本發(fā)明涉及石油化工領(lǐng)域,特別涉及一種甲基丙烯醛的深度脫水方法。
(二)
背景技術(shù):
甲基丙烯醛作為一種重要的化工原料,在有機合成和新材料領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用,主要用于共聚物和樹脂制造,同時也是甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯的生產(chǎn)原料和熱塑性塑料單體原料。由于水在甲基丙烯醛中有一定的溶解度,且與水共沸的特性,導致甲基丙烯醛的脫水存在一定的難度,從而使甲基丙烯醛產(chǎn)品中攜帶一定量的水。由于甲基丙烯醛中少量游離水的存在,一定程度上影響了其本身性質(zhì)的穩(wěn)定性和下游產(chǎn)品的性能;同時,醛中游離水的含量對下游產(chǎn)品生成過程中的催化劑性能也產(chǎn)生較明顯的影響。
甲基丙烯醛碳碳雙鍵和羰基形成共軛效應(yīng),同時由于甲基的供電子作用,導致其性能及其活潑,在光照、引發(fā)劑、相變等物理條件下均能導致強烈的自由基聚合,甲基丙烯醛中存在的游離水也為引發(fā)劑的一種,水含量越大,聚合現(xiàn)象越明顯。目前,甲基丙烯醛脫水的方法主要有分子篩吸附法和共沸脫水發(fā),以上兩種方法雖然能夠達到脫水的目的,但其工藝流程較長,操作復雜。
由于甲基丙烯醛在相變、高溫過程中極易聚合的特性,就導致共沸脫水發(fā)較難長期穩(wěn)定的運行,由于其操作過程要在較高溫度環(huán)境下進行,同時還要在精餾設(shè)備內(nèi)經(jīng)歷持續(xù)的相變過程,所以,即使在一定阻聚劑存在的情況下,其工藝設(shè)備,尤其是設(shè)備死角處如塔填料、換熱器管板及列管等位置仍然聚合嚴重,難以保證長周期開工的需要。對于甲基丙烯醛的分子篩脫水法,其脫水原理是利用了氧化鋁瓷球的孔徑大小對水和甲基丙烯醛分子進行篩分。吸附一定量水后的分子篩要定期再生,同樣在再生過程中存在醛的相變成,設(shè)備及分子篩瓷球表面聚合情況嚴重,被聚合物覆蓋表面的分子篩脫水性能降低,應(yīng)重新更換分子篩,從而導致分子篩用量較大,且此脫水方法對醛的處理量有限,大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)受一定的限制。
(三)
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供了一種工藝簡單、能耗低、開工周期長的甲基丙烯醛的深度脫水方法。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種甲基丙烯醛的深度脫水方法,以甲基丙烯醛為原料,其特征在于:以多元醇類作為脫水劑,甲基丙烯醛和多元醇類按照1:0.5-20的重量比混合攪拌,攪拌均勻后輸送至分層器,靜置分層后取上層液體,得到脫水后的甲基丙烯醛,其含水量低于0.01%。
本發(fā)明的甲基丙烯醛為由叔丁醇或異丁烯氣相催化氧化生成甲基丙烯醛、水蒸氣、二氧化碳等為主的混合氣體,經(jīng)過吸收、萃取、精餾制得,制得的產(chǎn)品水量在在0.20%(wt%)左右,上述制備方法為常規(guī)方法。
本發(fā)明的更優(yōu)技術(shù)方案為:
所述分層器中的下層液體為多元醇類,下層液體送入閃蒸罐加熱再生,再生后的多元醇經(jīng)冷卻后重復使用。
分層器采用塔型分層器,分層器高度(h)與分層器直徑(φ)的比例≥2,進料位置在分層器中部進料。
所述脫水劑為乙二醇、丙三醇、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇中的兩種或多種,不但能夠達到較好的脫水效果,同時增大了脫水劑的溫度使用范圍,最低使用溫度為-15℃,為較低溫度條件下的使用和存儲提供了可行性,脫水劑與甲基丙烯醛的質(zhì)量比為0.1-20:1;優(yōu)選的是,脫水劑為質(zhì)量比為2:4:4的乙二醇、1,3-丙二醇和丙三醇的混合物,脫水劑與甲基丙烯醛的質(zhì)量比為1-1.5:1。
