从水流中回收乙酸的方法和装置的制作方法

专利名称：从水流中回收乙酸的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种回收乙酸的新的方法和装置，乙酸是典型地用于生产对苯二酸的溶剂，并且还是其它重要工业过程中的可回收的废液。本发明方法和装置能够显著降低能耗，增加现有工厂的生产能力，并且消除大多数对苯二酸生产工厂存在的有机物排放问题。
本发明以较好的方式提供了一种现有乙酸蒸馏系统的改进方案，以及一种新的乙酸抽提系统和一种新的吸收方法。
乙酸是一种在许多方法中用于对苯二酸生产的可回收的溶剂，参见美国专利4，769，487，英国专利1，583，755，加拿大专利1，113，957以及日本专利53-71034，58-39812，59-33579，53-79836和56-4587。
在上述的乙酸回收的方法中蒸馏已被广泛地用作一项主要的单元操作，为回收乙酸继续用于氧化步骤的目的，采用一或多个蒸馏塔处理一些不同浓度的乙酸流，蒸馏塔的产物包括一个浓乙酸的底部产物物流(bottom stream)和一个理想地应是纯水的塔顶馏出物流(overhead stream)。
由于乙酸/水系统较多的非理想状态以及该系统的平衡限制，因此有必要采用具有大量理论塔板数和高回流率的蒸馏塔以便使蒸馏水中乙酸含量尽可能地低。
这些方法带来如下问题，即由于所需设备的大尺寸而产生的高设备费用以及由于高蒸汽消耗而产生的高操作费用。进一步地，传统方法设计不能经济地得到完全不含乙酸的馏出物。这种限制依次又产生两个主要问题即由于乙酸流失而产生的操作费用问题，以及由于始终越来越严格的可接受环境排放量的标准而引起的持续增长的环境问题。
已有努力去寻找解决问题的办法。已经采用恒沸点蒸馏，其中包括在蒸馏塔中加入一附加元件从而增加分离的相对挥发度及降低分离的要求。这种现行方法降低了一些操作费用但却产生了一些附带的操作及环境问题。
乙酸/水组分的气液平衡的研究显示出减少蒸馏水中的乙酸含量这一稀释乙酸领域中存在的难度。将塔顶馏出物乙酸含量从典型的设计值0.5%(重量)降低到0.1%(重量)需要增加回流率约10-15%或者加入数个附加的理论塔板以保持相同的回流率。
几年来，液-液萃取法是一种公知的从稀释物流中回收乙酸的方法。已发现了数种萃取剂，从含0.1%(重量)到20%(重量)乙酸的物流中经济地回收乙酸已成为可能。常用的一些溶剂为乙酸酯、胺类、酮类、氧化膦及其混合物。
一旦萃取步骤结束，则需要一系列蒸馏步骤来回收乙酸并且使萃取剂循环回到萃取阶段。进料的杂质含量以及特定的萃取剂对水的亲和力决定了在体系中所需的附加步骤。
本发明基于公知的单元操作技术的具体应用以及近年来开发出的乙酸萃取剂的仔细选择。这些萃取剂相互独立地应用并不产生本发明中所见的主要优点，但是这些方法如本发明中的安排在一起利用时，就会产生一种具有如前述优点的新方法。
通过下述方法可使所需能量显著降低(通过回流率测得)，即将乙酸回收蒸馏釜中塔顶馏出组合物中乙酸含量的要求由0.1%(重量)放宽到0.5%(重量)，由此可使能耗降低10-15%。如塔顶馏出组合物中乙酸含量进一步地由0.5%(重量)放宽到10%，则能耗可降低40-50%。
根据本发明，塔顶馏出物流中较高的乙酸浓度可以被接受，由此回流率降低，典型的乙酸脱水塔的内部填充物减少，表明处理能力相应增大。进一步地根据本发明，提供一种处理塔顶馏出物中多余的酸的新体系。在本发明的一种较佳的方案中，提供了一种萃取单元以处理脱水塔的塔顶馏出物。
萃取单元能够处理塔顶馏出物中2%到20%的乙酸，并且可以采用任何公知的萃取溶剂(乙酸乙酯，其它乙酸酯，伯胺、仲胺、叔胺、甲乙酮(MEK)、甲基异丁基甲酮(MIBK)、其它酮类、氧化膦)。优选的溶剂是由Cytek公司生产的商品名为Cyanex的氧化膦和胺。因为乙酸脱水塔的操作要求已大大地改变，因此典型的工厂作业流程图也有可能改变。利用本发明的体系，以前送入脱水塔的稀释酸流(0.5%(重量)到40%(重量))现可直接送入抽提系统。这表明在整个溶剂回收体系中节约了大量能量，因为这些物流中的水分不需蒸发，并且还可增加脱水塔的处理能力。
为增加有限的脱水塔的处理能力，典型地需要一个新塔。在-300，000MTY的工厂，为增加30%的处理能力所建的新塔的投资可能在六百万到八百万美元之间。建造本发明的体系所需投资可能为上述数目的一半，并且不仅达到增加处理能力，而且降低对大气的排放量。
本发明的另一主要方面为回收体系中包括了新的高压和低压吸收体系。在典型的对苯二酸生产工厂的现行设计中，氮气被导入脱水体系。如此产生了带走乙酸的非冷凝物流，并且其中一些乙酸最终被带入大气中。另外，此类典型设计中在塔顶气体管道中有一排气道不断地将有机物排放到大气中。
本发明提供了两种改进方法来降低这些有机物的排放。一优选的设计为利用脱水塔的自由冷凝能力冷凝更多的有机物并连接有一种新的去除尚未冷凝的酸的低压吸收体系。该新的低压吸收体系可处理所有的工厂低压气体，主要是处理塔顶气体管道和塔顶冷凝器气体管道中的气体。吸收液体可以为冷却水，稀乙酸(由预先送去脱水的物流中获得)或者优选为氧化膦溶剂(Cyanex)。若选用冷却水或稀乙酸，低压吸收器中的底部产物物流可以送至新的萃取单元。若采用氧化膦，物流送至抽提系统中的回收塔。
现行的典型生产工厂的设计中有两个用来从氧化器的塔顶馏出物(oxidizer overheads)中回收有机物的高压吸收器。第一个吸收器主要用乙酸回收对二甲苯和乙酸甲酯;第二个吸收器则用脱水塔的塔顶馏出物中的水回收剩余的乙酸。在本发明设计中，两个高压吸收器，如果需要，可以结合成一体，或者第二个吸收器可以改用氧化膦作为吸收溶剂。这种改变省去了工厂中的由高压吸收器到脱水塔再回到高压吸收器的循环水流的步骤，其优点是增加了回收体系中的能效和处理能力。一个吸收器或第二个吸收器中的氧化膦流通过改进吸收减少了氧化器塔顶馏出物的排放。
改进的高压吸收器以及新的低压吸收器体系结合在一起有助于对苯二酸生产工厂将大气排放水平经济地降至低于环境机构要求的数值。
本发明对典型工厂产生巨大利益的另一方面在水处理方面。目前最典型地送去中和的水流是乙酸含量在0.2%(重量)到1%(重量)之间的脱水塔塔顶馏出物。这对于工厂的中和/生物处理部门意味着是一个沉重的、令人讨厌的负担。本发明可使水中乙酸含量根据工厂的需要显著地降低到约100ppm(重量)至500ppm(重量)(预计溶剂含量在10ppm(重量)至200ppm(重量)之间)。含如此乙酸浓度的水经合适的活性炭处理后可被用作工厂中的冷却水或加工用水。若水中的乙酸浓度很低，这种水的另一种主要用途是可以作为对苯二酸结晶过程的溶剂。这样，通过将生产对苯二酸的氧化步骤中产生的水用于满足工厂中的大部分用水需求可以使工厂的用水量大大地降低。
总之，获得了一种显著改进的回收生产对苯二酸的溶剂的方法，该方法包含由已知技术的特殊用途产生的本发明的所有方面。这种新方法产生了如下利益即增加处理能力、能耗降低以及对大气和处理工厂的有机物排放量显著减少。
