專利名稱：乙酸乙酯脫水提純的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)化合物的提純方法，特別涉及一種乙酸乙酯脫水提純的方法。
背景技術(shù)：
乙酸乙酯是一種重要的化工原料，在香料、醫(yī)藥及油漆工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。工業(yè)上生產(chǎn)醋酸乙酯是以乙酸和乙醇為原料，濃硫酸為催化劑在反應(yīng)釜中進(jìn)行的。在提純醋酸乙酯的過(guò)程中，由于產(chǎn)物水和乙醇能與醋酸乙酯形成二元和三元恒沸物，常溫下也部分互溶，給醋酸乙酯的提純帶來(lái)了很大的困難。目前工業(yè)上主要是利用醋酸乙酯-乙醇-水的恒沸組成與常溫下互溶度的差別，進(jìn)行循環(huán)精餾-冷凝-回流脫水，該方法主要包括兩個(gè)部分，第一部分為乙酸、乙醇在反應(yīng)器中合成乙酸乙酯，第二部分為從生成的酯、醇和水的混合物中經(jīng)過(guò)三級(jí)精餾分離出濃度在99％以上的乙酸乙酯。第二部分是一個(gè)典型的化工分離過(guò)程。在此過(guò)程中，利用乙酸乙酯與水部分互溶的性質(zhì)，在分層器中讓酯相回流脫水，水相送到回收塔，逐步把恒沸精餾的塔頂恒沸物(采出的酯、水、醇)中的水除去，使酯的純度不斷提高。因恒沸組成的含水量與常溫下部分互溶的含水量相差較小，使回流酯的帶水能力很差，導(dǎo)致酯化塔和脫水塔的回流比很大，使醋酸乙酯的生產(chǎn)能耗很高。
邱學(xué)青、蔡進(jìn)團(tuán)等人研究通過(guò)添加促進(jìn)劑影響酯-水二元體系互溶度而改變?nèi)M分的液-液平衡，達(dá)到常溫下分出水，提純醋酸乙酯的目的，并提出了工業(yè)生產(chǎn)醋酸乙酯的一種節(jié)能的分離方法。該方法在上述三級(jí)精餾分離方法的基礎(chǔ)上增加了一套萃取裝置和促進(jìn)劑回收裝置，使得從酯化塔出來(lái)的粗酯，先經(jīng)促進(jìn)劑脫水處理后，一部分回流酯化塔，其余輸送到脫水塔。
上述工藝流程的缺點(diǎn)在于受乙酸乙酯帶水量制約，酯化塔現(xiàn)有回流比偏高，造成裝置能耗較高，工藝流程設(shè)計(jì)存在不合理之處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了乙酸乙酯脫水提純的方法，通過(guò)精餾塔即可同時(shí)完成乙酸乙酯的脫水和精制除酸，分離出高純度的乙酸乙酯，明顯的降低能耗。
本發(fā)明的乙酸乙酯脫水提純的方法包括如下步驟(1)將溫度為75℃～78℃，含有水、乙酸、乙醇的粗乙酸乙酯從精餾塔中部進(jìn)入塔內(nèi)，形成乙醇、水和乙酯三元共沸物；(2)三元共沸物精餾后在塔頂?shù)玫胶幸掖?、水和少量乙酸乙酯的頭油，塔底得到含有乙酸的殘留液，塔中得到乙酸乙酯；(3)將殘留液從塔底排出；將頭油從塔頂抽出，冷凝后，進(jìn)行分相處理，得到水和油相，將水排出，部分油相回流，回流比為6～11∶1，其余油相回收；(4)將塔中得到的乙酸乙酯冷卻，部分回流，其回流比為1～5∶1，其余乙酸乙酯為本發(fā)明制得的成品。
本發(fā)明的優(yōu)選方案所述精餾塔中，塔內(nèi)壓力為1.0am～1.3am，塔頂溫度為70℃～78℃，塔中溫度為80℃～87℃，塔底溫度為83℃～90℃。
本發(fā)明通過(guò)流程耦合對(duì)相應(yīng)的精餾過(guò)程進(jìn)行集成改進(jìn)，采用帶中段抽出的復(fù)雜精餾塔耦合了目前工藝中的脫水塔、成品精餾塔，使得廢水及輕組分從塔頂采出，含部分醋酸的塔底重料從塔底排出，乙酯成品從塔中采出。本發(fā)明將脫水塔、成品塔兩套設(shè)備耦合集成，比傳統(tǒng)工藝使用的設(shè)備更簡(jiǎn)化，從根本上提高了分離效率、減少了設(shè)備投資以及降低了操作費(fèi)用。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明將脫水塔和成品塔耦合集成，達(dá)到了過(guò)程強(qiáng)化，流程精簡(jiǎn)的目的，減少了設(shè)備投資費(fèi)，操作費(fèi)。
(2)本發(fā)明的方法可以在原裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，適合于現(xiàn)有的常規(guī)用乙醇、乙酸酯化合成乙酸乙酯的生產(chǎn)流程改造。
(3)本發(fā)明的方法使能耗下降46％，設(shè)備投資費(fèi)用減少25％，按年產(chǎn)2萬(wàn)噸乙酸乙酯計(jì)，每年可節(jié)省操作費(fèi)用120萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益較顯著。


