CN104744248A

CN104744248A - 一种由丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯的方法及装置

Info

Publication number: CN104744248A
Application number: CN201310749505.3A
Authority: CN
Inventors: 胡先念; 李华; 黄能武
Original assignee: Hunan Zhongchuang Chemical Co Ltd
Current assignee: Hunan Zhongchuang Chemical Co Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2033-12-31
Also published as: CN104744248B

Abstract

一种由丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯的方法，其特征在于：（A）将惰性组分与丙烯和乙酸混合后送入固定床反应器进行反应；（B）反应后的混合物送入脱重组分塔脱除重组分；（C）脱重组分塔的塔顶产物经冷凝送入脱轻组分塔后进行进一步的分离，脱轻组分塔的塔顶产物经冷凝后一部分返回至塔顶进行回流，一部分返回至反应系统进行回收利用，乙酸异丙酯产品通过塔底侧线采出。本发明降低了反应酸烯比，降低反应系统的操作压力，提升脱重组分塔的处理负荷，降低了能耗，可利用现有工艺设备，有效回收目前外排的丙烯，降低了物耗，减少了外排丙烯对环境造成的影响，消除了安全隐患；同时还缩短了分离工艺流程，节省设备投资。

Description

一种由丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯的方法及装置

技术领域

本发明涉及一种由丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯的方法及装置，尤其涉及一种通过在反应中引入惰性组分来回收丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯装置尾气的、由丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯的方法和装置。

背景技术

乙酸异丙酯是无色，具有愉快水果香气的液体。微溶于水，可以与醇、酮、醚等多数溶剂混溶，有“万能溶剂”之称，对多种合成树脂及天然树脂具有优良的溶解能力。由于其具有比乙酸乙酯和乙酸正丁酯更加优越的性能，其溶解性能优于乙酸乙酯，而其挥发性能优于乙酸正丁酯，因此可以替代乙酸乙酯、乙酸正丁酯应用于涂料、油墨、粘合剂、制药等行业。

目前乙酸异丙酯在工业上共有两种制造工艺，一是传统的醇酸酯化法，以乙酸和异丙醇为原料、以硫酸为催化剂直接催化酯化制备得到，这种工艺存在设备腐蚀严重、副反应多、产品分离困难、生产成本高、废水处理麻烦等诸多问题，该传统工艺渐渐被淘汰。二是通过乙酸与丙烯进行加成反应得到乙酸异丙酯，与传统的醇酸酯化工艺相比，乙酸/丙烯加成法工艺具有以下优点：1、采用廉价的烯烃做原料，可大幅度降低生产成本，经济效益显著；2、乙酸/丙烯加成工艺属于典型的绿色化工工艺，一分子乙酸与一分子丙烯反应得到一分子的乙酸异丙酯，没有任何多余的物质产生。

中国专利CN1483717A（03126847.1）公开了一种乙酸异丙酯的合成工艺及其催化剂的制备方法，其工艺为：采用固定床反应器，使用固体催化剂，在气-液-固三相反应的条件下进行反应，固体催化剂包括改性树脂催化剂、硅胶负载杂多酸催化剂、硅胶负载磷酸催化剂以及超强酸催化剂，反应温度为80℃-125℃，丙烯压力为0.8-1.4MPa，乙酸进料空速为1.0-2.8h^-1，丙烯进料空速为80-108h^-1，乙酸与丙烯摩尔比为1:1.05-1.8；该发明还包括负载杂多酸催化剂、改性树脂催化剂、超强酸催化剂等的制备方法。该发明克服和解决了现有技术存在的设备易腐蚀、副反应及反应废液难以处理问题，并且大幅度降低了生产成本，减少了能耗；所制得的催化剂具有选择性高、稳定性好、容易再生、可反复利用等优点。

