[发明专利]醋酸脱水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种醋酸脱水的方法。

背景技术

在对二甲苯氧化生产对苯二甲酸的过程中，通常使用醋酸作为有机溶剂。氧化过程中生成的大量水稀释了醋酸溶剂，而反应需要合适浓度的醋酸溶剂。为了保证溶剂中醋酸的浓度，通常使用醋酸脱水塔分离出溶剂中多余的水。随着生产规模的扩大，醋酸脱水塔的操作费用日益高涨。

常规的直接精馏脱水由于在醋酸低浓度时相对挥发度较小的缘故，通常采用增加塔板数以及增大回流比的方法降低塔顶出料中醋酸的浓度，导致能耗指标高的同时还使装置投资成本上升。工程上出于经济性考虑，一般塔顶醋酸浓度要求低于0.8重量％，塔顶出料作为废水排出。

总之，现有技术中存在醋酸脱水过程能耗高的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在醋酸脱水过程能耗高的问题，提供一种新的醋酸脱水的方法。该方法具有能耗低的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种醋酸脱水的方法，包括以下步骤：

a)醋酸水溶液1从中部进入醋酸脱水塔2，经精馏分离后，塔顶得到气相物流3，塔釜得到液相物流7；物流3经冷凝器4换热冷凝后，分为物流5和物流6，物流5作为塔顶产品出料进入后续流程，物流6返回醋酸脱水塔2顶部；物流7经再沸器8换热后，分为物流9和物流10，物流9返回醋酸脱水塔2底部，物流10作为塔釜产品出料进入后续流程；

b)换热介质环己烷在冷凝器4与气相物流3换热后汽化为环己烷蒸汽，环己烷蒸汽进入压缩机11压缩升温，升温后的环己烷蒸汽进入再沸器8与塔釜液相物流7换热；在再沸器8中换热后的环己烷蒸汽进入节流减压设备12减压后，回流至冷凝器4再次与塔顶气相物流3换热。

上述技术方案中，醋酸脱水塔2的操作条件：塔板数优选范围为60～120块，更选范围为80～100块；塔釜温度优选范围为105～160℃，更优选范围为110～150℃；塔顶温度优选范围为100～135℃，更优选范围为100～125℃；操作压力优选范围为0.1～0.4MPa，更优选范围为0.1～0.25MPa；物流6与物流5的重量比优选范围为0.5～10，更优选范围为2～4；物流9与物流10的重量比优选范围为1～17，更优选范围为4～9。冷凝器4的操作条件：管程操作压力优选范围为0.1～0.4MPa，更优选范围为0.1～0.25MPa；操作温度优选范围为100～135℃，更优选范围100～125℃。壳程操作压力优选范围为0.1～0.3MPa，更优选范围为0.1～0.25MPa；操作温度优选范围为80～125℃，更优选范围为80～115℃。再沸器8的操作条件：管程操作压力优选范围为0.1～0.4MPa，更优选范围为0.1～0.25MPa；操作温度优选范围为105～160℃，更优选范围为110～150℃。壳程操作压力优选范围为0.15～0.8MPa，更优选范围操作为0.25～0.7MPa；温度优选范围为110～400℃，更优选范围为130～400℃。以重量百分比计，醋酸水溶液1中醋酸的含量为20～80％，水的含量为20～80％。换热介质水优选方案为走冷凝器4和再沸器8的壳程，物流3优选方案为走冷凝器4的管程，物流7优选方案为走再沸器8的管程。

本发明方法中，换热介质环己烷在冷凝器4与气相物流3换热后，得到的环己烷蒸汽的温度优选范围为100～125℃，压力优选范围为0.1～0.3MPa。环己烷蒸汽经压缩机压缩升温后，温度优选范围为110～400℃，压力优选范围为0.15～0.8MPa。升温后的环己烷蒸汽进入再沸器8给塔釜液相物流7加热后，温度优选范围为110～180℃，压力优选范围为0.1～0.8MPa。在再沸器8中换热后的环己烷蒸汽进入节流减压设备12减压后，温度优选范围为100～125℃，压力优选范围为0.1～0.3MPa。

本发明方法在醋酸常规精馏脱水塔生产装置的基础上，通过对醋酸脱水塔进行加压操作，并增设一套闭式热泵循环系统，以环己烷作为换热介质，从较低温位的塔顶冷凝器取热，经压缩机压缩后提高能量品位，用于塔釜再沸器供热，达到了节能降耗的目的。与常规直接精馏脱水工艺流程相比，采用本发明方法，能耗下降40～80％，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本发明工艺流程示意图。

图1中，1为醋酸水溶液进料，2为醋酸脱水塔，3为塔顶气相出料，4为塔顶冷凝器，5为塔顶产品出料，6为塔顶回流流股，7为塔底液相出料，8为再沸器，9为塔底回流流股，10为浓醋酸产品出料，11为压缩机，12为节流减压设备。