[發明專利]一種丙烯酸正丁酯的生產方法

有效

• 申請號: 200910012161.1
• 申請日: 2009-06-23
• 公開（公告）號: CN101591245A
• 公開（公告）日: 2009-12-02
• 發明（設計）人: 鞏淵博;夏長斌;高月新;賈亮;陸鑫
• 申請（專利權）人: 沈陽石蠟化工有限公司
• 主分類號: C07C69/54
• 分類號: C07C69/54;C07C67/08
• 代理公司: 沈陽科威專利代理有限責任公司
• 代理人: 楊 濱

技術領域

本發明涉及一種有機化工原料生產技術領域，具體地說是一種丙烯酸正丁酯的生產方 法。

背景技術

眾所周知，丙烯酸正丁酯是一種重要的有機化工原料，用于制造合成樹脂、合成纖維、 合成橡膠、塑料、涂料、粘合劑等。具有關資料報導，全球丙烯酸正丁酯需求2005年約 為170萬噸，并且需求量在逐年增高，2010年預計需求量達到200萬噸。

目前，已經公開的丙烯酸正丁酯的生產方法主要有三種：

一種是日本觸媒化學公司的，其主要工藝流程為：原料丙烯酸和正丁醇在一個反應器 內進行酯化反應，采用離子交換樹脂作催化劑；

然后，含丙烯酸正丁酯的反應產物首先進入酸分離塔，未反應的丙烯酸從塔底分離， 返回反應器循環利用；其它物料從塔頂流至分離罐分層，下層大部分水和一部分有機液作 為回流返回塔中，其余水排出；上層物料先后進入輕、重組分分離塔，將剩余的水、丁醇 等輕組分和二聚物等重組分分離；這樣，只需要三個精餾塔就達到了產品要求。

雖然該工藝減少了精制系統的流程，但是，催化劑離子交換樹脂每四個月就需更換一 次，對裝置的長期穩定運行非常不利。

另一種是德國魯奇公司的，其主要工藝流程為：原料丙烯酸和正丁醇在三個串聯反應 器內進行酯化反應，采用硫酸作催化劑。反應產物離開反應器后進入中和罐，硫酸被堿洗 掉，完成分離。堿洗液進入醇回收塔，通過蒸餾回收丁醇；堿洗后的物料依次進入輕、重 組分分離塔，將剩余的水、丁醇等輕組分和二聚物等重組分分離，最終得到丙烯酸正丁酯 產品。

該工藝采用硫酸作催化劑，對設備的腐蝕嚴重。

而第三種則是日本三菱化學公司的，其主要工藝流程為：原料丙烯酸和正丁醇在二個 串聯反應器內進行酯化反應，采用有機酸作催化劑，且采用邊反應邊進行脫水方法，以使 可逆的酯化平衡反應盡量向生成酯方向進行。反應器排出的產物進入堿洗塔、水洗塔，去 除物料中的催化劑、丙烯酸和正丁醇。堿洗液進入醇回收塔，回收正丁醇；水洗后物料依 次進入醇拔頭塔、酯提純塔，去除殘留的正丁醇、水和重組份后，得到丙烯酸正丁酯產品。

酯化反應過程，由于采用有機酸做催化劑，故對系統的腐蝕程度大為減輕。

上述三家公司的丙烯酸正丁酯裝置代表了現階段國際上的主要生產方法。其中，日本 三菱化學的生產方法優于其它兩家，該工藝既能保證裝置的長期連續穩定運行，又有效的 降低了催化劑對系統的腐蝕程度。

本申請人于2006年引進日本三菱公司技術，建成一套13萬噸/年丙烯酸及酯裝置， 其中丙烯酸正丁酯的生產規模為8萬噸/年。

丙烯酸正丁酯的具體生產流程如下：

丙烯酸、正丁醇以及少量有機酸催化劑被加進串聯著的兩個反應器(第一反應器和第 二反應器)，每臺反應器內部被隔板分隔為二個反應室，共四段反應區，原料在負壓下、 固定溫度下依次通過四個反應室，最終反應生成丙烯酸正丁酯；

反應所生成的水與正丁醇一起進行共沸蒸餾，從脫水塔的頂部除去，含產品和催化劑 的第二反應器流出物用泵打入催化劑萃取塔；

在催化劑萃取塔底部的萃取液中含有大部分的催化劑及未反應的丙烯酸，返回反應器 循環使用；目的產物丙烯酸丁酯則進入洗滌塔；

在洗滌塔，塔頂為經過洗滌和中和的丙烯酸丁酯，送入后續二塔，分別脫除輕組分及 重組分，得到丙烯酸正丁酯產品，塔底洗滌液進入回收塔回收丁醇后，塔底廢水送入廢水 儲罐。

但是，上述丙烯酸正丁酯生產工藝仍存在缺陷及不足。由于丙烯酸和丙烯酸酯非常易 于聚合，物料在反應器內在負壓下、四段反應腔保持恒溫操作，第一段反應腔的產品轉化 率為50～70％，第二段為70％～90％，第三段為90％～98％，第四段反應腔的產品轉化率 接近100％。由于各段反應溫度相同，物料經過前三段反應腔后，產品轉化率過高、轉化 速度過快，因而副產物增多，并且在第四段反應腔內丙烯酸正丁酯的聚合反應趨勢加速， 聚合物增多，物料粘度增大。這樣，既導致物料單耗增大，又不利于產品精制系統的正常 運行。因為上述情況，導致本申請人的丙烯酸正丁酯裝置的平均單耗升高：丙烯酸單耗為 0.62～0.63噸/噸，正丁醇單耗為0.62～0.64噸/噸。由于聚合物量增多，單耗高，產品 產量就低。因此反應器內聚合物的產生使企業的經濟效益受到巨大損失。

發明內容