专利名称：一种甲酸、乙酸含水混合物的分离方法
有机混酸(甲酸、乙酸的含水混合物)是乙醛直接氧化生产醋酸的副产物。目前，该混合物处于直接使用阶段，主要用于制造防水剂、低隔离剂等，应用范围不广，且价格低廉。一套七万吨醋酸装置生产过程中每年约产生1140吨含水甲酸、乙酸的混合物，甲酸含量约在5-17％、乙酸含量约在62-80％，如果进行甲酸、乙酸分离制得基本化工原料乙酸和甲酸，将会产生很大的效益。
本发明的目的是提出一种甲酸、乙酸含水混合物分离，得到甲酸和乙酸的方法。
本发明的技术方案如下一种甲酸、乙酸含水混合物的分离方法，它包括下列步骤(1)在甲酸、乙酸含水混合物中加入共沸剂乙酸乙酯，置于精馏塔中用分水器精馏共沸脱水，直至脱水塔釜液中残留水的含量小于2％(m/m)，(2)将步骤(1)中含水量小于2％的脱水塔釜液置于分离精馏塔进行精馏，分割成三个馏分轻组分，收集塔顶温度为97.0-101.8℃馏分，过渡馏分，收集塔顶温度为101.9-116.0℃馏分，成品乙酸，收集塔顶温度大于116.0℃馏分，(3)收集步骤(1)中用分水器分离出的水相，再经精馏，回收共沸剂，(4)收集步骤(2)中精馏出的轻组分和过渡馏分，加入下一批甲酸、乙酸含水混合物中再重复进行步骤(1)操作。
本发明的主要优点(1)醋酸装置生产过程中产生含水甲酸、乙酸的混合物进行甲酸、乙酸分离，制得基本化工原料乙酸和甲酸。一套七万吨醋酸装置，按年生产混酸1140吨计，该成品乙酸约产生636吨，纯度大于99％，可直接出售。
(2)脱水水相经过回收共沸剂，共沸剂回收率为915％，排放水中的共沸剂为0.68％，CODcr值为8.82×103mg/l，该股废水可直接进入污水处理系统处理。
(3)采用本发明的方法投资少，能耗低，所用的设备简单，乙酸收率高，综上所述，本发明的方法无论是经济效益还是社会效益都非常明显。
下面用实例进一步阐述本发明。
实施例1在脱水塔塔釜加入甲酸、乙酸含水混合物(试验过程中选择7批不同含水量的混酸作为原料)与共沸剂乙酸乙酯，加热，当塔中汽液达到平衡后，全回流2-3小时，控制塔顶温度t≤70.4℃时，馏出液采用分水器分离水相和酯相，收集水相，酯相返回釜底。每次带水约为9％，这样反复脱水，直到釜液中的水不能带出为止。蒸出残余酯。釜液收集后进行甲酸、乙酸分离。脱水结果见表1。
脱水结果表明进料混酸中含水量不同，经共沸脱水后，脱水釜液中残留水的含量相对稳定，小于2％，为1.38-1.99％，平均脱水率84.2％；共沸脱水过程中，杂质亦部分被脱除，脱水后釜液杂质含量小于1.5％，同时脱水后釜液中甲酸、乙酸的含量得到相应的提高。为甲酸、乙酸分离，提纯乙酸创造了条件。
实施例2将脱水精馏塔釜液加入分离精馏塔釜，加热，当塔中汽液达到平衡后，全回流2-3小时，控制塔顶温度为97.0-101.8℃收集轻组分，控制塔顶温度为101.9-116.0℃收集过渡馏分，分离结果见表2。
表1 脱水试验数据表(m/m，×10-2)
表2 轻组分、过渡馏分组分表(m/m，×10-2)
结果表明因过渡馏分中甲酸、乙酸组分含量有较大的变化，甲酸组分含量提高，大于38％。乙酸组分含量降低，小于45％，水及杂质含量降低，该过渡馏分加到下一批混酸一起处理，待过渡馏分中甲酸含量达到40-50％时，收集过渡馏分，将其精馏，分馏出成品甲酸和成品乙酸。按年生产沸酸1140吨计，过渡馏分约为364吨。
实施例3在分离塔上分离出轻组分和过渡馏分后，塔顶温度116.1-118.0℃，分离收集得乙酸成品。分离得乙酸成品的纯度和收率见表3。
表3 乙酸成品的纯度和收率(m/m，×10-2)
结果表明分离出的成品乙酸，纯度大于99％，单程收率平均为78.1％。
实施例4共沸脱水水相中含有共沸剂与杂质若直接排放将增加共沸剂的消耗，且废水较难处理。因此，本试验共沸脱水后从水相中回收共沸剂，回收方法，利用脱水塔精馏，馏出液在分水器中分离为水相和共沸剂相，收集共沸剂相，共沸脱水后从水相中回收共沸剂数据见表4。
表4 脱水水相共沸剂回收率数据表(m/m，×10-2)
结果表明脱水水相经过回收共沸剂，共沸剂回收率为91.5％，排放中的共沸剂由8.20％降为0.68％，CODcr值由9.78×104mg/l降为8.82×103mg/l，由于排放量较小，该股废水可直接排入污水处理系统处理。
权利要求
1.一种甲酸、乙酸含水混合物的分离方法，其特征在于它包括下列步骤(1)在甲酸、乙酸含水混合物中加入共沸剂乙酸乙酯，置于精馏塔中用分水器精馏共沸脱水，直至脱水塔釜液中残留水的含量小于2％(m/m)，(2)将步骤(1)中含水量小于2％的脱水塔釜液置于分离精馏塔进行精馏，分割成三个馏分轻组分，收集塔顶温度为97.0-101.8℃馏分，过渡馏分，收集塔顶温度为101.9-116.0℃馏分，成品乙酸，收集塔顶温度大于116.0℃馏分，(3)收集步骤(1)中用分水器分离出的水相，再经精馏，回收共沸剂，(4)收集步骤(2)中精馏出的轻组分和过渡馏分，加入下一批甲酸、乙酸含水混合物中再重复进行步骤(1)操作。
全文摘要
一种甲酸乙酸含水混合物的分离方法,它是在混合物中加入共沸剂,然后精馏共沸脱水,脱水后釜液含水量低于2%,再精馏分成三个馏分:轻组分,过渡馏分,及成品乙酸。脱水过程中收集的水相再经分水器分离出水,回收共沸剂,精馏过程中的轻组分和过渡馏分加入下一批混合物一起处理,经本发明方法处理,回收乙酸纯度达到99%以上,经济效益和社会效益都非常明显。
文档编号C07C53/08GK1342636SQ01108268
公开日2002年4月3日 申请日期2001年2月28日 优先权日2001年2月28日
发明者黄秋明, 李明亮, 周鹏, 朱家德, 朱桂莲, 王珩姝, 霍玉林, 邵学华, 甘秋填, 徐盛谨, 阙子龙, 许红林 申请人:中国石化集团扬子石油化工有限责任公司