一種丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品的純化方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于丙烯酸丁酯生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品的純化方法。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酸酯類(lèi)作為聚合物乳液、粘合劑、壓敏膠、吸水性樹(shù)脂等產(chǎn)品的主要單體，在化工市場(chǎng)上備受青睞。丙烯酸丁酯(BA)是丙烯酸酯類(lèi)中最重要的品種，現(xiàn)有連續(xù)性生產(chǎn)工藝中，直接酯化法制丙烯酸丁酯為現(xiàn)階段國(guó)際上的主要生產(chǎn)方法，其主要工藝流程為:原料丙烯酸和正丁醇在二個(gè)串聯(lián)反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行酯化反應(yīng)，采用有機(jī)酸作催化劑，且采取邊反應(yīng)邊脫水的方法，以使可逆的酯化平衡反應(yīng)盡量向丁酯生成方向進(jìn)行。反應(yīng)器排出的丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品進(jìn)入萃取塔、洗滌塔，去除物料中的催化劑、多余的丙烯酸，堿洗液進(jìn)入醇回收塔，回收正丁醇；水洗后物料依次進(jìn)入醇拔頭塔、酯提純塔，去除殘留的正丁醇、水和重組份后，得到丙烯酸丁酯產(chǎn)品。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利CN102173990A公開(kāi)了一種丙烯酸丁酯的制備方法，該方法包括三個(gè)步驟:酯化反應(yīng)、中和反應(yīng)、精餾提純，中和反應(yīng)步驟中直接將酯化反應(yīng)物用質(zhì)量濃度為7?8%的氫氧化鈉堿液中和催化劑對(duì)甲苯磺酸，調(diào)整堿液用量，中和至pH7.0，經(jīng)沉淀后將水相分離，得中和處理好的半成品，再將半成品投入精制釜進(jìn)行精餾提純，得到純度為99.5%的丙烯酸丁酯。該方法直接用堿液將催化劑對(duì)甲苯磺酸全部中和，不僅浪費(fèi)了大量有機(jī)酸催化劑，使其不能循環(huán)利用，增加了生產(chǎn)成本，而且耗費(fèi)大量氫氧化鈉堿液，產(chǎn)生大量廢水，不利于環(huán)保。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利CN102344366A公開(kāi)了一種兩種溶劑側(cè)線進(jìn)料液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，以多元醇和水為萃取劑，將含有丁醇、丁醚、丁氧基丙烯酸丁酯及水的丙烯酸丁酯物料在萃取塔中連續(xù)逆流萃取，萃余液得到純度較高的丙烯酸丁酯；萃取相經(jīng)精餾分離，分離后多元醇和水分別循環(huán)使用。該方法的不足之處主要在于:選擇多元醇和水作萃取劑，萃取相精餾分離得到多元醇，工藝較繁瑣，提取過(guò)程使用大量有機(jī)溶劑，價(jià)格昂貴，不易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品的純化方法，避免使用有機(jī)溶劑作萃取劑，減少液堿的用量，一次收率達(dá)到98.5 %以上，得到的丙烯酸丁酯純度達(dá)99.6 %以上，本發(fā)明的純化工藝簡(jiǎn)單，具有顯著的實(shí)用性及經(jīng)濟(jì)效益，得到的產(chǎn)品純度高，易于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品的純化方法，包括如下步驟:
[0008]I)萃取:以水作萃取劑，將酯化反應(yīng)得到的丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品與萃取劑進(jìn)行連續(xù)逆流萃??；丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品中的有機(jī)酸催化劑進(jìn)入水相，丙烯酸丁酯及副產(chǎn)物進(jìn)入萃余有機(jī)相，分離，萃余有機(jī)相連續(xù)地進(jìn)入靜態(tài)混合器；
[0009]2)混合及中和:液堿連續(xù)地進(jìn)入靜態(tài)混合器，與萃余有機(jī)相連續(xù)充分混合，進(jìn)行中和反應(yīng)，除去副產(chǎn)物中的有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)，得到反應(yīng)混合物料，pH為9?12 ;
[0010]3)洗滌、回收:步驟2)中的反應(yīng)混合物料進(jìn)入洗滌塔，進(jìn)行洗滌，反應(yīng)混合物料中的丙烯酸丁酯及除去有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)的副產(chǎn)物從洗滌塔上部流出，中和反應(yīng)產(chǎn)生的鹽及溶于水的雜質(zhì)從洗滌塔塔底流出，回收塔底液中的有機(jī)成分；
[0011]4)分離、提純:丙烯酸丁酯及除去有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)的副產(chǎn)物經(jīng)過(guò)蒸餾，脫除其中的輕組分及重組分，得到丙烯酸丁酯產(chǎn)品。
[0012]優(yōu)選地，步驟I)中所述的萃取劑為脫鹽水。
[0013]進(jìn)一步，還包括回收步驟I)水相中的有機(jī)酸催化劑，所述的有機(jī)酸催化劑為甲磺酸、對(duì)甲苯磺酸及苯磺酸中的至少一種。
[0014]優(yōu)選地，步驟2)中所述的液堿中的堿為氫氧化鈉或氫氧化鉀，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10?50%。
[0015]進(jìn)一步，液堿的加入量與丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品的質(zhì)量比為:0.008?0.018:1。
[0016]又，在所述步驟2)中，進(jìn)行中和反應(yīng)后，定期排出析出的鹽類(lèi)。
[0017]優(yōu)選地，步驟4)中通過(guò)減壓蒸餾脫除副產(chǎn)物中的輕組分及重組分。本發(fā)明得到的丙烯酸丁酯純度彡99.6%。
[0018]本發(fā)明中，丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品經(jīng)過(guò)萃取，使有機(jī)酸催化劑進(jìn)入水相，對(duì)其進(jìn)行回收利用，有效地節(jié)約了催化劑從而降低了生產(chǎn)成本；又在進(jìn)行中和反應(yīng)前，使萃余有機(jī)相和液堿連續(xù)地進(jìn)行混合，使萃余有機(jī)相中的酸和液堿進(jìn)行充分的接觸，酸堿邊混合邊反應(yīng)，除去副產(chǎn)物中的有機(jī)酸類(lèi)物質(zhì)，有利于提高中和反應(yīng)效率，使反應(yīng)充分進(jìn)行，避免現(xiàn)有工藝中因混合不充分而加大液堿用量的現(xiàn)象，由于反應(yīng)完全，液堿的用量明顯降低，也大大減少了雜質(zhì)的產(chǎn)生，從而縮短了洗滌環(huán)節(jié)時(shí)間，減小了中和洗滌環(huán)節(jié)對(duì)提純系統(tǒng)的影響，有利于得到高純度的丙烯酸丁酯產(chǎn)品。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]1.本發(fā)明的純化方法中，萃取時(shí)，避免使用大量的有機(jī)溶劑，而是以水作萃取劑，使有機(jī)酸催化劑進(jìn)入水相，可以對(duì)其進(jìn)行回收，進(jìn)入酯化反應(yīng)器再利用，有效地節(jié)約了催化劑及有機(jī)溶劑的使用，降低了生產(chǎn)成本。
[0021]2.本發(fā)明進(jìn)行中和反應(yīng)前，使萃余有機(jī)相進(jìn)入靜態(tài)混合器，一方面使萃余有機(jī)相與液堿在靜態(tài)混合器中進(jìn)行連續(xù)、快速、高效的混合，明顯的減少液堿的用量，降低了生產(chǎn)成本；另一方面，通過(guò)靜態(tài)混合器裝置的排污口，可定期切換混合器將結(jié)垢的鹽類(lèi)清理出，保證了混合器長(zhǎng)期高效的運(yùn)行，節(jié)省了人力物力。
[0022]3.由于本發(fā)明中和環(huán)節(jié)減少了液堿的用量，從而減少了中和產(chǎn)物鹽類(lèi)的產(chǎn)生，又定期排出結(jié)垢的鹽類(lèi)，減小了中和洗滌環(huán)節(jié)對(duì)提純系統(tǒng)的影響，提高了產(chǎn)品純度；本發(fā)明也縮短了中和洗滌環(huán)節(jié)時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)減少了廢水的產(chǎn)生而降低了對(duì)環(huán)境的污染。
[0023]4.本發(fā)明簡(jiǎn)單易行，工藝條件溫和且維護(hù)操作簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合具體實(shí)施例和附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但不限于本發(fā)明。
[0026]實(shí)施例1 一種丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品的純化方法，其工藝流程圖如圖1所示，具體包括如下步驟:
[0027]I)萃取
[0028]以脫鹽水作萃取劑，將丙烯酸丁酯粗產(chǎn)品以平均10000kg/h的