甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收工藝，通過(guò)乙酸/丙酸分離、乙酸精制和丙酸精制三個(gè)步驟，采出含量不小于99.5％的乙酸和含量不小于99.7％的丙酸；所述乙酸/丙酸分離的設(shè)備為熱耦合噴射并流塔。本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)了廢酸母液中乙酸和丙酸的有效回收利用，同時(shí)，由于排入環(huán)保工段的廢液體積減少、酸性雜質(zhì)含量極低，因此，減輕了后續(xù)環(huán)保工段的處理難度，環(huán)保壓力低。熱耦合噴射并流塔的使用，降低了回收能耗和生產(chǎn)成本，使得本發(fā)明方法更加適宜工業(yè)化推廣。
【專利說(shuō)明】甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種應(yīng)用熱耦合噴射并流塔的精餾節(jié)能工藝，具體涉及一種甲醇羰基 化法合成乙酸的廢酸母液回收工藝。

【背景技術(shù)】
[0002] 甲醇羰基化法是工業(yè)上廣泛采用的一種乙酸生產(chǎn)方法。該生產(chǎn)方法以甲醇和一氧 化碳為原料，采用單銠、單銥或銠銥共存催化劑反應(yīng)體系，以甲基碘或碘化氫等鹵素化合物 作為助催化劑。甲醇羰基化反應(yīng)法所生產(chǎn)的粗乙酸中一般含有甲酸、少量助催化劑、乙酸乙 酯、丙酸、乙醛等其他有機(jī)和無(wú)機(jī)鹽類等雜質(zhì)。生產(chǎn)上常用精餾分離方法對(duì)粗乙酸進(jìn)行純 化，在獲得高純度乙酸的同時(shí)也會(huì)一定量的廢酸母液。
[0003] 常規(guī)情況下，通常將廢酸母液進(jìn)一步分離、精餾提取其中的乙酸，終母液直接作為 生產(chǎn)廢水進(jìn)入廢水處理工段。但是，終母液中仍包含有丙酸等成分，直接排放處理不僅浪費(fèi) 了其中的丙酸產(chǎn)品，也進(jìn)一步加大了廢水的環(huán)保處理壓力。如果采用常規(guī)精餾塔分別對(duì)乙 酸、丙酸進(jìn)行回收，則需要消耗大量的能量，由于能耗過(guò)大、使得廢酸母液的回收成本過(guò)高， 因此，采用常規(guī)精餾塔對(duì)乙酸、丙酸進(jìn)行回收無(wú)法獲得工業(yè)推廣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種使用熱耦合噴射并流塔來(lái)回收廢酸母液 的工藝，該工藝能夠同時(shí)回收廢酸母液中的乙酸和丙酸，且熱量利用率高、能耗低，適宜工 業(yè)化推廣。
[0005] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0006] -種甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，包括乙酸/丙酸分離、乙酸精 制和丙酸精制三個(gè)步驟；所述乙酸/丙酸分離的設(shè)備為熱耦合噴射并流塔。
[0007] -種甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，具體步驟為：
[0008] A、乙酸/丙酸分離
[0009] 廢酸母液由熱耦合噴射并流塔提餾段的頂部的進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行精餾；由精餾段塔頂 處采出包含乙酸及其它低沸點(diǎn)雜質(zhì)的低沸點(diǎn)氣相，冷凝后送入步驟B處理；由提餾段塔釜 處采出包含丙酸及其它高沸點(diǎn)雜質(zhì)的高沸點(diǎn)液相，送入步驟C處理；
[0010] B、乙酸精制
[0011] 來(lái)自步驟A的低沸點(diǎn)氣相通過(guò)位于塔體中部的進(jìn)料口被送入1#精餾塔中、進(jìn)一步 進(jìn)行精餾提純；由1#精餾塔塔釜處采出高純度的乙酸、經(jīng)乙酸輸出管道送出，由1#精餾塔 塔頂處采出的低沸點(diǎn)雜質(zhì)通過(guò)低沸點(diǎn)雜質(zhì)輸出管道送至環(huán)保工段進(jìn)行后處理；
