[发明专利]制备乙酸乙烯酯的方法

说明书

本发明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。

技术领域

本发明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(heterogeneously catalyzed,continuous gas-phase reaction)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)。

背景技术

乙酸乙烯酯单体(Vinyl acetate monomer)(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：Δ_BH°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->CH₃COOCH＝CH₂+H₂O

本文中主要的副反应(secondary reaction)是乙烯完全氧化成CO₂：

C₂H₄+3O₂->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。