一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法
【专利摘要】本发明公布了一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法，主要是采用液液萃取和吸附分离相结合，从PVA生产过程的副产物醋酸甲酯中制取高纯度的醋酸甲酯，包括以下步骤：醋酸甲酯原料液经过液液萃取，然后进入吸附干燥塔进一步脱除杂质，最后进入精馏塔进行提纯，经过此步骤，可得到高纯度的醋酸甲酯，同时吸附干燥塔内的吸附介质采用两种高温介质交替吹扫进行脱附再生。本发明可用于生产PVA等行业中的废液精制提纯，该方法具有简单、高效、经济效益显著等特点。
【专利说明】一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法，具体的是采用液液萃取和吸附分离相结合，从PVA生产过程的副产物醋酸甲酯中制取高纯度的醋酸甲酯。 【背景技术】
[0002]醋酸甲酯是一种重要的溶剂和有机化工原料，在工业上常用作硝酸纤维素和醋酸纤维素的快干性溶剂，广泛用于油漆涂料、纺织、香料、医药及食品等行业，另外还用作人造革及香料的制造及用作油脂的萃取剂。高纯度醋酸甲酯可用于合成醋酸、醋酐、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯和乙酰胺等。
[0003]国内现有多家生产醋酸甲酯厂家，一般是通过甲醇和醋酸的酯化反应生产，然后采用萃取精馏的方式进行提纯。而在PVA生产过程中，也有大量副产物醋酸甲酯产生，且含有较多的杂质甲醇和水。传统的工艺是将其分解回收利用，但能耗非常高，通过生产成本测算，停开PVA回收装置，可以节约大量能源和资源，每年既可以节能增效，还可以将醋酸甲酯增量产品进入市场，获取可观的经济效益。
[0004]目前，高纯度醋酸甲酯有广阔的市场前景，根据调查，纯度在90%左右的醋酸甲酯的市场价格为1800元/t，而纯度在99.8%以上的醋酸甲酯的市场价格则为3000~6000元/t，因此，生产高纯度的醋酸甲酯具有较大的经济效益，并且随着现在醋酸甲酯市场需求量的逐渐增加，高纯度醋酸甲酯将具有更加宽广的市场空间。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种从PVA生产的副产物中制取高纯度醋酸甲酯的技术，本发明的技术方案如下:
[0006]一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法，其特征在于:采用液液萃取和吸附分离相结合，脱除醋酸甲酯中其他杂质，从而得到高纯度的醋酸甲酯，具体的工艺过程如下:
[0007](I)液液萃取:含醋酸甲酯废液的原料进入Tl塔下部，萃取剂溶液由Tl塔塔顶加入，醋酸甲酯、乙醛、丙酮及其它轻组分从塔顶采出，其中醋酸甲酯的含量在99%左右，进入Tl塔馏出槽经油水分离后，油相醋酸甲酯溶液经泵送往吸附剂干燥塔进行脱水处理。
[0008](2)吸附干燥:为了保证醋酸甲酯在吸附塔内有一定的停留时间，醋酸甲酯溶液以一定的速度经泵由吸附干燥塔下部进入，吸附干燥塔内从上而下装有吸附性介质，醋酸甲酯中的杂质得到进一步的脱除。
[0009](3)脱附再生:吸附干燥塔脱除一定量的杂质后，富集了一定量的醋酸甲酯、甲醇、水等物质，首先用高温介质对吸附介质吹扫吸附介质，将醋酸甲酯和醇类杂质带走，同时对吸附介质进行预热，然后再用另一种高温介质吹扫吸附介质，再生后的吸附介质要先用低温介质冷凝至稍低温度后再使用。
[0010](4)精馏提纯:由吸附塔塔顶出来的醋酸甲酯溶液进入T3塔，T3塔为除轻杂质塔，塔顶采出的含有乙醛、丙酮及其它轻杂质的物料，在T3塔的下部气相可以通过侧采得到高纯度的醋酸甲酯产品，再经过冷凝、冷却得到液相产品，也可以从T3塔塔釜直接得到高纯度液相产品。
[0011](5)萃取剂回收:T1塔塔釜萃取剂与T2塔釜液换热后进入T2塔加料。T2塔顶蒸汽经冷凝后部分回流，部分塔顶采出，采出含有大量的被脱除出来的水，T2塔釜液与Tl塔釜液换热后进入盐水冷凝器进一步冷凝后送往萃取剂贮槽循环使用。
[0012]所述的萃取剂是醋酸钾、氯化钠、氯化钾的水溶液，其中盐、水的质量比为(I~10): I。
[0013]所述的萃取剂和原料的体积比为(0.5~10): I。
