專利名稱：一種連續(xù)反應(yīng)精餾制備pma的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)反應(yīng)精餾制備丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)的生產(chǎn)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(xù)反應(yīng)精餾制得丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)。
背景技術(shù)：
丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)是一種性能優(yōu)良的低毒高級工業(yè)溶劑。由于PMA具有 2個強(qiáng)溶解功能的基團(tuán)_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(zhì)均有很強(qiáng)的溶解能力，此外，PMA還具有熱穩(wěn)定性好、粘度變化 小、高發(fā)泡和腐蝕性小等特點(diǎn)，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(yè)。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(nèi)PMA廠家大都采用間歇反應(yīng)脫水生產(chǎn)工藝，反應(yīng)合成中所采用的催化 劑通常是濃硫酸。該傳統(tǒng)工藝主要存在以下問題1)反應(yīng)時間長，反應(yīng)副產(chǎn)物較多，收率不高；2)設(shè)備腐蝕問題依然比較明顯，造成設(shè)備維修成本偏高；3)反應(yīng)常需采用帶水劑，而帶水劑目前常見的有苯、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷等，但 依然容易夾帶5-10 %的反應(yīng)物，而且?guī)畡┰谏a(chǎn)中會對人的健康非常有害，容易污染環(huán) 境；4)反應(yīng)產(chǎn)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(shè)備檢修也麻 煩?？傊?，傳統(tǒng)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(chǎn)，也影響了 PMA的市場效益。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種連續(xù)反應(yīng)精餾制備PMA的生產(chǎn)方法，該方法能避免傳統(tǒng)間歇 工藝帶來的收率低、腐蝕偏高等問題，實(shí)現(xiàn)清潔環(huán)保生產(chǎn)。本發(fā)明方法如下原料丙二醇甲醚與醋酸按摩爾比1 1混合預(yù)熱后，進(jìn)入一段固定床反應(yīng)器，預(yù)反 應(yīng)后進(jìn)入酯化釜升溫進(jìn)一步反應(yīng)。反應(yīng)粗產(chǎn)物氣化后經(jīng)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(jīng)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(huán)比R為3-10。在所述固定床中，用到的催化劑屬強(qiáng)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°C，反應(yīng)釜溫控制在100-140°C。該發(fā)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(jīng)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(jī)物，循環(huán)至酯化釜中重新反應(yīng)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)的連續(xù)生產(chǎn)，跟間歇酯化工藝相比有以下 優(yōu)點(diǎn)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(shè)備腐蝕速率；3)反應(yīng)精餾省去了帶水劑，因而減少了生產(chǎn)污染，達(dá)到清潔生產(chǎn)； 4)工藝操作相對方便。


圖1為本發(fā)明的PMA連續(xù)生產(chǎn)工藝流程示意圖。其中1_原料罐；2-固定床反應(yīng)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(shí)施例方式實(shí)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(jìn)入2-固 定床反應(yīng)器進(jìn)行初步酯化反應(yīng)，固定床反應(yīng)通過外循環(huán)方式加熱。固定床反應(yīng)溫度控制在 70-80°C。所采用的催化劑為一種大分子結(jié)構(gòu)的磺酸基強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂X。固定床采 用的循環(huán)比R =3-5。預(yù)反應(yīng)出料進(jìn)入酯化釜，釜溫反應(yīng)溫度控制在110-140°C。酯化釜設(shè) 計(jì)使得反應(yīng)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. 。反應(yīng)粗產(chǎn)物經(jīng)加熱氣化后進(jìn)入酯化塔塔底，經(jīng)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(jīng)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(jī)物，并將其返回酯化釜重新反應(yīng)利用。本發(fā)明方法制得的 PMA粗酯中PMA含量可達(dá)85w%以上。
權(quán)利要求
一種連續(xù)反應(yīng)精餾制備PMA的生產(chǎn)方法，所述方法包括原料丙二醇甲醚與醋酸按摩爾比1∶1混合預(yù)熱后，進(jìn)入一段固定床反應(yīng)器，預(yù)反應(yīng)后進(jìn)入酯化釜升溫進(jìn)一步反應(yīng)。
2.上述固定床采用的循環(huán)比R為3-10。
3.上述固定床所采用的催化劑為一種大分子結(jié)構(gòu)的磺酸基強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂，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。
4.上述酯化反應(yīng)中，酯化釜中催化劑量占總物料的0.5-3w%，酯化釜中保證酸含量在 30-80w%。
5.固定床溫度控制在60-90°C，反應(yīng)釜溫控制在100-140°C。。
6.反應(yīng)粗產(chǎn)物氣化后經(jīng)精餾、餾出物冷凝及分相后，上層油相部分回流至酯化塔頂，其 余部分去粗酯罐，經(jīng)初步處理后去脫輕處理。
7.上述的下層水相部分回流至酯化塔頂，其余去回收工段處理，回收30-50w%的有機(jī) 物循環(huán)至酯化釜中重新反應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明為一種連續(xù)反應(yīng)精餾制備丙二醇甲醚醋酸酯PMA的生產(chǎn)方法。該發(fā)明方法如下原料丙二醇甲醚與醋酸按摩爾比1∶1混合預(yù)熱后，進(jìn)入一段固定床反應(yīng)器，預(yù)反應(yīng)后進(jìn)入酯化釜升溫進(jìn)一步反應(yīng)。反應(yīng)粗產(chǎn)物氣化后經(jīng)精餾、冷凝及分相后得到油相和水相上層油相一部分回流至酯化塔頂，一部分去粗酯罐后經(jīng)初步處理再去脫輕處理；下層水相收集后一部分回流至酯化塔頂，其余去回收工段處理。固定床反應(yīng)用到的催化劑為一種磺酸基強(qiáng)酸型離子交換樹脂，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。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)的連續(xù)、清潔生產(chǎn)。
文檔編號C07C69/16GK101838196SQ20101014883
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月14日
發(fā)明者馮佩洪, 葉四華, 朱宏文, 汪尚飛, 羅國恩, 羅雨 申請人:江門謙信化工發(fā)展有限公司