一种降低乙酸酯酸度的方法权利要求

1.《一种降低乙酸酯酸度的方法》特征在于所述工艺步骤主要为：以乙酸和低级脂肪醇为原料，分别持续泵入乙酸预热器和低级脂肪醇预热器，经预热、混合后通入酯化釜，以浓硫酸为催化剂，在酯化釜和再沸器组成的一个环路中进行酯化反应，制备乙酸酯；环路中酯化反应生成的乙酸酯与水、低级脂肪醇形成共沸物，沸点较低，以气相的形式被蒸出，通过酯化釜顶部的气相出口进入内衬聚四氟乙烯的酸捕集器下部，气相物流在进入酸捕集器的同时携带有部分乙酸和少量硫酸；所述气相物流向上经过酸捕集器内的陶瓷填料层，与上部下来的来自酯化塔底、经由流量调节阀的塔底液进行传质交换，使气相物流夹带上去的大部分乙酸、绝大部分硫酸被洗涤下来，洗涤的酸液沉积到酸捕集器的底端，并流回到酯化釜中，酸液中的硫酸可以对酯化釜中发生的酯化反应继续起到催化作用；根据酯化反应所用的低级脂肪醇的种类以及所生成的乙酸酯和水、低级脂肪醇的共沸物沸点的不同，将从酸捕集器上部出来的不同的气相物流通过阀门的组合选择接通酯化塔不同高度位置的进料口，共沸点低的气相物流进行酯化塔较高位置的进料口，共沸点高的气相物流进行酯化塔较低位置的进料口；气相物流经过酯化塔的进一步分离后就可以在塔顶形成酸度低的乙酸酯和水、低级脂肪醇共沸物，再经过后续的精制过程，得到的乙酸酯就可以符合相应的产品标准对于产品酸度的要求。

图1为《一种降低乙酸酯酸度的方法》中降低乙酸酯酸度的方法所采取的酯化系统的示意图。

图中：1-乙酸预热器，2-低级脂肪醇预热器,3-酸捕集器，4-陶瓷填料，5-酯化釜，6-再沸器，7-酯化塔，8-流量调节阀。

一种降低乙酸酯酸度的方法专利目的

《一种降低乙酸酯酸度的方法》的在于克服2013年6月前已有乙酸酯生产技术的不足，提供一种以乙酸和低级脂肪醇为原料，以浓硫酸为催化剂，在酯化釜和再沸器组成的一个环路中进行酯化反应；将酯化反应后蒸出的气相物料通过一个内衬聚四氟乙烯的酸捕集器，与来自酯化塔底的塔底液在陶瓷填料层中进行传质交换，使气相物流夹带上去的大部分乙酸、绝大部分硫酸被洗涤下来；根据酯化反应所用的低级脂肪醇的种类以及所生成的乙酸酯和水、低级脂肪醇的共沸物沸点的不同，将从酸捕集器上部出来的不同的气相物流通过阀门的组合选择接通酯化塔不同高度位置的进料口，经过酯化塔的进一步分离和后续的精制过程来降低乙酸酯酸度的方法。

一种降低乙酸酯酸度的方法技术方案

《一种降低乙酸酯酸度的方法》主要为以乙酸和低级脂肪醇为原料，分别持续泵入乙酸预热器和低级脂肪醇预热器，经预热、混合后通入酯化釜，以浓硫酸为催化剂，在酯化釜和再沸器组成的一个环路中进行酯化反应，制备乙酸酯；环路中酯化反应生成的乙酸酯与水、低级脂肪醇形成共沸物，沸点较低，以气相的形式被蒸出，通过酯化釜顶部的气相出口进入内衬聚四氟乙烯的酸捕集器下部，气相物流在进入酸捕集器的同时携带有部分乙酸和少量硫酸；所述气相物流向上经过酸捕集器内的陶瓷填料层，与上部下来的来自酯化塔底、经由流量调节阀的塔底液进行传质交换，使气相物流夹带上去的大部分乙酸、绝大部分硫酸被洗涤下来，洗涤的酸液沉积到酸捕集器的底端，并流回到酯化釜中，酸液中的硫酸可以对酯化釜中发生的酯化反应继续起到催化作用；根据酯化反应所用的低级脂肪醇的种类以及所生成的乙酸酯和水、低级脂肪醇的共沸物沸点的不同，将从酸捕集器上部出来的不同的气相物流通过阀门的组合选择接通酯化塔不同高度位置的进料口，共沸点低的气相物流进行酯化塔较高位置的进料口，共沸点高的气相物流进行酯化塔较低位置的进料口；气相物流经过酯化塔的进一步分离后就可以在塔顶形成酸度低的乙酸酯和水、低级脂肪醇共沸物，再经过后续的精制过程，得到的乙酸酯就可以符合相应的产品标准对于产品酸度的要求。

