阅读说明：本技术 一种微分环流连续化生产原乙酸三甲酯的方法 (Method for producing trimethyl orthoacetate through differential circulation and continuous production ) 是由 邱振中 汪美贞 *** 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种微分环流连续化生产原乙酸三甲酯的方法,其特征在于：包括以下步骤：吸收冷却、成盐反应、中和反应、醇解反应、膜法分离、精馏,本发明采用DMI作为溶剂,提高了盐酸盐的收率,成盐质量好；利用膜法分离技术实现了固液分离,提高产品得率；采用微分环流管式反应装置,可连续化生产,加快反应速度,提高生产效率；采用负压精馏法分离原乙酸三甲酯,产品纯度高,塔釜溶剂可循环利用,无废水产生,非常环保。(The invention provides a method for producing trimethyl orthoacetate by differential circulation and continuity, which is characterized by comprising the following steps: the method comprises the following steps: the method adopts DMI as a solvent, improves the yield of hydrochloride, and has good salification quality; solid-liquid separation is realized by utilizing a membrane separation technology, and the product yield is improved; the differential circulation tube type reaction device is adopted, so that continuous production can be realized, the reaction speed is increased, and the production efficiency is improved; the trimethyl orthoacetate is separated by adopting a negative pressure rectification method, the product purity is high, the solvent in the tower kettle can be recycled, no waste water is generated, and the method is very environment-friendly.)

一种微分环流连续化生产原乙酸三甲酯的方法

技术领域

本发明涉及精细化工领域，具体涉及一种微分环流连续化生产原乙酸三甲酯的方法。

背景技术

原乙酸三甲酯又名1,1,1-三甲氧基乙烷。常压常温下为无色透明带有愉快气味的液体，不溶于水，可溶于乙醇、***等有机溶剂。分子式为C5H12O3,结构式为CH3C(OCH3)3。主要用途是用作合成医药和农药的有机中间体。

目前常报道的原乙酸三甲酯均生产工艺，均是以乙腊、无水甲醇和干燥的氯化氢为原料，在溶剂作用下,进行成盐反应，生成乙亚胺甲脒盐酸盐，再加入甲醇进行醇解反应制备原乙酸三甲酯。其中，溶剂的选择对于反应过程影响很大,工业上常用的低沸点的溶剂如正己烷、四氯化碳、煤油，毒性大、易挥发、用量多，不利于安全生产和低成本运行。同时，在副产物氯化铵与原乙酸三甲酯固液分离过程中采用离心机过滤，也不利于安全生产，过滤醇液中因过滤精度低，夹带的氯化铵要用水洗涤，一方面产生废水，另一方面降低了原乙酸甲酯的收率。

中国发明专利申请号:CN 102924244 A(43),公布了一种高品质原乙酸三甲酯的生产工艺，在溶剂偏三甲苯存在下，采用乙腊、甲醇、氯化氢经成盐反应制备乙亚胺甲醍盐酸盐，然后置于甲醇溶液中，滴加氨甲醇液调节pH值，进行醇解反应得到原乙酸三甲酯粗品，过滤除固体氯化铵并回收利用，滤液经强碱性大孔离子交换树脂吸附除氯离子，最后通过连续精馅获得原乙酸三甲酯产品。该方法的缺点是：强碱性大孔离子交换树脂在再生过程中产生酸碱溶液带来废水处理问题。

中国发明专利：一种以离子液体为溶剂连续制备原乙酸三甲酯的工艺的制作方法(CN201410047965.6)，它是将无水乙腈、无水甲醇和溶剂送入反应釜中进行低温冷至-5℃，向釜内通入干燥氯化氢气体，之后搅拌反应6h，所述的溶剂是一类疏水性离子液体，将混合液输送入第二反应釜中，在5℃加入预冷甲醇并搅拌0.5h，用氨气调节反应体系pH为5-6，在40℃醇解混合液12h；将醇解液冷却至0℃，用氨气调节pH值至8.0，之后将醇解液输送入常压精馏塔，收集107～109℃馏分，得到产品原乙酸三甲酯；精馏塔塔底釜液送入水洗釜中进行洗涤，下层液体送入干燥釜中进行烘干，烘干后的溶剂进行循环利用。该方法的缺点是反应过程为釜式连续反应，反应时间长，精馏釜底液加水洗涤，带来操作繁琐，洗涤水产生污水处理的问题。

