[發明專利]丙烯氣相氧化法醋酸烯丙酯的制備方法

有效

• 申請號: 201110369147.4
• 申請日: 2011-11-18
• 公開（公告）號: CN103121957A
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 張麗斌;楊運信
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號: C07C69/54
• 分類號: C07C69/54;C07C67/055
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 沈原

技術領域

本發明涉及一種以丙烯、醋酸、水及氧氣或含氧氣體為原料，丙烯氣相氧化法醋酸烯丙脂的制備方法。

背景技術

醋酸丙烯酯，是一種重要的有機化工原料，醋酸丙烯酯水解制烯丙醇，合成二氯丙醇以及二氯丙醇皂化生成環氧氯丙烷。醋酸烯丙脂工業上主要在鈀和助催化劑的作用下，在醋酸存在下，采用乙酰氧化技術，使丙烯與氧反應，生成醋酸烯丙脂。這一反應在裝有催化劑的反應管中進行，反應溫度約150～190℃，反應壓力0.6～1.0MPa，空速為約2000～4000hr^-1。2000年第19卷第4期的《金山油化纖》期刊第9頁第2.1節介紹了現有的用于乙烯氣相氧化法制備醋酸乙烯的固定床立管式反應器，該反應器的工藝流程是將由乙烯、醋酸、氧氣組成的原料混合氣從反應器一端進入反應器，與催化床相接觸發生反應，反應產物從反應器的另一端流出反應器。丙烯氣相氧化法合成醋酸烯丙脂所采用的反應器與上述反應器相同，但采用這種形式反應器時，丙烯和醋酸的單程轉化率低、反應的時空收率和選擇性均較低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是現有技術中存在的丙烯和醋酸的單程轉化率低、反應的時空收率和選擇性低的問題，提供一種丙烯氣相氧化法醋酸烯丙脂的制備方法，該方法具有丙烯和醋酸的單程轉化率高、反應的時空收率和選擇性較高的特點。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案如下：一種丙烯氣相氧化法醋酸烯丙脂的制備方法，使原料混合氣在150～190℃的溫度和0.6～1.0MPa的壓力下在固定床立管式反應器中與催化劑床層(1)接觸進行反應得到含醋酸烯丙酯的反應產物，所述原料混合氣以摩爾比計組成為丙烯∶醋酸∶氧氣∶水＝(65～75)∶(5～9)∶(5～7)∶(15～20)，所述催化劑以SiO₂、Al₂O₃或其混合物為載體，負載活性組分包括金屬鈀、金屬銅和堿金屬醋酸鹽，催化劑中鈀的含量為3～10g/L、銅的含量為0.4～2.5g/L、堿金屬醋酸鹽的含量為45～75g/L，所述固定床立管式反應器包括位于反應器中部的催化劑床層(1)、以及原料混合氣進料口(2)和反應產物出料口(3)，所述混合氣進料口(2)與反應產物出料口(3)分別位于反應器高度方向的相對兩端，在于在催化劑床層高度的1/5～4/5處設置至少一個氧氣補加口(4)，與所述氧氣補加口(4)相對應，在所述氧氣補加口(4)上游附近設置在線分析口(5)，根據在線分析結果通過所述氧氣補加口(4)補加氧氣維持氧氣濃度以摩爾百分比計占反應混合氣組成的3～4％。

上述技術方案所述反應器的高徑比優選為10～100；所述混合氣進料口(2)優選位于反應器高度方向的頂端，所述反應產物出料口(3)位于反應器高度方向的底端；所述混合氣進料口(2)優選位于反應器高度方向的底端，所述反應產物出料口(3)位于反應器高度方向的的頂端；在所述的固定床立管式反應器優選設置至少一個熱電偶插入口(6)；所述熱電偶插入口(6)優選位于所述反應器高度方向的的頂端，所述熱電偶插入口(6)也可以位于所述反應器高度方向的的底端，所述熱電偶插入口(6)還可以位于所述反應器的側面。

由于本發明采用新型的固定床立管式反應器，彌補了氧氣在反應過程中發生的消耗，大大的提高了丙烯和醋酸的單程轉化率，有效地提高了反應的時空收率和選擇性。實驗表明，相同條件下，現有技術的丙烯的單程轉化率僅為7.0％，醋酸的單程轉化率僅為50％，時空收率僅為350g/L.hr，選擇性僅為93.6％，采用本發明后丙烯的單程轉化率高達9.0％，醋酸的單程轉化率高達60％，時空收率高達390g/L.hr，選擇性高達94.4％，取得了較好的技術效果。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明。

圖1是本發明采用的丙烯氣相氧化法制備醋酸烯丙脂的固定床立管式反應器剖面結構示意圖。

圖2是設置兩個氧氣補加口的固定床立管式反應器剖面結構示意圖。

圖3是反應物料流動方向與熱媒介質流動方向相同成并流方式的固定床立管式反應器剖面結構示意圖。

圖4是現有丙烯氣相氧化法制備醋酸烯丙脂的固定床立管式反應器剖面結構示意圖。

在圖1～4中，1為催化劑床層，2為原料混合氣進料口，3為反應產物出料口，4、9為氧氣補加口，5、10為在線分析口，6、為熱電偶插入口，7為熱媒入口，8為熱媒出口。