[发明专利]一种醋酸甲酯与甲醛羟醛缩合制甲基丙烯酸甲酯的方法

权利要求书

1.一种醋酸甲酯与甲醛羟醛缩合制甲基丙烯酸甲酯的方法,其特征在于，所述方法如下：

醋酸甲酯、返回的丙酸甲酯、甲醛源、甲醇、水和含氧流化气经预热后从下部进入流化床反应器，含氧流化气中的氧气与催化剂表面的积碳或/和醋酸甲酯、丙酸甲酯、甲醛源、甲醇反应被消耗，在流化床中形成上部贫氧区和下部含氧区；所述流化床上部贫氧区氧气含量低于0.2wt％，下部含氧区氧气含量为0.2wt％～10.0wt％；

在流化床上部贫氧区，醋酸甲酯与甲醛源在流化床中催化剂床料的作用下发生羟醛缩合反应生成丙烯酸甲酯，丙酸甲酯与甲醛源在流化床中催化剂床料的作用下发生羟醛缩合反应生成MMA，催化剂表面形成积碳；在流化床下部含氧区，催化剂与氧气接触烧除表面的积碳；

催化剂在流化床上部贫氧区和下部含氧区间持续内循环流动，在流化床下部含氧区再生后的催化剂通过床料内循环返回上部贫氧区，为羟醛缩合过程稳定提供高效的新鲜催化表面，积碳催化剂重新返回下部含氧区开始下一个循环；

流化床中的气相产物由反应器上部出口输送至分离系统，分离系统输出的丙烯酸甲酯进入加氢反应器，在加氢催化剂作用下与输入的氢气反应生成丙酸甲酯，作为循环物料返回所述流化床反应器；分离系统分出的MMA作为产品输出；

所述流化床反应器的直径与流化床中催化剂床料床层高度的比例为1:5～3:1；所述流化床反应器为圆筒、矩形或其它非圆筒结构，当流化床反应器为非圆筒结构时，流化床的直径为其当量直径。

2.如权利要求1所述一种醋酸甲酯与甲醛羟醛缩合制甲基丙烯酸甲酯的方法,其特征在于，所述流化床反应器的操作温度为200～450℃，压力为0.01～5.0MPa，操作气速u_g介于催化剂床料临界流化气速u_mf和带出速度u_t之间；进入流化床反应器的醋酸甲酯和丙酸甲酯的摩尔比为1:3～5:1，丙酸甲酯和甲醛的摩尔比为1:3～10:1，甲醇和丙酸甲酯的摩尔比为0～5:1，甲醛和水的摩尔比为1:5～20:1，停留时间为0.1～50秒。

3.如权利要求1所述一种醋酸甲酯与甲醛羟醛缩合制甲基丙烯酸甲酯的方法,其特征在于，所述含氧流化气为氧气与氮气、氩气、氦气、二氧化碳、氢气和水蒸气中的一种或多种形成的混合气，所述含氧流化气中氧气含量为0.5wt％～10.0wt％。

4.如权利要求1所述一种醋酸甲酯与甲醛羟醛缩合制甲基丙烯酸甲酯的方法,其特征在于，所述醋酸甲酯、丙酸甲酯、甲醛源、甲醇、水和含氧流化气经预热后温度为150～350℃。

5.如权利要求1所述一种醋酸甲酯与甲醛羟醛缩合制甲基丙烯酸甲酯的方法,其特征在于，所述甲醛源包括三聚甲醛、多聚甲醛、甲缩醛和甲醛溶液。

6.如权利要求1所述一种醋酸甲酯与甲醛羟醛缩合制甲基丙烯酸甲酯的方法,其特征在于，所述醋酸甲酯和甲醇的来源为聚乙烯醇生产装置副产的或经初步处理的粗醋酸甲酯，所述粗醋酸甲酯含70～93wt％醋酸甲酯、0～30wt％甲醇和0～10wt％水。

7.如权利要求1所述一种醋酸甲酯与甲醛羟醛缩合制甲基丙烯酸甲酯的方法,其特征在于，所述加氢反应器为釜式反应器或固定床反应器；所述加氢反应器中，丙烯酸甲酯加氢转化率大于95％，丙酸甲酯选择性大于95％，加氢产物无需分离、直接作为循环物料返回流化床反应器。

8.如权利要求1所述一种醋酸甲酯与甲醛羟醛缩合制甲基丙烯酸甲酯的方法,其特征在于，所述含氧流化气经预热后从底部经气体分布器进入流化床反应器，所述醋酸甲酯、丙酸甲酯、甲醛源和甲醇进口位置高于含氧流化气进口。

9.如权利要求1所述一种醋酸甲酯与甲醛羟醛缩合制甲基丙烯酸甲酯的方法,其特征在于，所述流化床反应器内上部空间或流化床反应器后设置有旋风分离器，气相产物携带固体颗粒进入旋风分离器，固体颗粒分离沉降后返回，气相产物输送至分离系统。