乙酸乙烯酯製備方法
2023-10-04 08:44:24 1
乙酸乙烯酯製備方法
【專利摘要】本發明公開了用於控制乙酸乙烯酯製備過程的方法。該方法包括在催化劑的存在下在反應器中使乙烯、乙酸、和含氧氣體反應以製備乙酸乙烯酯，通過拉曼光譜分析測量反應和/或任意後續步驟中涉及的或與反應和/或任意後續步驟相關的成分的濃度，和根據所測量的成分濃度調節反應器中或任意後續步驟中的條件以實現對反應或任意後續步驟的適當控制。
【專利說明】乙酸乙烯酯製備方法
發明領域
[0001]本發明涉及乙酸乙烯酯的製備。更具體地，本發明涉及一種用於通過拉曼光譜法控制乙酸乙烯酯製備過程的方法。
發明背景
[0002]乙酸乙烯酯通常通過乙烯、氧氣和乙酸在鈀-金催化劑存在下的反應製備。參見，例如，U.S.專利號3，743，607。鈀和金是昂貴的貴金屬。因此，已作出許多努力以增加催化活性和減少所需催化劑的量。例如，U.S.專利號6，022，823教導了在將金屬還原之前煅燒浸潰了鈀和金鹽的載體。催化劑顯示了改善的活性。
[0003]乙烯乙酸化(acetoxylation)成乙酸乙烯酯通常在氣相、固定床管式反應器中進行。乙酸乙烯酯通過濃縮和洗滌回收，並通過蒸餾純化。未反應的乙烯、氧氣和乙酸通過蒸餾回收並循環至乙酸化。除了乙酸乙烯酯，乙酸化產生許多副產物，包括二氧化碳、水、和二乙酸乙二醇酯。二氧化碳主要通過乙烯和乙酸乙烯酯的燃燒生成。二氧化碳通過蒸餾和用碳酸鉀溶液吸收來從反應產物混合物中移除。
[0004]U.S.專利號6，420，595公開了一種在用於自乙烯和乙酸的氧化製備乙酸乙烯酯的反應體系中實時過程控制方法。反應體系樣品自反應器進料和/或流出物採集和/或自塔和/或反應器下遊的傳輸管路採集，並通過紅外分析儀測量樣品中一種或多種成分的濃度。然後將濃度測量 值用以直接或間接地調整反應體系中成分的濃度，例如通過調節特定塔中的溫度分布、溶液進入或離開塔的流速、或成分向溶液中的添加或自溶液的萃取。為了最優化過程控制，將測量值發送至控制單元用於實時分析，並且幾乎在紅外分析之後立即作出調節。
[0005]與以400-4000波數(cnT1)的中紅外範圍使用紅外分析以控制乙酸乙烯酯製備過程相關的一個問題是紅外信號不能通過光纖長距離傳送，所述通過光纖長距離傳遞使得測量可被容易地整合入控制系統。因此需要用於控制乙酸乙烯酯製備過程的新方法。理想地，該方法可直接測量乙酸乙烯酯製備過程多種成分的濃度且所測量的結果可被直接傳送至控制室以控制製備過程。
發明概述
[0006]本發明涉及用於控制乙酸乙烯酯製備過程的方法。該方法包括(a)在催化劑的存在下在反應器中使乙烯、乙酸、和含氧氣體反應以製備乙酸乙烯酯；(b)自反應器抽出包含乙烯、乙酸、乙酸乙烯酯、水、和二氧化碳的氣體料流；(C)將所述氣體料流分離成包含乙烯和二氧化碳的乙烯料流，和包含乙酸乙烯酯、水、和乙酸的初級乙酸乙烯酯產物料流；(d)將乙烯料流分離成回收的乙烯料流和二氧化碳料流；(e)將所述初級乙酸乙烯酯產物料流分離成乙酸乙烯酯產物料流和回收的乙酸料流；(f)將步驟(d)的回收乙烯料流和步驟(e)的回收乙酸料流循環至步驟(a)的反應器；(g)通過拉曼光譜分析測量一個或多個以上步驟中涉及的或與一個或多個以上步驟相關的成分的濃度；和(h)根據所測量的成分濃度調節反應器中或任意後續步驟中的條件以實現對反應或任意後續步驟的適當控制。
發明詳述[0007]本發明方法包含在催化劑的存在下使乙烯、乙酸、和氧氣反應。主反應為乙酸乙烯酯和水的形成:
【權利要求】
1.用於製備乙酸乙烯酯的方法，所述方法包括: (a)在催化劑的存在下在反應器中使乙烯、乙酸、和含氧氣體反應以製備乙酸乙烯酯； (b)從所述反應器抽出包含乙烯、乙酸、乙酸乙烯酯、水、和二氧化碳的氣體料流； (c)將所述氣體料流分離成包含乙烯和二氧化碳的乙烯料流，和包含乙酸乙烯酯、水、和乙酸的初級乙酸乙烯酯產物料流； (d)將所述乙烯料流分離成回收的乙烯料流和二氧化碳料流； (e)將所述初級乙酸乙烯酯產物料流分離成乙酸乙烯酯產物料流和回收的乙酸料流； (f)將步驟(d)的所述回收乙烯料流和步驟(e)的所述回收乙酸料流循環至步驟(a)中的反應器； (g)通過拉曼光譜分析測量一個或多個以上步驟中涉及的或與一個或多個以上步驟相關的成分的濃度；和 (h)根據所述測得的成分濃度調節所述反應器中或任意後續步驟中的條件以實現所述反應或任意後續步驟的適當控制。
2.權利要求1的方法，其中所述催化劑為鈀-金催化劑。
3.權利要求1的方法，其中步驟(c)中的所述氣體料流的分離在吸收塔中進行，其中通過乙酸水溶液吸收乙酸乙烯酯以形成初級乙酸乙烯酯產物料流。
4.權利要求1的方法， 其中步驟(e)中的所述初級乙酸乙烯酯產物料流的分離在初級蒸餾塔中進行。
5.權利要求1的方法，其中通過拉曼光譜法所測量的成分選自水、氧氣、乙酸乙烯酯、乙酸、二氧化碳、乙烯、乙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、二乙酸二醇酯、聚乙酸乙烯酯、乙醛、丙酮、丙烯醛、聚合抑制劑、碳酸鉀、碳酸氫鉀、乙酸鉀、氫氧化鉀、和其混合物。
6.權利要求1的方法，其中通過拉曼光譜法測量的成分選自乙酸、乙酸乙烯酯、二氧化碳、水、乙烯、和其混合物。
7.權利要求6的方法，其中所述測量在反應器液相中進行。
8.權利要求6的方法，其中所述測量在反應器氣相中進行。
9.權利要求1的方法，其中所述調節通過添加成分或自反應器移除、自任意後續步驟移除、或自二者移除成分來實現。
10.權利要求1的方法，其中所述調節通過改變反應器中、任意後續步驟中、或二者中的溫度分布來實現。
【文檔編號】C07C67/05GK103608327SQ201180056885
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2011年11月23日 優先權日:2010年11月24日
【發明者】B·A·索爾茲伯裡, N·C·哈利蘭, J.M.奧蘭奧斯門特 申請人:萊昂德爾化學技術公司