專利名稱：一種從反應(yīng)產(chǎn)物中分離出乙酸和乙酸仲丁酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從制備乙酸仲丁酯的反應(yīng)產(chǎn)物中分離出乙酸和乙酸仲丁酯的方法。

背景技術(shù)：
乙酸丁酯(包括乙酸正丁酯、乙酸仲丁酯、乙酸異丁酯和乙酸叔丁酯)是一類重要的有機(jī)化學(xué)品，可廣泛用作漆類、人造革、塑料、硝化纖維的溶劑，并用作反應(yīng)過程、萃取分離過程的溶劑，還用于醫(yī)藥、塑料和香料工業(yè)等。特別是近年來，由于環(huán)保要求日益嚴(yán)格，含苯、甲苯、氯代烴等有毒溶劑的使用受到限制，酯類等環(huán)保溶劑的用量急劇增大，乙酸酯類產(chǎn)品已成為市場熱銷產(chǎn)品。
目前，市場上乙酸丁酯類產(chǎn)品以乙酸正丁酯為主，但由于乙酸正丁酯需要由價(jià)格較高的正丁醇與乙酸進(jìn)行酯化反應(yīng)來得到，使得生產(chǎn)成本較高，因此，國內(nèi)外許多公司正在紛紛開發(fā)乙酸仲丁酯，以作為乙酸正丁酯的替代品。乙酸仲丁酯的性質(zhì)與乙酸正丁酯相近，但可以采用價(jià)格便宜的煉廠的大量副產(chǎn)品C4烯烴與乙酸直接進(jìn)行加成反應(yīng)的方法制取，因此乙酸仲丁酯的價(jià)格比乙酸正丁酯的低很多。
使乙酸與C4烯烴進(jìn)行加成反應(yīng)來制取乙酸仲丁酯后，重要的步驟是從反應(yīng)混合物中分離提純乙酸仲丁酯作為最終產(chǎn)品，并分離提純未反應(yīng)的乙酸以作為反應(yīng)原料循環(huán)使用。乙酸和C4烯烴進(jìn)行加成反應(yīng)所得到的反應(yīng)產(chǎn)物中除乙酸仲丁酯外，還含有未反應(yīng)的乙酸和C4烯烴、以及C4烯烴疊合形成的C8烯烴，當(dāng)進(jìn)行上述的加成反應(yīng)采用仲丁醇作為反應(yīng)調(diào)節(jié)劑時(shí)，所得到的反應(yīng)產(chǎn)物中還含有一定量的仲丁醇。在反應(yīng)產(chǎn)物中，由于C4烯烴與其它組分的沸點(diǎn)相差很大，很容易采用普通精餾的方法將其分離，而乙酸(沸點(diǎn)為118℃)、乙酸仲丁酯(沸點(diǎn)為113℃)、C8烯烴(沸點(diǎn)為101-120℃)、以及仲丁醇(沸點(diǎn)為99.5℃)的沸點(diǎn)很接近，采用常規(guī)的精餾方法很難實(shí)現(xiàn)乙酸及乙酸仲丁酯的有效分離。
CN 101007761A中公開了一種從乙酸與混合C4烯烴反應(yīng)后的混合物中分離乙酸仲丁酯的方法，該方法包括，乙酸與混合C4烯烴反應(yīng)后的混合物進(jìn)入閃蒸塔，通過閃蒸從閃蒸塔塔頂脫除未反應(yīng)的混合C4烯烴及輕組分；閃蒸塔底產(chǎn)物進(jìn)入共沸精餾塔，加入共沸劑A，通過共沸精餾將乙酸仲丁酯和乙酸分離；共沸精餾塔頂物料進(jìn)入精制塔，通過精餾得到乙酸仲丁酯；當(dāng)從共沸精餾塔下部采出的乙酸含共沸劑A的量對(duì)反應(yīng)的進(jìn)行造成影響或?qū)Υ呋瘎┗钚院褪褂脡勖斐捎绊憰r(shí)，共沸精餾塔下部的物料進(jìn)入酸濃縮塔，并加入共沸劑B，經(jīng)過再一次的共沸精餾，將乙酸濃縮，乙酸經(jīng)濃縮后循環(huán)利用；或當(dāng)從共沸精餾塔下部采出的乙酸含共沸劑A的量不會(huì)對(duì)反應(yīng)的進(jìn)行造成影響，也不會(huì)對(duì)催化劑的使用壽命造成影響時(shí)，共沸精餾塔下部物料直接回到反應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)利用。然而，該方法沒有提到乙酸與混合C4烯烴的加成反應(yīng)過程中所生成的C8及C8以上重烯烴的分離，因此而使最終產(chǎn)品乙酸仲丁酯的純度較低。
