乙酸酯和乙二醇的联产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种己酸醋和己二醇的联产方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]己酸醋是重要的有机溶剂，广泛应用于涂料、黏合剂、医药等诸多领域。随着世界 环保要求的加强和人们环保意识的提高，己酸醋将逐渐替代涂料、胶黏剂等产品中的甲己 丽、甲苯、苯等对环境和人类有害的溶剂。传统的己酸醋类生产工艺流程，大多是W酸与醇 反应，然后经历一连串的分离过程，流程长，能耗高。但大多数醋化生产工艺过程，均存在 酸、醇、醋与水的分离问题，体系存在醇一水、醇一醋、醋一水二元共沸物，醇一水一醋H元 共沸物，分离过程复杂，能耗高。利用反应蒸觸工艺可打破热力学平衡限制、提高反应速度 和转化率、简化设备、节省设备投资，降低能源消耗（[德]松德马赫尔，金勒编.反应蒸觸 [M].朱建华译.北京：化学工业出版社，2005)。但反应蒸觸工艺和传统工艺一样都无法 消除水与反应物和反应产物的共沸问题，因此解决共沸问题，可进一步简化生产工艺，降低 生产能耗。
[0004]己二醇是非常重要的有机化工原料，主要用来生产聚醋纤维（PET)、塑料、橡胶、聚 醋漆、胶粘剂、非离子表面活性剂、己醇胺W及炸药，也大量用作溶剂、润滑剂、增塑剂和防 冻剂等，其中W生产聚醋需求量最大、增长最快。传统石油路线采用己帰直接氧化制E0，E0 直接水合制EG,水作为亲核试剂，与E0发生取代开环反应生成EG,生产技术主要被甜化L、 SD和DOW3家公司垄断。目前中国己二醇装置的现状，技术路线落后，己二醇的选择性低， 装置物耗高；水比高，生产工艺复杂，流程长，能耗高；规模小，市场竞争力不强。目前国外 先进的环氧己焼水合装置，己二醇收率已经能达到99%W上，己二醇的单耗比中国低10% (赵風，李维真，谷彦丽.环氧己焼水合制己二醇的现状、技术进展及建议[J].化工进 展，2009，（S1))。
[0005] 反应蒸觸生产己酸醋工艺具有工艺流程简单、设备投资和操作费用低等优点，研 究者从20世纪30年代就已经开始进行了理论和实验研究。但除己酸甲醋工业化之外，其 余己酸醋类尚未工业化成功。己酸醋生产工艺由于醋化反应生成水与己酸醋、醇形成多种 共沸物导致分离能耗高、流程复杂、废水排放多等问题。
[0006] 环氧己焼水合生产己二醇目前主要采用管式或列管式反应器，用水等冷却介质迅 速撤走热量，使反应器安全运行。
[0007] 环氧己焼水合反应生产己二醇正好需要加入水，环氧己焼与水反应速度快，在反 应精觸培中环氧己焼浓度低，环氧己焼与己二醇继续反应生成二甘醇和H甘醇的量极低。 反应精觸生产己酸醋再沸器需要提供热量，可W充分利用水合反应的反应热，降低再沸器 负荷。
【发明内容】
[000引本发明所要解决的技术问题是传统己酸醋生产工艺中存在的由于醋化反应生成 水与己酸醋、醇形成多种共沸物，导致分离能耗高、流程复杂、废水排放多等问题，提供一种 新的己酸醋和己二醇的联产方法。该方法具有分离能耗低、流程简单、废水排放少等优点。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下；一种己酸醋和己二醇的联产 方法，在酸性催化剂存在的条件下，醇和环氧己焼的混合物与己酸反应，联产己酸醋和己二 醇，包含W下步骤： a) 在单个反应精觸培上部加入己酸，下部加入醇和环氧己焼的混合物；己酸进料位置 到培顶为精觸段，己酸进料位置与醇和环氧己焼的混合物进料位置之间为反应段，醇和环 氧己焼的混合物进料位置到培蓋为提觸段； b) 精觸段填充填料，反应段填充酸性催化剂和填料，提觸段填充填料； C)己酸和醇发生醋化反应生成己酸醋，同时环氧己焼与醋化反应生成的水发生水合反 应生成己二醇； d)通过反应精觸培的精觸作用，反应精觸培培顶得到己酸醋产品，培蓋得到己二醇产 品。
