Brevet FR3012139A1 — publié le 20150424

UNITE D'ESTERIFICATION POUR LA PRODUCTION DE METHACRYLATE DE METHYLE BRUT, PROCEDE D'ESTERIFICATION UTILISANT LADITE UNITE ET INSTALLATION COMPRENANT LADITE UNITE [Domaine de l'invention] [0001] La présente invention concerne un procédé industriel continu pour la production de méthacrylate de méthyle (MMA). Elle concerne plus particulièrement une étape d'un tel procédé industriel et particulièrement l'étape d'estérification. La présente invention concerne plus précisément une unité d'estérification améliorée pour la production de méthacrylate de méthyle (MMA) brut à partir de méthacrylamide, également nommé "MAM" (ou "MACRYDE"). [0002] En termes généraux, le méthacrylate de méthyle est généralement produit par le procédé utilisant la cyanohydrine d'acétone. De l'acide cyanhydrique est tout d'abord synthétisé, puis il est mis en réaction avec de l'acétone pour former de la cyanohydrine d'acétone. Enfin, la cyanohydrine d'acétone est mélangée avec de l'acide sulfurique pour former du méthacrylamide. Cet amide est mis en réaction avec du méthanol pour former du méthacrylate de méthyle. Le sous-produit principal de ce procédé est la sortie d'acide résiduaire de l'estérification. Le méthacrylate de méthyle brut est récupéré à partir de l'unité d'estérification. [0003] L'invention concerne plus particulièrement une unité améliorée pour la production d'une réaction d'estérification optimisée de méthacrylamide avec au moins un réactif pour former du méthacrylate de méthyle. L'invention concerne également un procédé d'estérification utilisant ladite unité et une installation pour la production continue de méthacrylate de méthyle (MMA) comprenant ladite unité d'estérification. [État de la technique] [0004] Un certain nombre de procédés commerciaux sont utilisés pour préparer un monomère choisi parmi l'acide méthacrylique MAA et/ou le méthacrylate de méthyle MMA. Un de ces procédés consiste en la préparation d'un tel monomère à partir de cyanohydrine d'acétone (ACH). Un tel procédé est décrit par exemple dans la demande de brevet US2010/0069662. Selon d'acétone ACH est hydrolysée par de de l'acide la cyanohydrine sulfurique pour ce procédé, produire un mélange d'hydrolyse d'a-hydroxyisobutyramide (également nommé "HIBAM"), son ester de sulfate, d'asulfatoisobutyramide également nommé "SIBAM", de 2-méthacrylamide MAM et d'acide méthacrylique MAA. Le mélange d'hydrolyse ainsi produit est ensuite converti thermiquement, dans un réacteur de 10 conversion thermique chauffé, en un mélange comprenant principalement du 2-méthacrylamide MAM et une petite quantité de MAA. [0005] La cyanohydrine d'acétone ACH est soumise à une amidification pour produire du 2-méthacrylamide (également nommé 15 "MACRYDE"). [0006] Le MAM (MACRYDE) peut être utilisé pour produire du MMA par réaction d'estérification avec du méthanol, ou il peut être utilisé pour produire du MAA par réaction d'hydrolyse avec de l'eau. 20 [0007] Le méthacrylate de méthyle MMA est principalement utilisé pour produire un polymère tel que le polyméthacrylate de méthyle (également nommé "PMMA") qui a de multiples applications, tel que par exemple dans le domaine automobile, des transports, aérospatial, photovoltaïque, informatique, des télécommunications, 25 de l'énergie éolienne ou du bâtiment. Le ,MMA peut également être utilisé pour produire d'autres méthacrylates par transestérification. [0008] L'étape d'estérification suit l'étape d'amidification et la section d'amidification fournit du méthacrylamide (MAM) dans un 30 excès d'acide sulfurique à l'unité d'estérification. [0009] La demande de brevet US 2010/029881 décrit un procédé de préparation de méthacrylate d'alkyle, comprenant en tant qu'étapes la préparation de cyanohydrine d'acétone ; la mise en contact de la cyanohydrine d'acétone avec un acide inorganique pour obtenir un méthacrylamide ; la mise en contact du méthacrylamide avec un alcool en présence d'un acide inorganique dans un réacteur pour obtenir un méthacrylate d'alkyle. Dans ce document, l'étape d'estérification est obtenue par une unité d'estérification comprenant au moins un réacteur ou de préférence deux réacteurs. Le document décrit un mode de réalisation préféré comprenant deux réacteurs. Le premier réacteur comprend une entrée dans la région supérieure pour l'eau et le solvant organique, l'amide et l'alcool, et une entrée dans la région inférieure du réacteur pour l'alcool. Pour cela, une ligne de solvant qui conduit l'eau et le solvant organique et une ligne d'amide connectée à une section d'amidification débouchent dans le réacteur. [0010] Le premier