CN101168504A中公開了一種在乙酸和丁烯或混合C4烯烴反應(yīng)制備乙酸仲丁酯的工藝中分離乙酸仲丁酯、乙酸和重?zé)N的方法，該方法包括，將含有乙酸仲丁酯、乙酸和重?zé)N的混合物送入共沸精餾塔，加入共沸劑，通過共沸精餾塔將乙酸仲丁酯和乙酸分離，乙酸仲丁酯和共沸劑所形成的共沸物從塔頂蒸出，乙酸和重?zé)N則落入塔釜；從共沸精餾塔抽出塔底物料，將塔底物料與水充分接觸，塔底物料中的重?zé)N和水自然分層，將上面的重?zé)N層排出，將下面溶有乙酸的水層注入共沸精餾塔，所述共沸劑為任意一種能與乙酸仲丁酯形成共沸物，且其共沸點(diǎn)與乙酸的沸點(diǎn)相差10℃以上的物質(zhì)。該專利申請(qǐng)?zhí)岬揭宜崤c丁烯或混合C4烯烴的加成反應(yīng)過程中會(huì)生成C8及C8以上的重?zé)N，并通過水洗的方法將塔釜的重?zé)N與乙酸分離，但是C8及C8以上的重?zé)N會(huì)混入乙酸仲丁酯產(chǎn)品中，從而使最終產(chǎn)品乙酸仲丁酯的純度較低。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于最終產(chǎn)品中混有C8烯烴及C8以上烯烴而使乙酸仲丁酯產(chǎn)品的純度較低的缺陷，提供一種可以使最終分離得到的乙酸仲丁酯產(chǎn)品純度較高的從制備乙酸仲丁酯的反應(yīng)產(chǎn)物中分離出乙酸和乙酸仲丁酯的方法。
本發(fā)明提供了一種從制備乙酸仲丁酯的反應(yīng)產(chǎn)物中分離出乙酸和乙酸仲丁酯的方法，所述反應(yīng)產(chǎn)物含有乙酸仲丁酯、乙酸和C8烯烴，該方法包括，在共沸精餾的操作條件下，使水與所述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入第一共沸塔中進(jìn)行共沸精餾，從塔頂取得共沸物，從塔底得到乙酸；進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述水的量至少為使乙酸仲丁酯和C8烯烴以共沸物的形式從塔頂取得；將所得共沸物經(jīng)冷凝后進(jìn)行油水分離，得到水相產(chǎn)物和含有C8烯烴與乙酸仲丁酯的油相產(chǎn)物；在共沸精餾的操作條件下，使水與上述得到的油相產(chǎn)物進(jìn)入第二共沸塔中進(jìn)行共沸精餾，從塔頂?shù)玫焦卜形?，從塔底得到乙酸仲丁酯，進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述水的量至少為使C8烯烴以共沸物的形式從塔頂取得。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，可以從制備乙酸仲丁酯的反應(yīng)產(chǎn)物中分離出其中的乙酸、C8烯烴和仲丁醇的含量均很低的較高純度的乙酸仲丁酯產(chǎn)品；并且操作過程簡單、能耗低、而且整個(gè)裝置的投資較低。而且，在優(yōu)選情況下，通過對(duì)整個(gè)過程中所使用的水的量的控制，無需對(duì)所得到的乙酸和乙酸仲丁酯中的水進(jìn)行再次分離即可使乙酸和乙酸仲丁酯的純度高達(dá)99％以上，從而可以簡化操作，節(jié)約用水，并且分離效率很高。



圖1為本發(fā)明方法的工藝流程圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明提供的從制備乙酸仲丁酯的反應(yīng)產(chǎn)物中分離出乙酸和乙酸仲丁酯的方法包括，所述反應(yīng)產(chǎn)物含有乙酸仲丁酯、乙酸和C8烯烴，在共沸精餾的操作條件下，使水與所述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入第一共沸塔中進(jìn)行共沸精餾，從塔頂取得共沸物，從塔底得到乙酸；進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述水的量至少為使乙酸仲丁酯和C8烯烴以共沸物的形式從塔頂取得，該水的量包括補(bǔ)加的水、系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的水和進(jìn)入第一共沸塔內(nèi)的反應(yīng)產(chǎn)物中可能帶有的水的總量；將所得共沸物經(jīng)冷凝后進(jìn)行油水分離，得到水相產(chǎn)物和含有C8烯烴與乙酸仲丁酯的油相產(chǎn)物；在共沸精餾的操作條件下，使水與上述得到的油相產(chǎn)物進(jìn)入第二共沸塔中進(jìn)行共沸精餾，從塔頂?shù)玫焦卜形?，從塔底得到乙酸仲丁酯，進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述水的量至少為使C8烯烴以共沸物的形式從塔頂取得，該水的量包括補(bǔ)加的水、系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的水和進(jìn)入第二共沸塔內(nèi)的油相產(chǎn)物中可能帶有的水的總量。