[發明專利]一種連續反應精餾制備PMA的生產方法

有效

• 申請號: 201010148835.3
• 申請日: 2010-04-14
• 公開（公告）號: CN101838196A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 汪尚飛;朱宏文;葉四華;羅國恩;馮佩洪;羅雨
• 申請（專利權）人: 江門謙信化工發展有限公司
• 主分類號: C07C69/16
• 分類號: C07C69/16;C07C67/08
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技術領域

本發明涉及一種連續反應精餾制備丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)的生產方法，具體是以丙二醇甲醚及醋酸為原料，在酸性催化劑下連續反應精餾制得丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。

背景技術

丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)是一種性能優良的低毒高級工業溶劑。由于PMA具有2個強溶解功能的基團-醚鍵和羥基，前者具有親油性，可溶解憎水性化合物，后者具有親水性，對極性和非極性的物質均有很強的溶解能力，此外，PMA還具有熱穩定性好、粘度變化小、高發泡和腐蝕性小等特點，因而廣泛用于涂料、油墨、清洗劑、印刷、紡織染料和皮革鞣劑等行業。近年來丙二醇甲醚乙酸酯的需求量日益增大，正在逐步替代目前廣泛使用但毒性較高的乙二醇醚羧酸酯。

目前，國內PMA廠家大都采用間歇反應脫水生產工藝，反應合成中所采用的催化劑通常是濃硫酸。該傳統工藝主要存在以下問題：

1)反應時間長，反應副產物較多，收率不高；

2)設備腐蝕問題依然比較明顯，造成設備維修成本偏高；

3)反應常需采用帶水劑，而帶水劑目前常見的有：苯、甲苯、二甲苯、環己烷等，但依然容易夾帶5-10％的反應物，而且帶水劑在生產中會對人的健康非常有害，容易污染環境；

4)反應產物需要中和，操作繁瑣，并且造成醋酸單耗偏高及催化劑損失等問題；

5)催化劑及醋酸鹽等沉降物容易造成管道和填料堵塞，影響操作，設備檢修也麻煩。

總之，傳統的間歇酯化工藝方法凸顯的收率偏低、腐蝕偏重、物耗能耗偏高等問題大大制約了PMA的推廣生產，也影響了PMA的市場效益。

發明內容

本發明旨在提供一種連續反應精餾制備PMA的生產方法，該方法能避免傳統間歇工藝帶來的收率低、腐蝕偏高等問題，實現清潔環保生產。

本發明方法如下：

原料丙二醇甲醚與醋酸按摩爾比1∶1混合預熱后，進入一段固定床反應器，預反應后進入酯化釜升溫進一步反應。反應粗產物氣化后經精餾、冷凝及分相后，上層油相一部分回流至酯化塔頂，余下部分去粗酯罐后經初步處理后去脫輕處理，下層水相一部分回流至酯化塔頂，其余去回收工段處理。

在所述固定床中，物料采用的循環比R為3-10。

在所述固定床中，用到的催化劑屬強酸性離子交換樹脂，酯化釜中所采用的催化劑為硫酸、甲磺酸、對甲苯磺酸及混合催化劑A中的一種，催化劑量占總物料的0.5-3w％。

本方法中，要求保證酯化釜中酸含量在30-80w％。固定床溫度控制在60-90℃，反應釜溫控制在100-140℃。

該發明中，酯化塔頂分相的油相部分含水相對大些，去粗酯罐后經初步處理后去脫輕處理。水相去回收工段處理后，回收得到30-50w％的有機物，循環至酯化釜中重新反應。

本發明實現了丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)的連續生產，跟間歇酯化工藝相比有以下優點：

1)省去了間歇工藝中的中和工段，有效降低醋酸單耗。

2)固定床及催化劑的選用有效降低了設備腐蝕速率；

3)反應精餾省去了帶水劑，因而減少了生產污染，達到清潔生產；

4)工藝操作相對方便。

附圖說明

圖1為本發明的PMA連續生產工藝流程示意圖。

其中：1-原料罐；2-固定床反應器；3-酯化釜；4-酯化塔；5-冷凝器；6-分相器；7-廢水儲罐；8-PMA粗酯儲罐。

具體實施方式

實施例1：

原料PM和醋酸按摩爾比1∶1配好后充分混合在1-原料罐中，原料進入2-固定床反應器進行初步酯化反應，固定床反應通過外循環方式加熱。固定床反應溫度控制在70-80℃。所采用的催化劑為一種大分子結構的磺酸基強酸型陽離子交換樹脂X。固定床采用的循環比R＝3-5。預反應出料進入酯化釜，釜溫反應溫度控制在110-140℃。酯化釜設計使得反應物料充分混合，同時延長停留時間。酯化釜中采用的催化劑為甲基磺酸，催化劑用量為釜液的1.5w％。反應粗產物經加熱氣化后進入酯化塔塔底，經精餾分離后，餾出物冷凝、分相：上層得到酯相，酯相大部分回流至酯化塔頂，另一部分去粗酯儲罐，收集后經處理再去脫輕工段，酯相回流比為2-3；下層得到水相，部分回流至酯化塔頂，其余部分收集后，去回收工段，回收30-50w％的有機物，并將其返回酯化釜重新反應利用。本發明方法制得的PMA粗酯中PMA含量可達85w％以上。