专利名称：醋酸正丁酯工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及涂料行业、人造革业以及油墨、塑料化工、医药工业， 特别是一种醋酸正丁酯工艺。
背景技术：
醋酸正丁酯为无色透明、易燃、具有果实味的液体，是一种重要的基 本有机化工原料，常作为有机溶剂、萃取剂，脱水剂应用于火棉胶、 硝化纤维、清漆、人造革、医药、塑料以及香料工业中。醋酸丁酯的 生产对国民经济以及各行各业的发展有着重要的意义，也对人民生活 质量的改善和提高起着重要的作用。最近几年，由于全球范围内对环 境保护的要求日趋严格，人们倾向于减少甲苯、二甲苯、酮类等溶剂 的用量，由于醋酸丁酯是甲苯、二甲苯、酮类很好的取代品，其应用 前景十分广阔。传统工业上合成醋酸丁酯的方法主要是以浓硫酸为催 化剂，由醋酸和丁醇直接进行酯化。用浓硫酸作催化剂虽然可以获得 理想的酯化率，但酯化时常伴有氧化、硫化等副反应，从而使产品颜
色加深，给后处理带来麻烦;而且反应结束后为除去多余的硫酸还需 经过中和与水处理，致使生产工序繁杂，能耗高，产品损失多，并产 生大量的废水。针对上述工艺的缺点，近年来国内外不断完善醋酸丁 酯的生产合成技术，开发了一系列新型的醋酸丁酯合成工艺。对于醋 酸丁酯的生产，传统生产方法是以浓硫酸为催化剂，由醋酸和丁醇直接进行酯化。浓硫酸所起的作用是催化和脱水，即吸收由醋酸与正丁 醇酯化时所生成的水，使平衡向右移动，促进反应向右进行。这是一 个很成熟的工艺路线，其催化剂价格低廉，来源易，因此而吸引着人 们，但是也存在许多缺点(l)硫酸对设备腐蚀严重，三废处理难，设
备费用高；(2)硫酸选择性差，具有强氧化性并能导致磺化，炭化或聚 合等副反应，留下一定的酯化残液，给后处理带来麻烦；(3)醋酸正丁 酯的收率不高且反应结束后为除去多余的硫酸还需经过中和与水处 理，致使生产工序繁杂，产品损失多，并产生大量废水，所制得的醋 酸正丁酯成本高，生产效益并不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺合理、生产安全可靠、反应收率高、 生产成本低的醋酸正丁酯工艺。
本发明的技术方案为以固体酸取代硫酸的新型催化剂，将催化 剂制成填料，反应精馏塔由三部分组成，上部是兼具回流和精馏功能 的精馏段，仍然是用普通填料，在塔内部布有列管换热器，用以冷凝 部分上升的气体作为回流液，使回流在精馏塔内部实现。
具体实施例方式
固体酸做催化剂在反应精馏制备醋酸丁酯中的应用随着环保法规 对环境要求的不断提高，以固体酸取代硫酸的新型催化剂己用于当代
工业生产中；而以固体酸为催化剂的反应精馏生产技术，将催化剂制成
填料置于塔中，不但克服了催化剂放在塔釜中的不足，而且使反应与
分离同时进行，生产效率高;并且设备腐蚀轻，副反应少;与用硫酸作催化剂生产醋酸丁酯工艺相比，催化精馏工艺由于采用了以固体酸为 催化剂的反应精馏生产技术，将催化剂制成填料置于塔中，不但克服 了催化剂放在塔釜中的不足，而且使反应与分离同时进行，生产效率
高;另外，由于使用固体酸，设备腐蚀轻，副反应少，因此该工艺的生
