专利名称：对苯二甲酸生产中副产物醋酸甲脂的回收方法
技术领域：
本发明涉及一种醋酸甲酯的回收工艺。
背景技术：
在以对二甲苯为原料采用醋酸为溶剂的高温氧化法生产对苯二甲酸的过程中，醋酸不完全燃烧生成醋酸甲酯是主要副反应之一。这也是醋酸消耗和对苯二甲酸生产成本较高的一个主要原因。生成的醋酸甲酯最终通过以下途径排出装置(1)随氧化反应尾气排入大气；(2)随溶剂脱水塔顶不凝气排入大气；(3)随溶剂脱水塔塔顶液相(工业废水)排出至下游污水处理装置，从而造成资源浪费和环境污染。
对于随氧化反应尾气排出的醋酸甲酯，日本三菱化成是在高压吸收塔中采用醋酸洗涤的方法回收醋酸甲酯，三井油化则采用焚烧的方法处理废气中的有机物。对于随溶剂脱水塔塔顶不凝气排出的醋酸甲酯，Am oco公司采用压缩冷凝的方式回收其中的醋酸甲酯等有机物。
对于从醋酸脱水塔塔顶排出的液相中的醋酸甲酯，三菱化成在醋酸脱水塔后设有醋酸甲酯蒸馏回收塔，蒸馏回收脱水塔塔顶废水中的醋酸甲酯。DuPont也回收共沸精馏脱水塔顶水中的醋酸甲酯，但对气相中的醋酸甲酯均不作回收。
我国扬子石化公司则增设了一个醋酸甲酯精馏塔。利用活性炭装置吸附氧化反应尾气中的有机物，再利用低压蒸汽解析，将富含醋酸甲酯的解析液送入醋酸甲酯精馏塔；溶剂脱水塔顶的不凝气相用脱水塔塔顶馏出物冷却、洗涤，洗涤液进入醋酸甲酯精馏塔。然后通过醋酸甲酯精馏塔处理得到醋酸甲酯成品。我国引进的多套对苯二甲酸生产装置则均未对液相中的醋酸甲酯进行回收。
由于醋酸甲酯的工业用途有限，一般对苯二甲酸生产企业都将回收的醋酸甲酯循环到反应器中，以抑制醋酸甲酯的生成，减少醋酸消耗。但这并不能从根本上解决对苯二甲酸生产过程中副产醋酸甲酯的问题，反应器中的醋酸甲酯不断积累，最终不得不以气相或液相的方式排出系统。
为此，Am oco公司提出了用催化蒸馏的方法从醋酸甲酯中回收醋酸的方法，并申请了专利，专利号us005113015-001。该方法利用醋酸甲酯在酸性催化剂的作用下，水解生成醋酸和甲醇，回收醋酸甲酯中的醋酸。但目前还未见到工业化的报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种将产生的醋酸甲酯深度水解分解成为醋酸和甲醇的对苯二甲酸生产中副产物醋酸甲酯的回收方法。
本发明工艺流程可分为醋酸甲酯收集步骤和醋酸甲酯分解步骤两个部分。
(1)所述的醋酸甲酯收集步骤如下由对苯二甲酸合成系统气相带走的醋酸甲酯采用吸附法收集。用吸附剂将含有醋酸甲酯的氧化反应尾气和溶剂中的醋酸甲酯吸附。当吸附剂吸附饱和后，用低压水蒸气解吸，解吸液经过蒸馏，得到醋酸甲酯。
(2)所述的醋酸甲酯分解步骤如下将醋酸甲酯和水(股流1和2)加热到40-55℃，将被加热的醋酸甲酯和水分别(股流1和2)送入水解塔中，对水解塔塔釜加热70～85℃，水解塔塔顶蒸汽经冷凝后的冷凝液回流进入水解塔；水解塔塔釜输出水解液(流股3)。该水解液(流股3)送入水解液分离塔精馏分离，水解液分流塔塔釜得到醋酸水溶液(流股4)。水解分离塔塔顶馏出含有少量甲醇的醋酸甲酯和甲醇混合液体(流股5)，将该液体(流股5)送入甲醇回收塔，经精馏分离，甲醇回收塔塔釜得到甲醇(流股6)，甲醇回收塔塔顶馏出醋酸甲酯和甲醇(流股7)。
本发明的优点如下(1)将醋酸甲酯收集后分解为工业用途较大的醋酸和甲醇，既有经济效益，又可减少对环境的污染；(2)采用具有专利授权(专利号ZL02213024.1)的催化精馏设备和催化剂装填技术，催化剂装填方便，催化效率高；(3)可任意调节醋酸甲酯水解率，达到简化回收流程，降低回收能耗和操作费用的目的；(4)只需三个塔就可以实现醋酸甲酯的水解和产物分离，流程简单，投资和操作费用低。
(5)本发明方法可得到纯的甲醇，回收的醋酸可以回用于对苯二甲酸的生产，甲醇可作为商品出售。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施例方式(1)所述的醋酸甲酯收集步骤如下由对苯二甲酸合成系统气相带走的醋酸甲酯采用吸附法收集。用活性炭等吸附剂将含有醋酸甲酯的氧化反应尾气和溶剂中的醋酸甲酯吸附。当吸附剂吸附饱和后，用低压水蒸气解吸，解吸液经过常压蒸馏，塔顶温度55℃，塔釜温度100℃，从塔顶得到醋酸甲酯。
