[发明专利]一种利用乙醇和醋酸工业废料合成乙酸乙酯的系统及方法

说明书

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种利用乙醇和醋酸工业废料合成乙酸乙酯的系统及方法，所述系统包括酯化单元，萃取单元和膜处理单元，所述酯化单元包括废醋酸高位槽，废乙醇中间槽，酯化釜，脱酸塔和粗酯槽；所述粗酯槽与脱酸塔相连接；所述萃取单元包括萃取塔；所述膜处理单元包括膜处理中间槽，膜壳和乙酸乙酯成品槽，所述膜壳外侧设有膜加热器，顶部设有膜顶冷凝器，所述膜壳与乙酸乙酯成品槽相连接。本发明的合成系统设计巧妙，资源化利用制备乙酸乙酯，变废液为工业产品，产生经济效益和环保效益；合成方法简单，工艺条件温和，易于控制，易于产业化。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种利用乙醇和醋酸工业废料合成乙酸乙酯的系统及方法。

背景技术

工业用乙酸乙酯是一种非常重要的有机化工原料，可以作为工业用溶剂用于涂料、粘合剂、人造纤维等产品中；作为粘合剂应用于印刷油墨、人造珍珠的生产；作为提取剂应用于医药、有机酸等产品的生产；作为香料原料可以应用于白酒和人造香精；作为萃取剂可以从溶液中提取许多化合物。

传统工艺制备乙酸乙酯用的原料是工业乙醇（95%）和醋酸（99.8%）生产制备乙酸乙酯，采用精馏装置去除粗酯中乙醇和水分，生产乙酸乙酯成品的成本高。

中国专利文献上公开了“生产乙酸乙酯的方法”，其申请公布号为CN 102260718A，该发明采用天然原料，在微生物作用下生成乙醇、乙酸，其全为生物发酵过程，不会带入其它任何化学物质。但是，该发明的工艺成本较高，发酵条件不易控制，企业经济效益低。

发明内容

本发明为了克服上述现有技术中存在的问题，提供了一种利用乙醇和醋酸工业废料合成乙酸乙酯的系统，该系统对废乙醇（73%）和废醋酸（75%）进行回收，进行资源化利用制备乙酸乙酯，变废液为工业产品，产生经济效益和环保效益。

本发明还提供了一种利用乙醇和醋酸工业废料合成乙酸乙酯的方法，工艺条件温和，易于控制，易于产业化。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用乙醇和醋酸工业废料合成乙酸乙酯的系统，包括酯化单元，萃取单元和膜处理单元，所述酯化单元包括废醋酸高位槽，废乙醇中间槽，酯化釜，脱酸塔和粗酯槽；所述酯化釜的顶部设有气相出料口，所述脱酸塔的底部设有第一进料口，塔顶设有回流进料口和第一出料口，所述气相出料口通过管路与脱酸塔的第一进料口相连接，所述粗酯槽与脱酸塔的第一出料口相连接；所述萃取单元包括萃取塔，所述萃取塔与粗酯槽相连接；所述膜处理单元包括膜处理中间槽，膜壳和乙酸乙酯成品槽，所述膜壳顶部设有粗酯进料口，底部设有成品出料口，所述膜处理中间槽的入口与萃取塔相连接，出口与膜壳的粗酯进料口相连接；所述膜壳外侧设有膜加热器，顶部设有膜顶冷凝器，所述膜壳的成品出料口通过管路与乙酸乙酯成品槽相连接。

本发明利用乙醇和醋酸工业废料合成乙酸乙酯的系统以废醋酸和废乙醇为原料，先在酯化单元中进行酯化反应得到乙酸乙酯粗酯，然后通过萃取单元去除乙酸乙酯粗酯中的乙醇及杂质，最后采用膜处理单元去除粗酯中的水分，得到高纯度乙酸乙酯成品售出，产生经济效益和环保效益。其中，脱酸塔的作用是进行脱酸去除粗酯中的过量的醋酸。

作为优选，所述酯化釜的釜顶还设有醋酸进料口、硫酸进料口和乙醇进料口，所述醋酸进料口通过管路与废醋酸高位槽相连接，所述乙醇进料口通过管路与废乙醇中间槽相连接。

作为优选，所述酯化单元还包括酯化分相器，所述酯化分相器设有第二进料口、回流出口和第二出料口，所述第二进料口通过管路与脱酸塔的第一出料口相连接，所述回流出口通过管路与脱酸塔的回流进料口相连接，所述第二出料口与粗酯槽相连接。酯化分相器的原理为延长停留时间进行乙酸乙酯和水的分层。

作为优选，所述脱酸塔与酯化分相器之间的管路设有换热器和冷却器，所述换热器与废乙醇中间槽和酯化釜之间的管路相连通。