Меню

Производство ацетатных растворителей

Производство этилацетата

Сырьем для получения этилацетата служат технические сорта синтетической и, частично, лесохимической уксусной кис­лоты и технический этиловый спирт. Процесс этерификации, облагораживания эфира-сырца и его ректификации ведут не­прерывным способом. Этерификационный аппарат (рис. 5.1) со­стоит из куба-реактора 4 вместимостью 8—16 м3, колонны 2 С 28—30 тарелками, дефлегматора 3, холодильника дистиллята 5, флорентины 6, напорных баков-мерников для кислоты, спирта и катализатора, смесителя, подогревателя-испарителя исходной смеси /, приемников эфироводы 7 и эфира-сырца 8.

Производство этилацетата

Первоначально в куб заливают смесь 92—93 %-ной уксус­ной кислоты и этилового спирта в молярном соотношении 1 : 0,2 и 2—3 % катализатора — крепкой серной кислоты (считая от 100 %-ной уксусной кислоты). После разогрева аппарата и ра­боты колонны «на себя» в течение 1,5—2 ч для создания в си­стеме некоторого запаса эфира (состояние равновесия) в куб 4 Начинают непрерывно подавать через барботер парожидкост — ную смесь исходных компонентов (смешанных заранее в мо­лярном соотношении 1:1,1). Одновременно с этим начинают отбор дистиллята (через флорентину). Уровень жидкости в ре­акторе поддерживают постоянным, выравнивая подачу исход­ной смеси и отбор дистиллята. Массовая доля уксусной кислоты в кубе должна быть не ниже 70—75 %, воды 8—13 %>; давление в нижней части колонны 8—9 кПа; температура вверху ко­лонны 68—72 °С. В реакционной смеси спирта должно быть меньше, чем требуется для образования тройной, нерасслаи — вающейся азеотропной смеси. Если же дистиллят близок к двойной легкорасслаивающейся смеси этилацетат — вода со­става 91,5:8,5%) с температурой отгона 70,4 °С, то с этой смесью при определенной величине флегмового числа из реак­тора уходит почти вся вода, что сдвигает реакцию в сторону эфирообразования. Конденсат, поступающий во флорентину, охлаждается до 20—25 °С. Это улучшает условия расслоения его на эфироводу и эфир-сырец; при этом снижается и раство­римость воды в эфире до 3—4 %.

Эфир-сырец с содержанием эфиров не менее 90—93 % и кислотностью не более 0,06 % большей частью возвращается во флегму и частично отбирается в сборник. Количество флегмы зависит от крепости исходной уксусной кислоты: при 80 %-ной кислоте флегмовое число около 7, 90 %-ной —5 и при 95 %-ной — 4. Целесообразно в качестве флегмы подавать обез­воженный этилацетат, а не сырец из флорентины. Это повысит в 1,9 раза производительность этерификатора, которая зависит также от мощности нагревательных элементов и типа тарелок в колонне и составляет обычно 950—1200 л/ч эфира-сырца на 1 м2 сечения колонны.

Процессы этерификации и отгонки эфира и воды из реак­тора продолжаются непрерывно до накопления в кубе значи­тельного количества смолистых загрязнений. Тогда в аппарат подают спирт или спиртовую фракцию от регенерации эфиро­воды, чтобы проэтерифицировать остатки кислоты (до содержа­ния не более 2%), отгоняют максимально возможное количе­ство нетоварного эфира, содержащего до 25 % спирта, и оста­навливают аппарат на чистку. Оборот этерификатора при применении экстракционной загрязненной кислоты составляет 25—40 дней, а при концентрированной и чистой, преимущест­венно синтетической, до 60—90 дней. В последнем случае ис­ключаются стадии обесцвечивания и промывки, эфир-сырец лишь нейтрализуют и обезвоживают, а также регенерируют не­большое количество эфироводы, содержащей 4—6 % эфиров и 3—7 % спиртов.

Имеется опыт работы НДА для этерификации синтетической уксусной кислоты этиловым спиртом в присутствии катализа­тора— катионита марки КУ-2 с показателем СОЕ (статическая обменная емкость) до 2 мг-экв Н+ на 1 г сухого вещества. Гранулы катализатора в виде цилиндриков диаметром 8— 12 мм и длиной 12—14 мм в набухшем состоянии загружают в колонну, высота слоя должна быть 2,9 м. Этот слой ограни­чивают снизу опорными кольцами Рашига, сверху ситчатой та­релкой. В верхней, укрепляющей части колонны имеется 13 кол- пачковых тарелок при общей высоте колонны 7 м. Колонна, как обычно, связана с кубом-кипятильником и конденсатором.

В куб первоначально загружают 6 т уксусной кислоты и после разогрева системы начинают подавать в него исходную смесь кислоты и спирта в молярном соотношении 1:1. Весь дистиллят направляют из конденсатора во флорентину и в ка­честве флегмы орошают верх колонны сухим этилацетатом. В этом случае вся реакционная вода выводится азеотропной смесью без перегрузки колонны флегмой и производительность НДА повышается.

Показатели процесса: температура верха зоны катализа 85—95 °С: верха колонны 70,2—72 °С; плотность орошения по сечению колонны 2—2,5 м3/(м2-ч) при скорости паров 0,3 м/с; перепад давления между низом и верхом колонны 18—20 кПа

Раствор бисульфита

Производство этилацетата

Рис. 5.2. Обесцвечивание, промывка и нейтрализация этилацетата-сырца. ‘Ля Непрерывнодействующем аппарате

При количестве паров 3,5 м3/ч; нагрузка на катализатор по ис­ходной смеси 0,6—0,8 г/(г-ч). Производительность НДА по эфиру-сырцу 600—800 кг/ч с содержанием в нем, %: эфиров 92—94, спирта 1,5—4,5 и воды 3,5—4,5 при кислотности не бо­лее 0,1 %.

При работе с синтетическим исходным сырьем срок службы катализатора без регенерации более 6 мес, засмоление поверх­ностей нагрева в кубе не происходит, коррозия аппаратуры не­значительна.

Очистка этилацетата-сырца. При значительном содержании этилформиата (до 4—5%) этилацетат-сырец лучше сначала освободить от легколетучих примесей. Обесцвечивание, про­мывку и нейтрализацию этилацетата-сырца производят на не­прерывнодействующем ступенчатом агрегате, показанном на рис. 5.2. Эфир-сырец с кислотностью до 0,1 % самотеком направ­ляется в низ противоточной колонны 1, на верх которой одно­временно поступает заданное количество 3—5%-ного раствора бисульфита натрия, заполняющего колонну на ее высоты в качестве сплошной фазы. Пройдя через этот слой снизу вверх, эфир осветляется, накапливается в верхней части колонны, пе­ретекает через ее верх, обильно промывается водой в каскад­ных смесительных трубках 2 до полного удаления сернистых соединений. Промытый эфир отстаивается во флорентине 3 и стекает в третью ступень очистки для нейтрализации 5—10 %- ным содовым раствором, подаваемым на верх колонны 4. Да­лее эмульсия отстаивается во флорентине 5, откуда эфирный

Читайте также:  Магазин все для газового оборудования в тамбове

Производство этилацетата

Рис. 5.3. Регенерация эфироводы:

1 — подогреватель; 2 — колонна для отгонки эфира; 3, 7 — дефлегматоры; ‘4. в, S Холодильники; 5 — каландрия; 9— НДА для отгонки спиртоь

Слой с кислотностью не более 0,006 % поступает на сушку и ректификацию.

Растворы бисульфита из колонны 1 и соды из флорентины 5 Могут быть использованы несколько раз и затем присоединены к другим солевым растворам для извлечения из них эфира и спирта. Накапливающиеся промывные воды вместе с эфиро — водой из флорентины этерификатора или самостоятельно идут на регенерацию в двухколонный НДА (рис. 5.3). Получаемую при 75—80 °С первую фракцию дистиллята, содержащую 60— 68 % эфира и до 25 % спирта, возвращают в эфир-сырец, а вто­рую (85—90 °С), спиртовую — в куб этерификатора. Отброс­ная вода должна содержать не более 0,03 % спиртов.

Нейтрализованный этилацетат лучше осушать азеотропный способом в процессе его ректификации на НДА, несмотря на то, что этилацетат увлекает с азеотропной смесью мало воды.

