CN109305891A - 一种以mpv还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及是有化工领域，特别公开了一种以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺。该以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：以甲基丙烯醛和异丙醇为原料，采用异丙醇铝为催化剂，将三者送入预热混合器进行预热混合，之后升温送入管道化反应器反应，得到反应液；反应液经由闪蒸塔、丙酮精制塔、原料回收塔和产品精制塔组成的精制工序，得到产品。本发明反应条件温和，工艺操作简单，不采用氯气等剧毒原料，且不产生含氯的废油和肺炎，真正实现了工艺的绿色化。
Description
（一）技术领域
本发明涉及是有化工领域，特别涉及一种以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺。
（二）背景技术
甲基烯丙醇作为一种重要的化工原料，作为重要的有机中间体在有机合成和新材料领域得到了广泛的应用。以甲基烯丙醇和环氧乙烷为原料合成的甲基烯丙醇聚氧乙烯醚（HPEG），用于新一代高性能水泥减水剂。甲基烯丙醇聚氧乙烯醚易溶于水和多种有机溶剂，使用该产品合成的聚羧酸高效减水剂具有高颗粒分散性能和保持能力，具有减水效率高、水泥使用量少、增强效果好、对环境友好等诸多有点。以甲基烯丙醇为原料合成的聚羧酸类减水剂，在水泥减水方面将会占据越来越重要的地位。
目前，甲基烯丙醇的传统生产工艺为异丁烯氯化水解法，以异丁烯为原料，经过两步反应进行生产，第一步是异丁烯与氯气发生反应，生成异丁烯氯(或氯代异丁烯)和氯化氢，主要副产物是二氯或多氯取代物；第二步是异丁烯氯在氢氧化钠和催化剂作用下水解，生成甲基烯丙醇，同时产生大量的含盐含油废水，该工艺的原子利用率仅为34%。国内多家企业均采用此法生产，虽然工艺技术成熟，但副产大量的二氯或多氯取代物，同时还副产大量的含油氯化钠无法有效处理，环保问题日益突出。同时，由于使用含氯原料，由此工艺所生产的甲基烯丙醇中会含有微量氯，从而导致氯元素引入到所生产的减水剂中，对使用对象中的金属材质产生腐蚀。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种操作简单、反应条件温和的以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：以甲基丙烯醛和异丙醇为原料，采用异丙醇铝为催化剂，将三者送入预热混合器进行预热混合，之后升温至40-100℃，将混合物料送入管道化反应器反应30-300min，得到反应液；反应液经由闪蒸塔、丙酮精制塔、原料回收塔和产品精制塔组成的精制工序，得到产品。
本发明以甲基丙烯醛和异丙醇为原料，采用异丙醇铝作为催化剂，以一定的比例进行混合，控制一定的反应温度和反应时间在管道化反应器内进行均相反应，反应器采用连续化进出料操作，反应液经过精制提纯得到目标产物甲基烯丙醇。
本发明的更优技术方案为：
所述异丙醇、甲基丙烯醛和异丙醇铝的摩尔比为1-10:1:0.01-1，优选的摩尔比为3:1:0.035。
所述物料预热混合后升温至70-75℃，再将混合物料送入管道化反应器于70-80KPa下反应120min。
所述反应液送入塔顶温度为65-114℃，操作压力为-60-0KPa的闪蒸塔，塔顶闪蒸物料经冷凝后去丙酮精制塔；丙酮精制塔塔顶温度为55-68℃，操作压力为0～-50KPa，塔底物料去原料回收塔；原料回收塔塔顶温度为60-90℃，操作压力为-20～25KPa，塔底物料去产品精制塔；产品精制塔塔顶温度为80-115℃，操作压力为-30～0KPa，塔顶得到目标产物甲基烯丙醇。
精制工序中的优选方案为：
所述闪蒸塔、丙酮精制塔和原料回收塔的塔顶分别加入对苯二酚、吩噻嗪、阻聚剂701中的一种或多种作为阻聚剂。
所述闪蒸塔塔顶温度为75-80℃，操作压力为-40～-35KPa，塔底物料为重组分，去重组分处理单元。
所述丙酮精制塔塔顶温度为55.5-56℃，操作压力为常压，塔顶产品为精制后的丙酮，丙酮去丙酮储罐。
所述原料回收塔塔顶温度为82.5-83.5℃，操作压力为常压，塔顶物料为异丙醇和甲基丙烯醛的混合物，混合物回反应系统参与原料配比，回收利用。
产品精制塔塔顶温度为114.5-115℃，操作压力为常压，塔底物料去闪蒸塔进行循环利用。
本发明可以得到纯度为99.9%的甲基烯丙醇产品，反应条件温和，工艺操作简单，不采用氯气等剧毒原料，且不产生含氯的废油和肺炎，真正实现了工艺的绿色化，达到环境友好的目的，能够较好的满足工业化生产需要，适宜广泛推广应用。
（四）附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的工艺流程示意图。
图中，1预热混合器，2管道化反应器，3闪蒸塔，4丙酮精制塔，5原料回收塔，6产品精制塔。
（五）具体实施方式
具体以优化配比为例，本发明所叙述的甲基烯丙醇生产新工艺可以通过以下工艺操作实现：
来自异丙醇储罐（或回收异丙醇储罐）的新鲜异丙醇与来自甲基丙烯醛储罐的甲基丙烯醛，及催化剂储罐的异丙醇铝溶液，分别经过计量仪表计量后，按一定的质量比例进入预热混合器1，经预热混合器1混合升温后，混合液体进入管道化反应器2进行均相反应。预热温度为40-100℃，优化温度为70-75℃，优化操作压力为常70-80kPa（G）。
从管道化反应器2出来的反应液进入闪蒸塔3，控制塔顶温度为65-114℃，优化操作温度为75-80℃；塔顶操作压力为-60～0kPa（G），优化操作压力为-40～-35kPa（G）。塔顶闪蒸气经塔顶冷凝器冷凝后去丙酮精制塔4，塔底物料为重组分，去重组分处理单元。
