DMC-甲醇-水三元混合物的萃取精馏分离工艺

王玉春，张志浩，高源，李忠，郑华艳

（1太原理工大学省部共建煤基能源清洁高效利用国家重点实验室，山西太原 030024；2潞安化工集团有限公司化工事业部，山西长治 046299）

碳酸二甲酯（DMC）是“绿色”有机化工原料，主要用于生产聚碳酸酯和聚氨酯，作为涂料和锂电池电解液的溶剂，还可替代甲基叔丁基醚作为汽油添加剂，具有广阔的应用市场[1-5]。已报道合成DMC的方法有很多，其中甲醇液相氧化羰基化法合成DMC具有原子经济性好[6]、原料丰富、目标产物选择性高、副产物少、对环境影响小等优点，成为国内外研究的热点之一[7-8]。

甲醇液相氧化羰基化合成DMC的粗产物经过简单分离会得到DMC-甲醇-水三元混合物，混合物中DMC-水以及DMC-甲醇均会形成二元共沸物[9]。体系中共沸物的存在不仅会增加分离难度，也会增加分离能耗。文献[10-17]对DMC-甲醇二元共沸物的分离进行了较全面的研究，主要方法有低温结晶法、膜分离法、萃取精馏法、变压精馏法以及共沸精馏法等。其中，变压精馏法利用压力变化会明显改变共沸组成的原理，采用两个不同操作压力的双塔流程实现共沸物的分离[17]，不会引入第三组分，已应用于工业化DMC-甲醇共沸物分离。对于DMC-甲醇-水三元混合物的分离目前文献研究较少，仅有的报道是1976年在专利中提出采用水作为萃取剂进行DMC-甲醇-水混合物的分离，发现萃取精馏塔塔顶馏分主要为沸点较高的DMC和少量水，塔釜主要为低沸点的甲醇和大量的水，发生了反向萃取精馏，但专利并未对萃取精馏分离过程和原理进行分析研究[18-19]。……