[发明专利]一种通过反应精馏制备醋酸乙烯的方法及装置

说明书

本发明属于醋酸乙烯生产领域，具体涉及一种通过反应精馏制备醋酸乙烯的方法及装置，将双醋酸亚乙酯与酸性裂解剂、醋酸酐引入由精馏段、提馏段组成的反应精馏塔中制备并分离高纯度醋酸乙烯，从精馏塔塔顶采出VAC，塔釜采出醋酸、酸酐、裂解剂、副产物、EDA及杂质引入醋酸分离塔。从醋酸分离塔的塔顶采出醋酸送往酯化反应工段用于生产醋酸甲酯，塔釜采出醋酸酐和裂解剂及EDA返回精馏塔。本发明得到的VAC纯度在99.9wt％以上，相较于传统的反应釜‑精馏塔工艺，减少了物料的返混，提高了EDA的转化率、VAC的产率和产品纯度，且反应精馏塔的再沸器和醋酸分离塔的塔顶冷凝器耦合，显著降低了能耗。

技术领域

本发明属于醋酸乙烯生产领域，尤其涉及一种通过反应精馏制备醋酸乙烯的方法及装置。

背景技术

醋酸乙烯，即乙酸乙烯酯(vinyl acetate，简称VAC)，是世界上产量较大的有机化工原料之一，广泛用于生产聚醋酸乙烯、聚乙烯醇、涂料、浆料、粘合剂、维纶、薄膜、乙烯基共聚树脂、缩醛树脂等一系列化工和化纤产品。

目前，国内外生产醋酸乙烯的方法包括乙烯气相法和乙炔气相法工艺，属于石油化工工艺路线。自C1化学兴起后，20世纪80年代，美国哈尔康公司和英国石油公司先后提出由甲醇和合成气制备醋酸乙烯的新工艺——羰基法合成醋酸乙烯。羰基法合成醋酸乙烯是通过醋酸甲酯与合成气的碳基化反应，合成中间体双醋酸亚乙酯(EDA)，再经过热裂解生产醋酸乙烯和醋酸，具有反应路线简单，可实现醋酸、醋酸酐以及醋酸乙烯的联产的优势。随着石油资源的日益衰竭，利用相对较为丰富的煤和天然气资源合成传统的石油化工产品，其意义将越来越大。因此对EDA裂解生产VAC的研究更是及其关键的一部分。

专利CN 1834083A公开了一种甲醇与合成气制备醋酸乙烯的工艺路线，其路线为：先用甲醇进行醋酸甲酯的合成，再通过醋酸甲酯和一氧化碳、氢气氢酰化生成二醋酸亚乙酯，然后由二醋酸亚乙酯裂解为VAC和醋酸。该工艺以煤为基本原料，合成甲醇后进一步合成VAC，从工艺过程上避开了石油、电石这个高能耗的生产环节，可以节约能耗，对合理利用资源保护生态起了重要的作用。但该专利中使用裂解炉来裂解EDA再利用精馏塔来分离提纯VAC，不能很好地提高EDA的转化率和降低设备能耗，故具有进一步优化空间。

发明内容

本发明提供了一种制备醋酸乙烯的方法及装置，尤其涉及在反应精馏塔中双醋酸亚乙酯裂解生成醋酸乙烯的方法。

一种通过反应精馏制备醋酸乙烯的方法包括：将双醋酸亚乙酯(EDA)和酸性裂解剂、醋酸酐的混合物料从反应精馏塔的进料板进入，双醋酸亚乙酯在反应精馏塔发生裂解反应生成醋酸乙烯(VAC)；

酸性裂解剂为苯磺酸、对甲基苯磺酸中的至少一种，优选苯磺酸。

混合物料中的醋酸酐与双醋酸亚乙酯的摩尔比为2-7，所述混合进料的醋酸酐与EDA的摩尔比优选为3-5；所述酸性裂解剂含量与所述混合物料的质量之比为0.01-0.10，优选0.04-0.08。

具体方法为：将双醋酸亚乙酯(EDA)、酸性裂解剂和醋酸酐的混合物料经进料泵(2)混合通过进料板(5)进入反应精馏塔(1)进行反应生成醋酸乙烯(VAC)；塔顶气态的VAC经冷凝器(6)冷凝后经回流罐(7)采出，从反应精馏塔釜引出的液相物料经过加热器(3)加热，然后与醋酸分离塔(9)塔顶引出的气相物料经换热器(4)换热后形成气液混合物，其中，气液混合物经绝热闪蒸罐(8)分离成气液两相，气相物料返回反应精馏塔(1)的塔底，液相产物通过进料泵(10)混合通过进料板(13)送往醋酸分离塔(9)；醋酸分离塔塔顶引出的气相物料与反应精馏塔塔釜物料经换热器(4)换热后通过冷凝器(12)完全冷凝为液体物料，然后进入醋酸分离塔回流罐(14)分离采出的第一股液体物料返回醋酸分离塔的塔顶第一块塔板，引出的第二股液体物料送往酯化反应工段用于生产醋酸甲酯；从醋酸分离塔塔釜采出的醋酸酐和裂解剂以及EDA经再沸器(11)加热后气相物料重新返回醋酸分离塔(9)，液相物料重新返回反应精馏塔(1)。