[發明專利]一種提純有機酸的方法及其裝置

無效

• 申請號: 201410546349.5
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104383702A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 黃小華;劉松;曾炟;賀超;朱瑜俊
• 申請（專利權）人: 上海森松新能源設備有限公司
• 主分類號: B01D1/26
• 分類號: B01D1/26;B01D1/22;B01D1/30;B01D19/00;C07C51/43;C07C57/07
• 代理公司: 上海晨皓知識產權代理事務所(普通合伙) 31260
• 代理人: 成麗杰

技術領域

本發明涉及有機酸及其衍生物的生產技術領域，特別涉及一種提純有機酸的方法及其裝置。

背景技術

有機酸，其作為重要的有機化工原料和聚合物的中間體，其產品純度的高低直接對后續合成產品的質量有較大的影響，而有機酸目前的分離方法常常采用精餾和萃取分離方法，由于其精餾分離壓力、溫度高，投資大，且分離能耗高，效率低下，并伴隨自聚反應，存在設備投資費用高、工藝復雜的缺點，難以通過傳統的精餾方法得到高純度產品，而影響產品的純度，也影響了企業的經濟效益；而化學萃取方法帶來了新的污染，往往是去掉了舊的雜質又帶來了新的雜質，該化學法脫除有機酸中雜質，是通過加入少量化學試劑與有機酸酸中的醛或其他反應來脫除雜質，此法脫除雜質能力有限，且脫除過程中會產生固體殘渣，制得的有機酸仍難滿足高純度有機酸的生產需求，難以大規模工業化使用。在我國對工業裝置的節能、環保、高效要求的背景下，開發新型節能、環保、高效的有機酸分離方法極為重要和迫切。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供了一種利用降膜蒸發器提純有機酸的方法，以克服傳統的精餾提純方法以及化學萃取在提純過程中溫度高、有機酸分子易聚合、生產成本高的缺點。

本發明同時還提供該種提純有機酸的方法所專用的裝置。

為解決上述技術問題，本發明所提供的提純有機酸的方法，包含以下步驟：

將粗品有機酸輸入降膜蒸發器進行蒸發，生成氣液混合物；

將上述得到充分物質交換的氣液混合物通過氣液分離罐進行分離，分別得到氣相產品和液相產品，所述氣相產品即為提純得到的高純度有機酸氣體；所述液相產品一部分返回降膜蒸發器進行循環蒸發，剩余部分作為尾料收集；

所述返回降膜蒸發器進行循環蒸發的液相產品的量為所述輸入降膜蒸發器的粗品有機酸供液量的4～7倍。

本發明的有機酸提純方法中，一定濃度的粗品有機酸進入降膜蒸發器進行蒸發，有機酸由于沸點較低，通過降膜蒸發器較高的換熱效率和較大的換熱面積將有機酸迅速加熱，使其蒸發為氣體狀態；而重組分則由于沸點較高難以蒸發，仍保持液相狀態，上述得到的氣體狀態的有機酸和液相的重組份的混合物在降膜蒸發器內充分的分子交換，即混合物氣體中雜質再次溶解于液相中，從而降低了氣體中的雜質含量，而液相中的有機酸再次蒸發，提高了有機酸的蒸發量，由此得到充分物質交換的有機酸氣體及重組分液體組成的氣液混合物。

上述得到充分物質交換的氣液混合物經降膜蒸發器流出后，進入下一級氣液分離罐進行分離，在氣液分離罐中，氣相流速小于懸浮液滴的浮動流速，液相發生沉降而匯集于氣液分離罐的罐體底部并保持一定液位，氣相產品從罐體頂部采出，該氣相產品即為本發明提純得到的高純度有機酸氣體；液相產品(即有機酸粗品中的重組分及少量有機酸)中的一部分返回降膜蒸發器進行循環加熱，剩余的液相產品則作為尾料進行收集。其中，上述返回降膜蒸發器進行循環蒸發的液相產品的量為輸入降膜蒸發器的粗品有機酸供液量的4～7倍，這部分用于循環蒸發的液相中殘留的有機酸得到再次蒸發，通過對循環蒸發用液相產品的循環量的控制，即控制蒸發后氣體與液體的物質交換時間，氣液分離罐頂部采得高純度的有機酸氣體。

相對于現有技術而言，本發明所提供的提純有機酸的方法，通過降膜蒸發器和氣液分離罐的配合使用，無需添加其他化學試劑對有機酸中的雜質進行脫除，也無需加入阻聚劑，解決了化學法脫除有機酸中雜質純度不高的問題，同時避免了有機酸提純過程中易聚合、純度不穩定的問題。本發明的提純有機酸的方法，具有操作溫度低、提純得到產品純度高、聚合活性高的特點。

本發明的實施方式所提供的提純有機酸的方法中，用以提純的粗品有機酸的純度為90％～99％，脂肪酸、磺酸、以及芳香族種類的有機酸均普遍適用本發明所提供的方法進行提純，舉例來說，用于本發明提純的粗品有機酸的種類可以為甲酸、乙酸、丙酸、丙烯酸的脂肪酸或苯甲酸。

優選地，本發明的實施方式所提供的提純有機酸的方法中，降膜蒸發器對粗品有機酸進行蒸發時，溫度為30～120℃，壓強為0～100kPa；使降膜蒸發器對粗品有機酸進行蒸發的氣化率為10～35％。

優選地，本發明的實施方式所提供的提純有機酸的方法中，氣液分離罐對氣液混合物進行分離時，溫度為30～120℃，壓強為0～100kPa。

優選地，本發明的實施方式所提供的提純有機酸的方法中，作為尾料收集的液相產品的量小于所述粗品有機酸供液量的15％。