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，制備乙酸仲丁酯時(shí)乙酸與C4烯烴的加成反應(yīng)產(chǎn)物的組成與所采用的催化劑、反應(yīng)器以及反應(yīng)條件有很大關(guān)系，其組成在較大范圍內(nèi)變化。一般來說，所述反應(yīng)產(chǎn)物中乙酸仲丁酯的含量為5-90重量％，所述乙酸的含量為5-80重量％，所述C8烯烴的含量為0.2-50重量％。本發(fā)明提供的方法適用于具有上述組成范圍內(nèi)的各種制備乙酸仲丁酯的乙酸與C4烯烴的加成反應(yīng)產(chǎn)物。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法的另一個(gè)實(shí)施方式，當(dāng)進(jìn)行上述的加成反應(yīng)采用仲丁醇作為反應(yīng)調(diào)節(jié)劑或者反應(yīng)原料中含有水時(shí)，所得到的反應(yīng)產(chǎn)物中還含有一定量的仲丁醇，且所述反應(yīng)產(chǎn)物中仲丁醇的含量為0.1-10重量％。此時(shí)，在本發(fā)明的方法中，進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述水的量至少還使仲丁醇以共沸物形式從塔頂取得，此時(shí)進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述水的量至少還使仲丁醇以共沸物的形式從塔頂取得。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，進(jìn)入第一共沸塔中的共沸劑水的加入量極其重要。進(jìn)水量過多，塔底醋酸帶水，進(jìn)水量過少不足以將全部的醋酸仲丁酯、C8烯烴、仲丁醇以共沸物的形式從塔頂蒸出。在現(xiàn)有技術(shù)中提出應(yīng)按乙酸仲丁酯水＝41重量比例加入水。而在本發(fā)明中，該進(jìn)水量是依靠第一共沸塔的進(jìn)料量以及進(jìn)料中所含有的C8烯烴、乙酸仲丁酯以及任選含有的仲丁醇的含量來確定的。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，在優(yōu)選情況下，進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述水的量至多為使塔底所得到的乙酸中的水含量小于1重量％。由此，可以使乙酸不需再次經(jīng)過脫水過程而可以直接回到反應(yīng)裝置中循環(huán)使用，因此可以簡化操作，并減少能耗，同時(shí)可以節(jié)水。
具體的，根據(jù)本發(fā)明提供的方法，在優(yōu)選情況下，進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述水的量可以采用以下公式1計(jì)算 W1＝W1′×(1±A1) (1) 其中， W1為進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述水的量，以重量或重量流量表示，量綱與W1′相同； A1為0-10％、優(yōu)選為0-1％； W1′＝F1×[X2×15/85+X3×32/45+(X1-X3×23/45)×19.5/80.5]， F1為進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述反應(yīng)產(chǎn)物的量或流量，以重量或重量流量表示，如克、千克、克/小時(shí)或千克/小時(shí)； X1為進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述反應(yīng)產(chǎn)物中乙酸仲丁酯的質(zhì)量百分含量； X2為進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述反應(yīng)產(chǎn)物中C8烯烴的質(zhì)量百分含量； X3為進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述反應(yīng)產(chǎn)物中仲丁醇的質(zhì)量百分含量。
