CZ285559B6 - Způsob výroby butylacetátu a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents
Způsob výroby butylacetátu a zařízení k provádění tohoto způsobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ285559B6 CZ285559B6 CZ98902A CZ90298A CZ285559B6 CZ 285559 B6 CZ285559 B6 CZ 285559B6 CZ 98902 A CZ98902 A CZ 98902A CZ 90298 A CZ90298 A CZ 90298A CZ 285559 B6 CZ285559 B6 CZ 285559B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- butanol
- reaction
- acetic acid
- zone
- separation
- Prior art date
Links
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 45
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 6
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 141
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 136
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 67
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 64
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000032050 esterification Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 12
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 6
- CUXSAAMWQXNZQW-UHFFFAOYSA-N acetic acid;butan-1-ol Chemical compound CC(O)=O.CCCCO CUXSAAMWQXNZQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000011949 solid catalyst Substances 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 3
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 6
- GJRQTCIYDGXPES-UHFFFAOYSA-N iso-butyl acetate Natural products CC(C)COC(C)=O GJRQTCIYDGXPES-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 5
- FGKJLKRYENPLQH-UHFFFAOYSA-M isocaproate Chemical compound CC(C)CCC([O-])=O FGKJLKRYENPLQH-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract 5
- OQAGVSWESNCJJT-UHFFFAOYSA-N isovaleric acid methyl ester Natural products COC(=O)CC(C)C OQAGVSWESNCJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 5
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 abstract 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 abstract 1
- 229940043232 butyl acetate Drugs 0.000 description 37
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 5
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 2
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- PQLVXDKIJBQVDF-UHFFFAOYSA-N acetic acid;hydrate Chemical compound O.CC(O)=O PQLVXDKIJBQVDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000000066 reactive distillation Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 239000003930 superacid Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Způsob výroby butyacetátu esterifikací kyseliny octové butanolem za přítomnosti pevného kyselého katalyzátoru při současném destilačním oddělování složek, při němž se kyselina octová a butanol uvádějí v molárním poměru 1:1 až 1:10 v definovaném množství do systému, v němž reakce a destilační separace probíhá ve třech zónách, přičemž v reakční zóně probíhá reakce současně s destilační separací složek s rozdílnými body varu, v horní separační zóně a dolní separační zóně probíhá pouze destilační separace složek a to tak, že v horní separační zóně dochází k oddělení těkavé fáze, která se po ochlazení na 5 až 80.degree.C rozděluje na vodní a organickou fázi, která se vrací do reakce jako feflux, přičemž poměr mezi nástřikem vstupních složek do reakce s refluxním tokem organické fáze je 1:1 až 1:20 a refluxní zpětný tok činí 60 až 100 % z celkového množství organické fáze a butylacetát se odděluje jako výševroucí patní složka, a zařízení k jeho provádění. zařízení k jeho provádění způsobu jeŕ
Description
(57) Anotace:
Způsob výroby butylacetátu esterifikací kyseliny octové butanolem za přítomnosti pevného kyselého katalyzátoru při současném destilačním oddělování složek, při němž se kyselina octová a butanol uvádějí v molámím poměru 1:1 až 1:10 v definovaném množství do systému, v němž reakce a destilační separace probíhá ve třech zónách, přičemž v reakční zóně probíhá reakce současně s destilační separací složek s rozdílnými body varu, v horní separační zóně a dolní separační zóně probíhá pouze destilační separace složek, a to tak, že v horní separační zóně dochází k oddělení těkavé fáze, která se po ochlazení na 5 až 80 °C rozděluje na vodní a organickou fázi, která se vrací do reakce Jako reílux, přičemž poměr mezi nástřikem vstupních složek do reakce s refluxním tokem organické fáze Je 1:1 až 1:20 a refiuxní zpětný tok činí 60 až 100 % z celkového množství vydělené organické fáze a butylacetát se odděluje Jako výševroucí patní složka, a zařízení k jeho provádění. Zařízení k provádění způsobu Je tvořenc kolonou (1) sestávající ze tří zón, přičemž re akční zóna (2), umístěná ve střední části kolorn (1) obsahuje pevný katalyzátor, spodní separač ní zóna (3) a horní separační zóna (4) obsahuj Inertní sypané výplně, orientované výplně nebe destilační vestavby, na potrubí (5) kyseliny octo vé je provedeno spojovacím potrubím (9), kteří je opatřeno uzavírací a regulační armaturou (21 spojovacího potrubí, napojení potrubí (6) buta nolu, nástřik (7) ústí do reakční zóny (2) nebe nad horní hranici této zóny, přičemž potrubí (6 butanolu Je opatřeno samostatným vstupem (8 s uzavírací a regulační armaturou (22) vstupt butanolu, spodní část kolony (1) Je ukončení patou (10) kolony, taje opatřena vařákem (11) odtah (12) butylacetátu je vyveden z vařáku (11 nebo paty (10) kolony a horní část kolony (1) Jc zakončena hlavou (13), která je opatřena odvo dem (14) par destilátu do kondenzátoru (15), l němuž Je připojeno potrubí (16) zkondenzované ho destilátu do děličky (17), z níž Je v dolní část vyvedeno potrubí (18) vodní fáze destilátu, horní části potrubí (19) pro reflux a potrubí (20 pro odvod nerefluxované organické části destilá tu.
Způsob výroby butylacetátu a zařízení k provádění tohoto způsobu
Oblast techniky
Vynález se týká způsobu syntézy butylacetátu esterifikací kyseliny octové butanolem, který využívá destilace doprovázené chemickou reakcí v koloně, v níž kromě esterifikační reakce na katalyticky aktivní výplni dochází současně k rektifíkační separaci reakčních produktů, a zařízení k provádění tohoto způsobu.
Dosavadní stav techniky
Butylacetát se připravuje reakcí butanolu a kyseliny octové, kterou vzniká vedle butylacetátu i voda. Reakce je rovnovážná a urychluje se přítomností kyselých katalyzátorů. Za tím účelem se používají převážně minerální kyseliny, zejména kyselina sírová, nebo, nověji, pevné kyselé katalyzátory. Těmito kyselými katalyzátory jsou hlavně kyselé iontoměniče (Eur. Pat. 066059, DE 3636754), popřípadě zeolity, nebo tzv. pevné superkyseliny.
Reakce se podle dosud známých postupů (Petrochémia 1985, 25,99) obvykle provádí tak, že v reaktoru se dosáhne téměř rovnovážného složení reakční směsi a vzniklá směs se rektifíkuje na koloně tak, že je vydestilována směs o složení, blízkém temámímu azeotropu butanolbutylacetát-voda. Pro oddestilování veškerého butylacetátu v této formě nestačí ovšem voda vznikající reakcí, takže je nutno do destilující směsi přidávat další vodu. Tím se zvětší objem odpadní vodné fáze, kterou je nutné návazně zpracovávat, což patří k nevýhodám dosud známých postupů. Velmi často bývají obě uvedené operace spojeny tak, že syntéza probíhá přímo ve vařáku destilační kolony. Oddělení vodné fáze heterogenního azeotropu od organické umožňuje následnou separaci butylacetátu od butanolu destilací této organické fáze v další rektifíkační koloně, z níž se jako destilát odebírá směs obsahující butanol, zbytky rozpuštěné vody a menší část butylacetátu. Takto získaný hlavový produkt se recykluje, zatímco jako patní produkt se získává butylacetát v čistotě většinou do 98 % hmotn. Oddělení nezreagovaného butanolu od esteru je ovšem velmi náročné vzhledem k tomu, že se jedná o silně neideální směs, kde butanol, butylacetát a voda tvoří temámí azeotrop s minimální teplotou varu, kromě toho butanol s butylacetátem a butanol s vodou vytvářejí binární azeotropy. Z vodné fáze destilátu první kolony se pak pomocí další destilační kolony vydestiluje rozpuštěný butylacetát a butanol, a tato směs se vrací do procesu. Složitý způsob dělení reakčních složek esterifikace od sebe je hlavní nevýhodou těchto známých postupů, které jako katalyzátor používají minerální kyseliny, ktomu ještě přistupují závažné korozní problémy.
Jiná varianta syntézy butylacetátu (CN 1107136A) využívá možnosti provedení reakce v kolonovém reaktoru, který je naplněn iontoměničovým katalyzátorem, umístěným ve dvou zónách. V hlavě kolony je umístěn parciální kondenzátor, na němž část par kondenzuje a bez rozdělení na vodnou a organickou fázi se vrací do horní reakční zóny, což má nepříznivý účinek na rovnováhu reakce. To je závažnou nevýhodou tohoto uspořádání. Páry destilátu, které nezkondenzují v parciálním kondenzátoru přímo v hlavě kolony, pak kondenzují ve vnějším kondenzátoru, kondenzát je po oddělení vody recyklován do nástřiku, čímž není řešen problém hromadění níževroucích nečistot v horní části kolony. Vznikající produkt se odvádí ze dna reaktoru. Dosažitelná čistota je podle uvedeného patentu pouze 95 až 98 % hmotn.