所述甲基丙烯醛和多元醇類的重量比為1:1-2。
所述分層器或閃蒸罐內(nèi)加入自由基捕獲劑作為阻聚劑,可有效的避免操作過程中聚合的可能性;分層器及混合器的操作溫度為-15-60℃,優(yōu)選操作溫度為10℃,常壓操作;閃蒸罐的操作溫度為80℃,操作壓力為-40KPa。
所述阻聚劑為對苯二酚、吩噻嗪、對苯二酚單甲醚和氮氧自由基哌啶醇中的一種或幾種;優(yōu)選的是,所述阻聚劑為質(zhì)量比為5:2:3的對苯二酚、吩噻嗪和氮氧自由基哌啶醇的混合物,阻聚劑的使用量為脫水劑使用量的500ppm。
本發(fā)明操作過程簡單,有效降低了能耗、物耗和避免了高溫導致的甲基丙烯醛聚合現(xiàn)象的發(fā)生,延長了開工周期,能夠較好的滿足工業(yè)化生產(chǎn)需要,適于廣泛推廣應(yīng)用。
(四)附圖說明
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
圖中,1攪拌混合器,2分層器,3閃蒸罐。
(五)具體實施方式
附圖為本發(fā)明的一種具體實施例。該實施例具體以優(yōu)化方案為例,本發(fā)明所敘述的甲基丙烯醛脫水的新工藝可以通過以下工藝操作實現(xiàn):
來自脫水劑儲罐(或閃蒸罐)的多元醇脫水劑與來自甲基丙烯醛儲罐的甲基丙烯醛,分別經(jīng)過計量儀表計量后,按一定的質(zhì)量比例進入攪拌混合器1,經(jīng)攪拌混合器1混合均勻后,混合液體被輸送至分層器2,醛、醇的混合液體在分層器2內(nèi)靜置分層,分層后的上層液體為甲基丙烯醛,下層為脫水劑,脫水劑加熱再生,再生氣送往廢氣處理系統(tǒng)。
從分層器2出來的水含量低于0.01%的上層甲基丙烯醛作為產(chǎn)品采出儲存,下層多元醇脫水劑采出后去閃蒸罐3脫水再生,再生后的多元醇作為脫水劑循環(huán)使用。整個工藝流程,除了多元醇脫水劑再生環(huán)節(jié)需要加熱脫水再生外,其余操作環(huán)節(jié)均在室溫下操作。
在分層器2或閃蒸罐3內(nèi)加入少量對苯二酚、吩噻嗪、zj-701等自由基捕獲劑中的一種或幾種作為阻聚劑,可有效的避免操作過程中聚合的可能性。
下面是具體的實施例以說明具體的實施過程,但發(fā)明范圍不受實施例的限制。實施例中所涉及的含量均為質(zhì)量分數(shù)。
實施例1:
含水量0.20%的甲基丙烯醛與新鮮脫水劑按質(zhì)量比1:1進行混合攪拌,攪拌均勻后分層,醛中水含量下降至0.007%。
實施例2:
含水量0.20%的甲基丙烯醛與再生后脫水劑按質(zhì)量比1:1進行混合攪拌,攪拌均勻后分層,醛中水含量下降至0.007%。
實施例3:
含水量0.20%的甲基丙烯醛與新鮮脫水劑按質(zhì)量比1:0.75進行混合攪拌,攪拌均勻后分層,醛中水含量下降至0.08%。
實施例4:
含水量0.20%的甲基丙烯醛與再生后脫水劑按質(zhì)量比1:0.75進行混合攪拌,攪拌均勻后分層,醛中水含量下降至0.09%。
實施例5:
含水量0.20%的甲基丙烯醛與新鮮脫水劑按質(zhì)量比1:2進行混合攪拌,攪拌均勻后分層,醛中水含量下降至0.007%。
實施例6:
含水量0.20%的甲基丙烯醛與再生脫水劑按質(zhì)量比1:2進行混合攪拌,攪拌均勻后分層,醛中水含量下降至0.008%。
實施例7:
含水量0.20%的甲基丙烯醛與新鮮脫水劑按質(zhì)量比1:0.5進行混合攪拌,攪拌均勻后分層,醛中水含量下降至0.12%。
實施例8:
含水量0.20%的甲基丙烯醛與再生脫水劑按質(zhì)量比1:0.5進行混合攪拌,攪拌均勻后分層,醛中水含量下降至0.11%。