專利名稱：一種連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法，具體是以混丁醇及醋酸為原料，在酸性催化劑催化下連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酷。
背景技術(shù)：
醋酸混丁 酯是ー種無(wú)色、易燃、帶有果香味的常用有機(jī)溶剤。其主要用途如下(O作香料；(2)作溶劑，醋酸混丁酯對(duì)許多物質(zhì)具有良好溶解性，エ業(yè)上它可用作制造硝基纖維素漆、丙烯酸漆、聚氨酯漆等的溶劑，這些漆類可用作飛機(jī)機(jī)翼涂料、人造皮革涂料、汽車涂料等，醋酸混丁酯也可用于賽璐珞制品、銅板紙、漆皮等的制造；(3)可用作藥物吸收促進(jìn)組分；(4)作反應(yīng)介質(zhì)組分；(5)作金屬清洗劑組分，清除金屬表面的涂料。醋酸混丁酯的生產(chǎn)原料為醋酸和混丁醇，來(lái)源廣泛。當(dāng)中混丁醇為ー種混合醇，一般組成有正丁醇、異丁醇、2-丁醇、丙醇、戊醇以及3-甲基-2-丁醇。在酸催化劑的作用下，原料酷化合成，得到帶果香氣味的醋酸混丁酯產(chǎn)品。由于反應(yīng)原料成分復(fù)雜，副反應(yīng)較多，為了確保醋酸混丁酯的質(zhì)量，催化劑的選擇是關(guān)鍵。目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家大都采用間歇反應(yīng)生產(chǎn)エ藝，一般包括酷化、中和、沉降、脫水、精餾多項(xiàng)エ序，通常使用濃硫酸作為反應(yīng)催化劑。該傳統(tǒng)生產(chǎn)方法存在以下主要問題
O生產(chǎn)為間歇操作，裝置產(chǎn)能不大；生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，反應(yīng)生成副產(chǎn)物較多，收率不高；
2)催化劑濃硫酸對(duì)設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致設(shè)備維修成本偏高；
3)反應(yīng)出來(lái)的粗酯需要用堿水中和，產(chǎn)生大量廢水，同時(shí)一定程度上造成醋酸單耗偏聞及催化劑損失等問題；
4)催化劑及醋酸鹽等沉降物容易造成管道和填料堵塞，不利于生產(chǎn)。?？偠灾瑐鹘y(tǒng)的間歇酯化工藝生產(chǎn)方法存在明顯的收率偏低、設(shè)備腐蝕嚴(yán)重、廢水量大、物耗能耗偏高等問題，大大制約了醋酸混丁酯的推廣生產(chǎn)，也影響了醋酸混丁酯的市場(chǎng)效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在提供一種連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法，該方法能避免傳統(tǒng)間歇生產(chǎn)エ藝存在的收率低、腐蝕嚴(yán)重、廢水量大等問題，實(shí)現(xiàn)清潔環(huán)保生產(chǎn)。本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而采用的技術(shù)方案為一種連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法包括以下步驟將原料醋酸與混丁醇按摩爾比1:1混合預(yù)熱后進(jìn)入酯化反應(yīng)釜繼續(xù)升溫，在酸性催化劑催化下反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過加熱以共沸物形式進(jìn)入酯化塔進(jìn)行初步分離，酷化塔的塔頂餾出物冷凝分相后，一部分水相回流至酯化塔，另一部水相排至回收塔，一部分油相回流至酯化塔，另一部分油相作為粗產(chǎn)品進(jìn)入精餾塔進(jìn)ー步精制；粗產(chǎn)品經(jīng)加熱后由精餾塔的塔中間進(jìn)入精餾塔，精餾塔的塔頂餾出物冷凝后經(jīng)膜分離器除去部分水及輕組分后，大部分物料回流至精餾塔，少部分物料采出回到酷化釜反應(yīng)，精餾塔的塔底得到高純度醋酸混丁酯產(chǎn)品。
