CN107963966B - 一种合成甲基丙烯酸酐的装置 - Google Patents
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Abstract
一种合成甲基丙烯酸酐的装置，包括：反应精馏塔；所述反应精馏塔的中部包括反应区和位于所述反应区的上下两侧的精馏区，塔顶设有乙酸出料口和填料入口，塔底设有甲基丙烯酸酐塔釜；所述反应区设有甲基丙烯酸进料口、乙酸酐进料口和蒸汽加热系统；出料口与所述甲基丙烯酸进料口相连的第一换热器；出料口与所述乙酸酐进料口相连的第二换热器；进料口与所述乙酸出料口相连的冷凝器；所述冷凝器设有真空装置；进料口与所述冷凝器的出料口相连的回流罐；所述回流罐设有乙酸出口和回流料出口；所述回流料出口依次经回流泵和回流管路与所述填料入口相连；出料口与所述回流管路相通的阻聚剂罐。该装置能够实现连续反应精馏，反应转化率高、产品质量稳定。
Description
技术领域
本发明涉及有机物合成技术领域，更具体地说，是涉及一种合成甲基丙烯酸酐的装置。
背景技术
甲基丙烯酸酐是一种较强的酯化剂，是制备甲基丙烯酸硫酯、甲基丙烯酰胺和甲基丙烯酸酯(尤其是叔醇的酯)所必需的试剂，同时可作为聚合反应交联剂用于光固化涂料、交联树脂等材料的合成，也可作为原料用于特种精细化学品的合成，具有广阔的市场应用前景。
目前，现有技术公开的合成甲基丙烯酸酐的工艺主要分为两类：第一类为先合成反应，待反应完成后开始精馏；第二类为间歇式反应精馏，在反应的过程中同时精馏。由于第一类合成反应生产效率低下、能耗高、副产物较高，在实际生产中普遍采用第二类的间歇式反应精馏合成甲基丙烯酸酐。第二类间歇反应精馏工艺虽然较第一类方法效率有所提高，但始终不能克服间歇式生产方式，生产效率及能耗仍然较高，容易产生副产物，不适用于工业化生产。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种合成甲基丙烯酸酐的装置，能够实现连续反应精馏，并且反应转化率高、产品质量稳定。
本发明提供了一种合成甲基丙烯酸酐的装置，包括：
反应精馏塔；所述反应精馏塔的中部包括反应区和位于所述反应区的上下两侧的精馏区，塔顶设有乙酸出料口和填料入口，塔底设有甲基丙烯酸酐塔釜；所述反应区设有甲基丙烯酸进料口、乙酸酐进料口和蒸汽加热系统；
出料口与所述甲基丙烯酸进料口相连的第一换热器；
出料口与所述乙酸酐进料口相连的第二换热器；
进料口与所述乙酸出料口相连的冷凝器；所述冷凝器设有真空装置；
进料口与所述冷凝器的出料口相连的回流罐；所述回流罐设有乙酸出口和回流料出口；所述回流料出口依次经回流泵和回流管路与所述填料入口相连；
出料口与所述回流管路相通的阻聚剂罐。
优选的，所述甲基丙烯酸进料口设有雾化器。
优选的，所述乙酸酐进料口设有雾化器。
优选的，所述精馏区内采用填料；所述填料为规整填料、拉西环和鲍尔环聚鞍环中的一种或多种。
优选的，所述甲基丙烯酸酐塔釜设有蒸汽加热系统、在线分析仪和甲基丙烯酸酐出口。
优选的，所述反应精馏塔的理论塔板数为10～35。
优选的，所述第一换热器的出料口设有温度控制装置、流量控制装置和阀门。
优选的，所述第二换热器的出料口设有温度控制装置、流量控制装置和阀门。
优选的，所述冷凝器设有在线分析仪。
优选的，所述真空装置包括：
与所述冷凝器相通的真空管；
与所述真空管相通的真空泵。
