[发明专利]用于生产粗甲基丙烯酸甲酯的酯化单元、使用所述单元的酯化方法

说明书

本发明涉及用于由甲基丙烯酰胺(MAM)生产粗甲基丙烯酸甲酯(MMA)的酯化单元(150)和酯化方法，其特别能够改进收率，这意味着废酸中的有机物少；并且同时提供具有相当良好的品质的粗MMA，这意味着粗MMA中的MMA的浓度相当高，并优选为50wt%‑80wt%。根据本发明，所述酯化单元包括以串联方式设置的酯化反应器(1，...，5(或6))，从而使得在气相和液相之间存在逆流流动，所述液相从所述串联的第一反应器(1)流至最后反应器(5(或6))，并且所述气相从最后反应器流至第一反应器(1)。

[发明领域]

本发明涉及用于生产甲基丙烯酸甲酯(MMA)的连续的工业方法。其更特别地涉及这样的工业方法的步骤，并且特别是酯化的步骤。本发明更确切地涉及用于由也称为“MAM”(或“MACRYDE”)的甲基丙烯酰胺生产粗甲基丙烯酸甲酯(MMA)的改进的酯化单元。

总体而言，通常通过丙酮合氰化氢方法生产甲基丙烯酸甲酯。首先合成氢氰酸（cyanhydric acid），然后使其与丙酮反应以形成丙酮合氰化氢。最后将丙酮合氰化氢与硫酸混合以形成甲基丙烯酰胺。使该酰胺与甲醇反应以形成甲基丙烯酸甲酯。此方法的主要副产物是酯化出口的废酸。从酯化单元回收粗甲基丙烯酸甲酯。

本发明更特别地涉及用于产生甲基丙烯酰胺与至少一种反应物的最佳化的酯化反应，以形成甲基丙烯酸甲酯的改进的单元。本发明还涉及使用所述单元的酯化方法和连续地生产甲基丙烯酸甲酯(MMA)的包括所述酯化单元的工厂。

[现有技术状态]

许多商业方法用于制备选自甲基丙烯酸MAA和/或甲基丙烯酸甲酯MMA的单体。这些方法之一包括由丙酮合氰化氢(ACH)制备这样的单体。这样的方法例如被描述在美国专利申请US2010/0069662中。在此方法中，丙酮合氰化氢ACH被硫酸水解以产生α-羟基异丁酰胺(也称为“HIBAM”)、其硫酸酯、α-硫酸根合异丁酰胺（α-sulfatoisobutyramide）(也称为“SIBAM”)、2-甲基丙烯酰胺MAM和甲基丙烯酸MAA的水解混合物。然后在加热的热转化反应器中将由此产生的水解混合物热转化成主要包含2-甲基丙烯酰胺MAM和少量的MAA的混合物。

使丙酮合氰化氢ACH经历酰胺化以生产2-甲基丙烯酰胺(也称为“MACRYDE”)。

MAM(MACRYDE)可用于通过与甲醇的酯化反应生产MMA，或者它可用于通过与水的水解反应生产MAA。

甲基丙烯酸甲酯MMA主要用于生产聚合物，例如具有多种应用(例如汽车、运输、航空航天、光伏、信息、电信、风能或建筑物构建)的聚甲基丙烯酸甲酯(也称为“PMMA”)。MMA也可用于通过酯交换生产其它甲基丙烯酸酯。

酯化步骤在酰胺化步骤之后，并且酰胺化部分为酯化单元提供过量的硫酸中的甲基丙烯酰胺(MAM)。

文献美国专利申请2010/029881公开了一种用于制备甲基丙烯酸烷基酯的方法，其包括以下步骤：提供丙酮合氰化氢；使所述丙酮合氰化氢与无机酸接触，以获得甲基丙烯酰胺；在反应器中，在无机酸的存在下使所述甲基丙烯酰胺与醇接触，以获得甲基丙烯酸烷基酯。在该文献中，通过具有至少一个槽或优选两个槽的酯化单元获得酯化步骤。该文献公开了具有两个槽的优选实施方案。第一槽包括在上部区域中的水和有机物溶剂、酰胺和醇的入口以及在所述槽的下部区域中的醇的入口。为此，引导水和有机物溶剂的溶剂管线和被连接至酰胺化部分的酰胺管线通向所述槽。

第一槽经由酯蒸气管线被连接至另一个槽并且被连接至来自底部和来自顶部两者的醇管线。所述另一个槽也被连接至来自底部和来自顶部两者的醇管线。所述酯蒸气管线被连接至第二槽的上部区域并通向塔的底部。此外，稀硫酸的管线存在于所述第二槽的上部区域中。由于反应的收率和由于生产的粗MMA的品质，这样的酯化实施不太令人满意。

文献EP 0945423公开了一种用于制备α-羟基羧酸酯的方法。该方法使用包括若干个串联方式的反应器的单元。然而，酯通过底部的液体管道离开反应器。