Podstata vynálezu
Způsob výroby butylacetátu esterifikací kyseliny octové butanolem za přítomnosti pevného kyselého katalyzátoru při současném destilačním oddělování složek spočívá podle vynálezu vtom, že kyselina octová a butanol se uvádějí vmolámím poměru 1 : 1 až 1 : 10 v množství, vyjádřeném jako celkový průtok přiváděných vstupních složek, vztažený na jednotku objemu katalyzátoru, 0,1 až 10 h-1, do systému, v němž reakce a destilační separace probíhá ve třech zónách, přičemž v reakční zóně probíhá reakce současně s destilační separací složek s rozdílnými teplotami varu, v horní separační zóně a dolní separační zóně probíhá pouze destilační separace složek, a to v horní separační zóně složek vytvářejících spolu temámí azeotrop sminimem teploty varu, těkavá směs těchto látek se po zchlazení na 5 až 80 °C rozděluje na vodnou a organickou fázi, organická fáze se vrací do horní separační zóny jako reflux, přičemž poměr mezi nástřikem vstupních složek do reakce a refluxním tokem organické fáze je 1 : 1 až 1 : 20 a refluxní zpětný tok činí 60 až 100 % z celkového množství vydělené organické fáze a butylacetát se odděluje jako výševroucí patní složka.
Způsob se provozuje tak, že kyselina octová a butanol se uvádějí jako směs do reakční zóny nebo do horní separační zóny systému. Způsob lze provozovat také tak, že se kyselina octová a butanol uvádějí do systému odděleně, přičemž kyselina octová se uvádí do reakční zóny nebo horní separační zóny a butanol se uvádí do reakční zóny nebo dolní separační zóny. A konečně lze způsob provozovat tak, že 1 až 99 % celkového množství butanolu se uvádí ve směsi s kyselinou octovou do reakční zóny nebo do horní separační zóny systému a 99 až 1 % vstupního butanolu se současně uvádí odděleně do reakční zóny nebo do dolní separační zóny systému.
Výhodné provedení tohoto způsobu probíhá při molámím poměru kyseliny octové k butanolu 1 : 1 až 1 : 1,3, průtoku přiváděných vstupních složek vztaženém na jednotku objemu katalyzátoru 0,5 až 5 h_1, poměru mezi nástřikem vstupních složek do reakce a refluxním tokem organické fáze 1 : 2 až 1 : 7 a konečně refluxním zpětném toku 90 až 99 % z celkového množství vydělené organické fáze. Vstupní kyselina octová popřípadě vstupní směs kyseliny octové a butanolu může obsahovat také butylacetát a/nebo vodu. Takto je možno například nastřikovat částečně zreagovanou směs kyseliny octové a butanolu, která kromě nezreagované kyseliny octové a butanolu může obsahovat maximálně rovnovážnou koncentraci butylacetátu a vody.
Způsob podle vynálezu probíhá výhodně v zařízení, které je tvořeno kolonou sestávající ze tří zón, přičemž reakční zóna umístěná ve střední části kolony obsahuje pevný kyselý katalyzátor pevně fixovaný na destilačních patrech, nebo pevně fixovaný o sobě známými strukturami, které zajišťují dobrý kontakt mezi kapalnou fází a částicemi katalyzátoru a rovněž tak kontakt mezi kapalnou a parní fází při protiproudém pohybu těchto fází. Katalyzátor může být například zabudován v orientované výplni s vnitřní kanálkovou strukturou tak, že je zafixován mezi dvěma vrstvami inertního porézního materiálu tvořícího strukturu výplně. Spodní separační zóna a horní separační zóna obsahují inertní orientované výplně, sypané výplně, nebo destilační vestavby, na potrubí kyseliny octové je provedeno spojovacím potrubím, které je opatřeno uzavírací a regulační armaturou spojovacího potrubí, napojení potrubí butanolu, nástřik ústí do reakční zóny nebo nad horní hranici této zóny, přičemž potrubí butanolu je opatřeno samostatným vstupem s uzavírací a regulační armaturou vstupu butanolu, spodní část kolony je ukončena patou kolony, která je opatřena vařákem, odtah butylacetátu je vyveden z vařáku nebo paty kolony, horní část kolony je zakončena hlavou, která je opatřena odvodem par destilátu do kondenzátoru, z něhož je vyvedeno potrubí zkondenzovaného destilátu do děličky, z níž je v dolní části vyvedeno potrubí vodné fáze destilátu, v horní části potrubí pro reflux a potrubí pro odvod nerefluxované organické části destilátu.
Zařízení lze uspořádat tak, že uzavírací a regulační armatura vstupu butanolu je uzavřena a uzavírací a regulační armatura spojovacího potrubí je otevřena, nebo tak, že uzavírací
-2CZ 285559 B6 a regulační armatura vstupu butanolu je otevřena a uzavírací a regulační armatura spojovacího potrubí je uzavřena, nebo konečně tak, že obě uzavírací a regulační armatury jsou otevřeny.
Popsané propojení nástřikových potrubí umožňuje vedle samostatného nástřiku butanolu a kyseliny octové do různých míst zařízení i nastřikování butanolu, popřípadě jeho části ve směsi s kyselinou octovou do stejného místa v reakční zóně nebo horní separační zóně, zatímco další část butanolu se případně nastřikuje samostatným nástřikem do místa umístěného níže, než nástřik směsi butanolu a kyseliny octové, do reakční zóny nebo spodní separační zóny. Stejného účinku lze dosáhnout separátní přípravou směsi kyseliny octové a butanolu pomocí některého známého typu mísícího zařízení, nástřikem této směsi do reakční zóny nebo horní separační zóny a případným nástřikem další části butanolu separátním proudem do reakční zóny nebo dolní separační zóny bez propojení obou nástřikových proudů.
Z uvedeného je zřejmé, že podstatou tohoto vynálezu je zjištění, že butylacetát lze výhodně a v dostačující kvalitě připravit postupem katalytické destilace vdestilační koloně, sestávající z reakční zóny, která obsahuje pevný kyselý katalyzátor běžného typu, přičemž nad i pod reakční zónou jsou umístěny inertní zóny plnící separační funkci. Tyto inertní zóny přispívají k dosažení optimálního koncentračního profilu výchozích i produktových složek podél destilační kolony, důsledkem čehož je dosažení maximální koncentrace reagujících složek v reakční zóně a následkem toho vysoké produktivity zařízení a optimálního využití katalyzátoru, rovněž tak dosažení vysoké kvality produktu. Bezvodý butylacetát odtahovaný z vařáku kolony má čistotu při optimálním provedení způsobu podle vynálezu vyšší než 99 % hmotn.
Přehled obrázků na výkrese
Na přiloženém výkrese je na obrázku znázorněno zařízení k provozování způsobu podle vynálezu, které je tvořeno kolonou 1 sestávající ze tří zón, přičemž reakční zóna 2, umístěná ve střední části kolony 1, obsahuje pevný katalyzátor, spodní separační zóna 3 a horní separační zóna 4 obsahují orientované výplně, inertní sypané výplně nebo destilační vestavby, na potrubí 5 kyseliny octové je provedeno spojovacím potrubím 9, které je opatřeno uzavírací a regulační armaturou 21 napojení potrubí 6 butanolu, nástřik 7 ústí do reakční zóny 2 nebo nad horní hranicí této zóny, přičemž potrubí 6 butanolu je opatřeno samostatným vstupem 8 do reakční zóny 2 nebo nad tuto zónu, opatřeným uzavírací a regulační armaturou 22, spodní část kolony 1 je ukončena patou 10 kolony, ta je opatřena vařákem 11, odtah 12 butylacetátu je vyveden z vařáku 11 nebo paty 10 kolony a horní část kolony 1 je zakončena hlavou 13, která je opatřena odvodem 14 par destilátu do kondenzátoru 15, k němuž je připojeno potrubí 16 zkondenzovaného destilátu do děličky 17, z níž je v dolní části vyvedeno potrubí 18 vodné fáze destilátu, v horní části potrubí 19 pro reflux a potrubí 20 pro odvod nerefluxované organické části destilátu.
V popsaném zařízení probíhá způsob podle vynálezu tak, že nástřik kyseliny octové potrubím 5 se uvádí do kolony 1 ve směsi s nástřikem 6 butanolu nástřikovým potrubím 7, nebo se mohou obě vstupní složky uvádět do kolony 1 odděleně, popřípadě lze část butanolu přidávat k nastřikované kyselině octové a směs nastřikovat potrubím 7, další část butanolu lze pak nastřikovat samostatně potrubím 8. K tomu účelu je vstupní potrubí 6 butanolu zavedeno bud’ do vstupního potrubí 5 pro kyselinu octovou, nebo přímým vstupem 8 do reakční zóny 2, případně pod tuto zónu a obě alternativní cesty jsou odděleny uzavíracími a regulačními armaturami 21, 22. Butylacetát se odvádí odtahem 12 butylacetátu z vařáku H, variantně též z paty j_0 kolony. Páry destilátu, obsahující reakční vodu, část butylacetátu a nezreagovaný butanol odcházejí z hlavy 13 kolony do kondenzátoru 15 a z něj se odvádí kondenzát do děličky 17, vodná fáze se odtahuje potrubím 18, organická fáze se refluxovým potrubím 19 úplně nebo zčásti vrací zpět do kolony 1 nad horní separační zónu 4. Část organických složek se může odvádět.
-3CZ 285559 B6
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Schematický nákres zařízení podle vynálezu je uveden na výkrese obr. 1. Atmosférická kontinuálně pracující reaktivně destilační kolona 1 byla rozdělena do tří zón. Střední část kolony 1 tvořila reakční zóna 2. Pod reakční zónou 2 byla spodní separační zóna 3 a nad reakční zónou 2 byla horní separační zóna 4. K patě 10 kolony byl připojen vařák 11, k hlavě 13 kolony byl připojen kondenzátor 15, k němuž byla dále připojena dělička 17.
Reakční zóna 2 byla naplněna katalyticky aktivní iontoměničová výplní, obsahující 33 g kyselého iontoměniče. Ve spodní separační zóně 3 i v horní separační zóně 4 byla umístěna sypaná výplň (Berlová sedélka o průměru 4 mm). Délka separačních zón 3 a 4 činila 0,5 m.
Způsob výroby spočíval vtom, že nad reakční zónu 2 byl přiveden nástřik kyseliny octové potrubím 7 a pod reakční zónu nástřik 8 butanolu vstupem 8. Obě uvedené výchozí látky byly přiváděny rychlostí 0,3 mol/h. Páry destilátu odcházely odvodem 14 z hlavy 13 kolony do kondenzátoru 15. Zkondenzovaný destilát byl přiveden potrubím 16 z kondenzátoru 15 do děličky Γ7. Vznikající reakční voda byla rychlostí 5g/h odtahována ve formě vodné fáze destilátu potrubím 18 z děličky 17, zatímco organická fáze destilovaného azeotropu byla vracena jako reflux potrubím 19 do kolony 1. Surový butylacetát byl odváděn odtahem 12 butylacetátu z vařáku 11 tak, že v něm byla udržována konstantní hladina. Konverze reakce v tomto uspořádání činila 92 %, odtah 12 produktu obsahoval 90,9 % hmotn. butylacetátu.
Příklad 2
Do zařízení popsaného v příkladu 1 byla nástřikem 7 nastřikována ekvimolámí směs kyseliny octové a butanolu rychlostí 40,3 g/h a nástřikovým proudem byl přiváděn butanol vstupem 8 2,2 g/h pod reakční zónu. Odtahem potrubím 20 bylo odebíráno 5,5 g/h organické fáze destilátu. Z vařáku 11 bylo odtahováno 32 g/h produktu, obsahujícího 94,5 % hm. butylacetátu.
Příklad 3
Esterifíkace butanolu kyselinou octovou byla prováděna v aparatuře, skládající se z vařáku H objemu 50 litrů a destilační kolony 1 opatřené kondenzátorem 15 a děličkou fází 16. Kolona 1 se skládala z reaktivní zóny 2 vyplněné orientovanou výplní KATAPAK® S obsahující 710 g kyselého iontoměniče v H* formě. Spodní separační zóna 3 a horní separační zóna 4 byly shodně vyplněny orientovanou výplní CY® o účinnosti 20 teoretických pater. Na rozhraní reaktivní zóny 2 a horní separační zóny 4 byla nástřikovým potrubím 7 přiváděna v množství 1,21 kg/h směs, obsahující 43,3 % hmotn. kyseliny octové a 56,6 % hmotn. butanolu. Páry destilátu, odváděné odvodem 14, kondenzovaly v kondenzátoru 15. zkondenzovaný destilát, odvedený potrubím 16, měl teplotu 35 °C a byl vděličce 17 rozdělen na vodnou a organickou fázi. Vodná fáze se odtahovala potrubím 18. celý objem organické fáze byl vracen na hlavu 13 kolony jako reflux potrubím 14. Z vařáku 11 byl odtahem 12 odebírán butylacetát o čistotě 96,01 % hm. v množství 1,05 kg/h.
-4CZ 285559 B6
Příklad 4
Zařízení a postup provedení byly stejné, jako v příkladu 3. Proud, nastřikovaný nástřikem 7 obsahoval 14,16% hmotn. kyseliny octové, 20,74% hmotn. butanolu, 57,32% hmotn. butylacetátu a 7,8 % hmotn. vody. Rychlost nástřiku byla 2,20 kg/h. Nástřik tohoto složení byl získán předchozím částečným zreagováním směsi kyseliny octové a butanolu při průchodu reaktorem konvenčního typu, plněného kyselým iontoměničem. Z vařáku 11 byl rychlostí 1,91 kg/h odtahován odtahem 12 butylacetát o čistotě 99,4 % hmotn., obsahující 0,06 % hmotn. kyseliny octové a 0,25 % hmotn. butanolu.
Příklad 5
Do zařízení, popsaného v příkladu 3, byla nástřikem 7 rychlosti 1,92 kg/h nastřikována směs, obsahující 15,1 % hmotn. kyseliny octové 19,2 % hmotn. butanolu, 55,84 % hmotn. butylacetátu a 9,9 % hmotn. vody. Odtahem destilátu potrubím 20 bylo odebíráno 0,0418 kg/h organické fáze destilátu. Z vařáku bylo odtahováno 1,62 kg/h butylacetátu o čistotě 99,5% hmotn., v němž metodou plynové chromatografie nebyl zjištěna přítomnost kyseliny octové.
Příklad 6
Bylo použito stejné zařízení, jako v příkladech 3 až 5. Nástřikem 7 byla lychlostí 2,80 kg/h nastřikována směs, obsahující 13,16 % hmotn. kyseliny octové, 21,58 % hmotn. butanolu, 56,52 % hmotn. butylacetátu a 8,72 % hmotn. vody. Odtahem destilátu 20 bylo odebíráno 0,0642 kg/h organické fáze destilátu. Z vařáku bylo odtahováno 2,39 kg/h butylacetátu o čistotě 99,2 % hmotn., v němž metodou plynové chromatografie nebyla zjištěna přítomnost kyseliny octové.
Příklad 7
Do zařízení stejné konstrukce, jako v příkladech 3 až 6, byla nástřikem 7 nastřikována rychlostí 1,85 kg/h směs, obsahující 17,9% hmotn. butanolu, 14,5% hmotn. kyseliny octové, 58,4% hmotn. butylacetátu a 9,1 % hmotn. vody. Současně bylo na rozhraní reakční zóny 2 a spodní separační zóny 3 nastřikováno potrubím 8 29,6 g/h butanolu. Tlak na hlavě kolony byl 0,06 MPa (600 mbar). Z vařáku 11 kolony bylo odtahováno 1,56 kg/h produktu, kteiý obsahoval 99,3 % hmotn. butylacetátu, 0,5 % hmotn. kyseliny octové a 0,2 % hmotn. butanolu.
Průmyslová využitelnost
Vynález je využitelný v chemickém průmyslu. Produkt vyráběný podle vynálezu je vhodný jako rozpouštědlo zejména při výrobě a využití nátěrových hmot, nebo jako extrakČní činidlo ve farmacii, biotechnologiích a dalších odvětvích.
Claims (15)
1. Způsob výroby butylacetátu esterifikací kyseliny octové butanolem za přítomnosti pevného kyselého katalyzátoru při současném destilačním oddělování složek, vyznačený tím, že kyselina octová a butanol se uvádějí v molámím poměru 1 : 1 až 1 : 10 v množství, vyjádřeném jako celkový průtok přiváděných vstupních složek, vztažený na jednotku objemu katalyzátoru, 0,1 až 10 h_1, do systému, v němž reakce a destilační separace probíhá ve třech zónách, přičemž v reakční zóně probíhá reakce současně s destilační separací složek s rozdílnými teplotami varu, v horní separační zóně a dolní separační zóně probíhá destilační separace složek, a to tak, že v horní separační zóně dochází k oddělování těkavé frakce, která se po ochlazení na 5 až 80 °C rozděluje na vodnou a organickou fázi, která se vrací do reakce jako reflux, přičemž poměr mezi nástřikem vstupních složek do reakce a refluxním tokem organické fáze zpět do reakce je 1 : 1 až 1 :20 a refluxní zpětný tok činí 60 až 100% z celkového množství vydělené organické fáze a butylacetát se odděluje jako výševroucí patní složka.
2. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že kyselina octová a butanol se uvádějí jako směs do reakční zóny nebo horní separační zóny systému.
3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že se kyselina octová a butanol uvádějí do systému odděleně, přičemž kyselina octová se uvádí do reakční zóny nebo horní separační zóny a butanol se uvádí do reakční zóny nebo dolní separační zóny.
4. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že 1 až 99% celkového množství vstupního butanolu se uvádí ve směsi s kyselinou octovou do reakční zóny nebo horní separační zóny systému a 99 až 1 % vstupního butanolu se současně uvádí odděleně do reakční zóny nebo do dolní separační zóny systému.
5. Způsob podle nároků 1 a 2 nebo 3 nebo 4, vyznačený tím, že kyselina octová a butanol se do systému uvádějí v molámím poměru 1 : 1 až 1 : 1,3.
6. Způsob podle nároků 1 až 5, vyznačený tím, že celkový průtok přiváděných vstupních složek, vztažený na jednotku objemu katalyzátoru, je 0,5 až 5 h-1.
7. Způsob podle nároků laž6, vyznačený tím, že poměr mezi nástřikem vstupních složek do reakce a refluxním tokem organické fáze zpět do reakce je 1 : 2 až 1 : 7.
8. Způsob podle nároků laž7, vyznačený tím, že refluxní zpětný tok činí 90 až 99 % z celkového množství vydělené organické fáze.
9. Způsob podle nároků laž8, vyznačený tím, že vstupní kyselina octová nebo vstupní směs kyseliny octové a butanolu obsahuje také butylacetát nebo/a vodu.
10. Zařízení k provádění způsobu podle nároků laž8, vyznačené tím, že je tvořeno kolonou (1) sestávající ze tří zón, přičemž reakční schéma (2), umístěná ve střední části kolony (1), obsahuje pevný katalyzátor, spodní separační zóna (3) a horní separační zóna (4) obsahují inertní sypané výplně, orientované výplně nebo destilační vestavby, na potrubí (5) kyseliny octové je provedeno spojovacím potrubím (9), které je opatřeno uzavírací a regulační armaturou (21) spojovacího potrubí, napojení potrubí (6) butanolu, nástřik (7) ústí do reakční zóny (2) nebo nad horní hranici této zóny, přičemž potrubí (6) butanolu je opatřeno samostatným vstupem (8) s uzavírací a regulační armaturou (22) vstupu butanolu, spodní část kolony (1) je ukončena patou
-6CZ 285559 B6 (10) kolony, ta je opatřena vařákem (11), odtah (12) butylacetátu je vyveden z vařáku (11) nebo paty (10) kolony a horní části kolony (1) je zakončena hlavou (13), která je opatřena odvodem (14) par destilátu do kondenzátoru (15), k němuž je připojeno potrubí (16) zkondenzovaného destilátu do děličky (17), z níž je v dolní části vyvedeno potrubí (18) vodní fáze destilátu, v horní části potrubí (19) pro reflux a potrubí (20) pro odvod nerefluxované organické části destilátu.
11. Zařízení podle nároků 10ažl2, vyznačené tím, že uzavírací a regulační armatura (22) vstupu butanolu je uzavřena a uzavírací a regulační armatura (21) spojovacího potrubí je otevřena.
12. Zařízení podle nároků lOažl 2, vyznačené tím, že uzavírací a regulační armatura (22) vstupu butanolu je otevřena a uzavírací a regulační armatura (21) spojovacího potrubí je uzavřena.
13. Zařízení podle nároků 10ažl2, vyznačené tím, že uzavírací a regulační armatura (22) vstupu butanolu je otevřena a uzavírací a regulační armatura (21) uzavíracího potrubí je rovněž otevřena.
14. Zařízení podle nároků 10 až 13, vyznačené tím, že pevný kyselý katalyzátor je v reakční zóně (2) pevně fixován na destilačních patrech.