上述以乙腈、甲醇和氯化氢为原料生产原乙酸三甲酯的方法，有的为间歇式生产有的为连续式生产，但都产生废水，对环境造成压力，同时原料的转化率低，公用工程消耗大，成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微分环流连续化生产原乙酸三甲酯的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种微分环流连续化生产原乙酸三甲酯的方法，包括以下步骤：

(1)吸收冷却：将无水乙腈、无水甲醇和溶剂送入反应吸收塔中在低温下与通入的干燥氯化氢气体进行吸收、混合；

(2)成盐反应：将混合液通入微分环流管式反应装置中进行成盐反应；

(3)中和反应：在微分环流管式反应装置中通入氨气进行中和反应；

(4)醇解反应：在微分环流管式反应装置中进行醇解反应；

(5)膜法分离：将醇解液冷却至0℃，用膜分离法将副产物氯化铵分离；

(6)精馏：将分离后的醇解液送入常压精馏塔回收过量的甲醇溶液，常压精馏塔釜底液送入负压精馏塔得到原乙酸三甲酯，负压精馏塔釜底液返回步骤1作为溶剂。

作为优选，所述步骤1中的溶剂为二甲基乙烯脲，简称DMI，其用量为无水乙腈和无水甲醇总质量的1-2倍，无水甲醇的用量与无水乙腈等摩尔量，冷却吸收温度为-5℃。

作为优选，所述步骤2中反应温度为10℃。

作为优选，所述步骤3中将反应体系的PH值调节为5-7。

作为优选，所述步骤4中反应温度为40℃。

与现有技术比较，本发明具有以下优点：采用DMI作为溶剂，提高了盐酸盐的收率，成盐质量好；利用膜法分离技术实现了固液分离，提高产品得率；采用微分环流管式反应装置，可连续化生产，加快反应速度，提高生产效率；采用负压精馏法分离原乙酸三甲酯，产品纯度高，塔釜溶剂可循环利用，无废水产生，非常环保。

附图说明

图1为本发明整体的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

罐区的甲醇溶液用泵经流量计准确计量后进入吸收塔顶部的泡罩塔；罐区的溶剂DMI用泵经流量计准确计量后进入吸收塔顶部的泡罩塔；罐区的乙腈溶液用泵经流量计准确计量后进入吸收塔顶部的泡罩塔；上工序来的干燥氯化氢经调节阀调节流量进入吸收塔底部，在吸收塔中进入吸收混合，塔底混合液经循环泵打出经冷却器控制温度在-5℃再进入吸收塔中部，其中一部分进入成盐微分环流管式反应器前的混合泵；经混合泵充分混合后进入微分环流管式反应器，微分环流管式反应器是带换热的热交换器，控制反应温度在10℃，微分环流管式反应器物料进入缓冲器，一部分进入混合泵，一部分经出料泵进入中和装置。

出料泵来的吸收混合液与氨贮罐来的气氨经调节阀在文丘里反应器进行中和反应，控制PH值在5。

甲醇罐区溶液经泵加压半计量后与中和溶液进入醇解微分环流管式反应器前的混合泵；经混合泵充分混合后进入微分环流管式反应器，微分环流管式反应器是带换热的热交换器，控制反应温度在40℃，微分环流管式反应器物料进入缓冲器，一部分进入混合泵，一部分经出料泵经冷却器降温至0℃进入膜分离装置。

