Метанол-сырец содержит большое число разнообразных соединений, полное разделение которых обычными способами ректификации невозможно. Хорошо отделяются от метанола лишь легколетучие примеси: ацетальдегид, метилформиат, метилаце-тат, фуран, ацетон и др., имеющие высокий коэффициент ректификации. Соединения, входящие в состав метанола-сырца, образуют двойные, тройные и еще более сложные азеотропные смеси, что затрудняет отделение их от метанола. С учетом этих особенностей для получения товарного метанола в ЦНИЛХИ были разработаны непрерывнодействующие аппараты НДА-I и НДА-П.
Перед переработкой метанол-сырец рассиропливают (разбавляют водой) до объемного содержания 20-30°. При этом отделяются всплывные спиртовые масла. На рисунке приведен аппарат НДА-I для переработки метанола-сырца. Освобожденный от масел раствор подают в первую (ацетонистую) колонну НДА-I, орошаемую горячей водой, а в подкубок поступает острый пар. Сверху колонны отбирают головную фракцию, обычно уносящую много метанола. При подаче на колонну воды (экстрактивная ректификация) при минимуме флегмы (не более 0,5) и небольшом числе тарелок вышеуказанные азеотропные смеси разрушаются и их компоненты выводятся из системы в виде концентрата растворителя сырца. Из середины колонны (из паровой фазы) выводят кетоновую фракцию, содержащую труднолетучие кетоны и эфиры.
Рисунок – НДА-I типа ЦНИЛХИ для переработки метанола-сырца:
1 – ацетоистая колонна;
2, 10 – дефлегматоры;
3, 11 – конденсаторы;
4 – холодильник кетоновой фракции;
5 – исчерпывающая колонна;
6, 7 – холодильники двойные;
8 – теплообменник;
9 – метанольиая колонна;
12 – регулятор постоянства отбора;
13 – регулятор постоянства подачи раствора сырья;
14 – затворный колодец для отбросной воды;
Р – указатель давления.
Исчерпывающая часть второй колонны служит для отгонки всех спиртовых продуктов из раствора и вывода из процесса аллиловой и фурфурольной фракций. В верхней части этой колонны метанол укрепляют до технического продукта крепостью 99%, в котором содержится не более 0,6-0,8% альдегидов и кетонов. Из хвостовых фракций извлекают антренер для азеотропного укрепления уксусной кислоты. Выход технического метанола 53-55% от 100%-ной загрузки. Технический метанол (или укрепленный метанол, содержащий около 6% альдегидов и кетонов, получаемый на ПДА) вновь разбавляют водой и подают на двухколонный НДА-П.
В первой колонне, также орошаемой горячей водой, отбирают сверху головную (ацетонистую) фракцию, а из середины колонны (из паровой фазы) кетоновую фракцию. Освобожденный от этих фракций раствор поступает во вторую колонну, где от метанола отделяют фракцию высших спиртов (аллиловую). Для лучшей очистки метанола на верх этой колонны подают раствор серной кислоты, в середину колонны – раствор щелочи. Товарный метанол отбирают из дефлегматора в горячем виде по принципу дробной конденсации, чтобы в него не попали легколетучие примеси; эти примеси возвращают из конденсатора второй колонны на верх первой. Выход товарного метанола 90-92% (из укрепленного метанола 84-86% ) от 100 %-ной загрузки.
Метанол ядовит, при приеме внутрь вызывает частичную или полную потерю зрения, а при более значительных количествах – смерть. При его хранении, переработке и применении должны соблюдаться специальные правила безопасности. Из других продуктов переработки метанола-сырца наиболее токсичен аллиловый спирт. Он имеет резкий запах, сильно раздражает слизистые оболочки носа и глаз и даже при незначительной концентрации его паров в воздухе может вызвать временную потерю зрения. Применяется метанол для производства формалина, в некоторых случаях в качестве растворителя, иногда как добавка к автомобильному бензину.
Для получения древесно-спиртовых растворителей используют головные фракции с НДА-I, НДА-П и ПДА, составляющие растворитель-сырец. Растворитель-сырец рассиропливают для отделения всплывных масел и подают в двухколонный НДА-Ш. Сверху первой колонны отбирают ацетальдегидную фракцию, уносящую также фуран и метилформиат. Из второй колонны отбирают готовый растворитель А (ацетоноэфирный) или Э (эфироацетоновый). На эту колонну подают раствор щелочи для омыления остатков метилформиата и связывания окрашенных примесей. Древесно-спиртовые растворители применяются самостоятельно или же как составная часть некоторых композиций, например растворителя АКР для кожевенно-обувной промышленности. Выход продуктов в расчете на 1 м3 древесины составляет, кг: метанола 5,5, растворителей 4-4,7, антренера до 0,7. В последнее время в результате развития производства синтетического метанола потребность в лесохимическом метаноле резко сократилась и на многих заводах из метанола-сырца вырабатывают только древесно-спиртовые растворители.