制备乙酸乙烯酯的方法技术

本发明专利技术涉及生产乙酸乙烯酯的方法，所述方法的特征在于a)使用一个或多个热交换器将离开所述反应器的气态产物混合物冷却至100℃～120℃的温度，b)将由此获得的产物混合物供给至配备有填充元件的蒸馏塔(预脱水塔)中，c)主要含有水、乙酸乙烯酯和乙烯的所述预脱水塔顶产物被冷却，在该过程中产生的冷凝物(塔顶产物冷凝物)在相分离器中分离成水相和主要包含乙酸乙烯酯的有机相(乙酸乙烯酯相)，d)所述产物混合物中含有的至少99wt％的乙酸通过所述预脱水塔的底部分离，所述预脱水塔的塔顶产物含有＜0.1wt％的乙酸(在塔顶产物冷凝物的水相中测定)，e)所述产物混合物中含有的乙酸乙酯按照使得所述预脱水塔的塔顶产物含有＜600wt.ppm乙酸乙酯的量(在塔顶产物冷凝物的乙酸乙烯酯相中测定)通过所述预脱水塔的底部分离，f)将70wt％～100wt％的乙酸乙烯酯相再循环到所述预脱水塔中，和g)在预脱水塔底部抽出产物混合物，所述产物混合物含有10wt％～60wt％的乙酸乙烯酯。

Preparation of Vinyl Acetate

The invention relates to a method for producing vinyl acetate. The method is characterized in that a) the mixture of gaseous products leaving the reactor is cooled to a temperature of 100 to 120 degrees Celsius by one or more heat exchangers, and b) the mixture of products obtained therefrom is supplied to a distillation tower (pre-dehydration tower) equipped with filling elements, c) mainly. The product at the top of the pre-dehydration tower containing water, vinyl acetate and ethylene is cooled, and the condensate (the condensate at the top of the tower) produced in the process is separated into an aqueous phase in the phase separator and an organic phase (vinyl acetate phase) mainly containing vinyl acetate (vinyl acetate phase), d) containing at least 99 wt% acetic acid in the product mixture passes through. The bottom part of the pre-dehydration tower is separated. The top product of the pre-dehydration tower contains <0.1wt% acetic acid (determined in the water phase of the condensate of the product at the top of the tower). The ethyl acetate contained in the product mixture of the said pre-dehydration tower contains <600wt.ppm ethyl acetate according to the amount of the top product of the pre-dehydration tower (ethyl of the condensate of the product at the top of the tower). Vinyl acetate phase determination) by separating the bottom part of the pre-dehydration tower, f) recycling 70 wt%-100 wt% vinyl acetate phase into the pre-dehydration tower, and g) extracting the product mixture at the bottom of the pre-dehydration tower, the product mixture contains 10 wt%-60 wt% vinyl acetate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备乙酸乙烯酯的方法
本专利技术涉及在反应器中通过乙烯、乙酸和氧的多相催化连续气相反应(heterogeneouslycatalyzed,continuousgas-phasereaction)制备乙酸乙烯酯的方法，其中离开所述反应器的产物混合物通过蒸馏进行分馏(fractionate)。
技术介绍
乙酸乙烯酯单体(Vinylacetatemonomer)(VAM)能够在连续方法中通过再循环所述纯化的产物流股(气体循环过程)而制备。本文中，乙烯与乙酸和氧在多相催化的气相反应中在通常含有在载体材料上的钯盐和碱金属盐并还可能掺杂有金或铑的催化剂上进行反应。优选使用Pd/Au催化剂混合物(具有乙酸钾助催化剂(promoter))。所述起始原料乙烯、氧和乙酸在放热反应(VAM：ΔBH°299＝-176kJ/mol)中，通常在7～15bar表压下，并取决于在催化剂流股上的时间，在通常130～200℃的温度下，在固定床壳管式反应器或流化床反应器中，转化为乙酸乙烯酯：C2H4+CH3COOH+1/2O2-&gt;CH3COOCH＝CH2+H2O本文中主要的副反应(secondaryreaction)是乙烯完全氧化成CO2：C2H4+3O2-&gt;2CO2+2H2O乙烯转化率通常为约5％～20％，乙酸转化率为20％～60％，氧转化率最高达90％。由于乙烯的不完全转化和所述副反应，主要由乙烯、二氧化碳、乙烷、氮和氧组成的气体混合物(循环气体)在乙酸乙烯酯的制备中进行循环。所述循环气体在固定床壳管式反应器的上游与所述原料乙酸、乙烯和氧混合，并通过使用热蒸汽操作的热交换器而达到所述反应温度。通常会借助于通过热蒸汽加热的乙酸饱和器来实现用乙酸富集所述循环气体。在所述反应之后，所述反应产物乙酸乙烯酯和水以及未反应的乙酸，优选在预脱水塔中从所述循环气体中冷凝出来，并传送至进一步的后处理(work-up)。未冷凝出来的原料/产物(主要是乙烯、二氧化碳和乙酸乙烯酯)，能够在所述预脱水塔的顶部取出，而所述乙酸乙烯酯能够在使用乙酸运行的洗涤器(scrubber)(循环气体洗涤器)中洗掉。以这种方式处理的来自所述预脱水塔的所述塔顶产物(即所述循环气体，或其至少一部分)随后能够除去在CO2洗涤器中形成的二氧化碳。所述循环气体可选地进行压缩，再次补充原料，以及引入所述反应器中进行气相氧化。为了进一步后处理来自所述预脱水塔的底部产物和来自所述循环气体洗涤的塔底产物，已经冷凝出来的所述产物乙酸乙烯酯和水以及未反应的乙酸能够在通常使用热蒸汽运行的多级蒸馏过程中彼此分离。用于分离所述乙酸乙烯酯和所述乙酸的常规蒸馏步骤是共沸塔，脱水塔，纯VAM塔以及用于残余物后处理和除去低沸物和高沸物的塔。DE-B1278430描述了一种方法，其中离开所述反应器的产物混合物在填充有鞍体(saddlebodies)的蒸馏塔中进行分馏。在所述塔的底部，取出不含乙酸乙烯酯的乙酸/水混合物。在所述塔顶部获得的所述馏出物进行冷凝并分离成水相和有机相，由乙酸乙烯酯、水、乙酸和乙醛组成的所述有机相再循环到所述蒸馏塔中。这种方法的缺点是来自所述塔的塔顶产物中乙酸的比例相对较高，这使得乙酸乙烯酯和水的相分离变得困难，因此使得通过乙酸乙烯酯和乙酸的蒸馏以及乙酸和水的蒸馏的额外分离变得必要。DE-C2610624的方法涉及在所述乙酸乙烯酯合成中形成的反应混合物的预脱水。在这种方法中，所述产物混合物引入预脱水塔中。乙酸乙烯酯，水和乙酸的混合物从所述塔的塔底部取出。所述气态塔顶产物进行冷凝，在所述冷凝物相分离后，所述有机相在热交换器中加热后再循环到所述预脱水塔中，所述水相传送至污水处理。这种方法的缺点是所述气态反应混合物转移到所述预脱水塔中的所述高温。测量结果表明，在相对较高的入口温度下，在所述塔的顶部，所述塔令人惊奇地具有较高的乙酸乙酯值，这使得乙酸乙酯的去除变得困难。然后所述乙酸乙酯必须从所述循环气体洗涤器的底部蒸馏出来，这是成本高昂的。在DE3422575A1的方法中，离开所述反应器的气体混合物也如在DE-C2610624中那样，在没有预先冷却的情况下引入预脱水塔中，也具有刚刚描述的缺点。EP0423658A2描述了一种方法，其中离开所述反应器的产物气体混合物在冷却或不冷却的情况下进料到所述预脱水塔中。这种方法尤其涉及在与DE3422575A1相比属于额外的塔的塔中对来自循环气体洗涤器的所述塔底产物的分馏蒸馏。这种方法的优点在于在通过蒸馏的所述后处理中需要较少数量的塔板。在EP1760065A1中，离开所述反应器的所述气体混合物引入构造为塔板塔的预脱水塔中。描述了一种方法，其中来自所述循环气体洗涤器的部分所述底部产物被再循环到所述预脱水塔中。在WO2014/036132A1描述的方法中，来自所述反应器的产物气体流股进料到预脱水塔中。