CN107540547A

CN107540547A - 醋酸烯丙酯的分离方法

Info

Publication number: CN107540547A
Application number: CN201610498359.5A
Authority: CN
Inventors: 胡帅; 金鑫
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Shanghai Research Institute of Petrochemical Technology
Priority date: 2016-06-29
Filing date: 2016-06-29
Publication date: 2018-01-05

Abstract

本发明涉及一种醋酸烯丙酯的分离方法，主要解决现有醋酸烯丙酯生产过程中分离醋酸烯丙酯产品能耗高、产品纯度低、分离工艺流程长和设备多的问题。本发明通过采用将分离塔顶气相物流冷凝后送入回流罐分相后，含水重组分返回精馏塔作为回流，含醋酸烯丙酯的轻组分物流作为产品物流采出的技术方案较好地解决了上述问题，可用于醋酸烯丙酯工业生产中。

Description

醋酸烯丙酯的分离方法

技术领域

本发明涉及一种醋酸烯丙酯的分离方法。

技术背景

醋酸烯丙酯是一种重要的有机化工原料，用途广泛。当今世界上生产醋酸烯丙酯的主要方法是以丙烯、氧气和醋酸为原料，采用乙酰氧化技术，使丙烯与氧气通过气相催化反应而生成醋酸烯丙酯。

丙烯在醋酸存在下经催化剂催化氧化生产醋酸烯丙酯，反应产物包含醋酸烯丙酯、丙烯、氧气、醋酸、水、二氧化碳和可能的其它惰性气体的混合物。反应混合物通常分离为包含丙烯、氧气、醋酸、水和二氧化碳的气流和包含醋酸烯丙酯、醋酸和水的液流，醋酸烯丙酯可自液流得到分离。然而已经公开的文献和专利，并没有讲述如何从包含醋酸烯丙酯、醋酸和水的液流中得到高纯的醋酸烯丙酯产品。

CN202113842公开了一种合成醋酸乙烯的新型固定床反应器。这种反应器在一定程度上提高了热交换效率，能够有效的避免“飞温”现象的发生，也降低了载热体的用量，减少了装置的操作成本。但该方法中，存在加工困难、设备费用高等缺点。

US 3970713公开了一种多管式反应器，内部为长度4-8米和内直径为20-50mm的反应管。在典型的多管式反应器中，催化剂被布置在反应器管中。载热流体在外部围绕反应器管循环，以去除由反应产生的热量。多管式反应器运合于具有大量反应热的反应以及极为热敏的反应。由于其反应器从头到尾相对均匀的温度、温度变化小，一般少于20℃，多管式反应器通常称为“等温反应器”。

CN200880011926.3公开了一种制备负载有主催化剂贵金属、助催化剂金属和碱金属或碱土金属化合物的催化剂的制备方法。其具体制造过程如下：(1)在旋转的浸渍槽中，将配置好的贵金属与助催化剂的混合液加入，通入热空气干燥至；(2)取一定量的用硅酸钠等碱性物质的溶液添加于干燥后的催化剂中，原先水可溶的钯和金的盐转化成水不可溶的氢氧化态的钯和金；(3)在还原气中还原氢氧化态的钯和金催化剂，即被还原成金属态的钯及金催化剂；(4)洗至无氯离子，干燥；(5)浸醋酸钾，干燥后即得所述催化剂。该方法得到的催化剂的空时收率和选择性均较低。

目前的已有的专利和技术都是注重于催化剂的制备技术和反应器的改进技术，还没有关注醋酸烯丙酯产品的分离技术，本发明有针对性的解决了该问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有醋酸烯丙酯生产过程中分离醋酸烯丙酯产品能耗高、产品纯度低、分离工艺流程长和设备多的问题。提供一种醋酸烯丙酯的分离方法，该方法用于醋酸烯丙酯产品的分离中，具有能耗低、产品纯度高、工艺流程简单、设备少的优点。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下：一种醋酸烯丙酯的分离方法，含水、醋酸和醋酸烯丙酯进料物流送入分离塔A，分离塔A塔顶气相物流经过冷凝器B后得到冷凝后物流，冷凝后物流送入回流罐C分相后，含水的重组分物流作为回流物流返回分离塔A，含醋酸烯丙酯的轻组分物流作为产品物流采出。

上述技术方案中，优选的，含水的重组分物流经增压后作为回流物流返回分离塔A。

上述技术方案中，更优选的，增压通过增压设备D实现；优选的，回流物流返回分离塔A上部。

上述技术方案中，优选的，所述分离塔A操作压力小于0.9MPaG；更优选小于0.7MPaG，最优选小于0.4MPaG；

上述技术方案中，优选的，所述分离塔A塔板数小于60块；更优选小于50块；最优选小于40块；

上述技术方案中，所述冷凝后物流气相分率小于1，优选小于0.5，更优选小于0.2；

上述技术方案中，优选的，所述回流罐C为分相罐。

上述技术方案中，更优选的，所述回流罐C为液液分相罐。

上述技术方案中，更优选的，所述回流罐C内部设置隔板F。

上述技术方案中，更优选的，所述增压设备D是泵。

上述技术方案中，更优选的，所述分离塔A塔釜设有再沸器E。

上述技术方案中，含水、醋酸和醋酸烯丙酯进料物流在静置的时候不会分相。

本发明的技术方案中，冷凝器B后得到冷凝后物流，冷凝后物流送入回流罐C分相中，在回流罐C中含水的重组分和含醋酸烯丙酯的轻组分液液分相，含醋酸烯丙酯的轻组分绕过回流罐C内部的隔板F，从而实现了含水的重组分和含醋酸烯丙酯的轻组分的分离。

本发明的技术方案中，研究人员通过大量文献和数据库对水、醋酸烯丙酯、醋酸三种组分的物性进行研究，发现该物性体系存在共沸和液相分相的特点，然后研究人员利用该特点，设计了本发明所述的分离方案。

本发明的技术方案中，含水的重组分物流经过增压设备D增压后作为回流物流返回分离塔A，含水的重组分物流可以全部返回分离塔A，也可以部分返回分离塔A作为回流。

本发明通过采用分离塔A、冷凝器B和带隔板的回流罐C的结合来实现从含水、醋酸和醋酸烯丙酯进料物流中得到高纯度的醋酸烯丙酯产品，相比常规分离工艺，其纯度可提高20％以上，取得了预料不到的技术效果。

附图说明

图1为本发明所述方法的流程示意图。

图2和图3为对比例所采用的方法流程示意图

图1、2、3中，1为进料物流；2、11为气相物流；3、12为冷凝后物流，4为轻组分物流，5为重组分物流；6、14为回流物流；7、16为塔釜采出物流；8、17为再沸器进料物流；9、18为再沸器出料物流；13、16为增压前回流物流；10、15为塔顶采出物流；A、H为分离塔；B、I为冷凝器；C、J为回流罐；D、K为增压设备；E、L为塔釜再沸器。

图1中，进料物流1在分离塔A分离为塔顶气相物流2和塔釜采出物流7，塔顶气相物流2经过冷凝器B冷凝后为冷凝后物流3，冷凝后物流送入回流罐C中，在回流罐C中设有隔板F，液相分层，轻组分绕过隔板F采出为轻组分物流4，含水重组分采出为重组分物流5，重组分物流5经过增压设备D后为回流物流6，回流物流6返回至分离塔A。分离塔A塔釜设有再沸器E，再沸器进料物流经过再沸器E加热后再返回至分离塔A。

图2中，进料物流1在分离塔A分离为塔顶气相物流2和塔釜采出物流7，塔顶气相物流2经过冷凝器B冷凝后为冷凝后物流3，冷凝后物流送入回流罐C中，采出为增压前回流物流16，然后经过增压设备D后分为回流物流6和塔顶采出物流10，分离塔A塔釜设有再沸器E，再沸器进料物流8经过再沸器E加热后为再沸器出料物流9再返回至分离塔A。

塔顶采出物流10在分离塔H分离为塔顶气相物流11和塔釜采出物流16，塔顶气相物流11经过冷凝器I冷凝后为冷凝后物流12，冷凝后物流送入回流罐J中，采出为增压前回流物流13，然后经过增压设备K后分为回流物流14和塔顶采出物流15，分离塔A 塔釜设有再沸器L，再沸器进料物流17经过再沸器L加热后为再沸器出料物流18再返回至分离塔H。

下面通过实施例对本发明作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1～12】

以10万吨/年醋酸烯丙酯装置为基准，考察本发明所述的方法与一般精馏工艺的分离效果和综合能耗比较，主要是分离塔的压力、分离塔的板数、产品纯度，以及将塔顶冷凝器和塔釜再沸器能源消耗折算成标准值进行比较。

按照图1所述的发明方法，实施结果如表1所示。

表1

【比较例1～10】

按照图2所示的工艺流程，以10万吨/年醋酸烯丙酯装置为基准。分离塔的压力、分离塔的板数、产品纯度，以及将塔顶冷凝器和塔釜再沸器能源消耗折算成标准值进行比较。

表2

比较例1～10可以看到，采用普通精馏，使用2个精馏塔可以得到目标产品，但是相应的能耗和产品纯度较高。

【比较例11～14】

按照图3所示的工艺流程，以10万吨/年醋酸烯丙酯装置为基准，与图1相比，分离塔A的回流罐不设挡板，分离塔A的压力、分离塔的板数、产品纯度，以及将塔顶冷凝器和塔釜再沸器能源消耗折算成标准值进行比较。

比较例11～14可以看到，采用普通的没有挡板的回流罐，是无法使用一个塔得到目标产品。

从以上实施例和比较例的数据比较可以看出，采用本发明的方法，具有低能耗、高产品纯度的优点，此外，本发明所述的方法，只需要一个分离塔即可得到所需的产品，本分离工艺流程简单，设备少，投资也会相应的减少，具有明显的竞争力，可用于醋酸烯丙酯的工业生产中。

Claims

1.一种醋酸烯丙酯的分离方法，含水、醋酸和醋酸烯丙酯进料物流送入分离塔A，分离塔A塔顶气相物流经过冷凝器B后得到冷凝后物流，冷凝后物流送入回流罐C分相后，含水的重组分物流作为回流物流返回分离塔A，含醋酸烯丙酯的轻组分物流作为产品物流采出。

2.根据权利要求1所述的醋酸烯丙酯的分离方法，其特征在于含水的重组分物流经增压后作为回流物流返回分离塔A。

3.根据权利要求1所述醋酸烯丙酯的分离方法，其特征在于所述分离塔A操作压力小于0.9MPaG。

4.根据权利要求3所述醋酸烯丙酯的分离方法，其特征在于所述分离塔A操作压力小于0.7MPaG。

5.根据权利要求4所述醋酸烯丙酯的分离方法，其特征在于所述分离塔A操作压力小于0.4MPaG。

6.根据权利要求1所述醋酸烯丙酯的分离方法，其特征在于所述分离塔A塔板数小于60块。

7.根据权利要求6所述醋酸烯丙酯的分离方法，其特征在于所述分离塔A塔板数小于50块。

8.根据权利要求7所述醋酸烯丙酯的分离方法，其特征在于所述分离塔A塔板数小于40块。

9.根据权利要求1所述醋酸烯丙酯的分离方法，其特征在于所述回流罐C为分相罐。

10.根据权利要求1或9所述醋酸烯丙酯的分离方法，其特征在于所述回流罐C内部设置隔板F。