采用上述公式1所計(jì)算的進(jìn)入第一共沸塔中的所述水的量來進(jìn)行共沸精餾可以精確控制水量，使得該水足以將反應(yīng)產(chǎn)物中的乙酸仲丁酯、C8烯烴、仲丁醇以共沸物的形式從塔頂取得，并且可以使塔底的乙酸只含有很少量的水或不含有水，所得到的乙酸的純度可以高達(dá)99％以上。因此可以有效地分離出乙酸，并且無需后續(xù)步驟即可將得到的乙酸直接回到反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行乙酸仲丁酯的制備而循環(huán)利用。
進(jìn)入第二共沸塔中的所述水的量也極其重要。水量過少不足以使C8烯烴和仲丁醇以共沸物的形式從塔頂蒸出，水量過多，因水也會(huì)與乙酸仲丁酯形成共沸物，造成過多的乙酸仲丁酯進(jìn)入塔頂。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在第一共沸塔中通常會(huì)有少量乙酸仲丁酯與水發(fā)生水解反應(yīng)，生成乙酸和仲丁醇。因此，第一共沸塔塔頂?shù)挠拖喈a(chǎn)物中也通常會(huì)含有仲丁醇，從而作為第二共沸塔的進(jìn)料的進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述油相產(chǎn)物中通常會(huì)含有仲丁醇。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，在優(yōu)選情況下，進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述水的量至多為使塔底所得到的乙酸仲丁酯中的水含量小于1重量％。由此，可以使乙酸仲丁酯不需再次經(jīng)過脫水過程即可得到純度較高的產(chǎn)品，因此可以進(jìn)一步簡化操作，并減少能耗，同時(shí)可以節(jié)水。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，在優(yōu)選情況下，進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述水的量采用以下公式2計(jì)算 W2＝W2′×K (2) 其中，W2為進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述水的量，以重量或重量流量表示，量綱與W1′相同； K為1-2； W2′＝F2×[X2′×15/85+X3′×32/45]， F2為進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述油相產(chǎn)物的量或流量，以重量或重量流量表示； X2′為進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述油相產(chǎn)物中C8烯烴的質(zhì)量百分含量； X3′為進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述油相產(chǎn)物中仲丁醇的質(zhì)量百分含量。
采用上述公式2所計(jì)算的進(jìn)入第二共沸塔中的所述水的量來進(jìn)行共沸精餾可以精確控制水量，使得該水足以將反應(yīng)產(chǎn)物中的C8烯烴、仲丁醇以共沸物的形式從塔頂取得，而控制乙酸仲丁酯從塔頂蒸出，并且可以使塔底的乙酸仲丁酯只含有很少量的水或不含有水，所得到的乙酸仲丁酯的純度可以高達(dá)99％以上。因此可以有效地分離出乙酸仲丁酯，并且無需后續(xù)步驟即可得到乙酸仲丁酯產(chǎn)品，從而進(jìn)一步簡化了操作。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，在優(yōu)選情況下，進(jìn)入所述第一共沸塔和第二共沸塔的水各自從所述第一共沸塔和第二共沸塔的進(jìn)料口至第一塊塔板之間的位置進(jìn)入，可以從所述第一共沸塔和第二共沸塔的進(jìn)料口至第一塊塔板之間的各個(gè)位置進(jìn)入，更優(yōu)選與反應(yīng)產(chǎn)物一起從塔中部的進(jìn)料口進(jìn)入，這樣可以更有效地提高乙酸仲丁酯和乙酸的純度。