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本发明提供了一种乙酸甲酯的水解分离装置及其工艺方法,具体是利用内部热耦合反应精馏塔进行乙酸甲酯催化水解反应及产物分离。该装置包括内部热耦合反应精 ...
一种乙酸甲酯的水解装置及其工艺方法技术领域
本发明涉及一种化工反应分离装置及其工艺方法,具体是指一种利用内部热耦合反应精馏塔进行乙酸甲酯催化水解的新型装置和工艺,可完成乙酸甲酯的催化水解、产物分离,与常规反应精馏装置相比可节能30~50%。
背景技术
乙酸甲酯是聚乙烯醇生产过程中的副产品,目前各PVA厂家均将乙酸甲酯水解为乙酸和甲醇回收应用。国内外现行的乙酸甲酯水解工艺主要采用固定床阳离子交换树脂催化水解工艺及反应精馏水解工艺。
固定床阳离子交换树脂催化水解工艺的缺点是:乙酸甲酯水解率低,在水和乙酸甲酯的摩尔比为1∶1时,只达23%~25%;同时乙酸甲酯水解产物中存在多个共沸物系,分离过程复杂;大量未水解的乙酸甲酯需循环回收,加上复杂的分离流程,造成设备投资大,分离能耗高。
之后,许多学者改进了固定床催化水解流程,他们将反应水解后的乙酸甲酯混和产物先经过简单的精馏分离后,将未反应的乙酸甲酯返回反应器进一步反应,这样可以提高水解率,减轻后续分离任务,如专利CN101012162A、CN1333204A、US4352940、JP59036631等。但是该方法仍然没有摆脱固定床催化水解流程固有的弊端。
近年来许多学者对反应精馏水解乙酸甲酯的方法及工艺做了大量研究,并有数篇专利出现。他们在普通精馏塔内填装催化剂填料,将水解反应并入到精馏塔内进行,然后再经过一系列的分离过程而得到未反应完全的乙酸甲酯以及各产品,这种思路可以及时将反应物移出反应区域,以提高水解反应速率,如专利US5770770、CN1927792A、CN1380273A、CN1343649A等。反应精馏水解工艺可提高乙酸甲酯的水解率,将反应过程和精馏过程有机地耦合在一起,使反应物在进行反应的同时与产物分离,既提高反应物在反应区中的浓度,提高反应速率,又使产物及时离开反应区而抑制了逆反应的产生。但是该技术仍然存在一些缺陷:如上述专利一般都是塔顶全回流操作,为达到足够的水解率,必须在高水酯比和高回流量条件下操作,能耗较大。
同时,在传统的精馏塔中,引入精...
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