CN102329230B - 一种分离并精制乙酸异龙脑酯的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种分离并精制乙酸异龙脑酯的方法，该方法是在粗酯精馏塔在塔顶采出含水的醋酸溶液，侧线采出主要为莰烯和乙酸的混合物，塔釜采出乙酸异龙脑酯的粗品，所述粗品进入精酯蒸发器进行拉白操作后，进入精酯汽液分离罐中进行分离，精制出高纯度的乙酸异龙脑酯。本发明克服了原有技术的间歇分离耗能高，产品收率低等缺点，粗酯精馏塔在塔顶采出酸水，侧线采出膜酸，塔釜采出粗酯，单塔实现清晰分割，膜酸中只有醋酸和莰烯，用于循环反应可以提高反应的选择性和催化剂寿命，故工艺先进，能耗低，具有生产连续化，流程紧凑，能耗低，产品的得率高和质量稳定等优点。
Description
技术领域
本发明属于化学工艺领域，更具体涉及一种分离并精制乙酸异龙脑酯的方法。
背景技术
乙酸异龙脑酯又称白乙酯，由于其具有清香和松杉叶气味而用作香料，主要用于化妆品、香皂及室内消毒杀菌剂、室内空气清新剂、室内喷雾香精、浴用香精和爽身粉原料等。同时，乙酸异龙脑酯也是酯化法生产合成樟脑的重要中间体，具有较大的生产规模。
乙酸异龙脑酯一般以莰烯和乙酸为原料，在催化剂的作用下进行生产，其产物包含有少量的水分、未反应的原料、乙酸异龙脑酯、异构副产物及聚合副产物，需要将产物分离后才能得到符合要求的乙酸异龙脑酯。传统提纯乙酸异龙脑酯一般是采用间歇分离方法，即按照沸点顺序分离出酸水、醋酸和莰烯混合物（膜酸），由于需要将醋酸和莰烯除净，因此膜酸会夹带出部分的乙酸异龙脑酯。而这部分膜酸是循环使用的，由于夹带了乙酸异龙脑酯使得循环量增大，能耗增加，并且收率的下降。另外，粗乙酸异龙脑酯拉白时由于在蒸发釜停留时间过长，从而导致副产物增多，降低了乙酸异龙脑酯的收率。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种分离并精制乙酸异龙脑酯的方法。该方法采用连续精馏的工艺分离乙酸异龙脑酯合成产品，并精制得到转化率高、稳定性好的产品。
本发明是通过如下技术方案实施的：
一种分离并精制乙酸异龙脑酯的方法是在粗酯精馏塔在塔顶采出含水的醋酸溶液，侧线采出主要为莰烯和乙酸的混合物，塔釜采出乙酸异龙脑酯的粗品，所述粗品进入精酯蒸发器进行拉白操作后，进入精酯汽液分离罐中进行分离，精制出高纯度的乙酸异龙脑酯。
所述高纯度的乙酸异龙脑酯的纯度≥95%。
在该工艺中，主要的设备为粗酯精馏塔，回流罐，进料预热器，塔釜循环泵，再沸器和冷凝器组成的粗酯精馏装置，还有由精酯蒸发器，精酯第一冷凝器，汽提塔，汽提塔再沸器，汽提塔冷凝器，精酯汽液分离罐，汽提塔塔釜泵组成的白乙酯拉白装置。
本发明克服了原有技术的间歇分离耗能高，产品收率低等缺点，具有生产连续化，流程紧凑，能耗低，产品的得率高和质量稳定等优点，具体为：
1）粗酯精馏和拉白工序均为连续操作，生产容易控制，产品质量稳定；
2）粗酯精馏塔在塔顶采出酸水，侧线采出膜酸，塔釜采出粗酯，单塔实现清晰分割，膜酸中只有醋酸和莰烯，用于循环反应可以提高反应的选择性和催化剂寿命，故工艺先进，能耗低；
3）拉白工序采用单级蒸发和汽提塔组合的方式，粗酯受热时间短，残渣中白乙酯含量低，从而使收率提高。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图，其中T-101-粗酯精馏塔； T-102-精酯汽提塔；E-101-粗酯精馏塔再沸器；E-102-精酯蒸发器；E-103--精酯汽提塔再沸器；V-101-精酯汽液分离罐；P-101-粗酯精馏塔塔釜泵；P-102-蒸发器循环泵；P-103-精酯汽提塔塔釜泵。
具体实施方式
一种分离并精制乙酸异龙脑酯的方法主要包括如下步骤：
步骤1）：酯化产品(1)经预热后送入粗酯精馏塔T-101中进行分离，塔顶采出含水的醋酸溶液，一部分(2)作为回流返回T-101，另外一部分(3)直接采出用于制备醋酸钠；侧线采出(4)主要为莰烯和乙酸的混合物，可以返回作为酯化的原料；T-101塔釜采用再沸器E-101进行蒸发，塔釜液(5) 乙酸异龙脑酯的粗品用输送泵P-101进行循环(6)以及部分采出塔釜液(7)；
