CN107986963B - 一种连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，该工艺包括连续中和单元、连续氰化单元、连续酸化单元、多效精馏脱盐单元、单效精馏脱水单元、酯化反应单元、共沸剂、醇回收单元、连续碱洗单元、分子筛脱水单元、连续精馏单元中，具体步骤为1)中和及氰化；2)进行酸化；3)脱盐和水；4)进行酯化反应；5)萃取剂进行萃取精馏；6)连续碱洗；7)分子筛脱水与精馏。本发明将得到的油相粗酯进入分子筛脱水单元脱水，脱完水后的粗酯进入连续精馏单元进行连续精馏，分别得到氰乙酸酯化物产品、丙二酸酯化物产品。本发明生产过程连续进行，设备利用率高，生产能力大，节约能源。

Description

一种连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺

技术领域

本发明属于连续生产工艺，特别涉及一种连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺。

背景技术

氰乙酸乙酯是一种重要的化工中间体，用于合成酯类、酰胺类、酸类、腈类化合物。目前主要用作氰基丙烯酸酯类快干胶的中间体，用于汽车零件、家用电器组装件的粘接，另外还用于维生素B6、合成染料等领域。氰乙酸乙酯与甲氧基乙酰丙酮及氨水环合可制得5-氰基-6-羟基-4-甲氧甲基-2-甲基吡啶。经硝化、氯化、催化加氢可得3-氨基-5-氨甲基-4-甲氧甲基-2-甲基吡啶。再进一步重氮化、水解、成盐可得微生素B6。

目前，国内外生产氰乙酸乙酯的工艺主要有：①后氰基化法，先由氯乙酸和乙醇酯化得到氯乙酸乙酯，经精制后与氰化钠进行氰化反应，制得氰乙酸乙酯粗品，再经过滤、常压精馏、减压精馏而得成品。②先氰基化法，首先将氯乙酸与氰化钠进行氰基化制成氰乙酸，继而与乙醇在硫酸作用下酯化生成氰乙酸乙酯。

化工生产过程中，无论是化学单元过程中反应器的操作，还是化工单元操作，按其操作方式可分为间歇、连续和半间歇操作。

间歇操作是指每次操作之初向设备内投入一批物料，经过一番处理后，排除全部产物，再重新投料。特点是操作不稳定。间歇操作生产过程比较简单，投资费用低；生产过程中变换操作工艺条件、开车、停车一般比较容易；生产灵活性比较大，产品的投产比较容易，适用于采用连续操作在技术上很难实现的反应。例如悬浮聚合，由于反应物的物理性质或反应条件，在工业上很难采用连续操作过程，即使实现了连续操作过程也不合算。在有固体存在的情况下，化工单元操作的连续化比较困难，如粉碎、过滤、干燥等以间歇操作过程居多。根据间歇操作过程的特点，一般对小批量、多品种的医药、染料、胶黏剂等精细化学品的生产，其合成和复配过程较为广泛地采用这种操作方式。有些化工产品在试制阶段，由于对工艺参数和产品质量规律的认识及操作控制方法还不够成熟，也常常采用间歇操作法来寻找适宜的工艺条件。大规模的生产过程采用间歇操作的较少。

连续操作过程中生产系统与外界有物料不断地交换，物料连续不断地流入系统，并以产品形式连续不断地离开系统，进入系统的原料量与从系统中取出的产品量相等，设备中各点物料性质将不随时间而变化。因此连续过程多为稳态操作。生产过程连续进行，设备利用率高，生产能力大，容易实现自动化操作，工艺参数稳定，产品质量得到较好的保证。但连续性生产过程的投资大，对操作人员的技术水平要求比较高。连续操作过程适用于技术成熟的大规模工业生产。一般实现工业化生产的化工产品的大型生产装置，基本上都是使用连续操作法生产。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的缺点，针对氰乙酸乙酯、氰乙酸甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸二甲酯等的生产工艺不易连续操作的问题，提供一种连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺。

本发明的技术方案是：一种连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，所述工艺至少包括中和单元、氰化单元、酸化单元、多效精馏脱盐单元、单效精馏脱水单元、酯化反应单元、共沸剂、醇回收单元、碱洗单元、分子筛脱水单元、精馏单元中的一个。

如上所述的一种连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，所述中和单元、氰化单元、酸化单元、多效精馏脱盐单元、单效精馏脱水单元、酯化反应单元、共沸剂、醇回收单元、碱洗单元、分子筛脱水单元、精馏单元中任一项采用间歇式或连续式。

