CN114230450B - 一种利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置 - Google Patents
一种利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114230450B CN114230450B CN202111538651.2A CN202111538651A CN114230450B CN 114230450 B CN114230450 B CN 114230450B CN 202111538651 A CN202111538651 A CN 202111538651A CN 114230450 B CN114230450 B CN 114230450B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tank
- methyl propionate
- outlet
- reaction
- hydrogenation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 title claims abstract description 41
- RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N Methyl propionate Chemical compound CCC(=O)OC RJUFJBKOKNCXHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 40
- 229940017219 methyl propionate Drugs 0.000 title claims abstract description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 title claims abstract description 12
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 title claims abstract description 12
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 83
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 44
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 238000005810 carbonylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 20
- PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N butyric acid octyl ester Natural products CCCCCCCCOC(=O)CCC PWLNAUNEAKQYLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N n-butyric acid methyl ester Natural products CCCC(=O)OC UUIQMZJEGPQKFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 24
- 230000006315 carbonylation Effects 0.000 claims description 15
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 11
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 10
- 238000000066 reactive distillation Methods 0.000 claims description 9
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 7
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 6
- JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N Isothiocyanatocyclopropane Chemical compound S=C=NC1CC1 JGFBQFKZKSSODQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N ethyl propionate Chemical compound CCOC(=O)CC FKRCODPIKNYEAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 238000007701 flash-distillation Methods 0.000 claims 4
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims 1
- 239000000047 product Substances 0.000 abstract description 18
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 12
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 abstract description 5
- HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 1-benzylpyrrolidine-3-carboxamide Chemical compound C1C(C(=O)N)CCN1CC1=CC=CC=C1 HNAGHMKIPMKKBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N butanoic acid ethyl ester Natural products CCCC(=O)OCC OBNCKNCVKJNDBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 abstract description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 abstract description 4
