[發明專利]一種由丙酸甲酯和甲醛制備甲基丙烯酸甲酯的方法

有效

• 申請號: 201210276200.0
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN102775302A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 張英偉;吉定豪;張新志;王朋;孫長江;劉小晨
• 申請（專利權）人: 北京旭陽化工技術研究院有限公司
• 主分類號: C07C69/54
• 分類號: C07C69/54;C07C67/343
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司 11225
• 代理人: 朱梅;徐琳

技術領域

本發明涉及了一種制備甲基丙烯酸甲酯的方法，具體說，涉及一種由丙酸甲酯和甲醛制備甲基丙烯酸甲酯的新工藝方法，

反應方程式如下所示：

CH₃CH₂COOCH₃+HCHO=CH₃CH₂CHCOOCH₃+H₂O

該方法包括使丙酸甲酯和甲醛在流化床反應器中進行反應，而失活催化劑在催化劑再生器中再生，催化劑在流化床反應器和再生器間進行循環，以保證連續、穩定的丙酸甲酯和甲醛的轉化。

背景技術

甲基丙烯酸甲酯主要用于有機玻璃的合成、PVC助劑、涂料等生產中，是重要的有機化工原料。目前國內外甲基丙烯酸甲酯的生產主要采用ACH法，但該方法存在工藝流程長、使用氫氰酸等缺點。其他工藝路線有異丁烯法、乙烯法、MGC法等。特別是，璐彩特公司改進了乙烯法，提出了α工藝技術。

α工藝技術主要包含兩個反應過程：乙烯和一氧化碳、甲醇在一定溫度壓力下反應生成丙酸甲酯；丙酸甲酯和甲醛反應生成甲基丙烯酸甲酯。與其他技術相比，α工藝技術具有綠色、原子經濟性好、過程簡單、投資少、成本低、無污染等優點。但相關專利（99805643.X）顯示，其第二個反應過程使用固定床反應器，存在催化劑失活、壽命短的問題。

在相關報道中，其裝置采用并聯的雙固定床模式實現連續生產，先在一個反應器中進行反應、當催化劑逐漸失活到一定程度，就通過閥切換原料進入另一個反應器進行反應，而原反應器通入再生氣進行催化劑的再生，如此循環進行，但由于催化劑的逐漸失活，存在產物濃度波動大的缺點，增加了后續分離精制的操作難度和要求。

發明內容

基于現有技術中存在的上述問題，本發明致力于解決由丙酸甲酯和甲醛制備甲基丙烯酸甲酯的過程中催化劑快速失活的問題，通過流化床反應器和催化劑再生器的聯合使用可以方便、連續地移出和移入催化劑，實現催化劑的催化反應和再生耦合，保證生產的連續性，以及產品的穩定性。

因此，本發明的一個目的是提供一種由丙酸甲酯和甲醛制備甲基丙烯酸甲酯的方法，該方法解決了由丙酸甲酯和甲醛制備甲基丙烯酸甲酯的過程中催化劑快速失活和再生的耦合問題，實現了連續性生產。

本發明的目的是采用以下技術方案來實現的。本發明提供了一種由丙酸甲酯和甲醛制備甲基丙烯酸甲酯的方法，該方法包括使丙酸甲酯和甲醛在流化床反應器中進行反應，而失活催化劑在催化劑再生器中再生，催化劑在流化床反應器和再生器間進行循環，以保證連續、穩定的丙酸甲酯和甲醛的轉化。

根據本發明的一個方面，提供了一種由丙酸甲酯和甲醛制備甲基丙烯酸甲酯的方法，所述方法包括：使丙酸甲酯和甲醛在任選甲醇和/或流化氣存在下經混合預熱裝置混合和預熱后以氣態進入流化床反應器進行反應，其中，通過開啟所述流化床反應器催化劑出口和催化劑再生器催化劑入口間的連接管道上的閥門，使失活催化劑從所述流化床反應器流出，通過所述流化床反應器和催化劑再生器間的連接管道由催化劑再生器催化劑入口進入催化劑再生器進行催化劑再生，通過開啟所述催化劑再生器催化劑出口和流化床反應器催化劑入口連接管道上的閥門，使催化劑再生器中的催化劑從催化劑再生器上部催化劑出口流出，通過催化劑再生器和流化床反應器間的連接管道由流化床反應器上部的催化劑入口進入流化床反應器，進行下一個反應-再生循環。通過催化劑在流化床反應器和催化劑再生器間的傳輸，實現催化劑反應和再生的耦合，從而保證生產的連續性，以及產品的穩定性。

本發明中，優選地，所述方法進一步包括以下步驟：使流化床反應器中反應后的產品混合氣進入分離塔分離，其中，使未反應的丙酸甲酯、甲醛、甲醇和/或流化氣返回混合預熱裝置進行循環，粗產品從分離塔底部分出，然后進入精制塔得到甲基丙烯酸甲酯產品，反應副產品（如重酯等高沸點物質）從底部分出。

本發明中，優選地，所述流化氣可為選自氮氣、氬氣和氦氣中的一種氣體或多種氣體的混合氣。

在所述流化床反應器和所述催化劑再生器上均設置有催化劑入口、催化劑出口、氣體入口和氣體出口。

在本發明的流化床反應器和催化劑再生器中，流化床反應器的催化劑出口和催化劑再生器的催化劑入口通過管道相連接，流化床反應器的催化劑入口和催化劑再生器的催化劑出口通過管道相連接，管道上設置有閥門（例如，滑閥）以控制催化劑在各反應器中的停留時間。

本發明中，優選地，所述催化劑再生器為流化床再生器。