[发明专利]制备乙酸乙烯酯的方法

说明书

本发明涉及在多相催化的连续气相过程中通过使乙烯在反应器中 与乙酸和氧气反应来制备乙酸乙烯酯单体的方法，其中在能量上优化 了对所得产物流的加工。

乙酸乙烯酯单体在连续过程中制备，其中将经纯化的产物流进行 再循环(循环气系统)。在多相催化气相过程中，乙烯与乙酸和氧气经 过固定床催化剂反应，该固定床催化剂通常包含在载体材料上的钯盐 和碱金属盐，并还可额外地用金、铑或镉掺杂。

通常在1至30巴的压力和130℃至200℃的温度下，在固定床管 式反应器(或者流化床反应器)中，乙烯、氧气和乙酸反应物在放热 反应中被转化成乙酸乙烯酯单体：

C₂H₄+CH₃COOH+1/2O₂→CH₃COOCH＝CH₂+H₂O

在副反应中，乙烯被氧化成CO₂：

C₂H₄+3O₂→2CO₂+2H₂O

在乙酸乙烯酯单体的制备过程中，使主要由乙烯、二氧化碳、乙 烷、氮气和氧气组成的气体混合物循环。在该固定床管式反应器的上 游，将该气流与乙酸、乙烯和氧气反应物混合，并用蒸汽驱动的热交 换器将其恢复到反应温度。在该固定床管式反应器的上游，通常通过 蒸汽驱动的乙酸饱和器(乙酸蒸发器)使该循环气富含乙酸。

流出该反应器的产物气流主要包含乙酸乙烯酯单体、乙烯、乙酸、 水、氧气、CO₂和惰性的气体：氮气、氩气、甲烷和乙烷。经反应后， 将该乙酸乙烯酯单体反应产物、未转化的乙酸、水以及其他可冷凝的 组分从该循环气冷凝排出并送去加工。将未冷凝的乙酸乙烯酯单体在 用乙酸操作的涤气器中洗涤。用通常以蒸汽驱动的各种蒸馏方法使该 冷凝的乙酸乙烯酯单体和水产物以及未转化的乙酸相互分离，并将剩 余的含乙烯的循环气经压缩后返回。

在被再循环至反应器之前，在循环气压缩机的加压侧分出循环气 的分支流，将该循环气的分支流送至CO₂涤气器(CO₂吸附/解吸)去 除CO₂，并在去除CO₂后将该循环气的分支流返回至该压缩机的吸入 侧。在去除CO₂之前，通常在塔(水洗器)中通过加入乙酸和水除去 此分支流中的乙酸乙烯酯单体。将此塔的塔底产物(其包含水、乙酸 和VAM)在用工艺蒸汽加热的共沸蒸馏塔中分离。

在CO₂洗涤的工艺步骤中的问题在于，由于洗涤过程中会产生压 降，需要在吸入侧返回该分支流，其缺点是不得不将该分支流全部再 次压缩(额外的压缩机负荷)。此外，该吸入侧再循环还需要将已经纯 化的分支流经压缩后再次送入未经纯化的循环气流，并将该已经纯化 的分支流部分地送去进行CO₂洗涤。

CO₂洗涤的现行工艺步骤的另一个缺点在于在共沸蒸馏塔中分离 在循环气涤气器中洗涤后获得的粗乙酸乙烯酯单体的能量消耗。

针对此背景，本发明的目的是在能量上优化为了CO₂洗涤而分出 的分支流的加工。

DE 10 2006 038 689A1公开了使用蒸汽饱和的CO₂流(获自在CO₂洗涤中的二氧化碳解吸塔)的热含量来加热纯乙酸乙烯酯单体塔的塔 底。缺点在于使用气相传热介质时的不良传热。而且，由于相对较低 的蒸汽比例，该CO₂流的热含量非常低。

本发明提供在多相催化的连续气相过程中制备乙酸乙烯酯单体的 方法，该方法通过使乙烯在反应器中与乙酸和氧气反应，并且

a)将主要包含乙烯、乙酸乙烯酯单体、乙酸、水、二氧化碳和另 外的惰性气体的产物气流分离，和

b)将包含乙烯和CO₂的循环气流再循环至反应器，其通过

c)在再循环至反应器之前，在循环气压缩机中压缩该循环气流， 和

d)在该循环气压缩机的吸入侧或加压侧分出循环气的分支流，并 将该循环气的分支流送去进行CO₂洗涤，和