[0014]所述的吸附介质具有选择吸附性的多孔性材料，该多孔性材料主要为分子筛、活性炭，分子筛为2 A、3λ、4 A分子筛。
[0015]所述的吸附和脱附过程，采用两塔并联，通过切换来实现连续吸附。
[0016]本发明与现有技术相比，具有以下创新性:
[0017]1、本发明采用液液萃取工艺回收PVA生产过程的副产物醋酸甲酯，一方面节省原有技术中采用的直接分解醋酸甲酯的消耗，同时获得了高纯度、高附加值的醋酸甲酯，带来了很大的经济效益。
[0018]2、本发明的Tl塔 采用液液萃取工艺，节省了再沸器和冷凝器的热量消耗，降低能耗。
[0019]3、本发明在萃取剂的选择方面，不用醋酸做萃取剂，没有醋酸物料返回系统，节能效果更加显著。
[0020]4、本发明在吸附脱水阶段，从Tl塔出来的醋酸甲酯溶液经泵由吸附塔下部进入，由下至上的通过吸附塔，这样设计的目的是使得溶液在吸附塔内有较长的接触时间，溶液中的杂质充分的被吸附介质吸附。一般的设计都是采用由上而下的路径，由于重力作用，液体和吸附介质的接触时间很短，达不到充分吸附的效果。
[0021]5、本发明在脱附再生阶段，采用的是交替通入两种高温介质进行吹扫的技术，一般先通入高温氮气再通入高温空气吹扫。首先通入高温氮气，是出于安全考虑，可以扫除吸附介质中残存易引起爆炸的有机物，同时也可以对吸附介质进行预热，然后通入热空气吹扫除去残余的杂质,吹扫溶剂经过换热器后,氮气和空气直接放空,而其他溶剂返回液液萃取装置重新分离，可以提高醋酸甲酯的收率，同时在脱附阶段没有引入有机物质，减轻液液萃取的负担。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为生产高纯度醋酸甲酯的工艺流程图
[0023]图2为吸附介质脱水再生的工艺流程图
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图，对本发明做进一步说明。
[0025]本发明提供一种从PVA生产的副产物中制取高纯度醋酸甲酯的工艺方法，采用液液萃取和吸附分离相结合，脱除醋酸甲酯中其他杂质，从而得到高纯度的醋酸甲酯，具体的工艺过程如下:[0026]1.液液萃取:含醋酸甲酯废液的原料进入Tl塔下部，经过一定配比的萃取剂溶液由Tl塔塔顶加入，Tl塔采用BHS II型高效填料，醋酸甲酯、乙醛、丙酮及其它轻组分从塔顶采出，其中醋酸甲酯的含量约为99%，进入Tl塔馏出槽经油水分离后，油相醋酸甲酯溶液经泵送往吸附剂干燥塔进行脱水处理。
[0027]2.吸附脱水:为了保证醋酸甲酯在吸附塔内有一定的停留时间，醋酸甲酯溶液以4m3/h的速度经泵由吸附塔下部进入，吸附塔内从上而下装有吸附性介质，吸附介质为3λ、4 A的分子筛，其中3Α的分子筛效果最好，由吸附塔塔顶出来的醋酸甲酯含量高达99.6%。
[0028]3.精馏提纯:由吸附塔塔顶出来的99.6%的醋酸甲酯溶液由Τ3塔塔顶进入，Τ3塔为除轻杂质塔，塔顶采出的含有乙醛、丙酮及其它轻杂质的物料，在Τ3塔的下部气相侧采得到99.9%以上的醋酸甲酯产品，再经过冷凝，得到液相产品，也可以从Τ3塔塔釜直接得到高纯度液相产品。
[0029]4.萃取剂回收:T1塔塔釜萃取剂与T2塔釜液换热后进入T2塔加料。T2塔顶蒸汽经冷凝后部分回流，部分塔顶采出，采出含有大量的被脱除出来的水，T2塔釜液与Tl塔釜液换热后进入盐水冷凝器进一步冷凝后送往萃取剂贮槽循环使用。 [0030]5.脱附再生:吸附塔脱除一定量的杂质后，富集了一定量的醋酸甲酯、甲醇、水等物质，首先用100°c左右的氮气对吸附介质进行吹扫30min，将醋酸甲酯和醇类杂质带走，同时对吸附介质进行预热，然后再用220-225°C的空气吹扫吸附介质2.5_3h，吹扫溶剂通至冷凝器用循环水冷凝回收醋酸甲酯，氮气和空气直接放空，再生后的吸附介质要先用低温介质冷凝至稍低温度后再使用。其中吸附和脱附过程，采用两塔并联，通过切换来实现连续吸附。
