[发明专利]一种乙醇合成甲基丙烯酸甲酯的工艺

说明书

本发明提供一种乙醇合成甲基丙烯酸甲酯的工艺，属于甲基丙烯酸甲酯合成技术领域。所述工艺以乙醇和CO为原料，在催化剂的作用下发生羰基化反应合成丙酸，丙酸和甲醇在强酸性催化剂作用下发生酯化反应生成丙酸甲酯，丙酸甲酯和甲醛在酸碱催化剂作用下，经过气相羟醛缩合反应，获得甲基丙烯酸甲酯产品。现有MMA生产技术丙酮氰醇法(ACH)、异丁烯法(C4路线)、乙烯法等属于石油路线的生产工艺技术，本发明是以乙醇为原料，属于煤基路线的MMA生产技术，对于少油多煤的能源现状，开发煤基路线的MMA生产技术具有重要的现实意义。

技术领域

本发明属于甲基丙烯酸甲酯合成技术领域，具体为一种乙醇合成甲基丙烯酸甲酯的工艺。

背景技术

甲基丙烯酸甲酯，英文简称MMA，是一种重要的化工原料和化工产品。甲基丙烯酸甲酯通过自聚或共聚生产聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯俗称有机玻璃。另外甲基丙烯酸甲酯还广泛应用于聚氯乙烯助剂ARC和腈纶生产的第二单体，也可以与其他乙烯基单体共聚得到不同性质的产品。可以用于涂料、润滑油添加剂、塑料、粘合剂、树脂、离子交换树脂、皮革处理剂、印染助剂等。

目前，全球MMA产能大约490万吨，中国是全球最大的MMA单体生产国，产能104万吨，约占全球总产能的21％。随着全球显示面板行业向中国转移和中国汽车、照明行业的发展，与PMMA配套的相关产业需求得到了快速增长。

MMA的生产路线主要有丙酮氰醇法(ACH)、异丁烯法(C4路线)、乙烯法、改进丙酮氰醇法(MGC法)、Alpha-MMA路线。丙酮氰醇法是目前世界上主要的MMA生产工艺技术，但是该法也有明显的不足，原料氢氰酸属于剧毒产品，在储运和使用过程中，都需要采取严格的防护措施。工艺会产生大量废酸液，环保压力大，原料硫酸和中间产物腐蚀性强，对设备材质要求高，造成装置造价增大。Alpha-MMA路线合成MMA技术，在技术先进性上处于领先地位，生产工艺条件温和，路线产生的副产物少，生产成本和投资比传统技术低40％左右，但是目前全世界只有日本三菱化学独有该技术，且不对中国市场进行技术转让。这几种MMA生产工艺的原料有丙酮、乙烯、异丁烯等都是来自于石油，属于石油路线的生产工艺技术，原料受国际石油市场影响大。另外，我国属于少油多煤的能源结构，每年需要进口大量的石油来满足国内市场，这些以石油化工产品为原料的下游产品，在石油进口受到冲击时，这些产品的原料供应存在很大的风险，影响国内经济社会的稳定。开发煤基路线的MMA生产技术能够摆脱石油供需矛盾带来的MMA市场的大幅波动。同时，对于丰富我国的煤炭资源的合理化、清洁化利用也有促进意义，提高了煤炭下游产品的经济附加值，拓宽了煤炭下游产品链。

发明内容

本发明的目的在于提供一种乙醇合成甲基丙烯酸甲酯的工艺。以乙醇为原料，通过乙醇羰基化合成丙酸、丙酸酯化、丙酸甲酯羟醛缩合过程获得甲基丙烯酸甲酯。

本发明目的通过以下技术方案来实现：

一种乙醇合成甲基丙烯酸甲酯的工艺，所述工艺以乙醇和CO为原料，在催化剂的作用下发生羰基化反应合成丙酸，丙酸和甲醇在强酸性催化剂作用下发生酯化反应生成丙酸甲酯，丙酸甲酯和甲醛在酸碱催化剂作用下，经过气相羟醛缩合反应，获得甲基丙烯酸甲酯产品。

本发明乙醇合成甲基丙烯酸甲酯的工艺，整个过程涉及到的反应主要有三个，分别为：

羰基化反应：CH₃CH₂OH+CO→CH₃CH₂COOH

酯化反应：CH₃CH₂COOH+CH₃OH→CH₃CH₂COOCH₃+H₂O