[发明专利]一种从含有羧酸酯的物流中脱除甲醛和甲醇的方法及应用

说明书

本发明提供了一种从含有羧酸酯的物流中脱除甲醛和甲醇的方法，包括以下步骤：a)将含有羧酸酯的物流进行预精馏处理，以脱除部分的共沸物；b)将经过预精馏处理的含有羧酸酯的物流、萃取剂A和萃取剂B在萃取设备中进行逆向接触后，萃取剂A萃取后得到轻质组分，萃取剂B萃取后得到重质组分；步骤a)中逆向接触为将含有羧酸酯的物流溶于萃取剂B后再与萃取剂A反方向流动接触，或者在萃取剂B与萃取剂A反方向流动接触的过程中加入含有羧酸酯的物流。本发明的萃取分离工艺打破了共沸体系，分离得到的有机相经简单精馏即可得到高纯度的羧酸酯。

技术领域

本发明涉及一种同时脱除高浓度甲醛及甲醇的方法，具体涉及将该方法在羟醛缩合生产甲基丙烯酸甲酯反应液分离工艺中的应用，属于分离工艺技术领域。

背景技术

以乙烯为原料两步法生产甲基丙烯酸甲酯(MMA)的工艺路线(以下简称α-MMA工艺)与传统的丙酮氰醇法、异丁烯氧化酯化法相比，具有工艺流程短、设备投资少等优势，环保及经济方面最具竞争力。

在α-MMA工艺中，乙烯发生羰基合成反应生成丙酸甲酯，后者与甲醛发生羟醛缩合反应生成MMA。其中，羟醛缩合反应产物的分离是是该工艺的关键步骤，反应产物会形成水、甲醇、丙酸甲酯、MMA等的二元甚至三元共沸物，同时体系中含有部分未反应的甲醛需要回收利用。甲醛容易聚合，造成管线堵塞及原料损失。甲醇对水和有机物的溶解能力比较强，当反应液中甲醇含量较高时，常规的萃取方式容易形成乳化现象、分离困难。

CN1111151C以水和丙酸甲酯为萃取剂，将羟醛缩合制取MMA的反应液中的甲醛脱除，但水相中未反应的甲醛回收利用能耗较高，且未涉及如何从反应液中同时分离高浓度甲醛和甲醇。

CN106699560A以甘油水溶液为萃取剂，分离提纯羟醛缩合反应液中的MMA，但其反应液组成中甲醇含量较低(10％以下)，且反应液中未给出甲醛含量。此外，甘油沸点高，粘度较大不利于萃取剂的回收利用。

CN103833551A介绍了一种由叔丁醇/异丁烯氧化生产MMA的提纯分离方法，采用正己烷和水萃取提纯MMA，但该工艺反应液组成和羟醛缩合反应生产MMA的反应液组成相差甚远，该专利也未提及萃取工艺是否适用于后者的分离。

CN1023799C采用共沸精馏的方法分离MMA物流中的甲醇，在甲醇含量高时，能耗高，不经济。

在α-MMA工艺中，羰基合成得到的为丙酸甲酯与甲醇的共沸物，为减少成本，通常并不将二者分离，而是直接作为羟醛缩合反应的原料，为了提高丙酸甲酯的单程转化率，甲醛可以采取过量的形式加入，因此，羟醛缩合反应液中会同时存在较高浓度的甲醇与甲醛。在目前公开的专利及相关文献中，尚未有在含MMA物流中，同时有效脱除高浓度甲醛及甲醇的报道。

发明内容

为弥补现有技术中存在的不足，本发明提供一种从含有羧酸酯的物流中同时分离甲醛及甲醇的方法及其应用。

为了实现本发明的目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明第一方面提供了一种从含有羧酸酯的物流中分离甲醛及甲醇的方法，包括以下步骤：

a)将含有羧酸酯的物流进行预精馏处理，以脱除部分的共沸物；

b)将经过预精馏处理的含有羧酸酯的物流、萃取剂A和萃取剂B在萃取设备中进行逆向接触后，所述萃取剂A萃取后得到轻质组分，所述萃取剂B萃取后得到重质组分；

优选的，步骤a)中所述的含有羧酸酯的物流包含水、甲醇、甲醛与羧酸酯类混合物；所述羧酸酯类混合物包含乙酸甲酯、丙酸甲酯、丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯中的一种或多种；

优选的，步骤a)中所述的共沸物为甲醇与羧酸酯；基于共沸物的质量，所述甲醇的含量为15-55％，所述羧酸酯的含量为45-85％；