制备乙酸乙烯酯的方法技术

本发明专利技术涉及在多相催化的连续气相过程中制备乙酸乙烯酯的方法，该方法通过使乙烯在反应器中与乙酸和氧气反应，并且a)将主要包含乙烯、乙酸乙烯酯、乙酸、水、二氧化碳和其他惰性气体的产物气流分离，和b)将含乙烯和CO2的循环气流送回至反应器，c)在送回至反应器之前，在循环气压缩机中压缩该循环气流，和d)在该循环气压缩机的吸入侧或加压侧分出循环气的分支流，并将该循环气的分支流送去进行CO2洗涤，和e)在进行CO2洗涤之前，在水洗器中清洗该循环气的分支流，其特征在于，f)在进行CO2洗涤之后，在该循环气压缩机的加压侧和移出送去进行CO2洗涤的分支流的下游，通过喷射式压缩机将该分支流与作为推动介质的乙烯一同送入该循环气，和/或g)将来自该水洗器的塔底产物直接进料至预脱水塔。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及在多相催化的连续气相过程中通过使乙烯在反应器中与乙酸和氧气反应来制备乙酸乙烯酯单体的方法，其中在能量上优化了对所得产物流的加工。乙酸乙烯酯单体在连续过程中制备，其中将经纯化的产物流进行再循环(循环气系统)。在多相催化气相过程中，乙烯与乙酸和氧气经过固定床催化剂反应，该固定床催化剂通常包含在载体材料上的钯盐和碱金属盐，并还可额外地用金、铑或镉掺杂。通常在1至30巴的压力和130°C至200°C的温度下，在固定床管式反应器(或者流化床反应器)中，乙烯、氧气和乙酸反应物在放热反应中被转化成乙酸乙烯酯单体C2H4+CH3C00H+l/202 — CH3COOCH = CH2+H20在副反应中，乙烯被氧化成(X)2 C2H4+302 — 2C02+2H20在乙酸乙烯酯单体的制备过程中，使主要由乙烯、二氧化碳、乙烷、氮气和氧气组成的气体混合物循环。在该固定床管式反应器的上游，将该气流与乙酸、乙烯和氧气反应物混合，并用蒸汽驱动的热交换器将其恢复到反应温度。在该固定床管式反应器的上游，通常通过蒸汽驱动的乙酸饱和器(乙酸蒸发器)使该循环气富含乙酸。流出该反应器的产物气流主要包含乙酸乙烯酯单体、乙烯、乙酸、水、氧气、CO2和惰性的气体氮气、氩气、甲烷和乙烷。经反应后，将该乙酸乙烯酯单体反应产物、未转化的乙酸、水以及其他可冷凝的组分从该循环气冷凝排出并送去加工。将未冷凝的乙酸乙烯酯单体在用乙酸操作的涤气器中洗涤。用通常以蒸汽驱动的各种蒸馏方法使该冷凝的乙酸乙烯酯单体和水产物以及未转化的乙酸相互分离，并将剩余的含乙烯的循环气经压缩后返回。在被再循环至反应器之前，在循环气压缩机的加压侧分出循环气的分支流，将该循环气的分支流送至(X)2涤气器(O)2吸附/解吸)去除CO2,并在去除(X)2后将该循环气的分支流返回至该压缩机的吸入侧。在去除CO2之前，通常在塔(水洗器)中通过加入乙酸和水除去此分支流中的乙酸乙烯酯单体。将此塔的塔底产物(其包含水、乙酸和VAM)在用工艺蒸汽加热的共沸蒸馏塔中分离。在CO2洗涤的工艺步骤中的问题在于，由于洗涤过程中会产生压降，需要在吸入侧返回该分支流，其缺点是不得不将该分支流全部再次压缩(额外的压缩机负荷)。此外，该吸入侧再循环还需要将已经纯化的分支流经压缩后再次送入未经纯化的循环气流，并将该已经纯化的分支流部分地送去进行(X)2洗涤。CO2洗涤的现行工艺步骤的另一个缺点在于在共沸蒸馏塔中分离在循环气涤气器中洗涤后获得的粗乙酸乙烯酯单体的能量消耗。针对此背景，本专利技术的目的是在能量上优化为了 (X)2洗涤而分出的分支流的加工。DE 10 2006 038 689A1公开了使用蒸汽饱和的CO2流(获自在CO2洗涤中的二氧化碳解吸塔)的热含量来加热纯乙酸乙烯酯单体塔的塔底。缺点在于使用气相传热介质时的不良传热。而且，由于相对较低的蒸汽比例，该(X)2流的热含量非常低。本专利技术提供在多相催化的连续气相过程中制备乙酸乙烯酯单体的方法，该方法通过使乙烯在反应器中与乙酸和氧气反应，并且a)将主要包含乙烯、乙酸乙烯酯单体、乙酸、水、二氧化碳和另外的惰性气体的产物气流分离，和b)将包含乙烯和CO2的循环气流再循环至反应器，其通过c)在再循环至反应器之前，在循环气压缩机中压缩该循环气流，和d)在该循环气压缩机的吸入侧或加压侧分出循环气的分支流，并将该循环气的分支流送去进行(X)2洗涤，和e)在进行(X)2洗涤之前，在水洗器中清洗该循环气的分支流，其特征在于f)在进行CO2洗涤之后，在该循环气压缩机的加压侧和取出送去进行0)2洗涤的分支流的下游，通过喷射式压缩机将该分支流与作为推动介质的乙烯一同送入该循环气，和/ 或g)将来自该水洗器的塔底产物直接进料至预脱水塔。优选地，在装填固定床催化剂的管式反应器中进行乙酸乙烯酯单体的连续制备。 这些催化剂通常为掺杂贵金属或贵金属盐和助催化剂的经负载的催化剂，例如用钯和用金掺杂的膨润土球，以及钾盐。该反应器装填有乙烯、氧气和乙酸，并且优选地在8至12巴的绝对压力和优选130°C至200°C的温度下进行反应。优选地，通过在1至30巴的绝对压力下的蒸发水冷，将该固定床管式反应器中的反应温度设定为130°C至200°C。这形成蒸汽(称作内源蒸汽)，其温度为120°C至185°C， 绝对压力为1至10巴，该绝对压力优选地为2. 5至5巴。流出该反应器的产物气流主要包含乙酸乙烯酯单体、乙烯、乙酸、水、氧气、⑶2和惰性的气体氮气、氩气、甲烷和乙烷。一般而言，将流出该固定床管式反应器的气体混合物送入预脱水塔，并将在该塔的塔底获得的液相(主要是乙酸乙烯酯单体、乙酸、乙酸乙酯和水)进料至粗乙酸乙烯酯单体收集容器。在该下游的共沸蒸馏塔中，将该液相分离成作为塔顶产物的乙酸乙烯酯单体 (VAM)和水以及作为塔底产物的乙酸。将乙酸送入乙酸饱和器，并由此再循环至该过程。通过该脱水塔将作为塔顶产物取出的VAM送至纯乙酸乙烯酯单体塔，并在该纯乙酸乙烯酯单体塔中分离成VAM和乙酸。在循环气涤气器中，使在该预脱水塔的塔顶取出的气相产物混合物(主要由乙烯和CO2组成)去除所有的可冷凝组分。在循环气压缩机中，将在该循环气涤气器的塔顶取出的循环气流压缩，从而补偿在反应回路中存在的显著压降，并将该循环气流作为循环气再循环至反应器。该循环气的绝对压力水平优选地为8至12巴。在去除了循环气涤气器中的可冷凝的乙酸乙烯酯单体、乙酸和水组分之后，该循环气优选地包含12至18体积％的 CO2。在循环气压缩机的吸入侧或加压侧(优选地在加压侧)分出该循环气的分支流， 并将该循环气的分支流送去进行(X)2洗涤以去除C02，在去除CO2后，将该循环气的分支流返回该压缩机的压力侧。在循环气压缩机中取出的分支流占全部循环气的约8至12体积％。 在该分支的下游和CO2涤气器的上游，将取出的分支流在塔(水洗器)中洗涤，该塔中供应水和乙酸。可将液体塔底产物收集在粗乙酸乙烯酯单体容器中，并在下游的共沸蒸馏塔中分离。将该水洗器的气相塔顶产物(主要是乙烯和CO2)送去进行CO2洗涤。接着使该循环气分支流(来自水洗器的塔顶产物)进行CO2吸收/解吸，其优选地用碳酸钾水溶液来操作。在进行(X)2洗涤之后，该循环气分支流优选地仍含2至6体积％ 的C02。经过循环气洗涤和(X)2吸收/解吸之后的压降通常为2至4巴。在循环气压缩机的加压侧，并且在该分支流进行(X)2洗涤的取出点的下游，将循环气分支流再循环至进行CO2洗涤的下游的循环气流中。为了补偿压降，通过乙烯(其获自精炼厂，其绝对压力为20至25巴)将该循环气分支流恢复到优选地为该循环气的压力以上0.5至2巴的压力水平，并将该循环气分支流送至循环气流。优选地，通过喷射式压缩机 (喷射器、注射器)将所需量的乙烯供应给循环气流，优选地通过吸入嘴将所需量的乙烯供应给循环气流。在优选的具体实施方案中，还有可能以这种方法进行通过喷射式压缩机来供应送至反应器上游的循环气的全部乙烯进料。作为此循环气分支流的再循环程序的替代，或者除了该再循环程序外，还有可能以这种方法进行根据本专利技术重新配置在(X)2吸收/解吸的上游的水洗器的操作。该水洗器优选地在8至12巴的绝对压力下和优选18至30°C的温度下操作。在水洗器中通本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．在多相催化的连续气相过程中制备乙酸乙烯酯单体的方法，该方法通过使乙烯在反应器中与乙酸和氧气反应，并且ａ）将主要包含乙烯、乙酸乙烯酯单体、乙酸、水、二氧化碳和另外的惰性气体的产物气流分离，和ｂ）将包含乙烯和ＣＯ２的循环气流再循环至所述反应器，其通过ｃ）在再循环至所述反应器之前，在循环气压缩机中压缩所述循环气流，和ｄ）在所述循环气压缩机的吸入侧或加压侧分出所述循环气的分支流，并将所述循环气的分支流送去进行ＣＯ２洗涤，和ｅ）在进行ＣＯ２洗涤之前，在水洗器中清洗所述循环气的分支流，其特征在于ｆ）在进行ＣＯ２洗涤之后，在所述循环气压缩机的加压侧和取出送去进行ＣＯ２洗涤的分支流的下游，通过喷射式压缩机将所述分支流与作为推动介质的乙烯一同送入所述循环气，和／或ｇ）将来自所述水洗器的塔底产物直接进料至预脱水塔。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·达菲格，P·霍尔，J·瓦格纳，
申请(专利权)人：瓦克化学有限公司，
类型：发明
国别省市：DE