[0010] 上述技术方案中，醇优选为选自Cl正构或异构醇类中的至少一种，更优选为 选自己醇、异丙醇、正丙醇或正下醇中的至少一种；醇与己酸的摩尔比优选为1:广1.25:1 ; 醇与环氧己焼的摩尔比优选为1:广1. 25:1 ;反应精觸培的理论培板数优选为45^65块， 培顶操作温度优选为65^14(TC，培顶操作压力优选为10(Tl50kPa，培蓋操作压力优选 为12(Tl80kPa，培蓋操作温度优选为18(T24(rC，回流比优选为广5 ;反应精觸培的理 论培板数更优选为5(T65块，培顶操作温度更优选为75^125 C，培顶操作压力更优选为 100~120kPa，培蓋操作压力更优选为130~150kPa，培蓋操作温度更优选为190~21(TC，回流 比更优选为2^4 ;反应精觸培反应段的理论培板数优选为1(T20块，精觸段的理论培板数优 选为1(T30块，提觸段的理论培板数优选为1(T20块。
[0011] 醋化反应：
【主权项】
1. 一种乙酸酯和乙二醇的联产方法，在酸性催化剂存在的条件下，醇和环氧乙烷的混 合物与乙酸反应，联产乙酸酯和乙二醇，包含以下步骤： a)在单个反应精馏塔上部加入乙酸，下部加入醇和环氧乙烷的混合物；乙酸进料位置 到塔顶为精馏段，乙酸进料位置与醇和环氧乙烷的混合物进料位置之间为反应段，醇和环 氧乙烷的混合物进料位置到塔釜为提馏段； b )精馏段填充填料，反应段填充酸性催化剂和填料，提馏段填充填料； c) 乙酸和醇发生酯化反应生成乙酸酯，同时环氧乙烷与酯化反应生成的水发生水合反 应生成乙二醇； d) 通过反应精馏塔的精馏作用，反应精馏塔塔顶得到乙酸酯产品，塔釜得到乙二醇产 品。
2. 根据权利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的联产方法，其特征在于所述醇选自CTQ 正构或异构醇类中的至少一种。
3. 根据权利要求2所述的乙酸酯和乙二醇的联产方法，其特征在于所述醇选自乙醇、 异丙醇、正丙醇或正丁醇中的至少一种。
4. 根据权利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的联产方法，其特征在于醇与乙酸的摩尔比 为 1:1 ~1. 25:1。
5. 根据权利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的联产方法，其特征在于醇与环氧乙烷的摩 尔比为1:1~1. 25:1。
6. 根据权利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的联产方法，其特征在于所述反应精馏塔的 理论塔板数为45~65块，塔顶操作压力为10(Tl50kPa，塔顶操作温度为65~140°C，塔釜操作 压力为12(Tl80kPa，塔釜操作温度为18(T240°C，回流比为1~5。
7. 根据权利要求6所述的乙酸酯和乙二醇的联产方法，其特征在于所述反应精馏塔的 理论塔板数为50-65块，塔顶操作压力为10(Tl20kPa，塔顶操作温度为75~125°C，塔釜操作 压力为130~150kPa，塔釜操作温度为19(T210°C，回流比为2~4。
8. 根据权利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的联产方法，其特征在于所述反应精馏塔反 应段的理论塔板数为ΚΓ20块。
9. 根据权利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的联产方法，其特征在于所述反应精馏塔精 馏段的理论塔板数为ΚΓ30块。
10. 根据权利要求1所述的乙酸酯和乙二醇的联产方法，其特征在于所述反应精馏塔 提馏段的理论塔板数为ΚΓ20块。
【专利摘要】本发明涉及一种乙酸酯和乙二醇的联产方法，主要解决现有乙酸酯生产工艺由于生成水形成多种共沸物导致分离能耗高、流程复杂的技术问题。本发明通过采用在酸性催化剂的存在的条件下，在单个反应蒸馏塔中上部加入乙酸，下部加入C1~C5醇、环氧乙烷，乙酸和醇发生酯化反应生成乙酸酯和水，环氧乙烷与酯化反应生成的水反应联产乙二醇，塔顶得到乙酸酯，塔釜得到乙二醇的技术方案，较好地解决了该问题，可用于乙酸酯和乙二醇的联产工业生产中。
【IPC分类】C07C67-08, C07C29-10, C07C69-14, C07C31-20
【公开号】CN104829451
【申请号】CN201310512321
【发明人】胡松, 杨卫胜, 翟仲曦, 刘银川, 李俊杰
【申请人】中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2014年2月8日