本发明专利技术公开了一种甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯的联合生产方法；本发明专利技术以丙酮氰醇为主要原料，经过浓硫酸水解、脱水等作用，生成甲基丙烯酰胺硫酸盐，甲基丙烯酰胺硫酸盐经过氨气或者氨水中和，至少一部分中和后的母液与甲基丙烯酰胺粗品提纯中回收的含水甲醇一起循环至生产甲基丙烯酸甲酯的酯化步骤，用于生产甲基丙烯酸甲酯；本发明专利技术使母液中的甲基丙烯酰胺能够再次充分利用转化为甲基丙烯酸甲酯，减少了甲基丙烯酰胺的损失，提高了甲基丙烯酸甲酯的产率，减少了废水的排放，而且中和后的母液的采出能够避免在纯化甲基丙烯酰胺过程中杂质的累积，同时回收的含水甲醇无需精馏，可直接用于生产甲基丙烯酸甲酯，节省了甲醇精馏设备的投入。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
甲基丙烯酸甲酯是生产有机玻璃的单体，是世界上为数不多的几种大吨位量生产的高分子单体。目前甲基丙烯酸甲酯的实用的生产工艺路线是丙酮氰醇法，就是用丙酮和氰化氢加成得到的丙酮氰醇，经过酰胺化和甲酯化而得到单体甲基丙烯酸甲酯。甲基丙烯酸胺主要用于蚕丝增重剂、纤维匀染剂、吸湿剂、胶粘剂和抗静电剂，还用作水泥添加剂、砂浆添加剂、人造革添加剂等。目前甲基丙烯酰胺也采用丙酮氰醇法，即将硫酸、丙酮氰醇投入反应釜进行酰胺化反应，生成甲基丙烯酰胺硫酸盐，在进行中和反应，生成甲基丙烯酰胺粗品，最后进行提纯。以往的工艺生产甲基丙烯酰胺(包括甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸)会产生大量的废水，由于废水中含有一定量的甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸，随着废水存放时间长，废水中产生大量的聚合物，对回收处理硫酸铵带来了很大的困难，废液的排放对环境污染，对产品也是一种损失。这是目前生产甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸和甲基丙烯酰胺面临的最大困难。虽然母液的套用完全解决上述问题，使目的产物的产率和质量都有一定的提高，避免了废水对环境的污染，但是由于杂质的累积，必须有废水的采出，才能使其体系平衡。因此，对生产甲基丙烯酰胺过程中采出的含甲基丙烯酰胺的母液，如何妥善处理是一个需要解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了，能够解决生产甲基丙 烯酰胺过程中采出的含甲基丙烯酰胺的母液问题，减少甲基丙烯酰胺的损失，减少废水的排放。本专利技术的甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯的联合生产方法，包括以下步骤:I)丙酮氰醇与浓硫酸作用，水解生成α -甲酰胺基异丙基硫酸氢酯；2) α -甲酰胺基异丙基硫酸氢酯在浓硫酸作用下，脱水生成甲基丙烯酰胺硫酸盐；3)用氨气或者氨水中和甲基丙烯酰胺硫酸盐，使其硫酸完全转化为硫酸铵；4)中和完毕后，冷却结晶，离心出晶体，晶体为含硫酸铵的甲基丙烯酰胺湿品，母液为含甲基丙烯酰胺的母液，至少一部分含甲基丙烯酰胺的母液用于生产甲基丙烯酸甲酷；5)用甲醇洗涤含硫酸铵的甲基丙烯酰胺湿品，离心后得到含有甲基丙烯酰胺的甲醇溶液和硫酸铵固体；6)含有甲基丙烯酰胺的甲醇溶液进行浓缩，回收甲醇，至少一部分回收的甲醇用于生产甲基丙烯酸甲酯，析出的晶体为甲基丙烯酰胺半成品；7)甲基丙烯酰胺半成品加热溶解，经活性炭脱色后，冷却重结晶，晶体烘干得到甲基丙烯酰胺纯品。进一步，甲基丙烯酸甲酯的生产过程为:将甲基丙烯酰胺硫酸盐、步骤4)得到的含甲基丙烯酰胺的母液、步骤6)回收的甲醇以及阻聚剂混合，进行酯化反应，酯化完毕后，直接分相，得到的有机层进行精馏得到甲基丙烯酸甲酯产品，水相送入硫酸铵车间制备硫酸铵。进一步，所述步骤4)中，一部分含甲基丙烯酰胺的母液用于生产甲基丙烯酸甲酯，另一部分含甲基丙烯酰胺的母液循环回到步骤3)的中和体系中用作溶剂。进一步，所述步骤3)中，第一次中和时，中和体系的溶剂为饱和硫酸铵水溶液；第二及以后次中和时，中和体系的溶剂为步骤4)循环回用的母液；将甲基丙烯酰胺硫酸盐冷却至90°C 100°C后滴加至中和体系中，同时往中和体系中通入氨水或者氨气，反应温度为0°C 60°C，中和完毕后中和体系的pH值为5.5 7.0。进一步，所述步骤6)中，一部分回收的甲醇用于生产甲基丙烯酸甲酯，另一部分回收的甲醇回到步骤5)中洗涤含硫酸铵的甲基丙烯酰胺湿品。进一步，所述步骤7)中，重结晶母液循环回到步骤7)用作重结晶溶剂。进一步，所述步骤7)中，第一次重结晶时，重结晶溶剂为水；第二及以后次重结晶时，重结晶溶剂为步骤7)循环回用的重结晶母液；重结晶溶剂与甲基丙烯酰胺的质量比为1:1 3，重结晶溶剂中还加入有占其质量0.1% 0.3%的硫酸锌，加热溶解温度为50°C 70°C，重结晶温度为(TC 25°C。