CN104418734A - 从对苯二甲酸工业生产的副产中直接提取高纯度醋酸甲酯的方法 - Google Patents

从对苯二甲酸工业生产的副产中直接提取高纯度醋酸甲酯的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种从含醋酸甲酯废液中制取高纯度醋酸甲酯的方法，将对苯二甲酸工业生产中产生的大量的含有醋酸甲酯的废液，通过单侧线出料精馏、水洗、萃取相结合的方法，制取高纯度醋酸甲酯，本发明的方法与目前工艺相比步骤比较简单，能耗低，萃取剂可循环使用。含醋酸甲酯的废液经分离处理后，可得到99.6%以上的高纯度醋酸甲酯。该工艺过程简单、能耗低，适合工业化。

Description

从对苯二甲酸工业生产的副产中直接提取高纯度醋酸甲酯的方法
技术领域
本发明属于有机材料制取技术范围，具体涉及一种从含醋酸甲酯废液中制取高纯度醋酸甲酯的方法，特别是一种醋酸甲酯的萃取分离过程中的萃取剂。
背景技术
在对苯二甲酸工业的生产过程中，会产生大量含有醋酸甲酯的废液，由于这些废液中还含有大量的甲醇、水以及少量的醋酸、醋酸正丙酯、二甲苯等十几种杂质，限制了醋酸甲酯在工业上的应用。目前很多厂家主要通过在回收工序中将其水解成醋酸和甲醇，并分别加以提纯后在生产中回用或出售。此过程的能耗极大，对设备的要求也高，产生的醋酸和甲醇与羰基化直接生产的醋酸和甲醇在价格上相比缺乏竞争力，并造成巨大的能源和材料的浪费。另外，纯度在90%左右的醋酸甲酯废液的市场价格在2000元/吨左右，而纯度在99.6%以上的高纯度醋酸甲酯的市场价格则在6000～8000元/吨。因此，将醋酸甲酯废液生产成高纯度的醋酸甲酯具有较大的经济效益。对于从这类废液中提取高纯度醋酸甲酯的主要难题是杂质较多，且醋酸甲酯与甲醇和水均会形成共沸，用简单精馏很难得到高纯度醋酸甲酯。中国专利CN200510002905.3介绍了采用共沸蒸馏、吸附蒸馏、冷凝回流和脱附再生的方法以及萃取精馏、液相吸附、变温吹扫脱附再生的方法可以从废液中提取高纯度醋酸甲酯，但工艺过程比较复杂，不适合大规模工业化。
发明内容
本发明的目的是克服目前用单一精馏法或萃取法很难由废液直接制得高纯度醋酸甲酯的不足，以及目前提纯方法中工艺复杂的缺点，提供一种从对苯二甲酸工业生产的副产中直接提取99.6%以上高纯度醋酸甲酯的方法。该工艺过程简单，能耗低，便于工业化。
本发明的技术方案是：将对苯二甲酸工业生产中产生的大量的含有醋酸甲酯的废液，通过单侧线出料精馏、水洗、萃取相结合的方法，制取高纯度醋酸甲酯。具体步骤如下：
（1）单侧线出料精馏：将含醋酸甲酯的废液送入单侧线出料精馏塔进行精馏，塔顶采出为低沸点的蒸汽，塔釜得到高沸点的重组分，侧线采出为沸点在56～58℃的蒸汽；将塔釜得到的重组分送入回收塔中精馏回收富含醋酸甲酯的蒸汽，然后将其送至含醋酸甲酯的废液原料中循环使用；
（2）水洗：水洗塔为转盘水洗塔或筛板水洗塔；将步骤（1）中单侧线出料精馏塔侧线采出的蒸汽从水洗塔下部进入，水从水洗塔上部进入，水洗塔的塔高为15~25m，水洗后塔顶得到的为轻相醋酸甲酯溶液，塔底得到重相水层，重相水层送入水回收塔，水回收塔塔顶得到甲醇等轻组分，水回收塔塔釜得到水，将水送入水洗塔上部继续循环使用；
