技术摘要：
本发明提供了一种甲基丙烯酸甲酯粗产品的分离方法及设备，所述方法包括如下步骤：采用中间回流及中间再沸热泵精馏热集成的脱轻塔，将甲基丙烯酸甲酯粗产品气进行脱轻处理；用水对脱轻后的粗产品气进行水洗分液处理，脱除产品气中未反应的甲醛；采用塔顶压缩蒸汽与中沸  全部
背景技术：
甲基丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工原料，主要用于生产有机玻璃(PMMA)、甲 基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(MBS)的单体，也是制造树脂、抗冲改性助剂、塑 料、涂料、粘合剂的主要单体之一，还广泛应用于汽车、建筑材料，光学导光板等电视、电脑 显示屏材料等领域。 目前主流工艺路线有丙酮氰醇(ACH)法、异丁烯法、乙烯法、乙烯基丙酸甲酯 (Alpha)法、改进丙酮氰醇(MGC-ACH)法等。国内甲基丙烯酸甲酯的生产主要采用ACH法，但 该方法存在工艺流程长、使用氢氰酸具有剧毒等缺点。Alpha法技术先进，环境友好、且已投 产装置运行良好，但技术可得性较低。 我国能源资源特点是“贫油、少气、富煤”，随着煤化工产业的蓬勃发展，国内醋酸 甲酯、甲醛等煤化工产品市场已经出现了产能过剩，若将煤基醋酸甲酯和甲醛经由丙酸甲 酯转化为甲基丙烯酸甲酯，可以缓解醋酸、甲醛产能过剩的困境，减少我国对进口石油的依 赖。 近年来国内外许多科研单位开展了以醋酸甲酯、甲醛为原料合成丙烯酸甲酯和甲 基丙烯酸甲酯的研究工作。由于煤基醋酸甲酯和甲醛经由丙酸甲酯(MP)制甲基丙烯酸甲酯 工艺的转化率低，甲基丙烯酸甲酯粗产品(反应产物)中含有大量的未反应丙酸甲酯和甲 醛，以及反应过程所需要的甲醇溶剂和其他副产品组分，若通过常规精馏技术分离甲基丙 烯酸甲酯粗产品气，装置的能耗偏高。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种煤基醋酸甲酯和甲醛经由丙酸甲酯(MP)制备 的甲基丙烯酸甲酯(MMA)粗产品的分离方法及设备，以解决甲基丙烯酸甲酯粗产品气分离 能耗高的技术问题。 一方面，本发明实施例提供了一种甲基丙烯酸甲酯粗产品的分离方法，包括： 通过采用中间回流及中间再沸热泵精馏热集成的脱轻塔，将甲基丙烯酸甲酯粗产 品气进行脱轻处理，轻组分作为原料回收； 用水对脱轻后的粗产品气进行水洗分液处理，脱除产品气中未反应的甲醛； 采用塔顶压缩蒸汽与中间再沸器耦合的单塔热泵精馏，对水洗分液后的水相进行 汽提处理，以回收轻质油相组分； 采用塔顶压缩蒸汽与中间再沸器耦合的单塔热泵精馏，对水洗分液后的油相进行 脱水处理； 将脱水后产品气进行深度脱轻处理，回收轻组分丙酸甲酯作为反应原料，深度脱 5 CN 111574374 A 说　明　书 2/11 页 轻处理后，得到粗甲基丙烯酸甲酯。 可选的，还包括：将粗甲基丙烯酸甲酯进行精制处理，以获得聚合级甲基丙烯酸甲 酯。 