- -1 organic acid ester Chemical class 0.000 abstract description 3
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 18
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 18
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 238000005886 esterification reaction Methods 0.000 description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 6
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 4
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N acetic acid trimethyl ester Natural products COC(C)=O KXKVLQRXCPHEJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005882 aldol condensation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000032050 esterification Effects 0.000 description 3
- 125000000896 monocarboxylic acid group Chemical group 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 150000005846 sugar alcohols Polymers 0.000 description 2
- 239000004229 Alkannin Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- ZYBWTEQKHIADDQ-UHFFFAOYSA-N ethanol;methanol Chemical compound OC.CCO ZYBWTEQKHIADDQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/10—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
- C07C51/12—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide on an oxygen-containing group in organic compounds, e.g. alcohols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/132—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group
- C07C29/136—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH
- C07C29/147—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof
- C07C29/149—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of an oxygen containing functional group of >C=O containing groups, e.g. —COOH of carboxylic acids or derivatives thereof with hydrogen or hydrogen-containing gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
- C07C67/08—Preparation of carboxylic acid esters by reacting carboxylic acids or symmetrical anhydrides with the hydroxy or O-metal group of organic compounds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置，包括羰基化反应釜、闪蒸罐、反应精馏塔和分相罐，通过采用设置隔板式反应精馏塔省略了酸和酯的后续分离工序，同时通过耦合加氢单元及分相分液工艺实现仅以低廉甲醇和CO为原料联产丙酸甲酯和醇，以及丁酸甲酯、丁酸乙酯等副产物，采用闪蒸后高温高压气相进行多级换热，充分利用热能降低了能耗，进一步降低产品生产成本。本发明生产合成丙酸甲酯相比传统方式95%的转化率，转化率提高到了99.5%，减少了设备投资，能耗下降60%，同时实现仅以易获得且低廉的甲醇和CO为原料合成有机酸酯和醇的共沸产物。
Description
技术领域
本发明属于化工生产技术领域，尤其涉及丙酸甲酯的生产工艺装置和方法。
背景技术
目前丙酸甲酯制备工艺分为两种：合成丙酸过程联产丙酸酯工艺、直接催化酯化合成丙酸甲酯工艺，或者直接购买丙酸原料合成出的丙酸甲酯产品经济性不高。合成丙酸的过程分为两种，如下所示：
一种是利用乙烯氢酯基化工艺可生产丙酸酯，丙酸酯水解又可得到丙酸；
CH 2=CH 2+CO+CH 3 OH→C 2 H 5 COOCH 3
另一种是以甲醇和乙醇为主的羰基化反应合成丙酸，再进行酯化反应变成丙酸甲酯；