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述共沸精餾的操作條件根據(jù)所需要分離的反應(yīng)產(chǎn)物中各成分形成共沸物的共沸點(diǎn)來確定，一般情況下，所述共沸精餾的操作條件包括塔頂?shù)臏囟葹?0-200℃，塔底的溫度為100-300℃，操作壓力為0.05-0.5MPa，回流比為0.5-2001。在優(yōu)選情況下，在所述第一共沸塔中塔頂?shù)臏囟葹?0-100℃，塔底的溫度為120-150℃，所述回流比為2-51，所述操作壓力為0.08-0.3MPa，最好為常壓。在所述第二共沸塔中塔頂?shù)臏囟葹?0-90℃，塔底的溫度為110-140℃，所述回流比為5-501，所述操作壓力為0.08-0.3MPa，最好為常壓。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述第一共沸塔和第二共沸塔可以是填料塔、可以是板式塔、也可以是填料和板式復(fù)合型塔。
所述填料塔中所裝填的填料可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的各種填料，例如該填料可以選自拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、階梯環(huán)、鞍型環(huán)、弧鞍型、矩鞍型、θ網(wǎng)環(huán)、壓延孔環(huán)、板波紋和網(wǎng)波紋規(guī)整填料中的一種或幾種。
所述板式塔中可以安裝有泡罩、篩板、斜孔、浮閥中的一種或幾種。
為了獲得理想的分離效果，所述第一共沸塔和第二共沸塔優(yōu)選具有一定的理論塔板數(shù)或塔板數(shù)，例如10-200塊、優(yōu)選為20-100塊、更優(yōu)選為40-80塊。
下面參考圖1對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行流程描述。
參見圖1，來自管線1的反應(yīng)產(chǎn)物作為原料與來自管線2的補(bǔ)充水混合后從作為第一共沸塔的共沸精餾塔T1的中部進(jìn)入進(jìn)行共沸精餾，從塔底抽出乙酸；乙酸仲丁酯、仲丁醇和C8烯烴分別與水形成共沸物從塔頂采出，經(jīng)過塔頂冷卻器11冷卻后進(jìn)入分相器12進(jìn)行油水分離，所得到的部分水相產(chǎn)物和部分油相產(chǎn)物按共沸組成比例沿管線15返回塔內(nèi)作為回流，其余的水相產(chǎn)物作為進(jìn)料水與管線2的補(bǔ)充水一起進(jìn)入共沸精餾塔T1，其余的油相產(chǎn)物抽出。
乙酸從共沸精餾塔T1的塔底5和/或低部側(cè)線4采出，低部側(cè)線4采出口可根據(jù)需要開設(shè)1-5個(gè)，其位置為共沸精餾塔T1的中下部。低部側(cè)線采出量的比例可以在0-100％的范圍內(nèi)變化，即，可以在全部由塔底采出乙酸到全部由側(cè)線采出乙酸之間調(diào)節(jié)。
從共沸精餾塔T1抽出的乙酸純度一般高于99.5％，但仍可能含有微量的高沸物以及由于進(jìn)料中帶來的或者因塔的腐蝕等原因而含有微量金屬陽離子，可以采用蒸餾、吸附等方式將它們除去，或者取出部分乙酸用稀堿進(jìn)行中和處理，以防止微量的金屬陽離子和高沸物在系統(tǒng)中的累積。因此，如果乙酸中含有上述高沸物和金屬陽離子，則優(yōu)選情況下，本發(fā)明提供的方法還包括除去乙酸中所含的高沸物和金屬陽離子等雜質(zhì)的步驟。經(jīng)過上述除雜步驟后的乙酸可以用作制備乙酸仲丁酯的原料。所述高沸物通常為由C4烯烴原料在制備乙酸仲丁酯的反應(yīng)過程中發(fā)生聚合反應(yīng)而產(chǎn)生的大于C8的重?zé)N(C8+重?zé)N)，如C12烴。
接著，將所抽出的油相產(chǎn)物沿管線3與來自管線6的注入水一起進(jìn)入作為第二共沸塔的共沸精餾塔T2的中部進(jìn)行共沸精餾，從塔底抽出乙酸仲丁酯；仲丁醇和C8烯烴分別與水形成共沸物從塔頂采出，經(jīng)過塔頂冷卻器13冷卻后進(jìn)入分相器14進(jìn)行油水分離，所得到的部分水相產(chǎn)物和部分油相產(chǎn)物按共沸組成比例沿管線16返回塔內(nèi)作為回流，得到塔頂水相產(chǎn)物7、和塔頂油相產(chǎn)物8。
