甲醇羰基化生产醋酸工艺中脱碘技术探讨

作者:未知

  摘 要:在化工生产领域,醋酸是一种化工生产中重要的化工原料。目前在醋酸众多的生产方法中,甲醇羰基化是生产醋酸的主要方法。在醋酸的生产过程中,由于相关设备或者生产流程设计不完善等方面的原因,生产的醋酸的产品中还含有微量的碘化物,虽然是微量的存在,但却对产品的质量带来了极大的影响。本文介绍分析了几种化工生产中常用的脱碘技术,对每一种技术进行了相应的比较,通过对各种脱除方法的比较研究,为醋酸的生产提供相应的指导。
  关键词:甲醇羰基化;醋酸;脱碘技术
  醋酸在化工生产领域中是一种重要的有机化工原料,工业上制作醋酸的方法有很多种,比如化工厂使用的乙醇乙醛法和乙烯乙醛法等,但其中最为先进的生产技术是甲醇羰基化合成技术。甲醇羰基化合成技术能够使得醋酸的转换率达到98.5%以上,生产的醋酸产品质量较好,而且醋酸产品中的副产物含量也很低。使用甲醇羰基化合成技术生产醋酸,具有温和的反应条件,化学反应的稳定性也比较强,反应中使用的催化剂能够长时间的使用,排放的废物也比较少。在所有化工醋酸生产总量中,大部分都是采用甲醇羰基化合成技术生产的醋酸。
  1 醋酸生产中碘化物产生的原因以及带来的影响
  在利用甲醇羰基化合成技术进行醋酸生产时,会使用到碘甲烷和碘化氢作为化学反应的催化剂。在化工生产的过程中,由于相关工艺设计的不够完善,亦或者作为催化剂的碘化物的物理化学性质的影响,在整个醋酸的生产流程中,碘化物不能够被完全的催化使用掉,还会存在少量的碘化物跟随醋酸生产的整个循环流程中。这样得到的醋酸产品,就不可避免的含有一些少量的碘化物。对于这些少量的碘化物,可以使用传统的脱碘方法进行处理,常用的有精馏、蒸馏方式,也会用到一些特殊的化学品进行处理,这些技术方法在一定程度上都可以去除醋酸产品中残留的大部分碘化物,但还是会有微量的碘化物存在于醋酸产品中,这不仅影响了醋酸的产品质量,对于醋酸产品的进一步加工生产也造成了很大的困难。在醋酸产品的深层加工中,這些残留的微量碘化物会影响到催化剂的性能,严重的会使催化剂失效,造成相关的化学反应不能够进行下去。为了解决残留的微量碘化物对醋酸产品的影响,提高醋酸产品的质量,相关学者们研究了多种脱碘方法用于进一步降低碘化物的含量,关于脱碘技术的研究也受到化工企业相关部门的重视。
  2 醋酸产品中碘化物主要脱除技术分析
  化工行业经过几十年的发展,国内外的研究学者经过不断的努力,已经研发出了许多去除碘和碘化物杂质的技术和方法。对于醋酸产品中残留的微量碘化物,这些技术都能够做到有效的去除,并且经过长时间的检验,这些方法和技术大部分都已经实现了工业化应用。
  2.1 使用载银沸石进行碘化物脱除
  沸石是一种微孔孔径均一规则的骨架型硅铝酸盐。沸石中的骨架硅和硅摩尔比决定了沸石的阳离子交换容量。其阳离子交换量与骨架中的铝含量是一种正比关系,即骨架中的铝含量越高,阳离子交换量就越高,此时沸石中的硅铝比例就越低。将载银沸石放置与醋酸产品中,其带有的可交换的银离子与醋酸中的碘化物发生化学作用,生成难以溶解的碘化银,从而达到去除醋酸产品中微量碘化物的目的。
  2.2 使用载银离子交换树脂进行碘化物脱除
  使用载银离子交换树脂,能够很好地解决无机碘脱除工艺的稳定性问题。载银离子交换树脂具有大网络结构,其结构中的强酸性阳离子能够进行交换,与醋酸产品中的微量碘化物进行相互作用,从而形成难以溶解的碘化银,经过沉淀过滤就可以脱除。在强酸和高温的条件下,离子交换树脂具有一定的不稳定性,容易在醋酸中产生溶胀的现象,所以在醋酸产品的脱碘工作中的应用受到一定的限制。
  2.3 使用高分子炭小球进行碘化物脱除
  高分子炭小球对于碘离子具有很强的吸附作用,高分子炭小球脱碘技术能够有效降低醋酸产品中的碘离子,在一定的工艺条件下,高分子炭小球能够实现再生并可以重复使用,也能够相应的节约化工企业的生产成本。高分子炭小球脱碘技术具有较好的工业应用价值,作为一种新型脱碘技术,它能够有效的去除醋酸产品中的微量碘化物,从而提高醋酸产品的质量。
  2.4 使用活性炭纤维进行碘化物脱除
  经过相关研究发现,活性炭纤维对醋酸产品中的碘化物具有很好的去除效果,活性炭纤维的微孔含量大,具有较小的纤维直径和较强的吸附能力。把活性炭纤维加入到甲醇羰基化合成技术生产的醋酸产品中,能够有效的去除其中的微量碘化物,而且该方法的脱除成本也较低。
  3 总结
  综上所述,每一种脱碘技术都具有其自身的特点和优势,在甲醇羰基化法生产醋酸产品中,去除微量碘化物的最好方法是载银离子交换树脂法。随着我国化工行业的不断发展,相关研究人员应该加强对脱碘技术的研究,对脱碘技术不断升级改造,从而促进我国醋酸行业的快速发展。
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