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CN101312936A - 乙酸脱水系统及其方法 - Google Patents

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CN101312936A CNA2006800439046A CN200680043904A CN101312936A CN 101312936 A CN101312936 A CN 101312936A CN A2006800439046 A CNA2006800439046 A CN A2006800439046A CN 200680043904 A CN200680043904 A CN 200680043904A CN 101312936 A CN101312936 A CN 101312936A
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Abstract

一种具有成本与能量效益的用于从废水流中回收乙酸的蒸馏技术，该废水流含有在对苯二甲酸制造过程中产生的乙酸与水，该技术利用一液－液萃取柱配合一下游脱水蒸馏柱在共沸蒸馏或是传统蒸馏的使用条件下来回收乙酸。液－液萃取柱产生一含有萃取溶剂与乙酸的萃取物，该萃取物被送至脱水蒸馏柱中，在这里萃取溶剂与乙酸得以分离。该脱水蒸馏柱可利用一冷凝系统来回收能量。所述冷凝系统可为一蒸气产生器，其将蒸气凝结为浓缩的乙酸流并产生低压蒸气。任何水中残留的乙酸都会加以处理。

Description

乙酸脱水系统及其方法
技术领域
本发明总的涉及一种用于蒸馏工业化学品的化学过程，特别是一种用于从水中回收乙酸的蒸馏系统与方法。本发明特别适用于对苯二甲酸制造中乙酸的回收。
背景技术
对苯二甲酸被用于多种工业应用与化学过程中。例如，对苯二甲酸是用来制造聚酯的原材料，如用于纺织与包装的达克隆(DACRON)聚酯。在商业上可取得的MYLAR的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是一种非常坚韧的聚酯材料，并被用于一系列工业与消耗产品，包括饮料容器与蛤壳式包装。纯化的对苯二甲酸(PTA)为适用于精炼工业应用的高等级对苯二甲酸。
对苯二甲酸是由氧分子与对二甲苯在催化剂存在下进行反应所制得。用作对苯二甲酸溶剂的乙酸在氧化反应中产生的水中得以稀释。在制造对苯二甲酸的设备中，乙酸与水会被送往脱水单元，从而在废水处理而排放的水中回收乙酸。
有三种不同的乙酸脱水处理方式在制造对苯二甲酸的设备中实施，即：(1)传统蒸馏法，(2)共沸蒸馏法，和(3)液-液萃取法。传统蒸馏法是利用混合物中不同成分的沸点对它们加以分离，该方法被广泛地用作从水中回收乙酸的主要单元操作。通常，用一个或多个塔来处理含有不同浓度乙酸的不同的液流。自蒸馏塔出来的产物为由浓缩的乙酸组成的底部流和理想上应为纯水的顶部流，这样可减少有价值的乙酸溶剂的损失和减少下游废水处理费用的负担。
但是，由于乙酸/水系统的高度非理想的气/液平衡特性，故自废水中蒸馏出乙酸的效率并不理想。因此，为了得到乙酸含量低至重量百分比为0.5至0.8％的顶部流，传统蒸馏系统需要大量的理论级数，即实际塔板，以及高的回流率。接着，在中和与消耗掉其中任何残存的乙酸之前，对顶部废水进行处理以回收一些有机副产物。
传统蒸馏法需要相对大型的塔与柱，因此必须承担相当大的初期资本投资与后续的高能量操作成本。并且，传统处理系统无法有效率地产出大体上不含乙酸的蒸馏液。这样，制造者必须解决低乙酸产率与昂贵的废水处理的问题，而这些问题由于现存下游废水处理设备的容量限制与不断提高的严苛的排放标准而成为难题。
在共沸蒸馏法中，共沸剂，如乙酸烷基酯在脱水柱中与水形成低沸点共沸混合物，以提高乙酸与乙酸烷基酯/水共沸混合物之间分离的相对挥发性。在对苯二甲酸设备中，共沸蒸馏柱是在环境压力下操作的。相较于达到相同分离效果的传统蒸馏法而言，使用共沸剂的方法可减少对能量或理论阶个数的需要。在乙酸/水的脱水柱中，共沸蒸馏法一般可减少20％～40％能量(如蒸气)的消耗，然而却可达到蒸馏水中仅含300～800ppm相对较低浓度的乙酸含量。