乙酸仲丁酯從共沸精餾塔T2的塔底10和/或低部側(cè)線9采出。低部側(cè)線9采出口可根據(jù)需要開設(shè)1-5個(gè)，其位置為共沸精餾塔T1的中下部。低部側(cè)線采出量的比例可以在0-100％的范圍內(nèi)變化，即，可以在全部由塔底采出乙酸仲丁酯到全部由側(cè)線采出乙酸仲丁酯之間調(diào)節(jié)。
本發(fā)明中，盡管圖1中未示出，但本領(lǐng)域技術(shù)人員完全可以理解，從共沸精餾塔T1塔頂采出的剩余部分的水相產(chǎn)物也可以用作共沸精餾塔T2的注入水而循環(huán)使用；從共沸精餾塔T2塔頂采出的剩余部分的水相產(chǎn)物可以循環(huán)使用，用做共沸精餾塔T1和/或共沸精餾塔T2的注入水。共沸精餾塔T1和/或共沸精餾塔T2的注入水可以全部為該循環(huán)水，也可以部分為該循環(huán)水且剩余部分為新鮮補(bǔ)充水。
根據(jù)本發(fā)明提供的方法，所述反應(yīng)產(chǎn)物中除含有乙酸仲丁酯、未反應(yīng)的乙酸、C8烯烴、以及一些情況下的仲丁醇外，一般還含有未反應(yīng)的C4烯烴及其它輕組分。因此，在優(yōu)選情況下，首先將反應(yīng)產(chǎn)物中的C4烯烴及其它輕組分脫除。由于C4烯烴及輕組分的沸點(diǎn)與其它組分的沸點(diǎn)相差很大，因此可以采用閃蒸或精餾的方法來分離。本發(fā)明可以采用具有足夠塔板數(shù)的精餾塔，并在一定的回流比下操作，以完全脫除C4烯烴及輕組分。顯然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以依據(jù)化工分離操作的基本原理很容易地設(shè)計(jì)出從乙酸與C4烯烴加成反應(yīng)產(chǎn)物中分離C4烯烴及輕組分的精餾方案。
下面以實(shí)施例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)地描述。以下實(shí)施例中，除非特別說明，表中的組成以及含量是通過Agilent 6890氣相色譜儀分析得到的，色譜分析采用氫焰檢測器/熱導(dǎo)檢測器，校正峰面積歸一化法定量。
實(shí)施例1 按照?qǐng)D1所示的流程來設(shè)立本實(shí)施例的分離裝置。共沸精餾塔T1和共沸精餾塔T2均為內(nèi)徑50mm的不銹鋼填料塔，T1內(nèi)裝有高度為2.5m的φ3不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料(理論塔板數(shù)為50塊)，T2內(nèi)裝有高度為3m的φ3不銹鋼θ網(wǎng)環(huán)填料(理論塔板數(shù)為60塊)，T1塔配設(shè)有塔頂冷卻器11、分相器12、塔釜、塔釜加熱器、以及在塔下部開設(shè)的側(cè)線抽出口；T2塔配設(shè)有塔頂冷卻器13、分相器14、塔釜、塔釜加熱器、以及在塔下部開設(shè)的側(cè)線抽出口。
將來自管線1的流量為1000g/h的作為進(jìn)料的反應(yīng)產(chǎn)物與流量為116g/h的進(jìn)水(組成及含量見表2)一起進(jìn)入共沸精餾塔T1，在表1所示的穩(wěn)定的共沸操作條件下進(jìn)行連續(xù)共沸精餾。從共沸精餾塔T1的下部得到乙酸，從共沸精餾塔T2的下部得到乙酸仲丁酯，取樣分析各采樣點(diǎn)的物料組成，結(jié)果見表2。表2中，T1進(jìn)水表示共沸精餾塔T1的注入水，包括循環(huán)水和新鮮補(bǔ)充水；T2進(jìn)水表示共沸精餾塔T2的進(jìn)水，包括循環(huán)水和新鮮補(bǔ)充水，不包括T1塔頂油相出料中帶入共沸精餾塔T2中的水。以下的實(shí)施例和對(duì)比例中也同樣。
表1
表2
實(shí)施例2 采用與實(shí)施例1相同的分離裝置，并采用與實(shí)施例1相同的共沸精餾塔T1和共沸精餾塔T2。
將來自管線1的流量為1000g/h的作為進(jìn)料的反應(yīng)產(chǎn)物與流量為140g/h的進(jìn)水(組成及含量見表4)一起進(jìn)入共沸精餾塔T1，在表3所示的穩(wěn)定的共沸操作條件下進(jìn)行連續(xù)共沸精餾。從共沸精餾塔T1的下部得到乙酸，從共沸精餾塔T2的下部得到乙酸仲丁酯，取樣分析各采樣點(diǎn)的物料組成，結(jié)果見表4。
表3
表4
實(shí)施例3 采用與實(shí)施例1相同的分離裝置，并采用與實(shí)施例1相同的共沸精餾塔T1和共沸精餾塔T2。
