CN114653096A - 一种新型醋酸除碘工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种醋酸脱碘系统及新型醋酸除碘工艺，脱碘系统包括前置床装置、脱碘装置和后置床装置，其中，前置床装置，装填有阳树脂，阳树脂的骨架包括聚苯乙烯骨架，附着的基团包括磺酸基团，选用磺酸基团进行阳离子去除，不会使脱碘吸附剂(载银分子筛)中毒失活；脱碘装置，装填有分子筛，其中，分子筛为载银分子筛；后置床装置，装填有大孔阳树脂，其中，大孔阳树脂附着有强酸性基团；大孔阳树脂的骨架包括聚苯乙烯骨架，附着的强酸性基团包括磺酸基－SO3H。本发明的后置床装置可以去除醋酸中遗留的银，既能将泄漏的银进行有效回收，又能有效避免银流入产品进行二次污染；进一步的提高了醋酸的质量，尤其是对醋酸进行脱碘处理的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种醋酸除碘的工艺，特别涉及一种醋酸脱碘系统及一种新型醋酸除碘工艺，属于醋酸脱碘技术领域。
背景技术
醋酸是一种重要的基础工业原料，广泛应用于化工、轻纺、医药等行业中。现有技术中，醋酸的生产方法主要为甲醇羰基合成法，该方法的优点是转化率高、副产物少、产品质量好。但是，在用碘甲烷和碘化氢为助催化剂的羰基合成醋酸工艺中，碘化物存在于醋酸生产的全过程，在醋酸产品中不可避免地含有少量的碘化物。碘杂质对贵金属催化剂具有中毒作用，必须将碘含量除到ppb级别(十亿分比级别)。
现有技术中，醋酸脱碘方式分为化学处理法、吸附法。化学处理法是将烷基碘转化为无机碘，结合对无机碘具有较强吸附作用的吸附剂进行脱碘。醋酸产品中碘化物降低至10-40ppb；吸附法其脱碘的原理是载银分子筛上的可交换的银离子与醋酸产品中碘相互作用，生成难溶的碘化银而达到除去微量碘(碘化物)的目的，可使产品中总碘含量低于5ppb。
具体来说，化学法醋酸脱碘能将醋酸产品中碘化物降低至10-40ppb，但工序复杂，成本高，所以在实际工业中很少使用。吸附醋酸脱碘法可使醋酸产品中总碘含量低于5ppb，但在工业上实际应用时存在吸附不牢固(尤其是脱碘吸附剂易中毒失效等情况)，形成二次污染(尤其是脱碘处理时残留在醋酸中的银)等技术问题，也会影响醋酸的质量。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种醋酸脱碘系统及一种新型醋酸除碘工艺，解决了醋酸脱碘中存在的吸附不牢固、易存在二次污染的问题。
本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：
本发明提供一种醋酸脱碘系统，包括前置床装置、脱碘装置和后置床装置，其中，
所述前置床装置，装填有阳树脂，所述阳树脂的骨架包括聚苯乙烯骨架，附着的基团包括磺酸基团，选用磺酸基团进行阳离子去除，不会使脱碘吸附剂(载银分子筛)中毒失活；
所述脱碘装置，装填有分子筛，其中，所述分子筛为载银分子筛；
所述后置床装置，装填有大孔阳树脂，其中，所述大孔阳树脂附着有强酸性基团。
作为本发明的一种优选技术方案，所述大孔阳树脂的骨架包括聚苯乙烯骨架，附着的强酸性基团包括磺酸基－SO3H。
优选地，所述前置床装置的阳树脂的聚苯乙烯骨架形态包括大孔或凝胶。
进一步优选地，所述后置床装置的大孔阳树脂，
型态为H+；
粒径范围(90％以上)为0.5mm至1.6mm，
有效粒径为0.56mm至0.66mm，
含水率为60wt％至70wt％，
重量交换容量不低于5eq/Kg，
湿视密度为660g/L至750g/L，
湿真密度为1.04g/mL至1.24g/mL，
稳定温度范围为1至140℃。
本发明提供一种新型醋酸除碘工艺，应用于前述的醋酸脱碘系统，包括如下步骤：
步骤S1，将醋酸物料导入至所述前置床装置进行处理，进行阳离子去除；
步骤S2，将所述步骤S1中得到的醋酸物料通过所述脱碘装置进行脱碘处理，经过脱碘处理醋酸碘杂质含量将达到≤5ppb，符合产品醋酸的规格要求；
步骤S3，将所述步骤S2中得到的醋酸物料通过后置床装置进行处理，进行醋酸物料中银的去除，既能将泄漏的银进行有效回收，又能有效避免银流入产品进行二次污染。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤S1中，对阳离子的去除通过附着于聚苯乙烯骨架上的磺酸基团进行，其中，