章哲彦等用丙烯与醋酸在NSE01催化剂上直接合成乙酸异丙酯。研究了丙烯与乙酸的配比、反应温度和接触时间等反应条件对酯化反应的影响。较佳条件为：反应温度403K，丙烯与乙酸的流速分别为12mL·h^-1和7mL·h^-1，催化剂用量为10mL，n(丙烯)∶n(乙酸)=(3～4)∶1。在较佳条件下乙酸异丙酯时空产率达300～400g²(h·L)^-1，催化剂连续运行500h活性未见下降。采用30×300mm硬质玻璃沸腾床反应器，反应器内装10mL(80～120目)NES01催化剂，乙酸按要求量连续加入汽化器，丙烯将乙酸蒸汽带入反应器。反应器出口经水冷凝收集产物，尾气经水洗排放室外。产物中乙酸异丙酯含量由色谱测定，乙酸由碱滴定。控制反应温度在403K，收集的产物经分析，乙酸异丙酯的含量在35%左右，乙酸异丙酯选择性达到100%。将产物蒸馏，86℃以前收集到的馏分为无色透明液体，经碱洗、水洗和干燥得纯品，乙酸异丙酯含量在99%以上。

欧洲专利EP0483826中公开了一种制备低级脂肪酸酯的方法，该方法采用连续循环型固定床反应器，反应器内装有硫酸盐型阳离子交换树脂催化剂层，催化剂内部温度保持在80～120℃用于催化丙烯与乙酸液相反应。在流动反应器中，n(乙酸)∶n(丙烯)=1∶2，空速0.1～2.0h^-1，获得较高的丙烯转化率和产率。

廖世军等在固定床反应系统中考察了几种固体酸催化剂对于乙酸/丙烯酯化反应的催化作用。结果表明，乙酸与丙烯酯化合成乙酸异丙酯的反应是一个可逆反应，随反应温度的升高，正反应速率加快的同时，乙酸异丙酯的分解速率亦加快，140℃为反应最佳温度。温度高于140℃时，逆反应速率增加的幅度大于正反应速率增加幅度。常压下考察了添加水对催化剂活性的影响，结果表明，水的添加对反应具有以下两个方面的负面影响：一是使得乙酸的转化率下降，二是使产物中的异丙醇含量增高，反应的选择性降低。

王伟等采用管式反应器，反应条件为：温度105℃，压力0.95～1.15MPa，空速1.0h^-1，n(烯)∶n(酸)=1.05，乙酸转化率为70%，丙烯对乙酸异丙酯选择性为93%，催化剂运行1000h，活性及选择性无明显下降，表明自制催化剂的活性稳定性较好。该技术为绿色环保技术，可以较大幅度降低产品成本。

高文艺等用磷铝杂原子固体酸作催化剂催化合成了乙酸异丙酯，考察了反应温度、反应压力、应空速及催化剂用量对酯化反应的影响，同时考察了固体酸催化剂的重复使用性。确定了最佳合成条件：反应压力1.5MPa，反应温度160℃，反应空速2.0h^-1，催化剂用量210g。在此条件下，酯化率可达91.5%，乙酸异丙酯选择性达99.0%。

以上的专利均没有提及乙酸异丙酯的后续分离步骤，更加没有提及该装置的尾气回收利用方法。

美国专利US005384426公开了一种有效制备高纯度(近99.9%)乙酸异丙酯的工艺过程，同时提出进一步改进的精制乙酸异丙酯的方法，通常使用的催化剂是酸性阳离子交换树脂，反应可气相、液相，也可是气-液混合相，n(乙酸)∶n(丙烯)=1∶2。该方法中涉及乙酸异丙酯的分离工艺，但是并没有涉及装置尾气的回收方法。

现有工艺中均没有提及乙酸异丙酯装置的尾气回收方法，虽然该反应丙烯转化率可高达95%以上，但是仍然有少量的丙烯没有反应完全，现有的工艺并没有将这部分丙烯回收，而是直接对大气排放。由于外排大气的丙烯量较少，采用深冷技术回收或采用压缩机技术进行回收，能耗较高，并不经济，因此，现有技术中并没有对这部分丙烯进行回收，这样就造成了一定的丙烯损耗，尤其是到催化剂使用后期，随着丙烯转化率的降低，丙烯损耗量加大，同时丙烯直接外排大气对环境造成污染，且在雷雨天气存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服上述的不足。根据本发明的一个方面，提供一种由丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯的方法，该方法主要是利用惰性气体将丙烯溶于其中进行循环利用，该方法能耗低，不需要改变现有工艺，可有效回收目前外排的丙烯，减少外排丙烯对环境造成的影响，消除安全隐患；可以降低反应部分操作压力，同时还可以缩短工艺流程，节省设备投资。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种由丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯的方法，其特征在于：

