[發(fā)明專利]精制醋酸仲丁酯的分離方法

有效

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• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號: CN102964244B
• 公開（公告）日: 2017-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 姚志龍;孫培永;王若愚;劉皓;秦巖
• 申請（專利權）人: 北京石油化工學院
• 主分類號: C07C69/14
• 分類號: C07C69/14;C07C67/48;C07C67/54
• 代理公司: 小松專利事務所11132
• 代理人: 陳祚齡

技術領域

本發(fā)明涉及分離精制有機化合物的方法，具體地說是一種利用液化氣與醋酸催化合成醋酸仲丁酯過程中，精制醋酸仲丁酯的分離方法。

背景技術

醋酸仲丁酯是一種良好的有機溶劑，它廣泛用于硝酸纖維、涂料、人造革、醫(yī)藥、油墨以及塑料工業(yè)中。國內外傳統生產醋酸仲丁酯的方法是采用間歇式釜式反應，以硫酸為催化劑催化醋酸和丁醇反應。由于醋酸和丁醇酯化過程中同時產生水，而水不僅會造成酯化反應的逆反應（酯水解反應），同時由于水和醋酸共沸，造成分離上的困難，因此現在研究主要集中在醋酸和丁烯的直接酯化上，如US601807A和US5994578均報道了醋酸和異丁烯在酸性離子交換樹脂催化下酯化生產醋酸丁酯的方法。

利用液化氣中正丁烯與醋酸，在酸性催化劑作用下加成合成醋酸仲丁酯為生產醋酸仲丁酯提供了一條低成本、高效反應途徑。但液化氣中的正丁烯含量一般在質量分數40-80%之間，含有大量不能與醋酸反應的正丁烷、異丁烷等物料，在反應結束后需作為民用液化氣或下游工序原料，這些未反應物料從反應產物分離出來后會含有少量的醋酸。由于醋酸是無色透明液體，有刺激性酸臭味，能強烈刺激人的鼻、喉和呼吸道系統，污染環(huán)境；醋酸易燃、閃點為43℃，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合氣體；其又是一種腐蝕性很強的有機酸，對普通鋼鐵甚至是耐腐蝕的不銹鋼，都具有很強等腐蝕作用。因此，若不對反應后未反液化氣進行脫醋酸處理，將會對未反液化氣作為民用液化氣或其它用途的化工原料產生較大的不利影響。

關于含酸氣體的處理技術已有許多報道，如專利CN89103780.2和CN90105652.9以及CN9210040.0中，均報道了以堿性液體來回收酸性氣體中的微量酸，雖然采用這些方法能除去氣體中的微量酸，但會產生大量廢水、堿渣污染環(huán)境，同時氣體中的微量酸也無法回收利用；關于醋酸仲丁酯生產過程中反應尾氣中酸的脫除，只有CN101402018公開了采用質量百分濃度為3-10%的氫氧化鈉強堿溶液來吸收未反氣體中的微量醋酸，采用該方法雖然可以基本消除未反尾氣中微量醋酸對火炬等后續(xù)設備腐蝕問題，但同樣并沒有消除上述方法產生大量廢水、堿渣以及無法回收微量醋酸的問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于克服現有技術中存在的不足之處，而提供一種精制醋酸仲丁酯的分離方法。

本發(fā)明的目的是通過如下措施來實施：精制醋酸仲丁酯的分離方法，該方法是反應產物醋酸與醋酸仲丁酯的混合物由共沸精餾塔（1）中部進料,由未反液化氣水洗脫酸塔塔底來的含酸水由泵送至共沸精餾塔塔頂，塔釜溫度為120-130℃，塔頂溫度為85-89℃，在共沸精餾塔中，醋酸和醋酸仲丁酯混合物與塔頂共沸劑水的質量比為4.0-4.5:1，水與醋酸仲丁酯形成共沸物，由共沸精餾塔塔頂氣相出料，經冷凝（2）后進入酯水兩相分離器（3），產物醋酸仲丁酯位于酯水分離器上層，由酯相泵送至產品罐或酯產品精制處理單元；共沸塔塔底為不含水醋酸，由泵送至酯化反應工序，繼續(xù)與原料液化氣反應；酯水兩相分離器下層為水相，此時水相中不含酸，由水相泵送入未反液化氣水洗塔（4）塔頂，未反液化氣與水洗水質量比為2.3-3.3:1，水洗塔操作溫度為常溫，與由水洗塔塔底進料的未反液化氣逆流接觸，水洗滌脫除未反液化氣中微量酸，含酸水由水洗塔塔底經水相泵送至共沸精餾塔塔頂與醋酸仲丁酯共沸并回收醋酸，水洗滌后不含酸，未反液化氣由水洗塔頂送至液化氣產品罐;

利用水與醋酸仲丁酯形成共沸物，水與醋酸仲丁酯不互溶和水與醋酸完全互溶的特性，將共沸精餾塔塔頂的共沸水，作為反應產物中未反液化氣的水洗水，反應產物中未反液化氣中微量醋酸脫除；洗滌后含酸水，循環(huán)回共沸塔再作為共沸精餾塔的共沸劑，從而實現反應產物中未反液化氣微量醋酸的脫除，回收微量醋酸，消除廢水、堿渣的排放，達到綠色化生產的目的。

所述共沸精餾塔為填料塔或篩板塔。

所述的水洗塔為填料塔。

本發(fā)明在于利用醋酸仲丁酯的物化性質，在分離醋酸仲丁酯的同時脫除并回收未反液化氣中微量醋酸，消除廢水、堿渣的排放，同時回收未反液化氣中微量醋酸，降低物料消耗，使生產過程綠色化。

在利用液化氣中正丁烯與醋酸催化合成醋酸仲丁酯過程中，由于醋酸的沸點為118℃，而反應產物醋酸仲丁酯的沸點為112℃，若采用普通蒸餾的方法難以將醋酸仲丁酯與醋酸完全分離。醋酸仲丁酯分子結構中含有含氧的酯基基團，因而醋酸仲丁酯與水可以形成共沸物，其共沸點為87℃，且醋酸仲丁酯與水不互溶，利用醋酸仲丁酯這一特性，可以水為共沸劑采用共沸精餾將醋酸與醋酸仲丁酯完全分離。

本發(fā)明與現有技術相比，具有如下優(yōu)點：