反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺制造技术

本发明专利技术涉及反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺，该工艺以丙二醇醚与醋酸为原料，以甲苯为共沸剂，在反应温度８０～１６０℃，反应压力为常压～０．３０ＭＰａ条件下，反应原料在反应蒸馏塔中，反应与精馏过程同时进行，反应蒸馏塔塔顶油相回流。该工艺不需任何催化剂，塔顶水相中不含丙二醇醚与醋酸，从而能大大简化后续反应物回收工艺。可广泛用于工业生产中。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及丙二醇醚醋酸酯的制备工艺，尤其是关于反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺。丙二醇醚醋酸酯是一种性能优良的低毒高级工业溶剂。由于其毒性低、溶解性能优良，近年来国外发展很快，正在逐步替代目前广泛使用但毒性较高的乙二醇醚醋酸酯。它能广泛地适用于涂料、印刷、油墨、清洗剂、纺织染料及皮革鞣剂等行业。以往丙二醇醚醋酸酯的制备，是以丙二醇醚与醋酸为原料，以甲苯为共沸剂，在酸性催化剂作用下生成丙二醇醚醋酸酯。但该反应由于酯化受反应平衡的限制，反应物转化至80～95％时，酯化反应便终止。后处理麻烦。专利号US4544453就叙述了以丙二醇单烷基醚与羧酸为原料，以甲苯为共沸剂，共沸剂回流，同时由塔顶注入水，以气提的方法由塔顶除去水以及未反应的丙二醇醚与醋酸。原料与酸性催化剂对甲基苯磺酸从塔釜加入，解决了产品酯的损失问题。然而由塔顶同时脱去水、丙二醇醚、醋酸带来了水相中的丙二醇醚与醋酸的回收问题，使后处理需很多塔设备，尤其是丙二醇醚的回收，丙二醇单甲醚与水共沸分相后在水相中溶解度较大，用一般蒸馏方法难以回收得到不含水的丙二醇醚。为了克服以往技术存在的缺点，本专利技术的目的是提供一种反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺，使丙二醇醚与醋酸的反应和分离同时进行，同时丙二醇醚能反应完全，塔顶水相中不含丙二醇醚与醋酸。另外反应过程中不使用任何催化剂，达到简化后续反应物回收工艺与降低生产成本。本专利技术的目的是通过以下的技术方案来实现的一种反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺，以丙二醇醚与醋酸为反应原料，甲苯为共沸剂，在反应温度为80～160℃，反应压力为常压～0.3MPa条件下反应，其中反应原料在催化蒸馏塔内反应与精馏过程同时进行，反应原料醋酸与丙二醇醚的摩尔比为1～6∶1，反应蒸馏塔的理论塔板数为30～50块，原料进料位置在反应蒸馏塔理论板数1/4～2/3处，塔顶共沸剂的回流量与进料量的重量比为0.03～0.4∶1。上述技术方案中反应原料丙二醇醚为丙二醇甲醚、丙二醇乙醚；反应温度优选范围为100～150℃，反应原料醋酸与丙二醇醚的摩尔比为1.05～4∶1。反应蒸馏塔的理论塔板数优选范围为40～50块，塔顶共沸剂的回流量与进料量的重量比为0.06～0.2∶1。本专利技术由于采用了反应蒸馏技术，选择合适的工艺条件，反应蒸馏塔内丙二醇醚与醋酸在不断反应的同时，产物酯与水不断被分离，分别由塔釜及塔顶蒸出，在酸过量及反应蒸馏条件下，丙二醇醚趋向于反应完全。从而使塔顶水相中不含有丙二醇醚、醋酸。塔底蒸出物料中丙二醇醚醋酸酯含量为30～97％(重量)，醋酸2.5～70％(重量)，丙二醇醚1～3％(重量)，水0.5％(重量)以下。此塔底物料进产品精制塔，以一般蒸馏去除少量的醋酸、丙二醇醚，以及微量水就可回收得精产品丙二醇醚醋酸酯。分出的丙二醇醚与醋酸返回反应蒸馏塔，大大简化了后续反应物回收工艺，取得了较好的反应效果。附附图说明图1为制备丙二醇醚醋酸酯的反应蒸馏工艺。在附图1中1为反应蒸馏塔，2为水相出料，3为原料进料位置，4为油水分离器，5为冷凝器，6为反应蒸馏塔塔釜出料。原料丙二醇醚与醋酸在反应蒸馏塔理论板数1/4～2/3处位置进料，反应物料不断反应，反应生成水在甲苯共沸剂存在下形成共沸物而不断地被分离。塔顶蒸出物经冷凝器5冷凝后，进入油水分离器4，且在油水分离器4中被分成油相与水相，不含丙二醇醚与醋酸的水相被2引出。