（3）萃取：萃取塔为转盘萃取塔或筛板萃取塔；步骤（2）水洗后得到的轻相醋酸甲酯溶液从萃取塔下部进入，萃取剂从萃取塔上部进入，萃取后从萃取塔顶部采出的为萃取相高纯度的醋酸甲酯，将塔底得到的萃余相送入萃取剂回收塔回收萃取剂，萃取剂回收塔塔顶得到水，塔釜为萃取剂，将萃取剂送入萃取塔上部继续循环使用。
作为优选，步骤（1）中，控制单侧线出料精馏塔的塔釜温度为60~80℃,回流比为5~10，可以最大程度的除去醋酸等高沸点杂质。
作为优选，步骤（2）中，控制水洗塔中水的流量为水洗塔下部进入的蒸汽流量的1.5～2.5倍，水温为20～30℃，可以最大程度的除去甲醇等杂质。
作为优选，步骤（2）中水洗塔塔高为20m，塔高相当于萃取级数，一般来说塔高越高萃取效果越好，但太高的话就会增加成本，因此以20m塔高为佳。
作为优选，步骤（3）中，所述萃取剂为甘油和乙二醇的混合物，可提高萃取效果，甘油与乙二醇的体积比进一步优选为2～3：1，在保证萃取效果的同时，避免萃取剂粘度太大在管道中不能很好的输送。步骤（3）中，萃取温度为20~30℃，萃取溶剂比为1.5~2.5:1。
发明效果：本发明提供的从对苯二甲酸工业生产废液中直接制取高纯度醋酸甲酯的方法，与目前工艺相比步骤比较简单，能耗低，萃取剂可循环使用。含醋酸甲酯的废液经分离处理后，可得到99.6%以上的高纯度醋酸甲酯。该工艺过程简单、能耗低，适合工业化。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
1-单侧线出料精馏塔，2-水洗塔，3-萃取塔，4-回收塔，5-水回收塔，6-萃取剂回收塔；①表示低沸点的蒸汽，②表示高沸点的重组分，③表示沸点在56～58℃的蒸汽，④表示重杂质，⑤表示重相水层，⑥表示甲醇等轻组分，⑦表示轻相醋酸甲酯溶液，⑧表示水，⑨表示萃余相。
具体实施方式
从对苯二甲酸副产中直接提取高纯度醋酸甲酯的工艺流程参照图1，其中1为单侧线精馏塔，2为水洗塔，3为萃取塔，4为醋酸甲酯回收塔，5为水回收塔，6为萃取剂回收塔。采用扬子公司化工厂P3提供的醋酸甲酯溶液为原料，经气相色谱分析，组成为：醋酸甲酯0.9039，甲醇0.0381，水0.0212，其他0.0368，组成均为质量含量。
实施例1
将含醋酸甲酯的对苯二甲酸生产废液送入单侧线出料精馏塔，控制塔釜温度为60℃，回流比为8，侧线采出沸点在56～58℃的蒸汽，将该蒸汽直接送到水洗塔水洗；塔顶为原料中的轻杂质，塔釜的重组分进入回收塔回收富含醋酸甲酯的蒸汽，塔釜得到原料中的重杂质，塔顶为富含醋酸甲酯的蒸汽，送至原料循环使用。侧线采出的醋酸甲酯蒸汽从水洗塔下部进入由下而上流动，水从塔上部进入，水洗塔高为 20m，控制水的流量为醋酸甲酯蒸汽流量的1.5倍，水温为20℃，通过水洗除去甲醇、醋酸等杂质，水洗后轻相醋酸甲酯溶液则从塔顶出料直接进入萃取塔，重相水层则从塔底出料进入水回收塔，塔顶得到甲醇等轻组分，塔釜得到水，继续循环使用。水洗后的醋酸甲酯溶液从萃取塔下部进入从下而上流动，萃取剂甘油和乙二醇的混合物（甘油与乙二醇的体积比为2:1）则从塔上部进入，控制萃取温度为28℃，萃取溶剂比为1.5:1，通过萃取除去醋酸甲酯溶液中的水分，塔顶萃取相得到99.61%的高纯度醋酸甲酯( MA )，塔底得到的萃余相则进入萃取剂回收塔回收萃取剂，塔顶得到少量的水，水可以送至水洗塔继续使用，塔釜为萃取剂，继续循环使用。