去除的阳离子包括Fe3+、Ca2+。
优选地，所述步骤S2中，通过载银分子筛进行脱碘，其中，
脱碘后的醋酸物料含碘量不超过5ppb。
进一步优选地，所述步骤S3中，通过附着于聚苯乙烯骨架上的强酸性基团进行醋酸物料中银的去除，其中，
经大孔阳树脂去银后的银含量不超过0.01ppb。
本发明的有益效果是：本发明的后置床装置可以去除醋酸中遗留的银，既能将泄漏的银进行有效回收，又能有效避免银流入产品进行二次污染；进一步的提高了醋酸的质量，尤其是对醋酸进行脱碘处理的质量。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供了一种醋酸脱碘系统，包括前置床装置、脱碘装置和后置床装置，其中，前置床装置，装填有阳树脂，本实施例中，阳树脂的骨架包括聚苯乙烯骨架，附着的基团包括磺酸基团，具体的，前置床装置的阳树脂的聚苯乙烯骨架形态包括大孔或凝胶，可以实现对醋酸物料中阳离子的去除，同时，也避免了对脱碘装置中的脱碘吸附剂造成影响(如使脱碘吸附剂失活)，保持脱碘处理的稳定性；
脱碘装置装填有分子筛，其中，分子筛为载银分子筛，实现脱碘处理；
后置床装置装填有大孔阳树脂，以进行去银处理，其中，大孔阳树脂附着有强酸性基团，具体的，大孔阳树脂的骨架包括聚苯乙烯骨架，附着的强酸性基团包括磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性，去银吸附剂(即大孔阳树脂)在溶液中离解后，本体所含的负电基团，如SO3－，能吸附结合溶液(经脱碘装置处理后的醋酸物料)中的银离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的银离子互相交换，从而达到吸附银离子的目的。去银吸附剂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用，实现了银的去除，有效的降低了银含量。去银吸附剂可以将银含量从1ppm降到不超过0.01ppb，在实际生产中0.01ppb级的银含量不会对醋酸的品质产生任何负作用。
前置床装置保证了醋酸脱碘脱碘剂的脱碘效果稳定；脱碘装置的醋酸脱碘剂原理是载银分子筛上的可交换的银离子与醋酸产品中碘相互作用，生成难溶的碘化银而达到除去微量碘(碘化物)的目的，保证碘杂质含量≤5ppb。后置床装置用于去银，脱碘吸附剂上脱落的银会对产品醋酸造成二次污染，后置床装置中的大孔阳树脂能将产品醋酸中的银全部去除，保证产品醋酸的质量。
本实施例中的后置床装置的大孔阳树脂的参数如下，
型态为H+；
粒径范围(90％以上)为0.5mm至1.6mm，
有效粒径为0.56mm至0.66mm，
含水率为60wt％至70wt％，
重量交换容量不低于5eq/Kg，
湿视密度为660g/L至750g/L，
湿真密度为1.04g/mL至1.24g/mL，
稳定温度范围为1至140℃。
另外，作为优选实施例，大孔阳树脂的储存时间应当不超过1年，并储存在-20至40℃的环境内。
具体的，本实施例中的醋酸脱碘系统的处理工艺可以参考实施例2，醋酸物料经前置床装置进行处理，前置床装置的阳树脂的聚苯乙烯骨架形态包括大孔或凝胶，可以实现对醋酸物料中阳离子的去除，同时，也避免了对脱碘装置中的脱碘吸附剂造成影响(如使脱碘吸附剂失活)，保持脱碘处理的稳定性；之后经由脱碘装置进行脱碘处理，但是会残留有银，再经由后置床装置进行去银处理，既能将泄漏的银进行有效回收，又能有效避免银流入产品进行二次污染；进一步的提高了醋酸的质量，尤其是对醋酸进行脱碘处理的质量。
实施例2
如图1所示，本实施例提供了一种新型醋酸除碘工艺，应用于实施例1中的一种醋酸脱碘系统，包括如下步骤：
步骤S1，将醋酸物料导入至前置床装置进行处理，进行阳离子去除，具体的，步骤S1中，对阳离子的去除通过附着于聚苯乙烯骨架上的磺酸基团进行，其中，去除的阳离子包括Fe3+、Ca2+,避免了对脱碘装置中的脱碘吸附剂造成影响(如使脱碘吸附剂失活)，保持步骤S2中进行脱碘处理的稳定性；
步骤S2，将步骤S1中得到的醋酸物料通过脱碘装置进行脱碘处理，具体的，步骤S2中，通过载银分子筛进行脱碘，脱碘后的醋酸物料含碘量不超过5ppb，此步骤中处理后的醋酸物料残留有银，再步骤S3中进行进一步处理；