CO+CH 3 CH 2 OH→CH 3 CH 2 COOH
我国的乙烯产能分布是不均匀的，主要分布在东部沿海地区，乙烯不方便长距离运输，运输方式通常是管道向下游工厂装置直接输送。单纯依靠乙烯来生产丙酸和丙酸酯，第一种方式无法满足西部内陆地区对丙酸及丙酸酯产品的需求。同时，我国煤化工产业有大量的甲醇，成本低廉。
因此行业中很多都是采用乙醇羰基化反应合成丙酸和丙酸酯的工艺。乙醇资源过剩，运输方便，醇类羰基化工艺，是提高甲醇乙醇产品附加值的有效途径。
传统的工艺是直接催化酯化合成丙酸甲酯，在反应釜中加入丙酸和甲醇，在催化剂的作用下合成丙酸甲酯后进入精馏塔分离，在塔釜得到丙酸与水的混合物，塔顶得到丙酸甲酯与甲醇、水的混合物后进入萃取塔，在萃取塔中加入萃取剂（多元醇与水的混合物）对其进行萃取，得到高纯度的丙酸甲酯，塔釜萃取液进入减压塔处理，使多元醇与水配成的萃取剂得以循环使用。精馏塔塔釜产物在回收塔中进行分离，对丙酸回收利用。
该工艺反应流程复杂，设备投资高，同时萃取剂的使用也增加了原料投资，能耗也随之增加，且由于原料酸和丙酸甲酯等产物均混合在一起，需要进行分离，导致丙酸甲酯的生产成本较高。
现有技术CN112851507A还公开了一种乙醇合成甲基丙烯酸甲酯的工艺，以乙醇和CO为原料，在催化剂作用下羰基化反应合成丙酸，然后与甲醇进行催化酯化合成丙酸甲酯，最后与甲醛进行气相羟醛缩合得到MMA。该方法中采用的是乙醇和CO为原料，无法利用价格低廉的甲醇作为原料，同时该方法中丙酸酯化后得到的含丙酸甲酯产物由于还含有其他酸、醇和会降低后续羟醛缩合反应的收率，尤其是闪蒸分离后的高温高压气体的热能没有被充分利用，也会导致MMA产品成本提升。而且，送入羟醛缩合和酯化反应中副产物水的存在不利于反应的正向进行在该技术中没有对副产物水的分离作说明，可能导致产物MMA的纯度的下降和成本的提升。
发明内容
发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种耦合加氢的隔板式丙酸甲酯反应精馏塔及工艺装置，实现仅以低廉的甲醇和CO为原料实现丙酸甲酯和醇的合成，并通过高效的热能回收技术得到低成本的丙酸甲酯和醇，以及丁酸甲酯等多酯的联产。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置，包括羰基化反应釜、闪蒸罐、反应精馏塔和分相罐，其中
所述羰基化反应釜设有CO进料口和还原醇入口，且羰基化反应釜的的出口与闪蒸罐的入口连接；
所述闪蒸罐的顶部设有与闪蒸罐气相出口，闪蒸罐底部还设有与羰基化反应釜连接的液相出口；
所述反应精馏塔包括塔体和加氢反应器，以及将塔体内空间分割成反应区和采集区的隔板，所述塔体的反应区的上部和底部分别设有有机酸进料口和甲醇进料口，所述塔体的采集区的顶部设有轻组分采出口和轻组分回流口，轻组分采出口通过管道与分相罐连接后与轻组分汇流口连接；
所述塔体采集区的中下段还设有产物采出口；所述加氢反应器设在塔体的顶端，并与塔体反应区连通，所述加氢反应器还设有氢气进料口和还原醇出料口；所述有机酸进料口通过管道与闪蒸罐气相出口连接；
所述加氢反应器的还原醇出料口通过管道泵与羰基化反应器入口连接。
作为优选，还包括分液罐和第一冷却器，所述闪蒸罐气相出口通过管道与分液罐连接，所述分液罐底部设有液相出口并通过管道与反应精馏塔的有机酸进料口连接，所述第一冷却器设在闪蒸罐气相出口处，且第一冷却器中的换热介质分别是闪蒸罐气相出口和分液罐液相出口内的物料。
作为优选，所述加氢反应器的还原醇出料口还设有与塔体中下段连接的旁路。
作为优选，还包括设在所述反应精馏塔轻组分采出口处的冷凝器，所述冷凝器通过管道分别与分相罐入口及加氢反应器入口连接。
作为优选，所述加氢反应器采用列管式反应器，列管内设有催化填料。
作为优选，所述反应精馏塔采集区一侧还设有丙酸甲酯和甲醇的采出口、丙酸乙酯采出口和丁酸甲酯采出口。
作为优选，所述反应精馏塔的反应区通过管道循环连接有背包式反应器。
作为优选，所述闪蒸罐气相出口管道位于第一冷却器后还设有第二冷却器。
作为优选，所述分液罐的顶端还设有出口，并通过管道泵与羰基化反应釜的入口连接。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、通过隔离板省略了酸和酯的后续分离工序；2、通过耦合加氢单元及分相分液工艺实现仅以低廉甲醇和CO为原料联产丙酸甲酯和醇，以及丁酸甲酯、丁酸乙酯等副产物；3、采用闪蒸后高温高压气相进行多级换热，充分利用热能降低了能耗，进一步降低产品生产成本。通过外置式背包反应器，使设备紧凑，减少操作所需要占用的空间。本发明还省去了萃取工段，减少溶剂的使用，流程更加环保，本发明主要污染物，为塔顶不凝气，和酯化反应生成水。
附图说明
图1为本发明所述利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置的结构示意图。
图中，羰基化反应釜100、闪蒸罐200、反应精馏塔300、隔板310、加氢反应器320、分相罐400、分液罐500、第一冷却器600、第二冷却器700、冷凝器800。
实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，本发明公开了一种以甲醇和CO生产丙酸甲酯的工艺装置，是以甲醇和CO为原料实现生产丙酸甲酯和甲醇共沸物的工艺装置，其主要包括羰基化反应工段、酯化反应精馏和耦合加氢工段。
一、羰基化反应工段
反应内容：
主反应——羰基化反应：CH3OH+CO→CH3COOH
主反应——羰基化反应：CH3CH2OH+CO→CH3CH2COOH，以及丙醇、丁醇与CO发生羰基化反应合成得到对应的酸。
副反应：变换反应：CO+H2O→CO2+H2
本发明中，在羰基化反应器100中，一氧化碳和甲醇（甲醇可以在羰基化反应器100和/或反应精馏塔300送料）在一定条件下，连续反应生成醋酸，一氧化碳和反应精馏塔顶部加氢工段产生的乙醇，连续反应生成丙酸。本发明羰基化反应器可以进行混合醇的羰基化反应，根据制程需要，控制加氢反应回流物，使得羰基化反应器中可以是甲醇和/或乙醇的混合物。