实施例2
将含醋酸甲酯的对苯二甲酸生产废液送入单侧线出料精馏塔，控制塔釜温度为70℃，回流比为5，侧线采出沸点在56～58℃的蒸汽，将该蒸汽直接送到水洗塔水洗；醋酸甲酯蒸汽从水洗塔下部进入由下而上流动，水从塔上部进入，水洗塔高为15 m，控制水的流量为醋酸甲酯蒸汽流量的1.5倍，水温为20℃，通过水洗除去甲醇、醋酸等杂质，水洗后轻相醋酸甲酯溶液则从塔顶出料直接进入萃取塔，重相水层则从塔底出料进入水回收塔，塔顶得到甲醇等轻组分，塔釜得到水，继续循环使用。水洗后的醋酸甲酯溶液从萃取塔下部进入从下而上流动，萃取剂甘油和乙二醇的混合物（甘油与乙二醇的体积比为3:1）则从塔上部进入，控制萃取温度为28℃，萃取溶剂比为1.5:1，通过萃取除去醋酸甲酯溶液中的水分，塔顶萃取相得到99.61%的高纯度醋酸甲酯，塔底得到的萃余相则进入萃取剂回收塔回收萃取剂，塔顶得到少量的水，水可以送至水洗塔继续使用，塔釜为萃取剂，继续循环使用。
实施例3
将含醋酸甲酯的对苯二甲酸生产废液送入单侧线出料精馏塔，控制塔釜温度为80℃，回流比为10，侧线采出沸点在56～58℃的蒸汽，将该蒸汽直接送到水洗塔水洗；醋酸甲酯蒸汽从水洗塔下部进入由下而上流动，水从塔上部进入，水洗塔高为22m，控制水的流量为醋酸甲酯蒸汽流量的2倍，水温为20℃，通过水洗除去甲醇、醋酸等杂质，水洗后轻相醋酸甲酯溶液则从塔顶出料直接进入萃取塔，重相水层则从塔底出料进入水回收塔，塔顶得到甲醇等轻组分，塔釜得到水，继续循环使用。水洗后的醋酸甲酯溶液从萃取塔下部进入从下而上流动，萃取剂甘油和乙二醇的混合物（甘油与乙二醇的体积比为2.5:1）则从塔上部进入，控制萃取温度为28℃，萃取溶剂比为1.5:1，通过萃取除去醋酸甲酯溶液中的水分，塔顶萃取相得到99.63%的高纯度醋酸甲酯，塔底得到的萃余相则进入萃取剂回收塔回收萃取剂，塔顶得到少量的水，水可以送至水洗塔继续使用，塔釜为萃取剂，继续循环使用。
实施例4
将含醋酸甲酯的对苯二甲酸生产废液送入单侧线出料精馏塔，控制塔釜温度为65℃，回流比为10，侧线采出沸点在56～58℃的蒸汽，将该蒸汽直接送到水洗塔水洗；醋酸甲酯蒸汽从水洗塔下部进入由下而上流动，水从塔上部进入，水洗塔高为19m，控制水的流量为醋酸甲酯蒸汽流量的1.5倍，水温为30℃，通过水洗除去甲醇、醋酸等杂质，水洗后轻相醋酸甲酯溶液则从塔顶出料直接进入萃取塔，重相水层则从塔底出料进入水回收塔，塔顶得到甲醇等轻组分，塔釜得到水，继续循环使用。水洗后的醋酸甲酯溶液从萃取塔下部进入从下而上流动，萃取剂甘油和乙二醇的混合物（甘油与乙二醇的体积比为2:1）则从塔上部进入，控制萃取温度为28℃，萃取溶剂比为1.5:1，通过萃取除去醋酸甲酯溶液中的水分，塔顶萃取相得到99.62%的高纯度醋酸甲酯，塔底得到的萃余相则进入萃取剂回收塔回收萃取剂，塔顶得到少量的水，水可以送至水洗塔继续使用，塔釜为萃取剂，继续循环使用。
实施例5
将含醋酸甲酯的对苯二甲酸生产废液送入单侧线出料精馏塔，控制塔釜温度为75℃，回流比为5，侧线采出沸点在56～58℃的蒸汽，将该蒸汽直接送到水洗塔水洗；醋酸甲酯蒸汽从水洗塔下部进入由下而上流动，水从塔上部进入，水洗塔高为25m，控制水的流量为醋酸甲酯蒸汽流量的2.5倍，水温为30℃，通过水洗除去甲醇、醋酸等杂质，水洗后轻相醋酸甲酯溶液则从塔顶出料直接进入萃取塔，重相水层则从塔底出料进入水回收塔，塔顶得到甲醇等轻组分，塔釜得到水，继续循环使用。水洗后的醋酸甲酯溶液从萃取塔下部进入从下而上流动，萃取剂甘油和乙二醇的混合物（甘油与乙二醇的体积比为3:1）则从塔上部进入，控制萃取温度为28℃，萃取溶剂比为1.5:1，通过萃取除去醋酸甲酯溶液中的水分，塔顶萃取相得到99.64%的高纯度醋酸甲酯，塔底得到的萃余相则进入萃取剂回收塔回收萃取剂，塔顶得到少量的水，水可以送至水洗塔继续使用，塔釜为萃取剂，继续循环使用。

Claims (7)

1.一种从对苯二甲酸工业生产的副产中直接提取高纯度醋酸甲酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）单侧线出料精馏：将含醋酸甲酯的废液送入单侧线出料精馏塔进行精馏，塔顶采出为低沸点的蒸汽，塔釜得到高沸点的重组分，侧线采出为沸点在56～58℃的蒸汽；将塔釜得到的重组分送入回收塔中精馏回收富含醋酸甲酯的蒸汽，然后将其送至含醋酸甲酯的废液原料中循环使用；
（2）水洗：水洗塔为转盘水洗塔或筛板水洗塔；将步骤（1）中单侧线出料精馏塔侧线采出的蒸汽从水洗塔下部进入，水从水洗塔上部进入，水洗塔的塔高为15~25m，水洗后塔顶得到的为轻相醋酸甲酯溶液，塔底得到重相水层，重相水层送入水回收塔，水回收塔塔顶得到甲醇等轻组分，水回收塔塔釜得到水，将水送入水洗塔上部继续循环使用；
（3）萃取：萃取塔为转盘萃取塔或筛板萃取塔；步骤（2）水洗后得到的轻相醋酸甲酯溶液从萃取塔下部进入，萃取剂从萃取塔上部进入，萃取后从萃取塔顶部采出的为萃取相高纯度的醋酸甲酯，将塔底得到的萃余相送入萃取剂回收塔回收萃取剂，萃取剂回收塔塔顶得到水，塔釜为萃取剂，将萃取剂送入萃取塔上部继续循环使用。
2.如权利要求1所述的从对苯二甲酸工业生产的副产中直接提取高纯度醋酸甲酯的方法，其特征在于， 步骤（1）中，单侧线出料精馏塔的塔釜温度为60~80℃,回流比为5~10。
3.如权利要求1所述的从对苯二甲酸工业生产的副产中直接提取高纯度醋酸甲酯的方法，其特征在于，步骤（2）中，水洗塔中水的流量为水洗塔下部进入的蒸汽流量的1.5～2.5倍，水温为20～30℃。
4.如权利要求1所述的从对苯二甲酸工业生产的副产中直接提取高纯度醋酸甲酯的方法，其特征在于， 步骤（2）中，水洗塔塔高为20m。
5.如权利要求1所述的从对苯二甲酸工业生产的副产中直接提取高纯度醋酸甲酯的方法，其特征在于，步骤（3）中，所述萃取剂为甘油和乙二醇的混合物。
6.如权利要求5所述的从对苯二甲酸工业生产的副产中直接提取高纯度醋酸甲酯的方法，其特征在于，所述萃取剂中甘油与乙二醇的体积比为2～3：1。
7.如权利要求1至6任一项所述的从对苯二甲酸工业生产的副产中直接提取高纯度醋酸甲酯的方法，其特征在于，步骤（3）中，萃取温度为20~30℃，萃取溶剂比为1.5~2.5:1。
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