如图1所示,《一种降低乙酸酯酸度的方法》中所采取的酯化系统结构为:乙酸预热器1和低级脂肪醇预热器2的出料口经过混合器与酯化釜5的进料口连通,酯化釜5与再沸器6组成通过管道连接构成的一个环路。酯化釜5的顶部具有一个气相出口,该气相出口与内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3下部侧壁的气相进口连通,酸捕集器3内设置两层陶瓷填料4,酸捕集器3的下端液相出口通过带阀门的管道与酯化釜5连通;酸捕集器3的顶端设置气相出口,该气相出口通过阀门的组合可选择接通酯化塔7不同高度位置的进料口;酯化塔7的底部通过带流量调节阀8和物料泵的管路与酸捕集器3上部侧壁的液相进口连通。
实施例1
《一种降低乙酸酯酸度的方法》主要为以乙酸和正丁醇为原料,分别持续泵入乙酸预热器1和正丁醇预热器2,经预热、混合后通入酯化釜5,以浓硫酸为催化剂,在酯化釜5和再沸器6组成的一个环路中在120±5℃的温度下进行酯化反应,制备乙酸正丁酯;
环路中酯化反应生成的乙酸正丁酯与水、正丁醇形成共沸物,该共沸物的沸点为90.7℃,以气相的形式被蒸出,通过酯化釜5顶部的气相出口进入内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3下部,气相物流在进入酸捕集器3的同时携带有部分乙酸和少量硫酸。
气相物流向上经过内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3内的陶瓷填料层4,与上部下来的来自酯化塔7底、经由流量调节阀8的塔底液进行传质交换,使气相物流夹带上去的大部分乙酸、绝大部分硫酸被洗涤下来,洗涤的酸液沉积到酸捕集器的底端,并流回到酯化釜中,酸液中的硫酸可以对酯化釜中发生的酯化反应继续起到催化作用。
根据酯化反应用的是正丁醇以及所生成的乙酸正丁酯和水、正丁醇的共沸物沸点在90.7℃的实际情况,将从酸捕集器上部出来的该气相物流通过阀门的组合选择进入酯化塔中下部的进料口。
气相物流经过酯化塔的进一步分离后就可以在塔顶形成酸度≤0.010%的乙酸正丁酯和水、正丁醇的共沸物,再经过后续的精制过程,得到的乙酸正丁酯的以乙酸计的酸度为0.003%,符合《工业用乙酸正丁酯》国家标准要求的酸度应≤0.010%的指标。
对比实施例1
《一种降低乙酸酯酸度的方法》主要为以乙酸和正丁醇为原料,分别持续泵入乙酸预热器和正丁醇预热器,经预热、混合后通入酯化釜,以浓硫酸为催化剂,不用再沸器加热,直接用酯化釜来进行酯化反应,生成乙酸正丁酯。反应需要在125±5℃的温度下进行。
该实施例中,若采用搪瓷釜作为酯化釜,在这样高的反应温度下,从釜内蒸出的气相物流的流量仍只有将酯化釜和再沸器组成一个环路后的气相蒸发量的一半以下;若采用316L材料作为酯化釜,则相应的酯化釜在使用一星期后即被腐蚀穿孔。
将酯化釜出来的气相物流直接接入酯化塔的中下部,316L材质的酯化塔在使用两个月以后也出现被腐蚀穿孔的情况。气相物流经过酯化塔的进一步分离后可以在塔顶形成酸度为0.018%的乙酸正丁酯和水、正丁醇的共沸物,再经过后续的精制过程,得到的乙酸正丁酯的以乙酸计的酸度为0.009%,乙酸正丁酯含量为99.1%,正丁醇的含量为0.55%,另有累计0.3%的未知杂质,说明酯化反应时的副产物变多。虽然勉强达到了《工业用乙酸正丁酯》国家标准合格品的要求,但是达不到一等品的要求。
实施例2
《一种降低乙酸酯酸度的方法》主要为以乙酸和酒精(主要成分为乙醇)为原料,分别持续泵入乙酸预热器1和乙醇预热器2,经预热、混合后通入酯化釜5,以浓硫酸为催化剂,在酯化釜5和再沸器6组成的一个环路中进行酯化反应,制备乙酸乙酯;
环路中酯化反应生成的乙酸乙酯与水、乙醇形成共沸物,该共沸物的沸点为70.2℃,以气相的形式被蒸出,通过酯化釜5顶部的气相出口进入内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3下部,气相物流在进入酸捕集器3的同时携带有部分乙酸和少量硫酸。
