[发明专利]一种丙烯酸甲酯连续气相加氢制丙酸甲酯工艺

说明书

本发明为一种丙烯酸甲酯连续气相加氢制丙酸甲酯工艺。该工艺为：将含有微量阻聚剂的丙烯酸甲酯、甲醇或丙酸甲酯泵入汽化塔，经汽化后同H₂一同进入等温列管式反应器加氢。加氢出口产物用于预热原料及H₂，并进一步冷凝后进入气液分离器。在气液分离器中分离甲醇或丙酸甲酯、产物丙酸甲酯和微量丙烯酸甲酯液相组分，同时分离出以H₂为主要组分含有少量甲醇或丙酸甲酯、丙酸甲酯的气相组分，该气相依次进入预热器、汽化塔，循环回到反应器。该工艺有效解决了丙烯酸甲酯自聚问题，避免了设备及管道阻塞，同时解决了丙烯酸甲酯加氢强放热导致的副反应与催化剂烧结问题，提供了一种稳定高效的丙烯酸甲酯连续气相加氢制丙酸甲酯技术。

技术领域

本发明专利涉及化工工艺及催化加氢技术领域，具体涉为一种丙烯酸甲酯连续气相加氢制丙酸甲酯工艺。

背景技术

丙酸甲酯是一种重要的化工原料，能用作硝酸纤维素、硝基喷漆、涂料、清漆等的溶剂，也可用作香料及调味品的溶剂，还用作有机合成中间体。最近的研究还报道了以丙酸甲酯为原料合成甲基丙烯酸甲酯。

专利CN106674010A提出以丙酸甲酯为原料同甲醛反应得到甲基丙烯酸甲酯工艺。专利CN110981727A提出以醋酸及其酯同甲醛反应得到丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯加氢得到丙酸甲酯，丙酸甲酯同甲醛进行羟醛缩合得到甲基丙烯酸甲酯。专利CN104513163A也介绍了一种以醋酸甲酯和甲醛生产甲基丙烯酸甲酯的方法，丙烯酸甲酯采用固定床反应器在120～300℃以Pd等贵金属对加氢制备丙酸甲酯。专利CN110639511A简单介绍了以改性载体负载Pd催化剂，在60℃，1.5MPa催化丙烯酸甲酯加氢制丙酸甲酯。

从以上专利不难看出，在醋酸甲醛制MMA新工艺中，丙烯酸甲酯加氢制丙酸甲酯技术是不可回避的关键步骤。但是目前的研究，仅概念性的提及采用固定床反应器配合贵金属Pd、Au等催化剂，进行丙烯酸甲酯加氢制丙酸甲酯。并未系统性考虑丙烯酸甲酯加氢制丙酸甲酯的工艺流程、连续操作、以及反应热的移除与利用。实际上丙烯酸甲酯具有C＝C双键，液相状态下极易发生自聚，现有报道中的液相预热进料加氢工艺，极容易发生自聚堵塞反应器及加氢系统管道。另一方面丙烯酸甲酯加氢是强放热反应，气相加氢绝热温升能达到100℃以上，很容易造成催化剂烧结失活，或造成副反应降低产品收率。

发明内容

本发明正是针对以上技术问题，提供了一种丙烯酸甲酯连续气相加氢制丙酸甲酯工艺。该工艺中，由于采用气相加氢工艺，避免了液相加氢工艺中由于进料丙烯酸甲酯浓度高，或出料丙烯酸甲酯反应不完全造成丙烯酸甲酯自己阻塞设备管道；另外以对苯二酚等沸点≥180℃的阻聚剂同丙烯酸甲酯甲醇或丙酸甲酯一同进入汽化塔，避免了丙烯酸甲酯在升温汽化过程中发生自聚合阻塞设备管道；该工艺切实可行，可整体保证了该加氢过程连续稳定运行。

为了实现以上发明目的，本发明的具体技术方案为：

一种丙酸甲酯加氢制丙烯酸甲酯工艺，其包括以下步骤：

1)预热将原料A和原料丙烯酸甲酯分别进行预热；

2)汽化经步骤1)预热后的原料A和丙烯酸甲酯在汽化塔内进行汽化，在汽化的同时间歇的泵入阻聚剂；

3)加氢将氢气进行预热，然后将步骤2)中汽化后的物料与氢气一起进入加氢反应器；

4)预热反应产物以及未反应完的H₂进入预热器，用于预热步骤3)在的H₂和原料A和丙烯酸甲酯，同时降低自身温度；

5)冷凝反应产物以及未反应完的H₂进入冷凝器，将绝大部分丙酸甲酯、甲醇或丙酸甲酯冷凝；