CN102295544A - 一种醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法。该方法包括如下步骤：将醋酸异丙烯酯粗馏残液滴加到酸性溶液中，在加热条件下反应，然后将反应液蒸馏回收丙酮和醋酸，之后将余下反应液出料即可。该方法操作简便，安全性好，蒸馏终点容易控制，最终残液能够液态出料，不会造成釜内结焦，降低劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及一种醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法。
背景技术
醋酸异丙烯酯是一种重要的化工中间体和产品，主要应用于肤轻松软膏的溶剂或电子级溶剂等。醋酸异丙烯酯作为一种优良的乙酰化试剂，可以与烯醇化合物发生反应，得到烯醇酯或者转化为其同分异构体乙酰丙酮，广泛应用于医药及化工中间体的合成。
醋酸异丙烯酯的制备，首先由丙酮在催化剂存在的条件下，与乙烯酮反应得到吸收液；吸收液经过粗馏，蒸出未反应的丙酮和粗品醋酸异丙烯酯，同时还得到醋酸异丙烯酯粗馏残液。该粗馏残液组分为丙酮、醋酸异丙烯酯、醋酐、醋酸、双乙烯酮以及各种高沸物，这种混合液粘度大，加热易结焦膨化，且含有双乙烯酮，危险性大，不易处理。
目前，对于醋酸异丙烯酯粗馏残液的处理方法主要通过二级蒸馏工艺，即直接对粗馏残液进行真空加热蒸馏，回收醋酸、醋酐、双乙烯酮等有用组分。但是，由于粗馏残液中含有的双乙烯酮受热易聚合，甚至引起爆聚现象，因此，在这种工艺条件下，操作危险性极大；而与此同时，该工艺蒸馏终点不易控制，容易发生高沸残液在蒸馏釜内结焦膨化的现象，导致出料困难，还需要人工清焦，劳动强度高，操作环境恶劣；该现状亟待解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术醋酸异丙烯酯粗馏残液处理工艺易产生爆聚现象、操作危险，并且蒸馏终点不易控制、易产生釜内结焦膨化、出料困难，需要人工清焦，劳动强度高，操作环境恶劣的缺陷，提供了一种醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法。该方法操作简便，安全性好，蒸馏终点容易控制，最终残液能够液态出料，不会造成釜内结焦，降低劳动强度。
本发明的醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法，其包括如下步骤：将醋酸异丙烯酯粗馏残液滴加到酸性溶液中，在加热条件下反应，然后将反应液蒸馏回收丙酮和醋酸，之后将余下反应液出料即可。
本发明中，所述的醋酸异丙烯酯粗馏残液为本领域常规所述的制备醋酸异丙烯酯时，在蒸出未反应的丙酮和粗品醋酸异丙烯酯之后得到的残液。
本发明中，所述的酸性溶液中的酸为本领域常规所述的酸，较佳的为醋酸和/或不挥发性酸，更佳的为醋酸、硫酸、苯磺酸和对甲苯磺酸中的一种或多种。其中，所述的不挥发性酸为本领域常规所述的不挥发性酸。所述的酸性溶液的浓度较佳的为0.1％～5％，更佳的为0.5％～5％，百分比为酸占酸性溶液总量的质量百分比。
本发明中，所述的酸性溶液与醋酸异丙烯酯粗馏残液的用量较佳的为体积比5∶1～1∶10，更佳的为3∶5～1∶10。对于酸性溶液与醋酸异丙烯酯粗馏残液的用量之所以优选上述用量是在于，若酸性溶液用量过少反应较难反应完全，若酸性溶液用量过多则溶液量过大，不利于后续回收丙酮和醋酸操作。
本发明中，所述的滴加的速度较佳的为0.1mL/min～100mL/min，更佳的为2.5mL/min～10mL/min，最佳的为2.5mL/min～7mL/min。
本发明中，所述的加热条件的温度较佳的为50℃～100℃，更佳的为60℃～90℃。所述的加热反应的时间较佳的为40min～230min，更佳的为50min～150min。
本发明中，所述的蒸馏较佳的为分段蒸馏，更佳的为减压分段蒸馏。所述的蒸馏操作按本领域常规操作进行，其中，按照回收物沸点不同可知，先蒸出丙酮，后蒸出醋酸。所述的蒸馏较佳在反应液温度为120℃～200℃结束蒸馏，更佳的为130℃～180℃。
本发明中，所述的余下反应液出料较佳的按照本领域常规操作，出料至废渣池中即可。本发明得到的余下反应液在出料时，固化速度较慢，能够保证不在反应设备中固化，有效克服了现有技术处理醋酸异丙烯酯粗馏残液后，最终残液易结焦的缺陷，本发明得到的余下反应液最终可在废渣池中固化成渣。最终残液出料后放置一段时间，残渣冷却，粘度逐渐变大，1～3小时后最终固化成渣。