[0012] C、丙酸精制
[0013] 來(lái)自步驟A的高沸點(diǎn)液相通過(guò)位于塔體中部的進(jìn)料口被送入2#精餾塔中、進(jìn)一步 進(jìn)行精餾提純；由2#精餾塔塔頂處采出高純度的丙酸、經(jīng)丙酸輸出管道送出，由2#精餾塔 塔釜處采出的高沸點(diǎn)雜質(zhì)通過(guò)高沸點(diǎn)雜質(zhì)輸出管道送至環(huán)保工段進(jìn)行后處理。
[0014] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟A、步驟C為常壓精餾，所述步驟B為加壓精 餾，塔壓為200kPa?300kPa。
[0015] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟A的回流比為12?18,步驟B的回流比為 1?4，步驟C的回流比為2?6。
[0016] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述步驟A的回流比為15,步驟B的回流比為2,步驟 C的回流比為4。
[0017] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：由步驟B采出的乙酸含量不小于99. 5%，由步驟C采 出的丙酸含量不小于99. 7 %。
[0018] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述熱耦合噴射并流塔包括塔體和多層連續(xù)傳質(zhì)塔 板，塔體包括外塔、套裝在外塔內(nèi)部的內(nèi)塔，內(nèi)塔和外塔之間通過(guò)內(nèi)塔的外壁隔離成精餾段 和提餾段；當(dāng)內(nèi)塔是精餾段時(shí)，外塔為提餾段；當(dāng)內(nèi)塔為提餾段時(shí)，外塔為精餾段；每層連 續(xù)傳質(zhì)塔板包括設(shè)置有升氣孔的塔板、位于升氣孔上方的梯矩形帽罩和降液系統(tǒng)；所述熱 耦合噴射并流塔的塔底設(shè)置有與提餾段相連通的再沸器，其塔頂設(shè)置有與精餾段相連通的 冷凝器；
[0019] 所述外塔塔板為環(huán)形塔板，外塔的降液系統(tǒng)為交替設(shè)置的降液管，每套降液管包 括溢流堰、平行設(shè)置的降液板I和降液板II，降液板I和降液板II之間形成降液通道，降液 通道的上端設(shè)置有垂直于環(huán)形塔板的溢流堰；降液板I的上端與位于上層環(huán)形塔板上的另 一降液管的溢流堰相連接，其下端與環(huán)形塔板和塔體固定密封連接；降液板II的上端與上 層環(huán)形塔板上的另一降液管的降液板I下端相連接，其下端與環(huán)形塔板之間設(shè)置有液體流 出通道；
[0020] 所述內(nèi)塔塔板為圓形塔板，內(nèi)塔的降液系統(tǒng)包括穿越塔板I中心的中心降液管、 中間受液盤、降液擋板、導(dǎo)流管和環(huán)形受液盤；中間受液盤和中心降液管均設(shè)置成圓形，中 間受液盤位于中心降液管的下方，中心降液管的直徑小于中間受液盤的直徑，中間受液盤 的周邊、垂直于中間受液盤的上方交替設(shè)置有降液擋板和導(dǎo)流管；導(dǎo)流管的底部高度高于 中間受液盤；中心降液管位于塔板I上方的位置相應(yīng)設(shè)置有中心溢流堰；環(huán)形受液盤位于 下一層塔板的圓周上，并與進(jìn)口堰固定相連；導(dǎo)流管的出口對(duì)應(yīng)落在環(huán)形受液盤內(nèi)；
[0021] 所述精餾段的塔板為與提餾段通過(guò)換熱入口和換熱出口相連通的換熱塔板，換熱 塔板的換熱入口和換熱出口位于提餾段降液系統(tǒng)之外的傳質(zhì)區(qū)。
[0022] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述換熱塔板是中空的雙層塔板或者塔板表面設(shè)置有 傳熱管的單層塔板，所述換熱管為直管、彎管、盤管或螺旋盤管；所述換熱塔板的換熱出口 低于換熱入口，換熱入口和換熱出口位于不同的傳質(zhì)區(qū)。
