从糠醛汽提蒸汽冷凝液中同时萃取回收糠醛和醋酸的方法技术

技术编号:10015633 阅读:193 留言:0更新日期:2014-05-08 11:09
本发明专利技术涉及一种从糠醛汽提蒸汽冷凝液中同时回收糠醛和醋酸的方法,包括:(1)糠醛汽提蒸汽冷凝液与萃取剂在萃取塔内逆流接触,塔顶得到含萃取剂、糠醛和醋酸的萃取相,塔釜萃余相为含有微量糠醛和醋酸的水;(2)萃取相进入萃取剂再生塔,分离后塔顶为含有微量水的糠醛和醋酸,塔釜为萃取剂,萃取剂冷却后返回萃取塔;(3)含有微量水的糠醛和醋酸进入糠醛精制塔,分离后塔釜得到糠醛,塔顶得到含水醋酸;(4)含水醋酸进入共沸精馏塔进行分离,塔顶分相器为水和共沸剂混合物,水从塔顶采出,共沸剂返回塔内,塔釜为醋酸。本发明专利技术方法可同时回收糠醛和醋酸,回收率高于90%,产品纯度高于99%,萃取效率高,单位能耗小。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种从糠醛汽提蒸汽冷凝液中同时回收糠醛和醋酸的方法,包括:(1)糠醛汽提蒸汽冷凝液与萃取剂在萃取塔内逆流接触,塔顶得到含萃取剂、糠醛和醋酸的萃取相,塔釜萃余相为含有微量糠醛和醋酸的水;(2)萃取相进入萃取剂再生塔,分离后塔顶为含有微量水的糠醛和醋酸,塔釜为萃取剂,萃取剂冷却后返回萃取塔;(3)含有微量水的糠醛和醋酸进入糠醛精制塔,分离后塔釜得到糠醛,塔顶得到含水醋酸;(4)含水醋酸进入共沸精馏塔进行分离,塔顶分相器为水和共沸剂混合物,水从塔顶采出,共沸剂返回塔内,塔釜为醋酸。本专利技术方法可同时回收糠醛和醋酸,回收率高于90%,产品纯度高于99%,萃取效率高,单位能耗小。【专利说明】
本专利技术属于化工产品纯化
,特别涉及一种从糠醛汽提蒸汽冷凝液中同时回收糠醛和醋酸的方法。
技术介绍
糠醛又名呋喃甲醛,是一种重要的杂环类有机化合物。以糠醛为原料直接或间接衍生出的化工产品达1600多种,广泛应用于医药、农药、树脂、日化、铸造、纺织、石油等行业。迄今为止,糠醛只能以植物纤维为原料制得,主要是玉米芯、甘蔗渣等,同时也是目前为数不多的几种以木质纤维素类生物质为原料大规模商业化生产的生物基平台化学品。目前糠醛生产国主要在中国、巴西、多米尼加、伊朗等发展中国家,而欧美、日本等发达国家已基本停止了糠醛生产。进入21世纪,随着石油价格的大幅上扬,糠醛的需求量不断增加,目前糠醛的市场价格超过了 10000元/吨。当前,我国糠醛生产能力超过20万吨/年,是世界上糠醛产量最大的国家,也是世界上最大糠醛出口国,主要销往欧美、日本、韩国等发达国家和地区。传统的糠醛生产是以富含有半纤维素的植物秸杆为原料(例如玉米芯、甘蔗渣等),在硫酸催化剂的作用下木质纤维素中的半纤维首先水解主要生成戊糖,戊糖再经脱水合环生成糠醛。由于糠醛在其反应条件下特别容易发生副反应,工业上往往通过连续往反应釜中通入水蒸汽的方式把反应生成的糠醛带出反应体系以提高糠醛收率。在糠醛生成的条件下,半纤维素分子侧链上的乙酰基也容易被氧化脱落从而生成醋酸,因此通入反应釜的汽提蒸汽会同时把糠醛和副产品醋酸带出反应体系,也就是说糠醛汽提蒸汽冷凝液中既含有糠醛也含有醋酸。 糠醒汽提蒸汽冷凝液中糠醒浓度约为5wt%~8wt%,醋酸浓度约为lwt%~2wt %。由于糠醛与水形成共沸物,为了得到成品糠醛,目前工业上采用五塔精制工艺从糠醛汽提蒸汽冷凝液中提取糠醛产品,而醋酸却残留在水中形成富含醋酸的糠醛废水。糠醛废水中由于含有醋酸以及微量的糠醛等有机物,COD值高达35000以上,若直接排放,对环境污染严重,同时也是资源的浪费。近年来国内学者成功开发采用萃取工艺回收糠醛废水中醋酸的技术,既回收了醋酸创造了经济效益,又使废水的COD值大幅下降,为进一步处理糠醛废水创造了条件。近年来,随着对液液萃取技术的深入研究,发现采用液液萃取法从糠醛水溶液中提取糠醛所需能耗要显著低于传统五塔精制工艺,该方法被认为是一种最有工业前景的糠醛提取新技术。但现有技术在从糠醛汽提蒸汽冷凝液中回收糠醛和醋酸时,需要先萃取糠醛,再在糠醛废水中萃取醋酸,存在分离效率比较低,能耗较高,工艺复杂的问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术提供一种从糠醛汽提蒸汽冷凝液中同时回收糠醛和醋酸的方法,包括如下步骤:(I)糠醛汽提蒸汽冷凝液与萃取剂在萃取塔内逆流接触,塔顶得到含有萃取剂、糠醛和醋酸的萃取相,塔釜得到的萃余相为含有微量糠醛和醋酸的水; (2 )步骤(1)中的萃取相进入萃取剂再生塔进行分离,塔顶得到含有微量水的糠醛和醋酸,塔釜得到萃取剂,萃取剂冷却后返回萃取塔; (3 )步骤(2 )中得到的含有微量水的糠醛和醋酸进入糠醛精制塔进行分离,塔釜得到糠醛,其纯度大于99wt%,塔顶得到含水醋酸; (4)步骤(3)中含水醋酸进入共沸精馏塔与共沸剂接触后进行分离,塔顶分相器得到水和共沸剂混合物,水从塔顶采出,共沸剂返回塔内,塔釜得到醋酸,其纯度大于99wt%。本专利技术方法中,步骤(1)中萃取塔所用萃取剂为复合萃取剂,所述萃取剂为12~16个碳原子的叔胺、碳数大于7的正烷醇(沸点高于180 °C)和含硝基芳烃衍生物的组合物,其中,叔胺占10wt%~60wt%,正烧醇占10wt%~30wt%,含硝基芳烃衍生物占10wt%~60wt%。优选,叔胺占20wt%~40wt%,正烷醇占10wt%~30wt%,含硝基芳烃衍生物占20wt% ~40wt%。本专利技术方法中,所述的含硝基芳烃衍生物具体可以是2-硝基间二甲苯、3-硝基间二甲苯、邻硝基苯甲醚、邻硝基甲苯中的一种或几种。本专利技术方法中,所用的萃取塔为脉冲填料萃取塔,其中塔内填料高度相当于5~20块理论塔板,萃取塔的操作条件为:萃取剂与糠醛汽提蒸汽冷凝液进料体积比为3~6:1,萃取温 度为30~50 °C,压力为常压,脉冲频率为0.01~10s—1,脉冲压力为100~500kPa。本专利技术方法中,萃取剂再生塔为填料塔,其中塔内填料高度相当于5~30块理论塔板,操作压力为5~90 kPa,回流比为I~5,塔顶温度60~100 V,塔釜温度140~220V。再生的萃取剂中糠醛和醋酸浓度之和小于0.05%。本专利技术方法中,糠醛精制塔为填料塔,其中塔内填料高度相当于5~30块理论塔板,操作压力为5~90 kPa,回流比为I~5,塔顶温度60~90 °C,塔釜温度100~140°C。塔底糠醛产品纯度大于99%(wt),塔顶为浓度为80%以上的粗醋酸。本专利技术方法中,所述共沸精馏塔为板式塔,其中塔内塔板数相当于5~20块理论塔板,常压操作,回流比为I~3,塔顶温度60~110 °C,塔釜温度105~130 °C。共沸剂与原料进料重量比为0.1~2。共沸精馏塔所用共沸剂为环己烷、醋酸乙酯、醋酸异丙酯、醋酸正丁酯中的一种。本专利技术方法具有如下优点: (I)本专利技术方法中,采用了高沸点的复合溶剂作为萃取剂,其中,含硝基芳烃衍生物本身对糠醛具有很高的选择性,而且还可以起到调节整个萃取剂组合物体系粘度的作用,能进一步提高萃取剂对醋酸的选择性;正烷醇既能促进含硝基芳烃衍生物对糠醛的选择性又能促进叔胺对醋酸的选择性,该萃取剂对糠醛和醋酸均具有很高的选择性,能够经过一次萃取操作同时回收糠醛和醋酸,糠醛回收率大于92%,醋酸回收率大于95%,萃余相可作为锅炉给水也可再经简单的处理后直接排放。(2)本专利技术方法,采用了高沸点的含硝基芳烃衍生物作为萃取剂,萃取剂沸点高于糠醛沸点,在糠醛与萃取剂分离过程中,可降低分离过程的能耗,而且分离得到的糠醛产品纯度高,并且使得糠醛废水处理难度大大降低,使得从糠醛汽提蒸汽冷凝液中提取糠醛和醋酸的效率大大提闻。(3)本专利技术方法中,所述萃取剂来源广泛、无污染,工艺过程简单,产品纯度高,糠醛和醋酸产品纯度均可达99%以上;【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术工艺流程示意图。【具体实施方式】结合图1,对本专利技术方法工艺流程进一步说明,糠醛汽提蒸汽冷凝液2和萃取剂7分别从塔顶和塔底进入脉冲填料萃取塔1,塔底有脉冲空气3鼓入,糠醛汽提蒸汽冷凝液2和萃取剂3在脉冲填料萃取塔I内逆流接触,经萃取分离后,分别在塔顶和塔釜得到萃余相4和萃取相5,所述萃余相4可以做本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种从糠醛汽提蒸汽冷凝液中同时回收糠醛和醋酸的方法,包括如下步骤:(1)糠醛汽提蒸汽冷凝液与萃取剂在萃取塔内逆流接触,塔顶得到含有萃取剂、糠醛和醋酸的萃取相,塔釜得到的萃余相为含有微量糠醛和醋酸的水; (2)步骤(1)中的萃取相进入萃取剂再生塔进行分离,塔顶得到含有微量水的糠醛和醋酸,塔釜得到萃取剂,萃取剂冷却后返回萃取塔;(3)步骤(2)中得到的含有微量水的糠醛和醋酸进入糠醛精制塔进行分离,塔釜得到糠醛,其纯度大于99wt%,塔顶得到含水醋酸;(4)步骤(3)中含水醋酸进入共沸精馏塔与共沸剂接触后进行分离,塔顶分相器得到水和共沸剂混合物,水从塔顶采出,共沸剂返回塔内,塔釜得到醋酸,其纯度大于99wt%;其中,萃取塔所用萃取剂为复合萃取剂,包括12~16个碳原子的叔胺、碳数大于7的正烷醇和硝基芳香烃化合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:薄德臣徐宏王红涛张胜中王海洋
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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