CN103360253A - 生产马来酸二甲酯的方法 - Google Patents

生产马来酸二甲酯的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103360253A
CN103360253A CN201210095361XA CN201210095361A CN103360253A CN 103360253 A CN103360253 A CN 103360253A CN 201210095361X A CN201210095361X A CN 201210095361XA CN 201210095361 A CN201210095361 A CN 201210095361A CN 103360253 A CN103360253 A CN 103360253A
Authority
CN
China
Prior art keywords
logistics
dimethyl maleate
methyl alcohol
strand
reaction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201210095361XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN103360253B (zh
Inventor
陈迎
李真泽
贾震
许慎艳
陈泱
贾微
张艺
张翼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Engineering Co Ltd
Original Assignee
China Petroleum and Chemical Corp
Sinopec Shanghai Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Petroleum and Chemical Corp, Sinopec Shanghai Engineering Co Ltd filed Critical China Petroleum and Chemical Corp
Priority to CN201210095361.XA priority Critical patent/CN103360253B/zh
Publication of CN103360253A publication Critical patent/CN103360253A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103360253B publication Critical patent/CN103360253B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

本发明涉及一种生产马来酸二甲酯的方法，主要解决现有技术中存在催化剂更换频繁，导致操作繁琐、催化剂损耗严重、反应塔板上催化剂分布不均的问题。本发明通过采用包括以下步骤：a）马来酸酐和第一股甲醇进入单酯化反应器R1，反应得到含马来酸单甲酯的物流Ⅰ；b）物流Ⅰ和第二股甲醇进入双酯化固定床反应器R2，与催化剂接触得到含马来酸单甲酯和马来酸二甲酯的物流Ⅱ；其中，物流Ⅰ中80~90重量%的马来酸单甲酯转化为马来酸二甲酯；c）物流Ⅱ和第三股甲醇进入双酯化催化蒸馏反应塔T1，与催化剂接触后，塔顶得到含甲醇的物流，塔釜得到马来酸二甲酯产品的技术方案较好地解决了该问题，可用于马来酸二甲酯的工业生产中。

