[发明专利]一种醋酸甲酯制丙烯酸甲酯的产品分离工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种由醋酸甲酯制丙烯酸甲酯生产技术的产品分离工艺流程，特别是关于一种非石油原料路线生产丙烯酸甲酯的新工艺技术。

背景技术

在聚乙烯醇和对苯二甲酸生产工艺中，都会产生大量的副产物醋酸甲酯。每生产1t的聚乙烯醇副产超过1.5t的醋酸甲酯，工业上普遍将醋酸甲酯水解成醋酸和甲醇回收利用，由于醋酸甲酯的水解平衡常数低，水解过程效率低，回收过程能耗高。对苯二甲酸的生产也会产生大量的醋酸甲酯副产物。作为副产物的醋酸甲酯价格低，开发醋酸甲酯下游产品，利用醋酸甲酯生产高附加值的产品，具有良好的经济效益和社会效益。

丙烯酸是重要的有机原料及合成树脂单体，可以合成丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羟乙酯等丙烯酸酯类。丙烯酸及丙烯酸酯的聚合物可用于合成树脂、胶黏剂、合成橡胶、合成纤维、高吸水性树脂，有着广泛的应用。至2010年年底全球酯化级丙烯酸和通用丙烯酸酯的装置产能分别达到515.6万吨／年和447.6万吨／年。中国大陆的酯化级丙烯酸和和通用丙烯酸酯的装置产能分别为113.8万吨／年和125.6万吨／年。

利用副产的醋酸甲酯生产丙烯酸甲酯，能利用廉价的醋酸甲酯原料生产高附加值的丙烯酸甲酯，且丙烯酸甲酯还可以再进行水解反应生产丙烯酸。开发该项目具有显著的经济和社会意义。反应方程式如下：

CH₃COOCH₃+HCHO→CH₂=CH-COOCH₃+H₂O

与醋酸甲酯反应生成丙烯酸甲酯的原料为甲醛，甲醛的原料形式可以采用不同浓度的甲醛水溶液，甲缩醛，多聚甲醛或者甲醇。

专利CN101575290B公开了一种醋酸甲酯和甲缩醛制丙烯酸甲酯的方法。反应器共分为9段，反应器中分段填装磷钒和铯催化剂，通过催化剂的分段填装，提高甲缩醛的转化率，增加目标产物丙烯酸甲酯的收率。

专利CN102126949A公开了一种醋酸甲酯和甲醛制丙烯酸甲酯的催化剂制备方法。该方法的特点是制备了大孔／介孔二氧化硅载体的固体催化剂，丙烯酸甲酯的收率可达53～55％。

专利CN102941113A公开了一种醋酸甲酯和甲缩醛合成丙烯酸甲酯的催化剂及制备方法。主活性组分为Cs，活性助剂为Zr、B、Ce的一种或几种。该催化剂具有酸碱双功能性，可提高目标产物丙烯酸甲酯的选择性和收率。

现有公开文献多是对醋酸甲酯制丙烯酸甲酯的催化剂配方的研究，而对醋酸甲酯制丙烯酸甲酯的全流程工艺少有涉及，更无产品分离工艺流程的披露。分离工艺技术是实现醋酸甲酯制丙烯酸甲酯的关键技术，也是本发明主要解决的问题。

醋酸甲酯制丙烯酸甲酯过程反应器流出物一般含醋酸甲酯，甲醇，丙烯酸甲酯，丙烯酸，醋酸，甲醛，丙酮等。分离工艺流程的目标是分离出丙烯酸甲酯，将未反应的醋酸甲酯回收后返回反应系统。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种醋酸甲酯制丙烯酸甲酯的产品分离工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种醋酸甲酯制丙烯酸甲酯的产品分离工艺，其特征在于，采用由甲醛分离塔、萃取塔、丙烯酸甲酯精制塔和甲醇回收塔组成的装置系统进行分离；具体包括以下步骤：

从反应系统来的反应器流出物经冷却后进入甲醛分离塔，分离出甲醛废水和少量重组分如醋酸、丙烯酸及其聚合物，这些物料经塔底排出系统或进一步处理；甲醛分离塔塔顶得到轻组分，主要含醋酸甲酯、甲醇、丙烯酸甲酯和水。将甲醛分离塔的塔顶物流用泵输送到萃取塔，萃取塔在操作过程中，使用了一种萃取剂，实现了醋酸甲酯、丙烯酸甲酯和其他组分的分离。将萃取塔分离得到的主要含醋酸甲酯和丙烯酸甲酯物料用泵输送到丙烯酸甲酯精制塔，该塔塔顶得到主要含醋酸甲酯的物料，返回反应系统；塔底得到丙烯酸甲酯产品。

所述的从反应系统来的反应器流出物为醋酸甲酯制丙烯酸甲酯的反应器流出物；与醋酸甲酯反应生成丙烯酸甲酯的原料是不同浓度的甲醛，甲缩醛，多聚甲醛或者甲醇。

所述的甲醛分离塔为板式塔，或填料塔；塔在常压或负压下操作，优选的塔操作压力为10～150kPa，所述的甲醛分离塔的塔底物流为甲醛废水和少量醋酸、丙烯酸及其聚合物类重组分；甲醛分离塔塔顶物流为主要含醋酸甲酯、甲醇、丙烯酸甲酯和水的轻组分。

所述的甲醛分离塔的塔操作压力为30～80kPa。