最后，为了将乙酸浓度降低至重量百分比为0.1％～20％，对苯二甲酸生产中的液-液萃取技术利用特殊萃取剂自水流中回收乙酸。此萃取剂优选地溶解乙酸；当萃取完成时，需要一系列复杂的蒸馏步骤自再循环回萃取阶段的萃取剂中分离出乙酸。典型的萃取剂包括乙酸盐、胺、酮与氧化膦。
鉴于现有技术中的上述缺点，业界一直在寻求创新的回收乙酸技术。此方法必须具备成本效益与能量效益，并适用于现有对苯二甲酸制造设备。另外，这些新方法的实施将具有附加的环境效益，减少废物与不必要的副产物。
发明内容
本发明部分是基于开发对苯二甲酸生产中从水中回收乙酸的简单、低成本的蒸馏系统。本发明的蒸馏系统可直接整合于现有化学制程中。
本发明的一个方面是涉及一种用于从水流中回收乙酸的蒸馏系统，此蒸馏系统包括：
萃取柱，其中水溶液流注入该萃取柱并由其产生(i)含有由水溶液流中萃取出的乙酸的萃取剂流与(ii)富水萃余物流；以及
脱水蒸馏柱，其中萃取剂流注入该脱水蒸馏柱并产生富乙酸流与富水蒸气流。
本发明的另一方面是涉及产生含乙酸的水溶液副产物流的对苯二甲酸生产设备，其中改进包括：
萃取柱，其中副产物流注入该萃取柱，并由其产生含有乙酸萃取剂流与主要由水构成的萃余物流；以及
脱水蒸馏柱，其中萃取剂流注入该脱水蒸馏柱，并由其产生富乙酸流与富水蒸气流。
本发明的再另一方面是涉及一种回收乙酸的方法，该法是从对苯二甲酸生产中形成的水溶液副产物流中回收乙酸，包括下列步骤：
(a)将副产物流注入萃取柱进行分离乙酸，并形成(i)含有分离的乙酸的萃取剂流与(ii)主要由水组成的萃余物流；以及
(b)将萃取剂流注入脱水蒸馏柱以形成(i)顶部的水蒸气流与(ii)含乙酸的底部产物流。
在本发明优选的实施方式中，脱水蒸馏柱为共沸脱水蒸馏柱，其中进料流与共沸剂结合，此共沸剂可选自自乙酸异丁酯、正常的乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、正常的乙酸正丙酯及其混合物。此共沸剂形成共沸液而改变进料组分的性质以提高分离效果。此共沸剂可与萃取溶剂为相同化学物质。
附图说明
图1所示为概述对苯二甲酸制造设备中各处理单元的方块图；
图2所示为具有一液-液萃取柱的乙酸脱水系统的流程图，该乙酸脱水系统设置在共沸架构下操作的脱水柱的上游；以及
图3所示为用于制造对苯二甲酸的传统蒸馏系统中的具有上游液-液萃取柱与蒸气产生柱的乙酸脱水系统的流程图。
具体实施方式
工业用化学品，如对苯二甲酸通常是经由多次分馏法步骤制得，其中较重的液体与较轻的蒸气发生蒸馏。由圆柱形的塔罩装配多个塔内部构件所构成的蒸馏柱被用以促进蒸气与液体的相互作用。传统塔内部构件是指塔板、阀、下水管、筛与类似物等和传统蒸馏法是指在分离化学物质时不使用共沸剂或溶剂的传统蒸馏塔。相反，共沸蒸馏法则是指使用共沸剂来分离化学物质的蒸馏塔和过程。共沸剂一般是一种质量分离单元、化学物质或化合物用作破坏共沸液形成了一种组分与较低沸点的共沸液。
对苯二甲酸的生产是通过在放热反应中氧化对二甲苯而产生对苯二甲酸与水。在典型的对苯二甲酸生产设备中，含有乙酸的多种进料流、水与其它微量有机成分，如对二甲苯、乙酸甲酯、甲醇等被供至一脱水柱，在该脱水柱中利用共沸蒸馏法将乙酸自水中分离出来。自脱水柱底部流出的浓缩乙酸流被回收至对苯二甲酸制造设备中的反应区。由脱水柱的顶部蒸馏液流出的含微量乙酸与其它有机物质的副产物水流被直接输送至废水处理设施。或者，在残存蒸馏液在被处理或加工前，废水被输送至下游柱以回收至少部分有机组分与共沸剂。
图1所示为典型对苯二甲酸制造设备，其中主要部分或单元由反应单元2、结晶单元3、干燥单元4、纯化单元5，以及脱水单元1组成。废水处理设备6通常是设备中的最终处理部分。包含对二甲苯73，分子氧如空气71，以及催化剂72的原料或输入被送至反应器单元2，其中对二甲苯经氧化产生对苯二甲酸、水与热。部分的水会以中压蒸气93的形式被释出。对苯二甲酸产物依次在下游的结晶单元3、干燥单元4和纯化单元5中处理，从干燥单元4产生出中质量的对苯二甲酸(MTA)96，其可进一步加工成纯化的对苯二甲酸(PTA)95。而水81、溶剂即乙酸82与其它有机物83由反应器单元2送往脱水单元1进行乙酸92回收并循环至反应单元2。自脱水单元1排出的水94被送至废水处理设备6进行排放处理。在脱水单元1中也会产生低压蒸气91。
图2所示为整合了乙酸脱水系统的对苯二甲酸制造设备，其中乙酸脱水系统对由图1的对苯二甲酸生产设备中反应单元2产生的水溶性副产物流进行处理。此脱水系统使用装设在脱水蒸馏柱200上游的液-液萃取柱或萃取器260。来自反应器单元2(图1)的作为废水并包含水、乙酸与其它有机物的至少一输入进料流281从液-液萃取柱260的顶部输入。
在液-液萃取柱260内，输入进料流281与用作为液-液萃取溶剂的萃取溶剂250结合从废水中萃取出乙酸。此萃取溶剂250由液-液萃取柱260底部输入。在一种实施方式中，此萃取溶剂250是来自下游柱210的一循环成分。较佳的萃取溶剂例如包括乙酸异丁酯(IBA)、乙酸正丁酯(NBA)、乙酸异丙酯(IPA)及乙酸正丙酯(NPA)。如这里进一步所描述的，萃取溶剂所使用的化学成分可与在共沸脱水蒸馏柱200中所使用的共沸剂为相同材质。液-液萃取柱260的底部产物萃余物252主要包含水、微量的有机化合物，以及萃取溶剂。萃余物252被直接当作废水253输送至废水处理设备或是被当作进料254送至下游蒸馏柱230。在本实施方式中，柱230是配备了冷凝器231、承液器或回流鼓233与再沸器232的清洗柱。存在于进料254中的微量的有机物如乙酸甲酯、共沸剂与萃取溶剂会在蒸馏柱230被分离。由此产生的底部产物285被送往废水处理设备284，而顶部产物287被送往冷凝器231与回流鼓233以产生含有微量的乙酸甲酯与共沸剂的进料289。
之后，进料289被送至下游柱210。在本实施例中，此下游柱210为由乙酸甲酯构成的蒸馏柱210，其装设有用以回收乙酸甲酯的塔板290。柱210亦装设有冷凝器211、承液器或回流鼓213与再沸器212。乙酸甲酯286在顶部被回收并循环至反应器区。
萃取柱260的顶部产物以含萃取溶剂与被萃取出乙酸的萃取物进料251的形式直接送至共沸脱水蒸馏柱200。另外的进料流282与283亦被送入使用。此萃取物进料251在共沸剂的帮助下通过共沸过程在共沸脱水蒸馏柱200中被分离成乙酸与水。较佳的共沸剂例如包括IBA、NBA、IPA、NPA及其混合物，与水比较，这些共沸剂具有较高的乙酸亲合力。
共沸脱水蒸馏柱200装设有冷凝器201与再沸器202。通常，共沸脱水蒸馏柱200具有60～90个蒸馏塔板219，并在环境压力下或环境压力附近操作。通常含有重量百分比为92～95％乙酸的水性底部产物流298是从共沸脱水蒸馏柱200产出并被送回至反应区292。与共沸剂形成低沸点共沸混合物的水，伴着微量未回收的乙酸与少量反应副产物，如乙酸甲酯，以顶部蒸气299的方式从共沸脱水蒸馏柱200顶部排出。共沸混合物是纯成分的混合物，并具有固定沸点，故无法直接由传统蒸馏法加以分离。此共沸混合物的沸点是比两种纯成分各自沸点中任何一者都低。
来自共沸脱水蒸馏柱200顶部的蒸气流299被送往通过水冷或气冷的冷凝器201。该冷凝器201包括蒸气产生器(图上未示)以同时产生低压蒸气。蒸气流299经冷却形成两液相：有机相与水相。无论是来自蒸气产生器还是来自冷凝器的冷凝物295，均被送往冷凝桶或倾析器240用作相分离。共沸剂补充装置275向倾析器240提供共沸剂，如IBA、NBA、IPA或NPA，这些共沸剂在倾析器240内与有机相及乙酸结合。部分含有共沸剂的有机相和有机副产物与乙酸一同以回流293的形式被循环送回柱200当作共沸剂再使用。
倾析器240中的水相297含有水、共沸剂，溶解的乙酸甲酯以及通常浓度为300至800ppm的微量乙酸。水相297在废水处理设备296中直接处理或是被送至下游汽提柱230以分离乙酸甲酯与乙酸。特别的是，下游柱230回收微量的有机物，如乙酸甲酯，以及通过输出287和进料流289被移除的残留的萃取溶剂。进料流289被送往下游柱210以回收任何残留萃取溶剂250供萃取柱260重复使用。来自下游蒸馏柱230的残留水285被送往废水处理设备或其它处理设施284。
倾析器240中的主要含有萃取溶剂与少量有机物的有机相，该有机相被当作输出有机相294而收回。在一种实施方式中，含有有机副产物、微量水，乙酸以及共沸剂的输出有机相294可直接送往萃取柱260用作萃取溶剂。在这种情况下，萃取溶剂与用于共沸脱水蒸馏柱200中的共沸剂为相同的化学物质。在另一实施方式中，部分有机物以回流293的形式循环回共沸脱水蒸馏柱200，而剩余的有机流291转移至下游柱210，在这里，轻的有机化合物如乙酸甲酯从蒸馏柱210的顶部回收。蒸馏柱210将有机副产物如乙酸甲酯从共沸剂中分离出来。在顶部回收的乙酸甲酯286则会循环至反应区。最后，有机流291中任何残留的萃取溶剂以底部产物250的形式自蒸馏柱210中被分离出来。此底部产物250主要含有共沸剂或萃取溶剂等化学物质，被循环送回萃取柱260用作萃取溶剂再使用。
与传统蒸馏法相比，使用共沸蒸馏法有两个主要优点，即：(1)减少20％～40％能量消耗，如使用更少的蒸气，以及(2)使废水中消耗于废水处理设备的乙酸减少至重量百分比为0-5～0.8％。作为比较，共沸蒸馏法中乙酸损失量通常约为300～800ppm，而传统蒸馏法则是7,000～7,500ppm。
图3所示为于对苯二甲酸生产中使用传统蒸馏系统的乙酸脱水系统。传统脱水蒸馏柱更佳地在环境压力下操作。此脱水系统的特征为安装在脱水蒸馏柱300上游的液-液萃取柱或萃取器360。含有构成反应器单元2(图1)中产出废水的水、乙酸和其它有机物的至少一个输入进料流381被输送至液-液萃取柱360的顶部。
在液-液萃取柱360内，输入进料流381与用作为液-液萃取溶剂的萃取溶剂350结合，并自废水中萃取出乙酸。在一种实施方式中，此萃取溶剂350由来自下游柱310的循环成分组成。较佳的萃取溶剂例如包括IBA、NBA、IPA与NPA。
萃取柱360的底部产物萃余物352主要包含水、微量的有机物化合物与萃取溶剂。萃余物352可被当作废水353直接送去废水处理设备或是被当作进料354直接送至下游柱310。在一种实施方式中，下游柱310为乙酸甲酯柱，用以分离(i)有机副产物，如以顶部产物排出的乙酸甲酯386，以及(ii)以底部产物排出的水及乙酸。下游柱310还被配备了冷凝器311、承液器或回流鼓313，和再沸器312。含有任何残留乙酸的下游柱310的底部产物以水流384的形式送至废水处理设备用作排放或送至设备中的其他处理单元。柱310的含有乙酸甲酯386的顶部输出流且被送至倾析器333用于循环。
萃取柱360的顶部产物以含萃取溶剂与被萃取出乙酸的萃取物进料351的形式直接送至传统脱水蒸馏柱300。另外的进料流382与进料流383也可被送入使用。此萃取物进料351通过传统蒸馏过程在传统脱水蒸馏柱300中被分离成乙酸与水。通常，蒸馏柱300配备有70～90个蒸馏塔板390和再沸器302。萃取物进料351，与乙酸溶剂382及少量反应有机副产物，乙酸甲酯383，一同送往传统脱水蒸馏柱300。通常含有重量百分比为92～95％的乙酸392的水状底部产物输出物398会在柱300的底部回收，返回反应区392。
自传统脱水蒸馏柱300顶部排出的蒸气流399被送往顶部冷凝器320，在这里使用锅炉进料水374将蒸气冷凝。蒸气流399含有水、有机副产物如乙酸甲酯，以及浓度占重量百分比约0.5～0.8％的未回收的乙酸。当蒸气冷凝时，顶部冷凝器320也同时产生低压蒸气388。这使得能量被回收和循环供多种功能使用，如产生蒸气。传统脱水蒸馏柱通常可自其顶部产生压力约为0.6～0.7kg/cm2规格的低压蒸气。
在顶部冷凝器320中形成的冷凝物395被送往冷凝桶/倾析器333供进行两液相分离形成有机相与水相。第二冷凝器331利用通过排气孔385排出的非冷凝蒸气进一步凝结此冷凝物。有机相中残留的萃取溶剂被回收并循环用作萃取溶剂350送回萃取柱360。最后，水相394自冷凝桶/倾析器333底部排出并且部分的水被当作回流393送回脱水蒸馏柱300，剩余水相391则被当作废水396送至处理设施。或者，剩余水相391中的至少一部分会送至下游柱310以回收微量的有机物如乙酸甲酯386。
实施例
该实施例说明与不使用萃取柱的传统蒸馏和共沸蒸馏乙酸脱水技术比较，使用了萃取柱的本发明技术的若干效益。特别的是，这三种技术都整合在典型的350,000MTA对苯二甲酸制造设备中来确定它们的不同操作要求与效能。在本实施例中，所有的蒸馏柱均具有90个塔板；传统蒸馏柱与共沸蒸馏柱在环境压力下操作。下面给出了各种设计与一般操作参数。
参数                      传统蒸馏        共沸蒸馏        本发明
共沸剂                    无              有              有
萃取溶剂                  无              无              有
脱水蒸馏柱中塔板数量      90              90              90
系统蒸气消耗量(吨/小时)   60              42              36
输送至废水处理(WWT)的乙酸
                          7000            500             800
浓度(ppm)
输送至WWT的废水流速(吨/小
                          13              13              13
时)
输送至WWT的乙酸总损失量(吨
                          728             52              83
/年)
显而易见地，使用传统脱水蒸馏柱的乙酸脱水作用必须承担最高的中压蒸气消耗量。另外，传统脱水蒸馏法的乙酸损失量(728吨/每年)显著高于共沸脱水蒸馏系统的乙酸损失量(52吨/每年)或是本发明的包括萃取柱与共沸蒸馏柱的脱水蒸馏系统的乙酸损失量(83吨/每年)。值得注意的是，当共沸脱水蒸馏法在废水处理中的乙酸损失量少于本发明的脱水蒸馏技术相关的损失时，与传统脱水蒸馏法比较，其差异少于5％。
综合上述，本发明技术的在能量效益上远优于其它两种系统。特别的是，通过萃取柱与共沸蒸馏柱的结合，与共沸脱水蒸馏法相比，本发明可达到30％能量减量，而与传统脱水蒸馏法相比，本发明更可达到40％的能量减量。另外还可通过由蒸气产生系统从蒸馏反应中产生的热能中回收能量从而实现额外的节能。更低的整体能量消耗有望使系统的总生产量增加10～15％。这将在保持总节能水平下使脱水蒸馏系统的处理能力得以提高。

Claims (25)

1.一种蒸馏系统，用于从水溶液流中回收乙酸，该蒸馏系统包含：
萃取柱，其中水溶液流注入该萃取柱并由其产生(i)含有由水溶液流中萃取出的乙酸的萃取剂流与(ii)富水萃余物流；以及
脱水蒸馏柱，其中萃取剂流注入该脱水蒸馏柱并产生富乙酸流与富水蒸气流。
2.权利要求1的蒸馏系统，其中萃取柱是使用萃取溶剂的液-液萃取柱。
3.权利要求2的蒸馏系统，其中萃取溶剂选自由乙酸异丁酯、乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯及其混合物组成的组。
4.权利要求1或2的蒸馏系统，其中脱水蒸馏柱是共沸脱水蒸馏柱。
5.权利要求4的蒸馏系统，其中脱水蒸馏柱使用共沸剂。
6.权利要求5的蒸馏系统，其中共沸剂选自由乙酸异丁酯、乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯及其混合物组成的组。
7.权利要求5的蒸馏系统，其中共沸剂与萃取溶剂包含相同的材料。
8.权利要求4的蒸馏系统，进一步包含倾析器，其中注入由富水蒸气流形成的冷凝物，其中该倾析器将该冷凝物分离为含水的第一相与含共沸剂的第二相。
9.权利要求8的蒸馏系统，其中第二相是回收至萃取柱用作为萃取溶剂。
10.权利要求4的蒸馏系统，进一步包含冷凝器冷凝该富水蒸气流从而产生蒸气。
11.一种对苯二甲酸生产设备，其产生含乙酸的水溶液副产物流，其中改进包含：
萃取柱，其中水溶液副产物流注入该萃取柱，并由其产生含有乙酸的萃取剂流和主要由水构成的萃余物流；以及
脱水蒸馏柱，其中萃取剂流注入该脱水蒸馏柱，并由其产生富乙酸流和富水蒸气流。
12.权利要求11的对苯二甲酸生产设备，其中萃取柱是使用萃取溶剂的液-液萃取柱，该萃取溶剂选自由乙酸异丁酯、乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯及其混合物组成的组。
13.权利要求11或12的对苯二甲酸生产设备，其中脱水蒸馏柱是使用共沸剂的共沸脱水蒸馏柱。
14.权利要求13的对苯二甲酸生产设备，其中共沸剂选自由乙酸异丁酯、乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯及其混合物组成的组。
15.权利要求14的对苯二甲酸生产设备，其中共沸剂与萃取溶剂包含相同的材料。
16.权利要求13的对苯二甲酸生产设备，其中由富水蒸气流形成的冷凝物被注入倾析器，该倾析器将该冷凝物分离为水相和循环回至萃取柱的有机相。
17.一种回收乙酸的方法，其是由对苯二甲酸生产中形成的水溶液副产物流中回收的乙酸，该方法包含下列步骤：
(a)在萃取柱中注入该水溶液副产物流进行乙酸分离，并形成(i)含有分离出的乙酸的萃取剂流和(ii)主要由水构成的萃余物流；
(b)在脱水蒸馏柱中注入该萃取剂流，并形成(i)顶部的水蒸气流和(ii)含乙酸的底部产物流。
18.权利要求17的方法，其中萃取柱是使用萃取溶剂的液-液萃取柱，其中在步骤(a)中形成的萃取剂流包含萃取溶剂与乙酸。
19.权利要求18的方法，其中萃取溶剂选自由乙酸异丁酯、乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯及其混合物组成的组。
20.权利要求17或18的方法，其中脱水蒸馏柱是共沸脱水蒸馏柱。
21.权利要求20的方法，其中共沸脱水蒸馏柱使用共沸剂，该共沸剂具有比水较高的乙酸亲合力，从而水与共沸剂形成共沸混合物并以共沸脱水蒸馏柱的顶部流方式离开，而乙酸则以底部产物流方式离开。
23.权利要求20的方法，包含再沸腾的共沸脱水蒸馏柱，以使水与共沸剂挥发从而由乙酸中移除水与共沸剂。
24.权利要求21的方法，其中共沸剂选自由乙酸异丁酯、乙酸正丁酯、乙酸异丙酯、乙酸正丙酯及其混合物组成的组。
25.权利要求21的方法，其中共沸剂与萃取溶剂包含相同的材料。
26.权利要求21的方法，进一步包含冷凝顶部的水蒸气流以产生水相与被回收至萃取柱的有机相。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102438974A (zh) * 2009-03-24 2012-05-02 Amt国际有限公司 用于从乙酸水溶液中回收乙酸的装置和方法
CN102875354A (zh) * 2012-10-31 2013-01-16 南京工业大学 一种回收粗对苯二甲酸滤饼中醋酸的方法
CN103073412A (zh) * 2012-11-09 2013-05-01 浙江逸盛石化有限公司 一种pta溶剂脱水系统及其脱水工艺
CN103140266A (zh) * 2010-06-07 2013-06-05 Amt国际有限公司 减少生产纯对苯二甲酸中耗水量的系统和方法
CN103476738A (zh) * 2010-11-22 2013-12-25 英威达技术有限公司 芳族羧酸的生产
CN105037131A (zh) * 2015-06-17 2015-11-11 福州大学 一种pta废水资源化回收利用新工艺
CN105272845A (zh) * 2014-07-24 2016-01-27 中国石化扬子石油化工有限公司 芳族羧酸生产中乙酸和水的分离方法
EP3019534A4 (en) * 2013-07-11 2016-12-21 Celanese Acetate Llc PROCESS FOR RECOVERY OF ENERGY IN THE PRODUCTION OF CELLULOSE ESTERS
CN109020806A (zh) * 2018-10-31 2018-12-18 天津中福环保科技股份有限公司 一种回收精制醋酸用萃取-共沸剂

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8729301B2 (en) * 2008-04-03 2014-05-20 Dow Corning Corporation Method of dehydrating acetic acid
CN102574766B (zh) 2009-08-27 2014-08-13 艾欧基能源公司 通过汽提塔萃取塔系统回收挥发性羧酸
WO2011022812A1 (en) 2009-08-27 2011-03-03 Iogen Energy Corporation Recovery of volatile carboxylic acids by extractive evaporation
CN102452925B (zh) * 2010-11-03 2014-04-02 中国石油化工股份有限公司 用于分离醋酸和水的方法
WO2012115356A2 (ko) * 2011-02-24 2012-08-30 (주)에이엠티퍼시픽 방향족 화합물 산화반응시 반응기 배출물로부터 초산을 회수하는 방법
CN103012102B (zh) * 2011-09-27 2014-09-17 中国石油化工股份有限公司 芳族羧酸生产中回收乙酸和水的方法
US10646794B2 (en) * 2015-01-23 2020-05-12 Hitachi, Ltd. Solid-liquid separation device
RU2716433C1 (ru) * 2016-08-11 2020-03-11 ВЕРСАЛИС С.п.А. Способ очистки растворителя, использованного при получении эластомерных смесей
CN115976868B (zh) * 2018-05-28 2024-08-09 皮尔森生物工程技术(北京)有限公司 用于从植物材料的有机酸预处理回收产物的有效方法和组合物
KR102131927B1 (ko) * 2019-03-11 2020-08-06 주식회사 엘앤이 테레프탈산 제조 부산물로부터 초산을 분리하는 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2269163A (en) * 1938-04-07 1942-01-06 Tennessee Eastman Corp Process for dehydrating aliphatic acids by a combined extraction-distillation method
US2333756A (en) * 1940-11-09 1943-11-09 Vulcan Copper & Supply Company Process for the recovery of lower aliphatic acids from aqueous solutions
US2395010A (en) * 1941-02-17 1946-02-19 Donald F Othmer Process for dehydration of acetic acid and other lower fatty acids
US2588268A (en) * 1948-09-22 1952-03-04 Standard Oil Dev Co Process for dehydrating isophorone fatty acid extract
DE2005163A1 (de) * 1970-02-05 1971-08-19 Knapsack Ag, 5033 Knapsack Verfahren zur Abtrennung von Acrylsäure aus wäßriger Rohacrylsaure
US4143066A (en) * 1976-12-16 1979-03-06 The Dow Chemical Company Separation and recovery of carboxylic acids from water
DE2856665A1 (de) * 1978-12-29 1980-07-17 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von percarbonsaeureloesungen
US4353784A (en) * 1981-09-21 1982-10-12 Daicel Chemical Industries, Ltd. Method of recovery of acetic acid
US5175357A (en) * 1990-03-20 1992-12-29 The University Of South Carolina Process for recovering acetic acid from aqueous acetic acid solutions
TW360636B (en) * 1993-07-12 1999-06-11 Glitsch Method and apparatus for recovering acetic acid from aqueous streams
JP3729284B2 (ja) * 1995-09-22 2005-12-21 三菱瓦斯化学株式会社 高純度テレフタル酸の製造方法
TW330200B (en) * 1995-09-29 1998-04-21 Showa Denko Kk Process for purifying acetic acid

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102438974A (zh) * 2009-03-24 2012-05-02 Amt国际有限公司 用于从乙酸水溶液中回收乙酸的装置和方法
CN102438974B (zh) * 2009-03-24 2015-07-15 Amt国际有限公司 用于从乙酸水溶液中回收乙酸的装置和方法
CN103140266A (zh) * 2010-06-07 2013-06-05 Amt国际有限公司 减少生产纯对苯二甲酸中耗水量的系统和方法
CN103140266B (zh) * 2010-06-07 2015-12-02 Amt国际有限公司 减少生产纯对苯二甲酸中耗水量的系统和方法
CN103476738A (zh) * 2010-11-22 2013-12-25 英威达技术有限公司 芳族羧酸的生产
CN102875354A (zh) * 2012-10-31 2013-01-16 南京工业大学 一种回收粗对苯二甲酸滤饼中醋酸的方法
CN103073412A (zh) * 2012-11-09 2013-05-01 浙江逸盛石化有限公司 一种pta溶剂脱水系统及其脱水工艺
CN103073412B (zh) * 2012-11-09 2014-11-12 浙江逸盛石化有限公司 一种pta溶剂脱水系统及其脱水工艺
EP3019534A4 (en) * 2013-07-11 2016-12-21 Celanese Acetate Llc PROCESS FOR RECOVERY OF ENERGY IN THE PRODUCTION OF CELLULOSE ESTERS
CN105272845A (zh) * 2014-07-24 2016-01-27 中国石化扬子石油化工有限公司 芳族羧酸生产中乙酸和水的分离方法
CN105037131A (zh) * 2015-06-17 2015-11-11 福州大学 一种pta废水资源化回收利用新工艺
CN109020806A (zh) * 2018-10-31 2018-12-18 天津中福环保科技股份有限公司 一种回收精制醋酸用萃取-共沸剂

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