[0023] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：當(dāng)換熱塔板為雙層塔板時(shí)，升氣孔貫穿換熱塔板但不 與換熱塔板的內(nèi)部連通；當(dāng)換熱塔板為設(shè)有傳熱管的單層塔板時(shí)，傳熱管避開(kāi)升氣孔。
[0024] 本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述熱耦合噴射并流塔的運(yùn)行過(guò)程為：
[0025] 原料液由提餾段頂部進(jìn)料，經(jīng)傳質(zhì)換熱后，到達(dá)提餾段底部的液相經(jīng)再沸器進(jìn)一 步加熱后采出高沸點(diǎn)組分，再沸器中分離出的氣體作為提餾段的氣相使用；到達(dá)提餾段頂 部的氣相被送入精餾段底部進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，到達(dá)精餾段頂部的氣相經(jīng)冷凝器冷凝，一部分 作為高純度的低沸點(diǎn)組分直接采出，另一部分作為回流重新從進(jìn)入精餾段頂部，經(jīng)過(guò)傳質(zhì) 傳熱后由精餾段塔底排出、并經(jīng)管道重新回到提餾段頂部的原料液入口。
[0026] 由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明取得的技術(shù)進(jìn)步是：
[0027] 本發(fā)明提供一種甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收工藝，根據(jù)廢酸母液的 具體性質(zhì)，選用適合的分離設(shè)備、并確定了最佳的控制參數(shù)，從而對(duì)廢酸母液中包含的乙 酸和丙酸進(jìn)行了有效地分離提純，最終獲得的乙酸純度不小于99. 5%、丙酸純度不小于 99. 7%，實(shí)現(xiàn)了廢酸母液的回收利用；同時(shí)，由于排入環(huán)保工段的廢液體積減少、酸性雜質(zhì) 含量極低，因此，減輕了后續(xù)環(huán)保工段的處理難度，環(huán)保壓力低。
[0028] 本發(fā)明所采用的熱耦合噴射并流塔，將精餾段和提餾段設(shè)置為內(nèi)塔外塔套裝的形 式，有效利用提餾段和精餾段的溫差在內(nèi)塔塔壁處進(jìn)行換熱、回收熱量，并通過(guò)換熱塔板增 大了換熱面積，有效減少了散熱量，強(qiáng)化了提餾段對(duì)精餾段的熱量傳遞，從而達(dá)到節(jié)能降耗 的目的，與常規(guī)的精餾裝置能耗相比可節(jié)能20%以上，極大地降低了生產(chǎn)成本，具有很大的 經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景，適宜工業(yè)化推廣。同時(shí)，由于精餾段和提餾段為同心圓柱型，可大大 減小塔高，易于安裝維護(hù)和生產(chǎn)操作。
[0029] 本發(fā)明采用的熱耦合噴射并流塔的精餾段塔板為換熱塔板，提餾段的高溫氣相進(jìn) 入換熱塔板、對(duì)在精餾段塔板上流動(dòng)的液相料液進(jìn)行加熱，顯著增大了換熱面積，提高了熱 量的利用率。所述換熱塔板的換熱入口和換熱出口均位于提餾段降液系統(tǒng)之外的傳質(zhì)區(qū)， 但換熱入口和換熱出口不在同一個(gè)傳質(zhì)區(qū)，有效避免由于冷熱氣體返混而導(dǎo)致?lián)Q熱塔板內(nèi) 的氣體溫度降低；所述換熱出口低于換熱入口，便于換熱塔板內(nèi)部的冷凝液及時(shí)流出，換 熱塔板內(nèi)部的氣體保持高溫，有效保證了換熱塔板的換熱效果。換熱塔板是中空的雙層塔 板或表面設(shè)置有傳熱管的單層塔板，且傳熱管可選擇直管、彎管、盤管或螺旋盤管等多種形 式，適用范圍非常廣。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1是本發(fā)明的流程示意圖；
