專利名稱：利用生產(chǎn)連二亞硫酸鈉過程中甲醇-水精餾塔精餾殘液生產(chǎn)甲酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將保險粉生產(chǎn)中排出的精餾殘液回收利用，并通過將其中的甲酸鈉轉(zhuǎn)化成甲酸后萃取分離提濃制得甲酸產(chǎn)品的工藝方法。
眾所周知，保險粉殘液中含有80～120克/升的甲酸鈉，以及硫代硫酸鈉和亞硫酸鈉等無機鹽。還有邦特鹽、羥乙基磺酸鈉、乙二醇、乙二醇單甲醚等有機物和若干未確定的組分和雜質(zhì)。此前缺乏有效的處理方法將殘液回收利用，多數(shù)廠家只好將其排放，嚴重污染環(huán)境。
在現(xiàn)有技術(shù)中，有將殘液濃縮結(jié)晶，去除有機物油相和洗滌濾餅，得到甲酸鈉干品的方法。這種方法生產(chǎn)出來的甲酸鈉雜質(zhì)多、含量多，難以找到合適的用途；有在濃縮殘液中加入甲醇和硫酸進行反應(yīng)，生成易揮發(fā)的甲酸甲酯，甲酸甲酯經(jīng)冷凝后回收的方法，這種方法生產(chǎn)的甲酸甲酯成本較高，無市場競爭力。
傳統(tǒng)生產(chǎn)甲酸的方法是用工業(yè)甲酸鈉為原料，把工業(yè)甲酸鈉深度干燥后與濃硫酸反應(yīng)制得。也有用甲酸甲酯水解制甲酸的。成本都較高。
本發(fā)明的目的是利用萃取等手段直接以保險粉精餾殘液為原料制取甲酸產(chǎn)品的工藝方法。目的在于將保險粉精餾殘液變廢為寶。在減少排放污染的同時生產(chǎn)出成本低廉的化工產(chǎn)品甲酸。
本發(fā)明提出的技術(shù)方案為(1)利用高沸點強酸中的一種或幾種或其混合物，在40℃-60℃的溫度下，與精餾殘液反應(yīng)到PH值1.9以下；(2)在30℃以下，用ZYM混合萃取液從上述深溶劑中萃取甲酸，得到萃集有甲酸的萃取相；(3)萃取相經(jīng)加熱至190-205℃，冷凝分層后得甲酸溶液；(4)上述甲酸溶液經(jīng)精餾或膜式滲透汽化進一步提濃，即得含量大于85％(重量)的甲酸產(chǎn)品。
本發(fā)明還有以下特點精餾殘液反應(yīng)所用的高沸點強酸為硫酸；精餾殘液可先進行蒸發(fā)濃縮后再與高沸點強酸反應(yīng)；精餾殘液與高沸點強酸反應(yīng)后，可用吸收或堿洗方法，在80℃以下驅(qū)凈二氧化硫等易揮發(fā)物。
本發(fā)明是首次公開提出的一種有實用價值的利用保險粉殘液直接生產(chǎn)甲酸的方法。無相似的現(xiàn)有技術(shù)。在此可與相近的現(xiàn)有技術(shù)——利用殘液生產(chǎn)甲酸甲酯的工藝方法作一對比濃縮殘液中加入過量5％-10％(與化學(xué)計量相比)的甲醇，投入搪瓷反應(yīng)釜內(nèi)，滴加90-98％的硫酸，控制反應(yīng)溫度在60℃-80℃，使之發(fā)生系列反應(yīng)，生成二氧化硫和甲酸甲酯等易揮發(fā)物。冷凝下來的甲酸甲酯投回保險粉系統(tǒng)，或提純出售。
本發(fā)明與該項技術(shù)相比，有著顯著的區(qū)別和明顯的優(yōu)越性①技術(shù)難度不同。甲酸甲酯不溶于水，且沸點低(為31.6℃)，易揮發(fā)，也更易分離和提純。而本方案生產(chǎn)甲酸，其沸點為100.5℃與水100.0℃僅差0.5℃，極難分離。且二者完全混溶，又能形成共混物，共沸組成甲酸77.5％，水22.5％(重量)。因此把稀甲酸提濃成含量大于85％(重量)的甲酸產(chǎn)品技術(shù)難度很高。本發(fā)明通過篩選和確定最佳萃取劑，避開共沸組成是本發(fā)明成功的關(guān)鍵；②本發(fā)明生產(chǎn)甲酸成本低，市場競爭力強，經(jīng)濟效益遠勝于甲酸甲酯法。
以下通過具體的實施方式對本發(fā)明進行更加詳細的描述。
