申请日2016.08.30
公开(公告)日2017.02.08
IPC分类号C07C51/44; C07C53/08
摘要
本发明涉及一种热泵‑多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法，属于醋酸回收技术领域。本发明采用热泵‑多效精馏组合系统回收醋酸，热泵塔塔顶蒸汽经压缩后，不仅可用作热泵塔塔底热量，还能对含醋酸废水预热，并作为下一个精馏塔再沸器的热源，相对于单独地多效精馏系统能耗更低。此外，本发明方法适用于低浓度醋酸废水中醋酸的回收，所得的醋酸纯度高，回收率也高。同时，本发明醋酸回收不需加入其它溶剂，工艺简单，不会带来其它物质的污染。本发明是一种操作简单、成本低、能耗小、醋酸纯度及回收率高的从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法。
摘要附图
权利要求书
1.一种热泵-多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法，其特征在于，所述方法采用热泵-多效精馏组合系统回收醋酸。
2.如权利要求1所述一种热泵-多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法，其特征在于，所述热泵-多效精馏组合系统由热泵塔和提纯塔构成，热泵塔塔顶蒸汽一部分用于提纯塔再沸器供热，另一部分经压缩机压缩后给热泵塔再沸器供热，再对稀醋酸进料预热后返回热泵塔塔顶，热泵塔塔底物料经提纯塔精馏后，塔底得到醋酸产品。
3.如权利要求1所述一种热泵-多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法，其特征在于，所述热泵-多效精馏组合系统由热泵塔和提纯塔构成，热泵塔塔顶蒸汽全部经压缩机压缩后，先向热泵塔再沸器供热，再对稀醋酸进料预热，最后向提纯塔再沸器供热，热泵塔塔底物料经提纯塔精馏后，塔底得到醋酸产品。
4.如权利要求2或3所述一种热泵-多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法，其特征在于，所述热泵塔及提纯塔选自不同压力的加压精馏塔、常压精馏塔和减压精馏塔。
5.如权利要求2或3所述一种热泵-多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法，其特征在于，所述热泵塔为填料塔或板式塔，所述提纯塔为填料塔或板式塔。
6.如权利要求2或3所述一种热泵-多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法，其特征在于，所述热泵塔的理论塔板数为15-120，回流比为1.0-7.0，压力为0.10-0.50MPa。
7.如权利要求2或3所述一种热泵-多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法，其特征在于，所述提纯塔的理论塔板数为15-120，回流比为1.0-7.0，压力为0.01-0.06MPa。
8.如权利要求7所述一种热泵-多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法，其特征在于，当热泵塔压力大于0.3MPa时，提纯塔为常压精馏塔。
说明书
一种热泵-多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法
技术领域
本发明属于醋酸回收技术领域，具体为一种热泵-多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法。
背景技术
醋酸是一种重要的常用化工原料或产品，许多化工过程均涉及到醋酸的利用和回收。最早是采用普通精馏法分离水-醋酸混合物以回收醋酸，该法需要的塔板多，回流比大，回收率低，能耗高;最老的节能方法是加醋酸酯或物理性质与醋酸相近的物质进行共沸精馏，其操作条件较难掌握，并且分离后的水中仍含有共沸剂和少量醋酸，需要再回收，节能的幅度不大。近年来，一些研究者进行了以液-液萃取精馏的方法分离水和醋酸的研究，利用一种与水不互溶且沸点显著高于醋酸并与醋酸有强烈亲和力的溶剂，如二甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N-甲酰吗啉、环丁砜、烷基乙醇胺等，将醋酸从水中转移至加入的溶剂中，再利用精馏方法将溶剂与醋酸分离，达到萃取分离水-醋酸的目的，该法由于所选溶剂在水中有一定的溶解度，往往带来第三种物质的污染。
发明内容
本发明的目的在于提供一种热泵-多效精馏系统从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法，本发明在保证获得高纯度醋酸的同时，还可大大降低能耗。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种热泵-多效精馏从低浓度醋酸废水中回收醋酸的方法，采用热泵-多效精馏组合系统回收醋酸。
作为本发明的一种优选，所述热泵-多效精馏组合系统由热泵塔和提纯塔构成，热泵塔塔顶蒸汽一部分用于提纯塔再沸器供热，另一部分经压缩机压缩后给热泵塔再沸器供热，再对稀醋酸进料预热后返回热泵塔塔顶，热泵塔塔底物料经提纯塔精馏后，塔底得到醋酸产品。
作为本发明的一种优选，所述热泵-多效精馏组合系统由热泵塔和提纯塔构成，热泵塔塔顶蒸汽全部经压缩机压缩后，先向热泵塔再沸器供热，再对稀醋酸进料预热，最后向提纯塔再沸器供热，热泵塔塔底物料经提纯塔精馏后，塔底得到醋酸产品。
作为本发明的一种优选，所述热泵塔及提纯塔选自不同压力的加压精馏塔、常压精馏塔和减压精馏塔。
作为本发明的一种优选，所述热泵塔可以是填料塔，也可以是板式塔，优选为更经济的板式塔。所述提纯塔可以是填料塔，也可以是板式塔，优选为填料塔。
作为本发明的一种优选，所述热泵塔的理论塔板数为15-120，回流比为1.0-7.0，压力为0.10-0.50MPa。
作为本发明的一种优选，所述提纯塔的理论塔板数为15-120，回流比为1.0-7.0，压力为0.01-0.06MPa。进一步，当热泵塔压力大于0.3MPa时，提纯塔为常压精馏塔。
热泵精馏的原理为：将热泵塔塔顶蒸汽全部经压缩机压缩，并向再沸器提供热量，仅需要一个塔，不再需要外部提供蒸汽加热，相当于无限多级的多效精馏。若压缩蒸汽用来作为下一个精馏塔再沸器的热源，就形成了热泵-多效精馏组合系统的精馏方式。这样，在整个流程中，除开车时需要加热蒸汽外，热泵塔塔顶蒸汽经压缩机压缩后的热量足够热泵塔和提纯塔再沸器供热，整个精馏过程不再需要外部蒸汽，能耗大大降低。由于流程短，使得设备投资低，装置操作简单。当然，如果原料中还含有其它杂质，可根据情况在其它塔增加冷凝介质等。
在精馏过程中，精馏塔的分离能力，主要取决于精馏塔所相当的理论板数和回流比的大小。回流比的大小，对精馏过程的分离效果和经济性有着重要影响。增大回流比，就可提高产品纯度，但也增加了能耗。因此，在精馏设计时，回流比是一个需认真选定的参数。
本发明的有益效果：本发明采用热泵-多效精馏组合系统回收醋酸，热泵塔塔顶蒸汽经压缩后，不仅可用作热泵塔塔底热量，还能对含醋酸废水预热，并作为提纯塔再沸器的热源，相对于单独的多效精馏系统能耗更低。此外，本发明方法适用于低浓度醋酸废水中醋酸的回收，所得的醋酸纯度高，回收率也高。同时，回收醋酸不需加入其它溶剂，工艺简单，不会带来其它物质的污染。