乙醇脱水生产草酸二乙酯的方法技术

乙醇脱水生产草酸二乙酯的方法，以工业草酸和乙醇为原料，利用乙醇和反应生成的水共沸，经蒸馏脱去反应水。反应达第一次酯化终点，加入上批次负压蒸馏低于１２０℃／２１．３ＫＰａ的馏出物，进行二次酯化，生产草酸二乙酯。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种由草酸和乙醇生产草酸二乙酯的方法，特别是涉及。草酸二乙酯是重要的化工原料，它在合成草酰胺、医药、染料中间体、塑料促进剂等方面有多种用途。传统的草酸二乙酯生产方法，是采用工业草酸和乙醇进行酯化反应，同时用苯、甲苯脱去反应生成的水。该方法反应时间长，一般为3000L反应釜，工业草酸600Kg/20h左右；草酸易热解、氧化而使产率降低，一般产率约82％；苯、甲苯回收困难又污染环境，增加成本。本专利技术方法克服上述问题，经长期研究实现本专利技术。本专利技术的目的之一，是提供一种乙醇既参加酯化反应，又参与共沸脱水，且不污染环境的生产草酸二乙酯的简单方法。本专利技术的目的之二，是克服草酸在反应中的热解、氧化，实现一种有效的生产草酸二乙酯的方法。为实现以上目的，按以下步骤进行第一步，保温酯化将工业草酸和温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇，按重量比1∶0.35-0.80加入反应釜，也可加入催化剂，加热到94℃-106℃，然后再向反应釜加入温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇，使酯化反应温度控制在80℃-102℃，保温酯化小于二小时，第二步，共沸脱水使酯化反应温度控制在80℃-170℃之间，向反应釜连续滴加温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇，浓度80％-100％的乙醇、反应生成的水和少量的草酸等物质的共沸物，经初次蒸馏，以初馏温度78℃-86℃馏出，再经蒸馏，得浓度80％-100％的乙醇，循环使用，第三步，二次酯化反应达第一次酯化反应终点时，加入上批次负压蒸馏低于120℃/21.3KPa的馏出物，继续按第二步共沸脱水的方法进行共沸脱水，至第二次酯化反应终点，第四步，馏出负压蒸馏低于120℃/21.3KPa的馏出物达第二次酯化反应终点时，继续按第二步共沸脱水的方法进行共沸脱水，当酯化反应温度达170℃时，停止滴加温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇，停止加热，温度降至120℃时，进行负压蒸馏，馏出负压蒸馏低于120℃/21.3KPa的馏出物，该馏出物参与下批次二次酯化反应。第五步，产出成品收集负压蒸馏120℃-125℃/21.3KPa-22.1KPa的馏出物，得成品草酸二乙酯。本专利技术中乙醇温度1℃-86℃，优选的乙醇温度是20℃-86℃；乙醇浓度80％-100％，优选的乙醇浓度是95％-100％；酯化反应温度80℃-170℃，优选的酯化反应温度是86℃-110℃；初馏温度78℃-86℃，优选的初馏温度78℃-83℃。利用本专利技术制备的草酸二乙酯，工艺简单，无污染，反应时间短，产量大，产率高，产品纯度高，具有良好的经济和社会效益。附图说明图1是本专利技术工艺流程简图，其中标号1.乙醇贮存罐，2.反应釜，3.醇水共沸蒸馏塔，4.贮存罐，5.乙醇精馏塔，6.乙醇负压蒸馏塔，7.草酸二乙酯精馏釜，8.草酸二乙酯精馏塔，9.加热装置，21.加料口，22直至37为导管。工业草酸经加料口21，加入反应釜2。浓度80％-100％的乙醇经管22加到乙醇贮存罐1，经管23，加热装置9，加入反应釜2。经加料口21加入催化剂。升温搅拌，加热到94℃-106℃，再由乙醇贮存罐1，经管23，加热装置9，向反应釜2加入温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇，使酯化温度控制在80℃-102℃，保温酯化。保温酯化后，使反应温度控制在80℃-170℃之间， 通过乙醇贮存罐1，经管23，加热装置9，连续向反应釜2滴加温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇。浓度80％-100％的乙醇、反应生成的水和少量的草酸等物质的共沸物，经管24进入醇水共沸蒸馏塔3，初馏温度78℃-86℃的馏出物，经管25进入乙醇精馏塔5。精馏后的80％-97.2％的乙醇，经管26、管27，进入乙醇贮存罐1循环使用。反应生成的水和微量未反应的草酸等物质，经管30排出。要获得大于97.2％的乙醇，需由乙醇精馏塔5，经管28进入乙醇负压蒸馏塔6。负压蒸馏出的大于97.2％的乙醇，经管29、管27，进入乙醇贮存罐1循环使用。水和极微量草酸等物质经管37排出。反应达第一次酯化反应终点，停止由乙醇贮存罐1，经管23，加热装置9，向反应釜2滴加温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇。贮存罐4贮存的上批次负压蒸馏低于120℃/21.3KPa的馏出物，经管32，加热装置9加入反应釜2。酯化反应温度仍控制在80℃-170℃之间，再由乙醇存罐1，经管23，加热装置9，继续向反应釜2，滴加温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇。浓度80％-100％的乙醇、反应生成的水和少量草酸等物质的共沸物，经管24进入醇水共沸蒸馏塔3，初馏温度78℃-86℃的馏出物，经管25进入乙醇精馏塔5，精馏后的80％-97.2％的乙醇，由管26、管27，进入乙醇贮存罐1循环使用。要获得大于97.2％的乙醇，需由乙醇精馏塔5，经管28进入乙醇负压蒸馏塔6。负压蒸馏出的大于97.2％的乙醇，经管29、管27，进入乙醇贮存罐1循环使用。水和微量、极微量未反应的草酸等物质，经管30、管37排出。当达第二次酯化反应终点，减慢由乙醇贮存罐1，经管23，加热装置9，向反应釜2滴加温度1℃-86℃，浓度80％-100％乙醇的速度，升高酯化反应温度。当酯化反应温度达到170℃时，停止由乙醇贮存罐1，经管23，加热装置9，向反应釜2滴加温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇，停止加热。反应物由反应釜2，经管33，加入草酸二乙酯精馏釜7，经管34进入草酸二乙酯蒸馏塔8，负压蒸馏低于120℃/21.3KPa的馏出物，由管35，进入贮存罐4。在下批次达第一次酯化终点时，经管32，加热装置9加入反应釜2，参加下批次二次酯化反应。成品草酸二乙酯经管36涌出，污物经管31排出。实施例1按表1所列反应条件，将工业草酸500Kg和温度1℃，浓度100％的乙醇400Kg加入反应釜2，升温搅拌。升温到94℃，再向反应釜2加入温度1℃，浓度100％的乙醇，使酯化反应温度控制在80℃，保温酯化二小时。保温酯化后，开始加热。使初酯化反应温度控制在80℃，并保持由乙醇贮罐1，通过管23，加热装置9，连续向反应釜2滴加温度1℃，浓度100％乙醇速度的恒定。乙醇、反应生成的水和少量草酸等物质的共沸物，经醇水共沸蒸馏塔3馏出，初馏温度控制在78℃。初馏后的乙醇、反应生成的水和微量草酸等物质的共沸物，进入乙醇精馏塔5，经管28进入乙醇负压蒸馏塔6。经负压蒸馏后得到的浓度100％的乙醇，经管29、管27进入乙醇贮存罐1循环使用。水和微量、极微量未反应草酸等物质，经管30、管37排出，蒸干水分可得粗草酸。在保持向反应釜2连续滴加温度1℃，浓度100％乙醇恒定速度的同时，酯化反应温度逐渐升高。当达98℃时，抽检酯化终点。也可计量醇水共沸蒸馏塔3馏出的量，测量馏出乙醇的浓度，计算脱去的水量。当脱去的水量为理论反应出水量的95％时，取反应釜内反应物，测定酸度。酸度≤0.3％时，为酯化反应终点。总之，通过控制加热量，滴加温度1℃，浓度100％乙醇恒定速度的大小，使酯化反应温度在98℃时，达第一次酯化反应终点。达第一次酯化反应终点时，停止由乙醇贮存罐1，经管23，加热装置9，向反应釜2滴加温度1℃，浓度100％的乙醇。继本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乙醇脱水生产草酸二乙酯的方法，该方法包括下列步骤：（１）第一步，保温酯化：将工业草酸和温度１℃－８６℃，浓度８０％－１００％的乙醇，按重量比１∶０．３５－０．８０加入反应釜，也可加入催化剂，加热到９４℃－１０６℃，然后再向反应釜加入 温度１℃－８６℃，浓度８０％－１００％的乙醇，使酯化反应温度控制在８０℃－１０２℃，保温酯化小于二小时，（２）第二步，共沸脱水：使酯化反应温度控制在８０℃－１７０℃之间，向反应釜连续滴加温度１℃－８６℃，浓度８０％－１００％的乙醇。浓度 ８０％－１００％的乙醇、反应生成的水和少量草酸等物质的共沸物，经初次蒸馏，以初馏温度７８℃－８６℃馏出，再经蒸馏，得浓度８０％－１００％的乙醇，循环使用，（３）第三步，二次酯化：反应达第一次酯化反应终点时，加入上批次负压蒸馏低于１２０℃ ／２１．３ＫＰａ的馏出物，继续按第二步共沸脱水的方法进行共沸脱水，至第二次酯化反应终点，（４）第四步，馏出负压蒸馏低于１２０℃／２１．３ＫＰａ的馏出物：达第二次酯化反应终点时，继续按第二步共沸脱水的方法进行共沸脱水，当酯化反应温度达１７ ０℃时，停止滴加温度１℃－８６℃，浓度８０％－１００％的乙醇，停止加热，温度降至１２０℃时，进行负压蒸馏，馏出负压蒸馏低于１２０℃／２１．３ＫＰａ的馏出物，该馏出物参与下批次二次酯化反应，（５）第五步，产出成品：收集负压蒸馏１２０℃－１ ２５℃／２１．３ＫＰａ－２２．１ＫＰａ的馏出物，得成品草酸二乙酯。...

【技术特征摘要】
1.一种乙醇脱水生产草酸二乙酯的方法，该方法包括下列步骤(1)第一步，保温酯化将工业草酸和温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇，按重量比1∶0.35-0.80加入反应釜，也可加入催化剂，加热到94℃-106℃，然后再向反应釜加入温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇，使酯化反应温度控制在80℃-102℃，保温酯化小于二小时，(2)第二步，共沸脱水使酯化反应温度控制在80℃-170℃之同，向反应釜连续滴加温度1℃-86℃，浓度80％-100％的乙醇。浓度80％-100％的乙醇、反应生成的水和少量草酸等物质的共沸物，经初次蒸馏，以初馏温度78℃-86℃馏出，再经蒸馏，得浓度80％-100％的乙醇，循环使用，(3)第三步，二次酯化反应达第-次酯化反应终点时，加入上批次负压蒸馏...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈汝斌，于志，陈琰，
申请(专利权)人：陈汝斌，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]