步骤2）：塔釜液(7)送至精酯蒸发器E-102进行拉白操作；从E-102出来的汽液混合物进入精酯汽液分离罐V-101进行分离，得到的高纯度的乙酸异龙脑酯（10）直接从分离罐顶部出去，冷凝后作为产品采出。
所述方法还包括将V-101底部出来的料液一部分（9）返回送至精酯蒸发器E-102进行拉白操作，另一部分（11）送至精酯汽提塔T-102将重组分分离出，T-102塔顶出来的汽相(12)经冷凝后作为产品采出,塔底物料（14）用精酯汽提塔塔釜泵一部分（13）送入再沸器E-103经过蒸发后返回T-102中，另一部分（15）残渣直接送至残渣储罐中。
所述步骤1)的粗酯精馏塔T-101的理论级数为20-60级，回流比为5~10，侧线采出理论级数自上而下为8-16级，所述T-101的等板高度为0.8米。
所述步骤1）的粗酯精馏塔T-101，塔顶真空度控制在-0.090~-0.095MPa，塔顶温度控制在40-80℃，塔釜温度控制在140-160℃。
所述步骤2）的E102的精酯蒸发器中，真空度控制在-0.093~ -0.098MPa，蒸发温度为130~160℃，单程汽化率为0.2~0.6，总汽化率为0.6~0.9。
所述精酯汽提塔T-102的理论级数为10-15级，塔顶真空度控制在-0.095~ -0.099MPa，塔顶温度控制在130-140℃，塔釜温度控制在140-160℃。
所述粗酯精馏塔和精酯汽提塔所用的再沸器E-101和E-103均为降膜式再沸器。
实施例1
进料粗酯(1)中的组成为水：0.6%，醋酸:9.7% ；莰烯：11.5% ； 乙酸异龙脑酯：73.6% ；杂酯：3.6% 重油：1%，粗酯精馏塔T-101的理论板数为30级，进料在第15级，侧线采出膜酸(5)在第8级，塔顶真空度为-0.093MPa，回流比为6，塔顶采出酸水(3)的组成为：水:7.6%，醋酸92.1%，莰烯0.3%；侧线采出的膜酸(4)组成为水：0.9%，醋酸：25.9%, 莰烯：71.7%， 乙酸异龙脑酯：1.3% ，杂酯：0.4%；塔釜采出的粗酯(7)组成为：乙酸异龙脑酯：94.1%， 杂酯：4.6%，重油：1.3%。
塔釜粗酯送至拉白工序，蒸发器E-102的真空度控制在-0.095MPa，蒸发器的单程汽化率控制在30%，全程汽化率控制在70%，V-101的汽相采出(10)的组成为乙酸异龙脑酯：95.3%， 杂酯：4.7%；液相送至汽提塔T-102进行汽提，汽提塔的理论级数为12级，塔顶真空度为-0.098MPa，塔顶产品(12)组成为乙酸异龙脑酯：95.4%， 杂酯：4.6%，塔釜产品(15)的组成为乙酸异龙脑酯：60%，杂酯：5%，重油：35%。
分离精制后的乙酸异龙脑酯的纯度都在95%以上，收率在96%以上，生产稳定，容易控制。
实施例2
实施例2的分离装置和实施例1相同，不同的只是进料组成和操作条件发生了变化。
当莰烯酯化转化率较低时，进料粗酯(1)中的组成为水：0.4%，醋酸:13.0% ；莰烯：15.4% ； 乙酸异龙脑酯：67.4% ；杂酯：3.0% 重油：0.8%，粗酯精馏塔T-101的塔顶真空度为-0.093MPa，回流比为7，塔顶采出酸水(3)的组成为：水:4.6%，醋酸95.2%，莰烯0.3%；侧线采出的膜酸(4)组成为水：0.6%，醋酸：32.0%, 莰烯：67.5%， 塔釜采出的粗酯(7)组成为：乙酸异龙脑酯：94.7%， 杂酯：4.2%，重油：1.1%。
塔釜粗酯送至拉白工序，蒸发器E-102的真空度控制在-0.095MPa，蒸发器的单程汽化率控制在30%，全程汽化率控制在80%，V-101的汽相(10)采出的组成为乙酸异龙脑酯：95.7%， 杂酯：4.3%；液汽提塔T-102塔顶真空度为-0.097MPa，塔顶产品(12)组成为乙酸异龙脑酯：95.8%， 杂酯：4.2%，塔釜产品(15)的组成为乙酸异龙脑酯：62%，杂酯：6%，重油：32%。
和实施例1相比，由于进料杂质量的减少，产品乙酸异龙脑酯的纯度更高。同时可以看出，只要操作参数做适当的调整，分离装置可以适用于不同的生产状况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
实施例3
粗酯进入粗酯精馏塔T-101，精馏塔的塔顶温度控制在40℃，塔顶真空度控制在-0.093MPa，塔釜温度控制在140℃，再沸器 E-101 的温度控制在140℃，塔釜液(7)送至精酯蒸发器E-102进行拉白操作, E-102 的温度控制在130℃，E-102 的真空度控制在-0.095MPa，从E-102出来的汽液混合物进入精酯汽液分离罐V-101进行分离，V-101一部分（11）送至精酯汽提塔T-102将重组分分离，T-102塔顶温度控制在130℃，塔釜温度控制在140℃，T-102塔顶真空度控制在-0.098MPa。
其余进料参数与实施例 1相同。
实施例4
粗酯进入粗酯精馏塔T-101，精馏塔的塔顶温度控制在80℃，塔顶真空度控制在-0.095MPa，塔釜温度控制在160℃，再沸器 E-101 的温度控制在145℃，塔釜液(7)送至精酯蒸发器E-102进行拉白操作, E-102 的温度控制在160℃，E-102 的真空度控制在-0.098MPa，从E-102出来的汽液混合物进入精酯汽液分离罐V-101进行分离，V-101一部分（11）送至精酯汽提塔T-102将重组分分离，T-102塔顶温度控制在140℃，塔釜温度控制在160℃，T-102塔顶真空度控制在-0.099MPa。
其余进料参数与实施例 2相同。
实施例5
粗酯进入粗酯精馏塔T-101，精馏塔的塔顶温度控制在50℃，塔顶真空度控制在-0.090MPa，塔釜温度控制在150℃，再沸器 E-101 的温度控制在142℃，塔釜液(7)送至精酯蒸发器E-102进行拉白操作, E-102 的温度控制在140℃，E-102 的真空度控制在-0.098MPa，从E-102出来的汽液混合物进入精酯汽液分离罐V-101进行分离，V-101一部分（11）送至精酯汽提塔T-102将重组分分离，T-102塔顶温度控制在135℃，塔釜温度控制在150℃，T-102塔顶真空度控制在-0.095MPa。
其余进料参数与实施例 1相同。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1.一种分离并精制乙酸异龙脑酯的方法，其包含以下步骤：
步骤1）：酯化产品(1)经预热后送入粗酯精馏塔T-101中进行分离，塔顶采出含水的醋酸溶液，一部分(2)作为回流返回T-101，另外一部分(3)直接采出用于制备醋酸钠；侧线采出(4)主要为莰烯和乙酸的混合物，返回作为酯化的原料；T-101塔釜采用再沸器E-101进行蒸发，塔釜液(5) 乙酸异龙脑酯的粗品用输送泵P-101进行循环(6)以及部分采出塔釜液(7)；所述粗酯精馏塔T-101的理论级数为20-60级，回流比为5~10，侧线采出理论级数自上而下为8-16级，等板高度为0.8米；T-101塔顶真空度控制在-0.090~-0.095MPa，塔顶温度控制在40-80℃，塔釜温度控制在140-160℃；
步骤2）：塔釜液(7)送至精酯蒸发器E-102进行拉白操作；从E-102出来的汽液混合物进入精酯汽液分离罐V-101进行分离，得到的高纯度的乙酸异龙脑酯（10）直接从分离罐顶部出去，冷凝后作为产品采出；将V-101底部出来的料液一部分（9）返回送至精酯蒸发器E-102进行拉白操作，另一部分（11）送至精酯汽提塔T-102将重组分分离出，T-102塔顶出来的汽相(12)经冷凝后作为产品采出,塔底物料（14）用精酯汽提塔塔釜泵一部分（13）送入再沸器E-103经过蒸发后返回T-102中，另一部分（15）残渣直接送至残渣储罐中；其中所述作为产品采出的产品纯度都≥95%。
2.根据权利要求1所述的一种分离并精制乙酸异龙脑酯的方法，其特征在于：所述步骤2）的E102的精酯蒸发器中，真空度控制在-0.093~-0.098MPa，蒸发温度为130~160℃，单程汽化率为0.2~0.6，总汽化率为0.6~0.9。
3.根据权利要求1所述的一种分离并精制乙酸异龙脑酯的方法，其特征在于：所述精酯汽提塔T-102的理论级数为10-15级，塔顶真空度控制在-0.095~ -0.099MPa，塔顶温度控制在130-140℃，塔釜温度控制在140-160℃。
4.根据权利要求1所述的一种分离并精制乙酸异龙脑酯的方法，其特征在于：所述粗酯精馏塔和精酯汽提塔所用的再沸器E-101和E-103均为降膜式再沸器。
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