[发明专利]乙酸仲丁酯萃取－共沸精馏回收稀醋酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工生产技术领域，更具体涉及一种乙酸仲丁酯萃取－共沸精馏回收稀醋酸的方法。

背景技术

醋酸是一种重要的有机化工原料，广泛地应用于基本有机合成、医药、食品、染料、香料、农药等行业，如在PTA生产中作为PX的溶剂，在PVA行业里作为原料，制药行业里作为溶剂等，在这些工业生产过程中会排出大量的醋酸废水。《国家行业排放标准》规定废水排放中醋酸的含量要低于2%（质量百分比），这些醋酸废水中醋酸的浓度虽然很低，但在工业生产中产生的醋酸废水总量很大。因此醋酸-水的分离是许多以醋酸为原料、产品或溶剂的化工过程经常遇到的问题，是人们长期注意的问题，因为它对于各相关行业的生产工艺、经济性能、环境保护和资源利用具有重要意义。醋酸-水溶液虽然不形成共沸物，但其相对挥发度不大，尤其当生产高浓度醋酸时，分离更加困难。工业上醋酸-水溶液的分离方法主要有：精馏法、酯化法、吸附法、膜分离法、电渗析法和萃取法等。以上这些方法不同程度地存在着醋酸回收率低、能耗高、工业化或大规模生产困难、处理后废水难以达到国家排放标准等缺点。

中国专利CN101172941报道了一种解决糠醛、醋酸甲酯和费托合成产生的稀醋酸中回收醋酸的方法，采用脉冲填料萃取塔、共沸精馏塔联合回收醋酸。萃取塔的萃取剂为选自C12~16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，共沸精馏塔采用以苯、环己烷、醋酸乙酯、醋酸异丙酯以及醋酸正丁酯中的一种。由该专利可以看出，采用萃取-共沸联合精馏可以很有效的回收稀醋酸中的醋酸，但该方法所用到的萃取剂是混合物，不利于后面溶剂的回收。专利CN101445444报道了一种从PTA废水中回收稀醋酸的方法，采用醋酸正丙酯作为萃取剂和共沸剂。但此类溶剂受传统生产工艺限制，价格长期居高不下，导致使用厂家生产成本高，利润空间不大。

发明内容

为了解决现有技术在回收稀醋酸中的醋酸过程中存在分离效率低的问题，本发明提供了一种乙酸仲丁酯萃取－共沸精馏回收稀醋酸的方法，该方法具有分离效率高的特点。

本发明是通过如下技术方案实施的：

一种乙酸仲丁酯萃取－共沸精馏回收稀醋酸的方法中的乙酸仲丁酯是萃取塔的萃取剂和共沸精馏塔的共沸剂；一部分稀醋酸送入填料萃取塔顶部，共沸精馏塔的塔顶回流液分一小股作为萃取剂送至萃取塔的底部，与稀醋酸进行常温逆流接触萃取；萃取塔塔顶得到含乙酸仲丁酯、醋酸和少量水的萃取相；塔釜得到的萃余相为含微量醋酸的水，萃余相进入溶剂回收塔；

萃取塔的萃取相送入共沸精馏塔的上半部进行进一步提浓，另一部分乙酸仲丁酯送入共沸精馏塔塔顶，同时另一股稀醋酸溶液加入共沸精馏塔塔中部，经过共沸精馏，共沸精馏塔的塔顶馏出包括乙酸仲丁酯和水的两相混合物，经过分相器分层后的水相含有少量乙酸仲丁酯，水相从塔顶采出后进入溶剂回收塔，油相返回共沸精馏塔，共沸精馏塔塔釜馏出质量含量大于95%的醋酸。

所述填料萃取塔的填料高度相当于20～30块理论板，萃取塔操作条件为：常压操作，萃取温度为20～25℃，稀醋酸与乙酸仲丁酯进料体积流量比为1：（1～3）。

所述共沸精馏塔的工艺条件为：常压操作，填料层高度相当于45～55块理论板，进入共沸精馏塔的稀醋酸与共沸精馏塔塔顶回流的乙酸仲丁酯的体积流量比为：1：（1～7）。

所述的萃取塔塔顶得到含乙酸仲丁酯、醋酸和少量水的萃取相，其中醋酸的浓度为7%～15%。

所述的萃取塔的萃取相送入共沸精馏塔的上半部进行进一步提浓，进入共沸精馏塔的高度为第23～27块理论板。

所述的另一股稀醋酸溶液加入共沸精馏塔塔中部的高度为第28～32块理论板。

所述萃取塔的萃取率≥95%，所述共沸精馏塔塔顶馏出含有乙酸仲丁酯、水和醋酸的混合液，其中醋酸的质量浓度在0.5%以下，所述返回共沸精馏塔的油相主要为乙酸仲丁酯。

所述的萃取塔塔釜出来的萃余相与共沸精馏塔塔顶出来经过分层后的水相共同进入溶剂回收塔回收溶剂；所述萃取—共沸精馏工艺醋酸的回收率高于95%，萃取塔的萃余相、共沸精馏塔塔顶分层后的水相中的醋酸的浓度小于0.5%。