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.