进一步，所述步骤I)中，反应体系中加入有阻聚剂，阻聚剂为对苯二酚、吩噻嗪、硫酸铜和硫酸锌的一种或者几种，阻聚剂的质量为丙酮氰醇的0.1% 0.5% ;丙酮氰醇与浓硫酸的质量比为1: 1.1 1.7，浓硫酸的质量浓度为98% 100.3%，丙酮氰醇与浓硫酸采取双滴加的方式加入反应体系，反应温度为60V 100°C。进一步，所述步骤2)中，反应温度为100°C 150°C，反应时间为20 40分钟。进一步，所述步骤5)中，甲醇与甲基丙烯酰胺的质量比为I 3:1。本专利技术的有益效果在于:本专利技术将生产甲基丙烯酰胺过程中采出的含甲基丙烯酰胺的母液与甲基丙烯酰胺粗品提纯中回收的含水甲醇一起循环至生产甲基丙烯酸甲酯的酯化步骤，用于生产甲基丙烯酸甲酯，使母液中的甲基丙烯酰胺能够再次充分利用转化为甲基丙烯酸甲酯，减少了甲基丙烯酰胺的损失，提高了甲基丙烯酸甲酯的产率，减少了废水的排放，而且中和后的母液的采出能够避免在纯化甲基丙烯酰胺过程中杂质的累积，同时回收的含水甲醇无需精馏，可直接用于生产甲基丙烯酸甲酯，节省了甲醇精馏设备的投入；另外，未采出的母液、未采出的回收甲醇以及重结晶母液可以循环套用，也减少了废水排放。本专利技术这种甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯的联合生产方法，其采出的废水中甲基丙烯酰胺和含水甲醇转化为甲基丙烯酸甲酯，具有经济、环境友好、收率高、产品品质好、便于操作、设备要求简单等特点，具有大规模生产的优势。附图说明 为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中:图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施例方式以下将参照附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例1I)将浓硫酸(1403公斤)、丙酮氰醇(850公斤)经过转子流量计，按照1.65:1 (质量比)比例投入反应釜中，丙酮氰醇与浓硫酸作用，水解生成α -甲酰胺基异丙基硫酸氢酯，因为此时的反应是放热反应，所以开启冷却系统，使锅内反应温度保持在90°C，生成物从反应釜溢流口溢出，进入管式反应器；2)上述反应物在管式反应器内继续与浓硫酸发生化学反应，α -甲酰胺基异丙基硫酸氢酯在浓硫酸作用下，脱水生成甲基丙烯酰胺硫酸盐，此反应是吸热反应，用蒸汽加热至130°C，因为温度过低，化学反应不完全，温度过高，容易引起聚合或者炭化，所以控制温度是关键因素；为了使反应趋于完全，生成物进入保温器，保温温度控制在130°C左右；当物料转入酰胺接受器后，取样分析，其甲基丙烯酰胺的含量为34%以上，甲基丙烯酰胺的产率为99% ；3)将上述甲基丙烯酰胺硫酸盐冷却至100°C，保持甲基丙烯酰胺硫酸盐的流动性；在中和釜中加入饱和硫酸铵水溶液1209公斤，冷却至10°C，然后慢慢滴加甲基丙烯酰胺硫酸盐，同时通入氨气，通入氨气的总量以硫酸计，恰好完全中和硫酸转化为硫酸铵为宜；由于中和反应是放热反应，中和釜内盘管通入冷凝水，控制反应温度不超过60°C，温度过高，甲基丙烯酰胺会发生水解反应；4)中和完毕后，冷却至10°C左右，晶体完全析出，然后离心，晶体为含硫酸铵的甲基丙烯酰胺湿品共2200公斤，母液为含甲基丙烯 酰胺的母液，一部分含甲基丙烯酰胺的母液送至甲基丙烯酸甲酯车间用于生产甲基丙烯酸甲酯，另一部分含甲基丙烯酰胺的母液下一次循环回到步骤3)的中和体系中用作溶剂；5)将含硫酸铵的甲基丙烯酰胺湿品共2200公斤，其甲基丙烯酰胺的含量为37%，加入3300公斤的甲醇洗涤，剧烈室温搅拌溶解，当甲基本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸甲酯的联合生产方法，其特征在于：包括以下步骤：1）丙酮氰醇与浓硫酸作用，水解生成α?甲酰胺基异丙基硫酸氢酯；2）α?甲酰胺基异丙基硫酸氢酯在浓硫酸作用下，脱水生成甲基丙烯酰胺硫酸盐；3）用氨气或者氨水中和甲基丙烯酰胺硫酸盐，使其硫酸完全转化为硫酸铵；4）中和完毕后，冷却结晶，离心出晶体，晶体为含硫酸铵的甲基丙烯酰胺湿品，母液为含甲基丙烯酰胺的母液，至少一部分含甲基丙烯酰胺的母液用于生产甲基丙烯酸甲酯；5）用甲醇洗涤含硫酸铵的甲基丙烯酰胺湿品，离心后得到含有甲基丙烯酰胺的甲醇溶液和硫酸铵固体；6）含有甲基丙烯酰胺的甲醇溶液进行浓缩，回收甲醇，至少一部分回收的甲醇用于生产甲基丙烯酸甲酯，析出的晶体为甲基丙烯酰胺半成品；7）甲基丙烯酰胺半成品加热溶解，经活性炭脱色后，冷却重结晶，晶体烘干得到甲基丙烯酰胺纯品。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴传隆，丁永良，郑道敏，陈宏杨，王贵，王用贵，
申请(专利权)人：重庆紫光化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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