（A）将惰性组分与丙烯和乙酸混合后送入固定床反应器进行反应；

（B）反应后的混合物送入脱重组分塔脱除重组分，乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从塔顶蒸出经冷凝后送入脱轻组分塔，而乙酸和C6以上的烃及重组分则落入塔底，乙酸通过侧线采出返回至反应系统进行循环利用，C6以上的烃及重组分则从塔底排出；

（C）乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分经冷凝送入脱轻组分塔后进行进一步的分离，C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从脱轻组分塔顶蒸出经冷凝后一部分返回至塔顶进行回流，一部分返回至反应系统进行回收利用，乙酸异丙酯则落入塔底，通过塔底侧线采出得到乙酸异丙酯产品。

本发明中，惰性组分的选择需要满足以下条件：1、汽化潜热小；2、对设备无腐蚀；3、在本系统中容易分离，分离条件简单；4、常温常压下为液态；5、对C3烃类溶解性能好；6、不参加反应；7、不与乙酸异丙酯发生共沸。

本发明中，为了让添加的惰性组分不会增加精馏塔的能耗和负荷，惰性组分的气化潜热要小，同时，该惰性组分与反应后的混合物容易分离，分离条件简单。本发明中，脱重组分塔及脱轻组分塔均为常压塔，惰性组分在常压下为液态，可直接溶解在常压下为气态的未反应的丙烯气体。

本发明中，反应初期，丙烯的转化率在95%以上，到反应后期，丙烯的转化率降至90%以上，因此，本发明中，惰性组分要能够溶解0-10重量%（占丙烯总量）未反应的丙烯，惰性组分对C3烃类的溶解性要好。

本发明中，所述的惰性组分选自烷烃，优选C5～C8取代或未取代的线性或支化链烷烃或C5～C8取代或未取代的环烷烃，优选正戊烷、2-甲基丁烷、环戊烷、2-甲基戊烷、3-甲基丁烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷中的一种或多种，进一步优选为正戊烷。

本发明中，为了保证固定床反应器中物料的空速，所述惰性组分的添加量不宜过多，过多会导致反应器中物料空速过大，反应不够完全，从而导致反应转化率降低，过少的惰性组分不能够将未反应丙烯完全溶解，因此，所述的惰性组分与丙烯的摩尔比为0.1-5:1，优选为0.5-4:1，进一步优选为1-3:1，更优选为2:1。

本发明中，所述的反应条件为：反应温度为55-100℃，优选为60-90℃；反应压力为0.8-1.5MPa，优选为1-1.2MPa，乙酸与丙烯的摩尔比为0.5-3:1，优选为1-2:1。

本发明中，所述的脱重组分塔的条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为60-100℃，优选为70-90℃；塔底温度为110-140℃，优选为120-130℃，回流比为0.5-1:1。

本发明中，所述的脱轻组分塔的条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为40-70℃，优选为50-60℃；塔底温度为70-120℃，优选为80-100℃，回流比为1-2:1。

本发明中，所述的固定床反应器中装填有离子交换树脂催化剂。本发明中，离子交换树脂催化剂为市售催化剂，例如ZH100等。

本发明中，所述的脱轻组分塔底设有塔底排渣系统。金属离子和大部分反应生成的C9以上重烃通过塔底间歇性排料排出。

本发明中，所述的脱轻组分塔塔顶冷凝罐设有轻组分排出管线。为保证惰性组分和产品的纯度，可定期集中排放脱轻组分塔塔顶冷凝罐中物料。

本发明中，所述的反应后的混合物中含有0.1重量%-55重量%乙酸，5重量%-50重量%的乙酸异丙酯，0.1重量%-5重量%丙烯，0.1重量%-85重量%的惰性组分和任选存在的0～10重量%其他副产物，所述其他副产物包括但不限于丙酮、异丙醇、异丙醚、乙酸甲酯、甲酸异丙酯、丙酸、丙酸异丙酯、C6烃、C7烃、C8烃、C9烃、C12烃以及C12以上的烃中的一种或多种。

在本申请中，所述C6以上烃及重组分一般包括丙酸、丙酸异丙酯、C6烃、C7烃、C8烃、C9烃、C12烃以及C12以上的烃。所述C6以下的轻组分一般包括丙酮、异丙醇、异丙醚、乙酸甲酯、甲酸异丙酯。

根据本发明的第二个方面，提供一种由丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯的装置，该装置包括：反应器、脱重组分塔、脱轻组分塔，反应器包括进料口和出料口，反应器的出料口连接脱重组分塔的进料口，脱重组分塔的塔顶出口连接脱重组分塔顶冷凝器，然后连接脱重组分塔顶回流罐，脱重组分塔顶回流罐的出口连接脱重组分塔顶回流泵，脱重组分塔顶回流泵的出口端分为两个支管，第一支管连接于脱重组分塔的顶部，第二支管连接于脱轻组分塔的进料口，

脱重组分塔的塔底出口分为两路，第一路经由脱重组分塔底再沸器返回脱重组分塔底部，第二路经由塔底抽出泵连接重组分处理设备，

脱重组分塔的侧线出口经由脱重组分塔底侧线冷凝器连接于反应器的进料口，

脱轻组分塔的塔顶出口连接脱轻组分塔顶冷凝器，然后连接脱轻组分塔顶回流罐，脱轻组分塔顶回流罐的出口连接脱轻组分塔顶回流泵，脱轻组分塔顶回流泵的出口端分为两个支管，第一支管连接于脱轻组分塔的顶部，第二支管连接于反应器的进料口，

脱轻组分塔的塔底出口分为两路，第一路经由脱轻组分塔底再沸器返回脱轻组分塔底部，第二路为用于排出重组分的排出管，脱轻组分塔的侧线出口连接脱轻组分塔底侧线冷凝器，再连接乙酸异丙酯产品罐。

上述装置中，脱轻组分塔底回流罐与脱轻组分塔顶回流泵的连接管道上可以分出一个用于定期排出轻组分至反应器前的混合罐以保持惰性组分浓度的支管。

本发明的效果：本发明在反应系统中加入惰性组分，在保证反应器中物料空速和烯烃转化率不变的情况下，可以降低反应所需的酸烯比，即降低乙酸的进料量，减少循环乙酸量，提升脱重组分塔的处理负荷，降低了能耗；同时，丙烯在惰性组分中的溶解性较大，可以适当降低反应系统的操作压力。

根据本发明的方法，利用惰性气体将丙烯溶于其中进行循环利用，该方法相比于压缩机技术回收、深冷技术回收能耗低，不需要改变现有设备，只需要将现有技术的闪蒸塔去掉即可，现有技术的脱乙酸塔即为本发明中的脱重组分塔，现有技术的精制塔即为本发明中的脱轻组分塔，将反应后的混合物由现有工艺的通入闪蒸塔改为通入脱重组分塔（即脱乙酸塔）即可，该方法可有效回收目前外排的丙烯，降低了物耗，减少了外排丙烯对环境造成的影响，消除了安全隐患；同时还缩短了分离工艺流程，节省设备投资。

附图说明

图1是本发明的工艺流程图；

图2是现有技术的工艺流程图；

图1中，1为反应器，2为脱重组分塔，9为脱轻组分塔，3、10为塔顶冷凝器，4、11为塔顶回流罐，5、12为塔顶回流泵，6、13为塔底侧线冷凝器，7、14为塔底再沸器，8为塔底抽出泵。

图2中，21为反应器，22为闪蒸塔，28为脱乙酸塔，34为精制塔，23、29、35为塔顶冷凝器，24、30、36为塔顶回流罐，25、31、37为塔顶回流泵，32、38为塔底侧线冷凝器，26、33、39为塔底再沸器，27为塔底抽出泵。

具体实施方式

以下通过具体实施例来说明本发明，但本发明不受这些实施例限制。

实施例1

将惰性组分正戊烷以2400kg/h的流量与丙烯、乙酸混合后送入装有离子交换树脂的固定床反应器1中进行反应，其中，正戊烷与丙烯的摩尔比为2:1，反应温度为90℃，反应压力为1.5MPa，乙酸与丙烯的摩尔比为2:1。反应后的混合物（组成为：19.65重量%乙酸，31.67重量%乙酸异丙酯，0.55重量%丙烯，47.06重量%正戊烷，1.07重量%其他副产物）送入脱重组分塔2，脱重组分塔2的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为60℃，塔底温度为110℃，回流比为1：1，乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从塔顶蒸出经冷凝后送入脱轻组分塔9，而乙酸和C6以上的烃及重组分则落入塔底，乙酸通过侧线采出返回至反应系统进行循环利用，C6以上的烃及重组分则从塔底排出；乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分经冷凝送入脱轻组分塔9后进行进一步的分离，脱轻组分塔9的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为50℃，塔底温度为80℃，回流比为2：1，C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从脱轻组分塔顶蒸出经冷凝后一部分返回至塔顶进行回流，一部分返回至反应系统进行回收利用，塔顶回流罐11设有轻组分排出管线，定期将罐中的轻组分进行排放至混合酯罐进行回收利用，以保证惰性组分的纯度。乙酸异丙酯则落入塔底，通过塔底侧线采出得到乙酸异丙酯产品（产品纯度为99.92%，收率95%），少量重组分通过塔底排渣系统从塔底排出。

对比实施例1

将丙烯以700kg/h的流量与乙酸混合后送入装有离子交换树脂的固定床反应器21中进行反应，其中，反应温度为120℃，反应压力为2.5MPa，乙酸与丙烯的摩尔比为4:1。反应后的混合物（组成为：62.87重量%乙酸，34.36重量%乙酸异丙酯，0.60重量%丙烯，2.17重量%其他副产物）送入闪蒸塔22，闪蒸塔22的操作条件为：塔顶压力0.3MPa，塔顶温度40℃，塔底温度125℃，未反应的丙烯及其他轻组分从塔顶蒸出，经冷凝后进行塔顶回流，未冷凝下来的轻组分（以28kg/h的流量）从塔顶冷凝罐上的气相排出线直接排空，乙酸、乙酸异丙酯及C6以上的烃及重组分落入塔釜，通过塔底物料管线送入脱乙酸塔28，脱乙酸塔28的操作条件为：塔顶压力为0.8MPa，塔顶温度为88℃，塔底温度为130℃，回流比为2:1，乙酸异丙酯及其它较轻的组分从塔顶抽出，经塔顶冷凝器29冷凝后，进入塔顶回流罐30。塔顶回流罐中物料一部分作脱乙酸塔28的回流，另一部分进入精制塔34中进行精制。循环乙酸从脱乙酸塔28侧线抽出，经侧线冷却器冷却后，进入反应部分循环利用。大部分反应生成的C9以上重烃通过塔底间歇性排料排出。从脱乙酸塔28出来的乙酸异丙酯粗产品从进料口进入精制塔34，精制塔34的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为78℃，塔底温度为120℃，在精制塔34中，组分较轻的物质，如丙酮、异丙醇、异丙醚、乙酸甲酯、甲酸异丙酯、C3～C6等和少量乙酸异丙酯从塔顶进入塔顶回流罐。一般情况下，该塔采用全回流。为调节精制塔顶部温度并保证产品纯度，可定期集中排放塔顶回流罐中物料。乙酸异丙酯产品（产品纯度为99.80%，收率90%）从精制塔34塔底侧线抽出，经冷却器38冷却后进入成品中间罐中。进入精制塔34的重组分及少量乙酸异丙酯定期从塔底排入地槽，循环利用。

从对比实施例可以看出，对比实施例1中的反应温度为120℃，反应压力为2.5MPa，酸烯比为4:1，均比实施例1中的反应温度90℃，反应压力1.5MPa，酸烯比2:1大，而实施例与对比实施例1的产品收率相同，这说明，本发明在反应系统中加入惰性组分，可以保证产品收率，适当降低反应所需的酸烯比，即降低乙酸的进料量，减少循环乙酸量，提升脱重组分塔的处理负荷，降低了能耗；同时，还可以适当降低反应系统的操作压力。实施例1中无丙烯气体排出，丙烯气体全部回收利用，而对比实施例1中，闪蒸塔塔顶冷凝罐上的气相排出线排出丙烯气体28kg/h，装置一年运行8000h，一年将损耗224吨丙烯，预计将造成230万元丙烯损耗。而到了催化剂末期，随着丙烯转化率的降低，外排的丙烯量将增大至50kg/h左右，预计一年将造成400万元的丙烯损耗。实施例1中只有两个分离塔，即脱重组分塔和脱轻组分塔，而对比实施例1中有三个分离塔，分别为闪蒸塔，脱乙酸塔和精制塔，相对于对比实施例1，实施例1的方法缩短了分离工艺流程，节省设备投资。

实施例2

将惰性组分2-甲基丁烷以4800kg/h的流量与丙烯、乙酸混合后送入装有离子交换树脂的固定床反应器1中进行反应，其中，2-甲基丁烷与丙烯的摩尔比为4:1，反应温度为70℃，反应压力为1.2MPa，乙酸与丙烯的摩尔比为1：1。反应后的混合物（组成为：0.20重量%乙酸，24.58重量%乙酸异丙酯，0.54重量%丙烯，73.85重量%2-甲基丁烷，0.83重量%其他副产物）送入脱重组分塔2，脱重组分塔2的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为90℃；塔底温度为130℃，回流比为0.5:1，乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从塔顶蒸出经冷凝后送入脱轻组分塔9，而乙酸和C6以上的烃及重组分则落入塔底，乙酸通过侧线采出返回至反应系统进行循环利用，C6以上的烃及重组分则从塔底排出；乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分经冷凝送入脱轻组分塔9后进行进一步的分离，脱轻组分塔的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为40℃；塔底温度为70℃，回流比为1:1，C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从脱轻组分塔顶蒸出经冷凝后一部分返回至塔顶进行回流，一部分返回至反应系统进行回收利用，塔顶冷凝罐11设有轻组分排出管线，定期将罐中的轻组分进行排放至混合酯罐进行回收利用，以保证惰性组分的纯度。乙酸异丙酯则落入塔底，通过塔底侧线采出得到乙酸异丙酯产品（产品纯度为99.90%，收率94%），少量重组分通过塔底排渣系统从塔底排出。

实施例3

将惰性组分环戊烷以3600kg/h的流量与丙烯、乙酸混合后送入装有离子交换树脂的固定床反应器1中进行反应，其中，环戊烷与丙烯的摩尔比为3:1，反应温度为80℃，反应压力为1.0MPa，乙酸与丙烯的摩尔比为1.5：1。反应后的混合物（组成为：7.47重量%乙酸，28.43重量%乙酸异丙酯，0.24重量%丙烯，62.07重量%环戊烷，1.79重量%其他副产物）送入脱重组分塔2，脱重组分塔2的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为80℃；塔底温度为120℃，回流比为1:1，乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从塔顶蒸出经冷凝后送入脱轻组分塔9，而乙酸和C6以上的烃及重组分则落入塔底，乙酸通过侧线采出返回至反应系统进行循环利用，C6以上的烃及重组分则从塔底排出；乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分经冷凝送入脱轻组分塔9后进行进一步的分离，脱轻组分塔的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为60℃；塔底温度为90℃，回流比为1:1，C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从脱轻组分塔顶蒸出经冷凝后一部分返回至塔顶进行回流，一部分返回至反应系统进行回收利用，塔顶冷凝罐11设有轻组分排出管线，定期将罐中的轻组分进行排放至混合酯罐进行回收利用，以保证惰性组分的纯度。乙酸异丙酯则落入塔底，通过塔底侧线采出得到乙酸异丙酯产品（产品纯度为99.95%，收率97%），少量重组分通过塔底排渣系统从塔底排出。

实施例4

将惰性组分2-甲基戊烷以1200kg/h的流量与丙烯、乙酸混合后送入装有离子交换树脂的固定床反应器1中进行反应，其中，2-甲基戊烷与丙烯的摩尔比为1:1，反应温度为60℃，反应压力为1.4MPa，乙酸与丙烯的摩尔比为2.5:1。反应后的混合物（组成为：32.82重量%乙酸，37.09重量%乙酸异丙酯，0.48重量%丙烯，27.27重量%2-甲基戊烷，2.34重量%其他副产物）送入脱重组分塔2，脱重组分塔2的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为70℃；塔底温度为110℃，回流比为1:1，乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从塔顶蒸出经冷凝后送入脱轻组分塔9，而乙酸和C6以上的烃及重组分则落入塔底，乙酸通过侧线采出返回至反应系统进行循环利用，C6以上的烃及重组分则从塔底排出；乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分经冷凝送入脱轻组分塔9后进行进一步的分离，脱轻组分塔的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为70℃；塔底温度为120℃，回流比为1:1，C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从脱轻组分塔顶蒸出经冷凝后一部分返回至塔顶进行回流，一部分返回至反应系统进行回收利用，塔顶冷凝罐11设有轻组分排出管线，定期将罐中的轻组分进行排放至混合酯罐进行回收利用，以保证惰性组分的纯度。乙酸异丙酯则落入塔底，通过塔底侧线采出得到乙酸异丙酯产品（产品纯度为99.94%，收率96%），少量重组分通过塔底排渣系统从塔底排出。

实施例5

将惰性组分2,2二甲基丁烷以240kg/h的流量与丙烯、乙酸混合后送入装有离子交换树脂的固定床反应器1中进行反应，其中，2,2二甲基丁烷与丙烯的摩尔比为0.2:1，反应温度为100℃，反应压力为0.8MPa，乙酸与丙烯的摩尔比为3:1。反应后的混合物（组成为：50.74重量%乙酸，39.26重量%乙酸异丙酯，1.42重量%丙烯，6.09重量%2,2二甲基丁烷，2.49重量%其他副产物）送入脱重组分塔2，脱重组分塔2的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为100℃；塔底温度为140℃，回流比为0.5:1，乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从塔顶蒸出经冷凝后送入脱轻组分塔9，而乙酸和C6以上的烃及重组分则落入塔底，乙酸通过侧线采出返回至反应系统进行循环利用，C6以上的烃及重组分则从塔底排出；乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分经冷凝送入脱轻组分塔9后进行进一步的分离，脱轻组分塔的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为65℃；塔底温度为110℃，回流比为2:1，C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从脱轻组分塔顶蒸出经冷凝后一部分返回至塔顶进行回流，一部分返回至反应系统进行回收利用，塔顶冷凝罐11设有轻组分排出管线，定期将罐中的轻组分进行排放至混合酯罐进行回收利用，以保证惰性组分的纯度。乙酸异丙酯则落入塔底，通过塔底侧线采出得到乙酸异丙酯产品（产品纯度为99.85%，收率91%），少量重组分通过塔底排渣系统从塔底排出。

实施例6

将惰性组分3-甲基戊烷以5400kg/h的流量与丙烯、乙酸混合后送入装有离子交换树脂的固定床反应器1中进行反应，其中，3-甲基戊烷与丙烯的摩尔比为4.5:1，反应温度为55℃，反应压力为0.9MPa，乙酸与丙烯的摩尔比为0.5:1。反应后的混合物（组成为：0.76重量%乙酸，11.46重量%乙酸异丙酯，5.41重量%丙烯，81.82重量%3-甲基戊烷，0.55重量%其他副产物）送入脱重组分塔2，脱重组分塔2的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为85℃；塔底温度为125℃，回流比为0.5:1，乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从塔顶蒸出经冷凝后送入脱轻组分塔9，而乙酸和C6以上的烃及重组分则落入塔底，乙酸通过侧线采出返回至反应系统进行循环利用，C6以上的烃及重组分则从塔底排出；乙酸异丙酯、C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分经冷凝送入脱轻组分塔9后进行进一步的分离，脱轻组分塔的操作条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为70℃；塔底温度为120℃，回流比为2:1，C6以下的轻组分、未反应的丙烯及惰性组分从脱轻组分塔顶蒸出经冷凝后一部分返回至塔顶进行回流，一部分返回至反应系统进行回收利用，塔顶冷凝罐11设有轻组分排出管线，定期将罐中的轻组分进行排放至混合酯罐进行回收利用，以保证惰性组分的纯度。乙酸异丙酯则落入塔底，通过塔底侧线采出得到乙酸异丙酯产品（产品纯度为99.82%，收率90%），少量重组分通过塔底排渣系统从塔底排出。

Claims

1.一种由丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯的方法，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的惰性组分选自烷烃，优选C5～C8取代或未取代的线性或支化链烷烃或C5～C8取代或未取代的环烷烃，优选正戊烷、2-甲基丁烷、环戊烷、2-甲基戊烷、3-甲基丁烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷中的一种或多种，进一步优选为正戊烷。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的惰性组分与丙烯的摩尔比为0.1-5:1，优选为0.5-4:1，进一步优选为1-3:1，更优选为2:1。

4.根据权利要求1-3中所述的方法，其特征在于：所述的反应条件为：反应温度为55-100℃，优选为60-90℃；反应压力为0.8-1.5MPa，优选为1-1.2MPa，乙酸与丙烯的摩尔比为0.5-3:1，优选为1-2:1。

5.根据权利要求1-4中所述的方法，其特征在于：所述的脱重组分塔的条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为60-100℃，优选为70-90℃；塔底温度为110-140℃，优选为120-130℃，回流比为0.5-1:1。

6.根据权利要求1-5中所述的方法，其特征在于：所述的脱轻组分塔的条件为：塔顶压力为常压，塔顶温度为40-70℃，优选为50-60℃；塔底温度为70-120℃，优选为80-100℃，回流比为1-2:1。

7.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于：所述的固定床反应器中装填有离子交换树脂催化剂。

8.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于：所述的反应后的混合物种含有0.1重量%-55重量%乙酸，5重量%-50重量%的乙酸异丙酯，0.1重量%-5重量%丙烯，0.1重量%-85重量%的惰性组分和任选存在的0～10重量%其他副产物，所述其他副产物包括但不限于丙酮、异丙醇、异丙醚、乙酸甲酯、甲酸异丙酯、丙酸、丙酸异丙酯、C6烃、C7烃、C8烃、C9烃、C12烃以及C12以上的烃中的一种或多种。

9.一种由丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯的装置，该装置包括：反应器、脱重组分塔、脱轻组分塔，反应器包括进料口和出料口，反应器的出料口连接脱重组分塔的进料口，脱重组分塔的塔顶出口连接脱重组分塔顶冷凝器，然后连接脱重组分塔顶回流罐，脱重组分塔顶回流罐的出口连接脱重组分塔顶回流泵，脱重组分塔顶回流泵的出口端分为两个支管，第一支管连接于脱重组分塔的顶部，第二支管连接于脱轻组分塔的进料口，

脱轻组分塔的塔顶出口连接脱轻组分塔顶冷凝器，然后连接脱轻组分塔顶回流罐，脱轻组分塔回流罐的出口连接脱轻组分塔顶回流泵，脱轻组分塔顶回流泵的出口端分为两个支管，第一支管连接于脱轻组分塔的顶部，第二支管连接于反应器的进料口，

10.根据权利要求9所述的装置，其中，脱轻组分塔底回流罐与脱轻组分塔顶回流泵的连接管道上分出一个用于定期排出轻组分至混合酯罐以保持惰性组分浓度的支管。