一種降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)工藝，更具體地，涉及一種降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一種重要的有機(jī)化工原料和化工產(chǎn)品，主要用于生產(chǎn)有機(jī)玻璃(PMMA)、聚氯乙烯助劑ACR、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯-丁二烯共聚物(MBS)，還可以用作腈綸生產(chǎn)的第二單體、樹脂、膠黏劑、涂料、離子交換樹脂、紙張上光劑、紡織印染助劑、皮革處理劑、潤滑油添加劑、原油降凝劑，木材和軟木材的浸潤劑、電機(jī)線圈的浸透劑、絕緣灌注材料和塑料型乳液的增塑劑等，用途十分廣泛。
[0003]甲基丙烯酸甲酯是生產(chǎn)高性能有機(jī)玻璃(PMMA)的主要原料。有機(jī)玻璃(PMMA)的關(guān)鍵之一是甲基丙烯酸甲酯品質(zhì)的好壞，制備高性能有機(jī)玻璃(PMMA)對原料甲基丙烯酸甲酯的純度要求極高。目前國內(nèi)甲基丙烯酸甲酯原料主要來源于用丙酮氰醇法或異丁烯催化氧化工藝生產(chǎn)的成品，工業(yè)優(yōu)級品甲基丙烯酸甲酯中含有微量的甲基丙烯酸雜質(zhì)，甲基丙烯酸是甲基丙烯酸甲酯產(chǎn)品中典型的高沸點(diǎn)雜質(zhì)，甲基丙烯酸與甲醇的酯化反應(yīng)是可逆的，酯化操作控制不當(dāng)，會使逆反應(yīng)增大，會導(dǎo)致產(chǎn)品中副產(chǎn)物甲基丙烯酸含量增加。原料甲基丙烯酸甲酯的雜質(zhì)的存在是導(dǎo)致有機(jī)玻璃(PMMA)缺陷的重要影響因素之一，甲基丙烯酸雜質(zhì)若含量過高將使有機(jī)玻璃(PMMA)透明度下降。因此，在使用前必須降低其中的甲基丙烯酸雜質(zhì)的含量，以滿足高性能有機(jī)玻璃(PMMA)對原料的要求。
[0004]甲基丙烯酸甲酯中甲基丙烯酸的含量對生產(chǎn)高性能有機(jī)玻璃(PMMA)有極其不良的影響，故用戶一般要求甲基丙烯酸甲酯原料中甲基丙烯酸的含量不得高于0.04% (wt)。甲基丙烯酸甲酯生產(chǎn)過程中，在粗MMA塔T-1的塔頂含有大約2.2% (wt)的甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯工藝的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝如圖1所示，在第一酯化釜V-1和第二酯化釜V-2中生成粗MMA，其中第一酯化釜和第二酯化釜通過低壓蒸汽進(jìn)行加熱。粗MMA氣相從第二酯化釜V-2的釜頂進(jìn)入粗MMA塔T-1的塔底，在粗MMA塔T-1中通過塔內(nèi)的填料進(jìn)行氣液分離，來自塔底的粗MMA返回第一酯化釜V-1，氣相離開塔頂進(jìn)入粗MMA回流冷凝器E-1中用冷卻水(如圖1中的循環(huán)水供水和循環(huán)水回水)將這些氣相部分冷凝和冷卻?？刂苼碜源諱MA回流冷凝器E-1的回流液的流量，使一部分回流液回流到粗MMA塔T-1的塔頂，以保持一定的液體負(fù)荷，另一部分回流液送至粗MMA深冷器(未示出)進(jìn)一步冷凝，冷凝后從粗MMA深冷器靠重力自流到萃取單元(萃取塔)，處理制得粗MMA，在該傳統(tǒng)的工藝中在精餾塔(圖1未示出)中精餾脫出粗MMA中的輕組分(富含水低沸物)，從精餾塔的塔頂脫出的大部分輕組份的冷凝液返回第一酯化釜V-1中重復(fù)利用。但是該方法不能有效的降低甲基丙烯酸含量，導(dǎo)致成品甲基丙烯酸甲酯中含有大于0.04% (wt)的甲基丙烯酸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對相關(guān)技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法，以解決甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量過高的技術(shù)問題。
[0006]本發(fā)明提供的一種降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法，包括:將在酯化釜中生成的粗甲基丙烯酸甲酯(MMA)氣相在粗MMA塔中進(jìn)行氣液分離；來自粗MMA塔的塔頂?shù)拇諱MA氣相進(jìn)入粗MMA回流冷凝器，控制粗MMA回流冷凝器的回流液的流量，使回流液的一部分流回至粗MMA塔的塔頂，回流液的另一部分經(jīng)處理后，在精餾塔中將粗MMA中的輕組分脫除；將在精餾塔的塔頂處脫出的輕組分的冷凝液作為粗MMA塔的塔頂?shù)幕亓鞑糠诌M(jìn)行回流。
[0007]在上述降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法中，輕組分的冷凝液包括70% (wt) ~ 80% (wt)的水。