一种降低乙酸酯酸度的方法改善效果

1）采用沸点较高的硫酸作为催化剂，可以避免物料对固体酸催化剂层冲刷后引起的固体酸催化剂层碎裂、粉化和结快等不利因素，避免催化剂细粉、碎粒、板结块堵塞物流通径以后引起危险事故的可能，避免频繁更换固体酸催化剂层带来的停工损失，避免固体酸催化剂再生过程的成本。采用液体酸作为催化剂，还可以使酸均匀分布到参与反应的液体物料中，使酯化反应顺利进行。硫酸的沸点较高，就不容易被气相物流夹带上去，使催化效率更高，将气相物料和其夹带的少量硫酸催化剂的分离也就变得更加容易。

2）采用酯化釜和再沸器组成的一个环路来给酯化反应输送热量，可以充分利用再沸器换热面积大的特点来提高加热的效率，避免夹套式的酯化釜因为来自外部的热量不容易传递到釜的中间，导致釜中的温度不均匀、副产物多的不利情况，而且由于酯化釜不需要再经历较高温度和加热蒸汽进入时剧烈的温度变化，对于酯化釜的加工要求也变得简单，采用搪瓷釜就能解决传统生产方式中酸对酯化釜的严重腐蚀问题。

3）相对于传统的乙酸酯生产方式增加了一个内衬聚四氟乙烯的酸捕集器，使用陶瓷等耐酸腐蚀的填料，利用来自酯化塔底的一部分塔底液对在酸捕集器中的气相物流进行传质交换，可以既解决含酸物流对酸捕集器、填料本身的腐蚀，而且可以使气相物流夹带上去的大部分的乙酸、绝大部分硫酸被洗涤下来，保证进入酯化塔的物流中酸的含量已经很低，可以降低对酯化塔等的材质要求，降低设备的造价，降低生产成本。

4）由于被气相物流夹带上去的绝大部分硫酸被洗涤下来了，酸液流回到酯化釜中，可以降低硫酸的消耗，使硫酸及时被回收利用，降低生产成本。

5）根据酯化反应所用的低级脂肪醇的种类以及所生成的乙酸酯和水、低级脂肪醇的共沸物沸点的不同，将从酸捕集器上部出来的不同的气相物流通过阀门的组合选择进入酯化塔不同高度位置的进料口，共沸点低的气相物流进行酯化塔较高的位置，共沸点高的气相物流进行酯化塔较低的位置，不仅可以节约能耗，而且可以使得一套生产系统可以用于不同种类乙酸酯的生产，提高企业应变市场环境的能力。

总之，通过对传统的乙酸酯生产方式进行改进，将酯化釜和再沸器组成一个环路，增加一个内衬聚四氟乙烯的酸捕集器后，结合合理选择不同的气相物流进入酯化塔的位置，不仅可以使生产出来的乙酸酯产品的酸度等指标符合相应的产品标准的要求，而且降低了生产成本。

截至2013年6月，应用领域对于精细化工产品的要求越来越高，涂料、油墨和胶粘剂领域对于由低级脂肪醇（碳原子数小于等于10个）和乙酸酯化生产出的乙酸酯类产品的酸度就有很严格的要求。譬如，GB/T3728—2007《工业用乙酸乙酯》的国家标准对于乙酸乙酯优等品的酸度要求≤0.004％，合格品的酸度要求≤0.005％。

事实上，乙酸酯生产领域对于以乙酸计的酸度的控制是非常难的，因为乙酸就是生产乙酸酯的原料之一，酯化釜中有大量的乙酸，而且连续化生产工艺中乙酸是不断地补充进酯化釜的。酯化反应往往是在酸性催化剂的催化下完成的，所以要把乙酸酯产品的酸度降到很低确实很困难。

而且酸的存在对于反应和/或精制系统的设备带来了考验，在加热的情况下，酸对钢材的腐蚀非常快。如果要采用昂贵的耐腐蚀材料来制作反应或精制系统的设备，则造价又非常高。

为了克服2013年6月前已有技术的不足，满足下游应用领域对乙酸酯产品的高要求，需要研发一种既能降低乙酸酯酸度又能降低设备造价的方法。

如图1所示，《一种降低乙酸酯酸度的方法》中所采取的酯化系统结构为：乙酸预热器1和低级脂肪醇预热器2的出料口经过混合器与酯化釜5的进料口连通，酯化釜5与再沸器6组成通过管道连接构成的一个环路。酯化釜5的顶部具有一个气相出口，该气相出口与内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3下部侧壁的气相进口连通，酸捕集器3内设置两层陶瓷填料4，酸捕集器3的下端液相出口通过带阀门的管道与酯化釜5连通；酸捕集器3的顶端设置气相出口，该气相出口通过阀门的组合可选择接通酯化塔7不同高度位置的进料口；酯化塔7的底部通过带流量调节阀8和物料泵的管路与酸捕集器3上部侧壁的液相进口连通。

实施例1

《一种降低乙酸酯酸度的方法》主要为以乙酸和正丁醇为原料，分别持续泵入乙酸预热器1和正丁醇预热器2，经预热、混合后通入酯化釜5，以浓硫酸为催化剂，在酯化釜5和再沸器6组成的一个环路中在120±5℃的温度下进行酯化反应，制备乙酸正丁酯；

环路中酯化反应生成的乙酸正丁酯与水、正丁醇形成共沸物，该共沸物的沸点为90.7℃，以气相的形式被蒸出，通过酯化釜5顶部的气相出口进入内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3下部，气相物流在进入酸捕集器3的同时携带有部分乙酸和少量硫酸。

气相物流向上经过内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3内的陶瓷填料层4，与上部下来的来自酯化塔7底、经由流量调节阀8的塔底液进行传质交换，使气相物流夹带上去的大部分乙酸、绝大部分硫酸被洗涤下来，洗涤的酸液沉积到酸捕集器的底端，并流回到酯化釜中，酸液中的硫酸可以对酯化釜中发生的酯化反应继续起到催化作用。

根据酯化反应用的是正丁醇以及所生成的乙酸正丁酯和水、正丁醇的共沸物沸点在90.7℃的实际情况，将从酸捕集器上部出来的该气相物流通过阀门的组合选择进入酯化塔中下部的进料口。

气相物流经过酯化塔的进一步分离后就可以在塔顶形成酸度≤0.010％的乙酸正丁酯和水、正丁醇的共沸物，再经过后续的精制过程，得到的乙酸正丁酯的以乙酸计的酸度为0.003％，符合《工业用乙酸正丁酯》国家标准要求的酸度应≤0.010％的指标。

对比实施例1

《一种降低乙酸酯酸度的方法》主要为以乙酸和正丁醇为原料，分别持续泵入乙酸预热器和正丁醇预热器，经预热、混合后通入酯化釜，以浓硫酸为催化剂，不用再沸器加热，直接用酯化釜来进行酯化反应，生成乙酸正丁酯。反应需要在125±5℃的温度下进行。

该实施例中，若采用搪瓷釜作为酯化釜，在这样高的反应温度下，从釜内蒸出的气相物流的流量仍只有将酯化釜和再沸器组成一个环路后的气相蒸发量的一半以下；若采用316L材料作为酯化釜，则相应的酯化釜在使用一星期后即被腐蚀穿孔。

将酯化釜出来的气相物流直接接入酯化塔的中下部，316L材质的酯化塔在使用两个月以后也出现被腐蚀穿孔的情况。气相物流经过酯化塔的进一步分离后可以在塔顶形成酸度为0.018％的乙酸正丁酯和水、正丁醇的共沸物，再经过后续的精制过程，得到的乙酸正丁酯的以乙酸计的酸度为0.009％，乙酸正丁酯含量为99.1％，正丁醇的含量为0.55％，另有累计0.3％的未知杂质，说明酯化反应时的副产物变多。虽然勉强达到了《工业用乙酸正丁酯》国家标准合格品的要求，但是达不到一等品的要求。

实施例2

《一种降低乙酸酯酸度的方法》主要为以乙酸和酒精（主要成分为乙醇）为原料，分别持续泵入乙酸预热器1和乙醇预热器2，经预热、混合后通入酯化釜5，以浓硫酸为催化剂，在酯化釜5和再沸器6组成的一个环路中进行酯化反应，制备乙酸乙酯；

环路中酯化反应生成的乙酸乙酯与水、乙醇形成共沸物，该共沸物的沸点为70.2℃，以气相的形式被蒸出，通过酯化釜5顶部的气相出口进入内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3下部，气相物流在进入酸捕集器3的同时携带有部分乙酸和少量硫酸。

气相物流向上经过内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3内的陶瓷填料层4，与上部下来的来自酯化塔底、经由流量调节阀8的塔底液进行传质交换，使气相物流夹带上去的大部分乙酸、绝大部分硫酸被洗涤下来，洗涤的酸液沉积到酸捕集器的底端，并流回到酯化釜中，酸液中的硫酸可以对酯化釜中发生的酯化反应继续起到催化作用。

根据酯化反应用的是酒精以及所生成的乙酸乙酯和水、乙醇的共沸物沸点在70.2℃的实际情况，将从酸捕集器上部出来的该气相物流通过阀门的组合选择进入酯化塔中上部的进料口。

气相物流经过酯化塔的进一步分离后就可以在塔顶形成酸度≤0.005％的乙酸乙酯和水、乙醇的共沸物，再经过后续的精制过程，得到的乙酸乙酯的以乙酸计的酸度为0.001％，符合《工业用乙酸乙酯》国家标准对乙酸乙酯优等品要求的酸度应≤0.004％的指标。

对比实施例2

《一种降低乙酸酯酸度的方法》主要为以乙酸和酒精（主要成分为乙醇）为原料，分别持续泵入乙酸预热器和乙醇预热器，经预热、混合后通入酯化釜，以浓硫酸为催化剂，在酯化釜和再沸器组成的一个环路中进行酯化反应，制备乙酸乙酯；

将酯化釜出来的气相物流直接接入酯化塔的中上部；气相物流经过酯化塔的进一步分离后在塔顶形成酸度为0.012％的乙酸乙酯和水、乙醇的共沸物，再经过后续的精制过程，得到的乙酸乙酯的以乙酸计的酸度为0.006％，不符合《工业用乙酸乙酯》国家标准对乙酸乙酯合格品要求的酸度应≤0.005％的指标。

对比实施例3

一种生产乙酸乙酯的方法，主要为以乙酸和酒精（主要成分为乙醇）为原料，分别持续泵入乙酸预热器和乙醇预热器，经预热、混合后通入酯化釜，以浓硫酸为催化剂，在酯化釜和再沸器组成的一个环路中进行酯化反应，制备乙酸乙酯；

将酯化釜出来的气相物流直接接入酯化塔的中下部，相应的蒸汽用量是将酯化釜出来的气相物流直接接入酯化塔的中上部时的蒸汽用量的1.2倍。

气相物流经过酯化塔的进一步分离后在塔顶形成酸度为0.008％的乙酸乙酯和水、乙醇的共沸物，再经过后续的精制过程，得到的乙酸乙酯的以乙酸计的酸度为0.004％，勉强符合《工业用乙酸乙酯》国家标准对乙酸乙酯优等品要求的酸度应≤0.004％的指标。

实施例3

《一种降低乙酸酯酸度的方法》主要为以乙酸和正丙醇为原料，分别持续泵入乙酸预热器1和正丙醇预热器2，经预热、混合后通入酯化釜5，以浓硫酸为催化剂，在酯化釜5和再沸器6组成的一个环路中进行酯化反应，制备乙酸正丙酯；

环路中酯化反应生成的乙酸正丙酯与水、正丙醇形成共沸物，该共沸物的沸点为82.2℃，以气相的形式被蒸出，通过酯化釜5顶部的气相出口进入内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3下部，气相物流在进入酸捕集器3的同时携带有部分乙酸和少量硫酸。

气相物流向上经过内衬聚四氟乙烯的酸捕集器3内的陶瓷填料层4，与上部下来的来自酯化塔底、经由流量调节阀8的塔底液进行传质交换，使气相物流夹带上去的大部分乙酸、绝大部分硫酸被洗涤下来，洗涤的酸液沉积到酸捕集器的底端，并流回到酯化釜中，酸液中的硫酸可以对酯化釜中发生的酯化反应继续起到催化作用。

根据酯化反应用的是正丙醇以及所生成的乙酸正丙酯和水、正丙醇的共沸物沸点在82.2℃的实际情况，将从酸捕集器上部出来的该气相物流通过阀门的组合选择进入酯化塔中部的进料口。

气相物流经过酯化塔的进一步分离后就可以在塔顶形成酸度为≤0.010％的乙酸正丙酯和水、正丙醇的共沸物，再经过后续的精制过程，得到的乙酸正丙酯的以乙酸计的酸度为0.004％，符合《工业用乙酸正丙酯》企业标准要求的酸度应≤0.010％的指标。

2015年12月1日，《一种降低乙酸酯酸度的方法》获得第九届江苏省专利项目优秀奖。

《电能计量芯片降低功耗的方法》有关一种降低功耗的方法，特别是指应用于电能计量芯片中，用来降低电能计量芯片的功耗的方法。

⒈游离酸度的测定

用移液管吸取10ml试液于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水，加2—3滴甲基橙指示剂（或溴酚蓝指示剂）。用0.1mol/l氢氧化钠标准液滴定至溶液呈橙色（或用溴酚蓝指示剂滴定至由黄变蓝紫色）即为终点，记下的耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定的游离酸度点数。

⒉总酸度的测定

用移液管吸取10ml试液于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水，加2—3滴酚酞指示剂。用0.1mol/l氢氧化钠标准液滴定至粉红色即为终点，记下的耗氢氧化钠标准液毫升数即为滴定的总酸度点数 。2100433B