流程：羰基化反应器100操作温度150℃~200℃，操作压力2.5MPa~3.5MPa。在反应器100中，一氧化碳和甲醇/乙醇连续反应生成醋酸和/或丙酸。本专利羰基化反应器可以进行混合醇的羰基化反应，根据制程需要，控制加氢反应回流物，使得羰基化反应器中可以是甲醇和/或乙醇的混合物。羰基化反应得到的含乙酸和/或丙酸的产物进入闪蒸罐200进行闪蒸。闪蒸罐200内重组分通过泵返回羰基化反应器100。轻组分去第一冷却器600进行部分冷凝（该处的冷凝介质采用分液罐底部的液相组分，能充分利用其热量），冷却后去分液罐500进行分相，分液罐带压，压力控制在1MpaG左右，分液后，底部液相（主要是乙酸和丙酸）在压入反应精馏工段进行酯化反应精馏前作为冷却介质通过第一冷却器600对闪蒸罐的轻组分进行冷却，当冷却温度不达要求时，可通过二级第二冷却器700进行再次冷却；分液罐500顶部气体，用增压风机（F101）压入羰基化反应器100；不可压缩的轻组分气体，排放去尾气处理***，进行吸收和焚烧。
二、反应精馏加氢耦合工段
流程简述：反应精馏塔300采用隔壁塔和加氢反应耦合设计，即：在反应精馏塔内竖直设置侧板，将反应精馏塔内部空间分割成反应区和产物采出区；同时通过在塔顶部设置与反应区连通耦合的加氢反应器。
丙酸和乙酸在催化精馏反应侧（A）上部进料，甲醇在催化精馏侧（A）下底部进料。进行酯化反应，主要生成乙酸甲酯和丙酸甲酯。侧线经泵采出在背包反应器里面进一步反应后打回塔内，提升反应效率和速度，可以降低塔高并减少占地面积。
反应精馏塔催化精馏侧A发生酯化反应产生的乙酸甲酯和丙酸甲酯，以及丁酸甲酯和/或丁酸乙酯等重组分下流进入另一侧的产物采出区，而气相轻组分部分直接进入加氢反应器得到对应的还原醇，进入冷却器后部分送回羰基化反应釜，部分送至反应精馏塔继续反应；与此同时，反应精馏塔塔顶轻组分部分采出，经过冷凝器800冷凝，冷凝温度控制在62.5℃左右，凝液进入分相罐400，酯相全回流，水相自流到采水泵入口。E103气相主要是醋酸甲酯、甲醇、水的共沸物组成，气相回流进入反应精馏塔顶部的加氢反应器320内，反应生成甲醇、乙醇等，最后经过冷却器冷凝后，进入分液罐500，液相用泵打回羰基化反应器100，气相去尾气处理***，进行吸收和焚烧。
本反应精馏工艺，塔顶酯相全回流，从侧线用泵采出丙酸甲酯和甲醇的共沸产品，以及丙酸甲酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯等产物。反应精馏塔中催化反应过程中的生成水也用泵从侧线采出。
本发明将产物及时地移除反应体系可以打破原有的平衡，促使反应正向进行，提高反应物的转化率，相比传统方式转化率在95%，反应精馏工艺可以将转化率提高到99.5%。隔离板反应精馏及耦合加氢工艺，取代了传统工艺中的反应釜，精馏塔和回收塔的功能，减少了设备投资，能耗下降60%，同时实现仅以易获得且低廉的甲醇和CO为原料合成有机酸酯和醇的共沸产物。
应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
Claims (8)
1.一种利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置，其特征在于：包括羰基化反应釜、闪蒸罐、反应精馏塔和分相罐，其中
所述羰基化反应釜设有CO进料口和还原醇入口，且羰基化反应釜的的出口与闪蒸罐的入口连接；
所述闪蒸罐的顶部设有与闪蒸罐气相出口，闪蒸罐底部还设有与羰基化反应釜连接的液相出口；
所述反应精馏塔包括塔体和加氢反应器，以及将塔体内空间分割成反应区和采集区的隔板，所述塔体的反应区的上部和底部分别设有有机酸进料口和甲醇进料口，所述塔体的采集区的顶部设有轻组分采出口和轻组分回流口，轻组分采出口通过管道与分相罐连接后与轻组分回流口连接；
所述塔体采集区的中下段还设有产物采出口；所述加氢反应器设在塔体的顶端，并与塔体反应区连通，所述加氢反应器还设有氢气进料口和还原醇出料口；所述有机酸进料口通过管道与闪蒸罐气相出口连接；
所述加氢反应器的还原醇出料口通过管道泵与羰基化反应器入口连接；
还包括分液罐和第一冷却器，所述闪蒸罐气相出口通过管道与分液罐连接，所述分液罐底部设有液相出口并通过管道与反应精馏塔的有机酸进料口连接，所述第一冷却器设在闪蒸罐气相出口处，且第一冷却器中的换热介质分别是闪蒸罐气相出口和分液罐液相出口内的物料。
2.根据权利要求1所述利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置，其特征在于：所述加氢反应器的还原醇出料口还设有与塔体中下段连接的旁路。
3.根据权利要求1所述利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置，其特征在于：还包括设在所述反应精馏塔轻组分采出口处的冷凝器，所述冷凝器通过管道分别与分相罐入口及加氢反应器入口连接。
4.根据权利要求1所述利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置，其特征在于：所述加氢反应器采用列管式反应器，列管内设有催化填料。
5.根据权利要求1所述利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置，其特征在于：所述反应精馏塔采集区一侧还设有丙酸甲酯和甲醇的采出口、丙酸乙酯采出口和丁酸甲酯采出口。
6.根据权利要求1所述利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置，其特征在于：所述反应精馏塔的反应区通过管道循环连接有背包式反应器。
7.根据权利要求1所述利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置，其特征在于：所述闪蒸罐气相出口管道位于第一冷却器后还设有第二冷却器。
8.根据权利要求1所述利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置，其特征在于：所述分液罐的顶端还设有出口，并通过管道泵与羰基化反应釜的入口连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111538651.2A CN114230450B (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111538651.2A CN114230450B (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114230450A CN114230450A (zh) | 2022-03-25 |
