制备（甲基）丙烯酸烷基酯的方法技术

本发明专利技术涉及一种制备（甲基）丙烯酸烷基酯的方法，更具体而言，涉及制备包括如下步骤的制备（甲基）丙烯酸烷基酯的方法：在有机酸催化剂的存在下，包含链烷醇和（甲基）丙烯酸的反应物以大约70%以上的转化率进行酯化反应；向在下端装配有再沸器的蒸馏塔供给所述酯化反应的反应产物以使其纯化；在所述蒸馏塔的上部回收包含（甲基）丙烯酸烷基酯和水的上部排放物，并在所述蒸馏塔的下部回收包含高沸点物质和水的下部排放物；将所述蒸馏塔的下部排放物分离为水层和有机层；和使从所述下部排放物中分离的水层再循环从而用于所述酯化反应中，其中，各步骤连续地进行，以及相对于下部排放物的总重量，所述蒸馏塔的下部排放物包含大约2-25重量%的水。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
一般而言，(甲基)丙烯酸烷基酯是在酸催化剂的存在下通过链烷醇与丙烯酸的酯化反应而制备的。由于酯化反应为平衡反应，所以除去在反应器中产生的水使反应平衡向正向反应的方向移动，从而提闻(甲基)丙稀酸烧基酷的转化率。通常用于酯化反应的酸催化·剂为无机酸，例如，硫酸；有机酸，例如链烷磺酸、离子交换树脂等。当具有高度腐蚀性的硫酸被用作催化剂时，为了进行酯化反应，需要具有用抗腐蚀材料加工的壁的反应器，并且其为间歇型而非连续型。此外，在反应完成后的催化剂应该通过用碱性物质中和而被除去，这需要大量的水而因此产生处理废水的额外的成本。当离子交换树脂被用作催化剂时，在90°C或更高的温度下其催化活性会急剧下降，从而不可能将反应温度提高至90°C以上。因此，应该在相对低的温度下进行反应，导致较低的反应速率，并降低总反应的转化率。因此，增加量的未反应的反应物再循环至反应器中，从而使得处理效率下降。此外，生产率下降，因为催化剂必须周期性地更换。相反地，当使用比无机酸(例如硫酸)更低腐蚀性的有机酸催化剂时，可以选择多种材料的反应器或塔。此外，在反应后，可以连续地进行纯化处理而无需用盐的额外的处理。然而，有机酸催化剂可以为提高生产成本的因素，因为其价格比无机酸催化剂高数倍至数十倍。此外，当被用作催化剂时，有机酸可以与高沸点物质混合，所述高沸点物质即为酯化反应的副产物，形成焦油状的物质，其会沉积在反应器或热交换器(例如蒸馏塔)壁的表面上阻止热交换或者能够引起高沸点物质的分解反应器中的管道堵塞。此外，部分的有机酸催化剂与作为废油的重质物(heavies)—起被排放。由于必须在酯化反应器中补充这种排放量的催化剂，所以必须使所述催化剂的排放量最小化。此外，当焚烧废油以蒸汽的形式回收一些能量时，包含有机酸催化剂的废油的焚烧可能引起环境问题。因此，它们必须在焚烧前经历预处理(例如用盐的处理)，以及在焚烧后必须单独地处置硫氧化物。因此，在制备(甲基)丙烯酸烷基酯的过程中，尽管关于提高所述有机酸催化剂的回收率和再使用率，以及减少最终丢弃的有机酸催化剂的量的方法已经进行了广泛的研究，但是仍然存在许多亟待解决的问题。
技术实现思路
技术问题本专利技术提供了一种，该方法使得在使用有机酸催化剂的(甲基)丙烯酸烷基酯的制备过程中不仅可以提高所述催化剂的回收率和再使用率，而且还可以防止在高沸点物质在分解反应器中的管道堵塞现象，并且减少最终丢弃的催化剂的量。技术方案 在实施方案中，本专利技术提供了，该方法包括如下步骤:在有机酸催化剂的存在下，包含链烷醇和(甲基)丙烯酸的反应物以大约70%以上的转化率进行酯化反应；向在下端装配有再沸器的蒸馏塔供给所述酯化反应的反应产物以使其纯化；在所述蒸馏塔的上部回收包含(甲基)丙烯酸烷基酯和水的上部排放物，并在所述蒸馏塔的下部回收包含高沸点物质和水的下部排放物；将所述蒸馏塔的下部排放物分离为水层和有机层；和使从所述下部排放物中分离的水层再循环从而用于酯化反应中，其中，各步骤连续地进行，以及相对于下部排放物的总重量，所述蒸馏塔的下部排放物包含大约2-25重量％的水。此外，所述可以进一步包括如下步骤:以从所述蒸馏塔的上部流出的上部排放物中包含的水的重量的约1.01-1.20倍的量从所述蒸馏塔的上部供给水。此外，可以在如下条件下进行:所述蒸馏塔的上部的压力和所述再沸器中的液体的温度分别为至少大约130托但是小于170托和大约65-90°C，分别至少大约170托但是小于200托和大约70-95°C ;或者至少大约200托但是小于230托和大约75-100°C。此外，可以在如下条件下进行:所述蒸馏塔的上部的压力和所述再沸器中的液体的温度分别为至少大约130托但是小于170托和大约65-90°C，分别至少大约170托但是小于200托和大约70_95°C ;或者至少大约200托但是小于230托和大约75-100°C ;以及所述方法可以进一步包括如下步骤:以从所述蒸馏塔的上部流出的上部排放物中的水的重量的约1.01-1.20倍的量从所述蒸馏塔的上部供给水。此外，从所述蒸馏塔的下部排放物中分离的水层包含至少50重量％的供给至酯化反应的有机酸催化剂。此外，本专利技术的制备方法进一步包括如下步骤:将从所述蒸馏塔的下部排放物中分离的有机层供给至高沸点物质的分解反应器以进行分解反应。所述分解反应可以在大约30-760托的压力下以及在大约120_220°C的温度下进行。此外，根据反应物的供给速率等，分解反应的停留时间可以为，但是不限于，1-40小时。此外，本专利技术的制备方法可以进一步包括如下步骤:将从所述蒸馏塔的下部排放物中分离的部分水层供给至高沸点物质的分解反应器。在该步骤中，在所述分解反应器中的催化剂的含量可以为相对于加料至所述分解反应器中的反应液体的总重量的大约0.01-5 重量 ％。此外，本专利技术的制备方法可以进一步包括如下步骤:使所述分解反应器的上部排放物再循环至所述酯化反应的步骤中。此外，该方法可以进一步包括如下步骤:使所述分解反应器的上部排放物再循环至纯化所述酯化反应的反应产物的步骤中。此外，在所述高沸点物质的分解反应器的下部排放物中的催化剂的含量可以为相对于所述下部排放物的总重量的至多10重量％。此外，所述酯化反应可以在一个或多个连续型的串联连接的反应器中进行，以及可以进一步包括水分离塔以用于纯化从各个连续型的反应器的上部排放的水。此外，所述酯化反应可以在大约50-760托的压力下以及大约70_150°C的温度下进行。在所述酯化反应步骤中 ，在反应物中包含的链烷醇与(甲基)丙烯酸的摩尔比可以为约1-5。此外，在所述酯化反应步骤中，所述有机酸催化剂的含量可以为相对于反应物的总重量的大约0.01-5重量％。此外，所述链烷醇可以为具有4至8个碳原子的链烷醇。此外，所述有机酸催化剂可以为选自链烷磺酸和芳基磺酸中的至少一种。附图说明图1为示意地显示根据本专利技术的一个实施方案的用于制备(甲基)丙烯酸烷基酯的过程的过程流程图。具体实施例方式在下文中，将详细描述根据本专利技术的实施方案的。在此之前，除非在整个说明书中明确的指出，术语“(甲基)丙烯酸”定义为整体地表示丙烯酸或甲基丙烯酸；术语“(甲基)丙烯酸烷基酯”定义为整体地表示丙烯酸烷基酯或甲基丙烯酸烷基酯。此外，术语“反应物”定义为包含用于酯化反应的(甲基)丙烯酸和链烷醇的混合物；术语“转化率”表示反应物中限量反应物(limiting reactant)的反应量与供给量的百分比。以及，术语“反应产物”定义为不仅包括在酯化反应后产生的(甲基)丙烯酸烷基酯，还包括加成物、未反应物、催化剂等。此外，术语“高沸点物质”整体地表示由在反应物与产物之间或者在反应物之间的迈克尔反应(即，迈克尔加成)(或者是与)产生的迈克尔加成产物，并且其具有高于目标产物(甲基)丙烯酸烷基酯的沸点。此外，术语“重质物”表示高沸点物质的混合物，在(甲基)丙烯酸烷基酯的制备过程中使用的催化剂、聚合抑制剂、其它聚合物等。在对(甲基)丙烯酸烷基酯的制备方法的系列研究中，本专利技术的专利技术人已经发现下面的方案并完成了本专利技术。通过使用在将酯化产物供给至蒸馏塔以纯化它们的步骤中(甲基)丙烯酸烷基酯与链烷醇和水形成共沸混合物的现象，当供给本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.26 KR 10-2010-00831651.一种制备(甲基)丙烯酸烷基酯的方法，该方法包括如下步骤: 在有机酸催化剂的存在下，包含链烷醇和(甲基)丙烯酸的反应物以70%以上的转化率进行酯化反应； 向在下端装配有再沸器的蒸馏塔供给所述酯化反应的反应产物以使其纯化； 在所述蒸馏塔的上部回收包含(甲基)丙烯酸烷基酯和水的上部排放物，以及在所述蒸馏塔的下部回收包含高沸点物质和水的下部排放物； 将所述蒸馏塔的下部排放物分离为水层和有机层；和 使从所述下部排放物中分离的水层再循环从而用于所述酯化反应中， 其中，各步骤连续地进行，以及相对于下部排放物的总重量，所述蒸馏塔的下部排放物包含2-25重量％的水。2.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸烷基酯的方法，该方法进一步包括如下步骤:以从所述蒸馏塔的上部流出的上部排放物中包含的水的重量的1.01-1.20倍的量从所述蒸馏塔的上部供给水。3.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸烷基酯的方法，其中，在如下条件下进行:所述蒸馏塔的上部的压力和所述再沸器中的液体的温度分别为至少130托但是小于170托和65-90°C ;分别为至少170托但是小于200托和70-95°C ;或者分别为至少200托但是小于 230 托和 75-100。。。4.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸烷基酯的方法，其中，在如下条件下进行:所述蒸馏塔的上部的压力和所述再沸器中的液体的温度分别为至少130托但是小于170托和65-90°C ;分别为至少170托但是小于200托和70-95°C ;或者分别为至少200托但是小于230托和75-100。。 ;以及 其中，该方法进一步包括如下步骤:以从所述蒸馏塔的上部流出的上部排放物中包含的水的重量的1.01-1.20倍的量从所述蒸馏塔的上部供给水。5.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸烷基酯的方法，其中，从所述蒸馏塔的下部排放物中分离的水层包含至少50重量％的供给至酯化反应的有机酸催化剂。6.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸烷基酯的方法，该方法进一步包括如下步骤:将从所述蒸馏塔的下部排放物中分离的有...

【专利技术属性】
技术研发人员：高凖锡，金显圭，白世元，曹东铉，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：
国别省市：