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丙烯酸烷基酯的制備方法_2

文檔序號(hào):9203771閱讀:來(lái)源:國(guó)知局
,例如80-90 %的乙基鈦的R2OH醇或乙醇溶液,和/或R2OH鈦 酸酯的R2OH醇溶液。應(yīng)當(dāng)理解的是用于在溶液中放置催化劑的醇與用于或產(chǎn)生于酯交換 反應(yīng)的醇是相同的。
[0045] 更優(yōu)選地,使用事先通過(guò)使鈦酸乙酯或鈦酸異丙酯與2-辛醇在100°C反應(yīng)獲得的 鈦酸-2-辛酯的2-辛醇溶液。
[0046] 在一種或多種被引入到反應(yīng)器中的聚合抑制劑的存在下進(jìn)行所述反應(yīng),所述聚 合抑制劑的量相對(duì)于粗反應(yīng)產(chǎn)物混合物為1000-5000ppm。至于可被使用的聚合抑制劑, 可以提及的有例如吩噻嘆、氫醌(hydroquinone)、氫醌單甲醚、二叔丁基對(duì)甲苯酷(BHT)、 TEMPO(2, 2,6,6-四甲基-1-哌啶氧化物)、二叔丁基鄰苯二酚(cat6chol)、或如4-羥基 (OH)-TEMPO的TEMPO衍生物,它們可以單獨(dú)或以任意比例混合使用。聚合抑制劑的補(bǔ)充添 加通常在隨后的純化處理,特別是在蒸餾塔中進(jìn)行。
[0047] 根據(jù)本發(fā)明方法的處理粗反應(yīng)產(chǎn)物的單蒸餾塔是簡(jiǎn)單蒸餾塔,例如具有規(guī)整填料 或板式塔的塔,通常包含15至20個(gè)理論塔板,例如18個(gè)理論塔板,蒸餾塔的壓力可被調(diào)整 至期望水平,任選通過(guò)熱絕緣來(lái)保護(hù),并任選的裝配有接入設(shè)備(dispositifs accSs) 用于維持運(yùn)行。
[0048] 在本發(fā)明的上下文中,術(shù)語(yǔ)簡(jiǎn)單蒸餾塔意指包含具有或不具有溢流口 (d6versoirs)的蒸餾塔板、或包含隨機(jī)型或規(guī)整型填料、任選地具有用于分布液體的重定 位板(plateaux recentrage)、能夠在低于大氣壓力的壓力下運(yùn)行的塔。該塔裝配有能夠使 產(chǎn)物在所述塔的側(cè)面位置以蒸汽排除的系統(tǒng)并不包含垂直分隔壁。
[0049] 現(xiàn)在參考附圖來(lái)描述根據(jù)本發(fā)明方法的操作實(shí)施例。
[0050] 在催化劑(2)的存在下通過(guò)輕質(zhì)丙烯酸烷基酯(3)和重質(zhì)醇(1)之間的酯交換反 應(yīng)形成于反應(yīng)器中的輕質(zhì)醇(R 1OH)以與輕質(zhì)丙烯酸烷基酯(3)的共沸混合物的形式被連 續(xù)進(jìn)料至在反應(yīng)器(A)頂部的蒸餾塔(CXl)中。所述共沸混合物可被用于合成輕質(zhì)酯(6) 的單元。
[0051] 反應(yīng)之后,通常根據(jù)在反應(yīng)器中3至6小時(shí)的停留時(shí)間,所述粗反應(yīng)產(chǎn)物混合物 (5)包含所需的丙烯酸烷基酯,與作為輕質(zhì)產(chǎn)物的重質(zhì)醇(R2OH)和未反應(yīng)的輕質(zhì)丙烯酸烷 基酯,以及作為重質(zhì)化合物的催化劑、聚合抑制劑和反應(yīng)的重質(zhì)副產(chǎn)物。
