乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種己酸醋和己二醇的聯(lián)產(chǎn)方法。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]己酸醋是重要的有機溶劑，廣泛應用于涂料、黏合劑、醫(yī)藥等諸多領(lǐng)域。隨著世界 環(huán)保要求的加強和人們環(huán)保意識的提高，己酸醋將逐漸替代涂料、膠黏劑等產(chǎn)品中的甲己 麗、甲苯、苯等對環(huán)境和人類有害的溶劑。傳統(tǒng)的己酸醋類生產(chǎn)工藝流程，大多是W酸與醇 反應，然后經(jīng)歷一連串的分離過程，流程長，能耗高。但大多數(shù)醋化生產(chǎn)工藝過程，均存在 酸、醇、醋與水的分離問題，體系存在醇一水、醇一醋、醋一水二元共沸物，醇一水一醋H元 共沸物，分離過程復雜，能耗高。利用反應蒸觸工藝可打破熱力學平衡限制、提高反應速度 和轉(zhuǎn)化率、簡化設備、節(jié)省設備投資，降低能源消耗（[德]松德馬赫爾，金勒編.反應蒸觸 [M].朱建華譯.北京：化學工業(yè)出版社，2005)。但反應蒸觸工藝和傳統(tǒng)工藝一樣都無法 消除水與反應物和反應產(chǎn)物的共沸問題，因此解決共沸問題，可進一步簡化生產(chǎn)工藝，降低 生產(chǎn)能耗。
[0004]己二醇是非常重要的有機化工原料，主要用來生產(chǎn)聚醋纖維（PET)、塑料、橡膠、聚 醋漆、膠粘劑、非離子表面活性劑、己醇胺W及炸藥，也大量用作溶劑、潤滑劑、增塑劑和防 凍劑等，其中W生產(chǎn)聚醋需求量最大、增長最快。傳統(tǒng)石油路線采用己帰直接氧化制E0，E0 直接水合制EG,水作為親核試劑，與E0發(fā)生取代開環(huán)反應生成EG,生產(chǎn)技術(shù)主要被甜化L、 SD和DOW3家公司壟斷。目前中國己二醇裝置的現(xiàn)狀，技術(shù)路線落后，己二醇的選擇性低， 裝置物耗高；水比高，生產(chǎn)工藝復雜，流程長，能耗高；規(guī)模小，市場競爭力不強。目前國外 先進的環(huán)氧己焼水合裝置，己二醇收率已經(jīng)能達到99%W上，己二醇的單耗比中國低10% (趙風，李維真，谷彥麗.環(huán)氧己焼水合制己二醇的現(xiàn)狀、技術(shù)進展及建議[J].化工進 展，2009，（S1))。
[0005] 反應蒸觸生產(chǎn)己酸醋工藝具有工藝流程簡單、設備投資和操作費用低等優(yōu)點，研 究者從20世紀30年代就已經(jīng)開始進行了理論和實驗研究。但除己酸甲醋工業(yè)化之外，其 余己酸醋類尚未工業(yè)化成功。己酸醋生產(chǎn)工藝由于醋化反應生成水與己酸醋、醇形成多種 共沸物導致分離能耗高、流程復雜、廢水排放多等問題。
[0006] 環(huán)氧己焼水合生產(chǎn)己二醇目前主要采用管式或列管式反應器，用水等冷卻介質(zhì)迅 速撤走熱量，使反應器安全運行。
[0007] 環(huán)氧己焼水合反應生產(chǎn)己二醇正好需要加入水，環(huán)氧己焼與水反應速度快，在反 應精觸培中環(huán)氧己焼濃度低，環(huán)氧己焼與己二醇繼續(xù)反應生成二甘醇和H甘醇的量極低。 反應精觸生產(chǎn)己酸醋再沸器需要提供熱量，可W充分利用水合反應的反應熱，降低再沸器 負荷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是傳統(tǒng)己酸醋生產(chǎn)工藝中存在的由于醋化反應生成 水與己酸醋、醇形成多種共沸物，導致分離能耗高、流程復雜、廢水排放多等問題，提供一種 新的己酸醋和己二醇的聯(lián)產(chǎn)方法。該方法具有分離能耗低、流程簡單、廢水排放少等優(yōu)點。
[0009] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下；一種己酸醋和己二醇的聯(lián)產(chǎn) 方法，在酸性催化劑存在的條件下，醇和環(huán)氧己焼的混合物與己酸反應，聯(lián)產(chǎn)己酸醋和己二 醇，包含W下步驟： a) 在單個反應精觸培上部加入己酸，下部加入醇和環(huán)氧己焼的混合物；己酸進料位置 到培頂為精觸段，己酸進料位置與醇和環(huán)氧己焼的混合物進料位置之間為反應段，醇和環(huán) 氧己焼的混合物進料位置到培蓋為提觸段； b) 精觸段填充填料，反應段填充酸性催化劑和填料，提觸段填充填料； C)己酸和醇發(fā)生醋化反應生成己酸醋，同時環(huán)氧己焼與醋化反應生成的水發(fā)生水合反 應生成己二醇； d)通過反應精觸培的精觸作用，反應精觸培培頂?shù)玫郊核岽桩a(chǎn)品，培蓋得到己二醇產(chǎn) 品。