冷却后的醇解溶液在膜分离装置中实现固液分离，分离后的氯化铵为副产品。含溶剂的原乙酸三甲酯进入精馏装置。

原乙酸三甲酯和溶剂的混合溶液经贮槽后用泵打到低沸塔中部，塔顶低沸物经冷凝后再进入醇解反应装置，其塔釜液进入真空精馏塔，塔顶为产品原乙酸三甲酯，塔釜底液进入吸收装置。

实施例2

罐区的甲醇溶液用泵经流量计准确计量后进入吸收塔顶部的泡罩塔；罐区的溶剂DMI用泵经流量计准确计量后进入吸收塔顶部的泡罩塔；罐区的乙腈溶液用泵经流量计准确计量后进入吸收塔顶部的泡罩塔；上工序来的干燥氯化氢经调节阀调节流量进入吸收塔底部，在吸收塔中进入吸收混合，塔底混合液经循环泵打出经冷却器控制温度在-0℃再进入吸收塔中部，其中一部分进入成盐微分环流管式反应器前的混合泵；经混合泵充分混合后进入管式反应器，管式反应器是带换热的热交换器，控制反应温度在18℃，管式反应器物料进入缓冲器，一部分进入混合泵，一部分经出料泵进入中和装置。

出料泵来的吸收混合液与氨贮罐来的气氨经调节阀在文丘里反应器进行中和反应，控制PH值在6。

甲醇罐区溶液经泵加压半计量后与中和溶液进入醇解微分环流管式反应器前的混合泵；经混合泵充分混合后进入管式反应器，管式反应器是带换热的热交换器，控制反应温度在40℃，管式反应器物料进入缓冲器，一部分进入混合泵，一部分经出料泵经冷却器降温至0℃进入膜分离装置。

冷却后的醇解溶液在膜分离装置中实现固液分离，分离后的氯化铵为副产品。含溶剂的原乙酸三甲酯进入精馏装置。

原乙酸三甲酯和溶剂的混合溶液经贮槽后用泵打到低沸塔中部，塔顶低沸物经冷凝后再进入醇解反应装置，其塔釜液进入真空精馏塔，塔顶为产品原乙酸三甲酯，塔釜底液进入吸收装置。

实施例3

罐区的甲醇溶液用泵经流量计准确计量后进入吸收塔顶部的泡罩塔；罐区的溶剂DMI用泵经流量计准确计量后进入吸收塔顶部的泡罩塔；罐区的乙腈溶液用泵经流量计准确计量后进入吸收塔顶部的泡罩塔；上工序来的干燥氯化氢经调节阀调节流量进入吸收塔底部，在吸收塔中进入吸收混合，塔底混合液经循环泵打出经冷却器控制温度在-10℃再进入吸收塔中部，其中一部分进入成盐微分环流管式反应器前的混合泵；经混合泵充分混合后进入管式反应器，管式反应器是带换热的热交换器，控制反应温度在16℃，管式反应器物料进入缓冲器，一部分进入混合泵，一部分经出料泵进入中和装置。

出料泵来的吸收混合液与氨贮罐来的气氨经调节阀在文丘里反应器进行中和反应，控制PH值在7。

甲醇罐区溶液经泵加压半计量后与中和溶液进入醇解微分环流管式反应器前的混合泵；经混合泵充分混合后进入管式反应器，管式反应器是带换热的热交换器，控制反应温度在40℃，管式反应器物料进入缓冲器，一部分进入混合泵，一部分经出料泵经冷却器降温至0℃进入膜分离装置。

冷却后的醇解溶液在膜分离装置中实现固液分离，分离后的氯化铵为副产品。含溶剂的原乙酸三甲酯进入精馏装置。

原乙酸三甲酯和溶剂的混合溶液经贮槽后用泵打到低沸塔中部，塔顶低沸物经冷凝后再进入醇解反应装置，其塔釜液进入真空精馏塔，塔顶为产品原乙酸三甲酯，塔釜底液进入吸收装置。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。