CN1107136A - 连续催化精馏生产醋酸正丁酯的方法及设备 - Google Patents
连续催化精馏生产醋酸正丁酯的方法及设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1107136A CN1107136A CN 94108405 CN94108405A CN1107136A CN 1107136 A CN1107136 A CN 1107136A CN 94108405 CN94108405 CN 94108405 CN 94108405 A CN94108405 A CN 94108405A CN 1107136 A CN1107136 A CN 1107136A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acetic acid
- raw material
- reaction
- tower
- section
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明是一种醋酸正丁酯的生产方法及设备,其
特点是将醋酸和正丁醇在一个反应精馏塔中一次反
应精馏得到95—98%的醋酸正丁酯,其设备包括装
有列管冷凝器和两段固体酸催化填料层的反应精馏
塔及再沸器、冷凝冷却器、分相器等,本发明的方法比
传统硫酸法生产能力提高两倍以上,而且提高了醋酸
转化率和减少了加热蒸汽用量,减轻了设备的腐蚀。
Description
本发明涉及一种醋酸正丁酯的生产方法,特别是采用连续催化反应精馏生产醋酸正丁酯的方法及设备。
醋酸正丁酯是化学工业的基本有机化工原料,它广泛地应用于涂料、香料、有机合成中间体和作为多种有机化合物的溶剂。现有醋酸正丁酯的生产方法大多采用硫酸作催化剂,采用间歇操作生产,这种方法的缺点是:一、由于采用间歇操作,设备的生产能力低;二、用硫酸作催化剂严重腐蚀设备,从产品中分离催化剂需用碱中和,催化剂不能重复使用;三、硫酸有较强的氧化性,生产过程副反应多。为了克服硫酸法的缺点,近年来有人研究了利用固体酸作催化剂生产醋酸丁酯的方法,如《日用化学工业》89年第2期公开了以冰醋酸、丁醇和732树脂及D72树脂液相催化反应制取醋酸丁酯,但这种方法反应和精馏不是在同一个设备中进行的,而且反应时丁醇需要过量较多,造成反应后丁醇分离困难,并部分溶于水中排放掉而造成浪费。
本发明的目的是提供一种以固体酸为催化剂,使醋酸和正丁醇在一个塔内反应并精馏得到醋酸正丁酯的方法及设备,它不仅可以克服硫酸对设备造成的腐蚀,减少副反应,而且提高了设备的生产能力和延长了催化剂的使用寿命。
本发明是这样实现的:将固体酸催化剂制成填充反应精馏塔的催化填料,原料醋酸和正丁醇从塔的中上部进料口加入,在催化剂填料层一边反应,一边蒸馏,反应生成的醋酸正丁酯从塔底排出,其产品含量为95-98.5%,未反应的丁醇、醋酸和反应生成的水、少量醋酸正丁酯从塔顶出来后经冷凝冷却器,进入分相器分出有机相和水相,水相可直接排放,有机相(包括丁醇、少量醋酸正丁醋和醋酸)则和原料混合后再从进料口加入塔中继续反应。
以下是反应工艺流程及设备
本发明的化学反应是可逆反应,需要在酸催化下进行反应:
目前大多数工厂采用硫酸催化反应,设备腐蚀十分严重,经本发明人筛选,选择的固体酸优选为110℃以上的聚苯乙烯系列强酸型阳离子交换树脂,它对醋酸的转化率可达92%以上,在放入塔前必须将催化剂放在不锈钢网或玻璃纤维布上,卷成与塔经相同大小的圆柱体或若干卷小圆柱,分成两段装入塔中,第一段放在原料进口段和塔顶的列管式冷凝器之间,第二段放在原料进口段以下。
本发明的主要设备为反应蒸馏塔,它是一个圆柱状容器,塔的上部为列管式冷凝器,其作用是将反应得到的产物部分冷凝下来,它的结构是蒸汽走管内,冷却水走管间,列管式冷凝器下方是第一段催化填料层,然后是进料段,进料段以下是第二段催化填料层(第二段催化填料层也可以分成二层或三层),塔底装有产品出口管和再沸器入口管。
附属设备有冷凝冷却器、分相器、原料加热器,再沸器和高位槽混合器,其中塔顶出口管通到冷凝冷却器(其作用是将未反应的丁醇、醋酸和反应生成的水及少量醋酸正丁酯冷凝冷却下来),冷凝冷却器的出口为分相器,分相器的底部为水相出口,上层为有机相出口,有机相出口经计量和原料混合并预热后返回塔进料口。
本发明的设备与普通精馏设备的区别之处在于塔顶冷凝液并不立即回流到塔内,而是先冷凝冷却及分相后与原料混合回到塔内。
工艺条件的决定:
根据反应物系,查《化学手册》,各物质的沸点如下:
水: 100℃
醋酸: 118℃
正丁醇: 117.7℃
醋酸正丁醇: 126.3℃
所以,我们选择进料口物料温度为103-115℃,塔顶列管冷凝器出口温度为90-110℃,塔底产品出口温度为120-130℃,冷凝冷却器出口物料温度为20-60℃。
固体酸催化填料层装填量根据产量计算,但第一段和第二段装填比例为1∶2.5~1∶6。
有机相与原料的体积流量比为0.4∶1~2.0∶1.0,醋酸与正丁醇的摩尔比为1∶0.9~1∶1.5。
本发明与现有硫酸催化法相比,生产能力可提高两倍以上,醋酸的利用率可提高1%-3%,加热蒸汽可减少10%-30%,介质对设备的腐蚀大为减轻。
以下结合附图描述本发明的工艺流程和设备结构:
图中,原料醋酸和正丁醇在高位槽1经计量后与分相器12的出口管14中出来的丁醇、醋酸等有机液体混合后,经预热器2进入反应精馏塔4的进料段3,物料在流到第二段催化剂填料层5反应的过程中,被塔底再沸器出来的高温有机蒸汽加热,低沸点的醋酸、丁醇和水蒸发,在二段催化填料5和8中继续反应,生成的醋酸正丁酯在列管冷凝器9中冷凝下来流到塔底从管道6中排出;水和未反应的醋酸、丁醇及少量的醋酸正丁酯,则从塔顶管道10进入冷凝冷却器11,冷至60℃以下,然后从底部出来进入分相器12,水的比重较大从分相器底部管道13排出,有机物比重小从上部排出通过管道14与高位槽1来的原料混合,进入预热器2,然后进入反应精馏塔进料段3。
本发明的实施例:
实施例一、反应精馏塔1直径为0.3米,总高5米,其中进料段3为0.5米,第一段催化填料层0.5米,第二段催化填料层3米,催化剂采用耐温110℃以上的聚苯乙烯系列强酸阳离子交换树脂,用不锈钢网做成的圆柱体装在塔内,醋酸和正丁酯的摩尔比按1∶1.2,分相器出口有机相与原料体积流量比为0.8∶1,通过预热器2进入塔内,塔底温度保持120-130℃,进料段温度保持100-110℃,列管式冷凝器出口温度为90-110℃,反应得到的醋酸正丁酯含量为96-97%。
实施例二、反应塔直径0.4米,塔高6.5米,第一段催化填料层1米,第二段催化填料层4米,催化剂与实施例一相同,高位槽中醋酸与正丁酯的比例按1∶1.0,有机相与原料的体积流量比为1∶1,塔底温度为120-130℃,进料段温度保持103-115℃,列管式冷凝器9出口温度为90-110℃,反应得到的醋酸正丁酯含量为95-97%。
Claims (8)
1、一种醋酸正丁酯的生产方法,是在固体酸催化剂作用下,醋酸和正丁醇液相催化生成醋酸正丁酯,其特征在于:醋酸和正丁醇在反应精馏塔内以连续反应精馏的形式进行,具体工艺过程为醋酸和正丁醇经计量后预热进入反应精馏塔的进料段(3),大部分原料在第二段催化填料层(5)反应,少部分气化的原料在第一段催化填料层(8)反应,醋酸正丁酯从塔底流出,反应生成的水和少量醋酸正丁酯及醋酸、正丁醇经列管冷凝器(9)及冷凝冷却器(11)冷却及分相器(12),水份排掉,有机相和原料混合后送回反应精馏塔。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于列管冷凝器的汽相出口温度为90-110℃,反应精馏塔(4)底部出料的温度为120℃-130℃。
3、根据权利要求1所述的方法,其特征在固体酸催化剂为耐温110℃以上的聚苯乙系列强酸型离子交换树脂。
4、根据权利要求1所述的方法,其特征在于有机相与原料的体积流量比为0.4∶1~2.0∶1.0,原料中醋酸与正丁醇的摩尔比为1∶0.9~1∶1.5。
5、根据权利要求1所述的生产方法,其特征在于塔顶未反应物回流方式为先经过冷凝冷却器(11),进入分相器再和原料混合后返回进料段。
6、权利要求1所述的方法所需设备,其特征在于反应精馏塔(4)包括装在塔上端的列管式冷凝器(9)、在冷凝器(9)下方的第一段催化填料层(8)、进料段(3)以及第二段催化填料层(5)。
7、权利要求1所述的方法所需设备,其特征在于还包括在反应精馏塔(4)下方的再沸器(7)、与塔顶气体出口管(10)相连的冷凝冷却器(11)和与冷却器(11)相连的分相器,以及原料高位槽(1)、预热器(2)。
8、根据权利要求6所述的设备,其特征在于催化填料层(8)和(5)为不锈钢网或玻璃纤维网做成的圆柱体,里面装入固体酸催化剂,第一段和第二段催化剂装填比例为1∶2.5~1∶6。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN94108405A CN1036648C (zh) | 1994-07-16 | 1994-07-16 | 连续催化精馏生产醋酸正丁酯的方法及设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN94108405A CN1036648C (zh) | 1994-07-16 | 1994-07-16 | 连续催化精馏生产醋酸正丁酯的方法及设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1107136A true CN1107136A (zh) | 1995-08-23 |
CN1036648C CN1036648C (zh) | 1997-12-10 |
Family
ID=5033452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN94108405A Expired - Fee Related CN1036648C (zh) | 1994-07-16 | 1994-07-16 | 连续催化精馏生产醋酸正丁酯的方法及设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1036648C (zh) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999048855A1 (en) * | 1998-03-25 | 1999-09-30 | Sulzer Chemtech Ag | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
CN1085653C (zh) * | 1997-11-25 | 2002-05-29 | 河南省科学院化学研究所 | 连续法醋酸丁酯生产工艺 |
CN100371062C (zh) * | 2005-09-16 | 2008-02-27 | 上海应用技术学院 | 催化反应及分离装置 |
CN100402485C (zh) * | 2006-04-19 | 2008-07-16 | 广西壮族自治区化工研究院 | 反应-精馏耦合连续制备乙酸系列酯的方法 |
CN101481296A (zh) * | 2008-01-11 | 2009-07-15 | 山东科技大学 | 混合碳四反应精馏法制取仲丁醇的生产工艺 |
CN101219950B (zh) * | 2008-01-25 | 2010-06-16 | 天津大学 | 一种利用醋酸甲酯和正丁醇的酯交换反应制备醋酸正丁酯的设备和方法 |
CN102294204A (zh) * | 2011-07-07 | 2011-12-28 | 南京大学 | 一种固定床和喷射浮动床与分离单元耦合的集成系统工艺 |
CN102491900A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-06-13 | 厦门大学 | 一种二甘醇二苯甲酸酯的制备方法 |
CN102690197A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-09-26 | 江门谦信化工发展有限公司 | 一种连续反应精馏制备醋酸混丁酯的生产方法 |
CN103467285A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-12-25 | 百川化工(如皋)有限公司 | 一种降低乙酸酯酸度的方法 |
CN104592027A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-06 | 厦门大学 | 一种苯甲酸甲酯的制备方法 |
CN104860819A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-26 | 中建安装工程有限公司 | 变压与热泵精馏耦合分离醋酸丁酯与正丁醇的方法及系统 |
CN109701470A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-03 | 蔚林新材料科技股份有限公司 | 一种连续合成2-巯基苯并噻唑的塔式微反应装置 |
CN109851484A (zh) * | 2017-11-30 | 2019-06-07 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 甲醇与甲醛制甲缩醛的催化精馏装置及方法 |
CN113070007A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-07-06 | 南京诺奥新材料有限公司 | 一种丙酸丙酯的合成装置及其合成方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1143740A1 (ru) * | 1983-06-17 | 1985-03-07 | Центральный научно-исследовательский и проектный институт лесохимической промышленности | Способ получени бутилацетата |
DE69117871T2 (de) * | 1990-10-31 | 1996-11-07 | Nippon Petrochemicals Co Ltd | Verfahren zur Herstellung eines Niedrigalkylacetats |
-
1994
- 1994-07-16 CN CN94108405A patent/CN1036648C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1085653C (zh) * | 1997-11-25 | 2002-05-29 | 河南省科学院化学研究所 | 连续法醋酸丁酯生产工艺 |
US6458992B1 (en) | 1998-03-25 | 2002-10-01 | Sulzer Chemtech Ag | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
US7160524B2 (en) | 1998-03-25 | 2007-01-09 | Sulzer Chemtech Ag | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
WO1999048855A1 (en) * | 1998-03-25 | 1999-09-30 | Sulzer Chemtech Ag | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
CN100371062C (zh) * | 2005-09-16 | 2008-02-27 | 上海应用技术学院 | 催化反应及分离装置 |
CN100402485C (zh) * | 2006-04-19 | 2008-07-16 | 广西壮族自治区化工研究院 | 反应-精馏耦合连续制备乙酸系列酯的方法 |
CN101481296A (zh) * | 2008-01-11 | 2009-07-15 | 山东科技大学 | 混合碳四反应精馏法制取仲丁醇的生产工艺 |
CN101219950B (zh) * | 2008-01-25 | 2010-06-16 | 天津大学 | 一种利用醋酸甲酯和正丁醇的酯交换反应制备醋酸正丁酯的设备和方法 |
CN102294204B (zh) * | 2011-07-07 | 2013-07-10 | 南京大学 | 一种固定床和喷射浮动床与分离单元耦合的集成系统工艺 |
CN102294204A (zh) * | 2011-07-07 | 2011-12-28 | 南京大学 | 一种固定床和喷射浮动床与分离单元耦合的集成系统工艺 |
CN102491900A (zh) * | 2011-12-08 | 2012-06-13 | 厦门大学 | 一种二甘醇二苯甲酸酯的制备方法 |
CN102690197A (zh) * | 2012-05-29 | 2012-09-26 | 江门谦信化工发展有限公司 | 一种连续反应精馏制备醋酸混丁酯的生产方法 |
CN103467285A (zh) * | 2013-06-09 | 2013-12-25 | 百川化工(如皋)有限公司 | 一种降低乙酸酯酸度的方法 |
CN103467285B (zh) * | 2013-06-09 | 2015-03-25 | 百川化工(如皋)有限公司 | 一种降低乙酸酯酸度的方法 |
CN104592027A (zh) * | 2015-02-13 | 2015-05-06 | 厦门大学 | 一种苯甲酸甲酯的制备方法 |
CN104860819A (zh) * | 2015-05-21 | 2015-08-26 | 中建安装工程有限公司 | 变压与热泵精馏耦合分离醋酸丁酯与正丁醇的方法及系统 |
CN104860819B (zh) * | 2015-05-21 | 2017-06-16 | 中建安装工程有限公司 | 变压与热泵精馏耦合分离醋酸丁酯与正丁醇的方法及系统 |
CN109851484A (zh) * | 2017-11-30 | 2019-06-07 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 甲醇与甲醛制甲缩醛的催化精馏装置及方法 |
CN109851484B (zh) * | 2017-11-30 | 2020-11-27 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 甲醇与甲醛制甲缩醛的催化精馏装置及方法 |
CN109701470A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-03 | 蔚林新材料科技股份有限公司 | 一种连续合成2-巯基苯并噻唑的塔式微反应装置 |
CN109701470B (zh) * | 2019-02-19 | 2021-03-02 | 蔚林新材料科技股份有限公司 | 一种连续合成2-巯基苯并噻唑的塔式微反应装置 |
CN113070007A (zh) * | 2021-03-01 | 2021-07-06 | 南京诺奥新材料有限公司 | 一种丙酸丙酯的合成装置及其合成方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1036648C (zh) | 1997-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN1036648C (zh) | 连续催化精馏生产醋酸正丁酯的方法及设备 | |
CN100575327C (zh) | 改进的醋酸提纯方法 | |
CN100575326C (zh) | 改进的醋酸提纯装置 | |
WO2009079909A1 (fr) | Processus catalytique intégré de réaction-rectification et dispositif spécialisé associé | |
CN110218151B (zh) | 一种塔釜闪蒸式热泵反应精馏制备丙酸丙酯的装置和方法 | |
CN111377802B (zh) | 一种仲丁醇的制备方法及系统 | |
CN110467595A (zh) | 一种无硫酸法三聚甲醛合成装置及其合成工艺路线 | |
CN1074901A (zh) | 二氧化碳气提法尿素增产新工艺及装置 | |
CN102875328B (zh) | 酯交换法合成仲丁醇的催化精馏工艺及其生产设备 | |
CN111646890A (zh) | 反应器与精馏塔热耦合的甲醇羰基化制醋酸的工艺方法 | |
CN101898930B (zh) | 苯加氢生产环己烷的装置及合成工艺 | |
CN107840808A (zh) | 连续反应精馏生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物装置及其生产工艺 | |
CN1333204A (zh) | 乙酸甲酯的水解方法及装置 | |
CN1158237C (zh) | 甲缩醛空气催化氧化法制备固体甲醛的生产工艺 | |
CN1063421C (zh) | 生产异丙醇的方法 | |
CN109646977B (zh) | 一种反应精馏耦合塔及其在制备甲酸中的应用 | |
CN114984866A (zh) | 一种制备马来酸二甲酯的系统及方法 | |
CN1134410A (zh) | 异丙醇的制备方法 | |
CN114478194A (zh) | 一种仲丁醇的精制方法及装置 | |
CN208814917U (zh) | 一种甲醛与甲醇反应制取甲缩醛的催化精馏塔 | |
CN1031131C (zh) | 一种6-甲氧基萘甲醛的制备方法 | |
CN207537372U (zh) | 连续反应精馏生产氰乙酸酯化物、丙二酸酯化物装置 | |
CN1043225C (zh) | 催化蒸馏制备二甲醚方法 | |
CN116236979B (zh) | 一种制备甲基丙烯酸甲酯的装置与方法 | |
CN201172641Y (zh) | 二甲醚催化反应精馏装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |