一種醋酸乙酯的工業化生產方法及其生產裝置的製作方法
2023-07-25 07:08:21
專利名稱：一種醋酸乙酯的工業化生產方法及其生產裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種醋酸乙酯的生產方法，特別涉及一種回收塔加熱方式的改 進方法。本發明還涉及一種上述方法使用的裝置。
背景技術：
乙酸乙酯，又名醋酸乙酯，是應用最廣泛的脂肪酸酯之一，具有優良的溶解性 能,是一種快乾性的、極好的工業溶劑,被廣泛用於醋酸纖維、乙基纖維、氯化橡 膠、乙烯樹酯、乙酸纖維樹酯、合成橡膠等生產；也可用於生產複印機用液體 硝基纖維墨水；在紡織工業中用作清洗劑；食品工業中用作特殊改性酒精的香 味萃取劑；香料工業中是最重要的香料添加劑，可作為調香劑的組分。以外，醋 酸乙酯也可用作粘合劑的溶劑、油漆的稀釋劑以及製造藥物、染料的原料。
醋酸乙酯製備方法主要有乙酸酯化法、乙醛縮合法、乙烯加成法和乙醇脫 氫法等。目前，國內工業化生產醋酸乙酯普遍採用的是傳統硫酸催化酯化法， 在醋酸乙酯生產過程中，會產生大量的工藝廢水，此水中含有醇和酯，直接排 放入地溝，將會造成環境汙染。若採用低壓蒸汽加熱進行精餾分離的話，由於 有機物的含量太低，對精餾塔的要求太高，精餾塔的操作極不穩定，經常造成 排放廢水的COD超標。
改進後的結果顯示，蒸汽熱能利用率明顯提高，回收塔節約加熱蒸汽10%， 取得顯著的經濟效益；回收塔穩定性提高，排放廢水的COD合格率不低於98%
發明內容
該方法結構簡單，高效節能，安全可靠。
本發明的另一目的在於提供了一種上述方法使用的裝置。
本發明的醋酸乙酯的工業化生產方法，包括原料乙酸、乙醇經過酯化釜、 酯化塔酯化，粗酯從酯化塔出來後經過精餾塔進行精製，其特徵在於還包括 利用低品質加熱蒸汽作為回收塔的熱源，採用精餾分離的方法回收來自酯化塔 及精餾塔的各分相器排出的酯水混合物，分離出酯醇質量分數較高的混合物。
所述來自酯化塔及精餾塔的各分相器排出的酯水混合物是含有5 10%重 量的醋酸乙酯、5 10°/。重量的乙醇和80 卯％重量的水，溫度為30 5(TC的混 合液，所述混合液經處理後，得到含量為70 80%重量的醋酸乙酯、10 15% 重量的乙醇和溫度為30 5(TC、 5 20%重量的水。
本發明公開的一種處理醋酸乙酯生產過程中酯化和精餾工序各分相器排放 工藝廢水的裝置，包括回收塔、回收釜、冷凝器、分相器、汽液分布器、產品 貯槽，其中回收塔為主要分離裝置，為達到一定的分離效果，內裝一定高度 的不鏽鋼絲網填料。酯化和精餾工序產生的工藝廢水從回收塔中進入，經過分 布器後在塔內均勻分布；塔頂與冷凝器相連，含酯、醇較高的汽相混合物經過 循環水冷凝成液相後，進入分相器進行分離，酯相作為產品進入貯槽收集起來， 再返回酯化系統；水相作為回流液，全部從塔頂返回。回收塔底與回收釜相連， 回收釜採用內浸蛇管通入低壓蒸汽的方式進行加熱，水相沸騰後產生的汽相沿 回收塔底的升汽管上塔，與從上往下的回流液進行傳質和傳熱，起到分離效果。 這樣經過精餾分離，不含酯、醇的廢水從釜底排放掉。由於進水酯、醇的含量 太低，精餾塔的操作極不穩定，經常造成排放廢水的COD超標。
本發明是在常規廢水回收生產裝置的基礎上，增設汽液分布器後，採用低 品質的蒸汽直接對回收釜裡的廢水和回流液進行加熱，提高換熱效果，達到節能降耗的目的。低品質蒸汽的利用促進了回收塔運行的穩定，排放廢水的合格 率明顯提高。
本發明與現有技術相比，具有以下優點
(1) 本發明與常規流程相比並未改變原回收塔的工藝及操作參數，但是本 發明通過利用汽液混合器，採用低品質蒸汽直接加熱，極大提高蒸汽的加熱效 率，起到節約蒸汽的作用率。
(2) 本發明的方法不需改變原回收塔的工藝操作參數，適合於現有的常規 醋酸乙酯生產裝置的節能改造。
