一种电子级醋酸酯的生产方法与流程

本发明属于醋酸酯生产，具体涉及一种电子级醋酸酯的生产方法。

背景技术：

1、目前乙酸酯的工业化生产主要以酯化法为主，由乙酸与相应的醇进行酯化而得，是比较传统和成熟的生产方法。目前，已有文献报道的醋酸酯合成方法主要有四种：酯化法，乙醛缩合法，乙醇脱氢法和乙烯加成法，其中酯化法和乙醛缩合法在化工中的应用最为广泛，其它两种方法相对较为少见。由于超大规模集成电路的发展，对各种电子级试剂纯度的要求也越来越高，从技术趋势上看，满足纳米级集成电路的加工需求是电子级试剂的发展方向。在未来一段时间内，酯化法的优势还是相当明显的，具有较强竞争力的。目前世界上先进的生产厂均采用连续法，而国内还有许多小型生产厂采用间歇法。微孔过滤膜，主要用于色谱分析中流动相及样品的过滤，易于堵塞，稳定性不理想，分子筛有选择吸附性，分子筛会短时间内吸附饱和，再生能耗就会很大，2008年12月15日本专利jp2008308500a公开了一种高纯度乙酸丁酯的生产方法，2018年10月19日cn108675932a公开了中空纤维超滤膜对乙酸乙酯进行超滤。2012年4月18日cn102417450a公开了精馏后微孔滤膜过滤得色谱级乙酸丁酯，2017年8月29日cn107098810a公开了一种制备电子级丙二醇甲醚醋酸酯的分离提纯方法醋酸酯具有溶解性能好、熔点低等特点，应用领域非常广泛。目前高纯醋酸酯已成功运用于锂离子电池电解液中，可有效改善电池的低温性能，解决了电池在低温状态下的容量发挥问题。而市场上多为工业级原料，其纯度达不到锂离子电池的使用要求，其中的微量杂质严重降低了锂离子电池的性能，只有电子级的醋酸酯才能应用于锂离子电池等电子电器领域。本领域技术人员亟待开发出一种电子级醋酸酯的生产方法以满足现有的应用市场和性能需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种电子级醋酸酯的生产方法。

2、一种电子级醋酸酯的生产方法，包括以乙酸和正丙醇或乙醇中其中一种为原料，包括以下步骤：

3、（1）乙酸泵入乙酸预热器进行预热，正丙醇或乙醇泵入醇预热器进行预热，两者按设定的配比混合后，连续从酯化釜的顶部进入，而催化剂则经催化剂储槽，以设定的流量从酯化釜的顶部流入，然后在酯化釜中进行酯化预反应，经反应精馏塔进料泵打入反应精馏塔精馏段和提馏段之间的进料塔板，产生回流液体后保持全回流5~10分钟，其中醋酸与正丙醇或乙醇按摩尔比1~1.2∶1，塔顶温度控制范围为95~108℃，压力范围为0.12~0.13mpa，塔底温度控制范围为104~116℃，压力范围为0.13~0.14mpa，酯化釜温104~116℃、压力0.12~0.15mpa和回流比0.4~0.6，连续进行反应精馏制备粗醋酸酯，沸点较低的气相送至脱轻塔，反应精馏塔底液相的组成为粗醋酸酯和硫酸，硫酸沉在底部，形成酸量较高的酸/酯混合物，将含酸量较高的酸/酯混合物泵到反应精馏塔精馏段的上方回用，所述催化剂为浓硫酸；（2）精制：控制0.4~0.45t/h流量送粗醋酸酯脱轻塔处理，脱轻塔顶为醋酸酯及微量轻组分，经冷凝器冷凝后，进入馏出罐，并泵一部分回流，一部分送精制塔顶缓冲罐，脱轻塔釜为醋酸酯及微量重组份，经泵送脱重塔，用脱重塔处理脱轻塔釜物料，脱重塔顶气相为醋酸酯，送气相醋酸酯到脱轻塔再沸器，换热后凝液经泵一部分回流，回流比0.6，一部分经冷却后送醋酸酯脱重塔馏出缓冲罐，经检验合格后送罐区得电子级醋酸酯，脱重塔釜为醋酸酯及微量重组分经冷却后送精制塔釜缓冲罐。