本发明的一个优选实施方案中提供了一种用于利用乙酸水溶液的工厂的乙酸和水分离体系。该体系包括一个脱水装置，优选的和最常用的是一个脱水塔，该脱水塔用来从所述工厂接收至少一个含乙酸的输入水流，并且向由所述脱水塔接收的所述输入水流供热以从塔中的水中分离出乙酸，并在此产生一个含有相对较浓的乙酸的输出底部产物流，以及一个含有相对较稀的乙酸的输出的塔顶馏出物流。所述体系还包括液化所述输出的塔顶馏出物流中的乙酸和水以形成输出的塔顶馏出物冷凝物的冷凝装置。所述体系还提供了一种液-液抽提系统，该抽提系统包括一接触器，用以接收所述输出的塔顶馏出物冷凝物并将其与液体萃取剂接触以萃取其中的乙酸，并且在此形成一个含有乙酸和萃取剂的第一接触器输出物流，和一个含水的第二接触器输出物流;该抽提系统还包括一抽提系统分离柱，用以接收上述的第一接触器输出物流并分离其中的乙酸和萃取剂，从而产生一个循环回到所述接触器的萃取剂输出流和一个乙酸输出流。
当上述乙酸和水分离体系采用一种沸点高于乙酸沸点的液体萃取剂时，由上述抽提系统分离柱流出的乙酸输出物流是塔顶馏出物流，相反，当采用沸点低于乙酸沸点的液体萃取剂时，由上述抽提系统分离柱流出的乙酸输出物流是底部产物流。
上述乙酸和水分离体系可以包括一种输送装置，用以从工厂向其液-液抽提系统输送至少一种附加的相对较稀的乙酸物流和从脱水塔输出的塔顶馏出物冷凝物流，该附加物流可以是一种来自工厂中高压吸收器的底部物流，或一种来自干燥体系的冷凝物流。
上述乙酸和水分离体系还可以包括一低压吸收单元，该单元用来将至少一种来自所述乙酸和水分离体系的含乙酸的蒸气流与吸收溶剂接触，进一步地，该单元还被用来将与所述蒸气流接触后的吸收溶剂输送到所述的液-液抽提系统。该含乙酸的蒸气流可以至少是所述脱水塔产生的输出塔顶馏出物气流的一部分;或是塔顶冷凝器所产生的排放气流的一部分，该冷凝器用以处理所述脱水塔产生的输出塔顶馏出物气流;或可以是工厂中除所述乙酸和水分离体系之外的装置所产生的含乙酸的蒸气流。进一步地，上述乙酸和水分离体系还可以包括一种装置，该装置用以从工厂向所述液-液抽提系统输送至少一种附加的相对较稀的乙酸流和所述脱水塔产生的输出塔顶馏出物流。该附加的相对较稀的乙酸流可以是工厂中高压吸收器产生的底部物流，或者是干燥体系产生的冷凝物流。以上所述的第一种乙酸和水分离体系可进一步地包括一种高压吸收体系，用以将高压下吸收液体与工厂中的含乙酸的塔顶馏出物气流在其中接触;以及一种装置，用以将接触过所述工厂塔顶馏出物气流的吸收液体输送至所述的分离体系，并在那里将其处理。所述输送装置连接后可以输送吸收液体至脱水塔中，或可以输送吸收液体至所述液-液抽提系统的接触器中。另一种方式是，所述的输送装置连接后可以输送吸收液体至所述液-液抽提系统的抽提系统分离柱。
附图的简要说明

图1是现有技术中典型的乙酸回收体系的流程图;
图2A是采用相对较高沸点萃取溶剂的抽提系统的流程图;
图2B是采用相对较低沸点萃取溶剂的抽提系统的流程图;
图3是根据本发明建造的乙酸回收体系的流程图，其中，安装一抽提系统以接收和处理由体系的脱水塔的塔顶馏出物流形成的冷凝物;
图4是一个类似于图3所示的本发明的实施方案的流程图，两者的区别是本图中，工厂中的相对较稀的乙酸流直接送至抽提系统，而不是送至脱水塔;
图5是一个可能被本发明某些实施方案采用的低压吸收单元的流程图;
图6是一个根据本发明的乙酸回收体系的流程图，其中图5所示的低压吸收器与例如图3所示的基本体系连接在一起;
图7是一个根据本发明建造的乙酸回收体系的流程图;其中图5所示的低压吸收器体系是以图4所示的本发明的方式被采用;
图8是一根据本发明建造的乙酸回收体系的流程图，其中进一步地包括一高压吸收体系，其底部输出物流被送至体系的脱水塔;
图9是一根据本发明建造的乙酸回收体系的流程图，其中，高压吸收器体系形成的底部物流被送至抽提系统，该抽提系统用以处理由脱水塔塔顶馏出物流形成的冷凝物;以及图10是一根据本发明建造的乙酸回收体系的流程图，其中，高压吸收器体系形成的底部物流被送至图9所示的抽提系统，但其中采用萃取溶剂来代替脱水塔塔顶馏出物流。
图1为一典型的现有技术中乙酸回收体系的流程图。该回收体系的主要单元为脱水塔20。脱水塔20接收几种来源的输入物，其中之一为汽提塔22的塔顶馏出物，来自工厂的母液又被输入气提塔。汽提塔22的底部物流富含乙酸，被输回工厂再利用。汽提塔22包括一选择性的冷凝体系24。
另外向脱水塔22输送的原料输入流包括管道26，其输送工厂的高压吸收器的底部液体;管道28，其输送结晶器(crystollizer)中的液体;管道30，其输送从氧化单元流出的塔顶馏出物流中的水，该氧化单元例如在典型的对苯二酸合成工厂中可以见到。管道32也向脱水塔20输送由工厂干燥体系产生的冷凝物。脱水塔20可以以一定结构地或随机地填充填料，或者配有各种类型的塔盘(trays)。通过再沸器(reboiler)34给脱水塔20供热，由脱水塔20流出的底部产物流富含乙酸，通过管道36将其送回工厂再利用。
脱水塔20的塔顶馏出物管道38与冷凝器40和转鼓式分离器42(separation drum)相接。塔顶馏出物管道38可以装有一排气口44。转鼓式分离器42可以包括一排气口46。由转鼓式分离器42流出的底部产物流被分流进入回流管道48，以及塔顶馏出物管道50，管道50中主要是送至废水处理系统的水。管道50可以有一分支，将一部分甚至全部没有通过管道48回流的水送至高压吸收器以进一步地回收乙酸。通往高压吸收器的管道是管道52。
图2A和2B示出可以用于本发明的抽提系统。图2A所示的抽提系统设计为采用“高沸点”(heavy boiler)溶剂，即该溶剂沸点高于乙酸沸点，这种抽提系统由54A一般性地示出。图2B所示的抽提系统设计为采用“低沸点”(light boiler)的萃取溶剂，即该溶剂的沸点低于乙酸沸点。图2A中，56所示的抽提器通过靠近其顶部的管道58接收稀乙酸，底部管道60将废水送至废水处理工厂或送回对苯二酸工厂再利用。液-液接触器56的塔顶馏出物流通过管道62送至分离塔64。分离塔64流出的顶部物流由管道66通过冷凝器68和管道70送回工厂再利用，该液流为相对高浓度乙酸，若需要，可通过管道72提供一回流。分离塔64流出的底部物流由管道74送回液-液接触装置56。该底部物流的一部分可以由再沸器76输送，经管道78从靠近底部位置回到分离塔。可采用一热交换装置以在液流62和74之间交换热量以改进操作。
图2B中，液-液抽提塔由80示出，其接收由管道82送入的稀乙酸。相对为纯水的底部物流由管道84流出抽提器，并送至废水处理系统或送回对苯二酸工厂再利用。主要由溶有乙酸的萃取溶剂组成的顶部物流由管道86从液-液抽提器80的顶部流出，送至分离柱88。分离柱88的塔顶馏出物管道由90示出，该物流为相对较纯的萃取溶剂。冷凝器92优选为装在管道90中，该管道90将萃取溶剂送至靠近抽提塔80底部的某一点。在分离柱88中，其底部物流为相对较浓乙酸，其由管道92流出;再沸器94可加热部分此物流以将其送回分离柱88底部。底部物流92中的大部分乙酸被送回对苯二酸工厂再利用。
图3示出一个本发明的优选实施方案。在图3以及示出本发明其它优选实施方案的图4和图6至10中，和图1所示的设备和管道基本上相同的设备和管道均有相同的标号，当这些标号所示的管道或设备相似，但在某些结构或功能方面有所不同时，在这些标号中加入“A”或“B”。在图3的实施方案中示出一个进行主要脱水步骤的单一蒸馏塔。本领域技术人员了解可以单独地或顺序排列地采用一或多个这种蒸馏塔以从溶剂中分离酸并将水从溶剂中除去，并且还可包括其它类型的分离设备。
图3中，乙酸回收体系包括几乎全部图1所示的现有技术中配有的设备，除了附加一抽提系统54。该抽提系统，根据特定工厂所选用的萃取溶剂的性质，可以与图2A所示的抽提系统54A相似，或者可以与图2B所示的抽提系统54B相类似。抽提系统54建造安装为通过管道50接收送至液-液抽提器的输入物流。图3(及接下去的附图)示出的抽提单元54设计为采用高沸点萃取溶剂，因此与图2A示出的抽提系统相一致，由此其抽提器单元示为56，分离器示为64。液-液抽提器56流出的底部物流为废水流60，被送去进行废水处理，或者，若需要，返回对苯二酸工厂再利用。进一步地，根据此项及接下去的本发明实施方案，由抽提器56流出的废水可以通过管道52A送至高压吸收器并在其中利用。经管道70流出的分离器64的塔顶馏出物流为相对较浓的乙酸，其被送回酸工厂的反应器中再利用。脱水塔20的塔顶馏出物体系中的转鼓式分离器(separator drum)42A可以包括一个聚结装置(coalescing device)以从转鼓式分离器流出的顶部和底部物流中分离对二甲苯，在这种情况下，装有一通向对二甲苯贮存罐的对二甲苯回收管道96。
图1所示的现有技术工厂与图3所示的本发明的乙酸回收体系相比较揭示了其主要的区别在于本发明单元中采用的抽提系统54。这一区别，虽然看上去简单，但却提供了实质性的优点，它可允许在脱水塔的塔顶馏出物物流中含有较高的乙酸浓度，这样不必降低整体乙酸回收水平就可降低脱水塔的能量需求，因为脱水塔塔顶馏出物物流中的乙酸在抽提系统54中，以低得多的能耗，几乎全部地得以回收。
图4示出了本发明的进一步的实施方案，其中所示的体系也装有一个抽提系统54用以加工处理由脱水塔流出的塔顶馏出物的冷凝物。本实施方案与图3所示的实施方案的区别在于，图4中，高压吸收器的底部液体由管道26A直接送至抽提系统，而不是如图3中那样由管道26送至脱水塔;另外，对苯二酸工厂中的干燥体系流出的冷凝物由管道32A送至抽提系统54，而不是如在图3中那样由管道32送至脱水塔20。
这种修改也代表一种改进，因为高压吸收器的底部液体和工厂干燥体系流出的冷凝物均含有显著高浓度的水分，这种水分，在图3所示的实施方案中，由脱水塔蒸发。这一能量加强步骤在图4所示的实施方案中被克服，因为这些物流被直接送至抽提系统54中的液-液抽提塔56。
图5示出了本发明中有用的低压吸收器的流程图。其中的低压吸收单元总体示为98，其包括一吸收塔100，可以有各种来源的输入物流进入该塔。这些物流来源可以包括脱水塔44的塔顶馏出物管道排气，冷凝转鼓(condenser drum)42或42A的排气管道46的排气，以及工厂中的其它排气102。一些或全部的上述排气在由管道106送至吸收塔100之前可以通过一个选择性的冷凝体系104。吸收溶剂由管道108送进吸收塔，离开时这些富含乙酸的吸收溶剂形成底部物流110被送至图2A和2B所示的抽提单元。
图6以整个体系流程图的顺序示出了上述这些装置，其中低压吸收体系示为98，吸收塔示为100。其中可以看出，底部管道110将相对富含乙酸的物流送至液-液抽提系统54，具体地是送至其中的抽提塔56。图6所示的本发明实施方案与图3所示的实施方案相同的是，高压吸收器的底部液体由管道26送到脱水塔20，以及，工厂干燥体系流出的冷凝物由管道32也被送至脱水塔。
图7示出了一个与图6所示非常相似的本发明的实施方案，即它也采用抽提系统54和低压吸收体系98。但两者的区别在于，高压吸收器的底部产物液体由管道26A直接送至抽提系统，工厂的干燥体系流出的冷凝物由管道32A送至抽提系统54，如此避免了在脱水塔20中蒸发这些物流中所含的水分。
图8、9和10可以一起考虑。每个图均示出了装有一个抽提系统的本发明的实施方案，该抽提系统用于处理由脱水塔54的塔顶馏出物形成的冷凝物。每个实施方案还装有一个低压吸收体系98，其采用在图1所示的现有技术中排放到大气中的气流作为输入气流，其还提供一附加物流由其底部管道110送至抽提系统54，所有这些均根据本发明装配。
图8、9和10中，对苯二酸工厂中的氧化器(oxidizer)由112片段性地示出。氧化器的塔顶馏出物流流经一冷凝器114、进入转鼓式分离器116。转鼓式分离器116的泄水液体(water draw off liquid)形成一底部物流30流进脱水塔20。转鼓式分离器的塔顶馏出物经管道118流入高压吸收塔120。在图8和9的情况下，高压吸收体系的溶剂是从抽提器56的大部分为水的底部物流中由管道52A送入。在图8的情况下，高压吸收器的底部物流流经管道122到达脱水塔20。在图9的情况下，该物流流经底部管道122A到达抽提系统54。在图10的情况下，采用相同的装置，该底部物流流经管道122直接到达抽提系统54。
图9和10的区别在于，图10中，膦(phosphine)或其它所选的萃取溶剂或吸收溶剂经管道124输入到高压吸收器，而非图9中所示的依靠经管道52A输入的脱水塔的塔顶馏出物的冷凝物。
由前述可以看出，本发明的乙酸回收体系中的设备和管道的安装有相当的灵活性。利用这种灵活性优势的一个指导原则是，采用一个液-液抽提系统以允许脱水塔的塔顶馏出物中乙酸浓度比现有技术所允许的乙酸浓度高，因为这种抽提系统以低能耗回收乙酸。根据本发明采用的低压吸收体系能够获取那些否则被排放到大气中，从而造成乙酸和其它有机挥发物质的损失的气流，许多装置中这种排放还产生了令人讨厌的大气污染。本发明还提供了一种附加的灵活性，即用于处理高压吸收体系的底部物流及对苯二酸工厂的氧化器塔顶馏出物，因为这些可以，但非必需，送至脱水塔，但是也可以送至新安装的抽提系统。
权利要求
1.一种在使用乙酸水溶液的工厂应用的乙酸和水的分离体系，包括(a)一种脱水装置，用以接收至少一种来自所述工厂的含乙酸的水流的输入物流，以及向由所述装置接收的所述输入物流供热以在所述装置中将水从乙酸中分离出来，并由此产生一个水中含有相对较浓的乙酸的底部物流输出，和一个水中含有相对较稀的乙酸的塔顶馏出物物流输出；(b)冷凝装置，用以液化所述塔顶馏出物物流输出中的乙酸和水，从而形成一塔顶馏出物冷凝物输出；(c)一种液-液抽提系统，其包括(i)一种接触器，其接收所述塔顶馏出物冷凝物输出并将其与液体萃取剂接触，从所述冷凝物中萃取乙酸并由此形成一个含有乙酸和萃取剂的第一接触器输出物流(first contactor output stream)，一个含水的第二接触器输出物流(second contactor output stream)；以及(ii)一种抽提系统分离装置，其接收所述第一接触器输出物流并分离其中的乙酸和萃取剂，以产生一个循环回到所述接触器的萃取剂输出物流和一个乙酸输出物流。
2.如权利要求1所述的乙酸和水分离体系，其中，所述液体萃取剂的沸点高于乙酸的沸点，并且由所述抽提系统分离装置中流出的所述乙酸输出物流为一种塔顶馏出物物流(overhead stream)。
3.如权利要求1所述的乙酸和水分离体系，其中，所述液体萃取剂的沸点低于乙酸的沸点，并且由所述抽提系统分离装置中流出的所述乙酸输出物流为一种底部产物物流(bottoms stream)。
4.如权利要求1所述的乙酸和水分离体系，包括，向所述液-液抽提系统输送至少一种附加的来自所述工厂的，相对较稀的乙酸的物流，和来自所述脱水装置的所述输出的塔顶馏出物冷凝物物流的装置。
5.如权利要求4所述的乙酸和水分离体系，其中，所述附加的相对较稀的乙酸物流为来自所述工厂中的高压吸收器的底部产物物流。
6.如权利要求4所述的乙酸和水分离体系，其中，所述附加的相对较稀的乙酸物流为来自干燥体系的冷凝物物流。
7.如权利要求1所述的乙酸和水分离体系，进一步地包括一种低压吸收单元，用以将吸收溶剂和至少一种来自所述乙酸和水分离体系的含乙酸的气流接触，并进一步地用来将与所述气流接触后的吸收溶剂输送到液-液抽提系统。
8.如权利要求7所述的乙酸和水分离体系，其中，所述含乙酸的气流为至少一部分的来自所述脱水装置的输出的塔顶馏出物物流。
9.如权利要求7所述的乙酸和水分离体系，其中，所述含乙酸的气流为至少一部分的来自一种输出的塔顶馏出物冷凝器的排气气流，该冷凝器用以处理来自所述脱水装置的输出的塔顶馏出物物流。
10.如权利要求7所述的乙酸和水分离体系，进一步地包括输送装置，该装置输送至少一种来自工厂中的、除所述乙酸和水分离体系之外的某地的含乙酸的气流。
11.如权利要求7所述的乙酸和水分离体系，包括输送装置，该装置向所述液-液抽提系统输送至少一种来自所述工厂的附加的相对较稀的乙酸物流和来自所述脱水装置的所述输出的塔顶馏出物物流。
12.如权利要求11所述的乙酸和水分离体系，其中，所述附加的相对较稀的乙酸物流为来自所述工厂中的高压吸收器的底部产物物流。
13.如权利要求11所述的乙酸和水分离体系，其中，所述附加的相对较稀的乙酸物流为来自干燥体系的冷凝物流。
14.如权利要求1所述的乙酸和水分离体系，进一步地包括一种高压吸收体系，用以将高压下的吸收液体与工厂的含乙酸的塔顶馏出物气流接触;还包括输送装置，该装置将与所述工厂塔顶馏出物气流接触后的所述吸收液体送至所述分离体系中处理。
15.如权利要求14所述的乙酸和水分离体系，其中，所述高压下的吸收液体为来自所述液-液抽提系统接触器的主要为水的水流。
16.如权利要求14所述的乙酸和水分离体系，其中，所述输送装置连接后用以将所述吸收液体送至所述脱水装置。
17.如权利要求14所述的乙酸和水分离体系，其中，所述输送装置连接后用以将所述吸收液体送至所述液-液抽提系统的接触器。
18.如权利要求14所述的乙酸和水分离体系，其中，所述输送装置连接后用以将所述吸收液体送至所述液-液抽提系统的抽提系统分离装置。
19.一种在使用乙酸水溶液的工厂应用的分离乙酸和水的方法，包括(a)向一脱水装置输送至少一种由所述工厂流出的含乙酸的输入水流，并向由所述装置接收的该输入水流供热以便在所述装置中将乙酸从水中分离出，由此产生一个含有相对较浓的乙酸的底部输出物流，以及一个含有相对较稀的乙酸的塔顶馏出物输出物流;(b)冷凝所述塔顶馏出物输出物流中的乙酸和水，从而形成一个输出的塔顶冷凝物流;(c)将所述输出的塔顶冷凝物流输送到液-液抽提系统，并在所述抽提系统的接触器中将其与液体萃取剂接触，从所述冷凝物中萃取出乙酸并由此产生一个含乙酸和萃取剂的第一接触器输出物流，以及一个含水的第二接触器输出物流;输送所述的第一接触器输出物流到抽提系统分离器装置;并在此装置中分离乙酸和萃取剂，从而产生一个循环回到所述接触器的萃取剂输出物流和一个乙酸输出物流。
