專利名稱：一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種化學(xué)エ業(yè)領(lǐng)域中一種有機化工原料生產(chǎn)エ藝，具體地說是ー種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新エ藝。該法具有加強反應(yīng)、連續(xù)塔頂出料等特點，能改變傳統(tǒng)エ藝中廢水較多，處理難度大等缺點，具有較大的エ業(yè)價值。
背景技術(shù)：
丙烯酸丁酯是ー種重要的有機化工原料，用作有機合成中間體、粘合剤、乳化剤、涂料。烯酸及其酯類在エ業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。在使用過程中，往往將丙烯酸酯類聚合成聚合物或共聚物。丙烯酸丁酯(以及甲酷、こ酷、2-こ基己酷)屬于軟単體，可以與各種硬單體如甲基丙烯酸甲酷、苯こ烯、丙烯腈、こ酸こ烯等，及官能性単體如(甲基)丙烯酸羥こ酷、羥丙酷、縮水甘油酷、(甲基)丙烯酰胺及基衍生物等進行共聚、交聯(lián)、接枝等，作成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)，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⑵じ锛庸ひ约氨┧犷愊鹉z等許多方面。丙烯酸丁酯的傳統(tǒng)生產(chǎn)エ藝為間歇式反應(yīng)。每批反應(yīng)前，丙烯酸和醇按一定的比例加入反應(yīng)器。加料結(jié)束后，向反應(yīng)器夾套通入2kg/cm2，當(dāng)溫度達到設(shè)定值后，改用6kg/cm2蒸汽加熱。酯化反應(yīng)過程中形式的水、丙烯酸酯和原料醇以共沸物形式進入脫水塔塔底，經(jīng)與塔頂加入脫水塔受液槽上層酯相物料逆流接觸，從塔頂蒸出，經(jīng)冷凝器冷凝后進入脫水塔受液槽。冷凝液脫水塔受液槽分離后，酷相作為脫水塔的回流，水相進入エ藝水槽。酯化反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液排到中和槽，40%Na0H水溶液和來自工藝水槽的水在管道混合器混合稀釋后加入到中和槽內(nèi)。作為催化劑使用的全部硫酸以及未反應(yīng)的丙烯酸等被完全中和，中和液的PH值控制在9以上。經(jīng)分析檢驗后中和液用輸送泵送往分離槽，在分離槽內(nèi)物料分為酯相和水相，酯相進入酯相槽，水相進入水相槽。因此，傳統(tǒng)エ藝中エ段較長，粗產(chǎn)品需要中和及水洗，生產(chǎn)廢水多，產(chǎn)品能耗偏高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明g在提供一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新エ藝，該エ藝強化反應(yīng)、省去了中和塔，不會產(chǎn)生含鹽廢水，節(jié)省污水處理投資，生產(chǎn)效益明顯。
本發(fā)明解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點所采用的技術(shù)方案，該新エ藝為原料丁醇與丙烯酸按摩爾比1:1進入換熱器預(yù)熱后進入離子交換樹脂固定床進行預(yù)反應(yīng)，預(yù)反應(yīng)物料繼續(xù)通過高位再沸器加熱后以氣體形式進入酯化釜進行反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)加熱氣化后以共沸物形式進入酯化塔進行分離，酷化塔的塔頂?shù)玫酱之a(chǎn)品；與此同時，酷化釜的部分釜液采出至過濾器進行過濾，過濾后的大部分釜液回流入釜，小部分釜液進入薄膜蒸發(fā)器回收丙烯酸及酷，回收的丙烯酸及酯直接進入酯化塔底；薄膜蒸發(fā)器底部的物料進入重組分分解器進行分解利用，分解后的物料直接回到酯化釜參與反應(yīng)，余下少量重廢物由重組分分解器底部排出。進ー步的，所述的酯化釜反應(yīng)溫度為80°C 110°C、真空度為O. OlMPa O. 09MPa，酷化釜的釜內(nèi)酸度為30% 40%，催化劑的質(zhì)量濃度為1% 5%。進ー步的，于酯化釜抽出的釜液流量為進料量的509^100%。進ー步的，所述的物料進入離子交換樹脂固定床時的溫度控制在70°C 80°C。進ー步的，物料經(jīng)過離子交換樹脂固定床預(yù)反應(yīng)后，丙烯酸丁酯含量為20%飛0%。進ー步的物料經(jīng)過高位再沸器后的溫度控制在80°C 100°C。
