CN1312105C - 一种高纯度乙酸乙酯提纯精制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯度乙酸乙酯提纯精制方法，它包括：进入高纯度乙酸乙酯提纯精制塔的原料组份及配比的重量百分比为：0～0.045%的水、0～0.18%的乙醇、0.27～2.0%的乙酸、98.0～99.5%的乙酸乙酯和含有0～20ppm醛酮和0～50ppm酯类的轻组份；控制高纯度提纯精制塔的操作回流比在0.3∶1～2.5∶1；根据不同原料配比和分离纯度要求选择进料位置。本发明解决了传统已有技术中的填料精制塔精馏效果差、阻力大、塔顶乙酸乙酯产品容易酸度超标较难控制的缺陷，使精制塔阻力降低、回流比下限减小、产品纯度提高、杂质含量降低，塔顶产品中乙酸乙酯含量可达99.7%(重量)以上，酸度(重量)低于27ppm以下，温度分布更加稳定和易于控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种高纯度乙酸乙酯制造方法，特别是公开一高纯度乙酸乙酯提纯精制方法。
背景技术
乙酸乙酯生产一般采用包括酯化反应精馏塔，脱水、醇及轻组份的提浓塔，脱酸及重组份的精制塔，废水处理、轻组份回收的废水回收塔的四塔流程。经过提浓塔脱水、醇及轻组份合格后的粗成品往往还需要经过提纯精制塔脱除微量杂质酸，以达到更高的产品质量标准要求。传统的精制塔大多采用陶瓷填料，对耐酸腐蚀起到了一定作用。但陶瓷比表面积小，每米理论板数少，单位高度填料阻力大，能耗高。曾将传统乱堆的瓷环填料改为规整陶瓷填料，但基本未突破陶瓷材质，而且使用过程中发生大量陶瓷破碎堵塞管道影响操作，或者因拼装无法达到规定要求，缝隙造成偏流，严重影响塔的精馏效果，常常出现产品酸度过高的情况。曾试图改造成为板式塔，但高度过高，限于现场因素未能实施。
传统的精制塔操作模式也往往容易造成产品酸含量超标。传统操作模式是将进料直接进入与塔身连为一体的精制塔塔釜中，经蒸汽蒸发产生汽相从塔顶冷凝回流、采出，产品质量往往根据塔顶温度控制，塔釜在操作周期内不出料。随着操作的进行，塔釜酸含量越来越高，釜温也越来越高，一般根据经验控制在比较宽的85～100℃范围内，过高就需要停车拉釜料。问题是这样将缩短开工周期、增加生产成本，而且根据经验的釜温控制指标范围过宽，具有一定的盲目性。当釜温升高时，常常容易将微量酸带到塔顶引起产品酸度超标。熟知化学工程的人不难知道，由于相平衡和物料平衡的作用，该塔底部应当有酸含量相对较高的连续出料。但由于这一出料量在一般规模下非常小，难以控制。曾设置底部连续出料控制，但发现操作实施性很差，不得不采用前述类似间歇过程的操作，物料的不平衡和组份的不稳定极大地影响了生产的稳定性，规模越大这一点越明显。大规模连续化生产中必须设法使装置长周期稳定运转、易于操作控制。传统操作中还发现，操作回流比低于1.0时，塔顶产品酸度也很难控制。但计算发现，操作回流比应当大幅度可以降低。过高的操作回流比将增加能耗、增加生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种精制效果好、产品合格品率高、能耗低的高纯度乙酸乙酯提纯精制方法。
本发明的技术方案是：
一种高纯度乙酸乙酯提纯精制方法，它包括：
a.进入高纯度乙酸乙酯提纯精制塔的原料组份及配比的重量百分比为：0～0.045％的水、0～0.18％的乙醇、0.27～2.0％的乙酸、98.0～99.5％的乙酸乙酯和含有0～20ppm醛酮和0～50ppm酯类的轻组份；
b.控制高纯度提纯精制塔的操作回流比在0.3∶1～2.5∶1；
c.根据不同原料配比和分离纯度要求选择进料位置。
所述高纯度乙酸乙酯提纯精制塔由上部分段装填总高度6～16米的规整填料、下部装填1～10块的实际塔板、底部设有溢流挡板的釜式再沸器构成。
所述进料位置为塔釜或从高纯度乙酸乙酯提纯精制塔的下部第1～9块实际塔板上或分段装填的填料段间。
塔釜酸含量高的重组份通过溢流挡板连续采出。
在常压下控制塔釜内温度在77～85℃，控制塔顶温度在77.1～79.0℃。
所述规整填料采用不锈钢薄板冲孔轧制密纹，板厚在0.1～0.5mm，冲孔轧制密纹的开孔率在5～10％，冲波纹形状：峰高4.3～12.5mm、波距7.3～10.2mm、盘高100～150mm，堆比重为200～700kg/m3。
本发明的有益效果是：由于金属薄板填料比表面积、空隙率等性能的提高，具有理论板数多、阻力小、汽液分布均匀、通量大、放大效应不明显等特点。另外，塔板的缓冲作用使得产品中酸含量不易超标，设置溢流挡板的釜式再沸器解决了微量连续出料的难题，使得塔釜操作温度稳定，控制更加容易实现，操作回流比下限也大大降低。塔顶采出的产品中乙酸乙酯含量可达99.7％(重量)以上，酸度(重量)低于27ppm以下。生产期间酸度超标现象不再发生，温度不再大范围波动，操作更加稳定，温度控制更加容易实现，增加了经济效益。
附图说明
附图 高纯度乙酸乙酯提纯精制方法的流程示意图
其中：1、提纯精制塔；2、带溢流挡板的釜式再沸器；3、塔板；4、填料；5、塔顶冷凝器；6、回流罐；
具体实施方式
根据附图，提纯精制工艺主要涉及提纯精制塔1、塔顶冷凝器5、回流罐6、带溢流挡板的釜式再沸器2。经过脱除水分、醇及轻组份合格的含有少量酸的乙酸乙酯进入高纯度乙酸乙酯提纯精制塔，进料组份及配比(重量)为：水0.0～0.045％，醇(以乙醇计)0.0～0.18％，酸(以乙酸计)0.27～2.0％，乙酸乙酯98.0～99.5％，其他轻组份包括醛酮0～20ppm和其他酯(甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯)0～50ppm。根据不同原料配比和分离纯度要求选择进料位置为分段装填的填料段间或从底下第1至第9块实际塔板(第1～4块理论板)上或塔釜。提纯精制塔1具有16～61块理论板，由上部分段装填总高度6～16米规整填料(相当于15～56块理论板)、下部装填1～10块实际塔板(相当于1～5块理论板)、底部设置溢流挡板的釜式再沸器2构成一个整体，其操作回流比为0.3∶1～2.5∶1。微量塔釜酸含量高的重组份经溢流储存于挡板一侧空间，间歇或半间歇地排出系统进入重组份处理系统，当达到一定规模时连续排出。控制釜内温度81±4℃。所述的金属薄板填料，在实施例中采用各类不锈钢薄板冲孔轧制密纹，板厚在0.1～0.5mm，冲孔轧制密纹的开孔率在5～10％，冲波纹形状：峰高4.3～12.5mm、波距7.3～10.2mm、盘高100～150mm，堆比重为200～700kg/m3，冲波纹最后组装而成的规整填料。填料高度根据精馏推动力原理的数学模型，设计各种型号及不同材质填料高度组成，填料总高度6～16米。填料下方设有金属塔板1～10块。塔顶汽相冷凝液一部分回流入塔内，一部分采出作为乙酸乙酯产品，控制塔顶温度78.1±1.0。由于塔板对酸液的缓冲作用，对应不同塔高组份不同的工艺条件，不同高度安装不同材质的金属薄板填料，同时在填料的下部安装塔板这一酸的预分离结构，保证填料的寿命并有效防止产品酸含量超标。
附图中设置溢流挡板的釜式再沸器以塔釜形式与塔连为一体，这仅为示意。本领域的工程技术人员根据本发明很方便地就可以将设置溢流挡板的釜式再沸器作为独立于塔的单元，或者将溢流挡板设置于塔釜内而再沸器作为独立的单元，这些都并不影响本发明的实质。
实施1：
进料组份及配比(重量)为：乙酸乙酯98.9％，酸度(以乙酸计)1.0％，醇(以乙醇计)0.08％，水分0.02％。按照上述要求选用材料代号分别为304与316L的不锈钢薄板填料冲孔及波纹。实施例中采用3块材料代号为316L的金属塔板和带溢流挡板的釜式再沸器。从第2块塔板进料。实施例1的操作指标及结果参见表1。
本发明在实施例中采用不锈钢薄板为精制塔填料，这不是对本发明的限制，本发明权利保护以权利要求书为准。
表1
| 塔器型式及再沸器型式 | 原有散堆陶瓷填料塔，普通釜式再沸器 | 原有改进规整陶瓷填料塔，立式热虹吸式再沸器 | 金属塔板、金属填料混合塔，设置溢流挡板的釜式再沸器 | |
| 塔顶温度(℃) | 79.0±1.0 | 78.6±1.0 | 78.1±1.0 | |
| 塔釜温度(℃) | 85～100(随时间升高) | 85～95(随时间升高稳定＜0.0027) | 81±1(稳定) | |
| 进料位置 | 塔釜 | 塔釜 | 第2块塔板上 | |
| 操作回流比 | 1.2～2.5(前期小，后期大) | 1.0～2.5(前期小，后期大) | 0.5(稳定) | |
| 塔压差(mmH2O) | 2500 | 1200 | 250 | |
| 塔顶产品(w/w)％ | 酯 | 99.89 | 99.9 | 99.9 |
| 醇 | 0.08 | 0.08 | 0.079 | |
| 水 | 0.02 | 0.02 | 0.02 | |
| 酸 | 0.003(前期)～0.01(后期) | 0.003(前期)～0.009(后期) | 0.001(稳定＜0.0027) | |
| 开车周期 | 一般小于3个月需要停车拉釜料一次 | 一般小于3个月需要停车拉釜料一次 | 实际已大于2年，釜料通过间歇或半间歇或连续方式排出 | |
| 塔釜酸度(w/w)％ | 1(前期)～36(后期) | 1(前期)～36(后期) | 12.7(稳定) | |
实施2：
进料组份及配比(重量)为：乙酸乙酯99.1％，酸度(以乙酸计)0.79％，醇(以乙醇计)0.09％，水分0.02％，乙酸甲酯10ppm。按照上述要求选用合适厚度的材料代号分别为304与316L的不锈钢薄板填料冲孔及波纹。实施例中采用3块材料代号为316L的金属塔板和带溢流挡板的釜式再沸器。填料分两段装填，从两段填料之间进料。实施例2的操作指标及结果参见表2。
表2
| 塔器型式及再沸器型式 | 金属塔板、金属填料混合塔，设置溢流挡板的釜式再沸器 | |
| 塔顶温度(℃) | 77.8 | |
| 塔釜温度(℃) | 84±1(稳定) | |
| 进料位置 | 两段填料之间 | |
| 操作回流比 | 0.3(稳定) | |
| 塔顶产品(w/w)％ | 酯 | 99.88 |
| 醇 | 0.094 | |
| 水 | 0.021 | |
| 酸 | 0.002(稳定＜0.0027) | |
| 乙酸甲酯 | 10ppm | |
| 塔釜酸度(w/w)％ | 25.4(稳定) | |
Claims (5)
1、一种高纯度乙酸乙酯提纯精制方法，它包括：
a.进入高纯度乙酸乙酯提纯精制塔的原料组份及配比的重量百分比为：0～0.045％的水、0～0.18％的乙醇、0.27～2.0％的乙酸、98.0～99.5％的乙酸乙酯和含有0～20ppm醛酮和0～50ppm酯类的轻组份；
b.控制高纯度提纯精制塔的操作回流比在0.3∶1～2.5∶1；
c.根据不同原料配比和分离纯度要求选择进料位置；
所述高纯度乙酸乙酯提纯精制塔由上部分段装填总高度6～16米的规整填料、下部装填1～10块的实际塔板、底部设有溢流挡板的釜式再沸器构成。
2、根据权利要求1所述的高纯度乙酸乙酯提纯精制方法，其特征在于：所述进料位置为塔釜或从高纯度乙酸乙酯提纯精制塔的下部第1～9块实际塔板上或分段装填的填料段间。
3、根据权利要求1所述的高纯度乙酸乙酯提纯精制方法，其特征在于：塔釜酸含量高的重组份通过溢流挡板连续采出。
4、根据权利要求1～3之一所述的高纯度乙酸乙酯提纯精制方法，其特征在于：在常压下控制塔釜内温度在77～85℃，控制塔顶温度在77.1～79.0℃。
5、根据权利要求4所述的高纯度乙酸乙酯提纯精制方法，其特征在于：所述规整填料采用不锈钢薄板冲孔轧制密纹，板厚在0.1～0.5mm，冲孔轧制密纹的开孔率在5～10％，冲波纹形状：峰高4.3～12.5mm、波距7.3～10.2mm、盘高100～150mm，堆比重为200～700kg/m3。
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| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHANGHAI HUAYI ENERGY + CHEMICAL INDUSTRY CO., LTD Free format text: FORMER OWNER: WUJING CHEMICAL CO., LTD., SHANGHAI Effective date: 20150120 |
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Effective date of registration: 20150120 Address after: 200241 Minhang District, Wu Long Road, No. 4280, Shanghai Patentee after: SHANGHAI HUAYI ENERGY CHEMICAL CO.,LTD. Address before: 200241 No. 4600 Wu Long Road, Shanghai Patentee before: Shanghai Wujing Chemical Co.,Ltd. |
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Granted publication date: 20070425 |
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