丙烯酸正丁酯的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种有机化工原料生产技术领域，具体地说是一种丙烯酸正丁酯的生 产方法。
【背景技术】
[0002] 丙烯酸正丁酯应用广泛，其共聚物在合成纤维、合成橡胶、合成树脂以及用作有机 合成中间体、粘合剂、乳化剂、涂料、造纸、纺织等工业有着广泛的用途。丙烯酸正丁酯属于 软单体，可与多种硬单体如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯等，及官能性单体如 (甲基）丙烯酸羟乙酯、羟丙酯、缩水甘油酯、（甲基）丙烯酰胺及基衍生物等进行共聚、交联、 接枝等，合成200~700多种丙烯酸类树脂产品（主要是乳液型，溶剂型及水溶型的)，可广泛 用作涂料、胶粘剂、腈纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、纸张处理剂、皮革加工以及 丙烯酸类橡胶等许多方面。目前，随着丙烯酸正丁酯的需求量逐年上升，其生产工艺也亟待 改进。影响收率的主要因素为反应器转化率、选择性的控制以及重组份分解器回收率的控 制。
[0003] 如申请公布号为CN102850218A的发明专利申请，公开了 "一种丙烯酸正丁酯 的生产方法"，它包括在重组份分解器中，瞬时原料进料量的重量份数比为：丙烯酸为 0. 138~0. 17份，浓度为8~12wt%的有机酸催化剂水溶液0. 088~0. 1份，重组份I. 0份；此后 原料加入量：有机酸催化剂水溶液为125kg/h，丙烯酸为180~200kg/h，重组份为1300kg/h ; 上述物料在重组份分解器反应后，反应产生的正丁醇、丙烯酸正丁酯、水及少量重组份共沸 物返回至酯化反应系统，其余作为重组份排放至重组份储罐，酯化反应系统中的反应器设 置为四段反应腔，然后依次经过催化剂萃取塔、洗涤塔、醇拔头塔、酯提纯塔，分别去除反应 产物中残留的丙烯酸、正丁醇、催化剂、水、重组份，最终在酯提纯塔顶部得到丙烯酸正丁酯 广品。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种丙烯酸正丁酯的生产方法，从根本上解决了现有丙烯酸 正丁酯收率低、成本高、能耗高等问题。
[0005] 本发明的目的是是通过如下技术方案来实现的：该丙烯酸正丁酯的生产方法，在 以下反应系统中进行，该反应系统包括顺次串联的脱水塔、第一反应器、第二反应器、催化 剂萃取塔、洗涤塔、醇拔头塔、酯提纯塔、重组份分解器，第一反应器和第二反应器内部被隔 板分隔为两个反应室，重组份分解器还与第一反应器相连，脱水塔还与回收塔相连，催化剂 萃取塔还与第一反应器相连，洗涤塔还顺次与回收塔、废液储罐串联，在反应系统酯化反应 后，依次经过催化剂萃取塔、洗涤塔、醇拔头塔、酯提纯塔，分别去除反应产物中残留的丙烯 酸、正丁醇、催化剂、水、重组份，最终在酯提纯塔顶部得到丙烯酸正丁酯产品，其技术要点 是：所述重组分分解器中，反应温度为180?195°C，反应压力为90?95kPaA，丙烯酸正丁 酯重组份的进料量为1300?1800kg/h，对甲基苯磺酸的加入量为80?150kg/h，丙烯酸重 组份的加入量为200?350kg/h。
[0006] 优选的，所述丙烯酸重组份包括丙烯酸二聚物。丙烯酸重组份来自于丙烯酸生产 线，在丙烯酸的制备过程中，会不可避免的产生丙烯酸二聚物，将丙烯酸二聚物代替部分单 独通入的丙烯酸，由于丙烯酸二聚物为生产管线的转接，因此仍具有较高温度，免去了预热 步骤，节约了能耗。
[0007] 优选的，所述丙烯酸重组份的进料管上设有蒸汽伴热管线与锅炉水管线。由于丙 烯酸重组份物料粘度较高，需增设蒸汽伴热管线及一根锅炉水管线，用于管道物料粘度大 时冲洗。
[0008] 优选的，所述重组份分解器的丙烯酸重组份进料管上设有蒸汽伴热管线与锅炉水 管线。塔底泵用于驱动重组份分解器内的反应物料在塔底换热循环，化工厂生产中常会产 生大量的水蒸气，将水蒸气收集并通过换热器将该部分热量用于重组份的分解，从而进一 步节约了能耗。
[0009] 优选的，所述第一反应器和第二反应器内的四段反应腔的反应温度依次为： 93. 8?94. 0°C，94. 5?96. 0°C，95. 7?97. 0°C，96?97. 5°C。采用上述参数可使各反 应器达到最佳的反应效率。优选的，所述第一反应器的前两段反应腔的反应压力为52? 55KPaA，第二反应器的后两段反应腔的反应压力为31?35KPaA。采用上述参数可使各反应 器达到最佳的反应效率。