其组成不同于进料的产物气体流股的产物气体流股从所述塔中取出并进料至第二反应器进行所述气相氧化。塔板塔(traycolumn)和填充塔(packedcolumn)均推荐用作预脱水塔。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是优化所述气相氧化后获得的产物混合物的后处理。本专利技术提供了在反应器中通过乙烯、乙酸和氧的多相催化连续气相反应制备乙酸乙烯酯的方法，其中离开所述反应器的产物混合物通过蒸馏进行分馏，所述反应产物乙酸乙烯酯和水以及未反应的乙酸至少部分从所述产物混合物(循环气体)中冷凝出来，以这种方式处理过的循环气体再循环回到所述反应器中，其特征在于a)通过一个或多个热交换器将离开所述反应器的气态产物混合物冷却至100～120℃的温度，b)将所获得的产物混合物进料至配备填充元件的蒸馏塔(预脱水塔)，c)将来自所述预脱水塔的主要含有水、乙酸乙烯酯和乙烯的塔顶产物冷却，并将所获得的冷凝物(塔顶产物冷凝物)在相分离器中分离成水相和主要含有乙酸乙烯酯的有机相(乙酸乙烯酯相)，d)通过所述预脱水塔的底部将所述产物混合物中存在的所述乙酸分离至至少99wt％的程度，而来自所述预脱水塔的塔顶产物含有&lt;0.1wt％的乙酸(在所述塔顶产物冷凝物的水相中测定)，e)所述产物混合物中存在的乙酸乙酯按照使得来自所述预脱水塔的所述塔顶产物含有按重量计≤600ppm的乙酸乙酯的量(在所述塔顶产物冷凝物的所述乙酸乙烯酯相中测定)通过所述预脱水塔的底部进行分离，f)将所述乙酸乙烯酯相再循环至70wt％～100wt％的程度进入所述预脱水塔中，和g)在所述预脱水塔的底部取出含有10wt％～60wt％乙酸乙烯酯的产物混合物。具体实施方式下文中和图1中将会更详细地解释本专利技术的所述方法。已经多次描述了并且使本领域技术人员知晓了用于从制备乙酸乙烯酯的气相反应中分馏所述产物混合物的装置的排布。它还能够源自，例如，WO2015/082450A1。为了通过乙烯、乙酸和氧的多相催化连续气相反应制备乙酸乙烯酯，所述循环气体加载有新鲜的乙烯(其取代所述反应中消耗的乙烯的比例)，所述循环气体进料至乙酸饱和器中。在所述乙酸饱和器中(通常是具有填充元件或具有塔板的塔)，通过引入新鲜乙酸和再循环的乙酸代替在所述反应中消耗的和从所述循环气体中冷凝出来的乙酸。在进入所述反应器之前，经由喷嘴将氧加入到加载有乙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在反应器中通过乙烯、乙酸和氧的多相催化连续气相反应制备乙酸乙烯酯的方法，其中离开所述反应器的产物混合物通过蒸馏进行分馏，反应产物乙酸乙烯酯和水以及未反应的乙酸至少部分地从所述产物混合物(循环气体)中冷凝出来，以这种方式处理过的循环气体再循环回到所述反应器中，其特征在于a)通过一个或多个热交换器将离开所述反应器的气态产物混合物冷却至100～120℃的温度，b)将所获得的产物混合物进料至配备有填充元件的蒸馏塔(预脱水塔)，c)将来自所述预脱水塔的主要含有水、乙酸乙烯酯和乙烯的塔顶产物冷却，并将所获得的冷凝物(塔顶产物冷凝物)在相分离器中分离成水相和主要含有乙酸乙烯酯的有机相(乙酸乙烯酯相)，d)如在所述塔顶产物冷凝物的水相中测定的，通过所述预脱水塔的底部将所述产物混合物中存在的乙酸分离至至少99wt％的程度，而来自所述预脱水塔的塔顶产物含有

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.04 DE 102016205487.21.一种在反应器中通过乙烯、乙酸和氧的多相催化连续气相反应制备乙酸乙烯酯的方法，其中离开所述反应器的产物混合物通过蒸馏进行分馏，反应产物乙酸乙烯酯和水以及未反应的乙酸至少部分地从所述产物混合物(循环气体)中冷凝出来，以这种方式处理过的循环气体再循环回到所述反应器中，其特征在于a)通过一个或多个热交换器将离开所述反应器的气态产物混合物冷却至100～120℃的温度，b)将所获得的产物混合物进料至配备有填充元件的蒸馏塔(预脱水塔)，c)将来自所述预脱水塔的主要含有水、乙酸乙烯酯和乙烯的塔顶产物冷却，并将所获得的冷凝物(塔顶产物冷凝物)在相分离器中分离成水相和主要含有乙酸乙烯酯的有机相(乙酸乙烯酯相)，d)如在所述塔顶产物冷凝物的水相中测定的，通过所述预脱水塔的底部将所述产物混合物中存在的乙酸分离至至少99wt％的程度，而来自所述预脱水塔的塔顶产物含有&lt;0.1wt％的乙酸，e)如在所述塔顶产物冷凝物的乙酸乙烯酯相中测定的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黑里贝特·韦斯特迈尔，哈拉尔德·米希尔，约翰·瓦格纳，
申请(专利权)人：瓦克化学股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE