一种三相共沸精馏分离乙酸仲丁酯和C8烃类混合物的方法

摘要

本发明公开了一种三相共沸精馏分离乙酸仲丁酯和C8烃类混合物的方法，其特征在于包括有如下过程：在乙酸仲丁酯和C8烃类混合物加入甲醇和水作为共沸剂，在精馏塔内进行三相共沸精馏分离，塔釜得到含量99%以上的乙酸仲丁酯，塔顶得到甲醇，水，C8烃类混合物的三元共沸物；对所得三元共沸物进行加水萃取，水相为甲醇水溶液，有机相为C8烃类混合物。本发明利用三相共沸精馏和液液萃取从副产品混合酯中分离出合格的乙酸仲丁酯和C8烃类混合物，能得到大于99%以上的乙酸仲丁酯，变废为宝，有利于生产成本的大幅度下降。

说明书

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种三相共沸精馏分离乙酸仲丁酯和C8烃类混合物的方法，特别涉及一种从酯化生产乙酸仲丁酯工艺的副产品混合酯中分离乙酸仲丁酯和C8烃类混合物的方法。

背景技术

乙酸仲丁酯作为一种环保性能的溶剂，主要是利用C4资源中的顺反丁烯直接和乙酸酯化生成乙酸仲丁酯。近十几年来这种酯化工业在国内得到了大量的应用。但是在乙酸仲丁酯的生成过程中，同时会生成有一种副产品叫混合酯，其主要是乙酸仲丁酯和C8烃类混合物。目前国内所有的生产企业都没有对其进行再加工处理，而是直接作为副产品，作为烤火油低价处理。乙酸仲丁酯作为一种环保性能的溶剂，市场价在四千多元，C8烃类混合物分离来可用来调配汽油，也能达到三千多元，而作为烤火油，只能有一千元左右的价格。故对乙酸仲丁酯的生成过程中产生的混合酯进行加工处理，回收乙酸仲丁酯和C8烃类混合物，提高产品收率和经济效益尤为重要。

发明内容

本发明的目的就是对现有酯化生成乙酸仲丁酯工艺中产生的副产品混合酯进行处理，提供一种利用三相共沸精馏和液液萃取从副产品混合酯中分离出乙酸仲丁酯和C8烃类混合物的方法，得到大于99%以上的乙酸仲丁酯，从而回收产品，降低能耗，节约资源。

本发明采用的技术方案是：一种三相共沸精馏分离乙酸仲丁酯和C8烃类混合物的方法，其特征在于包括有如下过程：在乙酸仲丁酯和C8烃类混合物加入甲醇和水作为共沸剂，在精馏塔内进行三相共沸精馏分离，塔釜得到含量99%以上的乙酸仲丁酯，塔顶得到甲醇，水，C8烃类混合物的三元共沸物；对所得三元共沸物进行加水萃取，水相为甲醇水溶液，有机相为C8烃类混合物。

本发明还包括萃取后得到的甲醇水溶液进行精馏回收甲醇和水，甲醇循环用于共沸精馏，水循环用于萃取甲醇。

本发明乙酸仲丁酯和C8烃类混合物为顺反丁烯和乙酸酯化生成乙酸仲丁酯工艺的副产品混合酯。

本发明三相共沸精馏时，精馏塔中的操作压力为减压，或常压，或加压，优选常压。

本发明精馏塔的回流比的选取范围为2～10，优选5。

本发明甲醇、待分离原料中C8烃类混合物、水的质量比为甲醇：C8烃类混合物：水＝2～3：1：0.2～0.5。

本发明加水萃取过程中加入水的质量与甲醇-C8烃类混合物总质量的比例为5%～200%，优选20%～100%；萃取时间为0.1～5h，优选0.5～2h；

本发明在乙酸仲丁酯和C8烃类混合物的分离中，选择甲醇和水作为共沸剂，甲醇，水，C8烃类混合物形成最低共沸物，在乙酸仲丁酯和C8烃类混合物的共沸温度前就把混合物中的C8烃类混合物分离出去。

本发明的有益效果：1、有效回收资源，从乙酸仲丁酯和C8烃类混合物的混合物中分离出合格的乙酸仲丁酯产品，变废为宝，有利于生产成本的大幅度下降；

2、分离过程比较简单，共分为二步，一是共沸精馏、二是液液萃取，操作控制容易；

3、本发明还可作为乙酸仲丁酯产品精制的需求，当医药上需求99.9%以上的乙酸仲丁酯，可以采用该方法来进行精制，分离产品里面的微量杂质。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作详细的说明：

