一种由苯生产乙酸环己酯的方法转让专利
申请号 : CN201310135415.5
文献号 : CN103214365B
文献日 : 2015-04-08
发明人 : 佘喜春 , 向明林 , 李庆华
申请人 : 湖南长岭石化科技开发有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种由苯生产乙酸环己酯的方法,其特征在于:包括如下步骤:
(1)加氢反应:苯与氢气在加氢反应器内进行选择性加氢反应,加氢产物包括苯、环己烯和环己烷,其中,所述加氢催化剂的活性组分元素为Ru、Rh、Pd、Pt中的一种或几种,助剂组分元素为Zn、Fe、Co、Sm、Eu、Yb中的一种或几种,且助剂组分元素与活性组分元素的摩尔比为1:1-15;
(2)酯化反应:加氢产物在催化剂作用下,加氢产物中的环己烯与乙酸发生酯化反应生成乙酸环己酯,其中,所述酯化反应在催化蒸馏反应器内进行,催化剂采用强酸性阳离子交换树脂;所述催化蒸馏反应器包括一个塔釜、一个提馏段、一个反应段、一个精馏段和一个塔顶回流冷凝器,反应段中装填催化剂,其操作条件为:塔顶压力0.2-0.9MPa,塔顶温度
50-90℃,反应段中部温度80-120℃,塔釜温度120-180℃,回流比0.2-8.0,乙酸与加氢混-1合产物中的环己烯的摩尔比为2-8,乙酸进料空速为0.2-10h ;
(3)酯化产物分离:酯化反应后的乙酸环己酯、乙酸、苯和环己烷的混合物经蒸馏分离,乙酸循环回酯化反应器;
(4)脱氢反应:酯化产物分离后的苯和环己烷一起经过脱氢反应器,然后循环回苯加氢反应器,其中,所述脱氢反应采用负载型Pt催化剂,Pt含量为0.1-0.8质量%,载体为Al2O3、SiO2、ZrO2、TiO2中的一种或几种;所述脱氢反应条件为:反应温度为380-460℃,反应-1压力0.3-1MPa,以环己烷计,空速3-9h ,稀释气与混合原料的体积比为100-10000。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述加氢反应为苯釜式连续加氢反应,反应条件为:反应压力3-8MPa,反应温度130-170℃,反应浆液与苯进料体积比1-5:1,搅拌速率600-1200转/分,停留时间5-40分钟。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述反应浆液为加氢催化剂、改性剂和水的混合物,其中,加氢催化剂含量为0.2-1.8质量%,改性剂含量10-30质量%。
说明书 :
一种由苯生产乙酸环己酯的方法
技术领域
背景技术
树脂等有良好的溶解性能,也常用作涂料、油漆等的溶剂,其结构式如下所示: 。
腐蚀严重,同时会产生大量的废液,污染环境。CN102060697A公开了一种乙酸环己酯的合成
工艺,其采用甲苯磺酸铜为催化剂,在反应釜内由乙酸和环己醇酯化得到乙酸环己酯,但酯
收率偏低,催化剂及产品后续分离困难。随着苯选择性加氢制备环己烯技术的发展,环己烯
比环己醇更易得到,而由乙酸与环己烯反应制备乙酸环己酯的工艺有了工业应用的前景。
CN1072405A公开了一种乙酸环己酯的制备方法,其采用杂多酸为催化剂,在反应釜内由乙
酸与环己烯酯化得到乙酸环己酯,但环己烯转化率偏低,酯选择性和收率也偏低,催化剂及
产品后续分离较难。
分离。工业上常采用萃取蒸馏的办法,在三个串联的蒸馏塔中将产物分出来,设备投资和能
耗均较大,操作比较复杂。同时,苯选择性加氢不可避免的产生环己烷副产物,其附加值较
低,不利于苯资源的高效、合理利用。
发明内容
加氢产物在催化剂作用下,加氢产物中的环己烯与乙酸发生酯化反应生成乙酸环己酯;(3)
酯化产物分离:酯化反应后的乙酸环己酯、乙酸、苯和环己烷的混合物经蒸馏分离,乙酸循
环回酯化反应器;(4)脱氢反应:酯化产物分离后的苯和环己烷一起经过脱氢反应器,然后
循环回苯加氢反应器。
反应改性剂作用下进行,反应器及反应方式可以采用釜式连续加氢反应工艺,也可以采用
管式连续加氢反应工艺。
拌速率600-1200转/分和停留时间5-40分钟的条件下进行加氢反应,加氢产物为苯、环己
烯和环己烷的混合物。
中的一种或几种。其中,助剂组分元素与活性组分元素的摩尔比为1:1-15,采用常规沉淀
方法制备。
反应,如催化蒸馏反应器,催化剂采用固体酸,如强酸性阳离子交换树脂、固体超强酸、杂多
酸或分子筛等。该反应也可以采用间歇反应,如釜式反应器,催化剂可以采用液体酸,如硫