本发明的处理醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法有效处理了其中含有的双乙烯酮，保证了后期蒸馏过程的安全，通过对醋酸异丙烯酯粗馏残液各成分分析结合处理方法，实现了最终残液(即本发明得到的余下反应液)保持适当的流动性，出料方便，降低劳动强度。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
在符合本领域常识的基础上，本发明中上述的各技术特征可以任意组合得到较佳实例。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供了一种醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法。该方法有效处理醋酸异丙烯酯粗馏残液中双乙烯酮，保证了后期蒸馏过程的安全，并且操作简单方便，蒸馏终点容易控制，对粗馏残液中丙酮和醋酸收率高，最终残液能够液态出料，不会造成釜内结焦，降低劳动强度，经济效益好。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
在搅拌的状态下，将醋酸异丙烯酯粗馏残液500mL滴加至浓度为0.8wt％的醋酸水溶液200mL中，控制反应温度为60℃，滴加速度为5mL/min，待残液滴加完成(约100min)后，继续反应30min，然后进行常压蒸馏，分段收集馏出液丙酮和醋酸，当釜温达到130℃时，停止蒸馏，余下反应液出料即可。
经计算，丙酮和醋酸收率为65％，观察最终残液，其流动性较好，打开反应釜釜底阀门即可自流流出，出料后放置一段时间，残渣冷却，粘度逐渐变大，1小时最终固化成渣。
实施例2
在搅拌的状态下，将醋酸异丙烯酯粗馏残液500mL滴加至浓度为0.5wt％的硫酸水溶液300mL中，控制反应温度为70℃，滴加速度为7mL/min，待残液滴加完成(约70min)后，然后进行减压蒸馏，分段收集馏出液丙酮和醋酸，当釜温达到180℃时，停止蒸馏，余下反应液出料即可。
经计算，丙酮和醋酸收率为68％，观察最终残液，其流动性较好，打开反应釜釜底阀门即可自流流出，出料后放置一段时间，残渣冷却，粘度逐渐变大，2小时最终固化成渣。
实施例3
在搅拌的状态下，将醋酸异丙烯酯粗馏残液500mL滴加至浓度为1wt％的硫酸水溶液100mL中，控制反应温度为90℃，滴加速度为12.5mL/min，待残液滴加完成(约40min)后，然后进行减压蒸馏，分段收集馏出液丙酮和醋酸，当釜温达到140℃时，停止蒸馏，余下反应液出料即可。
经计算，丙酮和醋酸收率为70％，观察最终残液，其流动性较好，打开反应釜釜底阀门即可自流流出，出料后放置一段时间，残渣冷却，粘度逐渐变大，2小时最终固化成渣。
实施例4
在搅拌的状态下，将醋酸异丙烯酯粗馏残液500mL滴加至浓度为5wt％硫酸与醋酸(两者质量比为1∶1)的混合酸水溶液50mL中，控制反应温度为60℃，滴加速度为2.5mL/min，待残液滴加完成(约200min)后，继续反应30min，然后进行常压蒸馏，分段收集馏出液丙酮和醋酸，当釜温达到150℃时，停止蒸馏，余下反应液出料即可。
经计算，丙酮和醋酸收率为66％，观察最终残液，其流动性较好，打开反应釜釜底阀门即可自流流出，出料后放置一段时间，残渣冷却，粘度逐渐变大，1小时最终固化成渣。
实施例5
在搅拌的状态下，将醋酸异丙烯酯粗馏残液500mL滴加至浓度为2wt％的苯磺酸水溶液100mL中，控制反应温度为80℃，滴加速度为6.25mL/min，待残液滴加完成(约80min)后，然后进行常压蒸馏，分段收集馏出液丙酮和醋酸，当釜温达到160℃时，停止蒸馏，余下反应液出料即可。
经计算，丙酮和醋酸收率为71％，观察最终残液，其流动性较好，打开反应釜釜底阀门即可自流流出，出料后放置一段时间，残渣冷却，粘度逐渐变大，1.5小时最终固化成渣。
实施例6
在搅拌的状态下，将醋酸异丙烯酯粗馏残液500mL滴加至浓度为0.1wt％的对甲苯磺酸水溶液500mL中，控制反应温度为100℃，滴加速度为100mL/min，待残液滴加完成(约5min)后，继续反应45min，然后进行常压蒸馏，分段收集馏出液丙酮和醋酸，当釜温达到200℃时，停止蒸馏，余下反应液出料即可。
经计算，丙酮和醋酸收率为68％，观察最终残液，其流动性较好，打开反应釜釜底阀门即可自流流出，出料后放置一段时间，残渣冷却，粘度逐渐变大，3小时最终固化成渣。
实施例7
在搅拌的状态下，将醋酸异丙烯酯粗馏残液15mL滴加至浓度为5wt％的醋酸水溶液15mL中，控制反应温度为50℃，滴加速度为0.1mL/min，待残液滴加完成(约150min)后，然后进行常压蒸馏，分段收集馏出液丙酮和醋酸，当釜温达到120℃时，停止蒸馏，余下反应液出料即可。
经计算，丙酮和醋酸收率为65％，观察最终残液，其流动性较好，打开反应釜釜底阀门即可自流流出，出料后放置一段时间，残渣冷却，粘度逐渐变大，1小时最终固化成渣。
实施例8
在搅拌的状态下，将醋酸异丙烯酯粗馏残液40mL滴加至浓度为5wt％的硫酸水溶液200mL中，控制反应温度为90℃，滴加速度为10mL/min，待残液滴加完成(约4min)后，继续反应46min，然后进行减压蒸馏，分段收集馏出液丙酮和醋酸，当釜温达到140℃时，停止蒸馏，余下反应液出料即可。
经计算，丙酮和醋酸收率为66％，观察最终残液，其流动性较好，打开反应釜釜底阀门即可自流流出，出料后放置一段时间，残渣冷却，粘度逐渐变大，1小时最终固化成渣。
对比例1
在搅拌的状态下，将醋酸异丙烯酯粗馏残液500mL蒸馏，控制蒸馏速度，蒸出丙酮、醋酸异丙烯酯、醋酸、醋酐和双乙烯酮组分，当釜温达到140℃时，结束蒸馏，蒸馏釜内高沸残液迅速结焦膨化。
经计算，回收组分收率为65％，釜内残渣需要人工清焦。
由上述对比表明，采用本发明方法处理醋酸异丙烯酯粗馏残液，工艺操作简单、安全，同时克服了蒸馏终点不易控制，容易发生高沸残液在蒸馏釜内结焦膨化的问题，保证最终液态出料流动性较好，打开反应釜釜底阀门即可自流流出，降低了劳动强度。
Claims (10)
1.一种醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法，其包括如下步骤：将醋酸异丙烯酯粗馏残液滴加到酸性溶液中，在加热条件下反应，然后将反应液蒸馏回收丙酮和醋酸，之后将余下反应液出料即可。
2.如权利要求1所述的醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法，其特征在于：所述的酸性溶液中的酸为醋酸和/或不挥发性酸，更佳的为醋酸、硫酸、苯磺酸和对甲苯磺酸中的一种或多种。
3.如权利要求1或2所述的醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法，其特征在于：所述的酸性溶液的浓度为0.1％～5％，更佳的为0.5％～5％，百分比为酸占酸性溶液总量的质量百分比。
4.如权利要求1～3任一项所述的醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法，其特征在于：所述的酸性溶液与醋酸异丙烯酯粗馏残液的用量为体积比5∶1～1∶10，更佳的为3∶5～1∶10。
5.如权利要求1～4任一项所述的醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法，其特征在于：所述的滴加的速度为0.1mL/min～100mL/min，更佳的为2.5mL/min～10mL/min，最佳的为2.5mL/min～7mL/min。
6.如权利要求1～5任一项所述的醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法，其特征在于：所述的加热条件的温度为50℃～100℃，更佳的为60℃～90℃；所述的加热反应的时间为40min～230min，更佳的为50min～150min。
7.如权利要求1～6任一项所述的醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法，其特征在于：所述的蒸馏为分段蒸馏。
8.如权利要求1～7任一项所述的醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法，其特征在于：所述的蒸馏为减压分段蒸馏。
9.如权利要求1～8任一项所述的醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法，其特征在于：所述的蒸馏在反应液温度为120℃～200℃结束蒸馏，更佳的为130℃～180℃结束蒸馏。
10.如权利要求1～9任一项所述的醋酸异丙烯酯粗馏残液处理方法，其特征在于：所述的余下反应液出料至废渣池中即可。
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