[发明专利]一种醋酸仲丁酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种醋酸仲丁酯的合成方法，具体是以C4烯烃及醋酸为原料，在加压固定床反应器中连续反应后精馏提纯制得醋酸仲丁酯(SBAC)。

背景技术

醋酸仲丁酯，即醋酸仲丁酯，分子式为：CH₃COO(CH₃)CHCH₂CH₃，分子量116.16，是醋酸丁酯的四种异构体之一，为无色，易燃，带有水果香味的液体。醋酸仲丁酯主要作以下用途：(1)作香料；(2)作溶剂，醋酸仲丁酯对许多物质具有良好溶解性，工业上它可用作制造硝基纤维素漆、丙烯酸漆、聚氨酯漆等的溶剂，这些漆类可用作飞机机翼涂料、人造皮革涂料、汽车涂料等，醋酸仲丁酯也可用于赛璐珞制品、铜板纸、漆皮等的制造；(3)可用作药物吸收促进组分；(4)作反应介质组分；(5)作金属清洗剂组分醋酸仲丁酯可以用作金属清洗剂组分，清除金属表面的涂料。

目前，工业上常见的生产醋酸仲丁酯的工艺路线主要有两种：醇酯化法和烯烃醋酸加成法。

前者包括仲丁醇和醋酸酯化反应及仲丁醇与醋酸酐反应。由于该类工艺通常采用强酸性催化剂，包括浓硫酸、甲基磺酸、氨基磺酸等，该工艺存在许多问题，如：副产物偏多，废水废料处理麻烦，设备腐蚀严重、能耗偏高。

烯烃法合成醋酸仲丁酯是在酸性催化剂作用下无水冰醋酸和正丁烯加成反应而直接合成。合成所用催化剂可包括固体酸催化剂和液体酸催化剂，前者包括阳离子交换树脂、固体磷钼酸等；后者包括硫酸、对甲苯磺酸等。这里指的烯烃主要是指石油裂解气中的C4非饱和烃。但随着M TBE装置的建设和聚乙烯对1-丁烯的需求，剩余C4组分中的正丁烯浓度得以提高，这使得用烯烃法生产醋酸仲丁酯比其它工艺具有更好的经济性能。主要体现在一下几个方面：

1、来自石化厂的C4烯烃资源价廉，生产成本比传统的酸醇合成有更大的优势。

2、该工艺采用固定床反应器，采用强酸树脂作催化剂，降低了设备腐蚀，副废料大大减少。

3、原料醋酸和C4烯烃(主要是指1-丁烯和2-丁烯)一步加成反应合成醋酸仲丁酯，选择性高，工艺成本也较传统的工艺更有优势。

发明内容

本发明涉及一种醋酸仲丁酯的合成方法，具体是以C4烯烃、醋酸为原料，在加压固定床反应器中连续反应后经精馏提纯制得醋酸仲丁酯(SBAC)。

本发明方法如下：

通过加压操作，原料醋酸和C4烯烃均以液态形式同向连续通过连续式催化固定床，其中小部分的C4烯烃与醋酸合并后进入1#和2#反应器，余下C4烯烃与1#和2#反应器的生成物合并进入3#反应器；经3#反应器后小部分产出物作为初步精馏塔4的进料，其余部分循环至3#反应器的进口。

本发明中，固定床所用的催化剂为大孔强酸性阳离子交换树脂，具体包括有：D072、D061、NKC-9等及复合型催化剂CX。催化剂采用常见的催化剂载体如：SiO2，Al2O3、空心陶瓷球、膨胀珍珠岩、高岭土、膨润土中的几种及辅助剂X混配制得。负载率为10-30％，焙烧温度取450-700℃。

本实验所采用的C4原料为工业提纯的1-丁烯(含量大于95w％)，醋酸为工业级(含量大于99w％)。

实验中，醋酸的进料空速为0.1-2h^-1，1-丁烯与醋酸按摩尔比1.2∶1-2∶1进料。C4烯烃进入3#固定床反应器的比例约占总烯烃进料的50-80w％。3#固定床反应器所采用的循环比为1-10。

原料均进反应器前需经过预热器预热至70-110℃。1#、2#及3#固定床反应器中的温度通过夹套冷却水控制在60-100℃。

固定床反应器通过氮气加压，压力控制为0.5-5MPa。醋酸反应转化率达到70-90％。

附图说明

图1为本发明的利用醋酸及正丁烯合成醋酸仲丁酯的方法。

其中：1-固定床反应器；2-固定床反应器；3-固定床反应器；4-初步精馏塔；5-分相器。

具体实施方式

实施例1：