【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工生产领域，特别涉及一种裂解丙烯酸及酯重组分生产丙烯酸及酯的装置及其工艺。
技术介绍
1、丙烯酸及酯是有机化工极其重要的原料和中间体，是高附加值的石油化工产品，可以进一步加工成多种精细化工产品。在胶粘剂、涂料、塑料、纺织、造纸、皮革化工、弹性体、印刷、合成纤维、高吸水性树脂、uv/eb固化、建筑材料、絮凝剂、助剂工业、洗涤剂工业等众多领域展现出优异的应用前景。
2、目前丙烯酸的合成工艺为丙烯两步氧化法，采用水吸收反应气中的丙烯酸后经脱水、脱醋酸、脱重等工序，釜料(重组分)通过高温裂解回收丙烯酸，重组分裂解效果的好坏直接影响丙烯酸的回收率、裂解器的运行周期。
3、丙烯酸酯的合成工艺以丙烯酸和正丁醇为原料进行直接酯化为主，在传统的生产工艺中，丙烯酸和过量的正丁醇在酯化反应器发生酯化反应，后续经萃取、中和、脱轻、脱重等工序得到高纯度丙烯酸酯产品，脱重塔釜料(重组分)通过高温、催化剂裂解回收丙烯酸酯与丁醇。在酯化反应环节中，采取正丁醇过量的反应条件，产生大量富含3-丁氧基丙酸酯的丙烯酸酯重组分废液。
4、现有装置为丙烯酸和丙烯酸酯重组分单独进行重组分裂解装置，在丙烯酸重组分裂解过程中存在裂解温度过高(180～185℃)，易出现结焦聚合情况，堵塞运行设备及管道，存在短周期运行造成频繁清理聚合物，人力、物力消耗、环保压力及经济效益损失。
5、同时，现有技术在丙烯酸酯重组分在连续生产裂解的过程中存在两分子正丁醇在酸性条件下脱水生成正丁醚，会随着生产运行周期的延长导致产品丙烯酸酯中
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于解决上述
技术介绍
中所述的丙烯酸重组分裂解温度过高，容易产生结焦聚合以及会产生副产物的问题，在此，本专利技术提出一种裂解丙烯酸及酯重组分生产丙烯酸及酯的装置，该装置能够降低丙烯酸重组分裂解温度，节约生产成本且提高丙烯酸酯纯度。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种裂解丙烯酸及酯重组分生产丙烯酸及酯的装置，该装置包括联合裂解塔1、通过管路与联合裂解塔塔底相连的循环泵2和通过管路与联合裂解塔塔釜顶部相连的加热器3，所述循环泵和加热器通过管路相连；
3、所述联合裂解塔包括自上而下设置的填料层和塔板层，所述联合裂解塔顶端设置有混合蒸汽回收管线9，所述联合裂解塔顶部设置有第一催化剂进料管线4和含酸废水进料管线5，所述联合裂解塔塔釜顶部设置有第二催化剂进料管线6和丙烯酸酯重组分进料管线7；
4、所述循环泵和联合裂解塔塔底相连的管路上设置有丙烯酸重组分进料管线8；所述循环泵和加热器相连的管路上设置有重组分排放管线10；
5、所述加热器中部设置有加热蒸汽进料管线12，所述加热器底部设置有蒸汽凝液排出管线11；
6、所述填料层和塔板层为酯化反应区，所述联合裂解塔塔釜为丙烯酸酯重组分裂解反应区，所述加热器为丙烯酸重组分解聚反应区。
7、进一步的，所述加热器为螺旋板加热器，所述加热器通过1.60mpa蒸汽加热。
8、进一步的，该装置还包括若干压力指示仪表和若干温度指示仪表，所述压力指示仪表分别设置于联合裂解塔塔顶和联合裂解塔塔釜顶部，所述温度指示仪表分别设置于联合裂解塔塔顶、联合裂解塔塔釜底部和连接联合裂解塔与加热器的管路上。
9、进一步的，所述填料层填充有1.0-1.5m的陶瓷填料拉西环，所述塔板层设置有5-10层圆形塔板。
10、一种裂解丙烯酸及酯重组分生产丙烯酸及酯的方法，该方法包括以下步骤：
11、s1、丙烯酸酯重组分裂解：丙烯酸酯重组分、浓度为20％的酯化催化剂和阻聚剂按质量比100-155：2-4：1进入到联合裂解塔塔釜，升温至丙烯酸酯重组分裂解温度后保持恒温3-5h，反应完成得到丙烯酸酯、正丁醇和水的混合蒸汽；
12、s2、丙烯酸重组分裂解：丙烯酸重组分与阻聚剂通过循环泵进入到加热器中，升温至丙烯酸重组分裂解温度后保持恒温3-5h，反应完成得到丙烯酸蒸汽，所述丙烯酸重组分、阻聚剂的质量比为350-450：1；
13、s3、酯化反应：将s2得到的丙烯酸蒸汽输送至联合裂解塔中与s1反应得到的丙烯酸酯、正丁醇和水的混合蒸汽共同升至填料层和塔板层，再以丙烯酸酯为基数，加入22-27％质量配比的浓度为3-5％的酯化催化剂和9-16％质量配比的含酸废水，降温至酯化温度，在一定压力下，发生酯化反应得到酯化混合蒸汽，通过混合蒸汽回收管线通入至酯化反应器中进一步酯化得到丙烯酸酯，所述酯化混合蒸汽为丙烯酸酯、正丁醇以及未反应完的丙烯酸和水的混合蒸汽。
14、在上述步骤中，作为优选的技术方案，步骤s1中丙烯酸酯重组分、浓度为20％的酯化催化剂和阻聚剂按质量比优选为150：3：1；步骤s2中，所述丙烯酸重组分、阻聚剂的质量比优选为400：1；步骤s3中，优选为以丙烯酸酯为基数，加入25％质量配比的浓度为5％的酯化催化剂和10％质量配比的含酸废水。
15、进一步的，步骤s1中所述丙烯酸酯重组分裂解温度为155-165℃；步骤s2中所述丙烯酸重组分裂解温度为175-185℃；步骤s3中所述酯化温度为110-125℃，压力为80-90kpaa。
16、作为优选的技术方案，步骤s1中所述丙烯酸酯重组分裂解温度为160℃；步骤s2中所述丙烯酸重组分裂解温度为180℃；步骤s3中所述酯化温度为115-120℃。
17、进一步的，步骤s1中所述丙烯酸酯重组分为3-丁氧基丙酸酯和丙烯酸酯的混合物，所述3-丁氧基丙酸酯的含量为75-85wt％。
18、进一步的，步骤s2中所述丙烯酸重组分为丙烯酸二聚体和丙烯酸的混合物，所述丙烯酸重组分的含量为30～50wt％。
19、进一步的，所述含酸废水为前工段酯化反应生成的酸性废水，所述酯化催化剂为甲基磺酸水溶液。
20、进一步的，所述阻聚剂为吩噻嗪与高效阻聚剂701复配阻聚剂，所述吩噻嗪与高效阻聚剂701的质量比为5:1。
21、本专利技术的有益效果是：
22、1、通过将丙烯酸与丙烯酸酯重组分进行联合裂解，降低了裂解温度，将原先丙烯酸重组分底部裂解温度185℃降低至165℃，顶部裂解温度由154℃下降至115℃，有效的降低了丙烯酸聚合速率，防止出现结焦聚合现象；使得丙烯酸重组分裂解周期由30天提升至70天，不再需要频繁清理聚合物，降低了人力、物力消耗、环保压力及经济效益损失。
23、2、本专利技术丙烯酸重组分壳循环使用，按照产能78万吨/年丙烯酸酯计算，吨产品焦油比降低1.0kg/t，则每年减少重组分产生约780吨，每年增加产能780吨，可实现巨大的经济效益和环保社会效益。
24、3、降低了生产过程中正丁醚副产物的生成，提高了丙烯酸酯产品的纯度，器纯度可达99.56％。
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1.一种裂解丙烯酸及酯重组分生产丙烯酸及酯的装置，其特征在于：该装置包括联合裂解塔(1)、通过管路与联合裂解塔塔底相连的循环泵(2)和通过管路与联合裂解塔塔釜上部相连的加热器(3)，所述循环泵和加热器通过管路相连；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述加热器为螺旋板加热器，所述加热器通过1.60MPa蒸汽加热。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置还包括若干压力指示仪表和若干温度指示仪表，所述压力指示仪表分别设置于联合裂解塔塔顶和联合裂解塔塔釜顶部，所述温度指示仪表分别设置于联合裂解塔塔顶、联合裂解塔塔釜底部和连接联合裂解塔与加热器的管路上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述填料层填充有1.0-1.5m的陶瓷填料拉西环，所述塔板层设置有5-10层圆形塔板。
5.一种裂解丙烯酸及酯重组分生产丙烯酸及酯的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤S1中所述丙烯酸酯重组分裂解温度为155-165℃；步骤S2中所述丙烯酸重组分裂解温度为175-185
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤S1中所述丙烯酸酯重组分为3-丁氧基丙酸酯和丙烯酸酯的混合物，所述3-丁氧基丙酸酯的含量为75-85wt％。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤S2中所述丙烯酸重组分为丙烯酸二聚体和丙烯酸的混合物，所述丙烯酸重组分的含量为30-50wt％。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述含酸废水为前工段酯化反应生成的酸性废水，所述酯化催化剂为甲基磺酸水溶液。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述阻聚剂为吩噻嗪与高效阻聚剂701复配阻聚剂，所述吩噻嗪与高效阻聚剂701的质量比为5:1。
...【技术特征摘要】
1.一种裂解丙烯酸及酯重组分生产丙烯酸及酯的装置，其特征在于：该装置包括联合裂解塔(1)、通过管路与联合裂解塔塔底相连的循环泵(2)和通过管路与联合裂解塔塔釜上部相连的加热器(3)，所述循环泵和加热器通过管路相连；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述加热器为螺旋板加热器，所述加热器通过1.60mpa蒸汽加热。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置还包括若干压力指示仪表和若干温度指示仪表，所述压力指示仪表分别设置于联合裂解塔塔顶和联合裂解塔塔釜顶部，所述温度指示仪表分别设置于联合裂解塔塔顶、联合裂解塔塔釜底部和连接联合裂解塔与加热器的管路上。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述填料层填充有1.0-1.5m的陶瓷填料拉西环，所述塔板层设置有5-10层圆形塔板。
5.一种裂解丙烯酸及酯重组分生产丙烯酸及酯的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
【专利技术属性】
技术研发人员：杨卫东，徐浩，高军，向永前，汪冲冲，陈波，亓虎，
申请(专利权)人：平湖石化有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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