réacteur est connectée à un autre réacteur par le biais d'une ligne de vapeur d'ester et à la ligne d'alcool à la fois au fond et en haut. Cette autre réacteur est également connectée à la ligne d'alcool à la fois au fond et en haut. La ligne de vapeur d'ester est connectée à la région supérieure du second réacteur et débouche dans le fond d'une colonne. Par ailleurs, une ligne d'acide sulfurique dilué est présente dans la région supérieure de cet second réacteur. Une telle installation d'estérification n'est pas tout à fait satisfaisante en raison du rendement de la réaction et de la qualité du MMA brut produit. [0011] Les marchés du MMA et du MAA sont extrêmement sensibles aux coûts. Une légère amélioration du rendement du procédé peut 25 résulter en un avantage significatif sur le marché. [Problème technique] [0012] La présente invention a pour objectif d'éviter au moins un des inconvénients de l'état de la technique. 30 [0013] Il existe en effet un besoin continu pour un équipement et un procédé pour la production de méthacrylate de méthyle (MMA) brut permettant notamment d'augmenter le rendement à plus de 95 % et de préférence à plus de 97 %, ce qui signifie que la teneur en composés organiques des acides résiduaires est faible. Les acides 35 résiduaires sont le sous-produit principal de l'étape d'estérification. En même temps, l'équipement pour la production de MMA brut doit produire du MMA brut d'une qualité plutôt bonne, ce qui signifie que la concentration en MMA du MMA brut doit être plutôt élevée et de préférence de 50 % en poids à 80 % en poids. Par ailleurs, un autre objet de la présente invention est de proposer un équipement pour la production de méthacrylate de méthyle à partir de méthacrylamide d'une manière fiable, c'est-à-dire sans arrêt imprévu de l'estérification en raison d'un encrassement par des polymères. En résultat, l'unité d'estérification et le procédé d'estérification proposés présentent un rendement amélioré et sont entièrement fiables. [0014] Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une unité d'estérification pour la production de méthacrylate de méthyle brut à partir de méthacrylamide (MAM) et au moins de méthanol et d'eau, comprenant plusieurs réacteurs chaque réacteur ayant une partie supérieure et une partie inférieure, et les réacteurs étant agencés en série de manière à ce qu'il y ait un écoulement à contre-courant entre la phase gazeuse et la phase liquide, la phase liquide s'écoulant du premier réacteur (1) vers le dernier réacteur (N ou (N+1)), et la phase gazeuse s'écoulant du dernier réacteur vers le premier réacteur, - le premier réacteur de la série comprenant : - des entrées latérales de méthacrylamide, de méthanol et d'eau, au moins une sortie de phase liquide située au fond de la partie inférieure, - le dernier réacteur comprenant une entrée latérale de vapeur située dans la partie inférieure, - et chaque réacteur comprenant également : - au moins une sortie de phase gazeuse située en haut de la partie. supérieure, - au moins_ une entrée de phase gazeuse dans la partie inférieure, les réacteurs étant connectés de manière à ce que la sortie de phase gazeuse du réacteur n+1 soit reliée à l'entrée de phase gazeuse du réacteur n, - au moins une entrée latérale de phase liquide située dans la partie inférieure, les réacteurs étant connectés de manière à ce que la sortie de phase liquide du réacteur n soit reliée à l'entrée latérale de phase liquide du réacteur n+1, - au moins une autre entrée latérale de phase liquide située dans la partie inférieure, la sortie de phase liquide du réacteur n étant reliée à ladite autre entrée latérale de phase liquide dudit réacteur n. [0015] Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le deuxième et/ou le troisième réacteur de la série comprennent une entrée de phase liquide dans la partie inférieure, alimentée par du méthanol, - chaque réacteur comprend un distributeur de phase gazeuse situé dans la partie inférieure dudit réacteur, - le distributeur de phase gazeuse comprend un tuyau disposé horizontalement depuis la paroi latérale du réacteur jusqu'au centre, avec à son extrémité au moins trois buses dans la phase liquide, - ladite unité comprend un réacteur supplémentaire (N+1) 'comprenant - au moins une première et une seconde entrée latérale de phase liquide situées dans la partie inférieure, - au moins une sortie de phase gazeuse située en haut de la partie supérieure, - au moins une sortie de phase liquide située au fond-de la partie inférieure, - au moins une entrée latérale de vapeur située dans la partie inférieure, - ledit réacteur supplémentaire N+1 