[發(fā)明專利]具有用于預脫水塔的側(cè)線式反應器的乙酸乙烯酯制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380052421.2
• 申請日: 2013-08-28
• 公開（公告）號: CN104718182A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: N·阿斯拉姆;S·巴蘇;齊煒
• 申請（專利權(quán)）人: 國際人造絲公司
• 主分類號: C07C67/05
• 分類號: C07C67/05
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 汪宇偉

優(yōu)先權(quán)要求

本申請要求2012年8月30日提交的US臨時申請61/694,911的權(quán)益，該申請的全部內(nèi)容和公開內(nèi)容在此通過引用納入。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明總體涉及制造乙酸乙烯酯的方法，其通過采用具有預脫水塔的側(cè)線式(sidecar)反應器提供了提高的反應物轉(zhuǎn)化率。

發(fā)明背景

通過在固定床催化劑上在氣相中乙烯與乙酸和氧氣或含氧氣體的反應來制備乙酸乙烯酯是已知的。該反應通常在1-2.5MPa的壓力和100℃-250℃的溫度進行。該反應典型地在催化劑載體上的合適的催化劑的存在下進行，該催化劑可包含鈀、堿金屬乙酸鹽促進劑，和任選地助促進劑，例如，金或鎘。一種示例乙酸乙烯酯制造方法在美國專利No.6,696,596中給出，其在固定床催化劑上在氣相中與氧氣或含氧氣體的反應。另一實例披露于美國專利No.6,040,474，其描述了采用兩個反應區(qū)制造乙酸和/或乙酸乙烯酯，其中第一反應區(qū)包含乙烯和/或乙烷用于氧化成乙酸，并且第二反應區(qū)包含乙酸和乙烯，之后分離產(chǎn)物料流，從而制造乙酸乙烯酯。另外，美國專利No.6,476,261描述了制造烯烴和羧酸例如乙烯和乙酸的氧化方法，將它們反應以形成乙酸乙烯酯。上述文獻的每一篇以其全部內(nèi)容在此通過引用納入。

在多級催化方法中，乙酸乙烯酯和水等摩爾量地形成。乙烯的完全氧化(這不可能完全避免)形成了二氧化碳和水。由此每摩爾乙酸乙烯酯獲得多于1mol的水。通常，水的重量為所形成的乙酸乙烯酯的重量的約1/4。除了二氧化碳，少量其它副產(chǎn)物，包括乙酸乙酯，以1000-2000wppm的比例形成，基于所形成的乙酸乙烯酯計。僅少量，例如不多于250wppm的乙酸乙酯在純乙酸乙烯酯中是大體能接受的。乙酸乙酯的去除需要大量能量。現(xiàn)有技術(shù)強調(diào)了去除乙酸乙酯和其它副產(chǎn)物的乙酸乙烯酯純化中各種減少能量消耗的方法。

用于反應的混合物含有摩爾過量的化學計量需要量的乙烯。因此，乙烯轉(zhuǎn)化率相對較低(約10％)，以保持乙烯效率，未反應的乙烯需要再循環(huán)至反應區(qū)。然后一般在多級方法中將產(chǎn)物乙酸乙烯酯從氣態(tài)反應產(chǎn)物混合物中分離掉。

美國專利No.4,818,347描述了一種方法，其中離開乙酸乙烯酯反應器的熱氣體混合物，即乙烯、乙酸、乙酸乙烯酯、水、二氧化碳、乙酸乙酯、氧氣和惰性氣體(例如氮氣和氬氣)，被引入在沒有另外加熱下操作的第一蒸餾塔，其被稱為預先脫水或預脫水塔。氣體混合物離開預脫水塔的頂部并使其與換熱器中的回流料流接觸。換熱使得氣體混合物被冷卻而回流料流被相應地加熱。接著，氣體混合物從換熱器來到冷凝器。在冷凝器中液化的物質(zhì)收集到收集容器，在其中進行分離成水相和有機相。可將水相排出，同時將全部或部分有機相作為回流物再循環(huán)至預脫水塔頂部。

冷凝器中沒有液化的物質(zhì)可含有氣態(tài)乙酸乙烯酯。在采用乙酸作為洗滌液體的洗滌塔(被稱為循環(huán)氣體洗滌器)中將氣態(tài)乙酸乙烯酯從氣體混合物洗出。將剩余尾氣再循環(huán)至反應器。收集從循環(huán)氣體洗滌器排出的底部料流和來自預脫水塔的冷凝物的液化有機相的剩余物(如有任何的話)。在一些情況中，將來自冷凝物的全部液化有機相作為回流物用于預脫水塔并且沒有液化有機相剩余。

預脫水塔產(chǎn)生包含混合物的底部產(chǎn)物，該混合物包含乙酸乙烯酯,乙酸和約一半的反應水以及副產(chǎn)物。另一半的反應水在不引入能量的情況下分離并在來自預脫水塔頂部的蒸氣冷卻時形成冷凝物的水相，如上所述。

將來自所述預脫水塔的底部產(chǎn)物首先供入收集容器(也被稱為粗乙酸乙烯酯收集容器)，然后在第二蒸餾塔(被稱為共沸物塔)中加工(work?up)。獲得了作為塔頂流產(chǎn)物的水飽和的乙酸乙烯酯。還獲得了包含乙酸乙酯和底部產(chǎn)物(其被再循環(huán)至系統(tǒng)作為循環(huán)乙酸)的側(cè)流。排出包含乙酸乙酯的側(cè)流。沒有作為回流返回至第二蒸餾塔頂部的水飽和的乙酸乙烯酯與來自循環(huán)氣體洗滌器底部的流出物和來自所述預脫水塔的冷凝物的液化有機相剩余物合并。

接著將該混合物供至第三蒸餾塔，其被稱為脫水塔。來自該塔頂部的蒸氣在冷凝后被實質(zhì)上全部作為回流再循環(huán)。將側(cè)排出料流從脫水塔取出并分離成水相和有機相，然后將水相排放并將有機相返回至所述塔。將干燥乙酸乙烯酯/乙酸混合物從脫水塔底部排出并供入第四塔，其被稱為純乙酸乙烯酯塔。在該塔中，乙酸乙烯酯(其實質(zhì)上不含乙酸乙酯)作為塔頂流產(chǎn)物獲得，而在排放子料流(substream)后，該塔的包含乙酸、高沸點物和痕量乙酸乙烯酯和乙酸乙酯的塔底流被再循環(huán)至方法。