(2)所述的醋酸甲酯分解步骤如下将醋酸甲酯和水(股流1和2)分别加热到50℃左右，用泵连续送入水解塔中，塔釜加热到70～85℃，塔顶蒸汽用冷却水冷凝，冷凝液回流进入水解塔；水解塔塔釜连续输出200份/小时水解液(流股3)。该水解液(流股3)送入水解液分离塔精馏分离，水解液分流塔塔釜得到164份/小时含醋酸71.7份、含水923份的醋酸水溶液(流股4)。水解分离塔塔顶馏出40.0份/小时含有甲醇和醋酸甲酯的混合液的液体(流股5)，将该液体(流股5)送入甲醇回收塔，经精馏分离，甲醇回收塔塔釜得到37.02份甲醇(流股6)，甲醇回收塔塔顶馏出2.98份醋酸甲酯和甲醇(流股7)。
所述的醋酸甲酯收集系统由吸附器和醋酸甲酯蒸馏塔组成。由对苯二甲酸合成系统气相带走的醋酸甲酯采用吸附法收集。用活性炭等吸附剂在30～45℃温度下，将含有醋酸甲酯的氧化反应尾气和溶剂中的醋酸甲酯吸附。当吸附剂吸附饱和后，用低压水蒸气解吸，解吸液经过蒸馏，塔顶温度55℃，塔釜温度100℃，从塔顶得到醋酸甲酯。
收集的醋酸甲酯应用催化精馏水解技术分解。由甲酯蒸馏塔塔顶出来的醋酸甲酯送入催化精馏水解塔，在适宜的工艺条件下使醋酸甲酯进行深度水解成为醋酸和甲醇，水解液送入水解液分离塔精馏分离，醋酸从塔釜采出，甲醇和未分解的少量醋酸甲酯从塔顶馏出，送往甲醇回收塔。甲醇回收塔塔顶馏出醋酸甲酯和少量甲醇(组成为甲醇和醋酸甲酯的共沸组成)，送回水解塔循环分解。塔釜采出甲醇，作为产品。
实施例1含醋酸甲酯90份，水10份的醋酸甲酯(流股1)和104份/小时的水(流股2)分别加热到50℃，用泵连续送入水解塔中。塔釜加热，塔顶蒸汽用冷却水冷凝。冷凝液回流进入水解塔。塔釜连续输出200份/小时水解液(流股3)，其中各组分量如表1所示。该水解液送入水解液分离塔精馏分离，塔釜得到164份/小时含醋酸71.7份，含水923份的醋酸水溶液(流股4)。塔顶馏出40.0份/小时含甲醇和醋酸甲酯的混合液体(流股5)，送入甲醇回收塔，经精馏分离，塔釜得到37.02份甲醇(流股6)，塔顶馏出298份醋酸甲酯和甲醇(流股7)。
实施例2实施过程同实施例1，具体数据如表1所示。
表1
权利要求
1.一种对苯二甲酸生产中副产物醋酸甲酯的回收方法，其特征在于由醋酸甲酯蒸馏塔塔顶出来的醋酸甲酯送入催化精馏水解塔，深度水解成为醋酸和甲醇，水解液送入水解液分离塔精馏分离醋酸从塔釜采出，甲醇和未分解的少量醋酸甲酯从塔顶馏出，送往甲醇回收塔，甲醇回收塔塔顶馏出醋酸甲酯和少量甲醇，送回水解塔循环分解。
2.根据权利要求1所述的对苯二甲酸生产中副产物醋酸甲酯的回收方法，其特征在于，工艺流程可分为醋酸甲酯收集步骤和醋酸甲酯分解步骤两个部分，其具体工艺步骤如下(1)所述的醋酸甲酯收集步骤如下由对苯二甲酸合成系统气相带走的醋酸甲酯采用吸附法收集。用吸附剂将含有醋酸甲酯的氧化反应尾气和溶剂中的醋酸甲酯吸附。当吸附剂吸附饱和后，用低压水蒸气解吸，解吸液经过蒸馏，得到醋酸甲酯；(2)所述的醋酸甲酯分解步骤如下将醋酸甲酯和水加热到40-55℃，将被加热的醋酸甲酯和水分别送入水解塔中，对水解塔塔釜加热70～85℃，水解塔塔顶蒸汽经冷凝后冷凝液回流进入水解塔；水解塔塔釜输出水解液；该水解液送入水解液分离塔精馏分离，水解液分馏塔塔釜得到醋酸水溶液；水解分离塔塔顶馏出含有甲醇和少量醋酸甲酯的混合液，将该液体送入甲醇回收塔，经精馏分离，甲醇回收塔塔釜得到甲醇，甲醇回收塔塔顶馏出醋酸甲酯和甲醇。
全文摘要
本发明涉及一种对苯二甲酸生产中副产物醋酸甲酯的回收方法，采用活性炭吸附方法将随氧化反应尾气排出的醋酸甲酯吸附，然后用低压蒸汽解吸。解吸液与含醋酸甲酯的废水一起通过精馏得到醋酸甲酯。所收集醋酸甲酯分解应用催化精馏技术，在催化精馏水解塔中达到深度水解成为醋酸和甲醇，既回收了有用资源，又可减少对环境的污染。本发明工艺具有催化剂填充方便、流程简单，投资和操作费用低等优点。
文档编号C07C31/04GK1752060SQ20051001967
公开日2006年3月29日 申请日期2005年10月24日 优先权日2005年10月24日
发明者吴燕翔, 邱挺, 王碧玉, 郑辉东 申请人:福州大学