Description

生产马来酸二甲酯的方法
技术领域
 本发明涉及一种生产马来酸二甲酯的方法。
背景技术
马来酸二甲酯是一种重要的有机化工原料，特别是通过催化加氢可用来生产1,4-丁二醇、四氢呋喃和γ-丁内酯，使得马来酸酐和甲醇反应生产马来酸二甲酯的方法受到了极大的关注。这在很多专利中已经进行了详细说明，如US4795824、WO90/08127、US4751334、WO88/00937、US4584419等。
马来酸酐同甲醇反应制备马来酸二甲酯可以用下面的方程式描述。
目前工业生产时，首先在单酯化反应器中马来酸酐和甲醇生成马来酸单甲酯，接着在双酯化反应塔中马来酸单甲酯与甲醇进一步反应得到马来酸二甲酯。由于双酯化催化剂遇马来酸酐较易失活，1~3周就必须更换一块塔盘的催化剂。而更换催化剂会造成塔内压力分布的变化，造成中间塔盘的催化剂向两头集中，加剧了催化剂的磨损引起的损耗，变成粉末从过滤器中漏出，催化剂的消耗量增加15%。此外，更换催化剂也会造成操作不稳定，导致反应塔板上的催化剂会被气相带到上层塔板，或被液相带到下层塔板，从而造成催化剂分布不均匀，影响反应的进行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有技术中存在催化剂更换频繁，导致操作繁琐、催化剂损耗严重、反应塔板上催化剂分布不均的问题，提供一种新的生产马来酸二甲酯的方法。该方法具有催化剂更换周期长、工程操作简化，催化剂损耗小的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种生产马来酸二甲酯的方法，包括以下步骤：
a）马来酸酐和第一股甲醇进入单酯化反应器R1，反应得到含马来酸单甲酯的物流Ⅰ；
b）物流Ⅰ和第二股甲醇进入双酯化固定床反应器R2，与催化剂接触得到含马来酸单甲酯和马来酸二甲酯的物流Ⅱ；其中，物流Ⅰ中80~90重量%的马来酸单甲酯转化为马来酸二甲酯；
c）物流Ⅱ和第三股甲醇进入双酯化催化蒸馏反应塔T1，与催化剂接触后，塔顶得到含甲醇的物流，塔釜得到马来酸二甲酯产品。
上述技术方案中，单酯化反应器R1的操作条件为：反应温度为110~130℃，反应压力为0.85~0.95MPa，马来酸酐与第一股甲醇的重量比为2~3，反应停留时间为0.01~0.09小时。双酯化固定床反应器R2的操作条件为：反应温度为80~130℃，反应压力为0.15~0.25MPa，总液相空速为0.5~1.2小时-1，物流Ⅰ与第二股甲醇的重量比为20~30。。双酯化催化蒸馏反应塔T1的操作条件为：塔板数为9~35块，塔顶操作温度80~130℃，操作压力0.15~0.25MPa；塔底操作温度160~180℃，操作压力0.2~0.4MPa，反应停留时间为0.02~0.08小时，物流Ⅱ与第三股甲醇的重量比为1~2。
物流Ⅰ和第二股甲醇优选方案为从底部进入双酯化固定床反应器R2，含马来酸单甲酯和马来酸二甲酯的物流Ⅱ优选方案为从塔顶流出。物流Ⅱ优选方案为从顶部进入双酯化催化蒸馏反应塔T1，第三股甲醇优选方案为从底部进入双酯化催化蒸馏反应塔T1。装填在双酯化固定床反应器R2和双酯化催化蒸馏反应塔T1中的催化剂都是双酯化催化剂，其重量比为1.8~2.5。
本发明方法中所述的单酯化反应器R1是列管式反应器，例如采用kettle换热器形式，反应物料走管程，移热物料走壳程；或盘管形式，反应物料走管程，移热物料走壳程。单酯化反应为不可逆反应，不需要催化剂即可迅速进行。本发明方法中所述的装填在双酯化固定床反应器R2和双酯化催化蒸馏反应塔T1中的双酯化催化剂是相同的，可以采用文献CN1030321C “耐高温强酸阳离子交换树脂催化剂制备方法”公开的双酯化催化剂。
本发明方法采用固定床反应器结合原来的催化蒸馏塔进行双酯化反应，将催化剂按照1.8~2.5的比例装填在固定床反应器和催化蒸馏塔中，使大部分（80~90重量%）马来酸单甲酯首先在固定床反应器中转化为马来酸二甲酯，剩余的马来酸单甲酯在催化蒸馏塔中转化为马来酸二甲酯。通过这样的技术方案，由于进催化蒸馏塔的物料中已经基本不含马来酸酐，不会造成催化剂的失活，所以不用在线更换催化剂，不会造成塔压力波动。也就是说，将原来在一年内分多次更换的催化剂延长为一年仅更换一次，即催化剂的年使用总量不变，催化蒸馏塔中的装填量也不变，将剩余的催化剂全部装填在固定床反应器中。原来仅有催化蒸馏塔时，1~3周就必须更换，而使用固定床反应器结合催化蒸馏塔，两个反应器中的催化剂仅需一年一换，从而简化了工程操作；同时由于更换次数减少，既避免了催化剂在塔板上的分布不均，影响生产；又避免了催化剂的损耗，一年可以节约催化剂15%，取得了较好的技术效果。
下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
附图说明
图1为现有技术流程示意图。
图2为本发明流程示意图。
图1和图2中，R1为单酯化反应器；R2为双酯化固定床反应器；T1为双酯化催化蒸馏反应塔；1为马来酸酐；2为第一股甲醇，即进入双酯化固定床反应器的甲醇；3为第二股甲醇，即进入双酯化固定床反应器的甲醇；4为进入双酯化催化蒸馏反应塔塔顶的物流；5为第三股甲醇，即进入双酯化催化蒸馏反应塔的甲醇；6为双酯化催化蒸馏反应塔塔顶流出物流，7为双酯化催化蒸馏反应塔塔釜流出物流。
图1中，马来酸酐物流1和第一股甲醇物流2首先在单酯化反应器R1中生成含马来酸单甲酯的物流4，物流4和第三股甲醇物流5进入双酯化催化蒸馏反应塔中，马来酸单甲酯与甲醇进一步反应，塔顶得到含甲醇的物流6，塔釜得到马来酸二甲酯产品物流7。
图2中，马来酸酐物流1和第一股甲醇物流2进入单酯化反应器R1，反应得到含马来酸单甲酯的物流Ⅰ。物流Ⅰ和第二股甲醇物流3进入双酯化固定床反应器R2，与催化剂接触得到含马来酸单甲酯和马来酸二甲酯的物流4（即物流Ⅱ）；其中，物流Ⅰ中80~95重量%的马来酸单甲酯转化为马来酸二甲酯。物流4和第三股甲醇物流5进入双酯化催化蒸馏反应塔T1，与催化剂接触后，塔顶得到含甲醇的物流6，塔釜得到马来酸二甲酯产品物流7。
具体实施方式
【比较例1】
采用图1所示流程，应用于1万吨/年1,4-丁二醇装置中，马来酸酐物流1和第一股甲醇物流2进入单酯化反应器R1，反应得到的含马来酸单甲酯的物流4从双酯化催化蒸馏反应塔T1顶部进入该塔，第三股甲醇物流5从双酯化催化蒸馏反应塔T1底部进入该塔，马来酸单甲酯与甲醇在T1中进行双酯化反应得到马来酸二甲酯。汽相甲醇物流5从T1顶部馏出，马来酸二甲酯物流6从T1底部流出。
其中，单酯化反应器R1的操作条件为：反应温度为120℃，反应压力为0.9MPa，马来酸酐与第一股甲醇的重量比为2.55，反应时间为0.069小时。双酯化催化蒸馏反应塔T1的操作条件为：塔板数为30块；塔顶操作温度93℃，操作压力0.19MPa；塔底操作温度160℃，操作压力0.3MPa，停留时间为0.05小时，物流4与第三股甲醇的重量比为1.89。
装填在双酯化催化蒸馏反应塔T1中的催化剂为文献CN1030321C “耐高温强酸阳离子交换树脂催化剂制备方法”公开的双酯化催化剂，初装填量为2.8吨。该工艺将双酯化催化剂分装在双酯化反应塔T1的18块反应塔板上，由于顶部进料量较大，特别是上边3块板的催化剂3周需逐板更换一次，工程上操作繁琐；且更换催化剂时，造成反应塔操作不稳定，催化剂会落入下层塔板，也会被吹送至上层塔板。较为极端的工况是：随着反应的进行，催化剂基本上集中在反应塔板的上边三块和下边三块上，从而导致中间的反应塔板只是不起反应作用的筛板，减少了反应塔板数，需停车重装催化剂，从而影响生产；同时若催化剂集中在少量塔板上，也会造成塔板压降的增加，导致无法操作，造成停车，同样影响生产。
催化剂年使用量为8.4吨。
 
【实施例1】
采用图2所示流程，应用于1万吨/年1,4-丁二醇装置中，马来酸酐物流1和第一股甲醇物流2进入单酯化反应器R1，反应得到含马来酸单甲酯的物流Ⅰ。物流Ⅰ和第二股甲醇物流3从底部进入双酯化固定床反应器R2，与催化剂接触，塔顶得到含马来酸单甲酯和马来酸二甲酯的物流4（即物流Ⅱ）；其中，物流Ⅰ中85重量%的马来酸单甲酯转化为马来酸二甲酯。物流Ⅱ从顶部进入双酯化催化蒸馏反应塔T1，第三股甲醇从底部进入双酯化催化蒸馏反应塔T1，与催化剂接触后，塔顶得到含甲醇的物流6，塔釜得到马来酸二甲酯产品物流7。
其中，单酯化反应器R1的操作条件为：反应温度为120℃，反应压力为0.9MPa，马来酸酐与第一股甲醇的重量比为2.5，反应停留时间为0.071小时。双酯化固定床反应器R2的操作条件为：反应温度为120℃，反应压力为0.19MPa，总液相空速为0.7小时-1，物流Ⅰ与第二股甲醇的重量比为23.2。双酯化催化蒸馏反应塔T1的操作条件为：塔板数为31块；塔顶操作温度92℃，操作压力0.19MPa；塔底操作温度172℃，操作压力0.3MPa，停留时间为0.049小时，物流Ⅱ与第三股甲醇的重量比为1.57。
装填在双酯化固定床反应器R2和双酯化催化蒸馏反应塔T1中的催化剂是相同的，双酯化催化蒸馏反应塔T1中催化剂重量为2.8吨，双酯化固定床反应器R2中催化剂重量为4.35吨。
催化剂年使用量为7.15吨。
该方案将双酯化固定床反应器R2结合双酯化催化蒸馏反应塔T1进行双酯化反应，将原来一年的催化剂使用量分出一部分装入双酯化固定床反应器R2中，双酯化催化蒸馏反应塔T1初装催化剂量同【比较例1】。这种情况下，85%的马来酸单甲酯在双酯化固定床反应器R2中转化为马来酸二甲酯，剩余马来酸单甲酯在双酯化催化蒸馏反应塔T1中进行双酯化反应，这样双酯化催化蒸馏反应塔T1中初装的催化剂量可以满足一年的需求，将更换催化剂的周期延长至一年，从而避免了【比较例1】中繁琐的催化剂更换工作，简化了工程操作，降低了催化剂的年耗量。

