[发明专利]一种生产乙酸乙酯的方法

说明书

本发明涉及一种生产乙酸乙酯的方法，属化工技术领域。

乙酸乙酯为无色而有香味的液体，乙酸乙酯是清漆、香料等的主要成分，为许多类树脂的高效溶剂，是一种用途非常广泛的精细化工产品。

目前国内外生产主要有两种方法：①以乙酸和乙醇为原料、浓硫酸为催化剂的直接酯化法；②用烷氧基铝为催化剂，将乙醛进行缩合反应生成乙酸乙酯。国内主要采用直接酯化法生产乙酸乙酯，生产厂家有近百余家，规模从1万吨/年到1千吨/年不等，其生产流程的主要缺点是能耗高，浓硫酸腐蚀生产设备及废酸排放严重污染环境。

本发明的目的是推出一种生产乙酸乙酯的方法，针对传统工艺中浓硫酸污染环境，腐蚀设备及能耗高的缺点，在开发新型非高分子固体酸催化剂PMB-Ⅱ和高分子类固体酸催化剂强酸性阳离子交换树脂THNK-9的基础上，结合本教研组的高效分离技术-加盐萃取精馏技术，开发了新的绿色节能工艺流程-固体酸连续催化酯化反应精馏-加盐萃取精馏联合法。

本发明推出的生产乙酸乙酯的方法，包括以下各步骤：

1、在溶剂回收塔的塔釜预先配制萃取剂，其中的萃取剂为乙二醇和复合盐，复合盐占塔釜容量的10％～15％；

2、在酯化塔釜中预置乙酸及固体酸催化剂，两者之比：乙酸∶固体酸催化剂=1∶0.005～0.01，将其加热至95℃～105℃，使塔釜物料经过换热器进入塔上段的进料口；

3、在预反应器内装填固体酸催化剂，装填高度为0.8～1.2米，使摩尔比为1∶1的乙酸与乙醇在该反应器中，于70～85℃下，反应25～35分钟，完成预反应后，进入酯化塔下段进料口；

4、同时连续向酯化塔内通入摩尔比为1∶1的乙醇和乙酸，使酯化塔内釜液的循环量为酯化塔下段进料量的1/3～1/5，在酯化塔塔顶得到乙酸乙酯与水的二元共沸物；

5、上述二元共沸物蒸汽直接进入加盐萃取精馏塔下段进料口，同时使萃取剂进入萃取精馏塔上段进料口，其中萃取剂与二元共沸物进料量的比为1～2∶1，塔顶即得到本发明的乙酸乙酯。

本发明的部分产品回流至酯化塔塔顶，用于带出乙醇中和酯化反应产生的水；萃取精馏塔塔釜采出被稀释的萃取剂，进入萃取剂回收塔中减压精馏脱水后循环使用。    

上述第一步所用的萃取剂中的复合盐可为：NaOH、醋酸钠或K₂CO₃中的任何一种；上述第二，三步中所用的固体酸催化剂可为：D001、苯磺酸、D72、D61、苯甲酸或甲基苯磺酸中的任何一种，其中的D001、D72和D61由天津南开大学树脂厂提供。

本发明与已有技术相比，具有以下特点：

1、优化酯化反应条件，将以往的液相酯化反应改进为在汽液混合相酯化反应，其反应的平衡常数K比同样条件下液液反应平衡常数K要高出4倍，大大提高了酯化反应效率；

2、开发了固体酸催化剂，这种新型催化剂在催化效果上与传统的催化剂相同，既不腐蚀设备，免除后处理的中和过程，不污染环境；

3、引入了高效分离技术-加盐萃取精馏，大大简化了工艺和设备，降低了能耗和运行费用；该技术曾成功应用于制取无水乙醇，技术成熟。

本发明的优点是：最大限度的提高了酯化反应速率；开发了新型酯化反应催化剂，减少了环境污染，节约了设备维修与维护成本；简化了反应与分离流程，提高了热利用率，降低了能耗，降低了设备投资费用和运行费用，降低了生产成本；生产装置可操作性好，工艺条件稳定；产品质量可达到国标优级品的标准。在技术指标、经济效益、操作等方面都优于国内的原有工艺。

附图说明：

图1是本发明方法的工艺流程图。

以下介绍本发明的实施例。

实施例1：