15. Zařízení podle nároků 10ažl3, vyznačené tím, že pevný kyselý katalyzátor je v reakční zóně (2) pevně fixován strukturami, které zajišťují dobrý kontakt mezi kapalnou fází a částicemi katalyzátoru a rovněž tak kontakt mezi kapalnou a parní fází při protiproudem pohybu těchto fází.
Priority Applications (14)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ98902A CZ90298A3 (cs) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | Způsob výroby butylacetátu a zařízení k provádění tohoto způsobu |
| EP99915571A EP1066242B1 (en) | 1998-03-25 | 1999-03-11 | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
| AT99915571T ATE239691T1 (de) | 1998-03-25 | 1999-03-11 | Verfahren und einrichtung zum herstellen von butylacetat und isobutylacetat |
| AU34107/99A AU3410799A (en) | 1998-03-25 | 1999-03-11 | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
| PCT/EP1999/001583 WO1999048855A1 (en) | 1998-03-25 | 1999-03-11 | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
| JP2000537840A JP4418589B2 (ja) | 1998-03-25 | 1999-03-11 | 酢酸ブチル及び酢酸イソブチルを製造する方法及び装置 |
| KR1020007010525A KR100563596B1 (ko) | 1998-03-25 | 1999-03-11 | 부틸아세테이트 및 이소부틸아세테이트의 제조방법 및제조장치 |
| DE69907653T DE69907653T2 (de) | 1998-03-25 | 1999-03-11 | Verfahren und einrichtung zum herstellen von butylacetat und isobutylacetat |
| CA002325479A CA2325479C (en) | 1998-03-25 | 1999-03-11 | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
| BRPI9909040-6A BR9909040B1 (pt) | 1998-03-25 | 1999-03-11 | processo e aparelho para a produção de acetato de butila e acetato de isobutila. |
| US09/647,013 US6458992B1 (en) | 1998-03-25 | 1999-03-11 | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
| MYPI99001095A MY118647A (en) | 1998-03-25 | 1999-03-23 | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
| TW088105170A TWI250148B (en) | 1998-03-25 | 1999-03-30 | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
| US10/196,298 US7160524B2 (en) | 1998-03-25 | 2002-07-15 | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ98902A CZ90298A3 (cs) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | Způsob výroby butylacetátu a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ285559B6 true CZ285559B6 (cs) | 1999-09-15 |
| CZ90298A3 CZ90298A3 (cs) | 1999-09-15 |
Family
ID=5462438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ98902A CZ90298A3 (cs) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | Způsob výroby butylacetátu a zařízení k provádění tohoto způsobu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ90298A3 (cs) |
-
1998
- 1998-03-25 CZ CZ98902A patent/CZ90298A3/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ90298A3 (cs) | 1999-09-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6458992B1 (en) | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate | |
| EP1220829B1 (en) | A method of producing ethyl acetate and an equipment for carrying out this method | |
| TW374766B (en) | Process for the continuous preparation of alkyl esters of (meth)acrylic acid | |
| US20060014977A1 (en) | Process for production of organic acid esters | |
| US8350095B2 (en) | Method for the production of dimethyl ether | |
| RU99112576A (ru) | Способ получения уксусной кислоты | |
| EP0971874B1 (en) | Process for generating vinyl carboxylate esters | |
| JP4271423B2 (ja) | ジメチルアミド化合物とカルボン酸を蒸留分離する方法及びその装置 | |
| MXPA02003643A (es) | Proceso y dispositivo para obtener hidroliticamente un acido carboxilico y alcohol, a partir del carboxilato. | |
| US5714646A (en) | Process for producing isopropyl alcohol | |
| CZ285559B6 (cs) | Způsob výroby butylacetátu a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
| SK42898A3 (en) | Method and device for the manufacture of isobutyl acetate | |
| EP2192104B1 (en) | A process of removing hydrocarbons from the reaction products of producing sec-butyl acetate | |
| MXPA02001532A (es) | Metodo para producir anhidrido ftalico de acuerdo con especificaciones. | |
| CZ285558B6 (cs) | Způsob výroby izobutylacetátu a zařízení k provádění tohoto způsobu | |
| MXPA00008078A (en) | Process and apparatus for the production of butylacetate and isobutylacetate | |
| SK283806B6 (sk) | Spôsob výroby izobutylacetátu a zariadenie na vykonávanie tohto spôsobu | |
| KR100707831B1 (ko) | 노말 부틸아세테이트를 제조하는 방법 및 그 제조 장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| IF00 | In force as of 2000-06-30 in czech republic | ||
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20140325 |