一種丙烯酸甲酯廢油回收工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及丙烯酸酯廢油回收領(lǐng)域，具體涉及一種丙烯酸甲酯廢油回收工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]丙烯酸甲酯是一種重要的合成中間體，也是合成高分子聚合物的單體，廣泛用于橡膠、醫(yī)藥、皮革、造紙、粘合劑和涂料行業(yè)。目前丙烯酸及丙烯酸酯類的生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢油量增長(zhǎng)，需要相應(yīng)的處理。丙烯酸甲酯廢油中的主要成分為丙烯酸甲酯、丙烯酸、甲醇、水以及甲氧基丙烯酸甲酯等。現(xiàn)有技術(shù)中丙烯酸甲酯的回收主要包括裂解、醋化、脫輕和脫重四個(gè)工序。中國(guó)專利200820214814.5中公開(kāi)了一種丙烯酸即丙烯酸酯類廢油的回收裝置，其中提及的裂解、酯化、中和、水洗、脫輕、脫重，該工藝適用于丙烯酸丁酯和丙烯酸辛酯的回收；CN101239909B中公開(kāi)了一種(甲基)丙烯酸酯的制造方法，包括酯化、水洗除酸催化劑、中和等工序。
[0003]丙烯酸甲酯含有不穩(wěn)定的碳碳雙鍵，在生產(chǎn)儲(chǔ)存過(guò)程中很容易發(fā)生加成反應(yīng)，光、熱和過(guò)氧化物均能加速其聚合作用，通常需要使用阻聚劑防止聚合作用的進(jìn)行。不同種類的阻聚劑作用機(jī)理不一:酚類阻聚劑的其阻聚機(jī)理是酚類被氧化成相應(yīng)的醌與鏈的自由基結(jié)合而起阻聚作用；無(wú)機(jī)鹽是通過(guò)電荷轉(zhuǎn)移而起阻聚作用，氯化鐵阻聚效率高，并能按化學(xué)劑量1:1消滅自由基。CN102173990A中公開(kāi)了一種采用吩噻嗪作為阻聚劑制備丙烯酸丁酯的方法，但將吩噻嗪用于丙烯酸甲酯的阻聚效果不理想，現(xiàn)有技術(shù)中丙烯酸甲酯回收產(chǎn)率和成品純度較低。因此，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的丙烯酸甲酯回收工藝進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種丙烯酸甲酯回收產(chǎn)率和成品純度較高的丙烯酸甲酯廢油回收工藝。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種丙烯酸甲酯廢油回收工藝，其特征在于，包括以下步驟:
S1:解聚，丙烯酸甲酯廢油、丙烯酸廢油、酯化酸催化劑和甲醇升溫至解聚溫度后保溫反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)所得解聚混合液進(jìn)行蒸餾，主要成分為丙烯酸甲酯、甲醇和水混合蒸氣經(jīng)冷凝，得解聚混合液；
52:酯化，解聚混合液、甲醇、丙烯酸、酯化酸催化劑升溫至酯化溫度進(jìn)行酯化反應(yīng)，對(duì)酯化所得酯化反應(yīng)液進(jìn)行精餾、蒸氣冷凝、靜置分層，得油相酯化混合液；
53:鹽洗，將氯化鈉、無(wú)機(jī)阻聚劑溶于水中配置成飽和鹽水，采用飽和鹽水去除油相酯化混料中的甲醇，靜置分層得鹽水母液和去醇酯化液；
S4:脫輕，對(duì)去醇酯化液升溫減壓蒸餾，主要成分為甲醇、丙烯酸甲酯和水的餾出蒸汽經(jīng)冷凝、靜置分層得脫輕酯化液；
S5:脫重，對(duì)脫輕酯化液升溫減壓蒸餾，主要成分為丙烯酸甲酯的餾出蒸汽經(jīng)冷凝，得丙烯酸甲酯成品。
