一种采用反应精馏技术生产甲酸的方法

摘要

本发明公开了一种采用反应精馏技术生产甲酸的方法，该方法首先将甲酸甲酯与部分原料水在水解反应器中进行均相反应，反应产物经过闪蒸后分别将汽相物料和液相物料送至第一精馏塔的中上部和中下部，另一部分原料水从塔顶加入，在第一精馏塔的汽液相进料位置之间侧线采出富含甲醇的物料进入第二精馏塔进行深度分离，产品甲酸和甲醇分别在两座精馏塔底获得。该方法在第一精馏塔内最大限度地促进了水解反应并抑制了酯化反应，可实现较高的单程水解转化率，在水酯进料摩尔比2-4:1的条件下单程转化率可从20%提高至40-55%，甲酸甲酯循环量及能量消耗均显著降低，整体工艺可节能20-30%左右，可实现显著的经济效益。

主权项

一种以甲酸甲酯为原料采用反应精馏技术生产甲酸的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：（1）根据生产任务要求确定单位时间需处理的新鲜甲酸甲酯原料的流量，按水酯进料摩尔比2‑4:1计算需要的总原料水的流量；（2）新鲜甲酸甲酯原料通过甲酸甲酯原料泵送至甲酸甲酯原料加热器加热到80‑120℃后送入反应器，原料水通过输水泵送至原料水加热器也加热到80‑120℃后分为第一精馏塔原料水与反应器原料水，第一精馏塔原料水与反应器原料水比例为0.5‑2:1；反应器原料水送入反应器，第一精馏塔原料水送入第一精馏塔从上向下第3‑7块理论板处；（3）新鲜甲酸甲酯原料、后续工艺循环返回的循环甲酸甲酯物料和反应器原料水在反应器压力0.5‑1.5MPa 下发生水解反应，水解产物送至闪蒸罐，闪蒸罐在压力0.1‑0.5MPa、温度50‑100℃下加热汽化后形成汽相物料和液相物料；汽相物料和液相物料分别送至第一精馏塔从上向下的第6‑10和第14‑18块理论板处；第一精馏塔理论板数为20‑30块，操作压力为0‑0.3MPa，侧线采出口设在第一精馏塔从上向下第10‑14块理论板处；调节一塔再沸器加热蒸汽的流量，控制第一精馏塔的塔底温度110‑160℃，使第一精馏塔的塔底为不含甲酸甲酯和甲醇的纯甲酸水溶液；甲酸水溶液从第一精馏塔的塔底排出；第一精馏塔内上升蒸汽进入一塔冷凝器，冷凝后按回流比为1‑4进行操作；塔顶获得未水解的甲酸甲酯送至循环甲酸甲酯物料泵，侧线采出富含甲醇的汽相物料送入第二精馏塔；（4）将第一精馏塔侧线采出的汽相物料送入第二精馏塔从上向下第10‑16块理论板处；第二精馏塔理论板数为20‑30块，操作压力为0‑0.3MPa；调节二塔再沸器加热蒸汽的流量，控制第二精馏塔的塔底温度70‑120℃，使第二精馏塔的塔底为不含甲酸甲酯的纯甲醇水溶液；甲醇水溶液从第二精馏塔的塔底排出；第二精馏塔内上升蒸汽进入二塔冷凝器，冷凝后按回流比为1‑4进行操作，第一精馏塔侧线带出的甲酸甲酯和在第二精馏塔中再酯化生成的甲酸甲酯从第二精馏塔的塔顶送至循环甲酸甲酯物料泵，与第一精馏塔塔顶获得的未水解的甲酸甲酯混合，形成循环甲酸甲酯物料；（5）循环甲酸甲酯物料泵将第一精馏塔和第二精馏塔塔顶送来的循环甲酸甲酯物料送至循环甲酸甲酯物料加热器加热到80‑120℃后送入反应器，和反应器原料水以及新鲜甲酸甲酯原料混合在反应器压力0.5‑1.5MPa下发生水解反应，水解产物送至闪蒸罐。