[0031]实施实例:含醋酸甲酯废液的原料进入Tl塔下部，进料量为5600kg/h，Tl塔塔顶加入7200kg/h萃取剂溶液，采用BHS II型高效填料，通过计算及工业应用实践的回归，得到Tl塔塔径为1.2m，醋酸甲酯、乙醛、丙酮及其它轻组分从塔顶采出，其中醋酸甲酯的含量约为99%，进入Tl塔馏出槽经油水分离后，油相醋酸甲酯溶液经泵送往吸附剂干燥塔进行脱水处理；醋酸甲酯溶液以4m3/h的速度由吸附塔下部进入，吸附塔内从上而下装有吸附性介质，由吸附塔塔顶出来的醋酸甲酯含量高达99.6% ;由吸附塔塔顶出来的99.6%的醋酸甲酯溶液由T3塔塔顶进入，T3塔为除轻杂质塔，塔顶采出的含有乙醛、丙酮及其它轻杂质的物料，在T3塔的下部气相侧采得到99.9%以上的醋酸甲酯产品，再经过冷凝，得到液相产品；T1塔塔釜萃取剂与T2塔釜液换热后进入T2塔加料，T2塔顶蒸汽经冷凝后部分回流，T2塔釜液与Tl塔釜液换热后进入盐水冷凝器进一步冷凝后送往萃取剂贮槽循环使用；吸附塔脱除一定量的杂质后，富集了一定量的醋酸甲酯、甲醇、水等物质，首先用100°C左右的氮气对吸附介质进行吹扫30min，将醋酸甲酯和醇类杂质带走，同时对吸附介质进行预热，然后再用220-225°C的空气吹扫吸附介质2.5_3h，再生后的吸附介质要先用低温介质冷凝至稍低温度后再使用。
【权利要求】
1.一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法，其特征在于:采用液液萃取和吸附分离相结合，脱除醋酸甲酯中其他杂质，从而得到高纯度的醋酸甲酯，具体的工艺过程如下: (1)液液萃取:含醋酸甲酯废液的原料进入Tl塔下部，萃取剂溶液由Tl塔塔顶加入，醋酸甲酯、乙醛、丙酮及其它轻组分从塔顶采出，其中醋酸甲酯的含量在99%左右，进入Tl塔馏出槽经油水分离后，油相醋酸甲酯溶液经泵送往吸附剂干燥塔进行脱水处理。 (2)吸附干燥:为了保证醋酸甲酯在吸附塔内有一定的停留时间，醋酸甲酯溶液以一定的速度经泵由吸附干燥塔下部进入，吸附干燥塔内从上而下装有吸附性介质，醋酸甲酯中的杂质得到进一步的脱除。 (3)脱附再生:吸附干燥塔脱除一定量的杂质后，富集了一定量的醋酸甲酯、甲醇、水等物质，首先用高温介质对吸附介质吹扫吸附介质，将醋酸甲酯和醇类杂质带走，同时对吸附介质进行预热，然后再用另一种高温介质吹扫吸附介质，再生后的吸附介质要先用低温介质冷凝至稍低温度后再使用。 (4)精馏提纯:由吸附塔塔顶出来的醋酸甲酯溶液进入T3塔，T3塔为除轻杂质塔，塔顶采出的含有乙醛、丙酮及其它轻杂质的物料，在T3塔的下部气相可以通过侧采得到高纯度的醋酸甲酯产品，再经过冷凝、冷却得到液相产品，也可以从T3塔塔釜直接得到高纯度液相产品。 (5)萃取剂回收:T1塔塔釜萃取剂与T2塔釜液换热后进入T2塔加料。T2塔顶蒸汽经冷凝后部分回流，部分塔顶采出，采出含有大量的被脱除出来的水，T2塔釜液与Tl塔釜液换热后进入盐水冷凝器进一步冷凝后送往萃取剂贮槽循环使用。
2.根据权利要求1所述的一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法，其特征在于:所述的萃取剂是醋酸钾、氯化钠、氯化钾的水溶液，其中盐、水的质量比为(I~10): I。
3.根据权利要求1所述的一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法，其特征在于:所述的萃取剂和原料的体积比为(0.5~10): I。
4.根据权利要求1所述的一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法，其特征在于:所述的吸附介质具有选择吸附性的多孔性材料。
5.根据权利要求4所述的一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法，其特征在于:所述的多孔性材料为分子筛、活性炭。
6.根据权利要求5所述的一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法，其特征在于:所述的分子筛为2 A、3Λ、4 A分子筛。
7.根据权利要求1所述的一种生产高纯度醋酸甲酯的工艺方法，其特征在于:所述的吸附和脱附过程，采用两塔并联，通过切换来实现连续吸附。
【文档编号】C07C67/56GK103724193SQ201210385465
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2012年10月12日 优先权日:2012年10月12日
【发明者】王宝华 申请人:北京先锋创新科技发展有限公司