丙烯酸正丁酯的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種有機化工原料生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種丙烯酸正丁酯的生 產(chǎn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 丙烯酸正丁酯應(yīng)用廣泛，其共聚物在合成纖維、合成橡膠、合成樹脂以及用作有機 合成中間體、粘合劑、乳化劑、涂料、造紙、紡織等工業(yè)有著廣泛的用途。丙烯酸正丁酯屬于 軟單體，可與多種硬單體如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯等，及官能性單體如 (甲基）丙烯酸羥乙酯、羥丙酯、縮水甘油酯、（甲基）丙烯酰胺及基衍生物等進行共聚、交聯(lián)、 接枝等，合成200~700多種丙烯酸類樹脂產(chǎn)品（主要是乳液型，溶劑型及水溶型的)，可廣泛 用作涂料、膠粘劑、腈綸纖維改性、塑料改性、纖維及織物加工、紙張?zhí)幚韯?、皮革加工以?丙烯酸類橡膠等許多方面。目前，隨著丙烯酸正丁酯的需求量逐年上升，其生產(chǎn)工藝也亟待 改進。影響收率的主要因素為反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率、選擇性的控制以及重組份分解器回收率的控 制。
[0003] 如申請公布號為CN102850218A的發(fā)明專利申請，公開了 "一種丙烯酸正丁酯 的生產(chǎn)方法"，它包括在重組份分解器中，瞬時原料進料量的重量份數(shù)比為：丙烯酸為 0. 138~0. 17份，濃度為8~12wt%的有機酸催化劑水溶液0. 088~0. 1份，重組份I. 0份；此后 原料加入量：有機酸催化劑水溶液為125kg/h，丙烯酸為180~200kg/h，重組份為1300kg/h ; 上述物料在重組份分解器反應(yīng)后，反應(yīng)產(chǎn)生的正丁醇、丙烯酸正丁酯、水及少量重組份共沸 物返回至酯化反應(yīng)系統(tǒng)，其余作為重組份排放至重組份儲罐，酯化反應(yīng)系統(tǒng)中的反應(yīng)器設(shè) 置為四段反應(yīng)腔，然后依次經(jīng)過催化劑萃取塔、洗滌塔、醇拔頭塔、酯提純塔，分別去除反應(yīng) 產(chǎn)物中殘留的丙烯酸、正丁醇、催化劑、水、重組份，最終在酯提純塔頂部得到丙烯酸正丁酯 廣品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種丙烯酸正丁酯的生產(chǎn)方法，從根本上解決了現(xiàn)有丙烯酸 正丁酯收率低、成本高、能耗高等問題。
[0005] 本發(fā)明的目的是是通過如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：該丙烯酸正丁酯的生產(chǎn)方法，在 以下反應(yīng)系統(tǒng)中進行，該反應(yīng)系統(tǒng)包括順次串聯(lián)的脫水塔、第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器、催化 劑萃取塔、洗滌塔、醇拔頭塔、酯提純塔、重組份分解器，第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器內(nèi)部被隔 板分隔為兩個反應(yīng)室，重組份分解器還與第一反應(yīng)器相連，脫水塔還與回收塔相連，催化劑 萃取塔還與第一反應(yīng)器相連，洗滌塔還順次與回收塔、廢液儲罐串聯(lián)，在反應(yīng)系統(tǒng)酯化反應(yīng) 后，依次經(jīng)過催化劑萃取塔、洗滌塔、醇拔頭塔、酯提純塔，分別去除反應(yīng)產(chǎn)物中殘留的丙烯 酸、正丁醇、催化劑、水、重組份，最終在酯提純塔頂部得到丙烯酸正丁酯產(chǎn)品，其技術(shù)要點 是：所述重組分分解器中，反應(yīng)溫度為180?195°C，反應(yīng)壓力為90?95kPaA，丙烯酸正丁 酯重組份的進料量為1300?1800kg/h，對甲基苯磺酸的加入量為80?150kg/h，丙烯酸重 組份的加入量為200?350kg/h。
[0006] 優(yōu)選的，所述丙烯酸重組份包括丙烯酸二聚物。丙烯酸重組份來自于丙烯酸生產(chǎn) 線，在丙烯酸的制備過程中，會不可避免的產(chǎn)生丙烯酸二聚物，將丙烯酸二聚物代替部分單 獨通入的丙烯酸，由于丙烯酸二聚物為生產(chǎn)管線的轉(zhuǎn)接，因此仍具有較高溫度，免去了預(yù)熱 步驟，節(jié)約了能耗。