[0010] 本发明的有益效果为：本发明通过改进丙烯酸重组份分解器的进料组成，用丙烯 酸重组份(主要包括丙烯酸二聚物）代替原工艺中的纯丙烯酸进料，从而在确保在收率及损 失量不变的前提下降低原料中丙烯酸的消耗。众所周知的原料纯度越高，则价格越高，为权 衡产品质量与生产成本这一矛盾，通常在原料的纯度上经过大量试验，以确定最佳的生产 方案。对于丙烯酸重组份，其主要成份为丙烯酸二聚物（约占40被°/『60被％)以及丙烯酸， 丙烯酸二聚物为丙烯酸生产过程中的副产物，因此需要经过一系列的纯化步骤将丙烯酸二 聚物分解，本发明的方法无需事先纯化，而直接将丙烯酸重组份用于生产，通过高温环境 (180~195°C )下，丙烯酸二聚物的自我分解所得的丙烯酸与正丁醇反应，极大地简化了生产 工艺，降低了生产成本。此外，由于丙烯酸二聚物（DAA)热稳定性相对较好，沸点高于丙烯 酸，能够更有效的参与反应。为适应原料这一反应因素的改变，相应改变了反应温度与反应 压力，以达到最佳的反应条件。进行相应操作参数的改变主要是为了减少副反应的发生、提 高反应效率、提高反应收率。
[0011] 采用本发明的生产方法后，原料单耗可由现阶段每吨丙烯酸正丁酯产品消耗丙烯 酸590kg、正丁醇599kg，降至每吨丙烯酸正丁酯产品消耗587kg、597kg，为公司创造了极大 的经济效益。
【附图说明】
[0012] 以下结合附图对本发明作进一步描述。
[0013] 图1为本发明的工艺流程示意图； 图2为本发明重组份分解器的工作原理示意图。
[0014] 附图标记说明：1脱水塔、2第一反应器、3第二反应器、4催化剂萃取塔、5洗涤塔、 6醇拔头塔、7酯提纯塔、8回收塔、9废液储罐、10重组份分解器、11废油储罐、12塔底泵、13 重组份分解器进料口。
【具体实施方式】
[0015] 实施例1 以下结合图1~2详细阐述本发明的具体内容。本发明的生产方法主要涉及如下反应方 程式。
【主权项】
1. 一种丙烯酸正丁酯的生产方法，在以下反应系统中进行，该反应系统包括顺次串联 的脱水塔、第一反应器、第二反应器、催化剂萃取塔、洗涤塔、醇拔头塔、酯提纯塔、重组份分 解器，第一反应器和第二反应器内部被隔板分隔为两个反应室，重组份分解器还与第一反 应器相连，脱水塔还与回收塔相连，催化剂萃取塔还与第一反应器相连，洗涤塔还顺次与 回收塔、废液储罐串联，在反应系统酯化反应后，依次经过催化剂萃取塔、洗涤塔、醇拔头 塔、酯提纯塔，分别去除反应产物中残留的丙烯酸、正丁醇、催化剂、水、重组份，最终在酯提 纯塔顶部得到丙烯酸正丁酯产品，其特征在于：所述重组分分解器中，反应温度为180? 195°C，反应压力为90?95kPaA，丙烯酸正丁酯重组份的进料量为1300?1800kg/h，对甲 基苯磺酸的加入量为80?150kg/h，丙烯酸重组份的加入量为200?350kg/h。
2. 根据权利要求1所述的丙烯酸正丁酯的生产方法，其特征在于：所述丙烯酸重组份 包括丙烯酸二聚物。
3. 根据权利要求2所述的丙烯酸正丁酯的生产方法，其特征在于：所述重组份分解器 的丙烯酸重组份进料管上设有蒸汽伴热管线与锅炉水管线。
4. 根据权利要求1或2或3所述的丙烯酸正丁酯的生产方法，其特征在于：所述重组 份分解器的底部设置塔底泵与换热器。
5. 根据权利要求4所述的丙烯酸正丁酯的生产方法，其特征在于：所述第一反应器和 第二反应器内的四段反应腔的反应温度依次为：93. 8?94. 0°C，94. 5?96. 0°C，95. 7? 97. 0°C，96 ?97. 5°C〇
6. 根据权利要求4所述的丙烯酸正丁酯的生产方法，其特征在于：所述第一反应器的 前两段反应腔的反应压力为52?55KPaA，第二反应器的后两段反应腔的反应压力为31? 35KPaA。
【专利摘要】一种丙烯酸正丁酯的生产方法，在以下反应系统中进行，该反应系统包括顺次串联的脱水塔、第一反应器、第二反应器、催化剂萃取塔、洗涤塔、醇拔头塔、酯提纯塔、重组份分解器，脱水塔还与回收塔相连，催化剂萃取塔还与第一反应器相连，洗涤塔还顺次与回收塔、废液储罐串联，在反应系统酯化反应后，依次经过催化剂萃取塔、洗涤塔、醇拔头塔、酯提纯塔，最终在酯提纯塔顶部得到丙烯酸正丁酯产品，其技术要点是：所述重组分分解器中，反应温度为180～195℃，反应压力为90～95kPaA，丙烯酸正丁酯重组份的进料量为1300～1800kg/h，对甲基苯磺酸的加入量为80～150kg/h，丙烯酸重组份的加入量为200～350kg/h。从根本上解决了现有丙烯酸正丁酯收率低、成本高、能耗高等问题。
【IPC分类】C07C67-08, C07C67-333, C07C69-54
【公开号】CN104529771
【申请号】CN201410847196
【发明人】陆鑫, 郑忠伟, 金明, 高月新
【申请人】沈阳石蜡化工有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月31日