Ректификация этилацетата. Ее ведут на двухколонном НДА (рис. 5.4), отбирая сверху первой, обезвоживающей, колонны 1 с числом тарелок 20 + 20 азеотропные смеси легкокипящих эфи­ров и воды (в том числе этилформиата), а снизу, при 78— 79 °С — безводный эфир для окончательной очистки от хвосто­вых примесей во второй колонне II с числом тарелок 10 + 20.

Производство этилацетата

Рис. 5.4. НДА для ректификации этилацетата:

1, 11 — ректификационные колонны; / — подогреватель; 2, 8 — кипятильники; 3, S — дефлегматоры; 4, 7, 10 — холодильники; 5 — флорентина; 9 — холодильник хвостовой фракции; К/О — кубовый остаток

С головной фракцией от колонны I (67—69 °С) отгоняются все легкокипящие примеси. Эта фракция с выходом около 5 % воз­вращается в эфир-сырец, а при значительном содержании в ней формиатов подлежит отдельной переработке.

Колонна II НДА обеспечивает получение товарного про­дукта с содержанием в нем эфира не менее 90 или 98%- Тем­пература вверху колонны 11 77—78 °С, внизу 82—90 °С; флегмовое число 4—5. Производительность ректификационных колонн, считая на 1 м2 их сечения, составляет по эфиру — сырцу 2500 л/ч, если из него предварительно удален этилфор­миат.

При использовании лесохимической уксусной кислоты оста­ток от второй колонны, содержащий 20—40 % этилпропионата, этилбутират, этилизовалерат и другие вещества, собирают от­дельно для повторной переработки и выделения указанных эфиров. Кубовые остатки от переработки фракций высших эфи­ров или солевых растворов содержат труднолетучие окислен­ные вещества и соли; после отгонки из них остатков эфиров они спускаются в сточные воды.

Конверсия уксусной кислоты при этерификации не превы­шает 95—96 %. В эфироводу переходит до 4,5 % эфира и 8— 9 % спирта. Выход сухого эфира от сырца 95 % и товарного 85—90 %. Остальное количество эфира переходит в промежу­точные фракции и частично теряется за счет гидролиза водой. Значительны потери и при нейтрализации сырого эфира, кис­лотность которого до 0,1 %.

Источник



Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Производство — этилацетат

Производство этилацетата относится к многотоннажному, так как он используется не только в пищевой промышленности, но и в других отраслях как растворитель. [1]

Производство этилацетата из спирта и уксусной кислоты налажено в реакторах периодического действия. [2]

Производство этилацетата относится к многотоннажному, так как он используется не только в пищевой промышленности, но и в других отраслях как растворитель. [3]

Для производства этилацетата применяется 55 — 58 % — ная техническая уксусная кислота и этиловый спирт. Эфир получают периодическим и непрерывным способами. Однако периодическая этерификацкя не обеспечивает постоянства состава эфмра, требует больших затрат тепла при низкой производительности оборудования. [4]

При производстве этилацетата на некоторых лесохимических предприятиях выделяют этилпропионат, а при производстве бути-лацетата получают бутилпропионат, бутилбутират и бутилизова-лерианат. Качество этих продуктов контролируется соответствующими ТУ, которыми установлены для них нормы в отношении внешнего вида, удельного веса, показателя преломления, кислотности, числа омыления, влажности и пределов кипения. [5]

Технологическая схема производства этилацетата представлена на рис. 7.11. Смесь уксусной кислоты, этилового спирта и серной кислоты из смесителя 1 непрерывно поступает на верхнюю тарелку колонны-эфиризатора 2, в куб которой подается острый пар. Образующийся этилацетат вместе с парами воды и спирта отгоняется с верха колонны, а жидкость по мере продвижения вниз по тарелкам обогащается водой. Благодаря отгонке летучего компонента и избытку спирта этерификация протекает почти до полного превращения уксусной кислоты. [7]

Этот процесс используют для производства этилацетата из ацетальде-гида. Катализатор состоит в основном из этилата алюминия, некоторого количества хлористого алюминия и небольших добавок окиси или этилата цинка. Конденсацию проводят при 0, медленно прибавляя ацетальдегид к смеси этилацетата и этилового спирта. Первая фракция представляет собой непрореагировавший альдегид и некоторое количество смеси этилацетата и этилового спирта. Эту фракцию возвращают в реактор. Вторая фракция содержит 75 % этилацетата и 25 % этанола. Ее применяют для приготовления катализатора. Третья фракция является чистым этилацетатом. [8]

Читайте также:  Роспотребнадзор опубликовал новые единые санитарно эпидемиологические требования к условиям труда

Этот процесс используют в значительном масштабе для производства этилацетата из уксусного альдегида. Опубликованы некоторые сведения о методе получения этилацетата [ 171, который отличался чрезвычайной сложностью, особенно в части приготовления алюминиевого катализатора. [9]

Этот процесс используют в значительном масштабе для производства этилацетата из уксусного альдегида. Опубликованы некоторые сведения о методе получения этилацетата [ 171, который отличался чрезвычайной сложностью, особенно в части приготовления алюминиевого катализатора. [10]

Этиловый спирт используется, кроме того, в производстве этилацетата СН3СООС2Н5 и других сложных эфиров ( употребляемых в качестве лаковых растворителей), в разнообразных производствах тонкой органической технологии для введения этильной группы. [11]

Этиловый спирт используется, кроме того, в производстве этилацетата СН3СООС2Н5 и других сложных эфиров ( употребляемых в качестве лаковых растворителей), в разнообразных производствах тонкой органической технологии для введения этильной и эток-сильной групп. [12]

Результаты, полученные во всех приведенных выше примерах по производству этилацетата из спирта и уксусной кислоты в различных реакционных устройствах, суммированы в таблице. [13]

Конденсат из конденсатора 37 отводят по трубопроводу 40 и используют на производство этилацетата . Конденсат из конденсаторов 38 и 39 через приемники 41, 42 и 43 идет в колонну 51 третьей фазы ( рис. 87) для дальнейшей переработки. [14]

Этиловый спирт в больших количествах потребляется в промышленности синтетического каучука, в производстве этилацетата ( растворитель для нитроцеллюлозы), этилового эфира, хлороформа, этилцеллюлозы и многих других. [15]

Источник

Компания «Этанол-Ком» выпускает основное технологическое оборудование для
производства этилацетата (бутилацетата). Средняя себестоимость производства этилацетата составляет 61 руб./кг.

Линии производства этилацетата выпускаются в двух вариантах комплектации — два варианта технологии производства:

Первый вариант предусматривает собственное производство одного из двух основных компонентов для производства этилацетата — этиловой субстанции, в едином технологическом цикле, в составе линии производства этилацетата. В качестве сырья для этиловой субстанции применяются зерновые (фураж), картофель или меласса (отход свеклосахарного производства). Меласса является наиболее выгодным и дешевым сырьем для производства этиловой субстанции. Второй основной компонент — уксусная кислота — приобретается напрямую у производителей.

Данный технологический вариант лицензированию не подлежит , так как процесс осуществляется в едином технологическом цикле, без вывода этиловой субстанции из замкнутой системы (постановление девятнадцатого арбитражного апелляционного суда от 25.01.2018 №A64-1549/2017, определение верховного суда РФ от 01.10.2018 №310-АД18-10749). Согласно постановлению девятнадцатого арбитражного апелляционного суда – «Процесс получения реагента ЭЭУК ведется непрерывным способом. Образование этилового спирта в промежуточной фазе производства этилацетата в замкнутой системе не является производством»

В составе линии нет оборудования подлежащего регистрации.

Технология получения Этилацетата с применением зерновых, картофеля или мелассы:

— приём и подготовка сырья — зерна, картофеля или мелассы к ферментации
— ферментация — зерна, картофеля или мелассы
— этерификация уксусной кислоты этиловой субстанцией, в реакционной колонне
— этерификация уксусной кислоты этиловой субстанцией, в этерификационной колонне
— нейтрализация эфира-сырца (снижение кислотности)
— ректификация эфира-сырца (обезвоживание/сушка)
— регенерация эфироводы
— получение товарного этилацетата ГОСТ 8981-78
— получение высокопротеиновых комбикормов, высокобелковых концентратов
— кормовых дрожжей (опция)

Второй вариант предусматривает закуп основного сырья со стороны:

Технология получения Этилацетата состоит из нескольких стадий:

— приготовление этерификационной смеси
— этерификация уксусной кислоты этиловой субстанцией
— нейтрализация эфира-сырца (снижение кислотности)
— ректификация эфира-сырца (обезвоживание/сушка)
— регенерация эфироводы
— получение товарного этилацетата ГОСТ 8981-78

tech shema acetat

Этилацетат — бесцветная жидкость с запахом эфира. Основной объем Этилацетата (этиловый эфир уксусной кислоты -ЭЭУК) на Российском рынке представлен импортной продукцией. Доля ввозимого в Россию этилацетата составляет не менее 60%, от общего объема внутреннего потребления. Основные отрасли применения (значительные объемы) — лакокрасочная продукция, флексография (печать), резинотехника, производство пластика, производство клея, парфюмерия, фармацевтика, производство искусственной кожи и другие отрасли. Обладая фруктовым запахом, применяется как компонент фруктовых эссенций. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е1504 (ароматизатор), широко используется как растворитель.

Собственное производство этиловой субстанции (себестоимость от 36 рублей/литр — в зависимости от входящего сырья и сезонности), в едином технологическом цикле — в составе линии, позволяет отказаться от закупа этиловой субстанции со стороны. В данном случае важным фактором является закуп зерновых напрямую у сельхозпроизводителей — в низкий сезон, а также заключение контрактов на поставку мелассы (патоки), по минимальной цене в «золотой период — 100 дней», ежегодно с 1 сентября (в период переработки сахарной свеклы). Для примера, цена зерновых у посредника (элеватор) — 12 руб./кг., а напрямую у сельхозпроизводителя — 10 руб./кг. Наименьшая себестоимость производства этиловой субстанции — при использовании в качестве сырья мелассы (патоки) — отхода свеклосахарного производства.

Приобретение уксусной кислоты необходимо также осуществлять напрямую от производителей, исключив огромное количество посредников (трейдеров). Крупные производители уксусной кислоты — «Невинномысский Азот», «Дмитриевский Химический Завод» и т.д.
Средняя себестоимость производства этилацетата составляет 61 руб./кг., а с учетом реализации второго продукта — комбикорма — 52 руб./кг (первый вариант производства).

Читайте также:  Примеры применений для электроэнергетики

Подробности Вы можете узнать у наших менеджеров по телефонам:
+7(352)261-91-18
+7(352)241-09-18
+7(912)529-00-31 (МТС)

Источник

Производство этилацетата

Сырьем для получения этилацетата служат технические сорта синтетической и, частично, лесохимической уксусной кислоты и технический этиловый спирт. Процесс этерификации, облагораживания эфира-сырца и его ректификации ведут непрерывным способом. Этерификационный аппарат (рис. 1) состоит из куба-реактора 4 вместимостью 8—16 м3, колонны 2 с 28—30 тарелками, дефлегматора 3, холодильника дистиллята 5, флорентины 6, напорных баков-мерников для кислоты, спирта и катализатора, смесителя, подогревателя-испарителя исходной смеси /, приемников эфироводы 7 и эфира-сырца 8.

Схема получения этилацетата-сырца на НДА

Рис. 1. Схема получения этилацетата-сырца на НДА

Первоначально в куб заливают смесь 92—93 %-ной уксусной кислоты и этилового спирта в молярном соотношении 1 : 0,2 и 2—3 % катализатора — крепкой серной кислоты (считая от 100 /о-ной уксусной кислоты). После разогрева аппарата и работы колонны «на себя» в течение 1,5—2 ч для создания в системе некоторого запаса эфира (состояние равновесия) в куб 4 начинают непрерывно подавать через барботер парожидкост-ную смесь исходных компонентов (смешанных заранее в молярном соотношении 1:1,1). Одновременно с этим начинают отбор дистиллята (через флорентину). Уровень жидкости в реакторе поддерживают постоянным, выравнивая подачу исходной смеси и отбор дистиллята. Массовая доля уксусной кислоты в кубе должна быть не ниже 70—75 %, воды 8—13 %; давление в нижней части колонны 8—9 кПа; температура вверху колонны 68—72 °С. В реакционной смеси спирта должно быть меньше, чем требуется для образования тройной, нерасслаи-вающейся азеотропной смеси.