[0008]在上述降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法中，輕組分的冷凝液還包括甲醇、丙酮和甲基丙烯酸甲酯等。
[0009]在上述降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法中，回流至粗MMA塔的來自粗MMA回流冷凝器的一部分回流液與輕組分的冷凝液一起在粗MMA塔的塔頂進(jìn)行回流。
[0010]在上述降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法中，在90°C至115°C的溫度下以及在0.0lMPaG至0.05MPaG的壓力下，輕組分的冷凝液作為粗MMA塔的塔頂?shù)牟糠诌M(jìn)行回流。
[0011]在上述降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法中，第一酯化釜與第二酯化釜的頂部相連通，第一酯化釜中的液體可以靠重力自流到第二酯化釜中。
[0012]在上述降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法中，來自第二酯化釜的頂部的粗MMA氣相在粗MMA塔中將進(jìn)行氣液分離，氣液分離后粗MMA塔的塔底的粗MMA靠重力返回至第一酯化釜中。
[0013]本發(fā)明提供的降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法，將在精餾塔的塔頂處脫出的輕組分的冷凝液作為粗MMA塔的塔頂?shù)幕亓鞑糠诌M(jìn)行回流，由于輕組分的冷凝液中富含水，水可以吸收來自粗MMA塔的塔底氣相中的甲基丙烯酸，有效地降低了粗MMA塔的塔頂?shù)募谆┧岬暮?，從而能夠確保精餾后的甲基丙烯酸甲酯成品中的甲基丙烯酸的含量滿足對原料甲基丙烯酸甲酯的純度的要求。
【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1是甲基丙烯酸甲酯的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的工藝圖；
[0016]圖2為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的降低甲基丙烯酸甲酯中甲基丙烯酸含量的方法的工藝圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0018]本發(fā)明提供了一種降低甲基丙烯酸甲酯中的甲基丙烯酸含量的方法，包括:將在酯化釜中生成的粗甲基丙烯酸甲酯(MMA)氣相在粗MMA塔中進(jìn)行氣液分離；來自粗MMA塔的塔頂?shù)拇諱MA氣相進(jìn)入粗MMA回流冷凝器，控制粗MMA回流冷凝器的回流液的流量，使回流液的一部分流回至粗MMA塔的塔頂，回流液的另一部分經(jīng)處理后，在精餾塔中將粗MMA中的輕組分脫除；將在精餾塔的塔頂處脫出的輕組分的冷凝液作為粗MMA塔的塔頂?shù)幕亓鞑糠诌M(jìn)行回流。輕組分的冷凝液中富含水，水可以吸收來自粗MMA塔的塔底氣相中的甲基丙烯酸，有效地降低了粗MMA塔的塔頂?shù)募谆┧岬暮?，從而能夠確保精餾后的甲基丙烯酸甲酯成品中的甲基丙烯酸的含量，滿足對原料甲基丙烯酸甲酯的純度的要求。
[0019]圖2為根據(jù)本發(fā)明的降低甲基丙烯酸甲酯中甲基丙烯酸含量的方法的工藝圖。如圖2所示，在第一酯化釜V-1和與第一酯化釜V-1的頂部相連通的第二酯化釜V-2中完成甲基丙烯酸甲酯(MMA)的合成，其中第一酯化釜V-1和第二酯化釜V-2通過低壓蒸汽進(jìn)行加熱。含有甲基丙烯酸的粗MMA氣相從第二酯化釜V-2的頂部進(jìn)入粗MMA塔T-1中，在粗MMA塔T-1中粗MMA通過塔內(nèi)的填料進(jìn)行氣液分離，來自粗MMA塔T-1的塔底的回流液返回至第一酯化釜V-1重復(fù)利用，來自粗MMA塔T-1的塔頂?shù)拇諱MA氣相進(jìn)入粗MMA回流冷凝器E-1中，粗MMA回流冷凝器E-1通過冷卻水(圖2所示的循環(huán)水供水和循環(huán)水回水)進(jìn)行冷凝。該工藝流程僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，可選地，在本發(fā)明的工藝流程中，酯化釜數(shù)量不限于2個，還可以是3個或4個。設(shè)置在塔頂?shù)睦淠饕膊幌抻贗個，還可以是2個或3個。
[0020]控制粗MMA回流冷凝器E-1的回流液的流量以使回流液的一部分回流至粗MMA塔T-1的塔頂進(jìn)行回流；粗.回流冷凝器E-1的回流液的另一部分送至粗MMA深冷器(圖2中未示出)進(jìn)一步冷凝，冷凝后從粗MMA深冷器靠重力自流到萃取單元，經(jīng)進(jìn)一步處理后，在精餾塔(圖2中未示出)