发明内容

发明目的：

克服常压下，甲缩醛、氯甲烷的沸点接近，分离度较低，且常压精馏能耗大的问题，提供一种设备投资低，能够大幅度降低甲缩醛中氯甲烷含量的甲缩醛加压精馏提纯工艺设备。

技术方案：

本发明的甲缩醛加压精馏提纯工艺设备，可以针对甘氨酸法草甘膦生产过程中脱出的稀甲醇经过中和后的溶液进行处理，先采用加压精馏塔（或者常压精馏塔精馏之后的接着在精馏二塔中进行加压精馏）进行加压精馏，先较低温分馏出氯甲烷，再升温分馏出缩甲醛，使甲缩醛、氯甲烷在加压条件下进行精馏，以便增加两者的沸点差值，提高分离效果，使甲缩醛中的氯甲烷含量降低；然后，塔釜（或塔底）溶液，再经过减压后送入甲醇蒸馏塔（采用常规精馏塔）中蒸馏，获得甲醇溶液。

通过查阅文献，结合本发明人的试验，获得下列对照表一、表二：

表一：氯甲烷沸点压力对照表

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表二、甲缩醛沸点压力对照表

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由于氯甲烷在常压（100kpa）下的沸点为-23.7℃，在200kpa下的沸点为-6.4℃。

表现为氯甲烷在常温20℃、常压或低压1-2atm（100-200kpa）下，其已经为气态；这与甲缩醛在1-2atm下的沸点42.3-58.2的差值约为22.3-38.2℃，相差不够大；导致常温、常压或者低压下，两种成分依靠蒸馏分离时，分离度偏低，甲缩醛中掺杂氯甲烷的比例偏高。

因此，采用在加压（4-6atm）状态下进行蒸馏时，氯甲烷沸点接近常温，甲缩醛的沸点远高于常温，两者的沸点的差值为59.4-61℃。通过控制好蒸馏温度的馏分点，使得甲缩醛与氯甲烷更好地分离开来，获得的馏分中甲缩醛质量分数＞90%、氯甲烷质量分数＜5%；精馏塔压力在450~550kpa时，塔釜得到含量＞93%的甲缩醛，其中氯甲烷含量＜3%。

流程描述：

将甘氨酸法草甘膦生产过程中脱出的稀甲醇经过中和后的溶液，先送入常规精馏塔精馏获得的粗品甲缩醛（其中氯甲烷含量8-11%），接着通过泵机泵入精馏二塔（加压精馏塔）。或者，直接将甘氨酸法草甘膦生产过程中脱出的稀甲醇经过中和后的溶液送入精馏二塔。控制塔内压力在450~550kpa，蒸馏甲缩醛馏分时，控制精馏二塔的塔顶温度为80~95℃；蒸馏氯甲烷时，控制塔顶温度为20~30摄氏度。塔顶轻组分经盐水冷凝管路冷凝后进行全回流，未冷凝的氯甲烷气体经过处理后接入氯甲烷系统进行回收。塔顶排出的气体或冷凝液得到含量＞90%（氯甲烷含量＜5%）的甲缩醛溶液，保证甲缩醛与氯甲烷的分离效果。然后，常规精馏塔精馏塔或及精馏二塔的塔釜（或塔底）溶液，再经过减压后送入甲醇蒸馏塔（采用常规精馏塔）中蒸馏，获得甲醇溶液。

设备介绍：

常规精馏塔（或常压精馏塔）：精馏塔顶出气口之后通过管路连通冷凝器，冷凝器的冷凝液进入回流槽，再通过回流泵泵送会精馏塔中，冷凝器不被冷凝的气体作为馏分料从冷凝器顶部出料口排出。精馏塔身下方或连接有循环用的再沸器，残留溶液从塔底的塔釜出口排出。

加压精馏塔（精馏二塔）：具有加压精馏段和塔顶冷凝段，加压精馏段上方直接设置有塔顶冷凝段（其中铅垂设置有多条冷凝回流管路，依靠凝固点-10℃左右的盐水做冷却液，冷凝更快速高效，使得开始的馏分中，甲缩醛充分冷凝回流，氯甲烷馏分中基本没有缩甲醛，避免缩甲醛成分浪费），冷凝回流管路之间的间隙供馏分通过后，从塔顶出口排出收集。加压精馏段与塔顶冷凝段之间设置有测试塔内压力的压力计，或有测试温度的温度计测量此处的温度，以便初步测试塔内温度，掌控塔顶冷凝需要的冷媒温度和流量；塔顶冷凝段顶部设置有温度计，以便测量馏分的精确温度。另设置有控制器，接受压力计的压力信号和温度计（塔顶温度计或及塔身温度计）的温度信号，当达到设计的压力区间和各自分馏温度时，控制器控制塔顶自控阀门打开，先后排出比较纯净的氯甲烷馏分和甲缩醛馏分。

在氯甲烷和甲缩醛精馏二塔的加压工艺中，不使用回流槽和回流泵的塔外回流工艺，减少塔外设备的设置空间和降低设备成本。

先蒸馏排放并回收氯甲烷馏分，此时塔顶温度计计量蒸馏的最低温度点，该温度不低于氯甲烷的该压力下的沸点，保证氯甲烷几乎全部蒸馏出去；塔身温度计计量蒸馏最高温度点，该温度不高于甲缩醛该气压下的沸点，确保甲缩醛在氯甲烷排出时基本不气化排出。

后蒸馏排放甲缩醛馏分，此时塔顶温度计计量蒸馏的最低温度点，该温度不低于甲缩醛的该压力下的沸点；塔身温度计计量蒸馏最高温度点，该温度略高于甲缩醛该气压下的沸点，确保其它重组分不被蒸发出来，并节约能耗。甲缩醛馏分冷凝后收集备用。

有益效果：

本申请的甲缩醛精馏二塔采用内部全回流工艺，简化了生产流程，方便操作，其中取消了动设备（回流泵）的使用，消除了系统最大风险点，同时也节约了电气、仪表的投资和风险。减少了运行成本，减少了泵机用电。减少压力容器和压力管道等特种设备的使用，减少装置现场的安全风险。

由于是带压运行，可以尽快检测设备气密性，减少了设备漏点。

通过工艺流程的简化，使得控制更加简单精确。

通过加压精馏使甲缩醛和氯甲烷的沸点差值变大，能够充分分离两种成分，使甲缩醛产品和甲醇产品品质符合多种应用要求。