ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА БУТИЛАЦЕТАТА

  Главная       Учебники - Лесное производство      Технология лесохимических производств (В.А.Выродов)

 поиск по сайту           правообладателям

    

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   130  131  132  133  134  135  136  137  138  139  .. 

 

 

§ 49. ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА БУТИЛАЦЕТАТА


Технологии производства бутилацетата и этилацетата в принципе аналогичны. Основными стадиями производства бутилацетата также являются этерификация, подготовка эфира-сырца к ректификации, ректификация нейтрализованного бутилацетата-сырца с целью получения товарного эфира с массовой долей бутилацетата (91 ±1) % (марки Б) или 99% (марки А) и регенерация легкокипящих компонентов из водных растворов.

Показатели производства и параметры отдельных технологических стадий обусловлены физико-химическими свойствами исходных компонентов и продуктов синтеза. В отличие от системы этилацетат — этанол — вода взаимная растворимость в системе бутилацетат— бутанол — вода в сочетании с азеотропными свойствами системы бутилацетат — вода и тем более в системе бутилацетат—бутанол — вода более благоприятны для отгонки воды из зоны реакции в совмещенном реакционноректификационном процессе на стадии этерификации. В процессе непрерывной этерификации уксусной кислоты этанолом даже при использовании абсолютно безводных исходных компонентов недопустимо на флегму в колонну этерификационного аппарата возвращать водный слой, а для увеличения производительности этерификаторов рекомендуется даже подавать на флегму сухой этилацетат. Это объясняется тем, что масса реакционной воды при взаимодействии 1 моля кислоты и 1 моля этанола составляет 17%, а массовая доля воды в азеотропе этилацетат — вода 8,2 %. Из-за взаимной растворимости этилацетата и воды эффективность азеотропного выделения воды на стадии этерификации снижается еще больше.

Совсем другие закономерности характерны для системы производства бутилацетата. При полном превращении 1 моля уксусной кислоты и 1 моля бутанола в продуктах реакции содержится около 13,5% воды, а в азеотропе бутилацетат — вода 28.9 %. Растворимость воды в бутилацетате в присутствии до 10% бутанола изменяется незначительно и не превышает 2%.-Поэтому на стадии этерификации в производстве бутилацетата в ректификационную колонну с целью получения бутилацетата-сырца с низкой кислотностью (0,10 % и менее) рекомендуется возвращать водный слой на флегму, если массовая доля воды в кислоте менее 32%. Массовая доля воды в тройном азеотропе бутанол — вода — бутилацетат больше, чем в двойном (37,3 % по сравнению с 28,9 %), поэтому его присутствие не ухудшает, а, наоборот, способствует выводу воды из системы.

Для синтеза бутилацетата используют синтетическую, регенерированную и, очень редко, лесохимическую уксусную кислоту. Бутиловый спирт перерабатывают в синтетический, полученный методом брожения (очень ограниченные объемы), и спирт СК, выделенный из отходов производства заводов синтетического каучука.
Длительное время для производства бутилацетата в основном использовали бутанол СК. Это обстоятельство надолго задержало перевод процесса этерификации с периодического на непрерывный, так как спирт СК содержит до 9 % непредельных соединений (в пересчете на кротиловый спирт), которые под действием серной кислоты конденсируются с образованием высокомолекулярных смолистых веществ. Эти смолистые вещества

осаждаются на греющих поверхностях и ухудшают теплопередачу. Применение лесохимической уксусной кислоты, содержащей также смолистые компоненты, усложняет положение. При работе на плохом сырье уже после двух-трех операций требуется чистка греющих поверхностей кубов-этерификаторов. В противном случае резко снижается производительность аппарата. В процессе непрерывной этерификации происходит накопление смолистых компонентов в кубе-этери-фикаторе, что и вызывает трудности в ведении технологического процесса и эксплуатации оборудования, делает бессмысленным режим непрерывности. Неоднократные попытки перевода основной стадии процесса — этерификации на непрерывный режим при работе на сырье плохого качества оказывались безуспешными.

В последние годы доля использования бутанола СК снизилась до 20 %. Значительно улучшилось качество регенерированной и лесохимической уксусной кислоты. Благодаря этому стало возможным осуществлять процесс этерификации в непрерывном режиме. Однако большинство предприятий, вырабатывающих бутилацетат, осуществляют процесс этерификации в аппаратах периодического действия.