[0031] 圖2是本發(fā)明分離設(shè)備熱耦合噴射并流塔的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032] 圖3是本發(fā)明分離設(shè)備熱耦合噴射并流塔的內(nèi)塔降液系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033] 其中，1、熱耦合噴射并流塔，11、塔體，131、降液板I，132、降液板II，133、降液擋 板，134、中心降液管，135、液體流出通道，136、中間受液盤，138、環(huán)形受液盤，139、導(dǎo)流管， 14、溢流堰，15、帽罩，16、降液通道，17、進(jìn)口堰，18、內(nèi)塔，19、外塔，2、1#精餾塔，3、2#精餾 塔，4、母液輸送管道，5、低沸點(diǎn)雜質(zhì)輸出管道，6、乙酸輸出管道，7、丙酸輸出管道，8、高沸點(diǎn) 雜質(zhì)輸出管道，9、再沸器，10、冷凝器。

【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：
[0035] -種甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，如圖1所示，包括乙酸/丙酸分 離、乙酸精制和丙酸精制三個(gè)步驟，來(lái)自乙酸制備工段的廢酸母液經(jīng)過(guò)上述三個(gè)步驟逐漸 分離提純，從而獲得含量大于99. 7%的丙酸產(chǎn)品和含量大于99. 5%的乙酸產(chǎn)品。
[0036] 其中，乙酸/丙酸分離步驟所使用的分離設(shè)備為熱耦合噴射并流塔，乙酸精制和 丙酸精制所使用的分離設(shè)備均為常規(guī)精餾塔。
[0037] 本發(fā)明使用的熱耦合噴射并流塔，如圖1、圖2所示，包括圓柱形塔體11 ;塔體11 包括圓柱形的內(nèi)塔18和環(huán)形的外塔19,內(nèi)塔18套裝在外塔19內(nèi)；內(nèi)塔18與外塔19之間 通過(guò)內(nèi)塔18的外壁隔離成精餾段和提餾段。當(dāng)以內(nèi)塔18為精餾段時(shí)，外塔19即為提餾段； 當(dāng)以內(nèi)塔18為提餾段時(shí)，外塔19即為精餾段。在塔底設(shè)置有為塔體提供熱量的再沸器9， 再沸器9與提餾段底部相連通；在精餾段的塔頂設(shè)置有冷凝器10。
[0038] 所述外塔19內(nèi)平行設(shè)置有多組環(huán)形塔板，在環(huán)形塔板上設(shè)置有多個(gè)升氣孔，帽罩 15位于升氣孔上方。外塔降液系統(tǒng)包括環(huán)繞于內(nèi)塔外壁的四套降液管，這四套降液管將外 塔平均分隔為對(duì)稱的四個(gè)傳質(zhì)區(qū)。每套降液管包括溢流堰14、平行設(shè)置的折流式的降液板 I 131和降液板II 132,降液板I 131和降液板II 132之間形成的通道為降液通道16,降液 通道16的上端設(shè)置有垂直于環(huán)形塔板的溢流堰14 ;降液板I 131的上端與位于上層環(huán)形 塔板上的另一降液管的溢流堰14相連接，其下端與環(huán)形塔板和塔體固定密封連接；降液板 II 132的上端與上層環(huán)形塔板上的另一降液管的降液板I 131下端相連接，其下端與環(huán)形 塔板之間設(shè)置有液體流出通道135。
[0039] 所述內(nèi)塔18內(nèi)平行設(shè)置有多組圓形塔板，在圓形塔板上設(shè)置有多個(gè)升氣孔，帽罩 15設(shè)置于升氣孔上方。內(nèi)塔18的降液系統(tǒng)包括穿越塔板中心的中心降液管134、中間受液 盤136、降液擋板133、導(dǎo)流管139和環(huán)形受液盤138 ;中間受液盤136和中心降液管134均 設(shè)置成圓形，中間受液盤136位于中心降液管134的下方，中心降液管134的直徑小于中間 受液盤136的直徑，中間受液盤136的周邊、垂直于中間受液盤136的上方交替設(shè)置有降液 擋板133和導(dǎo)流管139 ;導(dǎo)流管139為上開(kāi)口型槽鋼，導(dǎo)流管139的底部高度高于中間受液 盤136 ;中心降液管134位于塔板上方的位置相應(yīng)設(shè)置有中心溢流堰；環(huán)形受液盤138位于 下一層塔板的圓周上，呈平板型，并與進(jìn)口堰17相連；導(dǎo)流管的出口對(duì)應(yīng)落在環(huán)形受液盤 138 內(nèi)。