步骤S3，将步骤S2中得到的醋酸物料通过后置床装置进行处理，进行醋酸物料中银的去除，具体的，步骤S3中，通过附着于聚苯乙烯骨架上的强酸性基团进行醋酸物料中银的去除，经大孔阳树脂去银后的银含量不超过0.01ppb。具体的，大孔阳树脂的骨架包括聚苯乙烯骨架，附着的强酸性基团包括磺酸基－SO3H，容易在溶液中离解出H+，故呈强酸性，去银吸附剂(即大孔阳树脂)在溶液中离解后，本体所含的负电基团，如SO3－，能吸附结合溶液(经脱碘装置处理后的醋酸物料)中的银离子。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的银离子互相交换，从而达到吸附银离子的目的。去银吸附剂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用，实现了银的去除，有效的降低了银含量。去银吸附剂可以将银含量从1ppm降到不超过0.01ppb，在实际生产中0.01ppb级的银含量不会对醋酸的品质产生任何负作用。
本发明的后置床装置可以去除醋酸中遗留的银，既能将泄漏的银进行有效回收，又能有效避免银流入产品进行二次污染；进一步的提高了醋酸的质量，尤其是对醋酸进行脱碘处理的质量。
表1
| 后置床装置处理前银含量(ppm) | 后置床装置处理后银含量(ppb) |
| 1.25 | 0.01 |
| 1.20 | 0.00 |
| 1.24 | 0.03 |
| 1.28 | 0.05 |
| 1.22 | 0.01 |
| 1.23 | 0.00 |
| 1.26 | 0.02 |
以上表1展示了后置床装置处理(经实施例1的脱碘系统和/或实施例2中的脱碘处理工艺处理)前后的银含量变化，可以看到处理后银含量显著的降低(不超过0.01ppb)；在经实施例1中脱碘装置处理后(或经实施例2中步骤S2处理后)，脱碘吸附剂会有一部分银脱落进入醋酸当中，监测此时的银离子含量。醋酸物料脱碘后进入后置床装置进行处理(或依实施例2中步骤S3处理)，后置装置中的大孔阳树脂将去除醋酸中泄露的银，保证产品醋酸中银含量达到极低的含量。从表1可以看出后置床装置有明显的去银效果。去银吸附剂可以将银含量从1ppm降到不超过0.01ppb。在实际生产中0.01ppb级的银含量不会对醋酸的品质产生任何负作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种醋酸脱碘系统，其特征在于，包括前置床装置、脱碘装置和后置床装置，其中，
所述前置床装置，装填有阳树脂，所述阳树脂的骨架包括聚苯乙烯骨架，附着的基团包括磺酸基团；
所述脱碘装置，装填有分子筛，其中，所述分子筛为载银分子筛；
所述后置床装置，装填有大孔阳树脂，其中，所述大孔阳树脂附着有强酸性基团。
2.根据权利要求1所述的一种醋酸脱碘系统，其特征在于，所述大孔阳树脂的骨架包括聚苯乙烯骨架，附着的强酸性基团包括磺酸基－SO3H。
3.根据权利要求1所述的一种醋酸脱碘系统，其特征在于，所述前置床装置的阳树脂的聚苯乙烯骨架形态包括大孔或凝胶。
4.根据权利要求1或2所述的一种醋酸脱碘系统，其特征在于，所述后置床装置的大孔阳树脂，
型态为H+；
粒径范围(90％以上)为0.5mm至1.6mm，
有效粒径为0.56mm至0.66mm，
含水率为60wt％至70wt％，
重量交换容量不低于5eq/Kg，
湿视密度为660g/L至750g/L，
湿真密度为1.04g/mL至1.24g/mL，
稳定温度范围为1至140℃。
5.一种新型醋酸除碘工艺，其特征在于，应用于如权利要求1至4中任一所述的一种醋酸脱碘系统，包括如下步骤：
步骤S1，将醋酸物料导入至所述前置床装置进行处理，进行阳离子去除；
步骤S2，将所述步骤S1中得到的醋酸物料通过所述脱碘装置进行脱碘处理；
步骤S3，将所述步骤S2中得到的醋酸物料通过后置床装置进行处理，进行醋酸物料中银的去除。
6.根据权利要求5所述的一种新型醋酸除碘工艺，其特征在于，所述步骤S1中，对阳离子的去除通过附着于聚苯乙烯骨架上的磺酸基团进行，其中，
去除的阳离子包括Fe3+、Ca2+。
7.根据权利要求5所述的一种新型醋酸除碘工艺，其特征在于，所述步骤S2中，通过载银分子筛进行脱碘。
8.根据权利要求5所述的一种新型醋酸除碘工艺，其特征在于，所述步骤S3中，通过附着于聚苯乙烯骨架上的强酸性基团进行醋酸物料中银的去除。
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