ИТС 31-2017 Производство продукции тонкого органического синтеза

     2.16 Бутилацетат

Сырье для процесса: уксусная кислота, бутанол.

Целевой продукт: бутилацетат (марка А по ГОСТ 8981-78 (бутилацетат)).

Побочные продукты: легкие и тяжелые примеси, смолы и др.

Катализатор: серная кислота.

Краткое описание технологического процесса:

Метод производства - этерификация уксусной кислоты н-бутиловым спиртом в присутствии катализатора по реакции:

Все стадии реакции равновесны и обратная их последовательность ведет к гидролизу сложного эфира. Кроме того, при процессе этерификации протекают побочные реакции, в результате которых образуются легкие и тяжелые примеси, смолы и др.

Стадии технологического процесса производства бутилацетата (см. рисунок 2.14):

1) Этерификация уксусной кислоты н-бутиловым спиртом;

2) Нейтрализация бутилацетата-сырца;

3) Ректификация нейтрализованного бутилацетата-сырца;

4) Ректификация легкокипящих компонентов;

5) Регенерация эфироводных фракций и отработанного содового раствора.

     
Рисунок 2.14 - Принципиальная технологическая схема производства бутилацетата

Этерификация уксусной кислоты н-бутиловым спиртом (бутанолом) осуществляется в этерификаторе. н-Бутиловый спирт (бутанол) и уксусная кислота предварительно нагреваются до температуры кипения и испарения. Образовавшаяся парожидкостная эмульсия по барботерной трубе поступает в слой реакционной жидкости; в этерификатор подают необходимое количество катализатора. Реакционная смесь, с образовавшимся бутилацетатом, из верхней части этерификатора поступает в нижнюю часть ректификационной колонны на ректификацию азеотропной смеси. Пары азеотропа "бутилацетат - вода" отводятся из верхней части колонны и конденсируются. Отводимый дистиллят разделяют на два слоя:

- верхний - бутилацетат-сырец (эфирный слой);

- нижний - водный слой (эфировода).

Кубовая жидкость колонны, содержащей бутанол, уксусную кислоту, тяжелые примеси и смолы возвращается в этерификатор.

Стадия нейтрализации бутилацетата-сырца предназначена для устранения остаточной кислотности бутилацетата-сырца после стадии этерификации. Нейтрализацию избыточной кислотности бутилацетата-сырца ведут 4%-6% раствором кальцинированной соды в тангенциально-лепестковых нейтрализаторах. После нейтрализации от нейтрализованного бутилацетата-сырца отделяют содовый раствор.

Ректификация бутилацетата-сырца и получение товарного продукта. Нейтрализованный бутилацетат-сырец в виде питания подается в ректификационную колонну получения товарного бутилацетата, где происходит разделение смеси на легкокипящие и тяжелокипящие компоненты. Легкокипящие компоненты с верха колонны частично отводятся для подачи на колонну ректификации легкокипящих компонентов, а частично возвращаются в этерификатор. Полученный товарный бутилацетат с куба колонны откачивается в хранилища склада сырья и готовой продукции или в сборник некондиционного бутилацетата для последующей переработки в зависимости от его качества.

Ректификация легкокипящих компонентов. Из смеси легкокипящих компонентов выделяются бутилацетат и бутиловый спирт. Дистиллят колонны ректификации легкокипящих компонентов накапливается и сжигается на УТО, кубовая жидкость колонны, содержащая бутилацетат и бутанол, возвращается на узел ректификации на рецикл.

Стадия регенерации эфироводных фракций и отработанного содового раствора предназначена для выделения в ректификационной колонне из эфиров воды и отработанного содового раствора органических продуктов (бутилацетата и бутанола). Пары легкокипящих компонентов (ЛКК), выходящие с верха колонны, конденсируются, далее подаются на этерификацию на рецикл. Кубовый остаток после отпарки органики (фузельная вода) по оргзагрязненной канализации поступает на биохимочистку.