étant connecté en parallèle au dernier réacteur N de la série de manière à ce que ledit réacteur supplémentaire N+1 soit relié alternativement (par une vanne) à l'avant-dernier réacteur N-1, sa sortie de phase gazeuse étant reliée à l'entrée latérale de phase gazeuse dudit avant-dernier réacteur, et la sortie de phase liquide dudit avant-dernier réacteur N-1 étant reliée à la première entrée de phase liquide du réacteur N+1 ; la sortie de phase liquide dudit réacteur N+1 étant reliée à sa seconde entrée latérale de phase liquide, - ladite unité comprend un moyen de séparation pour séparer l'acide méthacrylique du méthacrylate de méthyle (MMA) brut, ledit moyen de séparation étant connecté à la sortie de phase gazeuse du premier réacteur, - ledit moyen de séparation comprend : - un premier condensateur partiel ( Préparation de cyanure d'hydrogène HCN [0025] Tout d'abord (étapes S1 et S2), de l'HCN est produit dans une première unité 110, à partir d'un mélange d'un gaz contenant du méthane, d'ammoniac et d'air éventuellement enrichi avec de l'oxygène. Un mélange de réactifs gazeux est préparé (étape S1) et introduit (étape S2) dans un réacteur de type Andrussow comprenant des gazes catalytiques à base de gazes de platine/rhodium. Le mélange de gaz passe sur les gazes catalytiques et réagit à une température comprise entre 750 °C et 1 250 °C, et de préférence entre 1 000 °C et 1 200 °C, pour former HCN. L'air enrichi en oxygène permet d'augmenter la productivité et de réduire la consommation de méthane. L'HCN produit est rapidement refroidi et traité pour éviter la polymérisation d'HCN. Pour cela, l'ammoniac avec de l'acide dans une colonne distillation pour qui n'a pas réagi est absorbé par réaction 15 sulfurique, et l'HCN est absorbé et stabilisé d'absorption, puis distillé dans une colonne de atteindre une pureté de 99,5 % en poids. Préparation de cyanohydrine d'acétone ACH [0026] L'HCN ainsi synthétisé est ensuite mélangé avec de l'acétone 20 (C3H60), dans une unité 120 conçue ,pour la production de cyanohydrine d'acétone ACH (étape S3). La cyanohydrine d'acétone brute obtenue est ensuite purifiée par distillation. Amidification de la cyanohydrine d'acétone [0027] Une troisième unité 130 de l'installation est prévue pour 25 l'amidification de la cyanohydrine d'acétone. Une telle amidification d'ACH nécessite deux étapes S4 et S5 pour la production de 2-méthacrylamide (également nommé "MACRYDE" dans la description suivante). [0028] Tout d'abord, à l'étape S4, de l'acide sulfurique (H2SO4) est 30 ajouté en excès en comparaison de la cyanohydrine d'acétone ACH. Par exemple, le rapport molaire H2SO4/ACH est compris entre 1,2 et 2, de préférence entre 1,25 et 1,8,, et de manière davantage préférée entre 1,3 et 1,6. [0029] Cette première réaction ayant lieu est une réaction d'hydrolyse d'ACH par l'acide sulfurique (H2SO4), qui donne un sel intermédiaire, nommé SIBAM (pour a-sulfatoisobutyramide). Cette réaction est la suivante : (CH3)2COHCN + H2SO4 (CH3)2COSO3HCONH2 (1) Cyanohydrine d'acétone (ACH) a-sulfatoisobutyramide (SIBAM) [0030] Cette réaction est rapide et exothermique. La température 10 est comprise entre 80°C et 110°C et la pression est proche de la pression atmosphérique. [0031] La seconde réaction (étape S5) est une réaction lente et endothermique. Elle a lieu à pression atmosphérique et dans une plage de température comprise entre 110 °C et 165 °C, de 15 préférence entre 125 °C et 150 °C et de manière davantage préférée entre 130 °C et 145 °C. Cette réaction est une réaction de cuisson qui dure entre 3 et 16 minutes. Cette réaction est la suivante : (CH3) 2COSO3HCONH2 CH2C (CH3) CONH2 + H2SO4 (2) 20 a-sulfatoisobutyramide (SIBAM) 2-méthacrylamide (MACRYDE) [0032] De nombreux autres sous-produits se forment pendant les réactions de synthèse. La réaction secondaire principale est décrite ci-dessous. 25 [0033] La première réaction d'hydrolyse d'ACH par une petite quantité d'eau peut créer une quantité significative d'HIBAM (ahydroxyisobutyramide). Une telle réaction est très rapide. Cette réaction est la suivante : (CH3)2COHCN + H2O, (cH3)2coHcoNH2 (3) 30 Cyanohydrine d'acétone (ACH) oc-hydroxyisobutyramide (HIBAM) [0034] Lors de la seconde étape S5, l'HIBAM peut également créer du MACRYDE, mais cette réaction est très lente. Il y a par conséquent une grande quantité d'HIBAM non transformé à la fin de l'étape d'amidification S5. La réaction est la suivante (CH3)2COHCONH2 CH2C(CH3)CONH2 + H2O (4) a-hydroxyisobutyramide (HIBAM) méthacrylamide (MACRYDE) [0035] L'hydrolyse de l'HIBAM peut créer de l'HIBA (acide ahydroxyisobutyrique). (CH3)2COHCONH2, H2SO4 + H2O , (CH3)2COHCOOH + NH4HSO4 (5) a-hydroxyisobutyramide (HIBAM) acide a-hydroxyisobutyrique (HIBA)+ 10 bisulfate d'ammonium [0036] En même temps, une quantité significative d'acide méthacrylique MAA est produite par l'hydrolyse de SIBAM par l'eau. Cette réaction est la suivante : 15 (CH3) 2COSO3HCONH2 + H2O CH2C (CH3) COOH + NH4HSO4 (6) a-sulfatoisobutyramide (SIBAM) acide méthacrylique (MAA) + bisulfate d'ammonium [0037] Le mélange de MACRYDE et de MAA, également nommé mélange 20 comprenant du 2-méthacrylamide, obtenu après l'amidification est ensuite soit hydrolysé (étape S7), par ajout d'eau au mélange de MACRYDE, soit estérifié (étape S6), par ajout de méthanol au mélange de MACRYDE. Estérification 25 [0038] Les composants obtenus après l'amidification, à savoir le méthacrylamide et l'acide méthacrylique, sont estérifiés par l'unité 150 de l'installation, afin d'obtenir du méthacrylate de méthyle MMA. La réaction d'estérification (étape S6) est réalisée par mélange desdits composants avec du méthanol (CH3OH). 30 [0039] Les réactions principales sont les deux ci-dessous CH2C (CH3) CONH2, H2SO4 + CH3OH CH2C (CH3) COOCH3 + NH4HSO4 (7) méthacrylamide (MACRYDE) + méthanol méthacrylate de méthyle (MMA) + bisulfate d'ammonium 35 CH2C(CH3)COOH + CH3OH CHIC (CH3) COOCH3 + H2O (8) acide méthacrylique (MAA) + méthanol méthacrylate de méthyle (MMA) Hydrolyse [0040] Les composants obtenus après l'amidification peuvent également être hydrolysés par mélange de ceux-ci avec de l'eau (étape S7). Une telle réaction d'hydrolyse permet d'obtenir de l'acide méthacrylique selon la réaction suivante : CH2C (CH3) CONH2, H2SO4 + H2O CH2C (CH3) COOH + NH4HSO4 (9) méthacrylamide (MACRYDE) acide méthacrylique (MAA) + bisulfate d'ammonium Purification du MMA ou MAA brut obtenu [0041] Le méthacrylate de méthyle MMA brut obtenu après l'estérification (S6) ou l'acide méthacrylique MAA brut obtenu après l'hydrolyse (S7) est ensuite purifié (étape S8) par un procédé classique connu dans l'état de la technique, afin d'éliminer les composés résiduels. [0042] L'H2SO4 résiduaire issu de l'estérification ou de l'hydrolyse 20 peut être utilisé pour produire du sulfate d'ammonium ou peut être régénéré pour produire de l'acide sulfurique/oléum qui peut être recyclé dans le procédé. En ce qui concerne l'unité d'estérification 150 [0043] La Figure 2 représente une vue de l'unité 25 d'estérification 150 pour la production de méthacrylate de méthyle MMA brut, selon l'invention. L'unité d'estérification 150 comprend 3 à 8 réacteurs d'estérification n et de manière davantage préférée 4 à 6 réacteurs d'estérification. Selon le mode de réalisation préféré représenté sur la figure 2, l'unité 30 d'estérification comprend cinq réacteurs d'estérification 1, 2, 3, 4, 5. Chaque réacteur n (1, 2, 3, 4, 5) comprend une partie inférieure définie par le niveau L de phase liquide et une partie supérieure au-dessus de ce niveau L contenant la phase gazeuse. La phase liquide est extraite au fond des réacteurs, c.-à-d. au fond de la partie inférieure, et la phase gazeuse est extraite en haut des réacteurs, c.-à-d. en haut de la partie supérieure. [0044] Avantageusement, le dernier réacteur 5 est doublé avec un réacteur 6 supplémentaire (n+1), identique aux autres, agencé en 5 parallèle dudit dernier réacteur 5 de manière à ce que le réacteur 6 fonctionne en alternance avec le dernier réacteur 5. Le dernier réacteur est en effet sensible à l'encrassement. Il doit par conséquent être nettoyé régulièrement. En ajoutant un dernier réacteur supplémentaire à la série, un réacteur, par exemple le 10 réacteur 5, fonctionne, pendant qu'un autre, le réacteur 6, est en mode de nettoyage ou en mode d'entretien. Le passage d'un réacteur à l'autre est réalisé grâce à la vanne V5. Ceci permet d'améliorer largement la fiabilité de l'estérification. [0045] Par ailleurs, selon une caractéristique de l'invention, les 15 réacteurs 1, 2, 3, 4 et 5 (ou 6) sont agencés en série de manière à ce qu'il y ait un écoulement à contre-courant entre la phase gazeuse et la phase liquide. [0046] Les réacteurs n sont en effet reliés de manière à ce que l'écoulement soit à contre-courant. Ceci signifie que la phase 20 liquide s'écoule du premier réacteur 1 de la série vers le dernier réacteur 5 (ou 6), et que la phase gazeuse s'écoule du dernier réacteur 5 (ou 6) vers le premier réacteur 1 de la série. [0047] Tous les liquides sont introduits latéralement dans chaque réacteur par des entrées latérales identifiées par 9, 10, 15, et 25 18 pour le réacteur 1 ; 26, 25 pour le réacteur 2 ; 36, 35 pour le réacteur 3 ; 46, 45 pour le réacteur 4 ; 56, 55 