Синтез метакриловой кислоты из алкилметакрилата на основе метакролеина - RU2018113528A
Код документа: RU2018113528A
Формула
1. Способ получения алкилметакрилатов и метакриловой кислоты, предусматривающий следующие технологические этапы:
a) синтез метакролеина в реакторе I,
b) окислительную этерификацию метакролеина со спиртом и кислородом с получением алкилметакрилата в реакторе I и
e) осуществление реакции по меньшей мере части алкилметакрилата с водой с получением метакриловой кислоты в реакторе III.
2. Способ по п. 1, предусматривающий следующие технологические этапы:
a) синтез метакролеина в реакторе I,
b) окислительную этерификацию метакролеина со спиртом и кислородом с получением алкилметакрилата в реакторе II,
c) удаление избыточного количества метакролеина и по меньшей мере частичное удаление спирта с последующей необязательной обработкой кислотой и необязательным разделением фаз композиции, содержащей алкилметакрилат,
d) разделение композиции, содержащей алкилметакрилат и необязательно метакриловую кислоту, с подачей воды в качестве органической фазы из водной фазы на ступени экстрагирования I,
e) осуществление реакции по меньшей мере части алкилметакрилата с водой с получением метакриловой кислоты в реакторе III,
f) перенос композиции, содержащей метакриловую кислоту и алкилметакрилаты, полученной на технологическом этапе e) на ступень экстрагирования I и
g) необязательное отделение метакриловой кислоты от алкилметакрилата на этапе разделения M.
3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что воду из реакции, образующуюся на технологическом этапе b), отделяют от алкилметакрилата между технологическими этапами b) и e) и подают полностью или частично обратно в реактор III для гидролиза на технологическом этапе e).
4. Способ по пп. 1, 2 или 3, отличающийся тем, что спирт, образующийся на технологическом этапе e), полностью или частично удаляют и полностью или частично подают обратно в реактор II для окислительной этерификации на технологическом этапе b).
5. Способ по пп. 2, 3 или 4, отличающийся тем, что композицию, содержащую алкилметакрилат, полученную на технологическом этапе c), направляют в реактор III для осуществления технологического этапа e) и после технологического этапа e) последовательно осуществляют технологические этапы f), d) и g).
6. Способ по пп. 2, 3 или 4, отличающийся тем, что композицию, содержащую алкилметакрилат, полученную на технологическом этапе c), направляют на ступень экстрагирования I для осуществления технологического этапа d), при этом органическую фазу, полученную на технологическом этапе d), затем подают в субпотоке в реактор III для осуществления технологического этапа e), а в другом субпотоке на стадию разделения M для осуществления технологического этапа g).
7. Способ по пп. 2, 3 или 4, отличающийся тем, что композицию, содержащую алкилметакрилат, полученную на технологическом этапе c), направляют на ступень экстрагирования I для осуществления технологического этапа d), и органическую фазу, полученную на технологическом этапе d), затем направляют на этап разделения M для осуществления технологического этапа g), в случае которого субпоток фазы на основе алкилметакрилата, полученной на этапе разделения M, затем подают в реактор III для осуществления технологического этапа e).
8. Способ по пп. 5, 6 или 7, отличающийся тем, что водную фазу, полученную на технологическом этапе d), разделяют на воду, спирт и поток отходов, причем воду подают полностью или частично в реактор III, спирт полностью или частично - в реактор II, и поток отходов - на утилизацию.
9. Способ по любому из пп. 2-8, отличающийся тем, что метакролеин получают на технологическом этапе a) из пропиональдегида и формальдегида посредством конденсации Манниха, и при этом метакролеин удаляют на технологическом этапе c), а спирт рециркулируют в реактор II.
10. Способ по любому из пп. 2-8, отличающийся тем, что этап разделения M на технологическом этапе g) представляет собой по меньшей мере один процесс дистилляции.
11. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что реакцию на технологическом этапе e) в реакторе III осуществляют в присутствии гетерогенных катализаторов, выбранных из группы цеолитов, ионообменных смол и аморфных кислотных катализаторов, предпочтительно катионных ионообменных смол, при температуре от 50 до 200°C, предпочтительно от 90 до 120°C, и при давлении от 1,1 до 10 бар, предпочтительно от 1,5 до 6 бар.
12. Способ по любому из пп. 1-10, отличающийся тем, что реакцию на технологическом этапе e) в реакторе III осуществляют в присутствии гомогенных катализаторов, выбранных из группы минеральных и/или органических кислот, предпочтительно серной кислоты, метансульфоновой кислоты или толуолсульфоновой кислоты при температуре от 50 до 200°C, предпочтительно от 90 до 170°C, и при давлении от 1,1 до 10 бар, предпочтительно от 1,5 до 6 бар.
13. Способ по любому из пп. 1-12, отличающийся тем, что спирт представляет собой метанол и алкилметакрилат представляет собой MMA.
14. Способ по любому из пп. 1-13, отличающийся тем, что перед введением соответствующего потока в реактор III для получения чистого алкилметакрилата осуществляют или извлечение субпотока для переноса в обработку, или отведение целого потока по меньшей мере временно выше по потоку реактора III на обработку.
15. Способ по любому из пп. 1-14, отличающийся тем, что способ осуществляют таким образом, что молярная доля выделенной метакриловой кислоты в общей сумме выделенной метакриловой кислоты и выделенного алкилметакрилата, находится в пределах от 0,02 до 1, предпочтительно от 0,05 до 0,5 и более предпочтительно от 0,1 до 0,3.
16. Установка для получения алкилметакрилатов и метакриловой кислоты, отличающаяся тем, что установка имеет по меньшей мере:
a) реактор I для синтеза метакролеина,
b) реактор II для окислительной этерификации метакролеина с получением алкилметакрилата в присутствии спирта и кислорода,
c) дистилляционную колонну для дистилляции выходного потока из реактора II, необязательной обработки кислотой и необязательного последующего разделения фаз содержащей метакрилат фазы, полученной на этапе дистилляции,
d) ступень экстрагирования I для разделения алкилметакрилата и необязательно композиции, содержащей метакриловую кислоту, с подачей воды в органическую фазу и водную фазу,
e) реактор III для частичного гидролиза алкилметакрилата до метакриловой кислоты,
f) трубопровод из реактора III, который ведет прямо или опосредованно на ступень экстрагирования I и
g) по меньшей мере одну дистилляционную колонну для отделения алкилметакрилата от метакриловой кислоты.
