生产甲基丙烯酸甲酯的酯化方法技术

本发明专利技术涉及一种生产甲基丙烯酸甲酯的酯化方法，包括以下步骤：a.反应物料甲基丙基酰胺硫酸盐、甲醇及水经多个酯化釜的输送混合反应生成甲基丙烯酸甲酯粗产物；b.生成的甲基丙烯酸甲酯粗产物经蒸汽逆向汽提；c.由甲基丙烯酸甲酯粗馏塔分离重组分及酸性物质，然后再经过精馏得到甲基丙烯酸甲酯。本发明专利技术的酯化反应分别在多个不同的酯化釜中进行，前两个酯化釜采用强制循环方式，后续酯化釜采用重力流方式，可最大限度保证物料充分反应，提高产品收率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
生产甲基丙烯酸甲酯的酯化方法


[0001]本专利技术涉及甲基丙烯酸甲酯制备领域，尤其涉及一种生产甲基丙烯酸甲酯的酯化方法。

技术介绍

[0002]甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一种重要的有机化工原料和化工产品，主要用于生产有机玻璃(PMMA)、聚氯乙烯助剂ACR、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物(MBS)，还可以用作腈纶生产的第二单体、树脂、胶黏剂、涂料、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、润滑油添加剂、原油降凝剂，木材和软木材的浸润剂、电机线圈的浸透剂、绝缘灌注材料和塑料型乳液的增塑剂等，用途十分广泛。
[0003]目前，在全球范围内，甲基丙烯酸甲酯的生产技术主要有丙酮氰醇(ACH) 法、异丁烯法以及乙烯法。在甲基丙烯酸甲酯生产中，80％左右采用丙酮氰醇(ACH)法。丙酮氰醇法经过长期不断的改进和完善，技术先进、成熟可靠、产品质量好，得到了广泛采用，该工艺的特点是有效利用了丙烯腈装置副产物氢氰酸，且甲基丙烯酸甲酯收率高，是目前甲基丙烯酸甲酯生产的主要工艺路线。丙酮氰醇法合成甲基丙烯酸甲酯的过程可分为三步：
[0004]第一步：氢氰酸与丙酮进行加成反应生成丙酮氰醇；
[0005]第二步：丙酮氰醇(ACH)和硫酸(SAO)进行酰胺化反应生成甲基丙烯酰胺硫酸盐；
[0006]第三步：甲基丙烯酰胺硫酸盐(MASA)通过与水，甲醇的混合物反应转化成甲基丙烯酸甲酯(MMA)。
[0007]其中，甲基丙烯酰胺硫酸盐和甲醇及水的酯化反应，实质上包含着两种不同的反应过程，分别是甲醇分解作用和水解(酯化)作用。甲醇分解反应极快，水解(酯化)反应速率较慢；反应式如下：
[0008]甲醇分解作用：
[0009]C4H9NO5S(MASA)+CH3OH
→
C5H8O2(MMA)+NH4HSO4
[0010]水解作用：C4H9NO5S(MASA)+H2O
→
C4H6O2(MAA)+NH4HSO4
[0011]酯化作用：C4H6O2(MAA)+CH3OH
→
C5H8O2(MMA)+H2O
[0012]其中，MASA为甲基丙基酰胺硫酸盐，MAA为甲基丙烯酸。
[0013]专利CN105111081B公开了一种降低甲基丙烯酸甲酯生产工艺过程中降低甲基丙烯酸的方法。该专利中制备甲基丙烯酸甲酯的系统中的酯化釜仅与粗镏塔之间存在回流循环，而两个酯化釜之间并不具备循环回流工艺。因此该专利酯化过程中反应物料的混合不够充分，制备出的产物质量较差。

技术实现思路

[0014]本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种生产甲基丙烯酸甲酯的酯化方法。
[0015]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种生产甲基丙烯酸甲酯的酯化方法，包括以下步骤：
[0016]a.反应物料甲基丙基酰胺硫酸盐、甲醇及水经多个酯化釜的输送混合反应生成甲基丙烯酸甲酯粗产物；
[0017]b.生成的甲基丙烯酸甲酯粗产物经蒸汽逆向汽提；
[0018]c.由甲基丙烯酸甲酯粗馏塔分离重组分及酸性物质，然后再经过精馏得到甲基丙烯酸甲酯。
[0019]根据本专利技术的一个方面，在所述a步骤中，多个酯化釜中的第一酯化釜和/或第二酯化釜采用强制循环回流方式对所述反应物料混合及输送，第三酯化釜及后续其他酯化釜采用重力流方式转移液相反应物料。
[0020]根据本专利技术的一个方面，在所述b步骤中，在所述第三酯化釜及后续其他酯化釜中直接通入酯化反应物对反应物料进行汽提，所述第三酯化釜及后续其他酯化釜的釜顶气相管线合并后将气体送入所述第二酯化釜液相区，利用该股气对所述第二酯化釜反应物料进行汽提，汽提气由所述第二酯化釜进入所述第一酯化釜液相区，对所述第一酯化釜进行汽提，所述第一酯化釜气相进入甲基丙烯酸甲酯粗馏塔进行蒸馏分离。
[0021]根据本专利技术的一个方面，所述甲基丙烯酸甲酯粗馏塔塔顶操作压力为 0.003～0.01MPaG，温度为70～110℃。
[0022]根据本专利技术的一个方面，在所述c步骤中，所述第一酯化釜的气相物料进入甲基丙烯酸甲酯粗馏塔后分离出反应的重组分和酸性组分，在粗馏塔的中上部向塔内喷氨，中和物料中的酸性组分。
[0023]根据本专利技术的一个方面，在所述a步骤中，反应物料甲醇按比例分别加入第一酯化釜、第二酯化釜和第三酯化釜中参与反应。
[0024]根据本专利技术的一个方面，所述第一酯化釜的操作压力0.002～0.01MPaG，气相温度93～105℃，液相温度95～110℃；
[0025]所述第二酯化釜的操作压力0.005～0.02MPaG，气相温度100～120℃，液相温度110～130℃；
[0026]所述第三酯化釜及后续其他酯化釜的操作压力0.01～0.05MPaG，气相温度110～150℃，液相温度120～160℃。
[0027]根据本专利技术的一个方面，在各酯化釜、粗馏塔塔顶以及粗馏塔塔顶冷凝器设置用于添加防止产物聚合的阻聚剂添加系统。
[0028]根据本专利技术的一个方面，甲基丙烯酸甲酯粗馏塔塔顶冷凝器采用梯级冷却方式，第一级冷凝采用温度控制，冷凝液以重力流方式返回粗馏塔及酯化釜，温度控制在70～90℃。
[0029]根据本专利技术的一个方面，生产甲基丙烯酸甲酯产生的水相产物经萃取返回各酯化釜作为酯化反应的进料；
[0030]甲基丙烯酸甲酯精馏后产生的轻组分返回各酯化釜作为酯化反应的进料。
[0031]根据本专利技术的一个方案，第一、第二两个酯化釜通过两个循环泵实现以强制循环回流的方式加强反应物料混合及输送，避免采用搅拌或蒸汽喷射混流。前两个酯化釜反应物料浓度最高，为主反应区，因此二者间的循环回流方式也使得反应物料充分混合，提高产物质量。而后续酯化釜采用重力流方式，反应物料浓度逐级降低，可以保证物料在各酯化釜中的合理的停留时间，从而最大限度保证物料充分反应，提高产品收率。
[0032]根据本专利技术的一个方案，甲基丙烯酸甲酯粗馏塔的塔顶设有喷氨系统，可以中和物料中的酸性组分。
[0033]根据本专利技术的一个方案，酯化过程中萃取工序产生的水相返回酯化釜作为酯化反应的进料，从而减少脱盐水消耗。
[0034]根据本专利技术的一个方案，酯化过程精馏工序产生的轻组分返回酯化釜作为酯化反应的进料，从而可以降低甲醇原料的消耗。
[0035]根据本专利技术的一个方案，在各酯化釜、甲基丙烯酸甲酯粗馏塔塔顶、塔顶冷凝器设置阻聚剂添加系统。阻聚剂添加系统可向这些设备中添加酯化反应的阻聚剂，防止产物聚合，以保证反应产物的稳定性。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0037]图1是根据本专利技术的一种实施方式的生产甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生产甲基丙烯酸甲酯的酯化方法，包括以下步骤：a.反应物料甲基丙基酰胺硫酸盐、甲醇及水经多个酯化釜的输送混合反应生成甲基丙烯酸甲酯粗产物；b.生成的甲基丙烯酸甲酯粗产物经蒸汽逆向汽提；c.由甲基丙烯酸甲酯粗馏塔分离重组分及酸性物质，然后再经过精馏得到甲基丙烯酸甲酯。2.根据权利要求1所述的生产甲基丙烯酸甲酯的酯化方法，其特征在于，在所述a步骤中，多个酯化釜中的第一酯化釜和/或第二酯化釜采用强制循环回流方式对所述反应物料混合及输送，第三酯化釜及后续其他酯化釜采用重力流方式转移液相反应物料。3.根据权利要求2所述的生产甲基丙烯酸甲酯的酯化方法，其特征在于，在所述b步骤中，在所述第三酯化釜及后续其他酯化釜中直接通入酯化反应物对反应物料进行汽提，所述第三酯化釜及后续其他酯化釜的釜顶气相管线合并后将气体送入所述第二酯化釜液相区，利用该股气对所述第二酯化釜反应物料进行汽提，汽提气由所述第二酯化釜进入所述第一酯化釜液相区，对所述第一酯化釜进行汽提，所述第一酯化釜气相进入甲基丙烯酸甲酯粗馏塔进行蒸馏分离。4.根据权利要求3所述的生产甲基丙烯酸甲酯的酯化方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯粗馏塔塔顶操作压力为0.003～0.01MPaG，温度为70～110℃。5.根据权利要求4所述的生产甲基丙烯酸甲酯的酯化方法，其特征在于，在所述c步骤中，所述第一酯化釜的气相物料进入甲基丙烯酸甲酯粗馏塔后分离出反应的重组分和酸性组分，在粗馏塔的中上部向塔内喷氨，中...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘明东，巩传志，刘伟明，苑文博，赵晓君，毛爽，孙秀丽，尹三琴，吴伟，张凤涛，
申请(专利权)人：中石油吉林化工工程有限公司，
类型：发明
国别省市：