二級鈉是在金屬鈉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的,主要含有60-70%的金屬鈉和鈣、鎂、鋇等。由于二級鈉易吸潮,其含金屬鈉與水反應(yīng)會生成氫氣,能引起氫氣燃燒甚至爆炸,是一種危險化學(xué)品廢渣。下面將介紹一種利用二級鈉高效低能耗生產(chǎn)原甲酸三甲酯的方法。
目前的問題
(1)由于二級鈉(鈉渣)的特殊性,甲醇與二級鈉中比鈉活性強的物質(zhì)如鈣、鉀反應(yīng),且反應(yīng)放熱,使得溫度超過鈉的熔點97℃,鈉被融化,由于反應(yīng)在降溫的條件進行,溫度降低使鈉又迅速凝固,這樣不與甲醇反應(yīng)的碳酸鈣及燃燒過的碳化物等雜質(zhì)粘附在金屬鈉的表面形成保護層,使得甲醇與鈉無法迅速反應(yīng),導(dǎo)致反應(yīng)難以進行;
(2)在利用耙式干燥機除鹽步驟中,在耙式干燥機蒸餾后期由于少量甲酯在廢鹽泥中,需要慢慢增加耙式干燥機內(nèi)的溫度才能將剩余的甲酯全部蒸出,導(dǎo)致蒸餾時間長,生產(chǎn)效率低下,且能耗高;蒸餾時間一般需要6-8小時,鹽干燥失重率1%-2%,蒸發(fā)液含酯量一般為15%左右;
(3)在精餾步驟中,精餾釜溫度為100-103℃,塔頂溫度為95-98℃,蒸餾時間一般需要4-6小時,精餾溫度高,蒸餾時間長,生產(chǎn)效率低下,且能耗高。
改進方法
專利 CN113004129A 公開了一種改進方法:以二級鈉為鈉源,依次經(jīng)過甲醇鈉反應(yīng)、酯化反應(yīng)、除鹽、分餾及精餾,制得原甲酸三甲酯成品。通過合理控制甲醇的滴加速度,并調(diào)整二級金屬鈉與甲醇的添加比例,使得不與甲醇反應(yīng)的碳酸鈣及燃燒過的碳化物等雜質(zhì)不能及時形成保護層,保證甲醇與鈉的反應(yīng)能夠順利進行;將除鹽步驟中常壓蒸餾改為減壓蒸餾,加快蒸餾速度,提高生產(chǎn)效率的同時降低了能耗;當(dāng)精餾釜溫度升至95℃以上開始收集成品時,精餾釜內(nèi)真空度控制在?0.01至?0.04MPa之間,進行減壓蒸餾操作,在保證產(chǎn)品純度的同時,降低了精餾釜的塔釜溫度和塔頂溫度,降低了生產(chǎn)能耗,縮短了蒸餾時間,提高了生產(chǎn)效率。