(東莞市東能節(jié)能技術服務有限公司,廣東,東莞,523061)
【摘要】乙酸乙烯作為化工原料,在有機化工原料中有重要作用。就目前來看,市場對乙酸乙烯的需求量呈上升趨勢。在這種情況下,一些化工企業(yè)為了更好的滿足市場需求,開始結合自身實際情況,采取新的乙酸乙烯精餾工藝方法。用這種精餾工藝法來提取乙酸乙烯,不僅能節(jié)省能源,同時也能提高產品質量,提高化工企業(yè)效益,促進化工企業(yè)發(fā)展。本文主要從乙酸乙烯精餾工藝優(yōu)化必要性、乙酸乙烯精餾新方法方面出發(fā),對乙酸乙烯精餾工藝的優(yōu)化與節(jié)能進行相應探討。
【關鍵詞】乙酸乙烯精餾工藝;優(yōu)化;節(jié)能
隨著經濟的發(fā)展,人們生活水平的提高,原有的乙酸乙烯提純工藝已經不能滿足現代化需求。現代化市場要求化工廠不僅要提取更多乙酸乙烯產品,同時也要保證產品質量并達到節(jié)能目的。在這種情況下,化工廠就應該根據市場需求采取新方法對乙酸乙烯提純工藝進行優(yōu)化,使其更好的滿足現實需求。如何使精餾工藝法更好的發(fā)揮其作用,提取更多的乙酸乙烯并能達到節(jié)能優(yōu)化的目的,已經成為相應化工廠值得思索的事情。
1 乙酸乙烯精餾工藝優(yōu)化必要性
對于能源消耗來說,其一直是企業(yè)關注的焦點。畢竟能源消耗的高低與企業(yè)效益有直接關系。企業(yè)能源利用率高,企業(yè)成本才能下降,企業(yè)才能獲得更多利益,才能在市場競爭中占有有利地位。隨著各種能源技術不斷的進步,節(jié)能工作步伐也在不斷的加快,相關化工企業(yè)也不例外。就目前來看,化工企業(yè)中乙酸、乙烯精餾工藝方法已經不能更好的滿足現代化發(fā)展需求。原來乙酸乙烯精餾工藝是以酯化設備為主的生產工藝,其生產工藝流程為酯化塔、脫水塔、精制塔及回收塔四部分組成。正常情況下,乙酸乙烯從酯化塔底部持續(xù)進入后酯化塔后,塔頂就會持續(xù)采出乙酸乙酯、乙醇和水,當其冷卻之后就會分相,上層有機相中乙酸乙酯、乙醇和水一部分分水后會直接進入另一個脫水塔中,之后脫水塔塔底物就會流進精制塔,在精制塔頂端會分離出乙酸乙烯,塔底重新組分以酯化塔頂部脫水塔分出來的還有少量水、乙酸乙烯和乙醇組成的水相一起進入回收塔?;厥账數挠袡C相就會返回酯化塔,塔釜中的廢水也會排出。因此,這種工藝歷程是利用乙酸乙烯、乙醇和水組成的恒沸物與常溫下互溶度的差別進行的精餾、冷凝和回流脫水的。然而,乙酸乙烯、乙醇和水組成的恒沸物所含的水量及常溫下部分互溶的含水量畢竟相差較小,這就使得回流酯的帶水能力較差容易造成酯化塔和回流塔回流過大,而使乙酸乙烯生產能耗變高。從上述敘述中可以看出,原有的乙酸乙烯蒸餾工藝不僅工藝流程繁瑣,其消耗的能耗也比較高,這些對化工企業(yè)來說是非常不利的,不僅不能提高能源利用率,降低成本,反而會消耗更多能源,增加不必要的成本,降低企業(yè)效率,甚至會使化工廠在市場競爭中處于不利地位。在這種情況下,有必要對原有的乙酸乙烯精餾工藝進行優(yōu)化,以便更好的滿足當下企業(yè)和市場需求。
2 乙酸乙烯精餾新方法
2.1 促進劑萃取精餾法
在乙酸乙烯書體重加入適量的促進度,這樣不僅能使乙酸乙烯更好與水分離,同時也能減少水中乙酸乙酯含量,減少回收能耗。在提取乙酸乙酯的過程中,可以采用CM或是CL萃取液來提取,用這兩種萃取液對其進行乙酸乙酯進行提取的好處是能對酯化塔頂組進行冷卻分層,分層后能經過萃取柱萃取脫水,之后在進入酯化塔回流脫水或進入脫水塔。正常情況下萃取比為0.5,經過三級錯流萃取后能從有機相中提出濃度為89.7%提高至98.6%,能將水的濃度降至0.6%,水中的乙酸乙酯容量也會降至2.56%。在此基礎上,采用熱量衡算可以知道這種分離方法與傳統(tǒng)工藝放比較,能節(jié)省40%左右的能耗,同時其工藝相對穩(wěn)定,其中的促進劑也容易回收,是現在乙酸乙烯工藝最佳選擇。
2.2 機溶劑萃取法
機溶法最大的好處就是在萃取乙酸乙烯的過程中能避免設備腐蝕,不僅能耗低,其產品濃度也相對較高。在這里機溶劑是以多元醇為主的有機萃取劑,用這種多元醇為主的有機萃取劑,效果比較好。不管是乙二醇、丙三醇,還是一丙二醇、一丁二醇,其都能將有溶解性的乙酸乙烯中水和乙酸乙烯進行分層。這種方法的主要工藝是萃取塔和三個精餾塔,在萃取過程中,能將其水、乙醇、乙酸乙烯組成三元共沸物,其比例為6%、7%、87%。這種方法能從塔頂或是塔底將萃取劑送入萃取塔中,萃取塔定就能采取相應酯相,從塔底取相并將相應酯相送入相應精餾塔中,其塔頂就能提出純度為99.1%的乙酸乙酯產品,在這以后,應該從塔釜中取出微量水和乙醇,再將其與萃取劑混合并重復利用,最后將萃取塔的萃相送回塔中進行真空操作,但是操作的過程中必須保證其壓力在6.56×106~1.32×106pa之間。只有在這種情況下,才能將塔釜中的純粹劑返回利用并將塔頂的產物送到乙醇回收塔中。當塔釜出水的時候,水、乙醇、乙酸乙烯組成三元共沸物就會返回萃取塔中,塔中下部就會提取96%左右的乙醇。
2.3 恒沸劑恒沸蒸餾法
恒沸劑恒沸蒸餾法是在恒沸物利用本身存在的恒沸劑消耗高,提取乙酸乙烯純度低等問題不能更好的提取產品的基礎上研究出來的。恒沸劑恒沸蒸餾法在使用的過程中會加入一種恒沸劑,這種恒沸劑在提取產品過程中不會與乙酸乙烯產生相應恒沸物,卻能提出高濃度的乙酸乙烯產品,同時減少工藝流程中不必要環(huán)節(jié)。一般情況下恒沸劑中會包含二氯甲烷、二氯乙烷、三氯乙烷、單氯代丁烷等。這些恒沸劑最大特點就是不與乙酸乙醇產生恒沸物。在這種情況下,恒沸劑與乙醇和水形成的恒沸物要比乙酸乙烯與水形成的沸點要低得多。因此,容易分離。這種方法的工藝流程是兩個蒸餾塔構成的。其中一個塔中部會連續(xù)進入乙酸乙烯、水、乙醇及適當的恒沸劑,在塔底偏上的地方能采取乙酸乙烯,塔頂蒸出恒沸物,其冷卻后會分相,處在底層含有少量乙醇乙烯、水及恒沸劑會直接回流,此時其頂部是乙醇和水相,少量恒沸劑會從塔的中上部進入另外一個塔中。之后另外一個塔中回收的恒沸劑會返回第一個塔中和原來的材料混合在一起,實現其循環(huán)利用?;厥盏暮惴袆┻M入第一個塔中,在其中下部就能采取濃度為95%的乙醇,同時塔釜會出水。這種方法不僅工藝流程簡單,乙酸乙烯回收率及純度也比較高,都能達到95%以上。
結束語:
隨著經濟的發(fā)展,用到乙酸乙烯產品的地方越來越多,對其質量要求也越來越高,化工產業(yè)的競爭也越來越激烈。而乙酸乙烯酯化反應作為一個可逆反應,在其反應平衡時,就應該將產物中的水清除,以提高乙酸乙烯產率。然而,傳統(tǒng)的精餾法因能耗高和產品率低等缺點,不能提出更多純度高的乙酸乙烯產品。在這種情況下,化工廠家要想在激烈的市場競爭環(huán)境下,占有有力地位,就應該對原有的精餾法進行改進并在此基礎上采取新的精餾法,以便更好的滿足時代發(fā)展需求。
參考文獻
[1] 許振良,袁海寬,程亮.中空前衛(wèi)滲透氣話復合膜強化乙酸乙酯化脫水的研究[C].新膜過程研究與應用研討會論文集.2008.(12).
[2]趙之山,王良恩,劉家棋,吳燕翔,蘇文瑞,沈建南.乙酸乙酯催化精餾水解工藝研究.[J].化學工程2003.31.(3).
[3]何華祥.優(yōu)化整合醋酸蒸餾系統(tǒng)降低裝置的能源消耗[J].上?;?2011.6.(6).
[4]于偉民,薛永強,梁喜良,杜程.乙酸乙酯的精制方法[J].技術交流.2005.2.(27).
[5] 袁海寬,許振良.PV膜強化乙酸乙酯酯化反應精餾過程的研究[J].浙江工業(yè)大學學報.2011.4.(39).