[发明专利]一种由苯生产乙酸环己酯的方法

说明书

技术领域

本发明属于化工生产领域，具体涉及一种由苯生产乙酸环己酯的方法。

背景技术

乙酸环己酯是无色或淡黄色透明液体，有香蕉和苹果香味，是一种常用的有机香精原料，广泛用于食品、饮料及化妆品行业，同时由于乙酸环己酯对于树脂等有良好的溶解性能，也常用作涂料、油漆等的溶剂，其结构式如下所示：                                                。

通常，乙酸环己酯是在浓硫酸的催化下由乙酸和环己醇酯化反应而得，硫酸虽然有活性好、价廉等优点，但它易导致副反应(如磺化、氧化、异构化等)，产品质量不好，设备腐蚀严重，同时会产生大量的废液，污染环境。CN102060697A公开了一种乙酸环己酯的合成工艺，其采用甲苯磺酸铜为催化剂，在反应釜内由乙酸和环己醇酯化得到乙酸环己酯，但酯收率偏低，催化剂及产品后续分离困难。随着苯选择性加氢制备环己烯技术的发展，环己烯比环己醇更易得到，而由乙酸与环己烯反应制备乙酸环己酯的工艺有了工业应用的前景。CN1072405A公开了一种乙酸环己酯的制备方法，其采用杂多酸为催化剂，在反应釜内由乙酸与环己烯酯化得到乙酸环己酯，但环己烯转化率偏低，酯选择性和收率也偏低，催化剂及产品后续分离较难。

    目前，工业上环己烯的制备大都采用苯选择性加氢路线，而苯选择性加氢制备环己烯的反应产物为苯、环己烯和环己烷的混合物，由于其沸点非常接近，常规精馏很难将其分离。工业上常采用萃取蒸馏的办法，在三个串联的蒸馏塔中将产物分出来，设备投资和能耗均较大，操作比较复杂。同时，苯选择性加氢不可避免的产生环己烷副产物，其附加值较低，不利于苯资源的高效、合理利用。

发明内容

本发明的目的是为克服现有技术的不足，提供一种由苯生产乙酸环己酯的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

    一种由苯生产乙酸环己酯的方法，该方法包括如下步骤：(1)加氢反应：苯与氢气在加氢反应器内进行选择性加氢反应，加氢产物包括苯、环己烯和环己烷；(2)酯化反应：加氢产物在催化剂作用下，加氢产物中的环己烯与乙酸发生酯化反应生成乙酸环己酯；(3)酯化产物分离：酯化反应后的乙酸环己酯、乙酸、苯和环己烷的混合物经蒸馏分离，乙酸循环回酯化反应器；(4)脱氢反应：酯化产物分离后的苯和环己烷一起经过脱氢反应器，然后循环回苯加氢反应器。

根据本发明方法，所述苯加氢反应，即在催化剂和反应条件下，苯与氢气在加氢反应器内接触，加氢产物为苯、环己烯和环己烷的混合物。该反应采用贵金属加氢催化剂，在反应改性剂作用下进行，反应器及反应方式可以采用釜式连续加氢反应工艺，也可以采用管式连续加氢反应工艺。

根据本发明方法，苯加氢反应优选采用釜式加氢反应方法，在加氢催化剂和改性剂作用下，以及反应压力3-8MPa，反应温度130-170℃，反应浆液与苯进料体积比1-5：1，搅拌速率600-1200转/分和停留时间5-40分钟的条件下进行加氢反应，加氢产物为苯、环己烯和环己烷的混合物。

根据本发明加氢方法，所述反应浆液为加氢催化剂、改性剂和水的混合物，其中，反应浆液中加氢催化剂含量为0.2-1.8质量%、改性剂含量10-30质量%。

根据本发明加氢方法，所述加氢催化剂包括活性组分元素和助剂组分元素，活性组分元素为Ru、Rh、Pt、Pt中的一种或几种，优选Ru；助剂组分元素为Zn、Fe、Co、Sm、Eu、Yb中的一种或几种。其中，助剂组分元素与活性组分元素的摩尔比为1：1-15，采用常规沉淀方法制备。

根据本发明加氢方法，所述改性剂为ZnSO₄、FeSO₄、CoSO₄中的一种或几种。

根据本发明方法，所述酯化反应，即加氢产物在催化剂和反应条件下，与乙酸在酯化反应器内接触，加氢产物中的环己烯与乙酸反应生成乙酸环己酯。该反应可以采用连续反应，如催化蒸馏反应器，催化剂采用固体酸，如强酸性阳离子交换树脂、固体超强酸、杂多酸或分子筛等。该反应也可以采用间歇反应，如釜式反应器，催化剂可以采用液体酸，如硫酸、离子液体等，也可以采用固体酸，如强酸性阳离子交换树脂、固体超强酸、杂多酸或分子筛等。根据本发明所述的酯化反应方法，所述加氢产物与乙酸的酯化反应可以根据常规的烯酸酯化反应条件实施。针对本发明方法，加氢产物与乙酸的酯化反应优选在催化蒸馏反应器内进行，催化剂优选固体酸催化剂。