CN101671246A - 一种副产三水合乙酸钠和无水乙酸钠的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种副产三水合乙酸钠和无水乙酸钠的方法，包括以下工艺过程：一、取偏苯三酸酐生产过程中副产得到的乙酸钠溶液，倒入配料釜中，搅拌，中和到pH为6～9；二、蒸发浓缩；三、将浓缩的乙酸钠溶液转入结晶釜中，冷却，到(60～57)℃时，加入釜内溶液质量0.05～0.5％的三水合乙酸钠晶体引发结晶，搅拌12h以上；四、离心分离，得到的固相即是三水合乙酸钠；五、将三水合乙酸钠在旋风干燥机中进行干燥，就可以得到无水乙酸钠。本发明可以防止乙酸钠溶液过冷，避免采用盐水冷却等耗能较大的过程，且不用加入其他晶核物质，避免了在产品中引进杂质；采用旋风干燥机一步完成干燥，避免了现有无水乙酸钠生产技术中要进行真空浓缩、冷却结晶后再离心分离、干燥等复杂的耗能过程。

Description

一种副产三水合乙酸钠和无水乙酸钠的方法

(一)技术领域

本发明涉及一种生产三水合乙酸钠和无水乙酸钠的方法，尤其是在生产偏苯三酸酐时副产三水合乙酸钠和乙酸钠的方法。属有机盐生产技术领域。

(二)背景技术

乙酸钠(俗称醋酸钠)可以用作有机合成的酯化剂，并可用于摄影药品、医药、印染媒染剂、缓冲剂、肉类防腐、颜料、鞣革等许多方面。它用作融雪剂时，对道路的损害比起食盐要轻得多。它作为调味品的缓冲剂，可缓和不良气味并防止调味品变色，并具有一定的防霉作用。它还可用于制取一些化工产品，如：呋喃丙烯酸和氯乙酸等。三水合乙酸钠是一种常见的化学试剂。无水乙酸钠又可分为医药级、食品级和工业级等。

工业上生产乙酸钠一般用乙酸钙和纯碱等进行复分解反应，生成的乙酸钠溶液经过滤、滤液浓缩、冷却结晶、离心分离后即能得到三水合乙酸钠。从三水合乙酸钠制无水乙酸钠时则一般需要将结晶乙酸钠再融化，经过真空浓缩、冷却结晶后再离心分离、干燥等过程。

中国专利CN101139280A描述了利用几种化学试剂进行复分解或中和反应来制取醋酸钠溶液，加热近干后，用水溶解，用活性碳吸附脱色，过滤后再将溶液加热到120～130℃、进行减压浓缩，冷却析出结晶，干燥后得到医用无水醋酸钠的方法。该方法采用化学试剂来制备无水乙酸钠成本高，没有工业化生产的竞争力，从乙酸钠溶液或三水合乙酸钠制备无水乙酸钠需要经过减压浓缩、冷却析出结晶、干燥等过程，步骤多，能耗高。而且该方法的主要目的是得到医用的无水醋酸钠，并非是三水合乙酸钠。由于在常压下，三水合乙酸钠在123℃时就会失去结晶水，所以该方法在复分解反应后即将反应液在120～130℃下减压浓缩至干时得到的其实是纯度不高的三水合乙酸钠和无水乙酸钠的混合物，而不是该专利中所说的三水醋酸钠。其后再进行加水溶解、加活性碳吸附脱色、过滤等精制步骤后得到的也仅是乙酸钠的水溶液，然后从乙酸钠的水溶液直接去制得纯度较高的无水乙酸钠。

中国专利CN1014922362A描述了一种利用5-硝基糠醛二乙酯的含乙酸的母液副产大颗粒醋酸钠的方法，所采取的技术方案是：将母液进行蒸馏、加入配比量的纯碱中和、脱色、压滤、减压浓缩、调节酸度、用自来水冷却、再用冰盐水降温至5～10℃，使醋酸钠结晶充分，然后经离心分离后得到大颗粒的醋酸钠。该方法一个最大的问题就是由于乙酸钠在结晶过程中会有过冷现象，难以结晶出较大的颗粒，所以不得不采用能耗很大的冰盐水让乙酸钠溶液在5～10℃的温度下结晶。该方法没有涉及到从乙酸钠水合物干燥得到无水乙酸钠的过程。

工业上用偏三甲苯溶解在乙酸中进行液相氧化生产偏苯三酸酐。在氧化工序，当氧化完成后氧化塔从2.3MPa泄压排料时，必然会有部分乙酸随尾气排放出来。这种尾气如果直接排空，酸度很大，酸味很浓，对周围环境影响很大。因此需要先用水洗涤尾气，使气相中的大部分乙酸转到液相中，经提浓、闪蒸后，实现乙酸的回用，气相中剩余部分的乙酸还要用液碱进行喷淋吸收，将其转化为乙酸钠溶液。

(三)发明内容

本发明的目的在于克服现有三水合乙酸钠和无水乙酸钠生产工艺中的一些缺点，提供一种既能方便地得到三水合乙酸钠，又能很简单地从三水合乙酸钠制得无水乙酸钠的副产三水合乙酸钠和无水乙酸钠的方法。

本发明的目的是这样实现的：一种将偏苯三酸酐生产过程中副产得到的乙酸钠溶液进一步加工制得三水合乙酸钠和无水乙酸钠的方法，所述方法主要包括以下一些工艺过程：

步骤一、取偏苯三酸酐或其他产品生产过程中副产得到的波美度≥12°Bé的乙酸钠溶液，倒入配料釜中，搅拌，用冰乙酸将其中和到pH为6～9，然后将中和后的乙酸钠溶液泵入蒸发釜；