pour le réacteur 5, et 66, 65 pour le réacteur 6. [0048] Les phases liquides sont extraites au fond des-réacteurs par des sorties identifiées par 12, 13 pour le réacteur 1 ; 22, 23 30 pour le réacteur 2 ; 32, 33 pour le réacteur 3 ; 42, 43 pour le réacteur 4, 52, 53 pour le réacteur 5 et 62, 63 pour le réacteur 6. [0049] La phase gazeuse s'écoule à partir des sorties en haut_des réacteurs pour les réacteurs 1, 2, 3 et 4. Ces sorties sont identifiées par 11 pour le réacteur 1 ; 21 pour le réacteur 2 ; 31, pour le réacteur 3 ; 41 pour le réacteur 4 ; 51 pour le réacteur 5 et 61 pour le réacteur 6. [0050] Les courants gazeux .sont introduits par une entrée latérale des réacteurs. Les entrées de gaz pour l'alimentation d'un réacteur n avec la phase gazeuse du réacteur n+1 sont identifiées par 14 pour le réacteur 1 ; 24 pour le réacteur 2 ; '34 pour le réacteur 3 ; 44 pour le réacteur 4. [0051] Un courant de vapeur est introduit par l'entrée latérale du réacteur 5 ou 6 ; ces entrées sont identifiées par 54 pour le réacteur 5 ; 64 pour le réacteur 6. [0052] Le réacteur n comprend de préférence une entrée latérale de liquide qui est utilisée pour certains d'entre eux, le premier, le deuxième ou le troisième, pour l'alimentation de méthanol. L'entrée de méthanol est identifiée par 17 pour le réacteur 1, 27 pour le réacteur 2 et 37 pour le réacteur 3. [0053] La matière première principale, c'est-à-dire le méthacrylamide dans un excès d'acide sulfurique, provenant de l'unité d'amidification 130, est introduite dans le premier réacteur 1 par l'entrée 9. Une solution aqueuse provenant de l'unité de purification (S8 de la figure 1) ou de l'eau fraîche est introduite dans le premier réacteur 1 par l'entrée identifiée par 10. Du méthanol est introduit principalement dans le premier réacteur 1 par l'entrée 17, mais une partie, de préférence 5 à 40 %, du méthanol peut être introduite dans le deuxième réacteur 2 ou le troisième réacteur 3 par le biais du dispositif vanne V10 et d'un dispositif vanne de régulation VM2. L'eau, le méthanol et le méthacrylamide sont introduits dans le premier réacteur par le biais de dispositifs vannes de régulation, respectivement VO, VM1, VE. Chaque réacteur comprend un dispositif de régulation du niveau LC pour maintenir le niveau de liquide constant, ledit dispositif de régulation du niveau étant capable d'activer les dispositifs vannes de régulation et ainsi de réguler le débit des sorties de liquide. l8 [0054] Une vapeur de faible pression, de préférence de 3 barg à 8 barg, est introduite dans le dernier réacteur 5 (ou 6) par le biais du dispositif vanne de régulation V20 et des vannes V8 ou V9. Le dispositif vanne de régulation V20 est réglé par un débit prédéterminé FC. Le rapport molaire entre l'eau et le méthacrylamide sans prendre en compte l'acide sulfurique est compris entre 3 et 4. Il est avantageux d'introduire de l'eau car l'estérification directe de méthacrylamide en MMA avec du méthanol n'est pas rapide du point de vue cinétique. Il est plus rapide d'effectuer une hydrolyse de méthacrylamide en acide méthacrylique avec de l'eau, puis de réaliser une estérification de l'acide méthacrylique en méthacrylate de méthyle avec du méthanol. L'introduction d'eau permet ainsi d'obtenir un rendement d'estérification plus élevé. Le rapport molaire entre la vapeur et le méthacrylamide est compris entre 1 et 2,5. L'eau totale (liquide et vapeur) introduite dans l'unité d'estérification est donc comprise entre 4 et 6,5. Le méthanol est introduit en excès en comparaison du méthacrylamide, de 1,1 à 2. L'objectif est en effet de favoriser la conversion de l'acide méthacrylique en méthacrylate de méthyle. La concentration massique en acide sulfurique dans le méthacrylamide sulfurique provenant de l'unité d'amidification est comprise entre 55 % et 70 %. Ce nombre dépend du rendement et des paramètres de l'amidification. [0055] L'écoulement à contre-courant entre la vapeur et le liquide a pour objectif d'obtenir un effet d'extraction dans chaque réacteur. Ceci signifie l'extraction de composés organiques de valeur de l'acide résiduaire. La pression gazeuse varie de 0,1 barg minimum dans le premier réacteur 1 à 1,5 barg maximum dans le dernier réacteur 5 (ou 6). La température varie de 98 °C à 102 °C, de préférence de 98 °C à 100 °C, dans le premier réacteur 1 ; jusqu'à 135 °C à 145 °C maximum dans le dernier réacteur 5 (ou 6) et de préférence de 135 °C à 138 °C pour ledit dernier réacteur. À partir de la sortie 11 en haut du premier réacteur, la phase gazeuse s'écoule vers un condensateur partiel 70. La température de sortie du condensateur partiel 