[发明专利]气液固三相催化氧化反应釜及其用途

说明书

公开了气液固三相催化氧化反应釜及其用途。所述反应釜包括釜体，所述釜体下部设有进液口、底部设有进气口，所述釜体的上部设有反应混合物出口；其特征在于所述釜体内还设置有固液分离膜管，该膜管的一端封闭，另一端与所述反应混合物出口连通，膜管由丝网材料制成，该丝网具有这样的网孔孔径，即该孔径小于催化剂颗粒的粒径。

技术领域

本发明涉及一种用于连续的气液固三相催化氧化反应的反应釜，并涉及这种反应釜在(甲基)丙烯醛催化氧化形成(甲基)丙烯酸酯中的用途。采用本发明反应釜可有利地简化反应装置系统、延长催化剂的使用寿命，降低投资成本。

背景技术

甲基丙烯酸甲酯是一种有机化合物，又称MMA，简称甲甲酯，是一种重要的化工原料，其常温下为无色透明、带有醚类香味的液体，毒性较小，易燃，在光、热、电离辐射和催化剂存在下易聚合。目前MMA主要用于生产有机玻璃及树脂材料，是生产透明塑料聚甲基丙烯酸甲酯(有机玻璃PMMA)的单体。

目前，制备甲基丙烯酸甲酯的方法包括甲基丙烯醛通过氧化酯化反应直接制得甲基丙烯酸甲酯。这种方法缩短了工艺流程，降低装置投资，由于氧化酯化反应具有更高的选择性，有效降低了原料成本，是极具经济价值的合成技术。

甲基丙烯醛氧化酯化制甲基丙烯酸甲酯反应通常在浆态床反应器中进行，即将甲基丙烯醛、甲醇和含氧气体混合进入搅拌釜反应器，采用Pd或者Au系催化剂，进行氧化酯化反应得到甲基丙烯酸甲酯。

例如，CN105189444A公开了一种制造甲基丙烯酸甲酯的方法，它包括(a)制备甲基丙烯醛和(b)使该甲基丙烯醛在氧化酯化反应中进行反应以得到甲基丙烯酸甲酯，所述步骤(b)是在含有贵金属的非均相催化剂的存在下进行的。

CN103420835A公开了一种利用甲基丙烯醛制备甲基丙烯酸甲酯的方法，包括将按摩尔比混合的甲基丙烯醛、氧气和甲醇泵入反应釜，加热至反应温度，在催化剂钯复合氧化物的作用下进行氧化酯化反应，反应过程中将反应混合物以一定的流速通入装填有除水剂的外循环除水系统中循环除水，反应混合物经冷凝液化，得到甲基丙烯酸甲酯产物。

尽管现有的甲基丙烯醛氧化酯化制甲基丙烯酸甲酯的浆态床工艺能够高产率和高选择性制造甲基丙烯酸甲酯，但是其催化剂的使用寿命还有进一步延长的可能。

因此，本领域需要开发一种用于连续的气液固三相催化氧化反应的反应釜，它可有利地简化反应装置系统、延长催化剂的使用寿命，降低投资成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于连续的气液固三相催化氧化反应的反应釜，采用这种反应釜可有利地延长催化剂的使用寿命、减少设备投资。

因此，本发明的一个方面涉及一种用于连续气液固三相催化氧化反应釜，它包括釜体，所述釜体下部设有进液口、底部设有进气口，所述釜体的上部设有反应混合物出口；

其特征在于所述釜体内还设置有固液分离膜管，该膜管的一端封闭，另一端与所述反应混合物出口连通，膜管由丝网材料制成，该丝网具有这样的网孔孔径，即该孔径小于催化剂颗粒的粒径。

本发明的另一方面涉及所述气液固三相催化氧化反应釜在(甲基)丙烯醛催化氧化制备(甲基)丙烯酸酯中的用途。

附图说明

下面结合附图进一步说明本发明，附图中：

图1是本发明一个实例中气液固三相催化反应釜的结构示意图；

图2为本发明一个实例中气液固三相催化反应釜的横截面结构示意图，该反应釜中两个并列的固液分离膜管与一个产物出口连通；

图3为本发明一个实例中气液固三相催化反应釜的横截面结构示意图；该反应釜中若干个固液分离膜管排布成圆形与一个产物出口连通；