| CN114230450B true CN114230450B (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=80756544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111538651.2A Active CN114230450B (zh) | 2021-12-15 | 2021-12-15 | 一种利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114230450B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203033918U (zh) * | 2012-12-20 | 2013-07-03 | 上海戊正工程技术有限公司 | 一种由合成气间接生产乙醇的工艺*** |
| CN110613946A (zh) * | 2019-10-25 | 2019-12-27 | 福州大学 | 一种合成草酸二乙酯的背包反应精馏装备及其工艺 |
| CN111298471A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-19 | 吴嘉 | 一种用于复杂多组分体系分离的分隔壁精馏塔及精馏方法 |
| CN112851507A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-28 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种乙醇合成甲基丙烯酸甲酯的工艺 |
-
2021
- 2021-12-15 CN CN202111538651.2A patent/CN114230450B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203033918U (zh) * | 2012-12-20 | 2013-07-03 | 上海戊正工程技术有限公司 | 一种由合成气间接生产乙醇的工艺*** |
| CN110613946A (zh) * | 2019-10-25 | 2019-12-27 | 福州大学 | 一种合成草酸二乙酯的背包反应精馏装备及其工艺 |
| CN111298471A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-06-19 | 吴嘉 | 一种用于复杂多组分体系分离的分隔壁精馏塔及精馏方法 |
| CN112851507A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-05-28 | 西南化工研究设计院有限公司 | 一种乙醇合成甲基丙烯酸甲酯的工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114230450A (zh) | 2022-03-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105037094B (zh) | 一种醋酸酯加氢制乙醇的能量耦合精馏方法 | |
| CN102942446B (zh) | 一种回收氢再循环的醋酸酯加氢制乙醇的方法 | |
| CN103387481A (zh) | 醋酸酯化-加氢生产乙醇的方法 | |
| AU2020101401A4 (en) | System and Method for Preparing Methanol Therewith | |
| CN115745794B (zh) | 乙烯法醋酸乙烯生产工艺及装置 | |
| CN114380692B (zh) | 一种节能的电子级碳酸酯的制备方法 | |
| CN114702375B (zh) | 一种乙醇制乙醛产品的分离***及方法 | |
| CN111377802A (zh) | 一种仲丁醇的制备方法及*** | |
| CN105669379A (zh) | 一种醋酸乙酯加氢制备乙醇的工艺 | |
| WO2023108799A1 (zh) | 一种以甲醇和co合成丙酸甲酯等多酯和醇的联产工艺方法 | |
| CN114230450B (zh) | 一种利用耦合加氢式反应精馏塔的丙酸甲酯合成工艺装置 | |
| CN108947774A (zh) | 一种分离异丙醇的方法及装置 | |
| CN115160106A (zh) | 一种仲丁醇的生产装置及方法 | |
| CN115650841B (zh) | 一种甲醇低压羰基合成醋酸的方法 | |
| CN212335079U (zh) | 一种醋酸甲酯和甲醛合成甲基丙烯酸甲酯的生产工艺装置 | |
| CN212315981U (zh) | 费托合成副产轻醇脱酯装置 | |
| CN111253213B (zh) | 一种醋酸酯加氢制乙醇的工艺方法及*** | |
| CN113816830A (zh) | 膜分离降低醋酸甲酯加氢反应器中甲醇含量的方法和*** | |
| CN201524434U (zh) | 一种用于羰基化合成醋酸工艺的集成式蒸发器 | |
| CN115707679B (zh) | 一种醋酸甲酯加氢制乙醇粗产物的分离方法及*** | |
| CN220194825U (zh) | 一种生产醋酸乙酯的热量集成*** | |
| CN115707680B (zh) | 一种醋酸甲酯加氢制乙醇粗产物的渐进分离方法及*** | |
| CN115108910B (zh) | 一种乙酸乙酯的合成及热量耦合工艺 | |
| US12049442B2 (en) | Preparation method of vinyl acetate by ethylene process and device thereof | |
| US4642377A (en) | Process for producing terephthalic acid from p-xylene and methanol by way of dimethyl terephthalate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |