一種從甲基丙烯酸甲酯（MMA） —甲醇混合液中萃取甲醇的方法

朱凌霄

摘要：本文根據作者發明專利申請材料分析一種從甲基丙烯酸甲酯（MMA） -甲醇混合液中萃取甲醇的方法。本發明公開了一種在生產甲基丙烯酸縮水甘油酯的過程中將生成的甲醇與反應物MMA分離的方法。MMA-甲醇混合液中甲醇含量從10%-60%不等，為增加MMA的回收率和減少水的使用量及萃取的時間，我們采用先用鹽水萃取，然后用清水萃取的方法有效地控制了萃取過程中需要靜置的時間及萃取的用水量，最終得到合格的MMA產品，然后對萃取過程中產生的水相進行蒸餾，將甲醇（含水）蒸出，剩下的鹽水可以重復利用，整個過程不產生廢水，且在常溫常壓下操作。

關鍵詞：甲醇；MMA；混合液；萃取

一、技術背景分析

在甲基丙烯酸縮水甘油酯的生產過程中會產生甲醇。為了使反應往右側進行，反應物MMA的用量是另一反應物縮水甘油的4-10倍，而且需要不斷地將甲醇采出，在采出的過程中會有相當量的MMA一起采出，為了重復利用MMA，需要對MMA-甲醇混合液進行處理以除去甲醇。

目前在工業生產中通常采用正己烷和水雙溶劑萃取和單用大量清水萃取這兩種方法來分離MMA-甲醇。用雙溶劑萃取時，加入水的比例超過一定值時，可能導致MMA聚合；而且必須分離油相中的正己烷以回收MMA，增加了工藝的復雜性。而用清水來分離MMA和甲醇，混合液中甲醇含量越高，需要的清水就越多。當甲醇含量為30%時，至少需要5倍于混合液的清水才能有足夠的密度差，否則會導致水相的密度與油相密度相差很小甚至小于油相密度，這就使得兩相分層慢、不清晰甚至發生反轉的現象，即油相在下層，水相在上層。考慮這兩種方法的不足，我們選擇使用密度大的鹽水作溶劑萃取，按照甲醇的含量添加鹽水，在一至兩次萃取后混合液中甲醇含量低于3%時再采用少量清水萃取以得到MMA含量大于99%的產品，萃取過程中產生的水相可通過簡單蒸餾，將加入的清水及甲醇蒸餾出來，剩余含極少量甲醇的鹽水可重復利用，實現了鹽水的循環利用，整個過程不產生廢水。

二、甲基丙烯酸甲酯（MMA） -甲醇混合液中萃取甲醇的方法

用鹽水作溶劑來萃取甲醇。由于在生產甲基丙烯酸縮水甘油酯過程中產生的MMA-甲醇混合液中甲醇含量在10%-60%之間。所以首先根據甲醇的含量來確定鹽水的用量，第一次鹽水用量為混合液中甲醇質量的1-3倍。萃取一次之后油相中甲醇含量<5%，密度在0.92-0.93g/ml，水相密度為1.00g/ml左右，能快速且明顯的分層。第二次加入鹽水質量為油相質量的0.1-0.4倍，經過萃取之后，油相中甲醇含量<3%，水相密度為1.04g/ml左右。加入兩次鹽水萃取完畢后，用油相的0.1-0.3倍的清水作溶劑萃取上層的油相1-3次，直至MMA產品中甲醇含量<1% 。最終合并全部水相的密度為0.98g/ml-1.01g/ml，將合并水相進行簡單蒸餾，將加入的清水和甲醇一起蒸出，得到含水量為20%-50%的甲醇，剩余鹽水密度為1.05g/ml-1.10g/ml左右，可以重復利用進行萃取，整個過程中不產生廢水。

三、具體實施方式

實例一：取2000L甲醇含量為10%，水分5%的MMA-甲醇混合液（1856kg），密度為0.928g/ml，第一次水洗加入密度為1.07g/ml的鹽水408kg，攪拌20min后靜置20min，放出水相740L，密度為1.00g/ml；油相中甲醇的含量為4.6%。第二次水洗加入密度為1.07g/ml的鹽水297kg，攪拌20min后靜置20min，放出水相338L，密度為1.04g/ml，油相中甲醇的含量為1.2%。第三次水洗加入清水183kg，攪拌20min后靜置30min，放出水相227L，密度為0.99g/ml；獲得1501kg油相（MMA），其中甲醇的含量為0.5%，水分1.0%，產品合格，回收率為93%。合并水相總量為1305L，密度為1.01g/ml；水相經過簡單蒸餾后得到含水量為47%的甲醇577L（532kg）及密度為1.07g/ml的鹽水665L（711kg），鹽水作為萃取溶劑下次繼續使用。

實例二：取2000L甲醇含量為30%，水分7%的MMA-甲醇混合液（1798kg），密度為0.899g/ml，第一次水洗加入密度為1.07g/ml的鹽水1187kg，攪拌20min后靜置20min，放出水相1864L，密度為1.00g/ml；油相中甲醇的含量為4.8%。第二次水洗加入密度為1.07g/ml的鹽水224kg，攪拌20min后靜置20min，放出水相290L，密度為1.05g/ml，油相中甲醇的含量為2.3%。第三次水洗加入清水136kg，攪拌20min后靜置30min，放出水相168L，密度為0.99g/ml；第四次水洗加入清水73kg，攪拌20min后靜置30min，放出水相84L，密度為0.99g/ml；獲得991kg油相（MMA），其中甲醇的含量為0.4%，水分0.9%，產品合格，回收率為88%。合并水相總量為2395L，密度為1.01g/ml；水相經過簡單蒸餾后得到含水量為38%的甲醇577L（1020kg）及密度為1.07g/ml的鹽水1315L（1407kg），鹽水作為萃取溶劑下次繼續使用。

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