[0006]為了使生產(chǎn)體系中的原料實(shí)現(xiàn)套用，保證較高的丙烯酸甲酯回收產(chǎn)率，優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述鹽水母液經(jīng)母液回收工序得回收鹽水和回收醇酯，回收鹽水套用至鹽洗工序，回收醇酯套用至解聚工序，所述母液回收工序?yàn)閷Ⅺ}水母液在70?73°C下常壓蒸餾，得蒸餾殘液和餾出蒸氣，所述餾出蒸氣經(jīng)冷凝得回收醇酯，蒸餾殘液為回收鹽水。
[0007]優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述SI中的解聚溫度為145?155°C ;所述S2中酯化溫度為105?125°C;所述脫輕的工藝條件為57?63°C，負(fù)壓-0.045?-0.035MPa ;所述脫重的工藝條件為67?73°C，負(fù)壓-0.045?-0.035MPa。
[0008]丙烯酸及酯氣相在冷凝塔或管線上冷凝時(shí)極易出現(xiàn)聚合，為了避免冷凝器及與冷凝器相通的反應(yīng)釜內(nèi)出現(xiàn)物料聚合現(xiàn)象，優(yōu)選的技術(shù)方案為，解聚工序中的冷凝器頂加入解聚混合液與阻聚劑混合而成的解聚阻聚劑溶液；所述酯化工序中的冷凝器頂加入油相酯化混合液與阻聚劑混合而成的酯化阻聚劑溶液；所述脫輕工序中的冷凝器頂加入脫輕酯化液與阻聚劑混合而成的脫輕阻聚劑溶液；所述脫重工序中的冷凝器頂加入丙烯酸甲酯成品與阻聚劑混合而成的脫重阻聚劑溶液。自冷凝器頂部噴淋的阻聚劑溶液與氣相冷凝之后的物料混合，防止冷凝后的物料聚合，而且通過(guò)噴淋可以沖刷冷凝器管程中的附著物。
[0009]優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述解聚阻聚劑溶液、酯化阻聚劑溶液、脫輕阻聚劑溶液、脫重阻聚劑溶液中的阻聚劑為選自吩噻嗪、對(duì)苯二酚、對(duì)羥基苯甲醚中的至少一種。上述阻聚劑可溶于丙烯酸及酯的有機(jī)溶劑中，且具有較強(qiáng)的阻聚能力。
[0010]丙烯酸和丙烯酸甲酯的聚合活性較強(qiáng)，對(duì)苯二酚阻聚活性較強(qiáng)，可在高溫條件下的阻聚效果好，在無(wú)氧條件下具有較弱的阻聚能力，吩噻嗪是通過(guò)進(jìn)攻缺電子的丙烯酸及酯自由基生成穩(wěn)定的吩噻嗪自由基。解聚冷凝器中丙烯酸的濃度較高，丙烯酸空間位阻較小，更易受到自由基的進(jìn)攻；另外，對(duì)苯二酚和吩噻嗪在脫重處理中殘留于脫重殘?jiān)信c成品分離，為了進(jìn)一步優(yōu)化解聚工序的阻聚效果，優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述解聚阻聚劑溶液中的阻聚劑為對(duì)苯二酚和吩噻嗪的組合物，所述解聚阻聚劑溶液阻聚劑中對(duì)苯二酚的重量百分比為50?65%，所述解聚阻聚劑溶液中阻聚劑的重量與解聚工序冷凝液重量之比為(I?15):10000ο
[0011]酯化反應(yīng)后丙烯酸的含量降低，為了優(yōu)化酯化工序的阻聚效果，優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述酯化阻聚劑溶液中的阻聚劑為對(duì)苯二酚和吩噻嗪的組合物，所述酯化阻聚劑溶液阻聚劑中對(duì)苯二酚的重量百分比為55?75%，所述酯化阻聚劑溶液中阻聚劑的重量與酯化工序冷凝液重量之比為(I?15): 10000。
[0012]酯化冷凝之后的分層處理使丙烯酸、水等與油相酯化混合液分離，因此脫輕處理的混合物幾乎不含丙烯酸或者含量很少，為了優(yōu)化脫輕步驟的阻聚效果，所述脫輕阻聚劑溶液中的阻聚劑為對(duì)苯二酚和吩噻嗪的組合物，所述脫輕阻聚劑溶液阻聚劑中對(duì)苯二酚的重量百分比為60?80%，所述脫輕阻聚劑溶液中阻聚劑的重量與去醇酯化液重量之比為
(2 ?16):10000ο