Если же дистиллят близок к двойной легкорасслаивающейся смеси этилацетат — вода состава 91,5:8,5% с температурой отгона 70,4 °С, то с этой смесью при определенной величине флегмового числа из реактора уходит почти вся вода, что сдвигает реакцию в сторону эфирообразования. Конденсат, поступающий во флорентину, охлаждается до 20—25 °С. Это улучшает условия расслоения его на эфироводу и эфир-сырец; при этом снижается и растворимость воды в эфире до 3—4 %. Эфир-сырец с содержанием эфиров не менее 90—93 % и кислотностью не более 0,06 % большей частью возвращается во флегму и частично отбирается в сборник. Количество флегмы зависит от крепости исходной уксусной кислоты: при 80 °/о-ной кислоте флегмовое число около 7, 90 %-ной —5 и при 95%-ной — 4.

Источник

Производство ацетатных растворителей.

Частично лесохимическая уксусная кислота перерабатывается на ацетатные растворители, купить которые можно в любом строительном магазине: бутилацетат и этилацетат. Они представляют собой сложные эфиры уксусной кислоты, а также соответствующего спирта:

СН3СООН + C2H5OH = CH3COOC2H5 + H2O;

СН3СООН + C4H9OH = CH3COOC4H9 + H2O.

Аналогично данным примерам в ограниченных количествах вырабатывается метилацетат, пропилацетат, а также некоторые из эфиров высших гомологов уксусной кислоты: бутил- и этилпропионаты и другие. Такие эфиры используются в качестве растворителей в производстве красок и лаков, искусственного шелка, кожи; для растворения искусственных смол, жиров; как экстрагенты в ходе извлечения уксусной кислоты из растворов; в фотохимической, парфюмерной промышленности и др.

Следует отметить, что этерификация кислот вместе со спиртами может происходить исключительно в паровой и жидкой фазе. Она ускоряется в случае присутствия катализаторов (поверхностно-активных веществ, минеральных кислот, их солей, ионообменных смол и др.), а также в ходе нагревания. Данная реакция является обратимой и при эквимолярном соотношении спирта и кислоты доходит равновесного состояния, которое определяется законом действующих масс:

где Св, Сэ, Сс и Ск – это соответственно концентрации воды, эфира, спирта и кислоты в равновесной смеси. Эти концентрации определяются экспериментально, и по ним вычисляется константа равновесия К.

Для преодоления предела этерификации и полнее превратить в эфир один компонент исходной смеси, нужно другой компонент брать в избытке. Для полного использования кислоты, в реакторе обязательно должен быть избыток спирта, а чтобы использовать полнее последний, нужен избыток кислоты.

Кроме этого, из реакционной смеси нужно выводить образовавшиеся воду и эфир, в противном случае опять будет достигнут предел этерификации, но уже более высокий.

Реакционная способность разных спиртов и кислот, а следовательно, и их скорость этерификации, далеко не одинакова. Значение константы скорости реакции напрямую зависит от строения реагирующих веществ, их активности, коэффициентов, а также других физико-химических констант. Таким образом, образование метилацетата (метилового эфира уксусной кислоты) идет намного быстрее, нежели этилацетата и даже бутилацетата, купить который намного проще. Что касается эфиров муравьиной кислоты, то они образуются намного быстрее, чем уксусной.

Процесс этерификации выполняется в реакционном кубе, который обогревается глухим паром и соединяется с ректификационной колонной. В ходе этого из этерификатора будут активно отгоняться пары всех компонентов реакционной смеси в тех количествах, которые определяется их молярными концентрациями в самом растворе. Это может причинить проблемы с выбросами химических веществ в атмосферу, поэтому предприятия на территории Москвы и других городов строго контролируются соответствующими органами. По этой причине и приходится пропускать пары через колонный аппарат, в нем происходит значительное укрепление такого легколетучего компонента как эфир.

Источник