[0007] 優(yōu)選的，所述丙烯酸重組份的進料管上設(shè)有蒸汽伴熱管線與鍋爐水管線。由于丙 烯酸重組份物料粘度較高，需增設(shè)蒸汽伴熱管線及一根鍋爐水管線，用于管道物料粘度大 時沖洗。
[0008] 優(yōu)選的，所述重組份分解器的丙烯酸重組份進料管上設(shè)有蒸汽伴熱管線與鍋爐水 管線。塔底泵用于驅(qū)動重組份分解器內(nèi)的反應(yīng)物料在塔底換熱循環(huán)，化工廠生產(chǎn)中常會產(chǎn) 生大量的水蒸氣，將水蒸氣收集并通過換熱器將該部分熱量用于重組份的分解，從而進一 步節(jié)約了能耗。
[0009] 優(yōu)選的，所述第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器內(nèi)的四段反應(yīng)腔的反應(yīng)溫度依次為： 93. 8?94. 0°C，94. 5?96. 0°C，95. 7?97. 0°C，96?97. 5°C。采用上述參數(shù)可使各反 應(yīng)器達到最佳的反應(yīng)效率。優(yōu)選的，所述第一反應(yīng)器的前兩段反應(yīng)腔的反應(yīng)壓力為52? 55KPaA，第二反應(yīng)器的后兩段反應(yīng)腔的反應(yīng)壓力為31?35KPaA。采用上述參數(shù)可使各反應(yīng) 器達到最佳的反應(yīng)效率。
[0010] 本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過改進丙烯酸重組份分解器的進料組成，用丙烯 酸重組份(主要包括丙烯酸二聚物）代替原工藝中的純丙烯酸進料，從而在確保在收率及損 失量不變的前提下降低原料中丙烯酸的消耗。眾所周知的原料純度越高，則價格越高，為權(quán) 衡產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)成本這一矛盾，通常在原料的純度上經(jīng)過大量試驗，以確定最佳的生產(chǎn) 方案。對于丙烯酸重組份，其主要成份為丙烯酸二聚物（約占40被°/『60被％)以及丙烯酸， 丙烯酸二聚物為丙烯酸生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物，因此需要經(jīng)過一系列的純化步驟將丙烯酸二 聚物分解，本發(fā)明的方法無需事先純化，而直接將丙烯酸重組份用于生產(chǎn)，通過高溫環(huán)境 (180~195°C )下，丙烯酸二聚物的自我分解所得的丙烯酸與正丁醇反應(yīng)，極大地簡化了生產(chǎn) 工藝，降低了生產(chǎn)成本。此外，由于丙烯酸二聚物（DAA)熱穩(wěn)定性相對較好，沸點高于丙烯 酸，能夠更有效的參與反應(yīng)。為適應(yīng)原料這一反應(yīng)因素的改變，相應(yīng)改變了反應(yīng)溫度與反應(yīng) 壓力，以達到最佳的反應(yīng)條件。進行相應(yīng)操作參數(shù)的改變主要是為了減少副反應(yīng)的發(fā)生、提 高反應(yīng)效率、提高反應(yīng)收率。
[0011] 采用本發(fā)明的生產(chǎn)方法后，原料單耗可由現(xiàn)階段每噸丙烯酸正丁酯產(chǎn)品消耗丙烯 酸590kg、正丁醇599kg，降至每噸丙烯酸正丁酯產(chǎn)品消耗587kg、597kg，為公司創(chuàng)造了極大 的經(jīng)濟效益。
【附圖說明】
[0012] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
[0013] 圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖； 圖2為本發(fā)明重組份分解器的工作原理示意圖。
[0014] 附圖標(biāo)記說明：1脫水塔、2第一反應(yīng)器、3第二反應(yīng)器、4催化劑萃取塔、5洗滌塔、 6醇拔頭塔、7酯提純塔、8回收塔、9廢液儲罐、10重組份分解器、11廢油儲罐、12塔底泵、13 重組份分解器進料口。
【具體實施方式】
[0015] 實施例1 以下結(jié)合圖1~2詳細闡述本發(fā)明的具體內(nèi)容。本發(fā)明的生產(chǎn)方法主要涉及如下反應(yīng)方 程式。
【主權(quán)項】
1. 一種丙烯酸正丁酯的生產(chǎn)方法，在以下反應(yīng)系統(tǒng)中進行，該反應(yīng)系統(tǒng)包括順次串聯(lián) 的脫水塔、第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器、催化劑萃取塔、洗滌塔、醇拔頭塔、酯提純塔、重組份分 解器，第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器內(nèi)部被隔板分隔為兩個反應(yīng)室，重組份分解器還與第一反 應(yīng)器相連，脫水塔還與回收塔相連，催化劑萃取塔還與第一反應(yīng)器相連，洗滌塔還順次與 回收塔、廢液儲罐串聯(lián)，在反應(yīng)系統(tǒng)酯化反應(yīng)后，依次經(jīng)過催化劑萃取塔、洗滌塔、醇拔頭 塔、酯提純塔，分別去除反應(yīng)產(chǎn)物中殘留的丙烯酸、正丁醇、催化劑、水、重組份，最終在酯提 純塔頂部得到丙烯酸正丁酯產(chǎn)品，其特征在于：所述重組分分解器中，反應(yīng)溫度為180? 195°C，反應(yīng)壓力為90?95kPaA，丙烯酸正丁酯重組份的進料量為1300?1800kg/h，對甲 基苯磺酸的加入量為80?150kg/h，丙烯酸重組份的加入量為200?350kg/h。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的丙烯酸正丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述丙烯酸重組份 包括丙烯酸二聚物。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的丙烯酸正丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述重組份分解器 的丙烯酸重組份進料管上設(shè)有蒸汽伴熱管線與鍋爐水管線。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的丙烯酸正丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述重組 份分解器的底部設(shè)置塔底泵與換熱器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的丙烯酸正丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述第一反應(yīng)器和 第二反應(yīng)器內(nèi)的四段反應(yīng)腔的反應(yīng)溫度依次為：93. 8?94. 0°C，94. 5?96. 0°C，95. 7? 97. 0°C，96 ?97. 5°C〇
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的丙烯酸正丁酯的生產(chǎn)方法，其特征在于：所述第一反應(yīng)器的 前兩段反應(yīng)腔的反應(yīng)壓力為52?55KPaA，第二反應(yīng)器的后兩段反應(yīng)腔的反應(yīng)壓力為31? 35KPaA。
【專利摘要】一種丙烯酸正丁酯的生產(chǎn)方法，在以下反應(yīng)系統(tǒng)中進行，該反應(yīng)系統(tǒng)包括順次串聯(lián)的脫水塔、第一反應(yīng)器、第二反應(yīng)器、催化劑萃取塔、洗滌塔、醇拔頭塔、酯提純塔、重組份分解器，脫水塔還與回收塔相連，催化劑萃取塔還與第一反應(yīng)器相連，洗滌塔還順次與回收塔、廢液儲罐串聯(lián)，在反應(yīng)系統(tǒng)酯化反應(yīng)后，依次經(jīng)過催化劑萃取塔、洗滌塔、醇拔頭塔、酯提純塔，最終在酯提純塔頂部得到丙烯酸正丁酯產(chǎn)品，其技術(shù)要點是：所述重組分分解器中，反應(yīng)溫度為180～195℃，反應(yīng)壓力為90～95kPaA，丙烯酸正丁酯重組份的進料量為1300～1800kg/h，對甲基苯磺酸的加入量為80～150kg/h，丙烯酸重組份的加入量為200～350kg/h。從根本上解決了現(xiàn)有丙烯酸正丁酯收率低、成本高、能耗高等問題。
【IPC分類】C07C67-08, C07C67-333, C07C69-54
【公開號】CN104529771
【申請?zhí)枴緾N201410847196
【發(fā)明人】陸鑫, 鄭忠偉, 金明, 高月新
【申請人】沈陽石蠟化工有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月31日