[发明专利]一种合成丙烯酸的方法

权利要求书

1.一种合成丙烯酸的方法，其特征在于：

乙酸和甲醛于2个以上依次串连的固定床反应器中进行反应，于每一个固定床反应器中均通入甲醛水溶液原料，所说的甲醛水溶液分成2股以上依次分别进入各反应器；仅于第一个固定床反应器中通入乙酸原料；即乙酸原料和甲醛水溶液原料首先通入第一个固定床反应器中进行反应，上一个固定床反应器的产物与甲醛水溶液原料再通入下一级固定床反应器中进行反应，最后一个固定床反应器的产物进入气液分离塔进行气液分离，分离后的液相产物再进入共沸脱水塔脱水，脱水后的产物经醋酸分离塔分离得到丙烯酸和含乙酸的料液，含乙酸的料液作为乙酸原料返回至第一个固定床反应器中进行合成丙烯酸的反应；

固定床反应器中装填有羟醛缩合催化剂；乙酸原料为乙酸或其含水溶液；

在羟醛缩合催化剂存在的条件下，固定床反应器中，乙酸原料与甲醛水溶液接触反应得到含有丙烯酸的产物。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述缩合催化剂包括：VPO催化剂，含有金属掺杂的VPO催化剂，金属磷酸盐催化剂，金属焦磷酸盐催化剂，氢型分子筛催化剂，碱金属或碱土金属氧化物催化剂中的一种或二种以上；

所述VPO催化剂为VPxOy，x＝0.5-3，y为满足各元素(V和P)价态的合适值；

所述金属掺杂VPO催化剂，金属磷酸盐催化剂或金属焦磷酸盐催化剂中金属包括：Sc,Y,La,Ce,Pr,Hf,Nb,Ta,Mo,W,Fe,Co,Ni,Cu,Sn,Bi；质量掺杂量为金属掺杂VPO催化剂的1–30％；

除氢型分子筛催化剂之外的所述催化剂中不含或还可含有载体，其含量为5-95wt％；所述载体选自：SiO₂,Al₂O₃,SiC，MgO中的一种或多种的混合物。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所说的过程I中，各固定床反应器中乙酸与甲醛的摩尔比为(5-20)：1；

反应温度为280–450℃；

反应压力为0.05–5MPa；

乙酸与甲醛之和的质量空速为0.5-5.0h^-1；

所述乙酸或乙酸含水溶液中乙酸的质量分数为30-99.9％；

所述甲醛水溶液中甲醛的质量分数为5-99.9％。

4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于：

所说的过程I中，各固定床反应器中乙酸与甲醛的摩尔比为(10-20)：1；

所说反应温度为：280–400℃；

反应压力为：0.05–3MPa；

乙酸与甲醛之和的质量空速为：0.5–3.0h^-1；

所述乙酸含水溶液中乙酸的质量分数为30-80％；

所述甲醛水溶液中甲醛的质量分数为5-60％。

5.用于实施权利要求1-4中任一项所述方法的装置，包括反应设备和用于分离过程的设备，所述的反应设备为固定床反应器，所说的用于分离过程的设备至少包括气液分离、脱水和分离得到丙烯酸的设备，所说的可分离得到丙烯酸的设备的脱丙烯酸后物料与所说的反应设备通过管线相连。

6.根据权利要求5的装置，其中，所说的反应过程的反应设备为多个单独的反应器串联组成，在第一个反应器有乙酸进料口，每个单独的反应器具有甲醛进料口。

7.根据权利要求5的装置，其中，所说的可分离得到乙酸的设备之后，还有乙酸处理塔以除去乙酸中的水和其他非乙酸产物,并且乙酸处理塔与过程的反应设备相连。

8.根据权利要求5的装置，其中，所说的用于分离过程的设备中，还有精馏塔以除去沸点低于丙烯酸的杂质组分。