Claims (7)

1.一种生产马来酸二甲酯的方法，包括以下步骤：
a）马来酸酐和第一股甲醇进入单酯化反应器R1，反应得到含马来酸单甲酯的物流Ⅰ；
b）物流Ⅰ和第二股甲醇进入双酯化固定床反应器R2，与催化剂接触得到含马来酸单甲酯和马来酸二甲酯的物流Ⅱ；其中，物流Ⅰ中80~90重量%的马来酸单甲酯转化为马来酸二甲酯；
c）物流Ⅱ和第三股甲醇进入双酯化催化蒸馏反应塔T1，与催化剂接触后，塔顶得到含甲醇的物流，塔釜得到马来酸二甲酯产品。
2.根据权利要求1所述生产马来酸二甲酯的方法，其特征在于单酯化反应器R1的操作条件为：反应温度为110~130℃，反应压力为0.85~0.95MPa，马来酸酐与第一股甲醇的重量比为2~3，反应停留时间为0.01~0.09小时。
3.根据权利要求1所述生产马来酸二甲酯的方法，其特征在于双酯化固定床反应器R2的操作条件为：反应温度为80~130℃，反应压力为0.15~0.25MPa，总液相空速为0.5~1.2小时-1，物流Ⅰ与第二股甲醇的重量比为20~30。
4.根据权利要求1所述生产马来酸二甲酯的方法，其特征在于双酯化催化蒸馏反应塔T1的操作条件为：塔板数为9~35块；塔顶操作温度80~130℃，操作压力0.15~0.25MPa；塔底操作温度160~180℃，操作压力0.2~0.4MPa，反应停留时间为0.02~0.08小时；物流Ⅱ与第三股甲醇的重量比为1~2。
5.根据权利要求1所述生产马来酸二甲酯的方法，其特征在于物流Ⅰ和第二股甲醇从底部进入双酯化固定床反应器R2，含马来酸单甲酯和马来酸二甲酯的物流Ⅱ从塔顶流出。
6.根据权利要求1所述生产马来酸二甲酯的方法，其特征在于物流Ⅱ从顶部进入双酯化催化蒸馏反应塔T1，第三股甲醇从底部进入双酯化催化蒸馏反应塔T1。
7.根据权利要求1所述生产马来酸二甲酯的方法，其特征在于装填在双酯化固定床反应器R2和双酯化催化蒸馏反应塔T1中的催化剂都是双酯化催化剂，其重量比为  1.8~2.5。
CN201210095361.XA 2012-04-01 2012-04-01 生产马来酸二甲酯的方法 Active CN103360253B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210095361.XA CN103360253B (zh) 2012-04-01 2012-04-01 生产马来酸二甲酯的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210095361.XA CN103360253B (zh) 2012-04-01 2012-04-01 生产马来酸二甲酯的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103360253A true CN103360253A (zh) 2013-10-23
CN103360253B CN103360253B (zh) 2015-07-15

Family

ID=49362610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210095361.XA Active CN103360253B (zh) 2012-04-01 2012-04-01 生产马来酸二甲酯的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103360253B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111960943A (zh) * 2020-08-27 2020-11-20 江苏正丹化学工业股份有限公司 一种半连续法生产对苯二甲酸二辛酯的工艺
CN113461521A (zh) * 2021-07-02 2021-10-01 上海贯新科技有限公司 一种马来酸二烷基酯的生产工艺系统及生产方法
CN114933531A (zh) * 2022-06-07 2022-08-23 中建安装集团有限公司 一种悬浮催化精馏制备顺丁烯二酸二甲酯的方法及装置
CN114984866A (zh) * 2022-06-02 2022-09-02 中化学科学技术研究有限公司 一种制备马来酸二甲酯的系统及方法
CN116251540A (zh) * 2023-02-15 2023-06-13 常州瑞华化工工程技术股份有限公司 一种连续脱水酯化的鼓泡床反应器和方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87105388A (zh) * 1986-08-01 1988-03-09 戴维麦基(伦敦)有限公司 马来酸二烷基酯的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN87105388A (zh) * 1986-08-01 1988-03-09 戴维麦基(伦敦)有限公司 马来酸二烷基酯的制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111960943A (zh) * 2020-08-27 2020-11-20 江苏正丹化学工业股份有限公司 一种半连续法生产对苯二甲酸二辛酯的工艺
CN113461521A (zh) * 2021-07-02 2021-10-01 上海贯新科技有限公司 一种马来酸二烷基酯的生产工艺系统及生产方法
CN113461521B (zh) * 2021-07-02 2022-09-23 上海贯新科技有限公司 一种马来酸二烷基酯的生产工艺系统及生产方法
CN114984866A (zh) * 2022-06-02 2022-09-02 中化学科学技术研究有限公司 一种制备马来酸二甲酯的系统及方法
CN114984866B (zh) * 2022-06-02 2024-03-26 中化学科学技术研究有限公司 一种制备马来酸二甲酯的系统及方法
CN114933531A (zh) * 2022-06-07 2022-08-23 中建安装集团有限公司 一种悬浮催化精馏制备顺丁烯二酸二甲酯的方法及装置
CN116251540A (zh) * 2023-02-15 2023-06-13 常州瑞华化工工程技术股份有限公司 一种连续脱水酯化的鼓泡床反应器和方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103360253B (zh) 2015-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103360253B (zh) 生产马来酸二甲酯的方法
CN101768083B (zh) 制备苯二甲胺的方法
CN1980882A (zh) 借助丙烯的非均相催化部分气相氧化而制备丙烯酸的方法
CN101671277B (zh) 一种甲苯二异氰酸酯连续生产中热集成的溶剂回收方法
CN103360206A (zh) 生产1,4-丁二醇、四氢呋喃、γ-丁内酯和丁醇的方法
CN106397129B (zh) 丁炔二醇加氢连续生产丁烯二醇联产丁二醇系统及工艺
CN103657536A (zh) 一种用于丁烯氧化脱氢的轴向径向复合式固定床催化反应器
CN101314564A (zh) 马来酸二甲酯的制备方法
CN102603506A (zh) 一种环戊醇脱氢制备环戊酮的方法
CN103420776B (zh) 一种制备甲基环戊烯的方法
CN101786946B (zh) 甲缩醛的制备装置
CN1188378C (zh) 联产脂族1，4－丁二醇和四氢呋喃的方法
CN101891718B (zh) 顺酐加氢制丁二酐的连续生产工艺
CN101570469B (zh) 一种由甲基丙烯醛加氢连续生产异丁醇的方法
CN102548950A (zh) 制备烷二醇和二烷基碳酸酯的方法
CN101891714B (zh) 一种生产四氢呋喃的方法
CN101037189B (zh) 用90体积%低纯度氢气生产35%过氧化氢的改进装置及方法
CN101747149B (zh) 一种马来酸二烷基酯两段法加氢制1,4-丁二醇的方法
CN117138713A (zh) 呋喃类化合物的连续化合成系统及方法
CN106674172A (zh) 一种制备六氢苯酐的方法
CN103360252B (zh) 马来酸二甲酯的生产方法
EP2398754B1 (en) Continuous process to produce hexafluoroisopropanol
CN202490457U (zh) 催化蒸馏塔
CN103910627A (zh) 草酸二烷基酯的制备方法
JP3941666B2 (ja) アルキルシクロヘキサン系溶剤の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant