一种甲基丙烯酸连续生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种甲基丙烯酸连续生产工艺，包含如下步骤：a、将叔丁醇或异丁烯、空气或氧气、氮气混合后进入装有催化剂一的第一氧化反应器生成含甲基丙烯醛的气相产物；b、将步骤a得到的含甲基丙烯醛的气相产物输送至分离塔，分离对苯二甲酸，将富含甲基丙烯醛的流股加入第二氧化反应器中进行反应生成甲基丙烯酸。本发明专利技术通过安装有超重力分离内件的分离塔，实现了对苯二甲酸的分离，节省设备投资，优化工艺操作。化工艺操作。化工艺操作。

【技术实现步骤摘要】
一种甲基丙烯酸连续生产工艺


[0001]本专利技术属于化工生产领域，具体涉及一种甲基丙烯酸连续生产工艺。

技术介绍

[0002]甲基丙烯酸(MAA)可用于制备甲基丙烯酸甲酯(MMA)，MMA是重要的有机化工原料，制备MMA的工业方法有丙酮氰醇法、异丁烯氧化法、乙烯羰基化法等。丙酮氰醇法原料为氢氰酸和丙酮，此法原料氢氰酸剧毒，且反应过程中使用到了强腐蚀性硫酸，副产硫酸氢铵对环境有污染，且处理麻烦，并且原子利用率只有47％。乙烯羰基化法由于乙烯在其他领域应用价值更大，再加之乙烯运输储存困难较大，因此此法在国内还不具备条件。异丁烯氧化法采用异丁烯或叔丁醇为原料，催化氧化生成甲基丙烯醛(MAL)，甲基丙烯醛(MAL)进一步氧化成MAA后与甲醇发生酯化反应得到MMA；或者MAL可以一步氧化酯化生成MMA。
[0003]异丁烯氧化法制备甲基丙烯酸过程中会产生对苯二甲酸，异丁烯氧化法制备甲基丙烯酸的工艺中通常在甲基丙烯醛氧化反应器后设置急冷塔用于脱除对苯二甲酸，效果不太理想，经常出现管线堵塞影响装置运行的情况。异丁烯/叔丁醇两步氧化制备甲基丙烯酸过程中对苯二甲酸地分离鲜有报道。
[0004]专利CN106631759A提供了一种生产甲基丙烯酸联产甲基丙烯醛的方法和系统，将原料叔丁醇或异丁烯预热汽化，然后与空气、水混合后送经装有催化剂的固定床反应器发生氧化反应生成甲基丙烯酸和甲基丙烯醛，并经有效急冷、吸收和精馏，最终获得甲基丙烯醛和粗甲基丙烯酸。该方案提及去除对苯二甲酸工艺的极冷酸洗涤耦合塔，但是其设置在两台反应器后续，第一氧化反应器与第二氧化反应器之间对苯二甲酸聚集堵塞管路的问题没有得到有效解决。
[0005]专利JP2005336142A公开了一种甲基丙烯酸的制备装置，主要公开了一种急冷塔和分离塔，由于液相甲基丙烯醛和甲基丙烯酸很容易聚合，急冷和吸收分别用2个或2个以上的塔器处理，流程过长会造成管线堵塞或设备结垢降低吸收效果，甚至生产中断。
[0006]专利CN111559816A公开了一种甲基丙烯酸甲酯装置废水的处理方法。该处理方法包括以下步骤：采用碱调整甲基丙烯酸甲酯装置废水的pH值至9.7～10.3；将调节pH值后的甲基丙烯酸甲酯装置废水通入精馏塔内进行精馏，以去除废水中的甲基丙烯酸甲酯。该方案未提及对高沸点物质对苯二甲酸地脱除。
[0007]综上，传统甲基丙烯酸生产工艺中对于对苯二甲酸的脱除，首先通过急冷塔，将对苯二甲酸冷却分离，然后通过碱洗溶解对苯二甲酸，但此过程中，甲基丙烯醛也会溶解到碱液中，后续需通过一系列的分离、过滤措施来实验对苯二甲酸的分离；另外，对苯二甲酸微溶于甲基丙烯醛中，因此，后续的分离过程中，也存在分离不彻底，堵塞管路的情况。

技术实现思路

[0008]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种甲基丙烯酸连续生产工艺，通过对对苯二甲酸分离塔进行改造增加超重力分离内件，解决了异丁烯/叔丁醇氧化制备甲基丙烯
酸过程中高沸点产物对苯二甲酸分离效果差的问题，实现了在对苯二甲酸分离塔中分离对苯二甲酸，同时，氮气与吸收液在超重力分离塔盘内接触，降低了甲基丙烯醛在溶剂中地溶解度，实现了甲基丙烯醛与溶剂地分离，节省设备投资，优化工艺操作。
[0009]为达到以上专利技术目的，本专利技术的技术方案如下：
[0010]本专利技术提供一种甲基丙烯酸连续生产工艺，包含如下步骤：
[0011]a、将叔丁醇或异丁烯、空气或氧气、氮气混合后进入装有催化剂一的第一氧化反应器生成含甲基丙烯醛的气相产物。
[0012]b、将步骤a得到的含甲基丙烯醛的气相产物进入分离塔，分离对苯二甲酸，将富含甲基丙烯醛的流股加入第二氧化反应器中进行反应生成甲基丙烯酸。
[0013]优选的，所述步骤a中，催化剂一为钼钒磷系杂多酸催化剂。
[0014]优选的，所述第一氧化反应器的反应温度为350～450℃，压力0.02～0.15MPa。
[0015]优选的，所述叔丁醇或异丁烯、空气中的氧气或氧气、氮气加入的摩尔比为：1：1.5～2.5：8～14。
[0016]优选的，为调整有机物浓度、防止有机物进入爆炸极限及催化剂表面积碳，原料中还加入有水，水加入的摩尔量为叔丁醇或异丁烯摩尔量的0.5～1.5倍。
[0017]第一氧化反应器总进料的体积空速为700～2000h
‑1。
[0018]叔丁醇或异丁烯氧化生产甲基丙烯醛过程中，会有副产物对苯二甲酸生成，该物质熔点400℃以上，300℃以上升华。容易堵塞第一氧化反应器至第二氧化反应器管路，本专利技术提供了可将对苯二甲酸与甲基丙烯醛分离开的分离塔。
[0019]所述的分离塔上设有吸收液入口、进料气入口、气体出口、吸收液出口和对苯二甲酸出口，所述分离塔内设有超重力分离装置，所述超重力分离装置包括分离盘和洗涤液进料管，所述分离盘上均匀分布多个三角形折流挡板，分离盘包括上下两个，两个分离盘上下相对分布，即，其中上面的分离盘折流挡板朝下，下面的分离盘折流挡板朝上，上下两个分离盘为一组，分离塔上可设多组分离盘，分离盘上还设有进料口，所述洗涤液进料管安装在分离盘的进料口上，分离盘上还安装有多个氮气分布管，氮气分布管上设有多个小孔，小孔直径为3～10mm，氮气从氮气分布管的小孔排出进入分布盘。
[0020]优选的，所述三角形折流挡板的底边长度是分离塔直径的1/10～1/50，三角形折流挡板底角角度选择45～60
°
，本申请中底边指折流挡板与分离盘接触的一边。
[0021]优选的，分离盘设有1～3组。
[0022]优选的，所述分离盘可沿中心轴旋转，分离盘的转速为500～1000rpm/min。
[0023]所述氮气分布管设有6～30个，均匀分布在分离盘的圆周上。氮气从氮气分布管的下方通入。
[0024]优选的，所述氮气分布管直径30～60mm，氮气分布管高度根据分离盘层数确定，分离盘的高度由折流挡板决定，氮气分布管上均匀布置3～12个的小孔，小孔的开孔位置与氮气分布管中心连线与该氮气分布管所在的分离盘位置的切线的夹角为30～60
°
。分离盘通过氮气驱动，实现转动和超重力分离。
[0025]在本专利技术的一个优选实施方式中，超重力分离内件包括2个分离盘。
[0026]优选地，分离盘上均匀分布多个三角形折流挡板，三角形底边长度是分离塔直径的1/10。
[0027]优选地，三角形折流挡板底角角度选择60
°
。
[0028]优选地，分离转盘圆周上均匀分布8根驱动力分布管，分布管直径40mm，分布管上均匀布置3个的小孔。
[0029]吸收液入口设在分离塔上端，分离塔内还设有吸收液分布器，可均匀分布吸收液，增大接触面积，吸收液入口与进料气入口之间设有填料，可增大吸收液与进料气接触面积。分离塔中，第一氧化反应器反应生成的含甲基丙烯醛的气相从进料气入口进料，吸收液从吸收液入口进入分离塔，二者充分接触，吸收液吸收含甲基丙烯醛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种甲基丙烯酸连续生产工艺，其特征在于，包含如下步骤：a、将叔丁醇或异丁烯、空气或氧气、氮气混合后进入装有催化剂一的第一氧化反应器生成含甲基丙烯醛的气相产物；b、将步骤a得到的含甲基丙烯醛的气相产物输送至分离塔，分离对苯二甲酸，将富含甲基丙烯醛的流股加入第二氧化反应器中进行反应生成甲基丙烯酸。2.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸连续生产工艺，其特征在于，所述步骤a中，催化剂一为钼钒磷系杂多酸催化剂；优选的，所述第一氧化反应器的反应温度为350～450℃，压力0.02～0.15MPa；优选的，所述叔丁醇或异丁烯、空气中的氧气或氧气、氮气加入的摩尔比为：1：1.5～2.5：8～14；优选的，原料中还加入有水，水加入的摩尔量为叔丁醇或异丁烯摩尔量的0.5～1.5倍；优选的，第一氧化反应器总进料的体积空速为700～2000h
‑1。3.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸连续生产工艺，其特征在于，所述的分离塔上设有吸收液入口、进料气入口、气体出口、吸收液出口和对苯二甲酸出口，所述分离塔内设有超重力分离装置，所述超重力分离装置包括分离盘和洗涤液进料管，所述分离盘上均匀分布多个三角形折流挡板，分离盘包括上下两个，两个分离盘上下相对分布，即，其中上面的分离盘折流挡板朝下，下面的分离盘折流挡板朝上，上下两个分离盘为一组，分离塔上可设多组分离盘，分离盘上还设有进料口，所述洗涤液进料管安装在分离盘的进料口上，分离盘上还安装有多个氮气分布管，氮气分布管上设有多个小孔，氮气从氮气分布管的小孔排出进入分布盘；优选的，所述三角形折流挡板的底边长度是分离塔直径的1/10～1/50，三角形折流挡板底角角度选择45～60
°
；优选的，分离盘设有1～3组；优选的，所述分离盘可沿中心轴旋转，分离盘的转速为500～1000rpm/min。4.根据权利要求1所述的甲基丙烯酸连续生产工艺，其特征在于，所述氮气分布管设有6～30个，均匀分布在分离盘的圆周上，氮气从氮气分布管的下方通入；优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，方子来，迟蒙蒙，赵孟雨，万毅，何光文，杨国忠，
申请(专利权)人：万华化学集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：