[发明专利]一种裂解丙烯酸重组分生成丙烯酸的方法

说明书

本发明涉及一种裂解丙烯酸重组分重新生成丙烯酸的方法，以丙烯酸副产重组分为原料，以磁性固体酸SO₄^2‑/Ni_xFe_3‑xO₄‑ZrO₂为催化剂，低温下实现丙烯酸副产重组分中二聚体的解聚，回收丙烯酸，残液通过磁场回收其中的磁性固体酸催化剂。丙烯酸重组分中丙烯酸二聚体一步裂解率可达95％以上，丙烯酸收率高可达85％。磁性固体酸催化剂回收率达95％。具有生产成本低、节能环保、产物易分离等优势。磁性固体酸通过磁场分离回用，克服了均相催化剂回收困难的问题。

技术领域

本发明涉及一种裂解丙烯酸重组分重新生成丙烯酸的方法。特别是涉及一种通过超强磁性固体酸催化剂催化丙烯酸重组分裂解，回收丙烯酸的方法。

背景技术

工业上在催化剂存在下通过丙烯/丙烯醛气相氧化制备含有丙烯酸的气体。含有丙烯酸的气体经过溶剂吸收为液态丙烯酸溶液，通过对丙烯酸溶液的精馏获得丙烯酸产品，纯化过程中除去具有高沸点的杂质。含有高沸点杂质的液体在行业内称为丙烯酸重组分通常外排处理，其主要成分包含丙烯酸5-20wt％，丙烯酸二聚体10-60wt％，醋酸1-10wt％、马来酸酐1-10wt％、糠醛1-5wt％、苯甲醛1-5wt％、巴豆酸1-10wt％、对甲氧基苯酚0.1-5wt％。

其中丙烯酸和丙烯酸二聚体存在较高的回收价值。常见的回收方法为高温裂解法和酸催化法。(1)高温裂解法，在回收丙烯酸的同时产生大量焦油造成分解器结垢，传热效果变差，最终导致资源回收率低。(2)酸催化法：利用硫酸、对甲苯磺酸、甲磺酸等均相催化剂进行高温裂解，但上述均相催化剂存在催化剂不能回收和设备腐蚀性大等问题；因此，开发出一种易回收且对设备不腐蚀的重组分裂解催化剂具有重要意义。

中国公开专利CN1046324A公开一种方法采用在110-150℃下加工艺水进行丙烯酸重组分中丙烯酸的回收，该方法加入工艺水量是丙烯酸重组分的1.5-5倍，能耗很高，回收的物料精制时也需要大量能耗。

中国公开专利CN1140162A公开了一种无催化剂下热裂解回收丙烯酸重组分中丙烯酸的方法，该种高温裂解法导致裂解产物粘度过高不能使用管道输送，同时过高的粘度导致不溶性焦油沉淀导致裂解反应器壁上结垢，降低裂解产率。

中国公开专利CN1938256A公开了一种低压裂解回收丙烯酸重组分的方法，裂解所需时间在10小时以上。

中国公开专利CN102516061A使用常减压蒸馏及螺杆挤出机处理丙烯酸重组分，裂解温度高，设备材质要求高。

日本专利JP-05025086公开一种使用硫酸作为催化剂裂解回收丙烯酸重组分的方法，对设备材质要求高，且无法回收催化剂。

日本专利JP-03178949公开一种采用固态酸沸石作为裂解催化剂裂解回收丙烯酸重组分的方法，催化剂无法回收。

因此，需要寻求一种可以容易回收的且对设备腐蚀性较小，可以在低温下裂解丙烯酸重组分中二聚体的催化剂。

发明内容

本发明的目的是提供一种裂解丙烯酸重组分重新生成丙烯酸的方法，采用新型磁性固体酸催化剂，在低温下实现丙烯酸二聚体的解聚，避免了传统工艺产生焦油、转化率低、副产物多、催化剂腐蚀性强、反应条件苛刻等问题，具有生成成本低、节能环保、产物易分离、催化剂可回收使用等优势。

为实现以上发明目的，本发明的技术方案如下：