气相物流向上经过内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3内的陶瓷填料层4,与上部下来的来自酯化塔底、经由流量调节阀8的塔底液进行传质交换,使气相物流夹带上去的大部分乙酸、绝大部分硫酸被洗涤下来,洗涤的酸液沉积到酸捕集器的底端,并流回到酯化釜中,酸液中的硫酸可以对酯化釜中发生的酯化反应继续起到催化作用。
根据酯化反应用的是酒精以及所生成的乙酸乙酯和水、乙醇的共沸物沸点在70.2℃的实际情况,将从酸捕集器上部出来的该气相物流通过阀门的组合选择进入酯化塔中上部的进料口。
气相物流经过酯化塔的进一步分离后就可以在塔顶形成酸度≤0.005%的乙酸乙酯和水、乙醇的共沸物,再经过后续的精制过程,得到的乙酸乙酯的以乙酸计的酸度为0.001%,符合《工业用乙酸乙酯》国家标准对乙酸乙酯优等品要求的酸度应≤0.004%的指标。
对比实施例2
《一种降低乙酸酯酸度的方法》主要为以乙酸和酒精(主要成分为乙醇)为原料,分别持续泵入乙酸预热器和乙醇预热器,经预热、混合后通入酯化釜,以浓硫酸为催化剂,在酯化釜和再沸器组成的一个环路中进行酯化反应,制备乙酸乙酯;
将酯化釜出来的气相物流直接接入酯化塔的中上部;气相物流经过酯化塔的进一步分离后在塔顶形成酸度为0.012%的乙酸乙酯和水、乙醇的共沸物,再经过后续的精制过程,得到的乙酸乙酯的以乙酸计的酸度为0.006%,不符合《工业用乙酸乙酯》国家标准对乙酸乙酯合格品要求的酸度应≤0.005%的指标。
对比实施例3
一种生产乙酸乙酯的方法,主要为以乙酸和酒精(主要成分为乙醇)为原料,分别持续泵入乙酸预热器和乙醇预热器,经预热、混合后通入酯化釜,以浓硫酸为催化剂,在酯化釜和再沸器组成的一个环路中进行酯化反应,制备乙酸乙酯;
将酯化釜出来的气相物流直接接入酯化塔的中下部,相应的蒸汽用量是将酯化釜出来的气相物流直接接入酯化塔的中上部时的蒸汽用量的1.2倍。
气相物流经过酯化塔的进一步分离后在塔顶形成酸度为0.008%的乙酸乙酯和水、乙醇的共沸物,再经过后续的精制过程,得到的乙酸乙酯的以乙酸计的酸度为0.004%,勉强符合《工业用乙酸乙酯》国家标准对乙酸乙酯优等品要求的酸度应≤0.004%的指标。
实施例3
《一种降低乙酸酯酸度的方法》主要为以乙酸和正丙醇为原料,分别持续泵入乙酸预热器1和正丙醇预热器2,经预热、混合后通入酯化釜5,以浓硫酸为催化剂,在酯化釜5和再沸器6组成的一个环路中进行酯化反应,制备乙酸正丙酯;
环路中酯化反应生成的乙酸正丙酯与水、正丙醇形成共沸物,该共沸物的沸点为82.2℃,以气相的形式被蒸出,通过酯化釜5顶部的气相出口进入内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3下部,气相物流在进入酸捕集器3的同时携带有部分乙酸和少量硫酸。
气相物流向上经过内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3内的陶瓷填料层4,与上部下来的来自酯化塔底、经由流量调节阀8的塔底液进行传质交换,使气相物流夹带上去的大部分乙酸、绝大部分硫酸被洗涤下来,洗涤的酸液沉积到酸捕集器的底端,并流回到酯化釜中,酸液中的硫酸可以对酯化釜中发生的酯化反应继续起到催化作用。
根据酯化反应用的是正丙醇以及所生成的乙酸正丙酯和水、正丙醇的共沸物沸点在82.2℃的实际情况,将从酸捕集器上部出来的该气相物流通过阀门的组合选择进入酯化塔中部的进料口。
气相物流经过酯化塔的进一步分离后就可以在塔顶形成酸度为≤0.010%的乙酸正丙酯和水、正丙醇的共沸物,再经过后续的精制过程,得到的乙酸正丙酯的以乙酸计的酸度为0.004%,符合《工业用乙酸正丙酯》企业标准要求的酸度应≤0.010%的指标。