原甲酸三甲 （乙） 酯生产工艺改进与优化

杨全文

（山东鲁新医药化工设计有限公司，山东 淄博 255000）

1 引言

原甲酸三甲（乙）酯的前部分生产工艺过程与固体甲醇钠生产工艺类似，因而很多生产固体甲醇钠的生产厂家，都相应生产原甲酸三甲（乙）酯产品，我公司承担的一设计项目的业主就是一家专业从事生产原甲酸三甲（乙）酯系列产品，产品质量稳定，很受业内欢迎的企业。为满足市场需求，在国家西部大开发政策下，结合当地工业园区规划和招商引资政策，决定异地投资建设原甲酸三甲（乙）酯系列产品项目。

该建设项目为满足环保、安全和节能的国家政策，结合实际生产经验和先进的设计理念，对生产工艺和设备进行了改进和优化。

2 原甲酸三甲（乙）酯工艺叙述

2.1 工艺技术选择

原甲酸三甲酯和原甲酸三乙酯的合成工艺类似，主要是以氢氧化钠，甲醇（乙醇），氯仿为原料，采用高效吸水来合成原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯。收率以氯仿计可达50%，纯度达98%以上。此工艺路线安全性高，原料价格便宜，反应条件温和，是合成原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯的较好方法。

2.2 工艺技术叙述

金属钠与过量甲醇（乙醇）反应生成甲醇钠甲醇溶液（乙醇钠乙醇溶液），同时放出氢气。甲醇钠甲醇溶液（乙醇钠乙醇溶液）再与三氯甲烷反应，生成原甲酸三甲（乙）酯，同时生成副产物盐（NaCl）。反应生成的粗酯再经过分馏提浓，提浓后的粗酯通过精制得到含量>99%的原甲酸三甲（乙）酯。提浓干燥过程中回收的甲醇再与金属钠反应循环利用。

其反应方程如下：

原甲酸三甲酯

2CH3OH + 2Na→2CH3ONa + H2↑

3CH3ONa + CHCl3→CH（OCH3）3+ 3NaCl

原甲酸三乙酯

2C2H5OH + 2Na→2C2H5ONa + H2↑

3C2H5ONa + CHCl3→CH（OC2H5）3+ 3NaCl

由以上方程式可以看出，其生产过程中，主要产生的副产物为氢气和氯化钠。

3 原甲酸三甲（乙）酯工艺过程存在的问题

原甲酸三甲（乙）酯系列产品原工艺主要存在以下问题：

（1）超压：金属钠与过量甲醇（乙醇）反应生成甲醇钠甲醇（乙醇钠乙醇溶液）溶液的同时，产生一定量的氢气，如反应过快或失控，会剧烈放热，进而反应釜超压，易发生爆炸危险。

（2）冷凝设备渗漏易引发爆炸：如反应夹套或冷凝器管壳漏水，甲醇钠或金属钠遇水放出大量的热，易引起爆炸。

（3）氯化钠粉尘易堵塞换热器管程：用耙式干燥机干燥氯化钠时，原设备和工艺，不可避免的会夹带粉尘进入冷凝器管程，时间一长容易堵塞，进而发生危险。

（4）氯化钠的无法回收利用：原工艺过程中产生的氯化钠，一是采用人工出料，工作量大，粉尘量大，物料损耗大；二是产生的氯化钠含有很多杂质，无法外售给其他工业用盐企业。

（5）甲醇损耗还需降低：原工艺过程中采用二级冷凝冷却，不能很有效的降低甲醇的损耗。

4 原甲酸三甲（乙）酯工艺改进和优化

针对原甲酸三甲（乙）酯系列产品原工艺存在的问题，结合技术提供方的经验和我们设计单位的技术优势，对原工艺和设备进行了改进和优化，使存在的问题得到了有效地解决。下面分别加以论述：

4.1 避免超压

超压的产生的原因：一是反应失控；二是产生的氢气得不到及时排放。针对以上原因，采取的措施如下：

首先，反应过程采用滴加甲醇，滴加管道设置双阀和视镜，每批甲醇严格计量；再有反应釜设置压力变送器，与甲醇进料阀联锁，如果超压，紧急切断进料阀；最后，设备上设置泄压管道和爆破片，避免超压引起设备爆炸危险。

4.2 冷凝设备渗漏易引发爆炸

原工艺用的冷凝设备为列管冷凝器和蛇管冷凝器，这种冷凝器管壳连接处密封处理不好或发生腐蚀等，运行过程中很容易使冷却水进入物料中，易发生化学反应，引起爆炸，针对这一问题，对设备生产厂家和设备使用厂家进行考察后，选用喷淋式冷凝器，该冷凝器能很到程度上避免冷却水进入物料中，基本上解决了渗漏这一问题。

4.3 氯化钠粉尘易堵塞换热器管程

由于产生的氯化钠粉尘很细，耙式干燥机搅动过程中很容易扬尘，原耙式干燥机的捕集器太短，直径有些小，针对这一情况耙式干燥机的捕集器进行了改进，捕集器长度由原0.5 m延长到2 m，直径由0.4 m扩大到0.6 m，出风口设置了挡板等，经过实践使用，有效解决了粉尘堵塞换热器管程的问题。另外，还考虑在捕集器后加一旋风分离器，旋风分离器结构简单，造价低廉，无运动部件，更增强了除尘效果。

4.4 氯化钠的无法回收利用

针对原工艺存在的问题，采用一套自动除盐系统，耙式干燥机出料口直接接传送带，引至自动除盐系统，如图所示。另外，回收的粗品氯化钠再经过溶解、沉降、晾晒，得到较纯净的氯化钠，外售给其他工业用盐企业。

除盐系统流程图

4.5 甲醇损耗还需降低

通过在储罐排气、真空排气、冷凝器受器排气等位置的排气引至风冷式冷凝器进行冷凝回收，使排气中含有的少量甲醇，得到最大限度的回收，可提高5%的回收率。由于本项目甲醇用量大，每年节约的甲醇量相对客观。

5 结束语

针对项目存在的问题，经过技术提供方、设计单位和建设方的共同努力，对原甲酸三甲（乙）酯产品项目进行了操作可行的工艺优化和改进，使原甲酸三甲（乙）酯项目的工艺更加完善，提高了产品的市场竞争力。通过以上的工艺优化和改进过程，使我们认识到任何工程项目都需要通过共同努力去不断的完善和改进，但前提是，需要克服许多的技术保护壁垒。