進(jìn)ー步的，所述的混丁醇為ー種混合醇，該混合醇含有60%以上正丁醇、20%戊醇、10%異丁醇，剩余為丙醇、2- 丁醇、3-甲基-2- 丁醇。進(jìn)ー步的，所述的反應(yīng)催化劑為甲磺酸、對(duì)甲苯磺酸及硫酸中的ー種以上，該反應(yīng)催化劑占總物料的O. 5-5w%。本發(fā)明中選用的反應(yīng)催化劑要求綜合選擇性良好，能夠有效降低副反應(yīng)的發(fā)生。進(jìn)ー步的，所述的酯化反應(yīng)爸中的爸液爸酸含量為20-50w%,酯化反應(yīng)爸溫度為100-130°C。 進(jìn)ー步的，所述的酯化塔的塔釜溫度為110_130°C、塔中間溫度為100-120°C、塔頂溫度為85-95°C，酯化塔中的油相物料回流比為1-5，水回流比為1-3。本發(fā)明方法中使用膜分離エ段以除去精餾塔頂餾出物中90%以上的水分及少部分輕組分，以確保連續(xù)反應(yīng)制備的順利運(yùn)行。本發(fā)明方法實(shí)現(xiàn)了醋酸混丁酯的連續(xù)生產(chǎn)，與間歇生產(chǎn)エ藝相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1)省去了間歇エ藝的中和、沉降、脫水エ序，有效降低設(shè)備投資成本；
2)反應(yīng)催化劑有效控制了副反應(yīng)的產(chǎn)生，提高產(chǎn)品收率；同時(shí)有效改善設(shè)備腐蝕問題，減少了設(shè)備維護(hù)費(fèi)用；
3)取消了中和エ序，省去了中和剤，降低原料醋酸的損耗，減少?gòu)U水產(chǎn)生量，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本；
4)エ藝操作簡(jiǎn)單方便，連續(xù)生產(chǎn)效率高，提升產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)效益。


圖I為本發(fā)明的醋酸混丁酯連續(xù)生產(chǎn)エ藝流程示意圖。其中1 一再沸器；2—酯化反應(yīng)釜；3—酯化塔；4ー酯化冷凝器；5—酯化分相器；6—精餾塔；7—精餾冷凝器；8—膜分離。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I
原料混丁醇和醋酸按摩爾比I :1進(jìn)入再沸器1，進(jìn)料量為1500L/h，混合預(yù)熱后，進(jìn)入酷化反應(yīng)釜2，在對(duì)甲苯磺酸催化劑催化下作進(jìn)ー步升溫反應(yīng)，釜溫控制在110-115°C，反應(yīng)產(chǎn)物以共沸物形式進(jìn)入酯化塔3。酯化塔塔釜113°C、塔中93°C、塔頂90°C，塔頂餾出物經(jīng)冷凝器4冷凝冷卻后，進(jìn)入分相器5，下層水相按回流比I. I回流至酯化塔，剰余送去回收系統(tǒng)；上層油相物料按回流比2. 5回流至酷化塔頂，其余作為粗醋酸混丁酯送入精餾塔6進(jìn)ー步精制。此時(shí)，粗醋酸混丁酯的含量約為85%。精餾塔頂餾出物經(jīng)冷凝器7冷卻后，進(jìn)入膜分離8以除去90%以上水分和部分輕組分，之后大部分回流至精餾塔，其余作為頭酯送至酯化反應(yīng)釜反應(yīng)。最終在精餾塔塔底得到98. 76%的產(chǎn)物醋酸混丁酷。實(shí)施例2
原料混丁醇和醋酸按摩爾比I :1進(jìn)入再沸器I，進(jìn)料量為1000L/h，混合預(yù)熱后，進(jìn)入酯化反應(yīng)釜2，在對(duì)甲苯磺酸和甲基磺酸混合催化劑催化下作進(jìn)ー步升溫反應(yīng)，釜溫控制在105-115°C，反應(yīng)后產(chǎn)物以共沸物形式進(jìn)入酯化塔3。酯化塔塔釜114°C、塔中95°C、塔頂91°C，塔頂餾出物經(jīng)冷凝器4冷凝冷卻后，進(jìn)入分相器5，下層水相按回流比1.2回流至酷化塔，剰余送去回收系統(tǒng)；上層油相物料按回流比2. O回流至酷化塔頂，其余作為粗醋酸混丁酯送入精餾塔6進(jìn)ー步精制。此時(shí)，粗醋酸混丁酯的含量約為88%。精餾塔頂餾出物經(jīng)冷凝器7冷卻后，進(jìn)入膜分離8以除去90%以上水分和部分輕組分，之后大部分回流至精餾塔，其余作為頭酯送 至酯化反應(yīng)釜反應(yīng)。最終在精餾塔塔底得到99. 0%的產(chǎn)物醋酸混丁酷。
權(quán)利要求