[0040] 所述精餾段的塔板為換熱塔板，換熱塔板通過(guò)換熱入口和換熱出口與提餾段相連 通。換熱塔板的換熱入口和換熱出口位于提餾段降液系統(tǒng)之外的傳質(zhì)區(qū)，且換熱塔板的換 熱入口和換熱出口位于不同的傳質(zhì)區(qū)，以免發(fā)生冷熱氣體返混。所述換熱出口低于換熱入 口，便于冷凝液流出。
[0041] 所述換熱塔板可選用中空的雙層塔板，升氣孔貫穿換熱塔板但不與換熱塔板的內(nèi) 部連通；所述換熱塔板還可選用表面設(shè)置有傳熱管的單層塔板，傳熱管通過(guò)管壁與單層塔 板相接觸，傳熱管的位置避開(kāi)升氣孔。所述換熱管可選用直管、彎管、盤管或螺旋盤管等多 種布置方式。
[0042] 所述熱耦合噴射并流塔的運(yùn)行過(guò)程為：
[0043] 原料液由提餾段頂部進(jìn)料，經(jīng)傳質(zhì)換熱后，到達(dá)提餾段底部的液相經(jīng)再沸器進(jìn)一 步加熱后采出高沸點(diǎn)組分，再沸器中分離出的氣體作為提餾段的氣相使用；到達(dá)提餾段頂 部的氣相被送入精餾段底部進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，到達(dá)精餾段頂部的氣相經(jīng)冷凝器冷凝，一部分 作為高純度的低沸點(diǎn)組分直接采出，另一部分作為回流重新從進(jìn)入精餾段頂部，經(jīng)過(guò)傳質(zhì) 傳熱后由精餾段塔底排出、并經(jīng)管道重新回到提餾段頂部的原料液入口。
[0044] 使用熱耦合噴射并流塔對(duì)廢酸母液進(jìn)行回收。本實(shí)施例所使用的熱耦合噴射并流 塔中，內(nèi)塔為精餾段，外塔為提餾段。
[0045] 甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收工藝的具體工藝步驟為：
[0046] A、乙酸/丙酸分離
[0047] 來(lái)自母液輸送管道4的廢酸母液由熱耦合噴射并流塔1的外塔19頂部的原料入 口進(jìn)入提餾段、并向下運(yùn)動(dòng)，由再沸器9提供的氣相由塔底向上運(yùn)動(dòng)，下降的液相與上升的 氣相在每一塊環(huán)形塔板處進(jìn)行部分氣化和部分冷凝，乙酸等低沸點(diǎn)物質(zhì)逐漸氣化進(jìn)入氣 相，丙酸等高沸點(diǎn)物質(zhì)存留在液相中。到達(dá)外塔19塔底的液相中包含丙酸及其它高沸點(diǎn)雜 質(zhì)，經(jīng)再沸器9進(jìn)一步加熱后排出、并經(jīng)管道送入2#精餾塔3進(jìn)一步精制；到達(dá)外塔19塔 頂?shù)臍怏w被送入內(nèi)塔18底部進(jìn)行精餾，由內(nèi)塔1塔頂采出的氣相中包括碘化物、乙酸和水 等低沸點(diǎn)物質(zhì)，經(jīng)冷凝器10冷凝后采出、并經(jīng)管道送入1#精餾塔2進(jìn)一步精制。
[0048] B、乙酸精制
[0049] 來(lái)自步驟A熱耦合噴射并流塔1內(nèi)塔18塔頂采出的低沸點(diǎn)冷凝液被送入1#精餾 塔2的中部、并向下運(yùn)動(dòng)，來(lái)自再沸器9的氣相向上運(yùn)動(dòng)；下降的液相與上升的氣相在塔板 處進(jìn)行部分氣化和部分冷凝，碘化物、水和少量乙酸逐漸氣化進(jìn)入氣相，乙酸逐漸富集在液 相中、由塔釜采出。
[0050] 由1#精餾塔2塔釜采出的乙酸含量高達(dá)99. 5 %以上，可通過(guò)乙酸輸出管道6直接 采出應(yīng)用。由1#精餾塔2塔頂采出的低沸點(diǎn)雜質(zhì)經(jīng)冷凝器10冷凝，一部分冷凝液作為回 流返回1#精餾塔2塔頂，另一部分冷凝液通過(guò)低沸點(diǎn)雜質(zhì)輸出管道5送至環(huán)保工段進(jìn)行后 處理。
