甲基丙烯酸聚乙二醇甲醚酯合成及年产3000t生产装置设计开题报告

1. 研究目的与意义

目的：采用直接酯化法工艺，以聚乙二醇单甲醚（M=1000）和甲基丙烯酸为主要原料，在酸催化剂与脱水剂、阻聚剂作用下，完成甲基丙烯酸聚乙二醇甲醚酯合成工艺。

意义：实现甲基丙烯酸聚乙二醇甲醚的工业化生产。

2. 国内外研究现状分析

在我国国内研究中，对甲基丙烯酸聚乙二醇甲醚酯同类物的合成（例如丙烯酸甲氧基乙酯，甲基丙烯酸β-乙氧基乙酯，甲基丙烯酸聚氧乙烯酯等）有了较为广泛和充分的研究。

对于甲基丙烯酸聚乙二醇甲醚酯的合成工艺的研究，一般采用甲醇作为起始原料，催化剂选用氢氧化钾，与环氧乙烷开环缩合制得聚乙二醇单甲醚，使用对甲苯磺酸作为催化剂，使其与甲基丙烯酸发生酯化反应。

但由于对甲苯磺酸溶于反应体系中，同时反应原料聚乙二醇甲醚及产品都可以在水中溶解 ，导致对甲苯磺酸不能采用常规的碱中和水洗的方式去除，致使聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯的产量不稳定。所以目前研究主要集中在选用合适的固体超强酸来代替对甲苯磺酸作为催化剂使用。

3. 研究的基本内容与计划

① 进行催化剂、脱水剂、阻聚剂研究，筛选出适宜的酸催化剂、共沸脱水剂和阻聚剂。② 以聚乙二醇甲醚和甲基丙烯酸为主要原料，在确定的共沸脱水剂、催化剂和阻聚剂作用下，进行直接酯化反应工艺研究，确定甲基丙烯酸聚乙二醇甲醚酯合理的工艺流程和工艺参数。③ 确定适宜的产品后处理工艺流程与工艺参数，制得无色至淡黄色50％的水溶液产品，酸值小于70mgKOH/g，并对反应产物进行分析表征。④完成3000t/a甲基丙烯酸聚乙二醇甲醚酯生产装置概念设计。

4. 研究创新点

本实验选用新型的酸催化剂，以求提高甲基丙烯酸聚乙二醇甲醚酯的产量，同时完成3000t/a级的生产装置设计。