本发明提供了一种合成甲基丙烯酸酐的装置，包括：反应精馏塔；所述反应精馏塔的中部包括反应区和位于所述反应区的上下两侧的精馏区，塔顶设有乙酸出料口和填料入口，塔底设有甲基丙烯酸酐塔釜；所述反应区设有甲基丙烯酸进料口、乙酸酐进料口和蒸汽加热系统；出料口与所述甲基丙烯酸进料口相连的第一换热器；出料口与所述乙酸酐进料口相连的第二换热器；进料口与所述乙酸出料口相连的冷凝器；所述冷凝器设有真空装置；进料口与所述冷凝器的出料口相连的回流罐；所述回流罐设有乙酸出口和回流料出口；所述回流料出口依次经回流泵和回流管路与所述填料入口相连；出料口与所述回流管路相通的阻聚剂罐。与现有技术相比，本发明提供的合成甲基丙烯酸酐的装置能够实现连续反应精馏，生产效率高；并且反应转化率高、产品质量稳定。实验结果表明，本发明提供的装置合成甲基丙烯酸酐的原料甲基丙烯酸的转化率在99％以上，产品收率在90％以上，纯度在95％以上。
另外，本发明提供的合成甲基丙烯酸酐的装置还能够得到高纯度乙酸，且其他副产物极低，符合环保要求；同时可连续生产，便于实现工业化、自动化生产，适应时代发展需要。
附图说明
图1为本发明实施例提供的合成甲基丙烯酸酐的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种合成甲基丙烯酸酐的装置，包括：
反应精馏塔；所述反应精馏塔的中部包括反应区和位于所述反应区的上下两侧的精馏区，塔顶设有乙酸出料口和填料入口，塔底设有甲基丙烯酸酐塔釜；所述反应区设有甲基丙烯酸进料口、乙酸酐进料口和蒸汽加热系统；
出料口与所述甲基丙烯酸进料口相连的第一换热器；
出料口与所述乙酸酐进料口相连的第二换热器；
进料口与所述乙酸出料口相连的冷凝器；所述冷凝器设有真空装置；
进料口与所述冷凝器的出料口相连的回流罐；所述回流罐设有乙酸出口和回流料出口；所述回流料出口依次经回流泵和回流管路与所述填料入口相连；
出料口与所述回流管路相通的阻聚剂罐。
在本发明中，所述合成甲基丙烯酸酐的装置包括反应精馏塔、第一换热器、第二换热器、冷凝器、回流罐和阻聚剂罐。请参阅图1，图1为本发明实施例提供的合成甲基丙烯酸酐的装置的结构示意图。其中，01为第一换热器，02为第二换热器，03为冷凝器，04为反应精馏塔，05为回流罐，06为阻聚剂罐。
在本发明中，所述反应精馏塔的中部包括反应区和位于所述反应区的上下两侧的精馏区。在本发明中，所述反应区用于甲基丙烯酸和乙酸酐的混合及反应；所述反应区设有甲基丙烯酸进料口、乙酸酐进料口和蒸汽加热系统；其中，所述甲基丙烯酸进料口用于甲基丙烯酸的进料，所述乙酸酐进料口用于乙酸酐的进料，所述蒸汽加热系统用于控制反应温度。
在本发明中，所述甲基丙烯酸进料口优选设有雾化器；所述乙酸酐进料口优选设有雾化器。本发明采用雾化器将甲基丙烯酸和乙酸酐进行雾化，使甲基丙烯酸和乙酸酐的混合实现雾化接触，从而保证反应原料充分接触。
在本发明中，所述精馏区位于所述反应区的上下两侧；其中，位于所述反应区上侧的精馏区用于将所述反应区进行反应后得到的低沸点的乙酸粗品进行精馏，位于所述反应区下侧的精馏区用于将所述反应区进行反应后得到的高沸点的甲基丙烯酸酐粗品进行精馏。在本发明中，所述精馏区内优选采用填料；所述填料优选为规整填料、拉西环和鲍尔环聚鞍环中的一种或多种；本发明对此没有特殊限制。
在本发明中，所述反应精馏塔的塔顶设有乙酸出料口和填料入口；其中，所述乙酸出料口用于将乙酸排出所述反应精馏塔进行回流，所述填料入口用于回流后的乙酸及阻聚剂的进料。
在本发明中，所述反应精馏塔的塔底设有甲基丙烯酸酐塔釜。在本发明中，所述甲基丙烯酸酐塔釜优选设有蒸汽加热系统、在线分析仪和甲基丙烯酸酐出口；其中，所述蒸汽加热系统用于将所述甲基丙烯酸酐塔釜中的甲基丙烯酸酐进行蒸汽加热，进一步排除其中极少量轻介质，所述在线分析仪用于判断甲基丙烯酸酐是否达到合格标准，所述甲基丙烯酸酐出口用于产出达到合格标准的甲基丙烯酸酐。
在本发明中，所述反应精馏塔的理论塔板数优选为10～35。
在本发明中，所述第一换热器用于对原料甲基丙烯酸进行预热。在本发明中，所述第一换热器设有甲基丙烯酸入口和出料口；其中，所述甲基丙烯酸入口用于甲基丙烯酸的进料，所述出料口用于预热后的甲基丙烯酸的出料。在本发明中，所述第一换热器的出料口与所述甲基丙烯酸进料口相连。
在本发明中，所述第一换热器的出料口优选设有温度控制装置、流量控制装置和阀门；其中，所述温度控制装置用于控制甲基丙烯酸的预热温度，所述流量控制装置通过控制所述阀门的开启/关闭，调节甲基丙烯酸的进料流量。
在本发明中，所述第二换热器用于对原料乙酸酐进行预热。在本发明中，所述第二换热器设有乙酸酐入口和出料口；其中，所述乙酸酐入口用于乙酸酐的进料，所述出料口用于预热后的乙酸酐的出料。在本发明中，所述第二换热器的出料口与所述乙酸酐进料口相连。
在本发明中，所述第二换热器的出料口优选设有温度控制装置、流量控制装置和阀门；其中，所述温度控制装置用于控制乙酸酐的预热温度，所述流量控制装置通过控制所述阀门的开启/关闭，调节乙酸酐的进料流量。
在本发明中，所述冷凝器用于将所述乙酸出料口排出的乙酸进行冷凝。在本发明中，所述冷凝器设有进料口、真空装置、出料口和在线分析仪；其中，所述进料口与所述乙酸出料口相连，所述真空装置用于控制所述反应精馏塔内的真空度，所述出料口用于排出冷凝后的乙酸，所述在线分析仪用于判断乙酸是否达到合格标准。
在本发明中，所述真空装置优选包括真空管和真空泵；其中，所述真空管与所述冷凝器相通，所述真空泵与所述真空管相通。本发明通过所述真空装置控制所述反应精馏塔内负压(即真空度)，从而将原料甲基丙烯酸和乙酸酐吸入所述反应精馏塔。
在本发明中，所述回流罐设有进料口、乙酸出口和回流料出口；其中，所述进料口与所述冷凝器的出料口相连，所述乙酸出口用于产出达到合格标准的乙酸，所述回流料出口用于排出回流的乙酸。
在本发明中，所述回流料出口依次经回流泵和回流管路与所述填料入口相连。在本发明中，所述回流泵用于对乙酸进行加压，加压后的乙酸经回流管路回流至所述填料入口。
在本发明中，所述阻聚剂罐设有出料口及阀门；其中，所述出料口与所述回流管路相通，所述阀门用于开启/关闭所述出料口。在本发明中，阻聚剂在所述回流管路中与乙酸混合，经乙酸溶解进入所述填料入口；由于阻聚剂沸点较高，能够由塔顶降至所述甲基丙烯酸酐塔釜。
在本发明中，所述阻聚剂优选选自2,6-二叔丁基对甲酚和/或吩噻嗪；本发明对所述阻聚剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述2,6-二叔丁基对甲酚和吩噻嗪的市售商品即可。在本发明中，所述阻聚剂能够有效避免所述反应精馏塔内物质聚合。
本发明提供的合成甲基丙烯酸酐的装置通过连续进料、连续反应精馏、再回流，实现连续产出乙酸和甲基丙烯酸酐，同时使整个工艺趋于稳定，能够实现连续反应精馏，生产效率高；并且反应转化率高、产品质量稳定。另外，本发明提供的合成甲基丙烯酸酐的装置能够得到高纯度乙酸，且其他副产物极低，符合环保要求；同时可连续生产，便于实现工业化、自动化生产，适应时代发展需要。
本发明还提供了一种合成甲基丙烯酸酐的方法，包括以下步骤：
a)将甲基丙烯酸和乙酸酐分别预热后混合，在真空下进行反应，再精馏，分别得到乙酸和甲基丙烯酸酐；
b)将步骤a)得到的乙酸冷凝后与阻聚剂混合，进行回流，与步骤a)得到的甲基丙烯酸酐混合，稳定后连续产出甲基丙烯酸酐。
本发明首先将甲基丙烯酸和乙酸酐分别预热后混合，在真空下进行反应，再精馏，分别得到乙酸和甲基丙烯酸酐。本发明以甲基丙烯酸和乙酸酐为原料合成甲基丙烯酸酐；本发明对所述甲基丙烯酸和乙酸酐的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。
在本发明中，所述甲基丙烯酸的预热温度优选为85℃～105℃，更优选为90℃～100℃。在本发明中，所述乙酸酐的预热温度优选为75℃～100℃，更优选为80℃～90℃。
在本发明中，所述混合的方式优选为雾化接触；本发明采用雾化接触的方式将甲基丙烯酸和乙酸酐混合，保证反应原料充分接触。
在本发明中，所述混合的过程中，甲基丙烯酸和乙酸酐的进料量优选采用双闭环变比值随动控制；甲基丙烯酸与乙酸酐进料反应比例理论值为2：1，由于该反应为可逆反应，为了避免反应逆向进行，因此投料比例稍大于理论比例，以便于反应向正方向进行。在本发明中，所述甲基丙烯酸和乙酸酐的进料流量比优选为(2.0～2.8)：1。
同时，将反应后得到的乙酸分离，使反应平衡向正方向进行，提高反应的转化率和收率；当反应后得到的乙酸，分析合格后，且进料及回流趋于稳态，反应的进料配比采用所述双闭环变比值随动控制甲基丙烯酸的含量，当甲基丙烯酸酐中含有甲基丙烯酸时，采用所述双闭环变比值随动控制将基丙烯酸与乙酸酐进料量比例逐步降低，接近理论值2：1，当甲基丙烯酸酐中含有的甲基丙烯酸达到合格标准时，甲基丙烯酸与乙酸酐进料流量比例趋于稳定。
在本发明中，所述反应的温度优选为75℃～115℃，更优选为90℃～100℃；所述反应的真空度优选为-7KPa～-15KPa，更优选为-10KPa～-12KPa。本发明在真空条件下，一方面能够使反应副产物及时从反应体系中分离，另一方面降低反应得到的甲基丙烯酸酐的温度，从而减小其发生聚合反应的可能。
在本发明中，所述精馏的过程分别将反应后得到的低沸点的乙酸粗品和高沸点的甲基丙烯酸酐粗品进行精馏，分别得到乙酸和甲基丙烯酸酐。
分别得到所述乙酸和甲基丙烯酸酐后，本发明将得到的乙酸冷凝后与阻聚剂混合，进行回流，与步骤a)得到的甲基丙烯酸酐混合，稳定后连续产出甲基丙烯酸酐。在本发明中，所述阻聚剂优选选自2,6-二叔丁基对甲酚和/或吩噻嗪。本发明对所述阻聚剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述2,6-二叔丁基对甲酚和吩噻嗪的市售商品即可。在本发明中，所述阻聚剂能够有效阻止甲基丙烯酸的聚合反应。
在本发明中，所述回流的回流比优选为1：(1.5～3.5)，更优选为1：(2～3)。在本发明中，所述回流比即为回流的乙酸与步骤a)中得到的乙酸的质量比。本发明优选还包括：
将冷凝后的乙酸产出，得到乙酸产品。在实际生产过程中，乙酸除回流外，还能够得到达到合格标准的乙酸产品，本发明对此没有特殊限制。
在本发明中，所述稳定后的理论塔板数优选为10～35。
在本发明中，所述步骤b)优选还包括：
将产出前的甲基丙烯酸酐进行蒸汽加热。在本发明中，所述蒸汽加热的目的是进一步排除甲基丙烯酸酐中极少量轻介质，本发明对此没有特殊限制。
本发明提供的合成甲基丙烯酸酐的方法通过连续进料、连续反应精馏、再回流，实现连续产出乙酸和甲基丙烯酸酐，同时使整个工艺趋于稳定，能够实现连续反应精馏，生产效率高；并且反应转化率高、产品质量稳定。另外，本发明提供的合成甲基丙烯酸酐的装置能够得到高纯度乙酸，且其他副产物极低，符合环保要求；同时可连续生产，便于实现工业化、自动化生产，适应时代发展需要。
本发明提供了一种合成甲基丙烯酸酐的装置，包括：反应精馏塔；所述反应精馏塔的中部包括反应区和位于所述反应区的上下两侧的精馏区，塔顶设有乙酸出料口和填料入口，塔底设有甲基丙烯酸酐塔釜；所述反应区设有甲基丙烯酸进料口、乙酸酐进料口和蒸汽加热系统；出料口与所述甲基丙烯酸进料口相连的第一换热器；出料口与所述乙酸酐进料口相连的第二换热器；进料口与所述乙酸出料口相连的冷凝器；所述冷凝器设有真空装置；进料口与所述冷凝器的出料口相连的回流罐；所述回流罐设有乙酸出口和回流料出口；所述回流料出口依次经回流泵和回流管路与所述填料入口相连；出料口与所述回流管路相通的阻聚剂罐。与现有技术相比，本发明提供的合成甲基丙烯酸酐的装置能够实现连续反应精馏，生产效率高；并且反应转化率高、产品质量稳定。实验结果表明，本发明提供装置的合成甲基丙烯酸酐的原料甲基丙烯酸的转化率在99％以上，产品收率在90％以上，纯度在95％以上。
另外，本发明提供的合成甲基丙烯酸酐的装置还能够得到高纯度乙酸，且其他副产物极低，符合环保要求；同时可连续生产，便于实现工业化、自动化生产，适应时代发展需要。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的合成甲基丙烯酸酐的装置的结构示意图参见图1所示；其中，01为第一换热器，011为温度控制装置，012为流量控制装置，013为阀门，014为甲基丙烯酸入口，02为第二换热器，021为温度控制装置，022为流量控制装置，023为阀门，024为乙酸酐入口，03为冷凝器，031为在线分析仪，032为真空管，04为反应精馏塔，041为反应区，042为甲基丙烯酸酐塔釜，043为精馏区，044为在线分析仪，045为雾化器，046为甲基丙烯酸酐出口，05为回流罐，051为乙酸出口，06为阻聚剂罐，07为回流泵。
实施例1
(1)甲基丙烯酸在甲基丙烯酸入口(014)进入第一换热器(01)进行预热，预热后通过控制温度控制装置(011)控制温度为95℃，进入反应精馏塔(04)，反应精馏塔(04)内保持真空度-11KPa，甲基丙烯酸通过反应精馏塔(04)内负压吸入反应精馏塔(04)内，并经过雾化器(045)进行雾化；同时乙酸酐在乙酸酐入口(024)进入第二换热器(02)进行预热，预热后通过控制温度控制装置(021)控制温度为85℃，进入反应精馏塔(04)，乙酸酐通过反应精馏塔内负压吸入反应精馏塔(04)内，并经过塔内的雾化器(045)进行雾化，实现甲基丙烯酸和乙酸酐的雾化接触。
(2)通过流量控制装置(012)控制甲基丙烯酸的进料流量，通过流量控制装置(022)控制甲基丙烯酸的进料流量，使所述甲基丙烯酸和乙酸酐的进料流量比为2.4：1；所述甲基丙烯酸和乙酸酐在反应区(041)进行反应，所述反应区(041)通过蒸汽加热系统保持反应温度在90℃～100℃，并保持真空度-11KPa；反应生成的低沸点的乙酸粗品直接向所述反应区(041)上侧精馏区(043)向顶部精馏，得到乙酸；反应生成的高沸点的甲基丙烯酸酐经所述反应区(041)上侧精馏区(043)向底部精馏，得到甲基丙烯酸酐进入甲基丙烯酸酐塔釜(042)。
(3)步骤(2)得到的乙酸由所述反应精馏塔(04)顶部蒸出后，经冷凝器(03)降温冷凝后，进入回流罐(05)，控制回流比为1：2.5，将用于回流的乙酸经回流泵(07)加压后，送至塔顶回流；剩余乙酸经乙酸出口(051)产出；用于回流的乙酸在进入反应精馏塔(04)前，添加阻聚剂，阻聚剂由阻聚剂罐(06)提供，所述阻聚剂为2,6-二叔丁基对甲酚，沸点较高，能够从塔顶降至甲基丙烯酸酐塔釜(042)；同时，甲基丙烯酸酐塔釜(042)设有蒸汽加热系统，极少量轻介质再经精馏区(043)进入塔顶，剩余纯度为96％的甲基丙烯酸酐，连续从甲基丙烯酸酐出口(046)产出；最终使整个工艺趋于稳定。
经检测，由乙酸出口(051)产出的乙酸纯度为99.3％；甲基丙烯酸的转化率为99％，甲基丙烯酸酐的收率为90％。
实施例2
(1)甲基丙烯酸在甲基丙烯酸入口(014)进入第一换热器(01)进行预热，预热后通过控制温度控制装置(011)控制温度为90℃，进入反应精馏塔(04)，反应精馏塔(04)内保持真空度-12KPa，甲基丙烯酸通过反应精馏塔(04)内负压吸入反应精馏塔(04)内，并经过雾化器(045)进行雾化；同时乙酸酐在乙酸酐入口(024)进入第二换热器(02)进行预热，预热后通过控制温度控制装置(021)控制温度为90℃，进入反应精馏塔(04)，乙酸酐通过反应精馏塔内负压吸入反应精馏塔(04)内，并经过塔内的雾化器(045)进行雾化，实现甲基丙烯酸和乙酸酐的雾化接触。
(2)通过流量控制装置(012)控制甲基丙烯酸的进料流量，通过流量控制装置(022)控制甲基丙烯酸的进料流量，使所述甲基丙烯酸和乙酸酐的进料流量比为2：1；所述甲基丙烯酸和乙酸酐在反应区(041)进行反应，所述反应区(041)通过蒸汽加热系统保持反应温度在90℃～100℃，并保持真空度-12KPa；反应生成的低沸点的乙酸粗品直接向所述反应区(041)上侧精馏区(043)向顶部精馏，得到乙酸；反应生成的高沸点的甲基丙烯酸酐经所述反应区(041)上侧精馏区(043)向底部精馏，得到甲基丙烯酸酐进入甲基丙烯酸酐塔釜(042)。
(3)步骤(2)得到的乙酸由所述反应精馏塔(04)顶部蒸出后，经冷凝器(03)降温冷凝后，进入回流罐(05)，控制回流比为1：3，将用于回流的乙酸经回流泵(07)加压后，送至塔顶回流；剩余乙酸经乙酸出口(051)产出；用于回流的乙酸在进入反应精馏塔(04)前，添加阻聚剂，阻聚剂由阻聚剂罐(06)提供，所述阻聚剂为2,6-二叔丁基对甲酚，沸点较高，能够从塔顶降至甲基丙烯酸酐塔釜(042)；同时，甲基丙烯酸酐塔釜(042)设有蒸汽加热系统，极少量轻介质再经精馏区(043)进入塔顶，剩余纯度为95％的甲基丙烯酸酐，连续从甲基丙烯酸酐出口(046)产出；最终使整个工艺趋于稳定。
经检测，由乙酸出口(051)产出的乙酸纯度为99.0％；甲基丙烯酸的转化率为98％，甲基丙烯酸酐的收率为89％。
实施例3
(1)甲基丙烯酸在甲基丙烯酸入口(014)进入第一换热器(01)进行预热，预热后通过控制温度控制装置(011)控制温度为100℃，进入反应精馏塔(04)，反应精馏塔(04)内保持真空度-10KPa，甲基丙烯酸通过反应精馏塔(04)内负压吸入反应精馏塔(04)内，并经过雾化器(045)进行雾化；同时乙酸酐在乙酸酐入口(024)进入第二换热器(02)进行预热，预热后通过控制温度控制装置(021)控制温度为80℃，进入反应精馏塔(04)，乙酸酐通过反应精馏塔内负压吸入反应精馏塔(04)内，并经过塔内的雾化器(045)进行雾化，实现甲基丙烯酸和乙酸酐的雾化接触。
(2)通过流量控制装置(012)控制甲基丙烯酸的进料流量，通过流量控制装置(022)控制甲基丙烯酸的进料流量，使所述甲基丙烯酸和乙酸酐的进料流量比为2.8：1；所述甲基丙烯酸和乙酸酐在反应区(041)进行反应，所述反应区(041)通过蒸汽加热系统保持反应温度在90℃～100℃，并保持真空度-10KPa；反应生成的低沸点的乙酸粗品直接向所述反应区(041)上侧精馏区(043)向顶部精馏，得到乙酸；反应生成的高沸点的甲基丙烯酸酐经所述反应区(041)上侧精馏区(043)向底部精馏，得到甲基丙烯酸酐进入甲基丙烯酸酐塔釜(042)。
(3)步骤(2)得到的乙酸由所述反应精馏塔(04)顶部蒸出后，经冷凝器(03)降温冷凝后，进入回流罐(05)，控制回流比为1：2，将用于回流的乙酸经回流泵(07)加压后，送至塔顶回流；剩余乙酸经乙酸出口(051)产出；用于回流的乙酸在进入反应精馏塔(04)前，添加阻聚剂，阻聚剂由阻聚剂罐(06)提供，所述阻聚剂为2,6-二叔丁基对甲酚，沸点较高，能够从塔顶降至甲基丙烯酸酐塔釜(042)；同时，甲基丙烯酸酐塔釜(042)设有蒸汽加热系统，极少量轻介质再经精馏区(043)进入塔顶，剩余纯度为95％的甲基丙烯酸酐，连续从甲基丙烯酸酐出口(046)产出；最终使整个工艺趋于稳定。
经检测，由乙酸出口(051)产出的乙酸纯度为99.1％；甲基丙烯酸的转化率为99％，甲基丙烯酸酐的收率为89.5％。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种合成甲基丙烯酸酐的装置，包括：
反应精馏塔；所述反应精馏塔的中部包括反应区和位于所述反应区的上下两侧的精馏区，塔顶设有乙酸出料口和填料入口，塔底设有甲基丙烯酸酐塔釜；所述反应区设有甲基丙烯酸进料口、乙酸酐进料口和蒸汽加热系统；
出料口与所述甲基丙烯酸进料口相连的第一换热器；
出料口与所述乙酸酐进料口相连的第二换热器；
进料口与所述乙酸出料口相连的冷凝器；所述冷凝器设有真空装置；
进料口与所述冷凝器的出料口相连的回流罐；所述回流罐设有乙酸出口和回流料出口；所述回流料出口依次经回流泵和回流管路与所述填料入口相连；
出料口与所述回流管路相通的阻聚剂罐。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述甲基丙烯酸进料口设有雾化器。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述乙酸酐进料口设有雾化器。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述精馏区内采用填料；所述填料为规整填料、拉西环和鲍尔环聚鞍环中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述甲基丙烯酸酐塔釜设有蒸汽加热系统、在线分析仪和甲基丙烯酸酐出口。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反应精馏塔的理论塔板数为10～35。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一换热器的出料口设有温度控制装置、流量控制装置和阀门。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二换热器的出料口设有温度控制装置、流量控制装置和阀门。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述冷凝器设有在线分析仪。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述真空装置包括：
与所述冷凝器相通的真空管；
与所述真空管相通的真空泵。
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