[0051] C、丙酸精制
[0052] 來(lái)自步驟A熱耦合噴射并流塔1外塔19塔釜采出的高沸點(diǎn)液相被送入2#精餾塔 3的中部、并向下運(yùn)動(dòng)，來(lái)自再沸器9的氣相向上運(yùn)動(dòng)；下降的液相與上升的氣相在塔板處 進(jìn)行部分氣化和部分冷凝，丙酸逐漸氣化進(jìn)入氣相，其他高沸點(diǎn)雜質(zhì)逐漸富集在液相中、由 塔釜采出。
[0053] 由2#精餾塔3塔頂采出的丙酸氣經(jīng)冷凝器10冷凝，所得冷凝液中的丙酸含量高 達(dá)99. 7%以上；一部分冷凝液通過(guò)丙酸輸出管道7直接采出應(yīng)用，另一部分冷凝液作為回 流返回2#精餾塔3塔頂。由2#精餾塔3塔釜采出的高沸點(diǎn)雜質(zhì)通過(guò)高沸點(diǎn)雜質(zhì)輸出管道 8送至環(huán)保工段進(jìn)行后處理。
[0054] 在廢酸母液回收過(guò)程中，步驟A和步驟B均為常壓操作，步驟C為加壓操作，操作 壓力為150?300kPa。精餾操作方式可采用連續(xù)精餾、間歇精餾、半連續(xù)精餾其中一種，優(yōu) 選為連續(xù)精餾。所述步驟A的回流比為12?18,步驟B的回流比為1?4,步驟C的回流 比為2?6。
[0055] 實(shí)施例1
[0056] 待處理的廢酸母液的原料組成及其質(zhì)量百分含量為：
[0057] 丙酸35. 73 %，乙酸39. 16%，水12. 84%，甲基碘0.62%，碘離子0.64%，其他 11. 01%〇
[0058] 廢酸母液回收過(guò)程為：
[0059] A、乙酸/丙酸分離
[0060] 廢酸母液被送入熱耦合噴射并流塔進(jìn)行精餾分離，精餾方式為常壓精餾，回流比 選用15。廢酸母液在熱耦合噴射并流塔中完成乙酸和丙酸的傳質(zhì)分離，由于乙酸沸點(diǎn)較低、 丙酸沸點(diǎn)較高，因此，乙酸不斷氣化進(jìn)入氣相，丙酸留在液相中。
[0061] 熱耦合噴射并流塔的塔頂溫度為103°c左右。由塔頂采出的氣相中包括碘化物、乙 酸和水等低沸點(diǎn)物質(zhì)，經(jīng)冷凝器冷凝、然后通過(guò)管道送入1#精餾塔進(jìn)一步精制。
[0062] 熱耦合噴射并流塔的塔釜溫度為116°C左右。由塔釜采出的液相中包括丙酸和其 他高沸點(diǎn)雜質(zhì)。所述液相通過(guò)管道送入2#精餾塔進(jìn)一步精制。
[0063] B、乙酸精制
[0064] 來(lái)自步驟A的低沸點(diǎn)冷凝液被送入1#精餾塔進(jìn)行進(jìn)一步精餾分離；精餾方式為加 壓精餾，塔壓為200kPa?300kPa，回流比選用2。在1#精餾塔中，沸點(diǎn)較低的碘化物、水和 少量乙酸逐漸氣化進(jìn)入氣相、向上運(yùn)動(dòng)，乙酸逐漸富集在液相中、向下流動(dòng)。
[0065] 1#精餾塔的塔頂溫度為117?131°C。由塔頂采出的氣相為低沸點(diǎn)雜質(zhì)，包括碘 化物、水和少量乙酸。經(jīng)冷凝器冷凝后，一部分冷凝液作為回流返回1#精餾塔塔頂，另一部 分冷凝液送至環(huán)保工段進(jìn)行后處理。
[0066] 1#精餾塔的塔釜溫度為156?168°C。由塔釜采出的液相為含量高達(dá)99. 5%以上 的乙酸，可直接采出應(yīng)用。
[0067] C、丙酸精制
[0068] 來(lái)自步驟A的高沸點(diǎn)液相被送入2#精餾塔進(jìn)行進(jìn)一步精餾分離；精餾方式為常壓 精餾，回流比選用4。在2#精餾塔中，沸點(diǎn)較低的丙酸逐漸氣化進(jìn)入氣相、向上運(yùn)動(dòng)，其他高 沸點(diǎn)雜質(zhì)逐漸富集在液相中、向下流動(dòng)。
[0069] 2#精餾塔的塔頂溫度為141°C左右。由塔頂采出的氣相為含量大于99. 7%的丙 酸；氣相經(jīng)過(guò)冷凝器冷凝，一部分冷凝液作為回流返回2#精餾塔塔頂，另一部分冷凝液直 接采出應(yīng)用。
[0070] 2#精餾塔的塔釜溫度為194°C。由塔釜采出的液相為高沸點(diǎn)雜質(zhì)，直接送至環(huán)保 工段進(jìn)行后處理。
[0071] 在上述步驟A中，當(dāng)乙酸/丙酸的分離效果相同時(shí)，使用熱耦合噴射并流塔和使用 常規(guī)精餾塔的能耗如表1所示。
[0072] 表1熱耦合噴射并流塔和常規(guī)精餾塔的能耗對(duì)比
[0073]

【權(quán)利要求】
1. 一種甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，其特征在于：包括乙酸/丙酸分 離、乙酸精制和丙酸精制三個(gè)步驟；所述乙酸/丙酸分離的設(shè)備為熱耦合噴射并流塔（1)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，其特征在于具 體步驟為： A、 乙酸/丙酸分離 廢酸母液由熱耦合噴射并流塔（1)提餾段的頂部的進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行精餾；由精餾段塔頂 處采出包含乙酸及其它低沸點(diǎn)雜質(zhì)的低沸點(diǎn)氣相，冷凝后送入步驟B處理；由提餾段塔釜 處采出包含丙酸及其它高沸點(diǎn)雜質(zhì)的高沸點(diǎn)液相，送入步驟C處理； B、 乙酸精制 來(lái)自步驟A的低沸點(diǎn)氣相通過(guò)位于塔體中部的進(jìn)料口被送入1#精餾塔（2)中、進(jìn)一步 進(jìn)行精餾提純；由1#精餾塔（2)塔釜處采出高純度的乙酸、經(jīng)乙酸輸出管道（6)送出，由1# 精餾塔（2)塔頂處采出的低沸點(diǎn)雜質(zhì)通過(guò)低沸點(diǎn)雜質(zhì)輸出管道（5)送至環(huán)保工段進(jìn)行后處 理； C、 丙酸精制 來(lái)自步驟A的高沸點(diǎn)液相通過(guò)位于塔體中部的進(jìn)料口被送入2#精餾塔（3)中、進(jìn)一步 進(jìn)行精餾提純；由2#精餾塔（3)塔頂處采出高純度的丙酸、經(jīng)丙酸輸出管道（7)送出，由2# 精餾塔（3)塔釜處采出的高沸點(diǎn)雜質(zhì)通過(guò)高沸點(diǎn)雜質(zhì)輸出管道（8)送至環(huán)保工段進(jìn)行后處 理。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，其特征在于： 所述步驟A、步驟C為常壓精餾，所述步驟B為加壓精餾，塔壓為200kPa?300kPa。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，其特征在于： 所述步驟A的回流比為12?18,步驟B的回流比為1?4,步驟C的回流比為2?6。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，其特征在于： 所述步驟A的回流比為15,步驟B的回流比為2,步驟C的回流比為4。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法， 其特征在于：由步驟B采出的乙酸含量不小于99. 5%，由步驟C采出的丙酸含量不小于 99. 7%〇
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，其特征在于： 所述熱耦合噴射并流塔（1)包括塔體（11)和多層連續(xù)傳質(zhì)塔板，塔體（11)包括外塔（19)、 套裝在外塔（19)內(nèi)部的內(nèi)塔（18)，內(nèi)塔（18)和外塔（19)之間通過(guò)內(nèi)塔（18)的外壁隔離 成精餾段和提餾段；當(dāng)內(nèi)塔（18)是精餾段時(shí)，外塔（19)為提餾段；當(dāng)內(nèi)塔（18)為提餾段 時(shí)，外塔（19)為精餾段；每層連續(xù)傳質(zhì)塔板包括設(shè)置有升氣孔的塔板、位于升氣孔上方的 梯矩形帽罩（15)和降液系統(tǒng)；所述熱耦合噴射并流塔（1)的塔底設(shè)置有與提餾段相連通的 再沸器（9)，其塔頂設(shè)置有與精餾段相連通的冷凝器（10); 所述外塔（19)塔板為環(huán)形塔板，外塔（19)的降液系統(tǒng)為交替設(shè)置的降液管，每套降液 管包括溢流堰（14)、平行設(shè)置的降液板I (131)和降液板II (132)，降液板I (131)和降液 板II (132)之間形成降液通道（16)，降液通道（16)的上端設(shè)置有垂直于環(huán)形塔板的溢流堰 (14);降液板I (131)的上端與位于上層環(huán)形塔板上的另一降液管的溢流堰（14)相連接， 其下端與環(huán)形塔板和塔體固定密封連接；降液板II (132)的上端與上層環(huán)形塔板上的另一 降液管的降液板I (131)下端相連接，其下端與環(huán)形塔板之間設(shè)置有液體流出通道（135); 所述內(nèi)塔（18)塔板為圓形塔板，內(nèi)塔（18)的降液系統(tǒng)包括穿越塔板I中心的中心降 液管（134)、中間受液盤（136)、降液擋板（133)、導(dǎo)流管（139)和環(huán)形受液盤（138);中間受 液盤（136)和中心降液管（134)均設(shè)置成圓形，中間受液盤（136)位于中心降液管（134)的 下方，中心降液管（134)的直徑小于中間受液盤（136)的直徑，中間受液盤（136)的周邊、 垂直于中間受液盤（136)的上方交替設(shè)置有降液擋板（133)和導(dǎo)流管（139);導(dǎo)流管（139) 的底部高度高于中間受液盤（136);中心降液管（134)位于塔板I上方的位置相應(yīng)設(shè)置有 中心溢流堰；環(huán)形受液盤（138)位于下一層塔板的圓周上，并與進(jìn)口堰（7)固定相連；導(dǎo)流 管（139)的出口對(duì)應(yīng)落在環(huán)形受液盤（138)內(nèi)； 所述精餾段的塔板為與提餾段通過(guò)換熱入口和換熱出口相連通的換熱塔板，換熱塔板 的換熱入口和換熱出口位于提餾段降液系統(tǒng)之外的傳質(zhì)區(qū)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，其特征在于： 所述換熱塔板是中空的雙層塔板或者塔板表面設(shè)置有傳熱管的單層塔板，所述換熱管為直 管、彎管、盤管或螺旋盤管；所述換熱塔板的換熱出口低于換熱入口，換熱入口和換熱出口 位于不同的傳質(zhì)區(qū)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，其特征在于： 當(dāng)換熱塔板為雙層塔板時(shí)，升氣孔貫穿換熱塔板但不與換熱塔板的內(nèi)部連通；當(dāng)換熱塔板 為設(shè)有傳熱管的單層塔板時(shí)，傳熱管避開(kāi)升氣孔。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的甲醇羰基化法合成乙酸的廢酸母液回收方法，其特征在于 所述熱耦合噴射并流塔的運(yùn)行過(guò)程為： 原料液由提餾段頂部進(jìn)料，經(jīng)傳質(zhì)換熱后，到達(dá)提餾段底部的液相經(jīng)再沸器進(jìn)一步加 熱后采出高沸點(diǎn)組分，再沸器中分離出的氣體作為提餾段的氣相使用；到達(dá)提餾段頂部的 氣相被送入精餾段底部進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，到達(dá)精餾段頂部的氣相經(jīng)冷凝器冷凝，一部分作為 高純度的低沸點(diǎn)組分直接采出，另一部分作為回流重新從進(jìn)入精餾段頂部，經(jīng)過(guò)傳質(zhì)傳熱 后由精餾段底部排出、并經(jīng)管道重新回到提餾段頂部的原料液入口。
【文檔編號(hào)】C07C53/122GK104496787SQ201410854581
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月31日
【發(fā)明者】張繼軍, 陳學(xué)青, 王靜潔, 姚紅果 申請(qǐng)人:石家莊工大化工設(shè)備有限公司