可选的，通过采用中间回流及中间再沸热泵精馏热集成的脱轻塔，将甲基丙烯酸 甲酯粗产品气进行脱轻处理，轻组分作为原料回收，包括： 将甲基丙烯酸甲酯粗产品气冷却至预设温度，使产品气以气相状态进脱轻塔；从 脱轻塔的精馏段中部抽出一定数量的饱和蒸汽，经压缩后作为脱轻塔中段换热器的热源， 热交换后产生的凝液经节流后返回精馏段。 可选的，脱轻塔再沸器的热源可采用低压蒸汽； 所述脱轻塔的釜液经循环水冷却，再经泵提压后去水洗塔进行水洗分液。 可选的，采用塔顶压缩蒸汽与中间再沸器耦合的单塔热泵精馏，对水洗分液后的 水相进行汽提处理，以回收轻质油相组分，包括： 从水洗塔的塔釜来的稀甲醛溶液进入汽提塔，以脱除甲醛水溶液中的包括轻酯和 少量甲醇的轻组分； 汽提塔设置了中沸器，将汽提塔塔顶气相压缩升温后，作为汽提塔中沸器的热源， 换热后的汽提塔顶气再经水冷至预设温度，凝液升压后返回水洗塔； 汽提塔再沸器的热源可采用低压蒸汽，汽提塔的釜液经泵提压后去稀甲醛回收系 统。 可选的，采用塔顶压缩蒸汽与中间再沸器耦合的单塔热泵精馏，对水洗分液后的 油相进行脱水处理，包括： 从水洗塔顶来的富甲基丙烯酸甲酯溶液进入脱水塔，以脱除油相中的水； 脱水塔设置有中沸器，将脱水塔塔顶气相压缩升温后，作为脱水塔中沸器的热源， 经过脱水塔中沸器换热后的脱水塔顶气再经水冷至预设温度入回流罐，水相升压后返回水 洗塔，油相升压后作为回流返塔； 脱水塔再沸器的热源可采用低压蒸汽，脱水塔的釜液经泵提压后去进行深度脱轻 处理，回收轻组分丙酸甲酯。 可选的，将脱水后产品气进行深度脱轻处理，回收轻组分丙酸甲酯作为反应原料， 包括： 从脱水塔来的富甲基丙烯酸甲酯溶液进入丙酸甲酯回收塔，以脱除轻组分； 丙酸甲酯回收塔为负压操作，塔顶蒸汽经水冷至预设温度入回流罐，凝液一部分 作为回流，另一部分作为反应原料回收丙酸甲酯组分返回制备甲基丙烯酸甲酯的反应器； 丙酸甲酯回收塔再沸器热源为脱轻塔塔顶压缩后升温的蒸汽，两塔构成双塔耦合 热泵系统； 丙酸甲酯回收塔的釜液经泵提压后去甲基丙烯酸甲酯精制塔系统。 另一方面，本发明实施例提供了一种甲基丙烯酸甲酯粗产品的分离设备，包括： 脱轻塔系统，其用于将甲基丙烯酸甲酯粗产品气进行脱轻处理，轻组分作为原料 回收；其中，脱轻塔采用中间回流及中间再沸热泵精馏热集成进行脱轻处理； 水洗塔，其用于用水对脱轻后的粗产品气进行水洗分液处理，脱除产品气中未反 应的甲醛； 6 CN 111574374 A 说　明　书 3/11 页 汽提塔系统，其用于对水洗塔分液后的水相进行汽提处理，以回收轻质油相组分； 其中汽提塔采用其塔顶压缩蒸汽作为汽提塔中沸器的热源； 脱水塔系统，其用于对水洗分液后的油相进行脱水处理；其中脱水塔采用其塔顶 压缩蒸汽作为脱水塔中沸器的热源； 丙酸甲酯回收塔系统，其用于将脱水后产品气进行深度脱轻处理，回收轻组分丙 酸甲酯作为反应原料，深度脱轻处理后，得到粗甲基丙烯酸甲酯。 可选的，还包括：甲基丙烯酸甲酯精制塔系统，其用于将粗甲基丙烯酸甲酯进行精 制处理，以获得聚合级甲基丙烯酸甲酯。 可选的，所述脱轻塔系统包括： 脱轻塔； 脱轻塔中段换热器，其热流体侧入口通过脱轻塔中段压缩机与所述脱轻塔的精馏 段中部连接，以抽出一定数量的饱和蒸汽，经压缩后作为热源，所述脱轻塔中段换热器热流 体侧的出口经脱轻塔中段节流阀连接所述脱轻塔的精馏段，以使热交换后产生的凝液经节 流后返回精馏段；所述脱轻塔中段换热器冷流体侧与所述脱轻塔提馏段连接。 可选的，所述脱轻塔系统还包括： 脱轻塔再沸器，其热流体侧可采用低压蒸汽为热源，其冷流体侧与所述脱轻塔再 沸器的塔釜连接，以对釜液加热； 所述脱轻塔的塔釜依次通过脱轻塔釜液水冷器和第一泵连接所述水洗塔，以使脱 轻塔的釜液经循环水冷却，再经泵提压后去水洗塔进行水洗分液处理。 可选的，所述汽提塔系统包括： 汽提塔，其连接所述水洗塔的塔釜，以脱除从水洗塔的塔釜来的稀甲醛溶液中的 包含轻酯和少量甲醇的轻组分； 汽提塔中沸器，其热流体侧的入口通过汽提塔顶气压缩机与所述汽提塔顶连接， 以将汽提塔塔顶气相压缩升温后，作为汽提塔中沸器的热源，所述汽提塔中沸器热流体侧 的出口依次通过汽提塔顶水冷器、汽提塔回流罐和第二泵连接所述水洗塔，以使换热后的 汽提塔顶气再经水冷至预设温度，凝液升压后返回水洗塔； 汽提塔再沸器，其热流体侧的热源可采用低压蒸汽，以对经过冷流体侧循环的汽 提塔的釜液加热； 所述汽提塔的塔釜通过第六泵连接稀甲醛回收系统，以使汽提塔的釜液经第六泵 提压后去稀甲醛回收系统。 可选的，所述脱水塔系统包括： 脱水塔，其连接水洗塔塔顶，以脱除从水洗塔顶来的富甲基丙烯酸甲酯溶液中的 水； 脱水塔中沸器，其热流体侧入口通过脱水塔顶气压缩机与所述脱水塔顶连接，以 将脱水塔塔顶气相压缩升温后，作为脱水塔中沸器的热源，所述脱水塔中沸器热流体侧的 出口经过脱水塔顶水冷器与脱水塔回流罐连接，以使经过脱水塔中沸器换热后的脱水塔顶 气再经水冷至预设温度入脱水塔回流罐，所述脱水塔中沸器冷流体侧连接脱水塔中部，以 将冷流体升温部分汽化后返塔；脱水塔回流罐通过第三泵连接所述脱水塔，以将油相升压 后回流返塔，脱水塔回流罐通过第四泵连接所述水洗塔，以将水相升压后返回水洗塔； 7 CN 111574374 A 说　明　书 4/11 页 脱水塔再沸器，其热流体侧的热源可采用低压蒸汽，以对经过冷流体侧循环的脱 水塔的釜液加热； 所述脱水塔的塔釜通过第五泵连接丙酸甲酯回收塔系统的丙酸甲酯回收塔，以使 脱水塔的釜液经第五泵提压后去进行深度脱轻处理，回收轻组分丙酸甲酯。 可选的，丙酸甲酯回收塔系统包括： 丙酸甲酯回收塔，连接脱水塔系统的所述脱水塔的塔釜，以脱除从所述脱水塔来 的富甲基丙烯酸甲酯溶液中的轻组分； 丙酸甲酯回收塔为负压操作，塔顶蒸汽经水冷至预设温度入回流罐，凝液一部分 作为回流，另一部分作为反应原料回收丙酸甲酯组分返回制备甲基丙烯酸甲酯的反应器； 丙酸甲酯回收塔再沸器，其热流体侧的入口通过脱轻塔顶气压缩机与脱轻塔顶连 接，以将脱轻塔塔顶压缩后升温的蒸汽作为丙酸甲酯回收塔再沸器热源，丙酸甲酯回收塔 与脱轻塔构成双塔耦合热泵系统； 丙酸甲酯回收塔的塔釜经第七泵连接甲基丙烯酸甲酯精制塔系统。 本发明实施例提供的甲基丙烯酸甲酯粗产品的分离方法，通过采用中间回流及中 间再沸热泵精馏热集成技术、塔顶蒸汽与中间再沸器耦合的单塔热泵精馏等系列节能技术 后，可以显著降低装置能耗。 附图说明 为了更清楚地说明本发明