实施例1：

取混合酯（乙酸仲丁酯和C8烃类混合物）600克（进汽相色谱分析，其中乙酸仲丁酯含量64.8%，C8烃类混合物35.2%），甲醇450克，水90克，然后把三种物料混合在一起，再加入玻璃精馏试验装置的釜内，再把玻璃精馏试验装置的所有设备安装并调试好，再进行加热釜内混合物料，釜内温度升至70度时，釜内开始沸腾，把塔内汽化到塔顶的物料经冷凝器冷却为液体，大部分回流塔内，采出一部分物料，调节好精馏塔的回流比为5，釜温同时缓慢上升，塔顶采出的物料会产生分层，下层为甲醇和水的混合溶液，上层为甲醇和C8烃类混合物的混合物，前期，在釜内温度低于100度时，可把下层甲醇和水的混合溶液重新返回釜内。在精馏过程中，对釜内和顶上冷凝的上层油相甲醇和C8烃类混合物的混合物进行采样跟踪分析，当釜内温度升至116度时，先停止回流，再缓慢减少电加热，直到最后停止。采塔釜物料进行汽相色谱分析，得到含量99.46%的乙酸仲丁酯357克；塔顶分离出的油相物料558克，水相物料185克，油相物料加入水600克，然后进行静置分层，1小时后，把下层水相物料和前面分出的水相物料混合，再放放玻璃试装置回收甲醇，最后得到甲醇433克；萃取得到的油相物料共234克，进汽相色谱仪分析，其中乙酸仲丁酯含量3.73%，C8烃类混合物含量96.26%,物料试验过程中因挥发损耗26克。

实施例2：

取混合酯（乙酸仲丁酯和C8烃类混合物）1000克（进汽相色谱分析，其中乙酸仲丁酯含量66.2%，C8烃类混合物33.8%），甲醇1000克，水300克，然后把三种物料混合在一起，再加入玻璃精馏试验装置的釜内，再把玻璃精馏试验装置的所有设备安装并调试好，再进行加热釜内混合物料，釜内温度升至70度时，釜内开始沸腾，把塔内汽化到塔顶的物料经冷凝器冷却为液体，大部分回流塔内，采出一部分物料，调节好精馏塔的回流比为5，釜温同时缓慢上升，塔顶采出的物料会产生分层，下层为甲醇和水的混合溶液，上层为甲醇和C8烃类混合物的混合物，前期，在釜内温度低于100度时，可把下层甲醇和水的混合溶液重新返回釜内。在精馏过程中，对釜内和顶上冷凝的上层油相甲醇和C8烃类混合物的混合物进行采样跟踪分析，当釜内温度升至116度时，先停止回流，再缓慢减少电加热，直到最后停止。采塔釜物料进行汽相色谱分析，得到含量99.66%的乙酸仲丁酯632克；塔顶分离出的油相物料952克，水相物料681克，油相物料加入水500克，然后进行静置分层，1小时后，把下层水相物料和前面分出的水相物料混合，再放放玻璃试装置回收甲醇，最后得到甲醇982克；萃取得到的油相物料共326克，进汽相色谱仪分析，其中乙酸仲丁酯含量2.77%，C8烃类混合物含量97.23%,物料试验过程中因挥发损耗60克。

实施例3：

取混合酯（乙酸仲丁酯和C8烃类混合物）400克（进汽相色谱分析，其中乙酸仲丁酯含量62.3%，C8烃类混合物37.6%），甲醇380克，水60克，然后把三种物料混合在一起，再加入玻璃精馏试验装置的釜内，再把玻璃精馏试验装置的所有设备安装并调试好，再进行加热釜内混合物料，釜内温度升至70度时，釜内开始沸腾，把塔内汽化到塔顶的物料经冷凝器冷却为液体，大部分回流塔内，采出一部分物料，调节好精馏塔的回流比为5，釜温同时缓慢上升，塔顶采出的物料会产生分层，下层为甲醇和水的混合溶液，上层为甲醇和C8烃类混合物的混合物，前期，在釜内温度低于100度时，可把下层甲醇和水的混合溶液重新返回釜内。在精馏过程中，对釜内和顶上冷凝的上层油相甲醇和C8烃类混合物的混合物进行采样跟踪分析，当釜内温度升至116度时，先停止回流，再缓慢减少电加热，直到最后停止。采塔釜物料进行汽相色谱分析，得到含量99.44%的乙酸仲丁酯237克；塔顶分离出的油相物料455克，水相物料123克，油相物料加入水450克，然后进行静置分层，1小时后，把下层水相物料和前面分出的水相物料混合，再放放玻璃试装置回收甲醇，最后得到甲醇368克；萃取得到的油相物料共141克，进汽相色谱仪分析，其中乙酸仲丁酯含量3.55%，C8烃类混合物含量96.45%,物料试验过程中因挥发损耗34克。

本发明所述的实施例，仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。