从包含乙酸的含水料流中回收乙酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种从包含乙酸的含水料流中回收乙酸的方法，所述方法包括以下步骤：(a)使含水料流与三正辛胺和1‑十一烷醇接触，其中三正辛胺和1‑十一烷醇的重量比为0.8:1至5:1，从而制备有机相(I)，其包含乙酸、三正辛胺和1‑十一烷醇，和水相(II)；和(b)从有机相中分离乙酸。

The method of recovering acetic acid from water containing material stream containing acetic acid

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】从包含乙酸的含水料流中回收乙酸的方法本专利技术涉及一种从包含乙酸的含水料流中回收乙酸的方法。所述含水料流任选进一步包含糠醛和/或甲醇。乙酸是世界上最重要的化学品之一。全球对乙酸的需求为每年约650万吨(Mt/a)。除用作家用醋之外，乙酸还主要用于生产聚乙酸乙烯酯、乙酸纤维素以及生产用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯的纯对苯二甲酸。乙酸既可通过工业合成也可通过细菌发酵生产。用于化学工业的乙酸仍然主要是由甲醇羰基化制得的。其他生产路线包括饱和烃的液相氧化或乙烯或乙烷的氧化。另一路线是发酵路线，其中将乙醇、糖或生物质发酵，在此期间形成乙酸。在一些生产路线以及大多数再循环料流中，需要从稀水溶液中回收乙酸。例如，在通过生物质热解生产乙酸中，需要从包含所述乙酸的含水料流中回收乙酸。来自纸浆生产商的含水废料流也可能包含乙酸。工业上面临的挑战是以经济的方式从含水料流中回收乙酸。在文献中，已经描述了数种从水溶液中回收乙酸的方法。公知的路线是通过沉淀。然而，这具有形成大量石膏或其他盐的缺点。另一路线是使乙酸与醇反应，然后回收形成的乙酸酯。另一已知方法是使用各种膜技术来回收乙酸。此外，存在许多基于亲和性的分离方法。对于所有这些方法，需要在足够好的亲和性以实现良好的分离与足够容易的再生步骤之间找到平衡。基于亲和性的回收方法之一是液-液萃取，其中通过转移至有机酸中来回收乙酸。该方法包括两个部分。首先，将乙酸萃取到溶剂中。随后，将溶剂再生，从而获得基本上纯的乙酸。由于萃取通常是环境友好且温和的方法，因此其已成为许多研究的主题。例如，C.S.López-Garzón和A.J.J.Straathof在Biotechnol.Adv.(2014)，http://dx.doi.Org/10.2016/i.biotechadv.2014.04.002中提供了通常可用于回收羧酸的萃取方法的良好综述。他们描述，为了实现从稀水溶液中有效地萃取这些羧酸，萃取溶剂通常由以下组分组成：(i)萃取剂，(ii)稀释剂，和任选的(iii)改性剂。萃取剂(i)是活性组分，主要通过与羧酸形成络合物而负责将羧酸转移到溶剂相中。H.M.IJmker等在SeparationandPurificationTechnology125(2014)256-263中描述了文献中考虑的三大类萃取剂，它们是：I.含碳键合的氧的萃取剂，例如醇或醚，II.有机磷萃取剂，例如三辛基氧化膦(TOPO)和磷酸三丁酯(TBP)，III.脂族胺萃取剂，例如三正辛胺(TOA)。稀释剂(ii)负责将络合物溶解在溶剂相中。典型的稀释剂为烷烃、醇和卤代烃。如果稀释剂没有所需的溶剂化能力，则络合物将形成单独的第三相，这将导致分离问题。在这种情况下，可以添加改性剂，该改性剂通过改善络合物的溶剂化来减少分离问题。长链醇是最常用的改性剂。CN101172940公开了可使用包含6-24个C的叔胺、正烷基醇和煤油的萃取剂来从稀乙酸或醛废水中回收乙酸。加入第三组分，即煤油以改善流动特性。该组分与萃取相的分离可能使溶剂的回收复杂化。CN103772329公开了一种使用萃取溶剂纯化包含乙酸和糠醛的料流的方法。将含有12-16个C的叔胺、含有多于7个碳原子的醇和含硝基的芳族烃衍生物的混合物用作萃取溶剂。同样在这种情况下，含硝基的芳族烃衍生物的分离可能使溶剂的回收复杂化。WO200014052公开了一种制备乙酸的微生物方法以及一种用于从发酵液中萃取乙酸的溶剂。据描述，通过使渗透物或离心物通过萃取器，在其中与处于合适助溶剂中的溶剂如二烷基胺和三烷基胺接触，或者与处于助溶剂中的磷酸三丁酯、乙酸乙酯、三辛基氧化膦和相关化合物接触，从而从渗透物或离心物中分离出所需的生物学产生的产物。提及的合适助溶剂为长链醇、己烷、环己烷、氯仿和四氯乙烯。US4353784公开了一种通过用有机萃取剂从含乙酸的水溶液中萃取并将萃取物蒸馏来回收乙酸的方法，所述方法包括第一步骤，即使用沸点比乙酸高并且能够形成非水相的叔胺作为有机萃取剂与含氧的高沸点有机溶剂一起进行萃取，所述有机溶剂选自二异丁基甲醇、isophorene、苯甲酸甲酯、磷酸三丁酯、3,3,5-三甲基环己酮和2-乙氧基乙基乙酸酯；通过将萃取液蒸馏而脱水的第二步骤；以及在减压蒸馏塔中在120-170℃的塔底温度下对脱水混合物进行蒸馏以蒸馏出乙酸并将其与有机萃取剂分离的第三步骤。J.M.Wardell和C.JudsonKing在JournalofChemicalandEngineeringData，23(2)，1978，144-148中描述了一项研究，其中研究了磷酰基和叔胺溶剂以及溶剂混合物，其用于从水中萃取乙酸和甲酸。本专利技术的目的是提供一种从包含乙酸的含水料流中回收乙酸的改进方法。令人惊讶地发现，通过对包含乙酸的含水料流实施其中使用萃取剂和稀释剂的特定组合的液-液萃取步骤，可以从所述含水料流中有效地回收乙酸。更特别地，本专利技术涉及一种从包含乙酸的含水料流中回收乙酸的方法，所述方法包括以下步骤：(a)使含水料流与三正辛胺和1-十一烷醇接触，其中三正辛胺和1-十一烷醇的重量比为0.8:1至5:1，从而制备：有机相(I)，其包含乙酸、三正辛胺和1-十一烷醇，和水相(II)；和(b)从有机相中分离乙酸。优选地，三正辛胺与1-十一烷醇的重量比为1:1至3:1。基于重量，本专利技术方法中的三正辛胺的用量优选等于或大于1-十一烷醇的用量。如果乙酸以较高的量存在于含水料流中(即，基于含水料流的总重量，含水料流包含5重量％或更多的HAc)，则这尤其重要。基于重量，三正辛胺的用量优选等于或大于1-十一烷醇的用量，因为如果三正辛胺-乙酸络合物的量高于可溶解在1-十一烷醇中的量，则萃取效率降低。在特别优选的实施方案中，三正辛胺与1-十一烷醇的重量比为1.5:1。本专利技术的方法优选用于从包含基于含水料流总重量为至少0.5重量％乙酸的含水料流中回收乙酸(也可表示为包含0.005乙酸质量分数的含水料流)。更优选地，用于通过本专利技术方法从中回收乙酸的含水料流包含基于含水料流总重量为至少1重量％的乙酸(质量分数为0.01)；甚至更优选地，包含基于含水料流总重量为至少3重量％的乙酸(质量分数为0.03)。优选地，本专利技术方法中使用的含水料流不包含超过40重量％的乙酸(其也可表示为包含0.40质量分数的乙酸的含水料流)，基于含水料流的总重量。更优选地，基于含水料流的总重量，所述含水料流包含至多35重量％(质量分数为0.35)的乙酸；最优选地，其包含至多30重量％(质量分数为0.30)的乙酸，基于含水料流的总重量。在本专利技术的一个实施方案中，使用源自乙酸的生物基路线，例如乙醇、糖或生物质的发酵的含水料流。因此，除乙酸以外，所述含水料流包含一种或多种选自甲醇、糠醛、甲酸、其他有机酸、酚类、呋喃类、糖衍生物的化合物。在本专利技术方法的步骤(a)中，使包含乙酸的含水料流与三正辛胺和1-十一烷醇接本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.从包含乙酸的含水料流中回收乙酸的方法，所述方法包括以下步骤：/n(a)使含水料流与三正辛胺和1-十一烷醇接触，其中三正辛胺和1-十一烷醇的重量比为0.8:1至5:1，从而制备：/n有机相(I)，其包含乙酸、三正辛胺和1-十一烷醇，和/n水相(II)；和/n(b)从有机相中分离乙酸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170629 EP 17178753.41.从包含乙酸的含水料流中回收乙酸的方法，所述方法包括以下步骤：
(a)使含水料流与三正辛胺和1-十一烷醇接触，其中三正辛胺和1-十一烷醇的重量比为0.8:1至5:1，从而制备：
有机相(I)，其包含乙酸、三正辛胺和1-十一烷醇，和
水相(II)；和
(b)从有机相中分离乙酸。


2.根据权利要求1的方法，其中三正辛胺与1-十一烷醇的重量比为1:1至3:1，优选为1.5:1。


3.根据权利要求1或2的方法，其中所述含水料流包含0....

【专利技术属性】
技术研发人员：A·戈拉克，M·斯基博罗夫斯基，H·库尔曼，D·兰夫特，
申请(专利权)人：诺力昂化学品国际有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL