本發(fā)明涉及化工合成，尤其是涉及一種異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

1、異丁酸酐是異丁酸的重要衍生物，主要用于合成異丁酸酯類增塑劑、香精、香料及醫(yī)藥中間體。受限于其應(yīng)用領(lǐng)域的市場(chǎng)需求量小，國(guó)內(nèi)異丁酸酐產(chǎn)能長(zhǎng)期維持在較低水平，工業(yè)上以間歇生產(chǎn)為主，但隨著聚酯高性能化趨勢(shì)的發(fā)展，對(duì)高端單體的需求持續(xù)增加。異丁酸酐作為2，2，4，4-四甲基-1，3-環(huán)丁二醇合成的主要原料，其市場(chǎng)需求量將隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大而快速增大；但現(xiàn)有間歇法生產(chǎn)工藝存在操作難度大、產(chǎn)品純度低、質(zhì)量不穩(wěn)定、能耗和物耗高的問(wèn)題，無(wú)法滿足異丁酸酐的生產(chǎn)需求；因此，亟待開發(fā)一種異丁酸酐的連續(xù)生產(chǎn)工藝，提高異丁酸酐生產(chǎn)效率和產(chǎn)能，滿足下游產(chǎn)品的工業(yè)放大需求。

2、異丁酸與醋酸酐反應(yīng)合成異丁酸酐分兩步進(jìn)行，即異丁酸與醋酸酐反應(yīng)生成醋酸-異丁酸酐和醋酸，然后醋酸-異丁酸酐與異丁酸反應(yīng)生成異丁酸酐和醋酸，兩步反應(yīng)均為吸熱反應(yīng)，且受化學(xué)平衡限制，需及時(shí)分離生成的醋酸和異丁酸酐，以提高異丁酸酐的收率，現(xiàn)有技術(shù)中均采用單一反應(yīng)器進(jìn)行異丁酸酐生產(chǎn)，如cn112047834a、us2026985、us7049467b2和us2005001497a1中公開的技術(shù)方案，本申請(qǐng)發(fā)現(xiàn)隨著異丁酸和醋酸酐進(jìn)料量的提高，會(huì)出現(xiàn)持液量不足導(dǎo)致原料異丁酸和醋酸酐轉(zhuǎn)化率下降、塔釜/塔頂產(chǎn)品純度下降不達(dá)標(biāo)等問(wèn)題，這導(dǎo)致單一反應(yīng)器無(wú)法應(yīng)用到擴(kuò)大生產(chǎn)中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)中單一反應(yīng)器生產(chǎn)異丁酸酐時(shí)存在的原料用量提高異丁酸和醋酸轉(zhuǎn)化率下降，產(chǎn)物純度不達(dá)標(biāo)的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，通過(guò)精餾塔一、精餾塔二、精餾塔三和精餾塔四組合進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)異丁酸酐，該方法解決了單一精餾塔在異丁酸原料和醋酸酐原料在大流量進(jìn)料情況下醋酸-異丁酸酐轉(zhuǎn)化率低，積累在塔底導(dǎo)致異丁酸酐產(chǎn)品純度顯著降低的問(wèn)題，通過(guò)將精餾塔一積累的醋酸-異丁酸酐轉(zhuǎn)移至精餾塔二中，并通過(guò)在精餾塔二中補(bǔ)加異丁酸酐使積累的醋酸-異丁酸酐進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為異丁酸酐和醋酸，顯著提高醋酸-異丁酸轉(zhuǎn)化率，顯著提高異丁酸酐產(chǎn)品的純度。

2、本發(fā)明的具體技術(shù)方案為：

3、一種異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

4、步驟一：將異丁酸原料和醋酸酐原料分別預(yù)熱后進(jìn)料至精餾塔一反應(yīng)獲得塔一輕組分和塔一重組分；

5、步驟二：塔一重組分進(jìn)入精餾塔二進(jìn)行促轉(zhuǎn)化反應(yīng)獲得異丁酸酐和塔二輕組分，所述促轉(zhuǎn)化反應(yīng)包括補(bǔ)加異丁酸和升溫；

6、步驟三：塔一輕組分和塔二輕組分進(jìn)入精餾塔三精餾制得醋酸粗品和塔三重組分；

7、步驟四：塔三重組分進(jìn)入精餾塔四精餾制得精制異丁酸和塔四重組分。

8、本發(fā)明提供了一種異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，該方法采用了多塔組合對(duì)異丁酸原料和醋酸酐原料生產(chǎn)進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)異丁酸酐，與單一反應(yīng)器相比，該方法能夠顯著提高大流量異丁酸酐原料和醋酸酐原料生產(chǎn)異丁酸酐時(shí)的異丁酸酐產(chǎn)率和純度；由于異丁酸原料和醋酸酐原料的相對(duì)揮發(fā)度存在差異且異丁酸的進(jìn)料位置位于醋酸酐的上部，異丁酸酐原料和醋酸酐原料進(jìn)入精餾塔后，異丁酸酐原料向下流動(dòng)與醋酸酐原料逆流接觸后發(fā)生了異丁酸酐與醋酸酐生成醋酸和醋酸-異丁酸酐的第一步反應(yīng)，異丁酸原料再與醋酸-異丁酸酐反應(yīng)生成異丁酸酐和醋酸的第二步反應(yīng)，醋酸則是從塔頂蒸出，由于第一反應(yīng)比第二部反應(yīng)更快，因此隨著進(jìn)料流量的增加，第一步反應(yīng)轉(zhuǎn)化率下降趨勢(shì)較小，而第二部反應(yīng)轉(zhuǎn)發(fā)率會(huì)顯著下降，第二部反應(yīng)轉(zhuǎn)化率下降則導(dǎo)致反應(yīng)物無(wú)法在填料段完成反應(yīng)與精餾分離，反應(yīng)精餾的場(chǎng)所從填料段轉(zhuǎn)移到了塔釜，導(dǎo)致了塔釜異丁酸酐純度的下降。

9、本發(fā)明則是通過(guò)精餾塔一、精餾塔二、精餾塔三和精餾塔四組合進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)異丁酸酐，本發(fā)明將異丁酸原料和醋酸酐原料添加至精餾塔一中，并控制異丁酸原料和醋酸酐原料的進(jìn)料位置，抑制第二反應(yīng)轉(zhuǎn)化率速度下降過(guò)快的問(wèn)題，再通過(guò)將精餾塔一中制得的塔一重組分(異丁酸酐、醋酸-異丁酸酐和部分未反應(yīng)的異丁酸)轉(zhuǎn)入精餾塔二并通過(guò)補(bǔ)加異丁酸顯著提高最終制得的異丁酸產(chǎn)品(塔二重組分)的純度，塔一輕組分和塔二輕組分匯流后進(jìn)入精餾塔三對(duì)醋酸進(jìn)行精制，再將塔三重組分(異丁酸、醋酸酐和醋酸-異丁酸酐)進(jìn)入到精餾塔四對(duì)異丁酸進(jìn)行精餾分離，分離回收后的異丁酸可作為原料繼續(xù)回用至精餾塔一和精餾塔二中，顯著提高了各階段原料的利用率，提高異丁酸酐產(chǎn)品的純度和轉(zhuǎn)化率。

10、作為優(yōu)選，補(bǔ)加異丁酸和塔一重組分的摩爾比為0～0.5。

11、作為優(yōu)選，異丁酸的進(jìn)料位置與醋酸酐的進(jìn)料位置之差≥3塊理論板數(shù)且異丁酸進(jìn)料位置位于醋酸酐進(jìn)料位置上部。

12、作為優(yōu)選，異丁酸和醋酸的摩爾比為1.0～2.2。

13、作為優(yōu)選，所述進(jìn)料的溫度為25～155℃。

14、作為優(yōu)選，所述精餾塔一的反應(yīng)壓力為0.2～1.2atm。

15、作為優(yōu)選，所述精餾塔二的反應(yīng)壓力為0.2～1.2atm。

16、作為優(yōu)選，所述精餾塔三的反應(yīng)壓力為0.2～1.0atm。

17、作為優(yōu)選，所述精餾塔四的反應(yīng)壓力為0.2～1.4atm。

18、作為優(yōu)選，所述精制異丁酸與異丁酸原料進(jìn)料至精餾塔一。

19、作為優(yōu)選，所述醋酸粗品進(jìn)入醋酸精制單元精制得醋酸產(chǎn)品。

20、作為優(yōu)選，所述塔四重組分進(jìn)入異丁酸酐精餾裝置制得異丁酸酐。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)具有以下技術(shù)效果：

22、本發(fā)明通過(guò)精餾塔一、精餾塔二、精餾塔三和精餾塔四組合進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)異丁酸酐，該方法解決了單一精餾塔在異丁酸原料和醋酸酐原料在大流量進(jìn)料情況下醋酸-異丁酸酐轉(zhuǎn)化率低積累在塔底異丁酸酐產(chǎn)品純度顯著降低的問(wèn)題，通過(guò)將精餾塔一積累的醋酸-異丁酸酐轉(zhuǎn)移至精餾塔二中，并通過(guò)在精餾塔二中補(bǔ)加異丁酸酐使積累的醋酸-異丁酸酐進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為異丁酸酐和醋酸，顯著提高醋酸-異丁酸轉(zhuǎn)化率，顯著提高異丁酸酐產(chǎn)品的純度。

技術(shù)特征：

1.一種異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征是，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征是，異丁酸和醋酸酐的摩爾比為1.0~2.2。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征是，所述精餾塔一的進(jìn)料溫度為25~155?℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征是，所述精餾塔一的反應(yīng)壓力為0.2~1.2?atm。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征是，所述精餾塔二的反應(yīng)壓力為0.2~1.2?atm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征是，所述精餾塔三的反應(yīng)壓力為0.2~1.0?atm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征是，所述精餾塔四的反應(yīng)壓力為0.2~1.4?atm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征是，所述精制異丁酸與異丁酸原料進(jìn)料至精餾塔一。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征是，所述醋酸粗品進(jìn)入醋酸精制單元精制得醋酸產(chǎn)品。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，其特征是，所述塔四重組分進(jìn)入異丁酸酐精餾裝置制得異丁酸酐產(chǎn)品。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及分離純化技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種異丁酸酐連續(xù)生產(chǎn)方法，該方法通過(guò)精餾塔一、精餾塔二、精餾塔三和精餾塔四組合進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)異丁酸酐，該方法解決了單一精餾塔在異丁酸原料和醋酸酐原料在大流量進(jìn)料情況下醋酸?異丁酸酐轉(zhuǎn)化率低積累在塔底異丁酸酐產(chǎn)品純度顯著降低的問(wèn)題，通過(guò)將精餾塔一積累的醋酸?異丁酸酐轉(zhuǎn)移至精餾塔二中，并通過(guò)在精餾塔二中補(bǔ)加異丁酸酐使積累的醋酸?異丁酸酐進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為異丁酸酐和醋酸，顯著提高醋酸?異丁酸轉(zhuǎn)化率，顯著提高異丁酸酐產(chǎn)品的純度。

技術(shù)研發(fā)人員：時(shí)強(qiáng),余淇煥,易磊,楊磊,楊楨天,胡柏鋒,杜瑋辰,王韓,王松林
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江恒逸石化研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23