产效益要明显高于硫酸法工艺具有明显的先进性。但与硫酸法连续生 产工艺相比，该工艺由于从反应精馏塔的得到的粗酯的酸相对较多， 在精馏前需要用进行中和，多了中和段，增加了原料和设备成本的消 耗。 一是反应精馏塔以前全是装填催化反应填料， 一边反应一边分离， 现在的反应精馏塔该由三部分组成，上部是兼具回流和精馏功能的精 馏段，仍然是用普通填料，但结构不同于普通精馏，在塔内部布有列 管换热器，用以冷凝部分上升的气体作为回流液，使回流在精馏塔内 部实现。二是省去了原工艺的中和工序，粗醋从反应釜出来后直接进 入精馏塔精制。在反应精馏塔该由三部分组成，上部为具有部分冷凝
作用的精馏段，装填普通填料；中部为反应精馏段，如同以前装有催化
反应填料;下部为提馏段，装填普通的精馏。其中上部具有部分冷凝作
用的精馏段是一种新的精馏内回流方法，该法将普通精馏塔的精馏和 回流合为一体，上升的蒸汽在精馏的同时，冷凝一部分作为回流，所 提供的回流量大小由外部冷却介质自动控制，同时具有分离作用和回 流作用，不仅省去了复杂的塔顶回流控制装置，操作亦方便。二是在 反应塔和精馏塔间省去了中和段，采用直接精馏就能除去粗醋中的少 量醋酸，省去了麻烦的间歇中和工序，生产成本及设备投资都有所下 降。研究表明使用改进后的工艺流程，不但，醋酸丁醋的产率有所提高，而且产品纯度也要好于原工艺，比原工艺更具有优越性和经济性。 将热泵应用于精馏能有效提高精馏热效率，是一种节能技术，目前己 广泛应用于国内外各种化工生产过程。与传统精馏相比，热泵在精馏 中的使用能显著节约能耗，国内已有将压縮式热泵精馏应用于醋酸丁
酯生产的报道，其优点有(l)不需要改变传统精馏工艺流程及操作参 数，可直接在常规生产装置上进行改造，节约了生产成本；(2)可大大 降低过程加热蒸汽和循环冷却水的消耗，大幅度降低了生产过程能耗。 随着涂料行业、人造革业以及油墨、塑料化工、医药工业的迅速发展， 我国对醋酸丁酯的需求量有大幅度的提高;先进的醋酸丁酯工艺是保 证醋酸丁酯市场健康发展的重要因素。因此，针对生产醋酸丁酯工艺 的不足之处，进一步完善其流程是当前的重要任务之一。未来的醋酸 丁酯合成技术的发展方向， 一是，揉和吸收现有的先进技术改造生产 工艺，利用新型高效催化剂以及催化精馏技术进一步减低设备腐蚀， 利用热泵精馏技术，新型换热设备、设施进一步降低能耗，以提高经 济效益。二是，改进思路，寻找一种能够在105—11(TC与醋酸丁酯形 成共沸物，在85—9(TC又能与醋酸丁酯在气相条件下完全分离的物 质，这样酯化塔的粗酯就能够以气相的形式进入精馏塔，从而，可以 比传统工艺节省约三分之一的能耗，推动产业技术进步，节能降耗， 提高经济效益。
权利要求
1、一种醋酸正丁酯工艺，其特征在于以固体酸取代硫酸的新型催化剂，将催化剂制成填料。
2、 根据权利要求l所述的 一种醋酸正丁酯工艺，其特征在于反 应精馏塔由三部分组成，上部是兼具回流和精馏功能的精馏段。
3、 根据权利要求1所述的一种醋酸正丁酯工艺，其特征在于在 塔内部布有列管换热器，用以冷凝部分上升的气体作为回流液，使回 流在精馏塔内部实现。
全文摘要
本发明公开了一种醋酸正丁酯工艺，以固体酸取代硫酸的新型催化剂，将催化剂制成填料，反应精馏塔由三部分组成，上部是兼具回流和精馏功能的精馏段，仍然是用普通填料，在塔内部布有列管换热器，用以冷凝部分上升的气体作为回流液，使回流在精馏塔内部实现。
文档编号C07C69/00GK101676256SQ20081015716
公开日2010年3月24日 申请日期2008年9月19日 优先权日2008年9月19日
发明者于网林 申请人:于网林