含有少量丙二醇醚与甲苯共沸剂形成的油相回流，塔顶共沸剂的回流量与反应蒸馏塔原料进料量的重量比为0.03～0.4∶1，未反应的醋酸、少量的丙二醇醚与生成的丙二醇醚醋酸酯通过反应蒸馏塔塔釜出料6，此塔釜物料再经产品精制塔，以一般蒸馏方法去除醋酸、丙二醇醚和微量水，得纯的丙二醇醚醋酸酯产品。实施例1连续反应蒸馏塔，精馏段为填充段，有27块理论板，提馏段有16块理论板，常压下，以甲苯为共沸剂，进行反应蒸馏，进料醋酸与丙二醇甲醚的重量比为41∶59，共沸剂甲苯回流量与进料量的重量比为0.10，反应蒸馏塔塔顶温度为84℃，塔釜温度为148℃，原料进料温度为80℃，经分析塔顶水相组成以重量百分比计为水99.76％，甲苯0.05％，其它杂质0.19％，塔顶油相中以重量百分比计组成为丙二醇甲醚0.54％，水0.59％，甲苯98.87％。塔釜出料组成以重量百分比计为醋酸2.78％，丙二醇甲醚1.3％，水0.32％，丙二醇甲醚醋酸酯95.6％。实施例2连续反应蒸馏塔，精馏段为填充段，有32块理论板，提馏段有18块理论板，压力为0.1MPa下，以甲苯为共沸剂，进行反应蒸馏。进料醋酸与丙二醇甲醚的重量比为72.7∶27.3，共沸剂甲苯回流量与进料量的重量比为0.06，反应蒸馏塔塔顶温度为94℃，塔釜温度为149℃，原料进料温度为90℃，经分析塔顶水相组成以重量百分比计为水99.65％，甲苯0.05％，其它杂质0.30％，塔顶油相中以重量百分比计组成为丙二醇甲醚0.49％，水0.49％，甲苯99.02％。塔釜出料组成以重量百分比计为醋酸57.4％，丙二醇甲醚0.35％，水0.35％，丙二醇醚醋酸酯41.9％。实施例3连续反应蒸馏塔，精馏段为填充段，有22块理论板，提馏段有8块理论板，在压力为0.30MPa下，以甲苯为共沸剂，进行反应蒸馏。进料醋酸与丙二醇甲醚的重量比为76.9∶23.1，共沸剂甲苯回流量与进料量的重量比为0.40，反应蒸馏塔塔顶温度为104℃，塔釜温度为169℃，原料进料温度为100℃，经分析塔顶水相组成以重量百分比计为水99.50％，甲苯0.05％，其它杂质0.45％，塔顶油相中以重量百分比计组成为丙二醇甲醚0.86％，水0.41％，甲苯98.73％。塔釜出料组成以重量百分比计为醋酸64.4％，丙二醇甲醚0.25％，水0.25％，丙二醇醚醋酸酯35.1％。实施例4连续反应蒸馏塔，精馏段为填充段，有18块理论板，提馏段有30块理论板，常压下，以甲苯为共沸剂，进行反应蒸馏。进料醋酸与丙二醇乙醚的重量比为48.1∶51.9，共沸剂甲苯回流量与进料量的重量比为0.20，反应蒸馏塔塔顶温度为86℃，塔釜温度为143℃，原料进料温度为80℃，经分析塔顶水相组成以重量百分比计为水99.76％，甲苯0.05％，其它杂质0.19％。塔顶油相中以重量百分比计组成为丙二醇乙醚0.48％，水0.52％，甲苯99.0％。塔釜出料组成以重量百分比计为醋酸14.74％，丙二醇乙醚1.52％，水0.34％，丙二醇乙醚醋酸酯83.4％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺，以丙二醇醚与醋酸为反应原料，甲苯为共沸剂，在反应温度为８０～１６０℃，反应压力为０．１～０．３ＭＰａ条件下反应，其特征在于反应原料在反应蒸馏塔内反应与精馏过程同时进行，反应原料醋酸与丙二醇醚的摩尔比为１～６∶１，反应蒸馏塔的理论塔板数为３０～５０块，原料进料位置在反应蒸馏塔理论板数１／４～２／３处，塔顶共沸剂的回流量与进料量的重量比为０．０３～０．４∶１。

【技术特征摘要】
1.一种反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺，以丙二醇醚与醋酸为反应原料，甲苯为共沸剂，在反应温度为80～160℃，反应压力为0.1～0.3MPa条件下反应，其特征在于反应原料在反应蒸馏塔内反应与精馏过程同时进行，反应原料醋酸与丙二醇醚的摩尔比为1～6∶1，反应蒸馏塔的理论塔板数为30～50块，原料进料位置在反应蒸馏塔理论板数1/4～2/3处，塔顶共沸剂的回流量与进料量的重量比为0.03～0.4∶1。2.根据权利要求1所述反应蒸馏制备丙二醇醚醋酸酯工艺，其特征在于反...

【专利技术属性】
技术研发人员：方永成，江桂秀，顾军民，戴德斌，韩诚康，
申请(专利权)人：中国石油化工总公司上海石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：31[]