CN1063428C

CN1063428C - 反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺

Info

Publication number: CN1063428C
Application number: CN96116544A
Authority: CN
Inventors: 方永成; 江桂秀; 顾军民; 戴德斌; 韩诚康
Original assignee: Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Current assignee: Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date: 1996-10-22
Filing date: 1996-10-22
Publication date: 2001-03-21
Anticipated expiration: 2016-10-22
Also published as: CN1180694A

Abstract

本发明涉及反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺，该工艺以丙二醇醚与醋酸为原料，以甲苯为共沸剂，在反应温度80～160℃，反应压力为常压～0.30MPa条件下，反应原料在反应蒸馏塔中，反应与精馏过程同时进行，反应蒸馏塔塔顶油相回流。该工艺不需任何催化剂，塔顶水相中不含丙二醇醚与醋酸，从而能大大简化后续反应物回收工艺，可广泛用于工业生产中。

Description

反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺

本发明涉及丙二醇醚醋酸酯的制备工艺，尤其是关于反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺。

丙二醇醚醋酸酯是一种性能优良的低毒高级工业溶剂。由于其毒性低、溶解性能优良，近年来国外发展很快，正在逐步替代目前广泛使用但毒性较高的乙二醇醚醋酸酯。它能广泛地适用于涂料、印刷、油墨、清洗剂、纺织染料及皮革鞣剂等行业。以往丙二醇醚醋酸酯的制备，是以丙二醇醚与醋酸为原料，以甲苯为共沸剂，在酸性催化剂作用下生成丙二醇醚醋酸酯。但该反应由于酯化受反应平衡的限制，反应物转化至80～95％时，酯化反应便终止。后处理麻烦。专利号US4544453就叙述了以丙二醇单烷基醚与羧酸为原料，以甲苯为共沸剂，共沸剂回流，同时由塔顶注入水，以气提的方法由塔顶除去水以及未反应的丙二醇醚与醋酸。原料与酸性催化剂对甲基苯磺酸从塔釜加入，解决了产品酯的损失问题。然而由塔顶同时脱去水、丙二醇醚、醋酸带来了水相中的丙二醇醚与醋酸的回收问题，使后处理需很多塔设备，尤其是丙二醇醚的回收，丙二醇单甲醚与水共沸分相后在水相中溶解度较大，用一般蒸馏方法难以回收得到不含水的丙二醇醚。

为了克服以往技术存在的缺点，本发明的目的是提供一种反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺，使丙二醇醚与醋酸的反应和分离同时进行，同时丙二醇醚能反应完全，塔顶水相中不含丙二醇醚与醋酸。另外反应过程中不使用任何催化剂，达到简化后续反应物回收工艺与降低生产成本。

本发明的目的是通过以下的技术方案来实现的：一种反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯方法，以丙二醇醚与醋酸为反应原料，甲苯为共沸剂，在反应温度为80～160℃，反应压力为常压～0.3MPa条件下反应，其中反应原料在催化蒸馏塔内反应与精馏过程同时进行，反应原料醋酸与丙二醇醚的摩尔比为1～6∶1，反应蒸馏塔的理论塔板数为30～50块，原料进料位置在反应蒸馏塔理论板数1/4～2/3处，塔顶共沸剂的回流量与进料量的重量比为0.03～0.4∶1。

上述技术方案中反应原料丙二醇醚为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚；反应温度优选范围为100～150℃，反应原料醋酸与丙二醇醚的摩尔比为1.05～4∶1。反应蒸馏塔的理论塔板数优选范围为40～50块，塔顶共沸剂的回流量与进料量的重量比为0.06～0.2∶1。

本发明由于采用了反应蒸馏技术，选择合适的工艺条件，反应蒸馏塔内丙二醇醚与醋酸在不断反应的同时，产物酯与水不断被分离，分别由塔釜及塔顶蒸出，在酸过量及反应蒸馏条件下，丙二醇醚趋向于反应完全。从而使塔顶水相中不含有丙二醇醚、醋酸。塔底蒸出物料中丙二醇醚醋酸酯含量为30～97％(重量)，醋酸2.5～70％(重量)，丙二醇醚0.25～1.52％(重量)，水0.5％(重量)以下。此塔底物料进产品精制塔，以一般蒸馏去除少量的醋酸、丙二醇醚，以及微量水就可回收得精产品丙二醇醚醋酸酯。分出的丙二醇醚与醋酸返回反应蒸馏塔，大大简化了后续反应物回收工艺，取得了较好的反应效果。

附图1为制备丙二醇醚醋酸酯的反应蒸馏工艺。

在附图1中1为反应蒸馏塔，2为水相出料，3为原料进料位置，4为油水分离器，5为冷凝器，6为反应蒸馏塔塔釜出料。

原料丙二醇醚与醋酸在反应蒸馏塔理论板数1/4～2/3处位置进料，反应物料不断反应，反应生成水在甲苯共沸剂存在下形成共沸物而不断地被分离。塔顶蒸出物经冷凝器5冷凝后，进入油水分离器4，且在油水分离器4中被分成油相与水相，不含丙二醇醚与醋酸的水相被2引出。含有少量丙二醇醚与甲苯共沸剂形成的油相回流，塔顶共沸剂的回流量与反应蒸馏塔原料进料量的重量比为0.03～0.4∶1，未反应的醋酸、少量的丙二醇醚与生成的丙二醇醚醋酸酯通过反应蒸馏塔塔釜出料6，此塔釜物料再经产品精制塔，以一般蒸馏方法去除醋酸、丙二醇醚和微量水，得纯的丙二醇醚醋酸酯产品。【实施例1】

连续反应蒸馏塔，精馏段为填充段，有27块理论板，提馏段有16块理论板，常压下，以甲苯为共沸剂，进行反应蒸馏，进料醋酸与丙二醇甲醚的重量比为41∶59，共沸剂甲苯回流量与进料量的重量比为0.10，反应蒸馏塔塔顶温度为84℃，塔釜温度为148℃，原料进料温度为80℃，经分析塔顶水相组成以重量百分比计为水99.76％，甲苯0.05％，其它杂质0.19％，塔顶油相中以重量百分比计组成为丙二醇甲醚0.54％，水0.59％，甲苯98.87％。塔釜出料组成以重量百分比计为醋酸2.78％，丙二醇甲醚1.3％，水0.32％，丙二醇甲醚醋酸酯95.6％。【实施例2】

连续反应蒸馏塔，精馏段为填充段，有32块理论板，提馏段有18块理论板，压力为0.1MPa下，以甲苯为共沸剂，进行反应蒸馏。进料醋酸与丙二醇甲醚的重量比为72.7∶27.3，共沸剂甲苯回流量与进料量的重量比为0.06，反应蒸馏塔塔顶温度为94℃，塔釜温度为149℃，原料进料温度为90℃，经分析塔顶水相组成以重量百分比计为水99.65％，甲苯0.05％，其它杂质0.30％，塔顶油相中以重量百分比计组成为丙二醇甲醚0.4％，水0.4％，甲苯99.02％。塔釜出料组成以重量百分比计为醋酸57.4％，丙二醇甲醚0.35％，水0.35％，丙二醇醚醋酸酯41.9％。【实施例3】

连续反应蒸馏塔，精馏段为填充段，有22块理论板，提馏段有8块理论板，在压力为0.30MPa下，以甲苯为共沸剂，进行反应蒸馏。进料醋酸与丙二醇甲醚的重量比为76.9∶23.1，共沸剂甲苯回流量与进料量的重量比为0.40，反应蒸馏塔塔顶温度为104℃，塔釜温度为169℃，原料进料温度为100℃，经分析塔顶水相组成以重量百分比计为水99.50％，甲苯0.05％，其它杂质0.45％，塔顶油相中以重量百分比计组成为丙二醇甲醚0.86％，水0.41％，甲苯98.73％。塔釜出料组成以重量百分比计为醋酸64.4％，丙二醇甲醚0.25％，水0.25％，丙二醇醚醋酸酯35.1％。【实施例4】

连续反应蒸馏塔，精馏段为填充段，有18块理论板，提馏段有30块理论板，常压下，以甲苯为共沸剂，进行反应蒸馏。进料醋酸与丙二醇乙醚的重量比为48.1∶51.9，共沸剂甲苯回流量与进料量的重量比为0.20，反应蒸馏塔塔顶温度为86℃，塔釜温度为143℃，原料进料温度为80℃，经分析塔顶水相组成以重量百分比计为水99.76％，甲苯0.05％，其它杂质0.19％。塔顶油相中以重量百分比计组成为丙二醇乙醚0.48％，水0.52％，甲苯99.0％。塔釜出料组成以重量百分比计为醋酸14.74％，丙二醇乙醚1.52％，水0.34％，丙二醇乙醚醋酸酯83.4％。

Claims

1、一种反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯方法，以丙二醇醚与醋酸为反应原料，甲苯为共沸剂，在反应温度为80～160℃，反应压力为常压～0.3MPa条件下反应，其特征在于反应原料在反应蒸馏塔内反应与精馏过程同时进行，反应原料醋酸与丙二醇醚的摩尔比为1～6∶1，反应蒸馏塔的理论塔板数为30～50块，原料进料位置在反应蒸馏塔理论板数1/4～2/3处，塔顶共沸剂的回流量与进料量的重量比为0.03～0.4∶1。

2、根据权利要求1所述反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯方法，其特征在于反应原料丙二醇醚为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚。

3、根据权利要求1所述反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯方法，其特征在于反应温度为100～150℃。

4、根据权利要求1所述反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯方法，其特征在于反应原料醋酸与丙二醇醚的摩尔比为1.05～4∶1。

5、根据权利要求1所述反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯方法，其特征在于反应蒸馏塔的理论板数为40～50块。

6、根据权利要求1所述反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯方法，其特征在于塔顶共沸剂的回流量与进料量的重量比为0.06～0.2。