[发明专利]一种乙酸异丙酯的制备方法

说明书

本发明公开了一种乙酸异丙酯的制备方法，包括丙烯与乙酸在固定床反应器内完成催化合成反应；反应后的混合物经预热后送入脱轻塔，乙酸异丙酯、水、丙烯从塔顶采出，经过冷凝后，将乙酸异丙酯全回流至脱轻塔内，冷凝水外排，丙烯以不凝气形式排放，乙酸和乙酸异丙酯的混合物由塔釜采出并通过与反应后的混合物换热后送入产品分离塔；乙酸和乙酸异丙酯在产品分离塔内分离，塔顶物料冷凝后一部分回流至分离塔内，一部分作为乙酸异丙酯产品采出，乙酸由塔釜侧线采出并返回至固定床反应器循环利用，C9烯烃及C12烯烃作为重组分由塔釜脱除。本发明的乙酸异丙酯制备方法具有反应条件温和、产物分离流程简单且能耗低的优点。

技术领域

本发明涉及化合物的技术领域，尤其涉及一种乙酸异丙酯的制备方法。

背景技术

乙酸异丙酯为无色透明液体，具有水果香味，是中国GB2760-86规定的允许使用的食用香料之一。由于其具有易挥发性，可与醇、酮、醚等多数有机溶剂混溶，因此被称为万能溶剂。主要用作涂料、印刷油墨溶剂，工业脱水剂，药物生产中的萃取剂及香料组分等。

传统的乙酸异丙酯生产工艺是将乙酸和异丙醇在浓硫酸催化剂作用下进行酯化反应，然后再经过分离、中和、沉淀和精馏等过程，得到乙酸异丙酯产品。但该工艺存在设备腐蚀严重、副反应多、产物分离复杂、废水处理困难、生产成本高等问题。

近年来，采用丙烯与乙酸催化合成乙酸异丙酯的新工艺越来越受到人们关注，与传统醇酸酯化工艺相比具有生产成本低、无污染、反应条件温和等优点，正在逐步取代传统工艺被广泛应用。

中国专利CN1483717A公开了一种乙酸异丙酯的合成工艺及其催化剂的制备方法，其工艺为：采用固定床反应器，使用固体催化剂，在气-液-固三相反应的条件下进行反应，固体催化剂包括改性树脂催化剂、硅胶负载杂多酸催化剂、硅胶负载磷酸催化剂以及超强酸催化剂，反应温度为80℃-125℃，丙烯压力为0.8-1.4MPa，乙酸进料空速为1.0-2.8h-1，丙烯进料空速为80-108h-1，乙酸与丙烯摩尔比为1:1.05-1.8；该发明还包括负载杂多酸催化剂、改性树脂催化剂、超强酸催化剂等的制备方法。

中国专利CN102757341A公开了一种醋酸异丙酯的制备方法，采用含有低浓度丙烯的催化干气(包括催化裂化、催化裂解和热裂解装置)为原料，利用多个固定床反应器串联反应系统，将醋酸由第一个反应器进入，干气按一定比例分股进入各反应器，在反应温度130-200℃、压力2.0-3.0MPa、醋酸与丙烯的摩尔比例1.3-4.4、丙烯的重时空速0.1-0.37h-1的条件下，与固体酸催化剂接触转化为醋酸异丙酯。

中国专利CN106800509A公开了一种生产醋酸异丙酯的方法，包括将含丙烷的气体物料在脱轻催化剂的作用下进行脱轻反应，得到含丙烯的第一产物；再将所述含丙烯的第一产物与醋酸进行非接触式换热，经加压后，无需加热，在加成催化剂的作用下进行加成反应，得到醋酸异丙酯。

上述专利公开内容中反应工艺条件各不相同，各具特点和优势，但均未提及反应后产物的分离工艺过程。

中国专利CN104744248B公开了一种由丙烯与乙酸反应制备乙酸异丙酯的方法，包括将惰性组分与丙烯和乙酸混合后送入固定床反应器进行反应，反应后的混合物送入脱重组分塔脱除重组分，乙酸通过侧线采出返回至反应系统进行循环利用，脱重组分塔的塔顶产物经冷凝送入脱轻组分塔后进行进一步的分离，脱轻组分塔的塔顶产物经冷凝后一部分返回至塔顶进行回流，一部分返回至反应系统进行回收利用，乙酸异丙酯产品通过塔底侧线采出。该方法通过引入惰性组分，有效回收了未反应的丙烯原料。

美国专利US005384426公开了一种有效制备高纯度乙酸异丙酯的工艺过程，通常使用的催化剂是酸性阳离子交换树脂，反应可气相、液相，也可是气-液混合相，n(乙酸)∶n(丙烯)＝1∶2。该方法中涉及乙酸异丙酯的分离工艺，通过闪蒸、多塔精馏分离得到纯度为99.9％的乙酸异丙酯产品，同时将乙酸返回至反应系统循环利用。该方法分离工艺流程相对复杂，分离能耗较高。

发明内容