酸、离子液体等,也可以采用固体酸,如强酸性阳离子交换树脂、固体超强酸、杂多酸或分子
筛等。根据本发明所述的酯化反应方法,所述加氢产物与乙酸的酯化反应可以根据常规的
烯酸酯化反应条件实施。针对本发明方法,加氢产物与乙酸的酯化反应优选在催化蒸馏反
应器内进行,催化剂优选固体酸催化剂。
生成乙酸环己酯,其操作条件为:塔顶压力0.2-0.9MPa,塔顶温度50-90℃,反应段中部温
度80-120℃,塔釜温度120-180℃,回流比0.2-8.0,乙酸与加氢产物中的环己烯的摩尔比
-1
为2-8,乙酸进料空速为0.2-10h 。
其中乙酸循环回酯化反应器。该附属的分离步骤可以采用常规的蒸馏装置即可满足要求,
其操作参数均可参照类似的工艺参数控制。因此,本发明中对所述分离纯化条件没有特别
的限定。
一起循环回苯加氢反应器。该反应可以采用铂催化剂,也可以采用镍催化剂,或者两者的改
进催化剂。
为脱氢原料,可以不用气体稀释,也可以用气体稀释,如氢气、氮气、氩气等。
下,所述脱氢反应条件可以包括:反应温度为360-480℃,反应压力0.1-3.0MPa,空速为
-1
1-10h 。
380-460℃,反应压力0.3-1MPa,以环己烷计,空速3-9h 。脱氢原料优选用氢气稀释,氢气
与原料(环己烷与苯的混合物)体积比为100-10000。
乙酸环己酯选择性、收率均显著提高。
附图说明
具体实施方式
换,而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
尔比为1:9),ZnSO4浓度为24质量%。加氢反应条件为:反应压力5.2MPa、反应温度147℃、
搅拌速率1000转/分和停留时间14分钟,加氢产物连续的从高压加氢釜进入产品缓冲罐,
其为含苯、环己烯、环己烷的油相以及含催化剂和ZnSO4的水相,经油水分离后,含催化剂、
ZnSO4和水的反应浆液循环回高压加氢釜继续参与反应,苯、环己烯和环己烷进入产品罐。
其中苯占53质量%,环己烯占40质量%,其余为环己烷。
尔比为1:1),FeSO4浓度为10质量%。加氢反应条件为:反应压力8MPa、反应温度170℃、
搅拌速率1200转/分和停留时间40分钟,加氢产物连续的从高压加氢釜进入产品缓冲罐,
其为含苯、环己烯、环己烷的油相以及含催化剂和FeSO4的水相,经油水分离后,含催化剂、
FeSO4和水的反应浆液循环回高压加氢釜继续参与反应,苯、环己烯和环己烷进入产品罐。
其中苯占39质量%,环己烯占48质量%,其余为环己烷。
尔比为1:15),ZnSO4浓度为18质量%。加氢反应条件为:反应压力4.8MPa、反应温度144℃、
搅拌速率1000转/分和停留时间25分钟,加氢产物连续的从高压加氢釜进入产品缓冲罐,
其为含苯、环己烯、环己烷的油相以及含催化剂和ZnSO4的水相,经油水分离后,含催化剂、
ZnSO4和水的反应浆液循环回高压加氢釜继续参与反应,苯、环己烯和环己烷进入产品罐。
其中苯占55质量%,环己烯占38质量%,其余为环己烷。
尔比为1:3),CoSO4浓度为30质量%。加氢反应条件为:反应压力3MPa、反应温度130℃、
搅拌速率600转/分和停留时间20分钟,加氢产物连续的从高压加氢釜进入产品缓冲罐,
其为含苯、环己烯、环己烷的油相以及含催化剂和CoSO4的水相,经油水分离后,含催化剂、
CoSO4和水的反应浆液循环回高压加氢釜继续参与反应,苯、环己烯和环己烷进入产品罐。
其中苯占72质量%,环己烯占21质量%,其余为环己烷。
尔比为1:2),ZnSO4浓度为17质量%。加氢反应条件为:反应压力4MPa、反应温度140℃、搅
拌速率900转/分和停留时间5分钟,加氢产物连续的从高压加氢釜进入产品缓冲罐,其为
含苯、环己烯、环己烷的油相以及含催化剂和ZnSO4的水相,经油水分离后,含催化剂、ZnSO4
和水的反应浆液循环回高压加氢釜继续参与反应,苯、环己烯和环己烷进入产品罐。其中苯
占68质量%,环己烯占25质量%,其余为环己烷。
尔比为1:2),CoSO4浓度为19质量%。加氢反应条件为:反应压力7MPa、反应温度160℃、
搅拌速率1200转/分和停留时间23分钟,加氢产物连续的从高压加氢釜进入产品缓冲罐,
其为含苯、环己烯、环己烷的油相以及含催化剂和CoSO4的水相,经油水分离后,含催化剂、
CoSO4和水的反应浆液循环回高压加氢釜继续参与反应,苯、环己烯和环己烷进入产品罐。
其中苯占61质量%,环己烯占30质量%,其余为环己烷。
环己酯,具体结果见表1。
计。反应条件及结果见表2。