例1在一個平底燒瓶中加入2000毫升保險粉精餾殘液，橡皮塞上插一個盛有90％的硫酸的分液漏斗。殘液冷卻至常溫后緩緩滴加硫酸，控制反應(yīng)溫度為40℃-60℃，待反應(yīng)不再有大量氣泡生成(SO2被驅(qū)凈)且溶液PH值小于1.9時停止滴加硫酸。在攪拌下緩緩升溫到101～105℃，使溶液蒸發(fā)，經(jīng)30℃冷卻水冷凝后收集到1500ml蒸餾凝液。該凝液為含有3％～5％(重量)的甲酸稀溶液。這種稀溶液在30℃下與ZYM萃取劑進行連續(xù)逆流萃取，可得到富集有甲酸的萃取相。把萃取相加熱到190～205℃，冷凝分層可獲得80％(重量)左右的甲酸溶液。再把80％的甲酸溶液進行精餾，塔釜約100～105℃，可提濃成含量大于85％(重量)的甲酸溶液約150～200克。
例2反應(yīng)過程同例。反應(yīng)剩余，溶液通過濾除去其中的硫磺顆粒和其它懸浮物后去與ZYM萃取劑逆流萃取。同例1獲得大于85％(重量)的甲酸溶液。只是分離后的萃取劑可能被有機雜質(zhì)污染?？蓪⒈晃廴镜妮腿┖痛罅康恼麴s水混合振蕩，分層后再取出重新使用。
例3先將2000毫升殘液在燒瓶內(nèi)敝口加熱進行蒸發(fā)濃縮。殘液溫度控制在110℃以下，使之蒸出一半水份，得到約1000毫升濃縮殘液。再同例1進行反應(yīng)、萃取、提濃。該例可蒸出6％～10％(重量)稀甲酸溶液，再行處理。同樣可以得到含量大于85％的甲酸溶液。
例4同例1。但冷凝分層后得到的80％(重量)甲酸溶液用膜分離技術(shù)的滲透汽化加以提濃，也可得到含量大于85％的甲酸溶液約150～200克。
權(quán)利要求
1.一種利用生產(chǎn)連二亞硫酸鈉過程中甲醇——水精餾塔精餾殘液生產(chǎn)甲酸的方法，其特征在于(1)利用高沸點強酸中的一種或幾種或其混合物，在40℃-60℃的溫度下，與精餾殘液反應(yīng)到PH值1.9以下；(2)在30℃以下，用ZYM混合萃取液從上述溶劑中萃取甲酸，得到萃集有甲酸的萃取相；(3)萃取相經(jīng)加熱至190-205℃，冷凝分層后得甲酸溶液；(4)上述甲酸溶液經(jīng)精餾或膜式滲透汽化進一步提濃，即得含量大于85％(重量)的甲酸產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)甲酸的方法，其特征在于與精餾殘液反應(yīng)所用的高沸點強酸為硫酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)甲酸的方法，其特征在于精餾殘液可先進行蒸發(fā)濃縮后再與高沸點強酸反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的生產(chǎn)甲酸的方法，其特征在于精餾殘液與高沸點強酸反應(yīng)后，可用吸收或堿洗方法，在80℃以下驅(qū)凈二氧化硫等易揮發(fā)物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用保險粉(連二亞硫酸鈉)生產(chǎn)系統(tǒng)中甲醇-水精餾塔塔釜排出的精餾殘液生產(chǎn)甲酸的有實用價值的工藝方法。本發(fā)明是一種通過將殘液酸化(如與硫酸反應(yīng))，把殘液中的甲酸鈉轉(zhuǎn)化為甲酸后，采用一種ZYM混合萃取劑從這種稀甲酸溶液中萃取甲酸，得到富集有甲酸的萃取相。萃取相加熱分層后可得到以80％(重量)左右的甲酸水溶液。再經(jīng)精餾或膜式滲透汽化等手段進一步提濃得到含量大于85％(重量)的甲酸產(chǎn)品的方法。這種甲酸產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于制藥、化工、農(nóng)藥、農(nóng)作物青貯等領(lǐng)域。經(jīng)處理的殘液可直接排放或另行處理。
文檔編號C07C51/02GK1164527SQ9611815
公開日1997年11月12日 申請日期1996年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月8日
發(fā)明者談宇清 申請人:談宇清