[發(fā)明專利]一種PVA生產(chǎn)中副產(chǎn)物醋酸甲酯的精制方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110187363.7
• 申請(qǐng)日: 2011-07-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102295557A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙素英;鄭輝東;高旭;陳小梅;黃鏡釗;王良恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 福州大學(xué)
• 主分類號(hào): C07C69/14
• 分類號(hào): C07C69/14;C07C67/54
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司 35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚乙烯醇（PVA）生產(chǎn)過(guò)程中副產(chǎn)物醋酸甲酯的精制技術(shù)，尤其是采用加鹽萃取和加壓精餾相結(jié)合的醋酸甲酯提純技術(shù)。

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背景技術(shù)

在聚乙烯醇(PVA)生產(chǎn)過(guò)程中，聚醋酸乙烯醇解生成聚乙烯醇的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物醋酸甲酯(MA)，通常情況下，每合成1噸PVA，同時(shí)獲得約1.68噸醋酸甲酯。醇解廢液中醋酸甲酯純度不高，含有較多的甲醇，其中甲醇含量一般為74wt%，醋酸甲酯為18wt%，還有少量其他雜質(zhì)，直接利用的價(jià)值不大，通常需要進(jìn)行分離回收。醇解廢液一般先經(jīng)共沸精餾，塔底得到粗甲醇、塔頂?shù)玫酱姿峒柞ズ图状脊卜形铮缓笠运疄檩腿┯幂腿【s的方法分離醋酸甲酯和甲醇。但是醋酸甲酯和水形成共沸物，萃取精餾塔頂?shù)玫降拇姿峒柞ブ泻?.0~8.0%水和少量甲醇，醋酸甲酯品質(zhì)不高，工業(yè)價(jià)值仍然不大。因此大多PVA廠后續(xù)采用固定床或反應(yīng)精餾的方法將醋酸甲酯水解為醋酸和甲醇分別進(jìn)行回收。由于水解反應(yīng)為可逆反應(yīng)，醋酸甲酯不能實(shí)現(xiàn)完全水解，水解后得到產(chǎn)物為四元產(chǎn)物，其中仍然存在醋酸甲酯-甲醇、醋酸甲酯-水共沸物的分離問(wèn)題。整個(gè)PVA工廠的能耗有50%~60%用于回收工段，而回收醋酸甲酯所需的能耗又占回收工段能耗的70%左右。可見(jiàn)尋求一種分離工藝簡(jiǎn)單、能耗低的醋酸甲酯回收方法對(duì)PVA廠有著重要意義。

醋酸甲酯是一種重要的溶劑和有機(jī)化工原料，在工業(yè)上常用作硝酸纖維素和醋酸纖維素的快干性溶劑，用于油漆涂料，是制造染料和藥物的原料，還可用于人造革及香料的制造以及用作油脂的萃取劑。高純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。高純度醋酸甲酯的市場(chǎng)價(jià)格相比低純度醋酸甲酯高出2~4倍。因此，生產(chǎn)高純度的醋酸甲酯具有較大的經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種加鹽萃取和加壓精餾相結(jié)合的技術(shù)用于精制聚乙烯醇行業(yè)副產(chǎn)物醋酸甲酯，克服醋酸甲酯和甲醇、醋酸甲酯和水共沸物分離的困難，精制后醋酸甲酯純度達(dá)到99.5%以上，實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)物資源化利用。本發(fā)明使醋酸甲酯精制技術(shù)工藝簡(jiǎn)單、投資少、能耗低。

本發(fā)明的工藝條件為：進(jìn)入萃取塔的原料醋酸甲酯、甲醇混合物中甲醇含量10%~20%，雜質(zhì)主要為乙醛、丙酮；萃取劑中鹽濃度為10%~60%，鹽可以是氯化鈣、醋酸鉀或兩者的復(fù)合鹽，萃取劑溫度10~30℃；萃取塔頂萃余相從加壓精餾塔中上部進(jìn)料，加壓精餾塔塔壓0.5~6atm(表壓)；加壓精餾塔回流比0.1~3.0；萃取塔釜萃取相從萃取劑回收塔中下部進(jìn)料；萃取劑回收塔回流比0.1~1.0。

本發(fā)明的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)及創(chuàng)新點(diǎn)在于：

1、來(lái)自PVA醇解工段的醋酸甲酯和甲醇共沸物（含有少量乙醛和其他雜質(zhì)），其中醋酸甲酯含量大約82%，甲醇含量大約18%，和來(lái)自加壓精餾塔（T-102）塔頂餾出液混合后從萃取塔（T-101）底部進(jìn)入，鹽水溶液作為萃取劑從萃取塔（T-101）頂部進(jìn)入進(jìn)行逆流連續(xù)萃取，萃余相主要為大量的醋酸甲酯和少量的水，萃取相為醋酸甲酯、甲醇、水、鹽。萃余相進(jìn)入加壓精餾塔（T-102）進(jìn)行精餾分離，塔頂餾出醋酸甲酯和水返回萃取塔加鹽萃取分離，塔釜得到高純度醋酸甲酯產(chǎn)品。萃取相經(jīng)過(guò)萃取劑回收塔T-103精餾分離出有機(jī)物醋酸甲酯、甲醇和水，返回PVA系統(tǒng)醇解廢液共沸精餾塔，釜液為萃取劑鹽水溶液返回萃取塔T-101重復(fù)使用。

本發(fā)明首先利用了鹽效應(yīng)對(duì)醋酸甲酯-甲醇分離的強(qiáng)化作用。加入鹽可以顯著地提高了水對(duì)醋酸甲酯和甲醇的萃取分離作用，隨著鹽濃度提高，分離系數(shù)成倍增加，見(jiàn)圖1所示，從而將甲醇從醋酸甲酯中萃取出來(lái)。

其次利用壓力改變共沸點(diǎn)組成的熱力學(xué)原理，不同壓力下醋酸甲酯和水的共沸組成見(jiàn)表1。由表可見(jiàn)在1atm下，醋酸甲酯的水含量為2.12wt%，水含量隨著壓力增加而增加，到5atm下，水含量提高了3倍多。通過(guò)提高壓力的方法可以實(shí)現(xiàn)醋酸甲酯-水的分離。

2、萃取塔T-101的理論級(jí)數(shù)為3~5級(jí)為宜。

3、萃余相從中上部進(jìn)入加壓精餾塔T-102，進(jìn)行精餾分離醋酸甲酯和水，塔釜得到濃度大于99.5%的醋酸甲酯產(chǎn)品。T-102的理論板數(shù)為5~35級(jí)為宜。

4、萃取相從中下部進(jìn)入萃取劑回收塔T-103，塔頂餾出醋酸甲酯和甲醇，塔釜得到萃取劑含鹽水溶液返回萃取塔T-101重復(fù)使用。

5、本發(fā)明的最大特點(diǎn)是工藝流程簡(jiǎn)單，節(jié)能，產(chǎn)品純度高。

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附圖說(shuō)明

圖1是不同鹽濃度下萃取劑對(duì)甲醇-醋酸甲酯的分離系數(shù)。