進ー步的所述的過濾器處理后物料90%以上回至酯化釜，余下部分進入薄膜蒸發(fā)器。進ー步的所述的薄膜蒸發(fā)器在5(Tl60mmHg的減壓下操作，薄膜蒸發(fā)器有效回收95%以上的丙烯酸及酷。進ー步的所述的重組分分解器可以有效分解80%以上的重組分，分解后余下的重廢物送外處理。本發(fā)明方法實現(xiàn)了丙烯酸丁酯的連續(xù)頂部酯化出料，與傳統(tǒng)的底部出料相比具有以下優(yōu)點
(I)通過離子交換樹脂固定床的預(yù)反應(yīng)，達到了加強反應(yīng)的目的，與傳統(tǒng)的底部出料反應(yīng)相比，降低酯化釜的負荷，提高了反應(yīng)的速率。(2)反應(yīng)釜液通過連續(xù)采出、過濾、循環(huán)及回收，使反應(yīng)釜液中的體系內(nèi)釜內(nèi)生成的聚合物控制在較低的濃度，保證了反應(yīng)的正常穩(wěn)定進行。(3)實現(xiàn)了丙烯酸的塔頂連續(xù)出料，省去了傳統(tǒng)エ藝中的洗滌塔及中和塔、廢水的處理量低，廢水處理的設(shè)備大大減少，也降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。


圖I為本發(fā)明的丙烯酸正丁酯連續(xù)生產(chǎn)エ藝流程示意圖。其中1 一換熱器；2—離子交換樹脂固定床；3—高位再沸器；4ー酯化釜；5—酯化塔；6—過濾器；7—薄膜蒸發(fā)器；8—重組分分解器；9一塔頂冷凝器；10—分相器。
具體實施例方式實施例I
如圖I所示，原料丙烯酸、丁醇與酯化塔底回流液按相同的摩爾比進入換熱器I進行混合預(yù)熱，進料量為1500L/h，預(yù)熱后溫度控制在75°C 76°C。預(yù)熱后的混合物料進入離子交換樹脂固定床2進行預(yù)反應(yīng)，反應(yīng)后的物料中丙烯酸丁酯的含量為459Γ50%。反應(yīng)后的物料經(jīng)過高位再沸器3的繼續(xù)升溫至90°C 95°C，通過酯化釜的釜內(nèi)插管進入酯化釜4進行反應(yīng)，釜內(nèi)物料通過共沸形式進入酯化塔5進行精餾分離，最終在塔頂獲得丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品進入下一エ段進行精制。以此同吋，反應(yīng)釜液采出一部分進行處理，流量為750L/h，采出的釜液先經(jīng)過過濾器6處理大部分聚合物后，90%的釜液回流至酯化釜，余下進入薄膜蒸發(fā)器7進行丙烯酸及酯的粗分離，回收92%的物料直接進酯化塔底部。分離后的重組分再通過重組分分解器8進行重組分的進ー步分解，有效分解80%以上的重組分，分解后的物料直接進酯化釜循環(huán)利用。薄膜蒸發(fā)器在130mmHg的減壓下操作。酯化塔釜溫度為105°C，真空度控制在O. 065MPa，釜內(nèi)丙烯酸酸度保持在34% 35%，催化器的濃度保持在2%。實施例2
如圖I所示，原料丙烯酸、丁醇與酯化塔底回流液按相同的摩爾比進入換熱器I進行混合預(yù)熱，進料量為1500L/h，預(yù)熱后溫度控制在70°C 75°C。預(yù)熱后的混合物料進入離子交換樹脂固定床2進行預(yù)反應(yīng)，反應(yīng)后的物料中丙烯酸丁酯的含量為309Γ35%。反應(yīng)后的物料經(jīng)過高位再沸器3的繼續(xù)升溫至85°C 90°C，通過酯化釜的釜內(nèi)插管進入酯化釜4進行反應(yīng)，釜內(nèi)物料通過共沸形式進入酯化塔5進行精餾分離，最終在塔頂獲得丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品，粗產(chǎn)品進入下一エ段進行精制。以此同時，反應(yīng)釜液采出一部分進行處理，流量為1500L/h,采出的釜液先經(jīng)過過濾器6處理大部分聚合物后，90%的釜液回流至酯化釜，余下進入薄膜蒸發(fā)器7進行丙烯酸及酯的粗分離，回收95%的物料直接進酯化塔底部。分離后的重組分再通過重組分分解器8進行重組分的進ー步分解，有效分解85%以上的重組分，分 解后的物料直接進酯化釜循環(huán)利用。薄膜蒸發(fā)器在106mmHg的減壓下操作。酯化塔釜溫度為95-98°C，真空度控制在O. 08MPa，釜內(nèi)丙烯酸酸度保持在28°/Γ32%，催化器的濃度保持在3% ο
權(quán)利要求
1.一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新工藝，其特征在于原料丁醇與丙烯酸按摩爾比1:1進入換熱器預(yù)熱后進入離子交換樹脂固定床進行預(yù)反應(yīng)，預(yù)反應(yīng)物料繼續(xù)通過高位再沸器加熱后以氣體形式進入酯化釜進行反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)加熱氣化后以共沸物形式進入酯化塔進行分離，酯化塔的塔頂?shù)玫酱之a(chǎn)品；與此同時，酯化釜的部分釜液采出至過濾器進行過濾，過濾后的大部分釜液回流入釜，小部分釜液進入薄膜蒸發(fā)器回收丙烯酸及酯，回收的丙烯酸及酯直接進入酯化塔底；薄膜蒸發(fā)器底部的物料進入重組分分解器進行分解利用，分解后的物料直接回到酯化釜參與反應(yīng)，余下少量重廢物由重組分分解器底部排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新工藝，其特征在于所述的酯化釜反應(yīng)溫度為80°C 110°C、真空度為0. OlMPa 0. 09MPa，酯化釜的釜內(nèi)酸度為30% 40%，催化劑的質(zhì)量濃度為1% 5%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新工藝，其特征在于于酯化釜抽出的釜液流量為進料量的50% 100%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新工藝，其特征在于所述的物料進入離子交換樹脂固定床時的溫度控制在70°C 80°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或4所述的一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新工藝，其特征在于物料經(jīng)過離子交換樹脂固定床預(yù)反應(yīng)后，丙烯酸丁酯含量為20%飛0%。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新工藝，其特征在于物料經(jīng)過高位再沸器后的溫度控制在80°C 100°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新工藝，其特征在于所述的過濾器處理后物料90%以上回至酯化釜，余下部分進入薄膜蒸發(fā)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或7或8所述的一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新工藝，其特征在于所述的薄膜蒸發(fā)器在5(Tl60mmHg的減壓下操作，薄膜蒸發(fā)器有效回收95%以上的丙烯酸及酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新工藝，其特征在于重組分分解器有效分解80%以上的重組分，余下重廢物送外處理。
全文摘要
本發(fā)明的一種丙烯酸丁酯連續(xù)生產(chǎn)新工藝，具體為原料丁醇與丙烯酸按摩爾比1:1進入換熱器預(yù)熱后進入離子交換樹脂固定床進行預(yù)反應(yīng)，預(yù)反應(yīng)物料繼續(xù)通過高位再沸器加熱后以氣體形式進入酯化釜進行反應(yīng)；反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)加熱氣化后以共沸物形式進入酯化塔進行分離，酯化塔的塔頂?shù)玫酱之a(chǎn)品；與此同時，酯化釜的部分釜液采出至過濾器進行過濾，過濾后的大部分釜液回流入釜，小部分釜液進入薄膜蒸發(fā)器回收丙烯酸及酯，回收的丙烯酸及酯直接進入酯化塔底；薄膜蒸發(fā)器底部物料進入重組分分解器進行分解利用，分解后的物料直接回到酯化釜參與反應(yīng)，余下少量重廢物由重組分分解器底部排出。本工藝具有連續(xù)生產(chǎn)、廢水少、反應(yīng)加強、腐蝕低等優(yōu)點。
文檔編號C07C67/08GK102675098SQ20121016967
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月29日
發(fā)明者張浩寧, 朱宏文, 汪尚飛, 趙楚榜, 魏慶樂 申請人:江門謙信化工發(fā)展有限公司