丙酮精制塔4塔顶温度控制为55-68℃，优化操作温度为55.5-56℃；塔顶操作压力控制为0～-50kPa（G），优化操作压力为常压。塔顶产品为精制后的丙酮，丙酮去丙酮储罐，塔底物料去原料回收塔5。
控制原料回收塔5的塔顶温度为60-90℃，优化操作温度82.5-83.5℃；塔顶操作压力为-20～25kPa（G），优化操作压力为常压。塔顶物料为甲基丙烯醛和异丙醇的混合物，混合物回反应工序参与物料配比，进行回收利用，塔底物料去产品精制塔6。
控制产品精制塔6的塔顶温度为80-115℃，优化操作温度114.5-115℃；塔顶操作压力为-30～0kPa（G），优化操作压力为常压。塔顶物料为目标产物甲基烯丙醇，塔底物料去闪蒸塔3进行循环利用。
闪蒸塔3、丙酮精制塔4、原料回收塔5塔顶加入少量对苯二酚、吩噻嗪、zj-701等自由基捕获剂中的一种或几种作为阻聚剂，可有效的避免操作过程中甲基丙烯醛聚合的可能性。
实施例1：
甲基丙烯醛与异丙醇、异丙醇铝含按摩尔比3:1:0.035进行混合搅拌升温，升温至70℃后，维持温度2h，甲基丙烯醛的转化率为85%、选择性为99%，甲基烯丙醇的收率为84.15%。
实施例2：
甲基丙烯醛与异丙醇、异丙醇铝含按摩尔比3:1:0.035进行混合搅拌升温，升温至70℃后，维持温度1h，甲基丙烯醛的转化率为65%、选择性为99%，甲基烯丙醇的收率为64.35%。
实施例3：
甲基丙烯醛与异丙醇、异丙醇铝含按摩尔比3:1:0.035进行混合搅拌升温，升温至50℃后，维持温度2h，甲基丙烯醛的转化率为55%、选择性为97%，甲基烯丙醇的收率为53.35%。
实施例4：
甲基丙烯醛与异丙醇、异丙醇铝含按摩尔比3:1:0.1进行混合搅拌升温，升温至70℃后，维持温度2h，甲基丙烯醛的转化率为94%、选择性为89%，甲基烯丙醇的收率为83.66%。
实施例5：
甲基丙烯醛与异丙醇、异丙醇铝含按摩尔比3:1:0.1进行混合搅拌升温，升温至70℃后，维持温度1h，甲基丙烯醛的转化率为79%、选择性为90%，甲基烯丙醇的收率为71.10%。
实施例6：
甲基丙烯醛与异丙醇、异丙醇铝含按摩尔比3:1:0.035进行混合搅拌升温，升温至50℃后，维持温度2h，甲基丙烯醛的转化率为88%、选择性为92%，甲基烯丙醇的收率为80.96%。
上述实施例仅予以说明具体的实施过程，但发明范围不受实施例的限制。
Claims (10)
1.一种以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：以甲基丙烯醛和异丙醇为原料，采用异丙醇铝为催化剂，将三者送入预热混合器进行预热混合，之后升温至40-100℃，将混合物料送入管道化反应器反应30-300min，得到反应液；反应液经由闪蒸塔、丙酮精制塔、原料回收塔和产品精制塔组成的精制工序，得到产品。
2.根据权利要求1所述的以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：所述异丙醇、甲基丙烯醛和异丙醇铝的摩尔比为1-10:1:0.01-1。
3.根据权利要求1所述的以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：所述物料预热混合后升温至70-75℃，再将混合物料送入管道化反应器于70-80KPa下反应120min。
4.根据权利要求1所述的以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：所述反应液送入塔顶温度为65-114℃，操作压力为-60-0KPa的闪蒸塔，塔顶闪蒸物料经冷凝后去丙酮精制塔；丙酮精制塔塔顶温度为55-68℃，操作压力为0～-50KPa，塔底物料去原料回收塔；原料回收塔塔顶温度为60-90℃，操作压力为-20～25KPa，塔底物料去产品精制塔；产品精制塔塔顶温度为80-115℃，操作压力为-30～0KPa，塔顶得到目标产物甲基烯丙醇。
5.根据权利要求2所述的以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：所述异丙醇、甲基丙烯醛和异丙醇铝的摩尔比为3:1:0.035。
6.根据权利要求1或4所述的以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：所述闪蒸塔、丙酮精制塔和原料回收塔的塔顶分别加入对苯二酚、吩噻嗪、阻聚剂701中的一种或多种作为阻聚剂。
7.根据权利要求4所述的以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：所述闪蒸塔塔顶温度为75-80℃，操作压力为-40～-35KPa，塔底物料为重组分，去重组分处理单元。
8.根据权利要求4所述的以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：所述丙酮精制塔塔顶温度为55.5-56℃，操作压力为常压，塔顶产品为精制后的丙酮，丙酮去丙酮储罐。
9.根据权利要求4所述的以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：所述原料回收塔塔顶温度为82.5-83.5℃，操作压力为常压，塔顶物料为异丙醇和甲基丙烯醛的混合物，混合物回反应系统参与原料配比，回收利用。
10.根据权利要求4所述的以MPV还原反应为基础的甲基烯丙醇生产工艺，其特征在于：产品精制塔塔顶温度为114.5-115℃，操作压力为常压，塔底物料去闪蒸塔进行循环利用。
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