[发明专利]一种生产己二酸二烷基酯的装置及其方法

说明书

本发明涉及一种生产己二酸二烷基酯的装置及其方法，装置包括反应精馏塔，产品采出塔和醇水分离塔，反应精馏塔包括反应段和位于反应段上的精馏段，设有两个进料口和三个出料口，产品采出塔包括精馏段和提馏段，设有三个出料口，醇水分离塔包括提馏段和精馏段，反应精馏塔的第一出料口与反应精馏塔的第二进料口相连接，反应精馏塔的第二出料口与醇水分离塔的进料口连接，反应精馏塔的第三出料口与产品采出塔的进料口连接。本发明用三塔耦联方式实现原料的循环使用，得到纯度99.9％以上己二酸二酯产品，并通过顶部回流和侧线采出设置控制反应精馏反应塔底部区域的温度，可以实现较低的醇酸进料比，使己二酸在反应精馏塔实现完全转化。

技术领域

本发明涉及精细化工领域，尤其是涉及一种生产己二酸二烷基酯的装置及其方法。

背景技术

己二酸二酯是重要的精细化工产品，可加氢制取1,6-己二醇，随着1,6-己二醇的广泛应用，市场对己二酸二酯的需求量也与日俱增。

工业上生产己二酸二酯的方法通常采用己二酸与甲醇为反应物的催化酯化反应生产己二酸二甲酯(DMA)。传统方法通常以硫酸或硝酸为催化剂采用间歇反应流程，造成设备腐蚀和三废处理问题。此外，由于存在平衡转化率限制，反应过程中需要移除酯化反应产物，以提高己二酸的转化率。工业上通常在反应体系中添加共沸带水剂(如环己烷)除水，增加了后续分离难度。

采用反应精馏技术可以实现DMA的连续生产，根据反应体系各组分沸点情况(如采用甲醇为原料：己二酸335.8℃；甲醇64.7℃；己二酸二甲酯DMA 230.7℃；水100℃；中间产物己二酸单甲酯MMA 253.6℃)，需要关注两方面技术问题：

首先，反应体系中原料醇较产物水更容易挥发从塔顶离开，原料己二酸沸点高比产品己二酸二酯更容易从塔底离开反应区。为了确保反应时间，现有方法采用预酯化方式增加了生产成本(魏晓霞等石油化工，2017,46卷第4期:444)；同时，为脱除酯化反应生成的水以实现己二酸的高转化率，往往采用较高的醇酸进料比(魏晓霞等石油化工，2017,46卷第4期:444；孙兰义等，CN201610628645.9)，导致能耗增加。

其次，酯化反应精馏通常采用的工业催化剂是强酸型大孔树脂，其使用温度要求在100℃以下。反应精馏用于类似己二酸与醇的酯化反应体系时，塔底部是重要的反应区(Tung S T,Yu C C.Effects of relative volatility ranking to the designofreactive distillation.AIChE J,2007,53(5):1278-1297)，尤其需要关注强酸树脂催化剂的使用温度限制。众所周知，普通精馏塔内温度从塔顶到塔釜逐渐升高；反应精馏塔温度变化较复杂，对于放热不剧烈的己二酸酯化反应情况，塔釜温度仍是或接近塔内的最高温度。降低反应精馏塔操作压力需要增加塔径，并影响塔顶甲醇冷凝。

专利201610628645.9和201610634150.7分别公开了一种采用己二酸与甲醇为反应物的催化酯化反应生产己二酸二甲酯装置和方法，高沸点的己二酸二甲酯都在反应段上方出料，尽管降低反应精馏塔操作压力为常压以下，其反应区的温度仍在100℃以上，会超过催化剂的耐热温度。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种生产己二酸二烷基酯的装置。

本发明的另一个目的是提供一种生产己二酸二烷基酯的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种生产己二酸二烷基酯的装置，包括反应精馏塔，产品采出塔和醇水分离塔，