1.一種連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于該生產(chǎn)方法包括以下步驟將原料醋酸與混丁醇按摩爾比1:1混合預(yù)熱后進(jìn)入酯化反應(yīng)釜繼續(xù)升溫，在酸性催化劑催化下反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過加熱以共沸物形式進(jìn)入酯化塔進(jìn)行初步分離，酷化塔的塔頂餾出物冷凝分相后，一部分水相回流至酯化塔，另一部水相排至回收塔，一部分油相回流至酯化塔，另一部分油相作為粗產(chǎn)品進(jìn)入精餾塔進(jìn)一歩精制；粗產(chǎn)品經(jīng)加熱后由精餾塔的塔中間進(jìn)入精餾塔，精餾塔的塔頂餾出物冷凝后經(jīng)膜分離器除去部分水及輕組分后，大部分物料回流至精餾塔，少部分物料采出回到酯化釜反應(yīng)，精餾塔的塔底得到高純度醋酸混丁酷廣品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的混丁醇為ー種混合醇，該混合醇含有60%以上正丁醇、20%戊醇、10%異丁醇，剩余為丙醇、2- 丁醇、3-甲基-2- 丁醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的反應(yīng)催化劑為甲磺酸、對(duì)甲苯磺酸及硫酸中的ー種以上，該反應(yīng)催化劑占總物料的O.5_5w%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的酯化反應(yīng)釜中的釜液釜酸含量為20-50w%，酷化反應(yīng)釜溫度為100-130°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4中所述的連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的酯化塔的塔釜溫度為110-130°C、塔中間溫度為100-120°C、塔頂溫度為85-95°C，酯化塔中的油相物料回流比為1-5，水回流比為1-3。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的所述的連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的膜分離器能夠有效分離塔頂餾出物中90%以上的水分及少部分輕組分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的所述的連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于所述精餾塔的塔釜溫度為120-140°C、塔中間溫度為100-120°C，塔頂溫度為85-95°C，精餾塔的塔釜可得到純度98. 5%以上的醋酸混丁酯產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明為一種連續(xù)反應(yīng)精餾制備醋酸混丁酯的生產(chǎn)方法，包括以下步驟將原料醋酸與混丁醇按摩爾比11混合預(yù)熱后進(jìn)入酯化反應(yīng)釜繼續(xù)升溫，在酸性催化劑催化下反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過加熱以共沸物形式進(jìn)入酯化塔進(jìn)行初步分離，酯化塔的塔頂餾出物冷凝分相后，一部分水相回流至酯化塔，另一部水相排至回收塔，一部分油相回流至酯化塔，另一部分油相作為粗產(chǎn)品進(jìn)入精餾塔進(jìn)一步精制；粗產(chǎn)品經(jīng)加熱后由精餾塔的塔中間進(jìn)入精餾塔，精餾塔的塔頂餾出物冷凝后經(jīng)膜分離器除去部分水及輕組分后，大部分物料回流至精餾塔，少部分物料采出回到酯化釜反應(yīng)，精餾塔的塔底得到高純度醋酸混丁酯產(chǎn)品。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)，省去了中和、沉降和脫水工序。
文檔編號(hào)C07C69/14GK102690197SQ20121016967
公開日2012年9月26日 申請(qǐng)日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者于冬娥, 何文暉, 吳長(zhǎng)彩, 朱宏文, 趙楚榜 申請(qǐng)人:江門謙信化工發(fā)展有限公司