(3) 本發明的經濟效益顯著，能大幅度降低生產過程能耗，與常規加熱方 式相比，新方法能耗下降10%，設備投資費用增加5%，按年產3.5萬噸醋酸乙 酯生產裝置計，每年可節省操作費用94.5萬元。
圖1為本發明的工藝流程示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，其中l一回收釜；2—回收塔；3—冷凝器；4—分相器；5— 產品儲槽；6"f氏壓進汽；
7—塔中進水；8—去汙水處理。
工藝廢水7由回收塔2塔中部進入，下經塔底進入回收釜1，由低壓蒸汽6 加熱，氣相進入回收塔，塔頂蒸汽經過冷凝器3冷卻後到分相器4， 一部分回流 到回收塔2， 一部分作為回收產品到產品儲罐5，塔底同時才出一部分處理過的 廢水8到汙水處理。實施例生產工藝如下將含有5 10y。重量的醋酸乙酯、5 10%重量的乙 醇和80 卯％重量、溫度為30 5(TC的工藝廢水經處理後，得到含量為70 80% 重量的醋酸乙酯、10 15%重量的乙醇和溫度為30 50°〇、5 20%重量的水。
1、與常規工藝相比，每生產1噸醋酸乙酯能夠節約能耗費用27元，具體節 省的能耗如表1所示。
項目常規加熱方式改進後的方
式
每噸產品能耗
0.5MPa蒸汽/t2.52.25
水/t1.51.5
電/kWh4040
每噸產品能耗費用
0.5MPa蒸汽/元275248
水/元1.212
電/元2424
合計300.2273.2
表l
其中蒸汽以110元/t，電以0.6元/kWh，水以0.8元/t計算。 2、與常規工藝相比需要增加1套汽、液分布器，同時省去了回收釜1的加 熱蛇管。
對於總投資1100萬元、年產3.5萬噸的醋酸乙酯裝置，通過回收塔加熱方式 的改變，設備投資增加約50萬元，佔設備總投資的5%，但是每年可節省低壓 蒸汽的費用約94.5萬元，改造的簡單投資回收期通常不到200天。
權利要求
1、一種醋酸乙酯的工業化生產方法，包括含有乙酸、乙醇的原料經過酯化釜、酯化塔酯化後，經過精餾塔精餾製得醋酸乙酯，其特徵在於還包括利用低品質加熱蒸汽作為回收塔的熱源，採用精餾分離的方法回收來自酯化塔及精餾塔的各分相器排出的酯水混合物，分離出酯醇質量分數較高的混合物。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述來自酯化塔及精餾塔的各分 相器排出的酯水混合物是含有5 10%重量的醋酸乙酯、5 10%重量的乙醇和80 卯％重量的水，溫度為30 5(TC的混合液，所述混合液經處理後，得到含 量為70 80%重量的醋酸乙酯、10 15。/。重量的乙醇和溫度為3(TC 50。C、 5 20%重量的水。
3、 一種實現權利要求1 2之一所述方法的裝置，包括回收塔、回收釜、冷凝 器、分相器、汽液分布器、產品貯槽，其特徵在於回收塔為主要分離裝置， 廢水從回收塔中部進入，冷凝器一端與回收塔的塔頂相連，冷凝器另一端接分 相器，分相器連接產品貯槽；回收塔下部與回收釜相連，回收釜裡安裝汽液分 布器。
全文摘要
本發明為一種醋酸乙酯的工業化生產方法和醋酸乙酯的生產裝置，其生產方法的特徵在於採用低品質的加熱蒸汽作為熱源，採用精餾分離的方法回收來自酯化塔及精餾塔的各分相器排出的酯水混合物，分離出酯醇質量分數較高的混合物。所述方法使用的裝置，包括回收塔、回收釜、冷凝器、分相器、汽液分布器、產品貯槽。本發明的方法能夠節省廢水回收塔的加熱蒸汽，極大提高過程的熱能效率，並能使能耗下降10％，並增加塔運行的穩定性。本方法適用於醋酸乙酯的生產領域。
文檔編號C07C69/00GK101486641SQ20091003722
公開日2009年7月22日 申請日期2009年2月16日 優先權日2009年2月16日
發明者於冬娥, 趙澤明 申請人:江門謙信化工發展有限公司