CN101747173A - 利用pta氧化残渣中的醋酸制三水合醋酸钠的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用PTA氧化残渣中的醋酸制三水合醋酸钠的方法。采用具体步骤如下：步骤1、稀醋酸的提纯，步骤2、中合，步骤3、蒸发，步骤4、除杂，步骤5、结晶，步骤6、干燥。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种利用PTA氧化残渣中的醋酸制三水合醋酸钠的方法。
背景技术
据了解，目前，国内外采用的三水合醋酸钠技术工艺路线按采用的碱原料不同分为两类：一类是以氢氧化钠为原料，另一类是以碳酸钠为原料。按采用的醋酸不同分为纯醋酸和回收的稀醋酸。通过文献检索获悉，南京扬子石化实业总公司在合成技术及应用-2000.15(3).-39-41中发表了“钴锰分离液的回收利用”技术，其叙述了以PTA氧化残渣为原料，先将贵金属钴锰催化剂进行回收，然后采用直接加碱中和生成所有残渣有机酸钠盐的混合物并对其进行分离。这种技术存在有分离难，而且分离出的三水合醋酸钠纯度低，收率低的问题。而在其它各种文献中未见以PTA氧化残渣中回收高纯度的稀醋酸再制备醋酸钠的报道，其主要原因就是回收的稀醋酸具有含量低，杂质含量高且不易去除等诸多难度，因此，目前好多生产PTA的企业都是将该稀醋酸直接排放至废水综合处理厂处理，不但失去了有效资源再利用，同时也为污水治理增加了巨额成本。
发明内容
本发明旨在提供一种工艺路线合理、工艺流程短、技术稳定性好、三水合醋酸钠纯度高、收率高、经济效果好、减少污水排放的利用PTA氧化残渣中的醋酸制三水合醋酸钠的方法。
本发明解决其技术问题的技术方案是：采用具体步骤如下：
步骤1、稀醋酸的提纯
将从PTA氧化残渣回收车间取回的除钴锰母液投入蒸馏釜内，在搅拌和减压的条件下进行蒸馏使醋酸馏出，搅拌速度为60转/分钟～80转/分钟，真空度为-0.04～-0.09Mpa，釜内温度为60～85℃；该步骤的目的是，由于使用的稀醋酸原料为PTA氧化残渣中回收而得，其中含有大量的苯甲酸，如果直接合成三水合醋酸钠，则会使产品中含有苯甲酸钠杂质，影响产品纯度，因此，稀醋酸的提纯成为整个醋酸钠合成过程中的先决条件。在此分离过程中，非常重要的关键技术正是从提纯稀醋酸出发，即将PTA氧化残渣分出不溶性有机酸后，在高真空度(-0.085Mpa以上)下，即釜温不超过65℃条件下完成，避免了苯甲酸的升华。此外，利用苯甲酸在低浓度稀醋酸下溶解度低的特点，将获得的稀醋酸降至常温后再进行进一步的分离，从而获得高纯度的稀醋酸。
步骤2、中合
将提纯后的稀醋酸投入反应釜内，在搅拌和水冷却的条件下慢慢地加入碱进行中合，搅拌速度为60转/分钟～80转/分钟，反应温度为60～70℃，终点PH控制为9.5～11.5，加完碱后保温1～1.5小时；该步骤的目的是，醋酸与碱的反应是酸碱中合反应，同时伴有大量的生成热产生，从而导致温度升高，温度越高则反应越激烈。控制过低的反应温度，不利于反应的进行，从而造成在一定时间内反应不完全，少量醋酸在蒸馏过程中被蒸出，而导致馏份COD值的升高。此外，醋酸钠属于强碱弱酸，具有高温水解电离的特性，因此，过高的反应温度反而会促进醋酸钠的水解电离出醋酸根离子，导致蒸出馏份COD值的升高，其中60～70℃之间的反应温度更适合反应的进行，且馏份COD值也较低，从产品纯度上看，60～70℃的反应所合成的产品纯度也较高。综合以上分析及耗能最低原则，反应温度控制在60～70℃之间为宜。
步骤3、蒸发
将中合后的醋酸钠反应液投入蒸馏釜内，在搅拌和减压的条件下进行加热蒸发，搅拌速度为60转/分钟～80转/分钟，真空度为-0.05～-0.08Mpa，釜内温度为65～80℃，当醋酸浓度达到80％时，测量溶液的PH值，当PH值超过9时，对醋酸钠反应液补酸直至最终PH值为7.5～9；
步骤4、除杂
将蒸发浓缩后的反应液冷却降温至70～80℃，然后将其倒入抽滤器中进行过滤，滤液进入反应釜内，滤饼为苯甲酸钠；该步骤的目的是，由于在减压浓缩后的反应液中含有微量的苯甲酸钠杂质，因此在一次结晶除杂过程中充分利用了三水合醋酸钠与苯甲酸钠在一定温度下溶解度的差异以及它们结晶上的差异等原理来有效地分离，即当反应液减压浓缩至80～85％浓度，温在70～80℃过程中杂质苯甲酸会逐渐地析出，而醋酸钠在未加晶种的情况下由于溶解度过大而不能析出的特点，在此情况进行热过滤，如果过滤温度过低，则会出现醋酸钠的过饱和浓度过大，溶液状态很不稳定，稍一振动或进行摩擦，就会诱导析出结晶，过滤出的苯甲酸钠含有大量的醋酸钠，而导致分离失败。因此，在此除杂的过程中，溶液的过饱和浓度以及过滤的温度是进行醋酸钠和醋酸钠有效分离的关键条件。
步骤5、结晶
将反应釜内的滤液进行搅拌降温，当温度降至53～57℃时，向滤液内加入理论醋酸钠总量的1％晶种，作为结晶诱导，降温时间控制在4～5小时，降温至常温后将其倒入抽滤器中进行过滤，直至抽干为止，经过滤的母液返回蒸馏釜内使用，滤饼为湿的三水合醋酸钠；
步骤6、干燥
将湿的三水合醋酸钠投入真空干燥器内进行真空干燥，真空度为-0.085～-0.09Mpa，温度为35～40℃，待干燥至恒定后，取样分析含量及其他杂质指标；该步骤的目的是，抑制三水合醋酸钠遇空气风化及在高温下溶解或变粉。
本发明的有益效果是，由于采用了上述技术方案，因此具有了工艺路线合理、工艺流程短、技术稳定性好、三水合醋酸钠纯度高、收率高、经济效果好、减少污水排放等优点。
具体实施方式
实施例
将从PTA氧化残渣回收车间取回的除钴锰母液1000L投入蒸馏釜内，在搅拌和减压的条件下进行蒸馏使苯甲酸馏出，搅拌速度为70转/分钟，真空度为-0.085，釜内温度为65℃；将提纯后的稀醋酸投入反应釜内，在搅拌和水冷却的条件下慢慢地加入片状氢氧化钠进行中合，搅拌速度为70转/分钟，反应温度为65℃，终点PH控制为11，加完氢氧化钠后保温1小时；将中合后的醋酸钠反应液投入蒸馏釜内，在搅拌和减压的条件下进行加热蒸发，搅拌速度为70转/分钟，真空度为-0.075Mpa，釜内温度为75℃，当醋酸钠浓度达到80％时，测量溶液的PH值，当PH值超过9时，对醋酸钠反应液补酸直至最终PH值为8；将蒸发浓缩后的反应液冷却降温至75℃，然后将其倒入抽滤器中进行过滤，滤液进入反应釜内，滤饼为苯甲酸钠；将反应釜内的滤液进行搅拌降温，当温度降至55℃时，向滤液内加入理论醋酸钠总量的1％晶种，作为结晶诱导，降温时间控制在4.5小时，降温至常温后将其倒入抽滤器中进行过滤，直至抽干为止，经过滤的母液返回蒸馏釜内使用，滤饼为湿的三水合醋酸钠；将湿的三水合醋酸钠投入真空干燥器内进行真空干燥，真空度为-0.087Mpa，温度为38℃，待干燥至恒定后，取样分析含量及其他杂质指标；
Claims (1)
1.一种利用PTA氧化残渣中的醋酸制三水合醋酸钠的方法，包括有中合、蒸发、结晶操作步骤，其特征在于其具体步骤如下：
步骤1、稀醋酸的提纯
将从PTA氧化残渣回收车间取回的除钴锰母液投入蒸馏釜内，在搅拌和减压的条件下进行蒸馏使苯甲酸馏出，搅拌速度为60转/分钟～80转/分钟，真空度为-0.04～-0.09Mpa，釜内温度为60～85℃；
步骤2、中合
将提纯后的稀醋酸投入反应釜内，在搅拌和水冷却的条件下慢慢地加入碱进行中合，搅拌速度为60转/分钟～80转/分钟，反应温度为60～70℃，终点PH控制为9.5～11.5，加完碱后保温1～1.5小时；
步骤3、蒸发
将中合后的醋酸钠反应液投入蒸馏釜内，在搅拌和减压的条件下进行加热蒸发，搅拌速度为60转/分钟～80转/分钟，真空度为-0.05～-0.08Mpa，釜内温度为65～80℃，当醋酸浓度达到80％时，测量溶液的PH值，当PH值超过9时，对醋酸钠反应液补酸直至最终PH值为7.5～9；
步骤4、除杂
将蒸发浓缩后的反应液冷却降温至70～80℃，然后将其倒入抽滤器中进行过滤，滤液进入反应釜内，滤饼为苯甲酸钠；
步骤5、结晶
将反应釜内的滤液进行搅拌降温，当温度降至53～57℃时，向滤液内加入理论醋酸钠总量的1％晶种，作为结晶诱导，降温时间控制在4～5小时，降温至常温后将其倒入抽滤器中进行过滤，直至抽干为止，母液返回使用，滤饼为湿的三水合醋酸钠；
步骤6、干燥
将湿的三水合醋酸钠投入真空干燥器内进行真空干燥，真空度为-0.085～-0.09Mpa，温度为35～40℃，待干燥至恒定后，取样分析含量及其他杂质指标；
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