通过萃取蒸馏提纯羧酸酯制造技术

在提纯羧酸酯如甲酸乙酯的方法中，在萃取剂存在下蒸馏待提纯的羧酸酯，优选包括：(a)使所述待提纯的羧酸酯的蒸气在蒸馏塔中上升；(b)使萃取剂以与所述蒸气呈逆流的方式在萃取蒸馏区中传输；(c)在所述萃取蒸馏区上方取出纯羧酸酯。所述萃取剂选自例如二元醇、多元醇、开链或环状酰胺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过萃取蒸馏提纯羧酸酯本专利技术涉及一种提纯羧酸酯的方法。低分子量酯如甲酸酯例如用作香料、杀虫剂、杀真菌剂或用于有机合成中。制备低分子量酯的方法已广泛描述于文献中。一种廉价的制备方法是使羧酸与醇酯化，随后蒸馏所述酯。在许多情况下，由于呈酯形式的产物为最低沸点的化合物，该方法在工业上可非常简单地进行。US-A 5，302，747描述了一种方法，其中使惰性气体通过包含醇和羧酸的酯化混合物，并至少保持在所述醇的沸点温度下以排出所述酯。纯度高于99. 5重量％，尤其是高于99. 8重量％的高纯度酯，尤其是甲酸酯难以制备，这将在下文甲酸与乙醇的酯化实施例中加以阐述。甲酸与乙醇的酯化形成水和甲酸乙酯。在所述反应产物的蒸馏过程中，既不可从所述酯中完全分离乙醇，也不可从所述酯中完全分离水，这是因为这两种物质在宽压力范围内与所述酯形成共沸物。因此，无法通过该方法获得高纯度甲酸乙酯。 JP10175916描述了高纯度甲酸酯的制备。甲酸与醇的酯化通过反应性蒸馏而进行，其中借助乙酸酐对所得馏出液进行脱水。尽管在该方法中可通过使用干燥剂除水，但无法以类似方式除去未反应的醇。W02007/099071描述了通过反应性蒸馏制备酯。将羧酸、醇和夹带剂引入反应塔中。塔底料流包含所形成的酯和未反应的羧酸。塔顶料流包含未反应的醇、水和夹带剂。本专利技术的目的是提供一种提纯羧酸酯的有效方法。根据本专利技术，所述目的通过一种提纯羧酸酯的方法实现，其中在萃取剂存在下蒸馏羧酸酯。所述方法适于提纯可在不分解下气化的低分子量羧酸酯。可能的酯尤其为C1-C5羧酸与C1-C5醇的酯，例如甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸丙酯、甲酸异丙酯、甲酸正丁酯、甲酸仲丁酯和甲酸正戊酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸仲丁酯和乙酸正戊酯。所述羧酸酯优选为甲酸酯，尤其是甲酸乙酯。待提纯的羧酸酯中所含的杂质通常选自水、醇和游离羧酸。所述醇和游离羧酸通常对应于构成所述待提纯羧酸酯的醇和羧酸。然而，所述醇和游离羧酸也可包含外来醇和/或外来羧酸。所述待提纯的羧酸酯例如可为来自酯化反应或酯交换反应的粗馏出物。所述待提纯羧酸酯的纯度通常为50-99. 5重量％，常常为95_99重量％。通过本专利技术方法获得的纯羧酸酯的纯度通常为99. 5重量％，优选为至少99. 8重量％。羧酸酯的纯度例如可通过气相色谱法、离子色谱法、滴定法或PH测定法测定。本专利技术的方法可以以简单方式通过将待提纯的羧酸酯与萃取剂的混合物加热至沸腾并收集和冷凝纯羧酸酯的蒸气而进行。然而，所述蒸馏优选以分馏形式实施。此处，可将通常用于蒸馏的所有装置用于所述蒸懼,例如如 Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Techno logy,第 3 版,第 7 卷,JohnWiley & Sons, New York, 1979，第 870-881 页所述。在优选实施方案中，(a)使待提纯羧酸酯的蒸气在蒸馏塔中上升；(b)使萃取剂以与所述蒸气呈逆流的方式在萃取蒸馏区中传输；(C)在所述萃取蒸馏区上方取出纯羧酸酯。就本专利技术而言，“萃取蒸馏区”是其中使待提纯的羧酸酯与萃取剂在萃取蒸馏条件下彼此接触的塔段。所述萃取蒸馏利用了待分离混合物的成分的逸度可通过添加萃取剂而改变这一现象。本专利技术所用的萃取剂选择性地提供了所述羧酸酯的相对逸度。为此，所述羧酸酯优选进入在萃取剂存在下蒸馏的低沸塔顶产物中，而杂质如羧酸、醇和水处于所述萃取剂中，即来自所述蒸馏的较高沸点顶部产物。所述方法可间歇进行，为此，将待提纯的羧酸酯置于钢釜中。