[發明專利]一種制備順丁烯二酸二甲酯的強化微界面系統及方法

在審

• 申請號: 202210201588.1
• 申請日: 2022-03-03
• 公開（公告）號: CN114507133A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 張志炳;孫海寧;李磊;張鋒;周政;楊國強;楊高東;孟為民
• 申請（專利權）人: 南京延長反應技術研究院有限公司
• 主分類號: C07C67/08
• 分類號: C07C67/08;C07C69/60;B01J19/00;C07C67/54
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本發明提供了一種制備順丁烯二酸二甲酯的強化微界面系統，包括預混罐用以將甲醇進料管道和順酐進料管道進來的物料進行預混，所述預混罐連接有第一固定床反應器和第二固定床反應器，所述第一固定床反應器內部設置有第一微界面發生器，所述第二固定床反應器內部設置有第二微界面發生器，所述第一固定床反應器和所述第二固定床反應器都連接有精餾塔。該系統增大了甲醇與順酐之間的相界傳質面積，提高了反應效率；通過微界面分散破碎的效果，使得甲醇與順酐更好地互溶，溶液溫度、濃度分布更均勻，而且極大地增強了溶液的湍流程度，使得固液相邊界層進一步變薄，大幅度提高反應效率，節約了生產成本，提高生產效率和產出比。

技術領域

本發明屬于順丁烯二酸二甲酯的生產制備領域，具體而言，涉及一種制備順丁烯二酸二甲酯的強化微界面系統及方法。

背景技術

順丁烯二酸二甲酯(DMM)俗稱馬來酸二甲酯，無色粘稠液體，分子式為C6H8O4，沸點(101.3kPa)200.4℃，熔點-19.0℃，相對密度1.146。順丁烯二酸二甲酯是一種重要的有機化工原料，用作增塑劑、脂肪油類的防腐劑及有機合成的原料。順丁烯二酸二甲酯經過不同的催化氫化工藝用于生產1,4-丁二醇、四氫呋喃、γ-丁內酯、丁二酸二甲酯等，1,4-丁二醇和丁二酸二甲酯可繼續用于生產完全生物降解塑料聚丁二酸丁二醇酯(PBS)。

順酐與甲醇酯化反應即可得到順丁烯二酸二甲酯，傳統的生產方法是采用滴流床反應器，液體向下以液膜的形式通過固體催化劑，低液速條件下容易導致液體分布不均勻，出現溝流現象，從而使催化劑無法完全潤濕，催化劑的利用率以及反應轉化率降低，也使得固液之間液膜較厚，增大了順酐與醇分子從溶液本體向催化劑表面活性中心擴散吸附的阻力，降低反應效率。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備順丁烯二酸二甲酯的強化微界面系統，該系統將甲醇蒸汽分散破碎為甲醇微氣泡，增大了甲醇與順酐之間的相界傳質面積，提高了反應效率；通過在第二固定床反應器設置了第二微界面發生器，通過微界面分散破碎的效果，使得甲醇與順酐更好地互溶，溶液溫度、濃度分布更均勻，而且極大地增強了溶液的湍流程度，使得固液相邊界層進一步變薄，大幅度提高反應效率，節約了生產成本，提高生產效率和產出比。

本發明的第二目的在于提供一種制備順丁烯二酸二甲酯的強化微界面方法，降低了反應壓力及溫度。

為了實現上述技術目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供了一種制備順丁烯二酸二甲酯的強化微界面系統，包括預混罐用以將甲醇進料管道和順酐進料管道進來的物料進行預混，所述預混罐連接有第一固定床反應器和第二固定床反應器，所述第一固定床反應器內部設置有第一微界面發生器，所述第二固定床反應器內部設置有第二微界面發生器，所述第一固定床反應器和所述第二固定床反應器都連接有精餾塔。

本發明還可以將甲醇替換為乙醇，反應步驟都一樣，區別僅在于生成順丁烯二酸二乙酯。

本發明通過在第一固定床反應器內部設置了第一微界面發生器，加甲醇蒸汽分散破碎為甲醇微氣泡，增大了甲醇與順酐之間的相界傳質面積，提高了反應效率。接著，通過在第二固定床反應器設置了第二微界面發生器，通過微界面分散破碎的效果，使得甲醇與順酐更好地互溶，溶液溫度、濃度分布更均勻，而且極大地增強了溶液的湍流程度，使得固液相邊界層進一步變薄，大幅度提高反應效率，節約了生產成本，提高生產效率和產出比。

優選的，所述第一微界面發生器設置在所述第一固定床反應器的底部，所述第二微界面發生器設置在所述第二固定床反應器的底部。之所以將第一微界面發生器和第二微界面發生器設置在底部，是因為這樣可以延長甲醇與順酐的反應時間，提高了反應效率。

優選的，所述第一微界面發生器為氣動式微界面發生器，所述第二微界面發生器為液動式微界面發生器。