[發(fā)明專利]利用四氫呋喃-2-甲醇作萃取劑萃取精餾分離醋酸和水混合物的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910029953.X
• 申請日: 2009-03-25
• 公開（公告）號: CN101844974A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉建新;朱偉;邢躍軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石化揚子石油化工有限公司
• 主分類號: C07C53/08
• 分類號: C07C53/08;C07C51/44;C07C51/48
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 栗仲平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工藝方法，具體涉及一種在石油化工領(lǐng)域中，利用四氫呋喃-2-甲醇作萃取劑萃取精餾分離醋酸和水混合物的方法。

背景技術(shù)

醋酸是一種重要的有機化工原料，它可以制造乙酸鹽(醋酸鹽)，合成乙酸乙酯以及進一步合成乙酰乙酸乙酯，合成纖維(如維綸等)，生產(chǎn)醋酸纖維，制造香料、染料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等，同時作為一個很好的有機溶劑，在甲基芳烴氧化制羧酸的工藝生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。

工業(yè)生產(chǎn)中醋酸溶液通常含有一定量的水和其它有機物，為了使混合液中的醋酸得到充分利用，并使生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液對環(huán)境不產(chǎn)生影響，生產(chǎn)中常常采用分離的方法對其進行提純、再利用。在常壓下，醋酸、水沸點分別為118℃和100℃，沸點相差18℃，采用普通精餾的方法進行初步提純是可行的。但是，當混合液中醋酸含量很低時，兩個組分在汽、液中的相對揮發(fā)度接近于一，這時如果采用普通精餾方法實現(xiàn)醋酸和水的分離，需要很多的理論板數(shù)，過程消耗的能量也很高。

為實現(xiàn)高效分離醋酸、水的目的，人們探索了許多種方法。通常包括有普通精餾法、萃取精餾法、液液萃取法和共沸精餾法等，這些方法各有其優(yōu)缺點。從分離工藝的技術(shù)經(jīng)濟性來講，共沸精餾較適合于醋酸濃度高于35％(wt)的混合液，液液萃取法適用于醋酸濃度低于10～25％(wt)的混合液分離，萃取精餾法使用于含有醋酸濃度為25～45％(wt)的混合液分離，普通精餾法使用的范圍則更廣一些，當塔頂要求的水含量越高，普通精餾法的技術(shù)經(jīng)濟性就越不突出。但是，工業(yè)生產(chǎn)中，由于醋酸、水混合液體系中還會含有其它一些有機物，因此，上述濃度范圍內(nèi)的分離方法僅僅是相對而言適宜的方法，如在醋酸濃度55％下采用共沸精餾或是萃取精餾，不同的研究者有不同的詮釋。

萃取精餾法分離醋酸和水溶液，主要采用比兩者沸點高的化合物作為萃取劑，利用醋酸、水在這種萃取劑中溶解度的不同來達到分離目的。通常萃取劑是在精餾塔塔頂加入，在分離塔的精餾段通過改變醋酸水的相對揮發(fā)度，使兩組分在塔板中的分離更加容易，避免了因相對揮發(fā)度接近于一，而難于分離的問題。共沸精餾也是一種有效分離醋酸水溶液的方法，在工業(yè)化生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，它采用了與醋酸水中組分形成共沸物的方法改變了分離組分的相對揮發(fā)度。

萃取精餾和共沸精餾方法各有優(yōu)缺點，為達到較好的分離效果，萃取精餾通常需要在精餾段的各個分離板上添加相當于醋酸水混合液量的一到兩倍的萃取劑，因此，為保持精餾塔內(nèi)的溫度分布，必須提供給萃取劑與分離板相當?shù)臏囟龋桥c共沸精餾相比，這方面需要的熱量是較少的。當在醋酸水的分離中發(fā)現(xiàn)適宜的萃取劑，使醋酸水的相對揮發(fā)度大大增加，并且有比醋酸高很多的沸點，很容易從醋酸中回收，用萃取精餾法分離醋酸水就表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢。

采用高沸點的溶劑，最初由Othmer提出，高沸點溶劑既可以避免精餾塔塔頂提純組分不被污染，也便于與塔底產(chǎn)品的分離，減少了萃取劑的循環(huán)使用量。經(jīng)驗表明，萃取劑的沸點通常高于分離液最高沸點組分的20℃以上。

US5167774提出了以環(huán)丁砜或己二腈為萃取劑，用萃取精餾方法分離醋酸和水的方案。US4729818分析了一元羧酸、含氧、含氮和含硫的有機化合物組合的復(fù)合萃取劑對醋酸水相對揮發(fā)度的影響，提出了壬酸，庚酸，異佛爾酮，苯乙酮和硝基苯組合的復(fù)合萃取劑比單一萃取劑有更好的分離效果。US3878241提出了以1，2--嗎啉乙烷為萃取劑，對50％的醋酸水溶液進行分離，可使塔頂水含酸量降低為0.01％，但是由于萃取劑沸點高(204.8℃)和熱穩(wěn)定性差，分離需要在減壓下操作。US3951755采用N-甲基乙酰胺作為萃取劑，在處理45％的醋酸水溶液時，常壓精餾就可以使塔頂水中酸含量達到0.01％；JP55120537用嗎啉乙醇和嗎啉乙酯混合溶劑為萃取劑；US4576683采用了環(huán)狀酰胺---N-甲基吡咯烷酮作為醋酸水分離萃取劑，CN01141847.8利用有機堿與醋酸之間的絡(luò)合作用，大幅度提高醋酸和水的的相對揮發(fā)度，這種堿類萃取劑屬于叔胺類化合物。以上專利申請的萃取精餾分離醋酸水溶液的萃取劑基本屬于叔胺類、酰胺類含氮原子、硫原子的溶劑和高沸點羧酸，這些溶劑低溫(80-100℃)下均具有較好的選擇性、化學(xué)穩(wěn)定性，能夠很好地改變醋酸水的相對揮發(fā)度，達到了提純醋酸的目的。