[0013]對(duì)苯二酚和吩噻嗪的阻聚性能強(qiáng)于對(duì)羥基苯甲醚，且不易分解，混于成品中不易分離，為了避免阻聚劑的使用影響成品的性能，優(yōu)選的技術(shù)方案為，所述脫重阻聚劑溶液中的阻聚劑為對(duì)羥基苯甲醚，所述脫重阻聚劑溶液中阻聚劑的重量與脫輕酯化液重量之比為(0.5 ?14):10000ο
[0014]優(yōu)選的技術(shù)方案還可以為，所述S3中的無(wú)機(jī)阻聚劑為選自硫酸銅或硫酸亞鐵中的至少一種，所述無(wú)機(jī)阻聚劑的重量為與油相酯化混合液重量之比為(5?30):10000。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:
本發(fā)明丙烯酸甲酯廢油回收工藝通過(guò)采用解聚、酯化、鹽洗、脫輕、脫重的工藝方法對(duì)丙烯酸廢油和丙烯酸甲酯廢油進(jìn)行回收處理，能實(shí)現(xiàn)對(duì)丙烯酸甲酯的高效回收，成品的純度較高，經(jīng)檢測(cè)按照該工藝生產(chǎn)的成品丙烯酸甲酯的純度達(dá)99.4以上。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0017]實(shí)施例1
實(shí)施例1丙烯酸甲酯廢油回收工藝的原料為丙烯酸甲酯廢油和丙烯酸廢油，丙烯酸甲酯廢油組分為丙烯酸40.04%、丙烯酸甲酯20.38%、甲醇8.1%、水2.93%、丙烯酸乙酯0.19%和3-甲氧基丙烯酸甲酯28.36%，丙烯酸廢油的成分為丙烯酸二聚體38.52%、水5.8%、丙烯酸55.68%，丙烯酸甲酯廢油與丙烯酸廢油的投料量之比為7:1，投入過(guò)量的甲醇進(jìn)行解聚反應(yīng)。
[0018]S1:解聚，將丙烯酸甲酯廢油、丙烯酸廢油、酯化酸催化劑和甲醇加入解聚單元，升溫至150°C保溫反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后對(duì)所得解聚混合液進(jìn)行蒸餾，主要成分為丙烯酸甲酯、甲醇和水混合蒸氣經(jīng)冷凝，得解聚混合液；
解聚工序的主反應(yīng)為一分子丙烯酸二聚體解聚為兩分子丙烯酸、丙烯酸和甲醇酯化反應(yīng)生成丙烯酸甲酯；
52:酯化，解聚混合液、甲醇、丙烯酸、酯化酸催化劑升溫至酯化溫度進(jìn)行酯化反應(yīng)，對(duì)酯化所得酯化反應(yīng)液進(jìn)行精餾、蒸氣冷凝、靜置分層，得油相酯化混合液；
采用對(duì)甲苯磺酸作為酯化酸催化劑，酯化工序中主反應(yīng)為甲醇和丙烯酸酯化生成丙烯酸甲酯，副反應(yīng)是丙烯酸甲酯與水加成反應(yīng)生成2-羥基丙酸正丁酯，丙烯酸甲酯與甲醇反應(yīng)生成3-甲氧基丙酸甲酯；
53:鹽洗，將氯化鈉、無(wú)機(jī)阻聚劑溶于水中配置成飽和鹽水，采用飽和鹽水去除油相酯化混料中的甲醇，靜置分層得鹽水母液和去醇酯化液；
54:脫輕，對(duì)去醇酯化液升溫至60°C，在負(fù)壓-0.04MPa下減壓蒸餾，主要成分為甲醇、丙烯酸甲酯和水的餾出蒸汽經(jīng)冷凝、靜置分層得脫輕酯化液；
55:脫重，對(duì)脫輕酯化液升溫至70°C，在負(fù)壓-0.04MPa下減壓蒸餾，主要成分為丙烯酸甲酯的餾出蒸汽經(jīng)冷凝，得丙烯酸甲酯成品。
[0019]鹽水母液的主要成分為除氯化鈉、硫酸銅和水外，還含有甲醇和少量的丙烯酸甲酯，經(jīng)母液回收工序得回收鹽水和回收醇酯，回收鹽水套用至鹽洗工序，回收醇酯套用至解聚工序，母液回收工序?yàn)閷Ⅺ}水母液在70?73°C下常壓蒸餾，得蒸餾殘液和餾出蒸氣，餾出蒸氣經(jīng)冷凝得回收醇酯，蒸餾殘液為回收鹽水。
[0020]解聚工序中的冷凝器頂加入解聚混合液與對(duì)羥基苯甲醚混合而成的解聚阻聚劑溶液；酯化工序中的冷凝器頂加入油相酯化混合液與對(duì)羥基苯甲醚混合而成的酯化阻聚劑溶液；脫輕工序中的冷凝器頂加入脫輕酯化液與對(duì)羥基苯甲醚混合而成的脫輕阻聚劑溶液；脫重工序中的冷凝器頂加入丙烯酸甲酯成品與對(duì)羥基