圖1為本發(fā)明乙酸乙酯脫水精制的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，粗乙酸乙酯從精餾塔1的中部進(jìn)入精餾塔，經(jīng)過(guò)精餾塔精餾后，精餾塔頂部頭油通過(guò)回流泵4抽出，經(jīng)分液罐3冷凝后分相，得到水和油相，水從分液罐中排出，油相的一部分通過(guò)管道回流到精餾塔，另一部分回收。精餾塔底部的廢液的一部分通過(guò)恒沸器2處理后回到精餾塔，另一部分回收。精餾塔塔中為乙酸乙酯，其一部分經(jīng)過(guò)回流泵5回流至精餾塔，另一部分為成品。
實(shí)施例1(1)將溫度為75℃，含有0.012％(重量)的乙酸、1.17％(重量)的水、1.86％(重量)的乙醇、96.95％(重量)的乙酸乙酯的粗酯以3150kg/h的流量進(jìn)入精餾塔中部，形成乙醇、水和乙酯三元共沸物；(2)三元共沸物精餾后在塔頂?shù)玫胶幸掖?、水和少量乙酸乙酯的頭油，塔底得到含有乙酸的殘留液，塔中得到乙酸乙酯；(3)將殘留液從塔底排出；將頭油從塔頂抽出，冷凝后，進(jìn)行分相處理，得到水和油相，將水排出，部分油相回流，回流比為6∶1，其余油相回收；(4)將塔中得到的乙酸乙酯冷卻，部分回流，其回流比為1∶1，其余乙酸乙酯為本發(fā)明制得的成品。
精餾塔中，塔內(nèi)壓力為1.0am，塔頂溫度為70℃，塔中溫度為80℃，塔底溫度為83℃。
分離后各組分含量如下表所示

上述分離過(guò)程中的能耗如下表所示

乙酸乙酯的脫水提純的能耗從2300KJ/Kg降到1222.3KJ/Kg。
實(shí)施例2(1)將溫度為78℃，含有0.012％(重量)的乙酸、1.17％(重量)的水、1.86％(重量)的乙醇、96.95％(重量)的乙酸乙酯的粗酯以3150kg/h的流量進(jìn)入精餾塔中部，形成乙醇、水和乙酯三元共沸物；(2)三元共沸物精餾后在塔頂?shù)玫胶幸掖?、水和少量乙酸乙酯的頭油，塔底得到含有乙酸的殘留液，塔中得到乙酸乙酯；(3)將殘留液從塔底排出；將頭油從塔頂抽出，冷凝后，進(jìn)行分相處理，得到水和油相，將水排出，部分油相回流，回流比為8∶1，其余油相回收；(4)將塔中得到的乙酸乙酯冷卻，部分回流，其回流比為5∶1，其余乙酸乙酯為本發(fā)明制得的成品。
精餾塔中，塔內(nèi)壓力為1.1am，塔頂溫度為78℃，塔中溫度為85℃，塔底溫度為90℃。
分離后各組分含量如下表所示

上述分離過(guò)程中的能耗如下表所示

乙酸乙酯的脫水提純的能耗從2300KJ/Kg降到1226.3KJ/Kg。
實(shí)施例3(1)將溫度為76℃，含有0.012％(重量)的乙酸、1.17％(重量)的水、1.86％(重量)的乙醇、96.95％(重量)的乙酸乙酯的粗酯以3150kg/h的流量進(jìn)入精餾塔中部，形成乙醇、水和乙酯三元共沸物；(2)三元共沸物精餾后在塔頂?shù)玫胶幸掖肌⑺蜕倭恳宜嵋阴サ念^油，塔底得到含有乙酸的殘留液，塔中得到乙酸乙酯；(3)將殘留液從塔底排出；將頭油從塔頂抽出，冷凝后，進(jìn)行分相處理，得到水和油相，將水排出，部分油相回流，回流比為11∶1，其余油相回收；(4)將塔中得到的乙酸乙酯冷卻，部分回流，其回流比為3∶1，其余乙酸乙酯為本發(fā)明制得的成品。
精餾塔中，塔內(nèi)壓力為1.3am，塔頂溫度為75℃，塔中溫度為87℃，塔底溫度為85℃。
分離后各組分含量如下表所示
上述分離過(guò)程中的能耗如下表所示

乙酸乙酯的脫水提純的能耗從2300KJ/Kg降到1242.3KJ/Kg，能耗降低46％。
權(quán)利要求
1.一種乙酸乙酯脫水提純的方法，包括如下步驟(1)將溫度為75℃～78℃，含有水、乙酸、乙醇的粗乙酸乙酯從精餾塔中部進(jìn)入塔內(nèi)，形成乙醇、水和乙酯三元共沸物；(2)三元共沸物精餾后在塔頂?shù)玫胶幸掖?、水和少量乙酸乙酯的頭油，塔底得到含有乙酸的殘留液，塔中得到乙酸乙酯；(3)將殘留液從塔底排出；將頭油從塔頂抽出，冷凝后，進(jìn)行分相處理，得到水和油相，將水排出，部分油相回流，回流比為6～11∶1，其余油相回收；(4)將塔中得到的乙酸乙酯冷卻，部分回流，其回流比為1～5∶1，其余乙酸乙酯為本發(fā)明制得的成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述精餾塔中，塔內(nèi)壓力為1.0am～1.3am，塔頂溫度為70℃～78℃，塔中溫度為80℃～87℃，塔底溫度為83℃～90℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種乙酸乙酯脫水提純的方法，包括將溫度為75℃～78℃，含有水、乙酸、乙醇的粗乙酸乙酯從精餾塔中部進(jìn)入塔內(nèi)，形成乙醇、水和乙酯三元共沸物；三元共沸物精餾后在塔頂?shù)玫胶幸掖肌⑺蜕倭恳宜嵋阴サ念^油，塔底得到含有乙酸的殘留液，塔中得到乙酸乙酯；將殘留液從塔底排出；將頭油從塔頂抽出，冷凝后，進(jìn)行分相處理，得到水和油相，將水排出，部分油相回流，回流比為6～11∶1，其余油相回收；將塔中得到的乙酸乙酯冷卻，部分回流，其回流比為1～5∶1，其余乙酸乙酯為本發(fā)明制得的成品；本發(fā)明減少了設(shè)備投資費(fèi)，操作費(fèi)，使能耗下降。
文檔編號(hào)C07C69/00GK1803757SQ200610033048
公開日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2006年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月18日
發(fā)明者陳清林, 高學(xué)農(nóng), 劉曉麗, 鄧仁杰, 蒙啟鵬, 張遂 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)