将首先装入的待提纯 羧酸酯加热至沸腾，并使蒸气通过蒸馏塔。将萃取剂在顶部或优选在侧面引入所述蒸馏塔中，并以与所述蒸气呈逆流地传输。所述萃取剂将钢釜中的杂质捕集在一起。或者，所述方法可连续进行，为此，将待提纯的羧酸酯在萃取蒸馏区下方引入蒸馏塔中或引入所述蒸馏塔的底部，并从底部取出包含萃取剂的料流。将所述纯羧酸酯作为侧取馏分在萃取蒸馏区上方取出或作为塔顶馏分取出，优选作为塔顶馏分取出。为此，所述蒸馏塔具有用于冷凝和收集塔顶产物的装置。可将部分塔顶冷凝物作为回流经由冷凝物分料器返回至所述塔中。将其余部分冷凝物作为产物取出。所述蒸馏可在低于一大气压、大气压或超计大气压的压力下进行。优选的压力范围为15毫巴至10巴，特别优选为O. 5-1. 5巴。所述蒸馏可在20-250° C，特别优选至少50° C的温度(底部温度)下进行。所述蒸馏塔优选包括内件，其包括塔板、旋转内件、散堆和/或有序填料。在塔板的情况下，可能为(i)在底板中具有孔或狭缝的塔板；(ii)具有颈或升气管且被泡罩、帽或罩所覆盖的塔板；(iii)在底板中具有孔且被可运动阀所覆盖的塔板；(iv)具有特殊结构的塔板。在具有旋转内件的塔中，将所述回流借助转子通过旋转漏斗喷雾或作为膜展布于加热的管壁上。所用塔可具有散堆床，其包含各种填料元件。后者可包含所有合适的材料如钢、不锈钢、镍基合金如HC、铜、碳、陶、瓷、玻璃、塑料，且可以以各种形状存在，如球状、具有光滑或曲面的环、具有内部网或通过壁的通道的环、线网环、鞍状体和螺旋体。具有规则几何形状的填料可包括例如金属片或织网。该填料的实例为由金属或塑料构成Sulzer网填料BX,由金属片制成的Sulzer层状填料,获自Sulzer(Optiflow)、Montz (BSH)和 Kiihni (Rombopack)的结构化填料。所述蒸馏塔具有用于底部加热的装置。此处，可能为安装在所述塔底部中的蒸发器如Robert蒸发器，或具有回路的外部蒸发器，例如管壳式或板式换热器。此时，循环例如为强制循环或自然对流。适于作为萃取剂的物质类别优选为二元醇、多元醇、开链或环状酰胺以及所述类别物质的混合物。可作为实例加以提及的合适二元醇和多元醇为乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇、1，3-丙二醇、2-甲基-1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、二丙二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇和甘油。可作为实例加以提及的合适开链或环状酰胺为甲酰胺、N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙酰胺和N-甲基己内酰胺。所述萃取剂优选具有比待提纯羧酸酯的沸点(在大气压下)高至少30° C，尤其是高至少100° C的沸点(在大气压下)。优选将具有3-5个OH基的二元醇或多元醇用作极性萃取剂。特别优选的二元醇和多元醇为乙二醇、1，4- 丁二醇、2-甲基-1，3-丙二醇，其中特别优选乙二醇。离子液体也适于作为萃取剂。就本专利技术而言，离子液体为具有低于100° C，优选低于80° C的熔点的盐。优选其阳离子成分包含至少一个具有至少一个氮原子和任选的氧或硫原子的五 员或六员杂环，尤其是五员杂环的离子液体；特别优选包含至少一个具有1、2或3个氮原子和任选的硫或氧原子的五员或六员杂环的化合物；非常特别优选具有2个氮原子的那些。进一步优选芳族杂环化合物。特别优选的化合物为摩尔质量小于lOOOg/mol，非常特别优选小于600g/mol，尤其是小于400g/mol的化合物。优选的阳离子选自式(I. a) - (I. w)的化合物 R3 Rz4r1、Ayr2 rVA^r1 X r3 rV^vr4f 上卜R1.又Θ 、2 IR'本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·克罗内迈尔，E·达尔霍夫，A·兰维尔，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：
国别省市：