Page 167 - 《精细化工》2020年第8期

第 37 卷第 8 期 精 细 化 工 Vol.37, No.8
202 0 年 8 月 FINE CHEMICALS Aug. 2020

催化与分离提纯技术
共沸剂对碳酸二甲酯-甲醇分离效率的影响

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王伟林 ，李 忠 ，郑华艳
〔1. 山西潞安矿业（集团）有限责任公司 技术中心，山西 襄垣 046204；2. 太原理工大学 煤科学与技
术教育部和山西省重点实验室，山西 太原 030024〕

摘要：采用正庚烷、正己烷、环己烷、1,2-二氯乙烷、四氯化碳和苯等共沸剂，较系统地考察了共沸剂及回流比
对碳酸二甲酯（DMC）-甲醇共沸物共沸精馏分离效果的影响。结果表明，采用共沸精馏法可以高效分离 DMC-
CH 3 OH 共沸物，调控回流比以及共沸剂可以有效改变分离后釜液中组分的组成。在相同共沸剂下，当回流比为
7∶1 和 8∶1 时 DMC-CH 3 OH 共沸物的分离效果较好。在相同回流比 7∶1 下，采用不同共沸剂共沸精馏
DMC-CH 3 OH 混合物得到 DMC 质量分数顺序为：1,2-二氯乙烷>四氯化碳>环己烷>苯>正己烷>正庚烷。
关键词：共沸精馏；碳酸二甲酯；甲醇；共沸剂；回流比；分离提纯技术
中图分类号：TQ028.3 文献标识码：A 文章编号：1003-5214 (2020) 08-1665-07

Effect of azeotrope on separation of dimethyl carbonate-methanol

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WANG Weilin , LI Zhong , ZHENG Huayan
[1. Technology Center, Shanxi Lu'an Mining (Group) Co., Ltd., Xiangyuan 046204, Shanxi, China; 2. Key Laboratory of
Coal Science and Technology of Ministry of Education and Shanxi Province, Taiyuan University of Technology, Taiyuan
030024, Shanxi, China]
Abstract: The effects of azeotropic solvent and reflux ratio on the separation efficiency of dimethyl
carbonate (DMC)-methanol mixture were investigated systematically after azeotropic distillation with
n-heptane, n-hexane, cyclohexane, 1,2-dichloroethane, carbon tetrachloride and benzene, respectively. The
results showed that the azeotropic distillation method could be used to separate DMC-CH 3OH azeotrope
efficiently. Controlling the reflux ratio and the azeotrope agent could effectively change the composition of
components in the kettle solution after separation. For the same azeotrope, the optimal reflux ratios were
7∶1 or 8∶1, the higher separation efficiency for DMC-CH 3OH mixture was obtained. Moreover, at the
same reflux ratio (7∶1), solvent could affect the mass fraction of DMC after azeotropic distillation, and the
order of mass fraction of DMC was 1,2-dichloroethane > CCl 4 > C 6H 12 > C 6H 6 > n-C 6H 14 > n-C 7H 16.
Key words: azeotropic distillation; dimethyl carbonate; methanol; azeotropic agent; reflux ratio; separation
and puritication technology

作为绿色化工产品，碳酸二甲酯（DMC）近年 普通精馏方法难以分离得到较纯的 DMC。因此，
来备受关注 [1-3] 。DMC 中含有甲基、羰基以及甲氧 DMC-CH 3 OH 共沸物的分离是 DMC 制备工艺中的
基官能团，可代替光气、硫酸二甲酯等剧毒物质作 重要步骤。
为羰基化和甲基化试剂，来制备多种高附加值的化学 目前，文献中报道的分离方法主要有低温结晶
品，是一种具有优良化学反应活性以及广泛用途的基 法、膜分离法、萃取精馏法、加压精馏法以及共沸
础化工原料 [4-7] 。目前，DMC 的制备方法主要包括： 精馏法等 [12-20] 。其中，采用低温结晶法时 [13] ，DMC-
[9]
甲醇氧化羰基法 [1,8] 、酯交换法 、尿素醇解法 [10] 及 CH 3 OH 共沸物先要在–35 ℃下结晶，然后再升温二
二氧化碳直接合成法 [11] 等。通过以上方法合成的最 次蒸馏，该方法导致分离过程能耗较大、流程复杂。
[3]
初产物容易形成 DMC-CH 3 OH 二元共沸物 ，通过 膜分离法 [14] 具有分离效率较高和过程能耗较低等优

收稿日期：2020-04-29; 定用日期：2020-06-19; DOI: 10.13550/j.jxhg.20200360
基金项目：国家自然科学基金（U1510203）；山西省应用基础研究计划（201901D111118）
作者简介：王伟林（1982—），男，工程师，E-mail：edwardwwl@126.com。联系人：郑华艳（1982—），男，副教授，E-mail：
zhenghuayan@tyut.edu.cn。