[00771667]催化蒸馏过程的研究-醋酸甲酯的水解反应

醋酸甲酯是聚乙烯醇(PVA)生产过程中的副产物，量大而用途有限，工业上常将它水解成醋酸和甲醇作为原料使用。催化蒸馏是一种将催化反应和精馏分离合为一体的新技术，是在一个塔器内同时进行催化反应和精馏分离的操作过程，其突出的优点是可以在反应中通过精馏的作用不断移走产物，从而破坏反应平衡，提高反应转化率，因此对平衡常数很低的可逆反应非常有效。该研究将催化蒸馏技术应用于PVA工业中的回收工艺以代替目前国内所采用的将反应和分离分别进行的常规工艺。因受醋酸甲酯水解反应平衡常数为0.12-0.17的限制，原工艺中醋酸甲酯的单程转化率只有23-31％，大量的醋酸甲酯需分离循环再行反应，因此醋酸甲酯回收工段的能耗很高，约占整个PVA工厂能耗的50％。针对醋酸甲酯水解的催化蒸馏过程，首先选择并研制了多种催化剂，结合催化水解动力学及精馏塔的要求，筛选出了一种较为合适的阳离子树脂异型环填料，该催化剂填料有较好的活性和强度，且装填方便。然后在小型催化精馏塔内进行试验，摸索各种操作参数对醋酸甲酯水解转化率的影响。结果表明，只要选择合适的操作条件，其单程转化率可达99％以上。该技术的应用不仅能大大减少未反应醋酸甲酯的循环量，大幅度降低能耗，而且能使整个回收流程得到简化，易于对老工艺进行改造。由于能割去原工艺的萃取精馏塔，因此还能节省大量的萃取用去离子水，减少污水排放。因此，推广应用该技术能带来巨大的经济效益和社会效益。催化蒸馏技术应用醋酸甲酯水解工艺，与原工艺相比较可大大提高现有国内或引进装备的水解单程转化率，使能耗降低、工艺流程简化、废水排理降低。就单程水解率来看其成果水平属于国内领先而且达到国际先进。