中和单元设有配酸釜、配酸缓冲罐、配碱釜、配碱缓冲罐、中和反应器、中和调配釜、循环冷却器；配酸釜连接配酸缓冲罐；配酸缓冲罐连接中和静态混合器；配碱釜连接配碱缓冲罐；配碱缓冲罐连接中和静态混合器；中和静态混合器连接中和反应器，中和静态混合器连接中和调配釜。中和单元具体流程如下：1)称量好的固体酸或液体酸由配酸釜酸进料口加料，对配酸釜抽微真空，将定量的脱盐水加入配酸釜，开启配酸釜的搅拌，配制成一定浓度的酸水溶液，配好的酸水溶液进入配酸缓冲罐；2)称量好的固体碱或液体碱由碱进料口加料，对配碱釜抽微真空，将定量的脱盐水加入配碱釜，开启配碱釜的搅拌，将配好的碱水溶液进入配碱缓冲罐；3)配酸缓冲罐的酸水溶液与配碱缓冲罐碱水溶液通过流控系统输送至中和静态混合器与中和反应器底部输送的物料混合，然后进入中和反应器顶部，物料在中和反应器内迅速混合并反应；4)中和反应器内的物料经中和循环泵抽出，大部分输送至中和循环冷却器冷却，与酸及碱水溶液混合后返回中和反应器内，另外一部分经PH在线监测仪I检测合格，通过液位自控系统采出输送，并与中和调配釜的循环管线混合，进入中和调配釜；5)中和调配釜内的物料经中和调配釜采出泵输送，一部分循环返回中和调配釜，经PH在线检测仪II检测合格后，另一部分采出至界外。

氰化单元设有氰化反应器、氰化稳定器、蒸汽冷凝器、工艺水接收罐、氰化真空缓冲罐；氰化反应器连接氰化稳定器，氰化反应器底部连接有氰化进料混合器组；氰化稳定器顶部经蒸汽冷凝器连接工艺水接收罐；氰化真空缓冲罐分别连接蒸汽冷凝器和工艺水接收罐。氰化单元具体包括以下步骤：1)由原料罐区输送来的氰化钠水溶液，与输送来的氯乙酸钠水溶液，在氰化进料混合器组混合后由氰化反应器底部进料；2)原料在氰化反应器反应1段实现物料温度上升后，反应开始，原料再依次进入反应2段，发生剧烈反应，最后进入稳定段。3)氰化反应器微正压操作。氰化反应器通过稳定段顶部气相出口的稳压调节阀调节氰化反应器的压力，靠自身的压力液相进入氰化稳定器。4)氰化稳定器负压操作。进入氰化稳定器的物料在氰化稳定器内发生闪蒸，闪蒸的工艺水蒸汽进入蒸汽冷凝器进行冷凝，冷凝的工艺水收集在工艺水接收罐内或返回至氰化稳定器中。而接收至工艺水接收罐内的水，输送至界区外。5)氰化稳定器内的物料经氰乙酸钠冷却器冷却后输送至界区外，蒸汽冷凝器冷凝后的不凝气体及少量的水蒸汽以及工艺水接收罐内的不凝气体与少量的水蒸汽，进入氰化真空缓冲罐抽真空。

酸化单元设有酸化反应器、酸化循环冷却/加热器、酸化分离柱、酸化静态混合器、酸化调配釜；酸化反应器底部连接酸化循环冷却/加热器；酸化循环冷却/加热器连接到酸化静态混合器；酸化分离柱连接在酸化反应器顶部，酸化分离柱中上部连接酸化反应器底部；酸化静态混合器连接酸化反应器底部，酸化静态混合器连接到酸化调配釜顶部；酸化调配釜底部连接到酸化静态混合器。酸化单元包括以下步骤：1)由原料罐区输送来的酸溶液、弱酸盐水溶液经过流控系统与酸化反应器塔釜循环液经酸化静态混合器混合，然后进入酸化反应器，物料在酸化反应器内迅速反应；2)酸化反应器内的物料一部分输送至酸化循环冷却/加热器冷却或加热后，与酸溶液及弱酸盐水溶液混合后返回酸化反应器内；一部分返回至酸化分离柱塔顶，吸收挥发的HCl或其他的酸气体；另一部分经PH值在线检测仪检测合格后，与酸化调配釜循环管线混合；3)不合格的物料经酸化调配釜调配合格后，一部分经过酸化调配釜配置的酸化静态混合器与来自酸化反应器的物料混合酸化后，返回至酸化调配釜的顶部，另一部分输送至固定床吸附柱脱色后采出至界区外。4)酸化调配釜与固定床吸附柱的放空管线去酸化反应釜，然后通过酸化分离柱吸收挥发的酸后，安全位置放空。

多效精馏脱盐单元设有原料处理装置和粗品精制装置，原料处理装置包括第一脱水塔、第二脱水塔、第三脱水塔，第一脱水塔塔釜连通第二脱水塔，第二脱水塔塔釜连通第三脱水塔，在第一脱水塔、第二脱水塔、第三脱水塔的塔釜分别设有第一脱水塔再沸器、第二脱水塔再沸器、第三脱水塔再沸器；第三脱水塔塔釜还连接着脱盐装置，脱盐装置连接着第一精制塔；粗品精制装置包括第一精制塔，在第一精制塔塔釜设有第一精制塔再沸器和脱盐装置。多效精馏脱盐单元包括以下步骤：1)将主要含有氰乙酸、NaCl、水的原料从第一脱水塔塔釜输入，第一脱水塔塔釜的物料被第一脱水塔再沸器加热，主要成分为水的蒸汽上升到第一脱水塔塔顶，留在第一脱水塔塔釜的物料输送至第二脱水塔，第二脱水塔塔釜的物料被第二脱水塔再沸器加热，主要成分为水的蒸汽上升到第二脱水塔塔顶，留在第二脱水塔塔釜的物料输送至第三脱水塔，第三脱水塔塔釜的物料被第三脱水塔再沸器加热，主要成分为水的蒸汽上升到第三脱水塔塔顶，留在第三脱水塔塔釜的物料进行脱盐处理后从第一精制塔的中部进入；2)第一精制塔塔釜的物料被第一精制塔再沸器加热后汽化上升，主要成分为水的蒸汽上升到第一精制塔塔顶，第一精制塔塔釜物料进行冷却、脱盐处理得到氰乙酸产品。

酯化反应单元和共沸剂、醇回收单元设有酯化反应釜、酯化分离柱、酯化精馏塔、酯化回流比分配器、聚结分相器、水相接收罐、油相接收罐；酯化反应釜顶部连接酯化分离柱，酯化分离柱顶部连接酯化精馏塔下部，酯化精馏塔底部连接酯化反应釜上部，酯化精馏塔顶部经酯化冷凝器连接酯化回流比分配器,酯化回流比分配器连接酯化精馏塔上部，酯化回流比分配器连接聚结分相器,聚结分相器上部连接酯化精馏塔上部，水相接收罐连接聚结分相器下部，油相接收罐连接酯化回流比分配器，油相接收罐下端连接到酯化反应釜顶部。酯化反应单元具体包括以下步骤：1)向酯化反应釜中加入定量的氰乙酸醇溶液、共沸剂、醇类溶液，然后将催化剂定量的加入到酯化反应釜内；2)在催化剂的作用下，原料氰乙酸与醇类在酯化反应釜内发生酯化反应生成水，水与共沸剂以共沸的形式进入酯化分离柱，然后上升到酯化精馏塔塔顶，塔顶蒸汽经酯化一级冷凝器、酯化二级冷凝器冷凝，再经酯化回流比分配器控制，全部采出至聚结分相器，经聚结分相器分相后，水相收集在水相接收罐中，油相高位回流至酯化精馏塔塔顶作为回流，连续不断的将酯化反应产生的水带出；3)酯化反应完成，停止向聚结分相器采料，打开油相接收罐的采料口，通过酯化回流比分配器控制采出速度，将酯化反应釜内残留的醇类、共沸剂全部采出，可以根据实际情况，对系统抽真空，将反应釜内的大部分的轻组分采出；4)将酯化反应釜内的粗酯输送至粗酯冷却器冷却降温后采出；5)油相接收罐内的共沸剂醇溶液通过油相转料泵返回至酯化反应釜接着进行下一批的酯化反应；6)水相接收罐内的水相输送至萃取精馏塔的中下部进料，落入塔釜的液相经萃取塔再沸器加热汽化，气相经萃取剂萃取后，经萃取塔顶冷凝器、萃取塔顶捕集器冷凝后一部分作为回流返回至萃取精馏塔塔顶，回流的液体与上升的气体进行热量传递与质量传递，形成稳定的温度梯度与浓度梯度，另一部分输送至酯化反应釜继续进行下一釜的酯化反应；7)萃取剂进料在萃取塔的中上部，萃取塔塔釜的物料输送至萃取剂回收塔进行萃取剂回收后，返回至萃取塔循环使用。

碱洗单元设有包括配碱釜、碱液缓冲罐、碱洗静态混合器、碱洗反应器、碱洗中间釜、碱洗离心机、洗液接收罐、粗酯接收罐、碱洗聚结分相器、粗酯缓冲罐、含盐废水缓冲罐；配碱釜底部连接碱液缓冲罐顶部；碱液缓冲罐底部经碱液进料泵连接碱洗静态混合器；碱洗静态混合器连接碱洗反应器顶部；碱洗反应器底部经碱洗循环泵连接碱洗中间釜上部；碱洗中间釜底部连接碱洗离心机；碱洗离心机连接洗液接收罐和粗酯接收罐；粗酯接收罐经粗酯输送泵连接碱洗聚结分相器下端连接；碱洗聚结分相器连接粗酯缓冲罐；含盐废水缓冲罐连接碱洗聚结分相器。碱洗单元具体包括：1)首先在配碱釜内配制所需浓度的碱水溶液，并转移至碱液缓冲罐中备用；2)酯化完含有酸性催化剂的粗酯，与经碱液进料泵输送来的碱水溶液在碱洗静态混合器I混合后，与碱洗反应器塔釜的循环液在碱洗静态混合器II混合，然后进入碱洗反应器，碱水溶液与粗酯中的酸性催化剂反应生成盐、水及气体，不凝气经碱洗反应器分离柱进一步气液分离后，经碱洗放空捕集器冷却捕集后安全放空；3)碱洗反应器内物料经碱洗循环泵输送，经过碱洗循环换热器与冷媒或热媒换热冷却或升温后，一部分与粗酯及碱水溶液的混合物料混合后返回碱洗反应器；一部分进入碱洗反应器分离柱吸收其内部的不凝气，另一部分采出至碱洗中间釜，碱洗中间釜内的物料经碱洗离心机，将物料中的盐离心分离，得到的粗酯收集在粗酯接收罐中；离心机内的物料用洗液来进行清洗，得到的洗液粗酯溶液收集在洗液接收罐中，通过洗液输送泵，输送至界外处理；4)得到的盐通过碱洗螺旋输送机输送至界外处理，粗酯接收罐中的粗酯中含有的水和盐，经粗酯输送泵输送至碱洗聚结分相器进行分相，油相收集在粗酯缓冲罐中，然后经粗酯转料泵输送至界外进行下一步的处理；含盐废水收集在含盐废水缓冲罐中，然后经含盐废水输送泵输送至界外处理。

精馏单元设有脱轻塔、丙二酸酯化物一级精馏塔、氰乙酸酯化物产品塔、回收釜、回收釜冷凝器；脱轻塔中下部连接丙二酸酯化物一级精馏塔中部，脱轻塔顶部经脱轻塔顶冷凝器和脱轻塔顶捕集器连接有脱轻塔顶回流罐，脱轻塔顶回流罐底部连接到脱轻塔中上部；丙二酸酯化物一级精馏塔中下部连接氰乙酸酯化物产品塔中部，丙二酸酯化物一级精馏塔顶部经丙二酸酯化物一级精馏塔顶冷凝器和丙二酸酯化物一级精馏塔顶捕集器连接有丙二酸酯化物一级精馏塔顶回流罐，丙二酸酯化物一级精馏塔顶回流罐连接到丙二酸酯化物一级精馏塔中上部；氰乙酸酯化物产品塔中下部连接到回收釜，氰乙酸酯化物产品塔顶部经氰乙酸酯化物产品塔顶冷凝器和氰乙酸酯化物产品塔顶捕集器连接有氰乙酸酯化物产品塔顶回流罐，氰乙酸酯化物产品塔顶回流罐连接氰乙酸酯化物产品塔中上部；回收釜顶部经回收釜冷凝器和回收釜捕集器连接有粗酯接收罐。连续精馏单元具体包括：1)脱水后的粗酯输送至脱轻塔中下部进料，落入塔釜的物料经脱轻塔再沸器加热汽化，气体上升至塔顶经脱轻塔塔顶冷凝器及脱轻塔顶捕集器冷凝后收集在脱轻塔顶回流罐中，然后经脱轻塔顶回流泵输送，一部分作为回流返回脱轻塔，回流的液体与上升的气体在塔内进行热量传递与质量传递，形成稳定的温度梯度与浓度梯度；另一部分作为轻组分采出至界外；2)脱轻塔顶的不凝气体随真空管线抽至真空系统进行处理，脱轻塔釜的物料经过脱轻塔釜采出泵输送，一部分返回至脱轻塔塔釜，另一部分作为丙二酸酯化物一级精馏塔的原料自丙二酸酯化物一级精馏塔中部进料，落入丙二酸酯化物一级精馏塔塔釜的物料经丙二酸酯化物一级精馏塔再沸器加热汽化，气体上升至塔顶，经丙二酸酯化物一级精馏塔顶冷凝器及丙二酸酯化物一级精馏塔顶捕集器冷凝后收集在丙二酸酯化物一级精馏塔顶回流罐中，后经丙二酸酯化物一级精馏塔顶回流泵输送，一部分作为回流返回至丙二酸酯化物一级精馏塔塔顶，回流的液体与上升的气体在塔内进行热量传递与质量传递，形成稳定的温度梯度与浓度梯度；另一部分输送至丙二酸酯化物二级精馏塔中部进料；3)丙二酸酯化物一级精馏塔顶的不凝气体随真空管线抽至真空系统进行处理，丙二酸酯化物一级精馏塔塔釜物料经丙二酸酯化物一级精馏塔采出泵输送，一部分返回至初馏塔塔釜，另一部分输送至氰乙酸酯化物产品塔的中下部进料；4)落入氰乙酸酯化物产品塔塔釜的物料经氰乙酸酯化物产品塔再沸器加热汽化，气体上升至氰乙酸酯化物产品塔塔顶，经氰乙酸酯化物产品塔顶冷凝器及氰乙酸酯化物产品塔顶捕集器冷凝后收集在氰乙酸酯化物产品塔顶回流罐中，然后经氰乙酸酯化物产品塔顶回流泵输送，一部分作为回流返回至氰乙酸酯化物产品塔塔顶，回流的液体与上升的气体在塔内进行热量传递与质量传递，形成稳定的温度梯度与浓度梯度；另一部分作为氰乙酸酯化物产品经氰乙酸酯化物产品塔顶冷却器冷却后采出至界外；5)氰乙酸酯化物产品塔塔顶不凝气随真空管线抽至真空系统内进行处理，氰乙酸酯化物产品塔塔釜物料经氰乙酸酯化物产品塔釜采出泵输送至回收釜，落入丙二酸酯化物二级精馏塔塔釜的物料经丙二酸酯化物二级精馏塔再沸器加热汽化，气体上升至丙二酸酯化物二级精馏塔塔顶，经丙二酸酯化物二级精馏塔顶冷凝器及丙二酸酯化物二级精馏塔捕集器冷凝后收集在丙二酸酯化物二级精馏塔顶回流罐中，然后经丙二酸酯化物二级精馏塔顶回流泵输送，一部分作为回流返回至丙二酸酯化物二级精馏塔塔顶，回流的液体与上升的气体在塔内进行热量传递与质量传递，形成稳定的温度梯度与浓度梯度；另一部分作为丙二酸酯化物产品输送至界外；6)丙二酸酯化物二级精馏塔塔顶不凝气随真空管线抽至真空系统内进行处理，丙二酸酯化物二级精馏塔塔釜物料经丙二酸酯化物二级精馏塔釜采出泵输送至回收釜，回收釜内的物料经水蒸汽加热后汽化，气体经回收釜冷凝器及回收釜捕集器冷凝，回收的氰乙酸酯化物收集在粗酯接收罐中。

如上所述的连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，具体包括以下步骤：

1)中和及氰化

原料酸溶液与碱溶液进入连续中和单元，中和完后得到的盐溶液进入连续氰化单元与氰化钠进行连续氰化；

2)进行酸化

氰化完后得到的氰乙酸盐溶液与酸溶液进入连续酸化单元进行酸化；

3)脱盐和水

酸化后得到的氰乙酸混合物进入多效精馏脱盐单元进行脱除物料中的盐和部分的水，然后进入单效精馏脱水单元，脱除氰乙酸中的水；

4)酯化反应

含水量极少的氰乙酸在催化剂的作用下与共沸剂、醇溶液在酯化反应单元发生酯化反应，塔顶得到的油相共沸剂、醇回流至酯化精馏塔，得到的共沸剂、醇水相进入共沸剂、醇回收单元，塔釜得到的粗酯进入连续碱洗单元；

5)共沸剂、醇回收

将得到酯化反应得到的水相通过萃取精馏得到的共沸剂、醇返回至酯化反应单元使用，得到的萃取剂水溶液经过萃取剂回收工段回收的萃取剂返回至萃取精馏工段使用；

6)连续碱洗

酯化反应单元塔釜得到的粗酯、催化剂与盐溶液在连续碱洗单元进行碱洗，碱洗完后的含盐废水外排，得到的粗酯进入下一单元处理；

7)分子筛脱水与精馏

将得到的油相粗酯进入分子筛脱水单元脱水，脱完水后的粗酯进入连续精馏单元进行连续精馏，分别得到氰乙酸酯化物产品、丙二酸酯化物产品。

连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺中，步骤1)中使用的酸溶液使用氯乙酸；步骤1)中使用的碱溶液为NaOH或KOH水溶液，酸碱中和反应在水溶液中进行。步骤1)中连续中和单元中酸碱中和的原料采用的均为水溶液，酸碱中和反应在水溶液中进行。

连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺中，步骤1)中连续酸化单元使用的酸为盐酸，盐酸为强酸，可以与弱酸盐发生反应，生成弱酸与强酸盐，盐酸相对于硝酸、硫酸来说是相对比较安全的强酸。

连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺中，步骤3)脱盐单元将酸化单元得到的粗氰乙酸，采取多效精馏的工艺，利用氯化钠在水中具有一定的饱和溶解度的原理，将大部分盐除去。不但节约了能源，减少了氰乙酸中的盐含量，同时还脱除了原料中的部分的水。脱水单元为单效精馏脱水，在高真空下，将原料中水的尽量全部脱出来，只剩氰乙酸与微量的水。

连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺中，步骤4)中酯化反应单元中醇、共沸剂的投入量大于反应所需量，醇过量的情况下能促进氰乙酸的反应，使得氰乙酸尽量的反应完全，减少氰乙酸的损失，共沸剂过量是为了能将酯化反应生成的水全部以共沸的形式采出，减少塔釜的水含量，促进反应的进行。

本发明工艺至少包括连续中和单元、连续氰化单元、连续酸化单元、多效精馏脱盐单元、单效精馏脱水单元、酯化反应单元、共沸剂、醇回收单元、连续碱洗单元、分子筛脱水单元、连续精馏单元中的一个，所述连续中和单元与连续氰化单元连接，连续氰化单元与连续酸化单元连接，连续酸化单元与多效精馏脱盐单元连接，多效精馏脱盐单元与单效精馏脱水单元连接，单效精馏脱水单元与酯化反应单元连接，酯化反应单元分别与共沸剂、醇回收单元和连续碱洗单元连接，连续碱洗单元与分子筛脱水单元连接，分子筛脱水单元与连续精馏单元连接。本发明的工艺方法生产过程连续进行，设备利用率高，生产能力大，能够节约能源，容易实现自动化操作，工艺参数稳定，产品质量得到较好的保证。适用于技术成熟的大规模工业生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明工艺方法示意图；

图2为本发明工艺方法连续中和单元示意图；

图3为本发明工艺方法连续氰化单元示意图；

图4为本发明工艺方法连续酸化单元示意图；

图5为本发明工艺方法多效精馏脱盐单元示意图；

图6为本发明工艺方法酯化反应单元和共沸剂、醇回收单元示意图；

图7为本发明工艺方法连续碱洗单元示意图；

图8为本发明工艺方法连续精馏单元示意图。

图中：1-氯乙酸溶液、2-氢氧化钠溶液、3-连续中和单元、4-氯乙酸钠水溶液、5-NaCN水溶液、6-连续氰化单元、7-氰乙酸钠水溶液、8-盐酸溶液、9-连续酸化单元、10-氰乙酸、水、NaCl、11-多效精馏脱盐单元、12-物料中的盐和部分的水、13-70％的氰乙酸、14-单效精馏脱水单元、15-脱除氰乙酸中的水、16-含水量极少的氰乙酸、17-催化剂、18-共沸剂、醇溶液、19-酯化反应单元、20-油相共沸剂、醇、21-共沸剂、醇水相、22-萃取剂、23-共沸剂、醇回收单元、24-共沸剂、醇、25-水、26-萃取剂、27-粗酯、催化剂、28-饱和碳酸钠溶液、29-连续碱洗单元、30-含盐废水、31-油相粗酯、32-分子筛脱水单元、33-脱水、34-脱完水后的粗酯、35-连续精馏单元、36-氰乙酸乙酯产品、37-氰乙酸甲酯产品、38-丙二酸二乙酯产品、39-丙二酸二甲酯产品。

具体实施方式

如图1至图8所示，一种连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，所述工艺至少包括连续中和单元3、连续氰化单元6、连续酸化单元9、多效精馏脱盐单元11、单效精馏脱水单元14、酯化反应单元19、共沸剂、醇回收单元23、连续碱洗单元29、分子筛脱水单元32、连续精馏单元35中的一个，所述连续中和单元3与连续氰化单元6连接，连续氰化单元6与连续酸化单元9连接，连续酸化单元9与多效精馏脱盐单元11连接，多效精馏脱盐单元11与单效精馏脱水单元14连接，单效精馏脱水单元14与酯化反应单元19连接，酯化反应单元19分别与共沸剂、醇回收单元23和连续碱洗单元29连接，连续碱洗单元29与分子筛脱水单元32连接，分子筛脱水单元32与连续精馏单元35连接。

以原料酸溶液采用氯乙酸溶液，碱溶液采用氢氧化钠溶液为例说明该工艺的具体流程：

原料氯乙酸溶液1与氢氧化钠溶液2进入连续中和单元3，中和完后得到的氯乙酸钠水溶液4与NaCN水溶液5进入连续氰化单元6连续氰化，氰化完后的得到的氰乙酸钠水溶液7与盐酸溶液8进入连续酸化单元9进行酸化，酸化后得到的氰乙酸、水、NaCl10进入多效精馏脱盐单元11进行脱除物料中的盐和部分的水12，得到70％的氰乙酸13进入单效精馏脱水单元14，脱除氰乙酸中的水15，得到含水量极少的氰乙酸16在催化剂17的作用下与共沸剂、醇溶液18在酯化反应单元19发生酯化反应，塔顶得到的油相共沸剂、醇20回流至酯化反应单元，得到的共沸剂、醇水相21，进入共沸剂、醇回收单元23，用萃取剂22进行萃取精馏，得到的共沸剂、醇24返回至酯化反应单元，得到的水25采出，得到的萃取剂26返回至共沸剂、醇回收单元使用。酯化反应单元塔釜得到的粗酯、催化剂27与饱和碳酸钠溶液28在连续碱洗单元29进行碱洗，碱洗完后的含盐废水30外排，得到的油相粗酯31进入分子筛脱水单元32脱水33，脱完水后的粗酯34进入连续精馏单元35进行连续精馏，分别得到氰乙酸乙酯产品36、氰乙酸甲酯产品37、丙二酸二乙酯产品38、丙二酸二甲酯产品39。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：

1)中和及氰化

原料酸溶液与碱溶液进入连续中和单元，中和完后得到的盐溶液进入连续氰化单元与氰化钠进行连续氰化；

2)进行酸化

氰化完后得到的氰乙酸盐溶液与酸溶液进入连续酸化单元进行酸化；

3)脱盐和水

酸化后得到的氰乙酸混合物进入多效精馏脱盐单元进行脱除物料中的盐和部分的水，然后进入单效精馏脱水单元，脱除氰乙酸中的水；

4)酯化反应

含水量极少的氰乙酸在催化剂的作用下与共沸剂、醇溶液在酯化反应单元发生酯化反应，塔顶得到的油相共沸剂、醇回流至酯化精馏塔，得到的共沸剂、醇水相进入共沸剂、醇回收单元，塔釜得到的粗酯进入连续碱洗单元；

5)共沸剂、醇回收

将得到酯化反应得到的水相通过萃取精馏得到的共沸剂、醇返回至酯化反应单元使用，得到的萃取剂水溶液经过萃取剂回收工段回收的萃取剂返回至萃取精馏工段使用；

6)连续碱洗

酯化反应单元塔釜得到的粗酯、催化剂与盐溶液在连续碱洗单元进行碱洗，碱洗完后的含盐废水外排，得到的粗酯进入下一单元处理；

7)分子筛脱水与精馏

将得到的油相粗酯进入分子筛脱水单元脱水，脱完水后的粗酯进入连续精馏单元进行连续精馏，分别得到氰乙酸酯化物产品、丙二酸酯化物产品；

中和单元设有配酸釜、配酸缓冲罐、配碱釜、配碱缓冲罐、中和反应器、中和调配釜、循环冷却器；配酸釜连接配酸缓冲罐；配酸缓冲罐连接中和静态混合器；配碱釜连接配碱缓冲罐；配碱缓冲罐连接中和静态混合器；中和静态混合器连接中和反应器，中和静态混合器连接中和调配釜；

氰化单元设有氰化反应器、氰化稳定器、蒸汽冷凝器、工艺水接收罐、氰化真空缓冲罐；氰化反应器连接氰化稳定器，氰化反应器底部连接有氰化进料混合器组；氰化稳定器顶部经蒸汽冷凝器连接工艺水接收罐；氰化真空缓冲罐分别连接蒸汽冷凝器和工艺水接收罐；

酸化单元设有酸化反应器、酸化循环冷却/加热器、酸化分离柱、酸化静态混合器、酸化调配釜；酸化反应器底部连接酸化循环冷却/加热器；酸化循环冷却/加热器连接到酸化静态混合器；酸化分离柱连接在酸化反应器顶部，酸化分离柱中上部连接酸化反应器底部；酸化静态混合器连接酸化反应器底部，酸化静态混合器连接到酸化调配釜顶部；酸化调配釜底部连接到酸化静态混合器；

多效精馏脱盐单元设有原料处理装置和粗品精制装置，原料处理装置包括第一脱水塔、第二脱水塔、第三脱水塔，第一脱水塔塔釜连通第二脱水塔，第二脱水塔塔釜连通第三脱水塔，在第一脱水塔、第二脱水塔、第三脱水塔的塔釜分别设有第一脱水塔再沸器、第二脱水塔再沸器、第三脱水塔再沸器；第三脱水塔塔釜还连接着脱盐装置，脱盐装置连接着第一精制塔；粗品精制装置包括第一精制塔，在第一精制塔塔釜设有第一精制塔再沸器和脱盐装置；

酯化反应单元和共沸剂、醇回收单元设有酯化反应釜、酯化分离柱、酯化精馏塔、酯化回流比分配器、聚结分相器、水相接收罐、油相接收罐；酯化反应釜顶部连接酯化分离柱，酯化分离柱顶部连接酯化精馏塔下部，酯化精馏塔底部连接酯化反应釜上部，酯化精馏塔顶部经酯化冷凝器连接酯化回流比分配器,酯化回流比分配器连接酯化精馏塔上部，酯化回流比分配器连接聚结分相器,聚结分相器上部连接酯化精馏塔上部，水相接收罐连接聚结分相器下部，油相接收罐连接酯化回流比分配器，油相接收罐下端连接到酯化反应釜顶部；

碱洗单元设有包括配碱釜、碱液缓冲罐、碱洗静态混合器、碱洗反应器、碱洗中间釜、碱洗离心机、洗液接收罐、粗酯接收罐、碱洗聚结分相器、粗酯缓冲罐、含盐废水缓冲罐；配碱釜底部连接碱液缓冲罐顶部；碱液缓冲罐底部经碱液进料泵连接碱洗静态混合器；碱洗静态混合器连接碱洗反应器顶部；碱洗反应器底部经碱洗循环泵连接碱洗中间釜上部；碱洗中间釜底部连接碱洗离心机；碱洗离心机连接洗液接收罐和粗酯接收罐；粗酯接收罐经粗酯输送泵连接碱洗聚结分相器下端连接；碱洗聚结分相器连接粗酯缓冲罐；含盐废水缓冲罐连接碱洗聚结分相器；

精馏单元设有脱轻塔、丙二酸酯化物一级精馏塔、氰乙酸酯化物产品塔、回收釜、回收釜冷凝器；脱轻塔中下部连接丙二酸酯化物一级精馏塔中部，脱轻塔顶部经脱轻塔顶冷凝器和脱轻塔顶捕集器连接有脱轻塔顶回流罐，脱轻塔顶回流罐底部连接到脱轻塔中上部；丙二酸酯化物一级精馏塔中下部连接氰乙酸酯化物产品塔中部，丙二酸酯化物一级精馏塔顶部经丙二酸酯化物一级精馏塔顶冷凝器和丙二酸酯化物一级精馏塔顶捕集器连接有丙二酸酯化物一级精馏塔顶回流罐，丙二酸酯化物一级精馏塔顶回流罐连接到丙二酸酯化物一级精馏塔中上部；氰乙酸酯化物产品塔中下部连接到回收釜，氰乙酸酯化物产品塔顶部经氰乙酸酯化物产品塔顶冷凝器和氰乙酸酯化物产品塔顶捕集器连接有氰乙酸酯化物产品塔顶回流罐，氰乙酸酯化物产品塔顶回流罐连接氰乙酸酯化物产品塔中上部；回收釜顶部经回收釜冷凝器和回收釜捕集器连接有粗酯接收罐。

2.如权利要求1所述的连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，其特征在于：步骤1)中使用的酸溶液使用氯乙酸；所述步骤1)中使用的碱为NaOH、KOH中的一种，酸碱中和反应在水溶液中进行。

3.如权利要求1所述的连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，其特征在于：步骤1)中连续氰化单元使用为氰化钠与酸碱中和的水溶液发生氰化反应。

4.如权利要求1所述的连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，其特征在于：步骤2)中连续酸化单元使用的酸为盐酸。

5.如权利要求1所述的连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，其特征在于：步骤3)中脱盐单元中将连续酸化单元得到的粗氰乙酸采取多效精馏脱除大部分的盐与部分的水，脱水单元为单效精馏脱水。

6.如权利要求1所述的连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，其特征在于：所述酯化反应单元中醇、共沸剂的投入量大于反应所需量。

7.如权利要求1所述的连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，其特征在于：所述的连续碱洗单元所使用的碱可以为Na2CO3、NaOH、NaHCO3、KOH中一种。

8.如权利要求1所述的连续生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物的工艺，其特征在于：所述的酯化单元所使用的共沸剂可以是环己烷、正己烷、苯、甲苯中一种。

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