70 est comprise entre 80 et 84 °C. L'objectif des dispositifs 70 et 71 est de réaliser une première séparation entre l'acide méthacrylique et le MMA brut. Le liquide issu du condensateur partiel 70 est en effet introduit dans un ballon 71. Le ballon est 5 capable de séparer la phase liquide de la phase gazeuse, la phase liquide étant recyclée dans le premier réacteur 1. La phase gazeuse s'écoule vers un condensateur total 72. Le "MMA brut" liquide est récupéré dans un ballon 74. Un condensateur piège 73 est placé au-dessus du ballon pour éviter la perte de MMA dans les 10 évents. Le MMA brut est ensuite refroidi par le dispositif de refroidissement 80 et transféré vers la section de purification S8. La concentration en acide méthacrylique du MMA brut est généralement inférieure à 1 % en poids dans le procédé. L'extraction du MMA en haut du premier réacteur 1 permet 15 d'optimiser la conversion de l'estérification de méthacrylamide en acide méthacrylique et en méthacrylate de méthyle. La réaction d'estérification n'est en effet pas un équilibre chimique. D'un autre côté, l'acide résiduaire a une faible teneur en composés organiques en aval du dernier réacteur : entre 2 % en poids et 6 % 20 en poids. Le MMA est facilement vaporisé dans chaque réacteur car il forme un mélange azéotropique avec le méthanol ou avec l'eau. [0056] Chaque réacteur est une cuve verticale comprenant par exemple des têtes torisphériques. Les têtes peuvent également être hémisphériques ou ellipsoïdales. La cuve décrite a une forme 25 essentiellement cylindrique, la hauteur du cylindre définissant l'axe vertical XX' de la cuve, et 'le diamètre définissant l'axe horizontal YY', perpendiculaire à l'axe XX'. [0057]Avantageusement, chaque réacteur comprend deux sorties de liquide (12, 13 ; ..., 62, 63) au fond pour le déchargement des 30 acides résiduaires. Ces deux sorties sont reliées aux deux filtres à panier F et aux deux pompes centrifuges P. Lors de la détente des-pompes, le courant de liquide est partiellement recyclé dans le même réacteur pour assurer le mélange et la partie restante du liquide est transférée vers le réacteur suivant. Ce partage est 35 réalisé par un dispositif vanne de régulation V1 pour les réacteurs 1 et 2, V2 pour les réacteurs 2 et 3, V3 pour les réacteurs 3 et 4, V4 pour le réacteur 4 et le dernier réacteur d'estérification fonctionnant. Pour le dernier réacteur d'estérification fonctionnant, un courant de liquide est partiellement recyclé dans le même réacteur et la partie restante du liquide est transférée vers une cristallisation ou un traitement, grâce au dispositif vanne de régulation V6 ou V7 dans l'exemple. L'objectif des filtres à panier F est d'éliminer les petits polymères de la phase liquide. La conduite de liquide est doublée jusqu'aux pompes pour éviter l'encrassement, le colmatage ou la cavitation des pompes. En fonctionnement normal, les deux pompes P fonctionnent ensemble. Une pompe P est arrêtée et isolée uniquement si une cavitation ou un colmatage est détecté. Une opération de nettoyage peut être réalisée pour le filtre ou la pompe sans arrêter l'ensemble de la section d'estérification. [0058] Chaque réacteur comprend un distributeur de vapeur 90. Les distributeurs 90 sont situés dans la partie inférieure de chaque réacteur 1,...,6. Une vue détaillée du distributeur de vapeur 90 est représentée sur la figure 4 et 5. Le distributeur de vapeur comprend un tuyau disposé horizontalement depuis la paroi latérale du réacteur jusqu'au centre du réacteur, avec trois ou quatre buses 94 orientées vers le bas par rapport à l'horizontale. La pente des buses est comprise entre 10° et 45° par rapport à l'horizontale. Les longueurs des buses sont courtes en comparaison du diamètre du réacteur, de préférence inférieures à 1/20e du diamètre. Il est en effet préférable d'éviter la présence de trop de dispositifs internes dans le réacteur pour éviter les points d'encrassement. Et puisque le mélange réactionnel est hautement corrosif, les buses sont sensibles aux vibrations et à la corrosion. Les distributeurs de vapeur 90 assurent un bon effet de mélange et d'extraction entre la phase gazeuse et la phase liquide. [0059] Chaque réacteur contient en effet une phase liquide et une phase gazeuse. Le niveau de liquide L est maintenu entre 25 % et 35 75 % de la hauteur totale de chaque réacteur. La phase gazeuse est déchargée en haut du réacteur par les sorties. La partie supérieure du réacteur est utile pour éviter l'entraînement de gouttelettes de liquide avec le courant gazeux. Le diamètre des cuves est fixé en fonction de la vitesse supérieure maximale du gaz dans le réacteur. Le volume et la hauteur sont fixés de manière à assurer un temps de séjour suffisant du liquide dans chaque réacteur et par conséquent une bonne conversion du méthacrylamide en MMA. [0060] De préférence, un additif anti-encrassement et un inhibiteur de polymérisation, représentés par le bloc INHIB sur la figure 2, sont ajoutés aux réacteurs, au condensateur partiel et au condensateur total et au condensateur piège pour le MMA brut. De manière davantage préférée, les injections d'inhibiteur sont réalisées dans le ler et le 3ème réacteur. [0061] Des exemples d'inhibiteurs disponibles sont listés ci- dessous. Par ailleurs, il peut être avantageux et utile d'ajouter un désémulsifiant. Les inhibiteurs de polymérisation sont utiles pour empêcher la polymérisation à la fois pendant le procédé de préparation de MMA et pendant le stockage et l'expédition du MMA. L'inhibiteur de polymérisation peut comprendre un inhibiteur de polymérisation soluble dans l'eau ou soluble dans les alcools. Des exemples appropriés comprennent, sans y être limités : l'hydroquinone ; le 4-méthoxyphénol ; le 4-éthoxyphénol ; le 4- propoxyphénol ; le 4-butoxyphénol ; le 4-heptoxyphénol ; l'éther 25 monobenzylique d'hydroquinone ; le 1,2-dihydroxybenzène ; le 2- méthoxyphénol ; la 2,5-dichlorohydroquinone ; la 2,5-di-tert- butylhydroquinone ; la 2-acétylhydroquinone ; le monobenzoate d'hydroquinone ; le 1,4-dimercaptobenzène ; le 1,2- dimercaptobenzènê , la 2,3,5-triméthylhydroquinone ; le 4- 30 aminophénol ; le 2-aminophénol ; le 2-N,N-diméthylaminophénol ; le2-mercaptophénol ; le 4-mercaptophénol ; la catéchol ; l'éther monobutylique ; le 4-éthylaminophénol ; la 2,3- dihydroxyacétophénone ; le pyrogallol ; l'éther 1,2-diméthylique ; le 2-méthylthiophénol ; ,le t-butyl-catéchol ; le di-tert- 35 butylnitroxyde ; le di-tert-amylnitroxyde ; le 2,2,6,6- tétraméthyl-pipéridinyloxy ; le 4-hydroxy-2,2,6,6-tétraméthyl- pipéridinyloxy ; le 4-oxo-2,2,6,6-tétraméthyl-pipéridinyloxy ; le 4-diméthylamino-2,2,6,6-tétraméthyl-pipéridinyloxy ; le 4-amino- 2,2,6,6-tétraméthyl-pipéridinyloxy ; le 4-éthanoyloxy-2,2,6,6- tétraméthyl-pipéridinyloxy ; le 2,2,5,5-tétraméthyl- pyrrolidinyloxy ; le 3-amino-2,2,5,5-tétraméthyl-pyrrolidinyloxy ; le 2,2,5,5-tétraméthyl-l-oxa-3-azacyclopenty1-3-oxy ; l'acide 2,2,5,5-tétraméthy1-3-pyrroliny1-1-oxy-3-carboxylique ; le 2,2,3,3,5,5,6,6-octaméthy1-1,4-diazacyclohexy1-1,4-dioxy ; le nitrosophénolate de sodium ; les composés de cuivre tels que le diméthyldithiocarbamate de cuivre ; le diéthyldithiocarbamate de cuivre ; le dibutyldithiocarbamate de cuivre ; le salicylate de cuivre ; le bleu de méthylène ; le fer ; la phénothiazine ; la 1,4-benzènediamine ; le N-(1,4-diméthylpenty1)-N'-phényle ; la 1,4-benzènediamine ; le N-(1,3-diméthylbuty1)-N'-phényle ; leurs isomères ; les mélanges de deux ou plus d'entre eux ; ou les mélanges d'un ou de plusieurs des composés ci-dessus avec de l'oxygène moléculaire. L'inhibiteur de polymérisation est généralement utilisé à des niveaux allant de 100 ppm à 4 000 ppm en poids. [0062] Les matériaux des cuves de réaction comprennent de préférence, sans y être limités, les matériaux doublés de verre, car il s'agit d'un matériau peu coûteux. Les derniers réacteurs 5 (et 6) ne peuvent pas être en un matériau doublé de verre en raison des opérations de nettoyage régulières et de la fragilité de ce matériau. D'autres matériaux possibles sont le zirconium, le titane, le plomb, l'incoloy® tel que par exemple hastelloy® B, B2 ou B3, ou d'autres incoloy®s, les alliages de tantale... Le distributeur de vapeur 90 et les filtres à panier F sont de manière davantage préférée en hastelloy® ou en zirconium. Les tuyaux de gaz externes sont des tuyaux doublés de verre. Les tuyaux de liquide externes sont des tuyaux en acier au carbone doublés à l'intérieur avec du polytétrafluoroéthylène (PTFE), du perfluoroéthylène-propylène (FEP) ou du perfluoroalcoxy (PFA). Les pompes sont doublées avec du PFA. Le condensateur partiel 70 et le condensateur total 72 sont de préférence des échangeurs de chaleur en graphite. Le ballon de MMA brut 74 peut de préférence être en acier inoxydable AISI 316L. [0063] Selon l'invention, le méthacrylate de méthyle brut récupéré à partir de l'unité d'estérification contient principalement 50 à 80 % en poids de MMA, 10 à 20 % en poids d'eau et 10 à 20 % en poids de méthanol et d'autres (impuretés). Avant l'étape de distillation, la majorité du méthanol et de l'eau est éliminée du méthacrylate de méthyle par une étape d'extraction à l'eau. [0064] L'avantage principal de cette invention est la réalisation 10 d'une estérification