將來自管線1的流量為1000g/h的作為進(jìn)料的反應(yīng)產(chǎn)物與流量為160g/h的進(jìn)水(組成及含量見表6)一起進(jìn)入共沸精餾塔T1，在表5所示的穩(wěn)定的共沸操作條件下進(jìn)行連續(xù)共沸精餾。從共沸精餾塔T1的下部得到乙酸，從共沸精餾塔T2的下部得到乙酸仲丁酯，取樣分析各采樣點(diǎn)的物料組成，結(jié)果見表6。
表5
表6
對(duì)比例1 采用與實(shí)施例1相同的分離裝置，并采用與實(shí)施例1相同的塔T1和T2，但只有塔T1作為共沸精餾塔，而塔T2作為精餾塔，而且精餾塔T2中不加入補(bǔ)充水。進(jìn)入T1塔的進(jìn)料和進(jìn)水的流量、組成及含量均與實(shí)施例1中的相同。
在表7所示的穩(wěn)定的共沸操作條件下，將進(jìn)料和進(jìn)水在共沸精餾塔T1中進(jìn)行連續(xù)共沸精餾。從共沸精餾塔T1的下部得到乙酸，從精餾塔T2的下部得到乙酸仲丁酯，取樣分析各采樣點(diǎn)的物料組成，結(jié)果見表8。
表7
表8
從上述實(shí)施例1-3和對(duì)比例1的分離過程以及測試結(jié)果可以看出，與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明的方法所得到的乙酸和乙酸仲丁酯的純度很高，最高可分別達(dá)到99.7％和99.8％，而且分離的效率很高。
權(quán)利要求
1、一種從制備乙酸仲丁酯的反應(yīng)產(chǎn)物中分離出乙酸和乙酸仲丁酯的方法，所述反應(yīng)產(chǎn)物含有乙酸仲丁酯、乙酸和C8烯烴，該方法包括，
在共沸精餾的操作條件下，使水與所述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入第一共沸塔中進(jìn)行共沸精餾，從塔頂取得共沸物，從塔底得到乙酸；進(jìn)入第一共沸塔中的所述水的量至少為使乙酸仲丁酯和C8烯烴以共沸物的形式從塔頂取得；
將所得共沸物經(jīng)冷凝后進(jìn)行油水分離，得到水相產(chǎn)物和含有C8烯烴與乙酸仲丁酯的油相產(chǎn)物；
在共沸精餾的操作條件下，使水與上述得到的油相產(chǎn)物進(jìn)入第二共沸塔中進(jìn)行共沸精餾，從塔頂?shù)玫焦卜形?，從塔底得到乙酸仲丁酯，進(jìn)入第二共沸塔中的所述水的量至少為使C8烯烴以共沸物的形式從塔頂取得。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述反應(yīng)產(chǎn)物中乙酸仲丁酯的含量為5-90重量％，所述乙酸的含量為5-80重量％，所述C8烯烴的含量為0.2-50重量％。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述反應(yīng)產(chǎn)物還含有仲丁醇，且所述反應(yīng)產(chǎn)物中仲丁醇的含量為0.1-10重量％；進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述水的量至少還使仲丁醇以共沸物形式從塔頂取得；進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述水的量至少還使仲丁醇以共沸物的形式從塔頂取得。
4、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中，進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述水的量至多為使塔底所得到的乙酸中的水含量小于1重量％。
5、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中，進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述水的量采用以下公式1計(jì)算
W1＝W1′×(1±A1) (1)
其中，
W1為進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述水的量，以重量或重量流量表示，量綱與W1′相同；
A1為0-10％；
W1′＝F1×[X2×15/85+X3×32/45+(X1-X3×23/45)×19.5/80.5]，
F1為進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述反應(yīng)產(chǎn)物的量或流量，以重量或重量流量表示；
