二乙氧基甲烷与乙醇水溶液的液液萃取方法

摘要

二乙氧基甲烷(DEM)与乙醇水溶液的液液萃取方法:以多元醇为萃取剂,对二乙氧基甲烷与乙醇水溶液进行液液萃取,分层分离后,萃取相精馏处理,处理后溶剂循环使用,萃余液含较高纯度的DEM。优化方案为:采用错流萃取和逆流萃取:原料DEM与乙醇的水溶液送入萃取塔与流入萃取塔的萃取剂丙三醇逆向接触,萃余液经静置分层段3(液体在该段停流时间10分钟以上),萃余液含DEM99.6%以上,萃取塔底萃取剂混合液经精馏塔分离,精馏塔顶得乙醇水溶液。本发明能有效分离DEM和乙醇水溶液,分离后DEM纯度达99.6%以上,DEM收率达98.9%以上。

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工的萃取工艺，特别是一种二乙氧基甲烷(DEM)与乙醇水溶液的液液萃取方法。

背景技术

二乙氧基甲烷(DEM)是重要的溶剂和医药中间体，目前普遍采用酸催化法及氯霉素副产品法生产。无论酸催化法，还是氯霉素副产品法，在分离过程中，均采用精密精馏法分离混合产物，由于产物中DEM沸点与乙醇和水的共沸点接近，采用精馏法回流比(R)控制在约30∶1，不仅能耗大，而且仅能得到95％左右的DEM。目前国内外尚未见DEM萃取提纯的报道，因此开发有效的分离工艺，不仅有利于产品纯度提高，更有利于降低能耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的DEM萃取提纯技术，以便有效分离DEM与乙醇水溶液的混合物，使DEM纯度达到99.6％以上，DEM收率达98.9％以上。

完成上述发明任务的技术方案是：以多元醇为萃取剂，溶剂质量比为1∶0.5～4，对二乙氧基甲烷的乙醇水溶液进行液液萃取，分层分离后，萃取相精馏处理，萃余液含较高纯度的DEM，处理后溶剂循环使用。这里所说的“多元醇”，即本发明的关键技术：选择一种溶剂(S)难溶于DEM，易溶于乙醇和水，通过萃取，萃余相可得99.6％以上DEM，萃取相经精馏塔精馏，溶剂(S)循环使用。从分层现象看，卤代烃、卤代芳烃、酯类、醚类易溶于DEM和乙醇，难溶(微溶)于水，不具备上述条件，有机酸类、乙二醇、氨类及砜类均无分层现象，亦不具备萃取条件，只有多元醇呈分层现象，因此研究DEM、乙醇及水在几种多元醇中分配情况，溶剂质量比为1∶1条件下测得结果见表1。从表1结果看，丙三醇具有较好的分离效果，结合其它因素，确定丙三醇为萃取剂较为合适，所以本发明的优化方案首选丙三醇为萃取剂。在不同溶剂比条件下，分配系数测定结果见图3，图3结果表明，溶剂质量比为1∶1～2时，分离效果最佳。表1：

                           DEM、乙醇和水在多元醇中的分配系数

                                   表2液液萃取分离结果

物质组成  原料    F  溶剂   Si       一次萃取       二次萃取       三次萃取    E1    R1    E2    R2    E3    R3流量  20  20 29.810 10.190  20.239 9.951 20.064 9.887DEM  0.5000  0.0000 0.0142 0.9670  0.0130 0.9899 0.0088 0.9962乙醇  0.4500  0.0000 0.8842 0.0316  0.9851 0.0080 0.9901 0.0023水  0.0500  0.0000 0.1016 0.0014  0.0019 0.0015 0.0011 0.0015

萃取工艺具体流程是：首先设计了图1、图2所示的液液萃取工艺图，采用图2逆流萃取：原料DEM的乙醇水溶液送入萃取塔与流入萃取塔的萃取剂丙三醇逆向接触，萃余液经静置分层段3(液体在该段停流时间10分钟以上)，萃余液含DEM99.6％以上，萃取塔底萃取剂混合液经精馏塔分离，精馏塔顶得乙醇水溶液，塔底萃取剂(S)循环使用。

本发明的优点：采用图1、图2萃取工艺及所确定的萃取剂，能有效分离DEM和乙醇水溶液，分离后DEM纯度达99.6％以上，DEM收率达98.9％以上，萃取相经精馏塔4处理，塔顶可得含DEM0.21％以下乙醇水溶液，加工成无水乙醇可循环使用。萃取过程均可在常温下进行，生产过程能耗低，比精馏法低35％左右。

附图说明

图1为实施例1的错流萃取工艺流程图；

图2为逆流萃取工艺流程图；

图3为溶剂质量比对分配系数的影响曲线图。

具体实施方式

实施例1，参照图1、图2所示工艺图，原料为DEM的乙醇水溶液，DEM、乙醇和水的含量分别为50％、45％、5％(质量含量)，原料为20Kg，纯萃取剂S1～S3分别为20Kg。在298.2K情况下，按图1所示工艺流程，混合液送入萃取器与流入萃取剂丙三醇充分搅拌，分层分离，萃取相(E1～E3)和萃余相(R1～R3)在每级萃取器中均达平衡状态，最后萃取相E1+E2+E3由精馏塔处理，分离后E1～E3和R1～R3组成见表2所示(不计溶剂量)，表2结果表明，经三次萃取，DEM收率达98.9％，纯度可达99.6％(质量含量)。处理后溶剂(S)循环使用，塔顶(E)进一步加工得乙醇。该工艺适合DEM与乙醇水任意比例混合液的萃取分离，萃取剂与混合液进料比例为1∶1～4。在萃取工艺图2中，原料(F)送入萃取塔与流入萃取塔的萃取剂(S)逆向接触，萃余液经静置分层段3(液体在该段停流时间10分钟以上)，萃余液含DEM99.6％以上，萃取塔底萃取剂混合液经精馏塔分离，精馏塔顶得乙醇水溶液，塔底萃取剂(S)循环使用。萃取段2可采用不同填料或塔板，但实际板数达6块以上，萃取相经静置段1静置，液体在该段停留时间应达10分钟以上。精馏塔4实际板数达5块以上。