通过共沸蒸馏制备甲基丙烯酸烷基酯的方法技术

本发明专利技术通常涉及一种制备甲基丙烯酸烷基酯的方法，包括以下步骤：－提供丙酮合氰化氢；－丙酮合氰化氢与无机酸接触，得到甲基丙烯酰胺；－在反应器中，在无机酸存在下，甲基丙烯酰胺与醇接触，得到甲基丙烯酸烷基酯；－从反应器连续排放至少一部分甲基丙烯酸烷基酯进入蒸馏塔，作为余汽流；其中，所述排放是通过将包含水蒸汽的排放流输入反应器中而实现的，涉及一种制备甲基丙烯酸烷基酯的装置，一种制备至少部分基于甲基丙烯酸烷基酯的聚合物的方法，根据本发明专利技术方法得到的甲基丙烯酸烷基酯在化学产品中的用途以及基于根据本发明专利技术方法得到的甲基丙烯酸烷基酯的化学产品。

【技术实现步骤摘要】

一般地说，本专利技术涉及一种制备甲基丙烯酸烷基酴的方法、 一种 制备甲基丙蜂酸煉基酶的装置、 一种制备至少部分基于甲基丙烯酸烷 基酯的聚合物的方法、可根据本专利技术方法得到的甲基丙烯酸烷基酯在 化学产品中的用途以及基于可根据本专利技术方法得到的甲基丙烯酸烷基 酯的化学产品。
技术介绍
制备甲基丙蜂酸就基酯，尤其是甲基丙烯酸甲酶的方法是现有技术已知的.例如BP 0 561 264 A2公开一种制备甲基丙烯酸甲癍的方 法，其中，甲基丙烯貌胺硫酸盐作为甲基丙蜂酸甲酯的前体通过在高 温下的运输反应而得到。除了与高温下工艺运行有关的高能量输入成 本外，缺点一般还在于，甲基丙烯酸甲酯及其前产物(十分强烈地倾 向于发生聚合)是特别遭受热荷栽的。
技术实现思路
因此一般而言，本专利技术的目的在于克服现有技术带来的缺点。 尤其是目的在于，以特别温和且低成本的方式高产率地制备甲基 丙烯酸M酯.本专利技术的目的还在于，除了制备甲基丙烯酸烷基酯所必需的原料 (反应物)外，在制备甲基丙蜂酸烷基鐮时使用尽可能少的其它化学 品，否则它们必须通过耗费的純化步樣而分离出去，因为所述其它化 学品通常在后续处理甲基丙烯酸烷基酯，尤其是当涉及到制备医疗技 术领域使用的塑料时，是不希望的。本专利技术的目的还在于，减少用于制备甲基丙蜂酸烷基鐮的设备的 停工时间，尤其是与消除了以不希望的方式在与甲基丙烯酸烷基醸接 触的设M件中影成的聚合輪有关的停工时间.本专利技术的目的还在于，提供用于制备甲基丙烯酸烷基酯的改进装 置，该装置可以以尽可能短的停工时间并以温和的因而经济有效的方 式制备该酯。本专利技术的目的还在于，制备甲基丙烯酸烷基酯后，仅需以尽可能 小的处理和纯化成本运行。形成类型的权利要求的主题对解决至少一个上述目的作出贡献， 从属权利要求描述了本专利技术优选的实施方式。因此，本专利技术还涉及一种制备甲基丙烯酸烷基酯的方法，包括以下步骤i.提供丙酮合氛化氩；ii.丙辆合氛化氣与无机酸接触，得到甲基丙烯酰胺； iii.在反应器中，在无机酸存在下，甲基丙烯酰胺与酵接触，得 到甲基丙蜂酸烷基酯；iv.从反应器连续排放至少一部分甲基丙烯酸烷基酯进入蒸镏 塔，作为余汽(Brtiden)流；其中，所述排放是通过将包含水蒸汽的排放流输入反应器中而实 现的。作为排放流，原則上可以考虑技术人员已知的和觉得合适的所有 包含水蒸汽的流。所迷排放流既可以完全由水蒸汽或水组成，也可以 包含除水蒸汽外的其它气体，例如氮气或空气。 一般优选所述排放流 包含至少40体积％，优选至少60体积％,特别优选至少85体积％水蒸 汽，分别基于该排放流计，所述排放流的温度可以为约90~约180TC， 优选为约100~约160X:，优选为约100~约140"，特别优选为约 105 约135TC。此外还可以优选，以大于反应器压力的压力将该排放 流输入反应器中，通常，输入压力如反应器中存在的压力的至少1.01 倍，优选至少1.2倍，特别优选至少两倍那么高。输入压力优选为约 1 ~约8 bar,优选为约1 ~约5 bar，特别优选为约1. 5 ~约3 bar。根据本专利技术，连续排放是指不是分批地而是经过较长时间，经常 是至少一个小时，优选至少24个小时，特别优选至少7天没有中断地进行，并且不间歇地排放。方法连续运行不仅限于步稞iv。多数情况 下，本专利技术方法的其他步骤也可以连续进行，其中，优选连续运行步骤n和iv，特别优选步骤u到iv，以及还优选连续运行步骤i到iv。作为反应器，原則上可以考虑技术人员已知的和觉得合适的所有 容器。经常加热反应器的器壁，从而反应器中存在约70~约180X:， 优选约90~约1501C，特别优选为约95~约1451C的温度。不过也可 以通过排放流来加热反应器或其内含物。此外还优选，为本专利技术形成曱基丙烯酸烷基酯的反应而使用的醇 被输入反应器的下部区域，经常还输入反应器底部。下部区域通常是 指反应器体积的下半部。优选通过多孔体(Porenk6rper)输入醇。从 而有助于更好地均匀混合存在于反应器中的反应混合物。由于该措施， 经常不再需要为反应器配备額外推动的搅拌工具。作为多孔体，通常 可以考虑技术人员已知的和觉得适合该目的的多孔体，如隔膜或者泡 沫，由玻璃或金属形成。有利的是，如同反应器内部区域整体构造一 样，多孔体由特别耐酸的材料形成。所述材料应该经受得起在本专利技术 方法中使用的无机酸，该优选作为浓酸如浓硫酸使用。作为多孔体， 还可以考虑空心管，其中，管的尺寸以及位于其中的孔的尺寸和位置 视要达到的气泡形状和密度而定。通常，孔的大小为约O. 01 ~约50 mm，优选为约O. 1~约25咖，特别优选为约0. 5 ~ 10 mm。根据本专利技术方法另一方案，同样可以将酵输入反应器的上部区城。 该输入优选通过注射、喷射或喷洒酵而实现，在此优选，此时醇流向 反应器蒸汽室的内壁，以便将那里粘附的甲基丙烯酸烷基醋冲洗掉， 从而不会发生不希望的聚合。安装在反应器盖下面的喷射轮缘(Sp tt hkranze)特别适合将醇输入上部区域。还优选，这样选择蒸镛塔内部的条件，使得一方面甲基丙烯酸烷 基酯作为低沸物在上部区域，优选经过顶部从蒸镏塔出来，并且高沸 点物，多数是甲基丙蜂酸、雍基异丁酸酯和水，可以至少部分地再次 返回反应器中。选棒谡度取决于要蒸镇的甲基丙烯酸烷基酯，为约 50 ~约150t:，优选为约60 ~约120TC,特别优选为约65 ~约iiox:。在甲基丙烯酸甲鐮情况下，这样的温度范围同样是合适的，其中特别优选蒸馏在约651C ~约IIOIC，特别优选在约701C ~约80"C进行。取决于要蒸馏的甲基丙烯酸烷基酯，蒸馏在技术人员觉得合适的压力下进行。通常压力为约0. 7 ~约1. 2 bar,优选为约0. 95 ~约1. 1 bar， 特别优选为约0.99 ~约1.03 bar。此外，正确选择压力-和温度比例 受要蒸馏的余汽流组成的影响。通常，余汽流后的组合物，以余汽流 计，具有大于70重量％的甲基丙烯酸烷基酯和除此之外30重量％和更 少的水、甲醇、丙酮、甲酸甲酯、a-羟基异丁酸、DME、曱基丙烯酸和 /或甲酸。此外本专利技术还优选，在蒸俯塔中进行共沸蒸镏。在此，共沸物通 常由在反应器中形成的甲基丙烯酸烷基酯以及来自水蒸汽的水和酵组 成.对于以共沸蒸馏进行蒸馏的情况，优选，在蒸馏塔中存在的压力 和温度条件最多10%偏离每种情况下甲基丙烯酸垸基酯共沸物的压力 或温度。本专利技术还优选，余汽流以循环运动输送到蒸馏塔中。输入蒸馏塔 优选在蒸镏塔下部区域进行，该区域最大由塔体积的下半部形成。作 为循环运动，可以考虑技术人员觉得合适的所有回路状移动，其描述 了输入时余汽流的流动。因此，余汽流可以在蒸镛塔壁上以回路状移 动进行输送，其也可以具有螺旋或螺紋状。通过这种输送，可以实现 余汽流中夹带的液态组分与气态组分的分离。从余汽流分离出来的液 态组分可以至少部分地再次返回反应器中。此外本专利技术还优选，余汽流在蒸镏塔之前或蒸馏塔中流过分离器， 这里首先可以考虑技术人员已知的和觉得合适的所有分离装置，尤其 是批量(Masse)分离器.特别优选旋风分离器，其也称为离心式分离器， 以便实现将包含液体和气体的余汽分离为液态和气态组分，在蒸馏之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备甲基丙烯酸烷基酯的方法，包括以下步骤：　　　　ｉ．提供丙酮合氰化氢；　　　　ｉｉ．丙酮合氰化氢与无机酸接触，得到甲基丙烯酰胺；　　　　ｉｉｉ．在反应器中，在无机酸存在下，甲基丙烯酰胺与醇接触，得到甲基丙烯酸烷基酯；　　　　ｉｖ．从反应器连续排放至少一部分甲基丙烯酸烷基酯进入蒸馏塔，作为余汽流；　　　　其中，所述排放是通过将包含水蒸汽的排放流输入反应器中而实现的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：U格罗普，R韦伯，T舍费尔，A佩尔，R辛，T默茨，
申请(专利权)人：罗姆有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]