X1為進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述反應(yīng)產(chǎn)物中乙酸仲丁酯的質(zhì)量百分含量；
X2為進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述反應(yīng)產(chǎn)物中C8烯烴的質(zhì)量百分含量；
X3為進(jìn)入所述第一共沸塔中的所述反應(yīng)產(chǎn)物中仲丁醇的質(zhì)量百分含量。
6、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中，進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述水的量至多為使塔底所得到的乙酸仲丁酯中的水含量小于1重量％。
7、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中，進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述水的量采用以下公式2計(jì)算
W2＝W2′×K (2)
其中，W2為進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述水的量，以重量或重量流量表示，量綱與W2′相同；
K為1-2；
W2′＝F2×[X2′×15/85+X3′×32/45]，
F2為進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述油相產(chǎn)物的量或流量，以重量或重量流量表示；
X2′為進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述油相產(chǎn)物中C8烯烴的質(zhì)量百分含量；
X3′為進(jìn)入所述第二共沸塔中的所述油相產(chǎn)物中仲丁醇的質(zhì)量百分含量。
8、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中，進(jìn)入所述第一共沸塔和第二共沸塔的水各自從所述第一共沸塔和第二共沸塔的進(jìn)料口至第一塊塔板之間的位置進(jìn)入。
9、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中，所述共沸精餾的操作條件包括塔頂?shù)臏囟葹?0-200℃，塔底的溫度為100-300℃，操作壓力為0.05-0.5MPa，回流比為0.5-2001。
10、根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其中，所述第一共沸塔和第二共沸塔為填料塔或板式塔，且理論塔板數(shù)或塔板數(shù)為10-200塊。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從制備乙酸仲丁酯的反應(yīng)產(chǎn)物中分離出乙酸和乙酸仲丁酯的方法，所述反應(yīng)產(chǎn)物含有乙酸仲丁酯、乙酸和C8烯烴，該方法包括，在共沸精餾的操作條件下，使水與所述反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)入第一共沸塔中進(jìn)行共沸精餾，從塔頂取得共沸物，從塔底得到乙酸；將所得共沸物經(jīng)冷凝后進(jìn)行油水分離，得到水相產(chǎn)物和含有C8烯烴與乙酸仲丁酯的油相產(chǎn)物；在共沸精餾的操作條件下，使水與上述得到的油相產(chǎn)物進(jìn)入第二共沸塔中進(jìn)行共沸精餾，從塔頂?shù)玫焦卜形?，從塔底得到乙酸仲丁酯。根?jù)本發(fā)明的方法來分離上述反應(yīng)產(chǎn)物可以獲得高純度的乙酸仲丁酯產(chǎn)品，同時(shí)回收高純度乙酸；并且操作過程簡單、能耗低、而且整個(gè)裝置的投資較低。
文檔編號(hào)C07C69/14GK101481307SQ200910005678
公開日2009年7月15日 申請(qǐng)日期2009年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月13日
發(fā)明者潘羅其, 健 甘 申請(qǐng)人:湖南瑞源石化股份有限公司