[发明专利]一种酯交换法制备（甲基）丙烯酸正异丁（辛）酯的生产工艺方法及装置

说明书

本发明公开了一种酯交换法制备（甲基）丙烯酸正异丁（辛）酯的生产工艺方法及装置，采用丙烯酸甲酯和醇为原料并进行预脱水处理，在三氟甲磺酸钇催化剂和阻聚剂作用下进行酯交换反应，反应产物经过脱轻处理得到含（甲基）丙烯酸R2烷基酯产品重组分在隔壁精馏塔进一步分离采出，脱轻处理得到的含醇轻组分经过萃取分离得到R醇产品采出。本发明采用酯交换法反应是在均相条件下进行，反应条件相对温和，反应时间短，目标产物和杂质分离简单，反应产物实现循环实用，具有高的产物转化率和收率。

技术领域

本发明属于能源化工技术领域，尤其涉及丙烯酸甲酯和甲基（甲基）丙烯酸正异丁（辛）酯产品生产工艺技术。

背景技术

（甲基）丙烯酸正异丁（辛）酯是重要的精细化工原料和中间体之一，是制备高聚物和共聚物应用最为广泛的单体，而（甲基）丙烯酸正异丁（辛）酯作为其中仅次于甲基丙烯酸甲酯(MMA)的重要酯类，既是一种重要的有机化工中间体，同时也是通用型丙烯酸酯中应用最广泛和消耗量最大的品种。

（甲基）丙烯酸正异丁（辛）酯为无色透明液体，带有刺激性的芳香味，可溶于乙醇、丙酮、乙醚等多种有机溶剂，不溶于水，因其具有连在共轭双键上的活泼酯基，能够进行多种加成反应，容易发生均聚反应和共聚反应，可用于塑料和有机物的合成。生产改性有机玻璃、发光光纤、高性能泡沫塑料、透明胶片、树脂等。

又因其有着被羟基活化的碳碳双键，具有丙烯酸单体结构，能够进行多种加成反应，生成多种丙烯酸酯类衍生物，可用于制造丙烯酸酯类聚合物和共聚物，石油添加剂，其低粘度聚合物可用作特种涂料、纸张及皮革加工助剂、纤维处理剂、金属表面处理剂等。通常在塑料光纤、涂料、胶粘剂、纺织、医疗行业有着广泛应用。

目前（甲基）丙烯酸正异丁（辛）酯的合成方法有丙酮氰醇法、醇酸酯化法和酯交换法等。丙酮氰醇法有着技术成熟，投资少的优势，但其反应原料氢氰酸是剧毒化学品，生产过程中所产生的污染性三废处理相对复杂。采用醇酸酯化工艺，其常用反应催化剂浓硫酸廉价易得，但对反应设备等会造成严重的腐蚀，同时较长的反应时间较长，易加剧甲基丙烯酸和产物甲基丙烯酸丁酯发生聚合以及其它副反应的发生，后续酸碱中和、水洗、干燥等工序也会产生的大量废液、废渣，且常规反应收率通常在90-93%之间。

发明内容

发明目的：针对上述现有存在的问题和不足，本发明的目的是提供酯交换法制备（甲基）丙烯酸正异丁（辛）酯的生产工艺方法及装置，本发明采用酯交换法反应是在均相条件下进行，反应条件相对温和，反应时间短，目标产物和杂质分离简单。

技术方案：为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种酯交换法制备（甲基）丙烯酸正异丁（辛）酯的生产工艺方法，于包括以下步骤：

步骤S1，将反应原料1（甲基）丙烯酸R烷基酯通过共沸非均相精馏或分子筛方式进行脱水处理，确保反应原料1中含水量不超过0.1%；

步骤S2，将经过步骤S1处理的反应原料1与R2烷基醇反应原料按照8：1-1：1的摩尔比送入反应器，在酯交换催化剂和丙烯酸阻聚剂作用下，在50-150℃下进行酯交换反应；

步骤S3,步骤S2反应后得到的产物进入脱轻塔内进行精馏处理，从塔底得到含（甲基）丙烯酸R2烷基酯产品；从塔顶共沸精馏分离得到R烷基醇与未反应的反应原料1；

步骤S4，脱轻塔塔底得到的含（甲基）丙烯酸R2烷基酯产品送入产品塔中进行精馏，从塔底得到（甲基）丙烯酸R2烷基酯精制产品并采出，从塔顶得到R2烷基醇并返回反应器作为反应原料；

步骤S5，脱轻塔塔顶得到的R烷基醇与未反应的反应原料1送入萃取塔中在水萃取作用下进行萃取分离处理，从塔顶得到含（甲基）丙烯酸R烷基酯的油相经过脱水处理后，返回反应器；从塔底得到含甲醇和水的水相继续经过精馏分离，塔顶分离得到甲醇并采出，塔底得到的水相作为萃取剂返回萃取塔。

作为优选，骤S2中所述催化剂采用非均相催化剂或均相催化剂。