[发明专利]一种低纯度异丁烯制备甲基丙烯酸甲酯的生产系统及方法

权利要求书

1.一种低纯度异丁烯制备甲基丙烯酸甲酯的生产系统及方法，其特征在于，包括异丁烯提纯工段、异丁烯催化氧化工段和催化氧化酯化工段，所述的异丁烯提纯工段包括依次连通的异丁烯催化吸收塔(4)、气-液两相分离器a(5)、液体蒸馏器a(6)、叔丁醇脱水催化反应器(9)和气-液两相分离器b(10)，所述的异丁烯催化氧化工段包括依次连通的连续式固定床催化氧化反应器(15)、气-液两相分离器c(17)和液体蒸馏器c(18)，所述的催化氧化酯化工段包括依次连通的混合器e(21)、连续式固定床氧化催化酯化反应器(23)、气-液两相分离器d(24)、液体蒸馏器d(25)、液体蒸馏器e(26)和液体蒸馏器f(27)，所述的气-液两相分离器b(10)的出口端与连续式固定床催化氧化反应器(15)的入口端连通，所述的液体蒸馏器c(18)的出口端与混合器e(21)连通。

2.根据权利要求1所述的一种低纯度异丁烯制备甲基丙烯酸甲酯的生产系统及方法，其特征在于，

所述的气-液两相分离器a(5)的上端出口经气-气分离器a(12)、混合器a(1)和换热器a(2)后与异丁烯催化吸收塔(4)入口连通组成异丁烯循环利用系统；

所述的气-液两相分离器b(10)的底部出口经液体蒸馏器b(11)和混合器b(7)输入叔丁醇脱水催化反应器(9)组成叔丁醇循环利用系统。

3.根据权利要求1所述的一种低纯度异丁烯制备甲基丙烯酸甲酯的生产系统及方法，其特征在于，所述的气-液两相分离器c(17)顶端输出气相进入气-气分离器b(19)，气-气分离器b(19)输出端与混合器c(13)连通，经混合后输入连续式固定床催化氧化反应器组成异丁烯循环利用系统。

4.根据权利要求1所述的一种低纯度异丁烯制备甲基丙烯酸甲酯的生产系统及方法，其特征在于，所述的液体蒸馏器d(25)的底部输出端与混合器f(28)连通，经混合器e(21)进入连续式固定床氧化催化酯化反应器(23)组成甲醇循环再利用系统。

5.根据权利要求1所述的一种低纯度异丁烯制备甲基丙烯酸甲酯的生产系统及方法，其特征在于，所述的液体蒸馏器f(27)的顶部输出端与混合器d(20)连通后经混合器e(21)输入连续式固定床氧化催化酯化反应器(23)组成甲基丙烯醛循环再利用系统。

6.一种低纯度异丁烯制备甲基丙烯酸甲酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)含有低纯度异丁烯的原料气由异丁烯催化吸收塔底端加压进入，与水催化反应；

2)反应产生的叔丁醇和水的混合液从吸收塔底端输送到蒸馏器中，分离出的高纯度叔丁醇进入叔丁醇脱水催化反应器进行脱水反应；

3)将反应产出的高纯度异丁烯气体和空气混合鼓入连续式固定床催化氧化反应器中，反应得到的气体输送到换热器为其冷却，其后进入气液分离器和蒸馏塔，得到含甲基丙烯醛；

4)将得到的甲基丙烯醛与甲醇混合进入连续式固定床氧化催化酯化反应器，反应产物输送到蒸馏塔中依次分离出未反应的甲基丙烯醛、未反应的甲醇、水和目标产物甲基丙烯酸甲酯。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的异丁烯催化吸收塔气-液进料质量比为1:1～10。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的叔丁醇脱水催化反应器中操作条件为：温度为2～10℃，压强为0.1～0.3Mpa。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的连续式固定床催化氧化反应器中操作条件为：温度为300～380℃、压强为0.01～0.1Mpa。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的连续式固定床氧化催化酯化反应器中操作条件为：甲醇和甲基丙烯醛进料质量比为12.5:5～40:1，温度为60～90℃，压强为0.2～0.3Mpa。