一种制备甲基丙烯酸甲酯的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及制备甲基丙烯酸甲酯技术领域，尤其涉及一种制备甲基丙烯酸甲酯的方法及装置。该方法包括以下步骤：S1：制备MMA混合溶液；S2：将步骤1得到的MMA混合溶液分离得到有机相和水相；S3：将步骤2得到的有机相分离得到主要成分为甲醇、水、丙酸甲酯以及微量甲醛的贫MMA共沸液，以及MMA+MP混合溶液；S4：将步骤3得到的MMA+MP混合溶液分离得到MMA产品。本申请所提供的制备MMA的方法能够在不采用萃取剂的情况下，实现MMA产品的精制分离，最终得到的MMA产品的纯度达到99％以上；相比于现有技术，本申请提供的方法能够减少塔设备数量的投资，具有操作过程简单以及节能降耗等优势。有操作过程简单以及节能降耗等优势。有操作过程简单以及节能降耗等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种制备甲基丙烯酸甲酯的方法及装置


[0001]本专利技术涉及制备甲基丙烯酸甲酯
，尤其是涉及一种制备甲基丙烯酸甲酯的方法及装置。

技术介绍

[0002]甲基丙烯酸甲酯(Methyl methacrylate,MMA)作为重要的聚合物单体，在军工、涂料、纺织、印染等领域具有极为重要的用途，也是国内进口依存度最高的化工产品之一。关于MMA的合成工艺方法较多，从C2到C4的绿色MMA合成路线已开始处于研发热潮。其中以乙烯(C2)为起始原料的MMA生产工艺以其工艺流程短、对环境友好以及原料充足等原因受到研究者的广泛关注。现有的以乙烯(C2)为原料制备MMA的合成路线(也称α
‑
MMA工艺)通常为：乙烯
‑
丙酸甲酯(Methyl propionate，MP)
‑
MMA，α
‑
MMA工艺流程短、条件温和，广泛应用于行业内。α
‑
MMA工艺的合成过程分为两步：1、乙烯与甲醇、CO在钯催化剂的作用下羰基化反应生成丙酸甲酯；2、丙酸甲酯与甲醛在催化剂作用下反应生成MMA和水。上述过程中，由于受到催化剂本身的限制，在羰基化反应中会有未反应的甲醇进入到反应产物中，缩合反应中会存在未反应的原料MP和甲醛一同进入到反应器，再加上反应副产物水，导致了MMA与甲醇、水、甲醛、MP混合在一起，这几种化合物相互之间会形成多个二元或三元共沸体系。
[0003]目前关于MMA混合物分离的技术大多数是采用萃取剂的方式实现相应原料组分的分离，但是这种方法因为外来物质的引入需要增加塔的数量，且整体能耗也会增大。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一个目的是提供一种制备甲基丙烯酸甲酯的方法，以解决现有技术在分离MMA混合物时，存在的步骤复杂和能耗大的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种制备甲基丙烯酸甲酯的方法，包括以下步骤：
[0007]S1：将乙烯、甲醇、CO、甲醛送入MMA反应器，得到MMA混合溶液；
[0008]S2：将步骤1得到的MMA混合溶液送入到层析器，得到位于层析器下层的水相和位于层析器上层的有机相；
[0009]S3：将步骤2得到的有机相送入MMA预提纯精馏塔，得到位于MMA预提纯精馏塔顶部且主要成分为甲醇、水、MP以及微量甲醛的贫MMA共沸液，以及位于MMA预提纯精馏塔底部的MMA+MP混合溶液；
[0010]S4：将步骤3得到的MMA+MP混合溶液送入MMA精制分离塔，得到位于MMA精制分离塔塔顶的MP，以及位于MMA精制分离塔塔底的MMA产品。
[0011]进一步地，在步骤S3中，将步骤2得到的水相送入脱醇醛精馏塔，得到位于脱醇醛精馏塔顶部且主要成分为甲醇、水、MP和少量甲醛、MMA的混合醇醛共沸液，以及位于脱醇醛精馏塔底部的水。
[0012]进一步地，将步骤S3得到的位于脱醇醛精馏塔底部的水回送入层析器。
[0013]进一步地，将步骤S3中得到的贫MMA共沸液回送入层析器。
[0014]进一步地，将步骤S4中得到的MP回送入缩合反应器。
[0015]进一步地，在步骤S2中，先将MMA混合溶液送入温度冷却装置进行冷却，再送入层析器。
[0016]进一步地，所述层析器的操作温度的范围为20～50℃，操作压力的范围为0.1～0.25MPa。
[0017]进一步地，所述MMA预提纯精馏塔的塔顶压力的范围为0.2～1.0MPa，回流比为1.2～5.0。
[0018]进一步地，所述脱醇醛精馏塔的塔顶压力为0.1～0.4MPa，回流比为1.5～4.0。
[0019]专利技术的第二个目的是提供一种制备甲基丙烯酸甲酯的装置，以解决现有技术在分离MMA混合物时，存在的结构复杂和能耗大的技术问题。
[0020]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0021]一种制备甲基丙烯酸甲酯的装置，包括依次连通的MMA反应器、层析器、MMA预提纯精馏塔和MMA精制分离塔；
[0022]所述MMA反应器用于制备MMA混合溶液；所述层析器能够将所述MMA混合溶液分离得到水相和有机相；所述MMA预提纯精馏塔能够将所述有机相分离得到MMA+MP混合溶液；所述MMA精制分离塔能够将所述MMA+MP混合溶液分离得到MMA产品。
[0023]本专利技术的有益效果：
[0024]本专利技术提供了一种制备甲基丙烯酸甲酯的方法及装置，该方法包括以下步骤：
[0025]S1：将乙烯、甲醇、CO、甲醛送入MMA反应器，得到MMA混合溶液；
[0026]S2：将步骤1得到的MMA混合溶液送入到层析器，得到位于层析器下层的水相和位于层析器上层的有机相；
[0027]S3：将步骤2得到的有机相送入MMA预提纯精馏塔，得到位于MMA预提纯精馏塔顶部且主要成分为甲醇、水、丙酸甲酯以及微量甲醛的贫MMA共沸液，以及位于MMA预提纯精馏塔底部的MMA+MP混合溶液；
[0028]S4：将步骤3得到的MMA+MP混合溶液送入MMA精制分离塔，得到位于MMA精制分离塔塔顶的MP，以及位于MMA精制分离塔塔底的MMA产品。
[0029]本申请所提供的制备MMA的方法能够在不采用萃取剂的情况下，实现MMA产品的精制分离，最终得到的MMA产品的纯度达到99％以上；相比于现有技术，本申请提供的方法能够减少塔设备数量的投资，具有操作过程简单以及节能降耗等优势。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0031]图1为本专利技术实施例提供的制备甲基丙烯酸甲酯的方法的工艺流程图。
[0032]图标：
[0033]1‑
MMA反应器；11
‑
羰基化反应装置；12
‑
缩合反应装置；2
‑
层析器；3
‑
MMA预提纯精
馏塔；4
‑
MMA精制分离塔；5
‑
脱醇醛精馏塔；6
‑
温度冷却装置。
具体实施方式
[0034]下面将结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备甲基丙烯酸甲酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：将乙烯、甲醇、CO、甲醛送入MMA反应器，得到MMA混合溶液；S2：将步骤1得到的MMA混合溶液送入到层析器，得到位于层析器下层的水相和位于层析器上层的有机相；S3：将步骤2得到的有机相送入MMA预提纯精馏塔，得到位于MMA预提纯精馏塔顶部且主要成分为甲醇、水、MP以及微量甲醛的贫MMA共沸液，以及位于MMA预提纯精馏塔底部的MMA+MP混合溶液；S4：将步骤3得到的MMA+MP混合溶液送入MMA精制分离塔，得到位于MMA精制分离塔塔顶的MP，以及位于MMA精制分离塔塔底的MMA产品。2.根据权利要求1所述的制备甲基丙烯酸甲酯的方法，其特征在于，在步骤S3中，将步骤2得到的水相送入脱醇醛精馏塔，得到位于脱醇醛精馏塔顶部且主要成分为甲醇、水、MP和少量甲醛、MMA的混合醇醛共沸液，以及位于脱醇醛精馏塔底部的水。3.根据权利要求2所述的制备甲基丙烯酸甲酯的方法，其特征在于，将步骤S3得到的位于脱醇醛精馏塔底部的水回送入层析器。4.根据权利要求1所述的制备甲基丙烯酸甲酯的方法，其特征在于，将步骤S3中得到的贫MMA共沸液回送入层析器。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王江涛，郭雷，仇德朋，吴桐，贺同强，徐国峰，曲顺利，鹿晓斌，
申请(专利权)人：中海石油炼化有限责任公司中海油石化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：