[發明專利]帶產物分離工藝的制備乙酸仲丁酯的方法

有效

• 申請號: 200710192465.1
• 申請日: 2007-11-30
• 公開（公告）號: CN101168506A
• 公開（公告）日: 2008-04-30
• 發明（設計）人: 胡先念;李華
• 申請（專利權）人: 胡先念
• 主分類號: C07C69/14
• 分類號: C07C69/14;C07C67/04
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所
• 代理人: 趙洪

技術領域

本發明涉及一種乙酸仲丁酯的制備方法，尤其涉及一種帶產物分離工藝的制備乙酸仲丁酯的方法。

背景技術

目前，利用乙酸和混合C₄(或丁烯)為原料，制備乙酸仲丁酯的方法，通常是在列管式固定床反應器內進行酯化反應而得到。相對于傳統工藝而言，以混合C₄(或丁烯)為原料，利用其與乙酸反應制備乙酸仲丁酯具有原料來源廣且成本小、經濟效益好、環境友好等優點。美國專利US5457228公開了一種制備乙酸仲丁酯的方法，是將反應物料乙酸和混合C₄(或丁烯)從列管式固定床反應器上部通入，包括未反應混合C₄(或丁烯)、未反應乙酸和產物乙酸仲丁酯的產物混合物同時從反應器底部流出。產物混合物依次經過循環泵和換熱器后，一部分產物混合物送去后面的分離工序，另一部分產物混合物作為循環進料同新鮮進料一起送入反應器。此方法的不足在于：(1)采用列管式固定床作反應器，送去分離的那部分產物混合物一般需要先經過閃蒸塔，將未反應混合C₄(或丁烯)從產物混合物中除去，因此加大了后續產物分離工藝的難度，且閃蒸塔溫度、壓力均較高，能耗較高；(2)反應物料循環進反應器，使烯烴聚合傾向增加，影響產品提純；(3)使用循環泵和換熱器，增加了能耗。

另外，利用乙酸與混合C₄(或丁烯)反應制備乙酸仲丁酯的分離精制工藝的研究報道相對較少。雖然US5457228號美國專利公開了一種利用乙酸與1-丁烯和2-丁烯反應合成乙酸仲丁酯的方法，但對于該反應所得產物混合物的分離，該專利中僅提及利用蒸餾就可將乙酸仲丁酯從產物混合物中分離出來，但沒有公布具體的分離方法，也沒有公布經分離后產品所達到的純度。由于乙酸仲丁酯和乙酸的沸點很接近，利用簡單的蒸餾方法很難將乙酸仲丁酯和乙酸充分分離。而在申請號為200710200148X的中國專利申請中公開了一種從乙酸與混合C₄反應后的混合物中分離乙酸仲丁酯的方法：(1)乙酸與混合C4反應后的混合物進入閃蒸塔，通過閃蒸從閃蒸塔頂脫除未反應的混合C₄及輕組分；(2)閃蒸塔底產物進入共沸精餾塔，加入共沸劑A，通過共沸精餾將乙酸仲丁酯和乙酸分離；(3)共沸精餾塔頂物料進入精制塔，通過精餾得到乙酸仲丁酯；(4)當從共沸精餾塔下部采出的乙酸含共沸劑A的量對反應的進行造成影響或對催化劑活性和使用壽命造成影響時，共沸精餾塔下部物料進入酸濃縮塔，加入共沸劑B，經過再一次的共沸精餾，將乙酸濃縮，乙酸經濃縮后循環利用；或：當從共沸精餾塔下部采出的乙酸含共沸劑A的量不會對反應的進行造成影響，也不會對催化劑活性和使用壽命造成影響時，共沸精餾塔下部物料直接循環回反應系統再利用。該中國專利申請所公開的分離工藝僅適用于采用列管式固定床反應器進行反應的產物分離，且工藝相對復雜。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種分離工序簡化、成本小、能耗低、原料利用率高的帶產物分離工藝的制備乙酸仲丁酯的方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：一種帶產物分離工藝的制備乙酸仲丁酯的方法，其特征在于反應在由一個塔釜、一個提餾段、一個反應段、一個精餾段和一個塔頂回流冷凝器組成的催化蒸餾塔中進行，反應段中裝填一種催化劑，乙酸從催化蒸餾塔的上部精餾段進入塔內，混合C₄或丁烯從催化蒸餾塔的下部提餾段進入塔內，兩者在催化劑表面逆流接觸并進行反應，未反應的混合C₄或丁烯從催化蒸餾塔塔頂蒸出，反應后的產物混合物從催化蒸餾塔塔底流出并送入共沸精餾塔；向共沸精餾塔中加入共沸劑進行共沸精餾，共沸精餾塔塔頂餾出物自然分層，共沸劑或共沸劑與部分乙酸仲丁酯回流入共沸精餾塔塔頂；攜帶少量共沸劑的乙酸仲丁酯從共沸精餾塔塔頂餾出后進入精制塔，在精制塔中精餾后得到乙酸仲丁酯；共沸劑為任意一種能與乙酸仲丁酯形成共沸物，且其共沸點與乙酸的沸點相差10℃以上的物質。

上述技術方案采用催化蒸餾塔進行乙酸和混合C₄(或丁烯)的酯化反應。該催化蒸餾塔包括一個塔釜、一個提餾段、一個反應段、一個精餾段和一個塔頂回流冷凝器。所述催化蒸餾塔的反應段是指裝填有催化劑的部分，催化劑可以為雜多酸或離子交換樹脂；精餾段指位于反應段以上、塔頂回流冷凝器以下的部分；提餾段指位于反應段以下、塔釜以上的部分。