20.如权利要求19所述的分离乙酸和水的方法，其中，所述液体萃取剂的沸点高于乙酸沸点，并且由所述抽提系统分离器装置产生的所述乙酸输出物流是由其产生的塔顶馏出物流。
21.如权利要求19所述的分离乙酸和水的方法，其中，所述液体萃取剂的沸点低于乙酸沸点，并且由所述抽提系统分离器装置产生的所述乙酸输出物流是由其产生的底部产物物流。
22.如权利要求19所述的分离乙酸和水的方法，进一步地包括，至少一种来自工厂的附加的相对较稀的乙酸物流和由所述脱水装置产生的所述塔顶馏出物输出流一起被输送到所述的液-液抽提系统。
23.如权利要求22所述的分离乙酸和水的方法，其中，所述附加的相对较稀的乙酸物流为工厂中高压吸收器产生的底部产物物流。
24.如权利要求22所述的分离乙酸和水的方法，其中，所述附加的相对较稀的乙酸物流为干燥体系产生的冷凝物流。
25.如权利要求19所述的分离乙酸和水的方法，进一步地包括，在低压吸收单元中将吸收溶剂与至少一种含乙酸蒸气流接触，并将与所述蒸气流接触后的吸收溶剂输送到所述液-液抽提系统。
26.如权利要求25所述的分离乙酸和水的方法，其中，所述含乙酸蒸气流为至少一部分的所述脱水装置产生的塔顶馏出物输出物流。
27.如权利要求25所述的分离乙酸和水的方法，其中，所述含乙酸蒸气流为至少一部分的输出的塔顶冷凝器产生的排气流，该冷凝器用以处理所述脱水装置产生的塔顶馏出物输出物流。
28.如权利要求25所述的分离乙酸和水的方法，进一步地包括，输送至少一种含乙酸的蒸气流，该蒸气流为所述工厂中除乙酸和水分离系统之外的某地产生的。
29.如权利要求25所述的分离乙酸和水的方法，包括，将至少一种工厂中的附加的相对较稀的乙酸物流和所述脱水装置产生的所述塔顶馏出物输出物流一起输送到所述液-液抽提系统。
30.如权利要求29所述的分离乙酸和水的方法，其中，所述附加的相对较稀的乙酸物流为所述工厂中的高压吸收器产生的底部产物物流。
31.如权利要求29所述的分离乙酸和水的方法，其中，所述附加的相对较稀的乙酸物流为干燥体系产生的冷凝物流。
32.如权利要求29所述的分离乙酸和水的方法，进一步包括，将高压下的吸收液体与工厂中的含乙酸的塔顶产物蒸气流接触，以及输送与所述工厂中的塔顶产物蒸气流接触后的所述吸收液体到一分离器系统，并在此处理之。
33.如权利要求32所述的分离乙酸和水的方法，其中所述高压下的吸收液体为所述液-液抽提系统接触器产生的主要为水的水流。
34.如权利要求32所述的分离乙酸和水的方法，其中，所述吸收液体被送至所述脱水装置。
35.如权利要求32所述的分离乙酸和水的方法，其中，所述吸收液体被送至所述液-液抽提系统的接触器。
36.如权利要求32所述的分离乙酸和水的方法，其中，所述吸收液体被送至所述液-液抽提系统的抽提系统分离器装置。
全文摘要
本发明披露了一种从乙酸/水废液中回收乙酸的方法和装置，其包括，一个所述废液被送入其中的脱水塔；一个用以从脱水塔的塔顶馏出物的冷凝物中回收乙酸的液—液抽提系统。选择性地，还可提供低压和/或高压吸收体系用以处理回收体系和/或乙酸利用工厂中的气流和/或液流，从而进一步地回收乙酸和减少大气污染。
文档编号C07C53/08GK1103859SQ9410796
公开日1995年6月21日 申请日期1994年7月12日 优先权日1993年7月12日
发明者罗纳德·G·格瓦利, 威斯顿·拉姆森, 约瑟夫·C·金特里, 费尔南多·瓦雷拉 申请人:戈里特斯奇公司