馏的不操作压力共沸组成 wt % 共沸温度
可取之处,使酯交换法生产的 DMC 产品质量、物耗能耗 MPa MeOH DMC ℃
0. 1 70 30 64
水平上了一个新台阶。但是,利用惰性气体加压分离技
0. 2 73. 4 26. 6 82
术也有其缺点: ①系统的操作压力必须相对稳定,允许
0. 4 79. 3 20. 7 104
波动范围较窄,因而操作难度大;