4、进一步的，所述醋酸乙酯、醋酸正丙酯中的其中一种。

5、进一步的，所述乙酸预热器和醇预热器温度控制范围为97~108℃，压力范围为125~150kpa。

6、脱轻塔的目的是脱除醋酸酯中的轻组分，即低沸物。

7、进一步的，所述脱轻塔是浮阀塔，操作条件为塔顶温度74~99℃，压力为0.01~0.015mpa。

8、脱重塔的目的是把醋酸酯中的高沸点物质除去。塔顶醋酸酯送醋酸酯脱轻塔再沸器，作为醋酸酯脱轻塔热源，换热后凝液，其中一部分送入塔顶作回流液其余部分经冷却后送醋酸酯脱重塔馏出缓冲罐，塔底物料是含有重组分的醋酸酯，被送往精制塔釜缓冲罐。

9、进一步的，所述脱重塔是浮阀塔，操作条件为塔顶温度82.5~106℃，压力为0.01~0.015mpa。

10、在反应精馏塔底部的液相组成中，硫酸沉在底部，采用耐酸泵，将底部含硫酸量较高的酸/酯混合物泵到反应精馏塔精馏段的上方，

11、反应精馏塔顶的气相它们通过管道直接进入到脱轻塔塔底，包括底高沸点的包括乙酸的组分，最终送往精制塔釜缓冲罐，继续进一步精制再用于进行酯化反应。

12、本发明的有益效果：

13、本发明利用酯化反应在硫酸作用下的可逆反应。醋酸酯的收率受到该反应化学平衡的限制，由于酯、水和醇之间存在三元最低共沸物，且最低共沸点低于乙醇与醋酸的沸点，共沸物中含醋酸酯，因此利用反应精馏使可逆反应生成的醋酸酯不断从塔顶蒸出，反应就会向正方向进行，从而增大了反应的转化率。利用脱轻塔和脱重塔组成的精制系统，脱除醋酸酯中的轻组分和重组分。

14、本发明相比现有技术具有如下优点：

15、在生产醋酸酯的传统工艺中，以浓硫酸作为催化剂只能间歇式生产。且催化反应到后期需要洗釜拉料，导致产生大量洗釜酸水。同时，酯化反应过程中生成的水能够与酯和未反应的醇共沸，需要后续多步蒸馏或者萃取才能从酯中脱除，分离产生的中间物流循环量大，需要消耗大量的蒸汽才能得到高纯度的醋酸酯，过程总能耗较高。通过酯化反应和精馏分离进行耦合，在单塔中可实现反应和分离的同时进行，工艺先进，转化率高，纯度高，且分离能耗低；采用塔式精馏热耦合工艺，以分离微量水分，分离效率高，产品收率高，产品纯度≥99.99%，将醋酸酯中杂质离子和水分子分离，保证醋酸酯的加工质量，提高醋酸酯的纯度。

技术特征：

1.一种电子级醋酸酯的生产方法，包括以乙酸和正丙醇或乙醇中其中一种为原料，反应生产醋酸酯，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的电子级醋酸酯的生产方法，其特征在于，所述醋酸酯为醋酸乙酯、醋酸正丙酯中的其中一种。

3.如权利要求1所述的电子级醋酸酯的生产方法，其特征在于，所述乙酸预热器和醇预热器温度控制范围为100~108℃，压力范围为125~150kpa。

4.如权利要求1所述的电子级醋酸酯的生产方法，其特征在于，所述脱轻塔是浮阀塔，操作条件为塔顶温度78~80℃，压力为0.01~0.015mpa。

5.如权利要求1所述的电子级醋酸酯的生产方法，其特征在于，所述脱重塔是浮阀塔，操作条件为塔顶温度85~88℃，压力为0.01~0.015mpa。

技术总结
本发明公开了一种电子级醋酸酯的生产方法，本发明属于醋酸酯生产技术领域，本发明实现了醋酸酯的高效连续化生产，利用反应精馏使可逆反应生成的醋酸酯不断从塔顶蒸出，进而提高了反应的转化率，低能耗、产率高、产品质量高，简化了分离流程，降低了分离成本，通过酯化反应和精馏分离进行耦合，在单塔中可实现反应和分离的同时进行，转化率高，纯度高，且分离能耗低，分离微量水分，分离效率高，产品纯度高，将醋酸酯中杂质离子和水分子充分分离，保证醋酸酯的加工质量，提高醋酸酯的纯度。

技术研发人员：徐西东
受保护的技术使用者：安徽瑞柏新材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11