[0010] 上述技術(shù)方案中，醇優(yōu)選為選自Cl正構(gòu)或異構(gòu)醇類中的至少一種，更優(yōu)選為 選自己醇、異丙醇、正丙醇或正下醇中的至少一種；醇與己酸的摩爾比優(yōu)選為1:廣1.25:1 ; 醇與環(huán)氧己焼的摩爾比優(yōu)選為1:廣1. 25:1 ;反應精觸培的理論培板數(shù)優(yōu)選為45^65塊， 培頂操作溫度優(yōu)選為65^14(TC，培頂操作壓力優(yōu)選為10(Tl50kPa，培蓋操作壓力優(yōu)選 為12(Tl80kPa，培蓋操作溫度優(yōu)選為18(T24(rC，回流比優(yōu)選為廣5 ;反應精觸培的理 論培板數(shù)更優(yōu)選為5(T65塊，培頂操作溫度更優(yōu)選為75^125 C，培頂操作壓力更優(yōu)選為 100~120kPa，培蓋操作壓力更優(yōu)選為130~150kPa，培蓋操作溫度更優(yōu)選為190~21(TC，回流 比更優(yōu)選為2^4 ;反應精觸培反應段的理論培板數(shù)優(yōu)選為1(T20塊，精觸段的理論培板數(shù)優(yōu) 選為1(T30塊，提觸段的理論培板數(shù)優(yōu)選為1(T20塊。
[0011] 醋化反應：
【主權(quán)項】
1. 一種乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法，在酸性催化劑存在的條件下，醇和環(huán)氧乙烷的混 合物與乙酸反應，聯(lián)產(chǎn)乙酸酯和乙二醇，包含以下步驟： a)在單個反應精餾塔上部加入乙酸，下部加入醇和環(huán)氧乙烷的混合物；乙酸進料位置 到塔頂為精餾段，乙酸進料位置與醇和環(huán)氧乙烷的混合物進料位置之間為反應段，醇和環(huán) 氧乙烷的混合物進料位置到塔釜為提餾段； b )精餾段填充填料，反應段填充酸性催化劑和填料，提餾段填充填料； c) 乙酸和醇發(fā)生酯化反應生成乙酸酯，同時環(huán)氧乙烷與酯化反應生成的水發(fā)生水合反 應生成乙二醇； d) 通過反應精餾塔的精餾作用，反應精餾塔塔頂?shù)玫揭宜狨ギa(chǎn)品，塔釜得到乙二醇產(chǎn) 品。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法，其特征在于所述醇選自CTQ 正構(gòu)或異構(gòu)醇類中的至少一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法，其特征在于所述醇選自乙醇、 異丙醇、正丙醇或正丁醇中的至少一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法，其特征在于醇與乙酸的摩爾比 為 1:1 ~1. 25:1。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法，其特征在于醇與環(huán)氧乙烷的摩 爾比為1:1~1. 25:1。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法，其特征在于所述反應精餾塔的 理論塔板數(shù)為45~65塊，塔頂操作壓力為10(Tl50kPa，塔頂操作溫度為65~140°C，塔釜操作 壓力為12(Tl80kPa，塔釜操作溫度為18(T240°C，回流比為1~5。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法，其特征在于所述反應精餾塔的 理論塔板數(shù)為50-65塊，塔頂操作壓力為10(Tl20kPa，塔頂操作溫度為75~125°C，塔釜操作 壓力為130~150kPa，塔釜操作溫度為19(T210°C，回流比為2~4。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法，其特征在于所述反應精餾塔反 應段的理論塔板數(shù)為ΚΓ20塊。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法，其特征在于所述反應精餾塔精 餾段的理論塔板數(shù)為ΚΓ30塊。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法，其特征在于所述反應精餾塔 提餾段的理論塔板數(shù)為ΚΓ20塊。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)方法，主要解決現(xiàn)有乙酸酯生產(chǎn)工藝由于生成水形成多種共沸物導致分離能耗高、流程復雜的技術(shù)問題。本發(fā)明通過采用在酸性催化劑的存在的條件下，在單個反應蒸餾塔中上部加入乙酸，下部加入C1~C5醇、環(huán)氧乙烷，乙酸和醇發(fā)生酯化反應生成乙酸酯和水，環(huán)氧乙烷與酯化反應生成的水反應聯(lián)產(chǎn)乙二醇，塔頂?shù)玫揭宜狨?，塔釜得到乙二醇的技術(shù)方案，較好地解決了該問題，可用于乙酸酯和乙二醇的聯(lián)產(chǎn)工業(yè)生產(chǎn)中。
【IPC分類】C07C67-08, C07C29-10, C07C69-14, C07C31-20
【公開號】CN104829451
【申請?zhí)枴緾N201310512321
【發(fā)明人】胡松, 楊衛(wèi)勝, 翟仲曦, 劉銀川, 李俊杰
【申請人】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
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2014年2月8日