avec un très bon rendement. Ceci signifie un rendement supérieur à 95 % et avantageusement supérieur à 97 %. Ceci signifie par exemple que les pertes organiques dans les acides résiduaires sont faibles. [0065] Le deuxième avantage principal de cette invention est la 15 réalisation d'une estérification d'une manière fiable. Ceci signifie qu'il n'y a pas d'arrêt imprévu de l'estérification en raison d'un encrassement par des polymères. [0066] Le troisième avantage de cette invention est la production d'un MMA brut d'une qualité plutôt bonne. Ceci signifie que 20 l'acidité et plus particulièrement la teneur en acide méthacrylique du MMA est faible. Et ceci signifie que la concentration en MMA du MMA brut est plutôt élevée, c.-à-d. de 50 % en poids à 80 % en poids. 25 REVENDICATIONS1. Unité d'estérification pour la production de méthacrylate de méthyle (MMA) brut à partir de méthacrylamide (MAM) et au moins de méthanol et d'eau, comprenant plusieurs réacteurs n+1,...,...N), chaque réacteur ayant une partie supérieure et une partie inférieure, caractérisée en ce que les réacteurs sont agencés en série de manière à ce qu'il y ait un écoulement à contre-courant entre la phase gazeuse et la phase liquide, la phase liquide s'écoulant du premier réacteur (1) de la série vers le dernier réacteur (N ou (N+1)), et la phase gazeuse s'écoulant du dernier réacteur vers le premier réacteur, - le premier réacteur de la série comprenant : - des entrées latérales de méthacrylamide, de méthanol et d'eau, - au moins une sortie de phase liquide située au fond de la partie inférieure du réacteur, - le dernier réacteur comprenant une entrée latérale de vapeur située dans la partie inférieure, - et chaque réacteur comprenant également : - au moins une sortie de phase gazeuse située en haut de la partie supérieure, - au moins une entrée de phase gazeuse située dans la partie inférieure, les réacteurs étant connectés de manière à ce que la sortie de phase gazeuse du réacteur n+1 soit reliée à l'entrée de phase gazeuse du réacteur n, - au moins une entrée latérale de phase liquide située dans la partie inférieure, les réacteurs étant connectés de manière à ce que la sortie de phase liquide du réacteur nsoit reliée à l'entrée latérale de phase liquide réacteur n+1, - au moins une autre entrée latérale de phase liquide située dans la partie inférieure, la sortie de phase liquide du réacteur n étant reliée à ladite autre entrée latérale de phase liquide dudit réacteur n. 2. Unité d'estérification selon la revendication 1, caractérisée en ce que le deuxième et/ou le troisième réacteur de la série comprennent une troisième entrée de phase liquide dans la 10 partie inférieure, alimentée par du méthanol. 3. Unité d'estérification selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque réacteur comprend un distributeur de phase gazeuse (90) situé dans la partie inférieure du réacteur. 15 4. Unité d'estérification selon la revendication 3, caractérisée en ce que le distributeur de phase gazeuse (90) comprend un tuyau disposé horizontalement depuis la paroi latérale du réacteur jusqu'au centre, avec à son extrémité au moins trois buses dans la phase liquide. 20 5. Unité d'estérification selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un réacteur supplémentaire (N+1) comprenant : - au moins une première et une seconde entrée latérale de phase liquide situées dans la partie inférieure, 25 - au moins une sortie de phase gazeuse située en haut de la partie supérieure, - au moins une sortie de phase liquide située au fond de la partie inférieure, - au moins une entrée latérale de vapeur située dans la partie 30 inférieure,- ledit réacteur supplémentaire N+1 étant connecté en parallèle au dernier réacteur N de la série de manière à ce que ledit réacteur supplémentaire N+1 soit relié alternativement à l'avant-dernier réacteur N-1, sa sortie de phase gazeuse étant reliée à l'entrée latérale de phase gazeuse dudit avant-dernier réacteur, et la sortie de phase liquide dudit avant-dernier réacteur N-1 étant reliée à l'entrée de phase liquide du réacteur N+1, la sortie de phase liquide dudit réacteur N+1 étant reliée à sa seconde entrée latérale de phase liquide. 6. Unité d'estérification selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite unité comprend un moyen de séparation pour séparer l'acide méthacrylique du méthacrylate de méthyle (MMA) brut, ledit moyen de séparation étant connecté à la sortie de phase gazeuse du premier réacteur. 7. Unité d'estérification selon la revendication 6, caractérisée en ce que ledit moyen de séparation comprend : - un premier condensateur partiel (