[发明专利]一种用于稀醋酸回收的工艺

说明书

一种用于稀醋酸回收的工艺是稀醋酸水溶液与萃取剂在萃取塔中逆流操作，其顶部采出萃余相物料，底部采出萃取相物料；萃取相物进入共沸精馏塔，由分相器得到的一部分富油相作为回流液从共沸精馏塔塔顶进入，在共沸精馏塔塔底部得到浓缩醋酸，塔顶汽相与精馏塔塔顶汽相合并经塔顶冷凝器冷凝进入分相器分相，得到富水相和富油相，富水相与萃余相混合后作为精馏塔回流，富油相中的小一部分作为共沸精馏塔的回流，另一大部分作为萃取塔循环萃取剂。本发明具有大幅降低系统能耗，醋酸回收高，设备投资小，最便于工业化的优点。

技术领域

本发明涉及一种用于稀醋酸回收的工艺。

背景技术

醋酸－水混合物通常采用普通精馏、萃取精馏、共沸精馏等方法实现分离，然而这些方法比较适用于醋酸浓度较高的场合，当进行稀醋酸的分离，能耗过大，设备投资过高。特别地，对于浓度低于5％的稀醋酸溶液，醋酸和水的相对挥发度接近于1，分离难度极大，完成分离任务所需理论板数极多，能耗极高，带来较高的设备投资费用和操作费用。为此，很有必要开发稀醋酸回收技术。目前，稀醋酸水溶剂的回收处理常采用如下方法：

(1)吸附法：此方法利用活性炭的物理作用，当稀醋酸水溶液与活性炭接触时，醋酸和部分水就会被活性炭吸附，当活性炭吸附量达到饱和后，通过加热活性炭解吸得到浓缩的醋酸溶液水，并回收活性炭。但是吸附分离方法存在吸附量小、难以大规模工业应用，因此，该方法只能用于处理浓度很低、规模较小的醋酸水溶液。

(2)酯化法：此方法利用酸醇的酯化反应，向浓度范围在10％～30％的醋酸水溶液中加入醇，在无机酸催化下发生酯化反应，由于生成的酯与水沸点相差较大，采用普通精馏方法将生成的酯分离，然后对酯水解可得到醋酸和醇。但是，目前的研究显示，此方法适用的醋酸浓度范围较高，且工艺较长，设备投资较高。

(3)膜分离法：此方法具有代表性的是选用煤油作为膜相，用氢氧化钠溶液为内相，并使膜相和内相发生乳化，制成性质稳定的油包水乳状液，然后将制得的乳液分散混合于醋酸水溶液中，这样醋酸水溶液中的醋酸容易透过液膜迁移回外相，而被保留在内相，从而实现醋酸与水溶液分离的目的。

(4)液液萃取法：此法的工业过程中要求萃取剂与原料液之间存在较大的密度差，萃取剂的界面张力要适中，同时要求所选择的萃取剂化学性质稳定、不易燃、毒性小、对设备无腐蚀以及价廉易得等。然而，由于萃取剂经济上的不可行，国内外文献报道的胺类、膦氧类等萃取剂用于提取废水中的醋酸在工业应用过程并不多。

中国专利CN1050015(采用乙酸乙酯)报道了一种“从含乙酸有机工业废水中回收乙酸的工艺”，提出了采用电渗析、萃取－共沸精馏等分离技术，进行合理组配回收稀醋酸的方法。中国专利CN10117294报道了一种“回收稀醋酸溶液中醋酸的方法”，提出了采用萃取－共沸精馏等分离技术，选用12～16个碳原子叔胺中的至少二种的混胺、正烷醇和煤油的组合物作为萃取剂，以苯、环己烷、醋酸乙酯、醋酸异丙酯及醋酸正丁酯中的一种为共沸剂，实现稀醋酸溶液中醋酸的回收，但是此方法采用的萃取剂和共沸剂并非同一物质(化合物或混合物)，同时未考虑共沸精馏水相中萃取剂、共沸剂以及少量醋酸的回收问题，造成精馏纯化复杂度加大，醋酸回收率不够高，废水排放不达标的问题。中国专利CN101445444提出了一种“萃取共沸蒸馏回收稀醋酸的方法”，指出了在共沸精馏塔和溶剂回收塔的基础上增设一萃取塔，尽管此专利具有一定的改进，却未明确公开萃取剂、共沸剂。中国专利CN101508640报道了“一种恒沸萃取精馏回收稀醋酸的方法”，提出了包括萃取分离、恒沸精馏、醋酸异丙酯回收的分离工艺。然而，此分离工艺属于间歇、或半连续过程，不适于大规模工业应用，同时此方法需要蒸馏大量的稀释剂和萃取剂，并不具有作者声称的“大大降低能耗，减少萃取剂损失”的特点。中国专利CN102267889报道了“一种采用萃取与共沸精馏相结合的稀醋酸回收方法”，采用的萃取剂和共沸剂均为醋酸烷基酯和相应的醇类混合物。