步骤二、在-0.08～-0.04MPa的真空和80～110℃的温度下进行蒸发，使乙酸钠溶液浓缩，直到从视镜中可观察到釜液中有固体颗粒析出时，停止加热；

步骤三、将蒸发釜泄真空后，将浓缩的乙酸钠溶液转入结晶釜中，开启搅拌，用循环冷却水将其冷却，当乙酸钠溶液的温度降到(60～57)℃时，加入釜内溶液质量0.05～0.5％的三水合乙酸钠晶体，然后让乙酸钠溶液继续冷却到40℃以下，让浓缩液保持搅拌在12h以上，使其中的晶粒长大，并使釜中析出的晶体不至于沉淀结块；

步骤四、利用重力将结晶后的物料转入离心机，进行离心分离，得到的固相即是三水合乙酸钠，而离心分出的母液和新取来的乙酸钠溶液合并后，继续进行下一轮的三水合乙酸钠蒸发、结晶和离心过程；

步骤五、如果要进一步制得无水乙酸钠，只需将三水合乙酸钠转入旋风干燥机中，在120～130℃的温度下进行干燥。

在步骤五中，如果三水合乙酸钠放置时间过长或堆压后引起结块，可用旋风干燥机自带的破碎机进行碎块后再进行烘干。

用此方法制得的三水合乙酸钠的质量分数≥99.0％，无水乙酸钠的质量分数≥98.0％，可满足下游行业的使用要求。

与现有技术相比，本发明具有下列优点：

1)将主产品生产过程中副产的乙酸用液碱等喷淋、吸收后，不仅解决了主产品生产过程中的环保问题，而且将乙酸钠溶液加工后可以制得三水合乙酸钠或无水乙酸钠，生产成本很低，产品有价格竞争力。

2)将浓缩的乙酸钠溶液结晶时，当溶液降温到(60～57)℃时，加入少量的三水合乙酸钠晶体作为晶种，可以防止乙酸钠溶液过冷，避免采用盐水冷却等耗能较大的过程，且不用加入其他晶核物质，避免在产品中引进杂质。

3)冷却过程时间较长，并保持溶液处于搅拌状态，可以使得晶粒长得较大，晶粒较均匀，且不至于在釜中沉淀结块。这既可以避免在后续的放料过程中由较大的结块堵塞管道，又可防止细小的晶粒弥散在离心机滤布的布眼中，使得离心较彻底，不需干燥即可得到符合要求的三水合乙酸钠。

4)采用旋风烘干机来制备无水乙酸钠，可以省却真空浓缩、冷却结晶后再离心分离、干燥等复杂的过程，从而也避免了升温-降温-再升温-再降温的大量能耗。

(四)具体实施方式

步骤一、将偏苯三酸酐生产过程中副产得到的3000kg波美度为18°Bé的乙酸钠溶液倒入配料釜中，开启搅拌，用冰乙酸将其中和到pH为8，然后将此中和后的乙酸钠溶液泵入蒸发釜；

步骤二、在-0.07MPa的真空、92～96℃的温度下进行蒸发，使其浓缩，当从视镜中观察到釜液中有固体颗粒物析出时，停止加热，根据液位判断釜中溶液的总质量约为1200kg；

步骤三、将蒸发釜泄真空后，将浓缩的乙酸钠溶液转入结晶釜中，开启搅拌，用循环冷却水将其冷却，当乙酸钠溶液的温度降到58℃时，加入1kg三水合乙酸钠晶体，然后让乙酸钠溶液继续冷却到35℃，让浓缩液保持搅拌20h，使其中的晶粒长大，并使釜中析出的晶体不至于沉淀结块；

步骤四、开启结晶釜釜底的阀门，利用重力将结晶后的物料转入离心机，进行离心分离，得到的固体即是三水合乙酸钠，共770kg，经检测，三水合乙酸钠的质量分数为99.1％，而离心分出的母液可以和下一批乙酸钠溶液合并后，继续进行下一轮的三水合乙酸钠蒸发、结晶和离心过程；

步骤五、将上述得到的770kg三水合乙酸钠转入旋风干燥机中，在123～125℃下进行干燥，得到458kg的无水乙酸钠，经检测，其质量分数为98.5％。

Claims (1)

1、一种副产三水合乙酸钠和无水乙酸钠的方法，其特征在于：所述方法包括以下工艺过程：

步骤一、取偏苯三酸酐生产过程中副产得到的波美度≥12°Bé的乙酸钠溶液，倒入配料釜中，搅拌，用冰乙酸将其中和到pH为6～9，然后将中和后的乙酸钠溶液泵入蒸发釜；

步骤二、在-0.08～-0.04MPa的真空和80～110℃的温度下进行蒸发，使乙酸钠溶液浓缩，直到从视镜中观察到釜液中有固体颗粒析出时，停止加热；

步骤三、将蒸发釜泄真空后，将浓缩的乙酸钠溶液转入结晶釜中，开启搅拌，用循环冷却水将其冷却，当乙酸钠溶液的温度降到(60～57)℃时，加入釜内溶液质量0.05～5％的三水合乙酸钠晶体，然后让乙酸钠溶液继续冷却到40℃以下，让浓缩液保持搅拌在12h以上，使其中的晶粒长大，并使釜中析出的晶体不至于沉淀结块；

步骤四、将结晶后的物料转入离心机，进行离心分离，得到的固相即是三水合乙酸钠，而离心分出的母液和新取来的乙酸钠溶液合并后，继续进行下一轮的三水合乙酸钠蒸发、结晶和离心过程；

步骤五、如果要进一步制得无水乙酸钠，将三水合乙酸钠转入旋风干燥机中，在120～130℃的温度下进行干燥。