[0052] 粗反應(yīng)產(chǎn)物混合物(5)在單蒸餾塔(CX2)中經(jīng)歷純化處理以一方面獲得側(cè)面排出 的純的所需丙烯酸烷基酯(9),并且另一方面在塔的頂部獲得要被循環(huán)的(11),包括未反 應(yīng)的殘留醇(R 1M^PR2OH)和輕質(zhì)丙烯酸烷基酯,以及在塔的底部獲得要被部分循環(huán)至反應(yīng) 器(A)的(12),包括催化劑、聚合抑制劑、反應(yīng)的重質(zhì)副產(chǎn)物和重質(zhì)酯(8),其他部分則被送 往(10):
[0053] -或者至薄膜蒸發(fā)器(圖中未示出)以回收包含所需丙烯酸烷基酯的塔頂料流和 被送至銷毀設(shè)施的塔底料流,
[0054] -或至銷毀設(shè)施。
[0055] 塔(CX2)是在減壓條件下運(yùn)行的簡(jiǎn)單蒸餾塔,優(yōu)選相應(yīng)于在減壓條件下運(yùn)行的具 有規(guī)整填料的塔或包含15至20個(gè)理論塔板,優(yōu)選18個(gè)理論塔板的板式塔。
[0056] 優(yōu)選地,處理粗反應(yīng)產(chǎn)物的蒸餾塔在20至150mmHg之間(或0.027X 105Pa至 0· 2 X IO5Pa之間),優(yōu)選20至75mmHg之間(或0· 027 X IO5Pa至0· I X IO5Pa之間)的壓力 下運(yùn)行。
[0057] 優(yōu)選地,所需丙烯酸烷基酯在具有18個(gè)理論塔板的塔的理論塔板12和14之間以 氣相從蒸餾塔底部的側(cè)面排出。
[0058] 根據(jù)本發(fā)明的方法使得可以生產(chǎn)純度大于99. 8%的所需產(chǎn)物,即丙烯酸烷基酯。
[0059] 給出以下具體但非限制性的實(shí)施例以闡明并更好地理解本發(fā)明。
【具體實(shí)施方式】
[0060] 實(shí)駘部分
[0061] 在實(shí)施例中,除非另有說(shuō)明,給出的百分比以重量計(jì),并且使用以下縮寫:
[0062] EA:丙烯酸乙酯
[0063] 20CTA:丙烯酸-2-辛酯
[0064] PTZ :吩噻嗪
[0065] HQME :對(duì)苯二酚甲酯
[0066] 實(shí)施例
[0067] 將丙烯酸乙酯(3)、2_辛醇(1)和鈦酸乙酯(2)的2-辛醇溶液(鈦酸乙酯溶于 2_辛醇中的90 %混合物)與吩噻嗪抑制劑的混合物以50. 1/49. 7/0. 2的重量比進(jìn)料至充 分?jǐn)嚢璧姆磻?yīng)器A中,反應(yīng)器A被外置式交換器加熱并在頂部裝有具有12個(gè)理論塔板的蒸 餾塔(CXl)。
[0068] 用鼓泡對(duì)反應(yīng)器加熱,并且在640毫巴溫度一達(dá)到125°C,就連續(xù)引入重量比為 50. 1/49. 7/U 2的用2000ppm PTZ穩(wěn)定的EA(3)、2_辛醇(1)和鈦酸乙酯的2-辛醇溶液 ⑵。
[0069] 在塔(CXl)的頂部,重量組成為40/60的EA/乙醇共沸物(4)被連續(xù)排出。該混 合物(4)被循環(huán)至輕質(zhì)酯設(shè)施。
[0070] 通過(guò)連續(xù)反應(yīng)獲得的粗反應(yīng)產(chǎn)物(5)包括20CTA、未反應(yīng)的EA、未反應(yīng)的2-辛醇 和包含催化劑與聚合抑制劑以及重質(zhì)衍生物的混合物。
[0071] 料流(5)被連續(xù)送至在減壓下運(yùn)行的并被外置式交換器加熱至140°C的具有18個(gè) 理論塔板的單蒸餾塔(CX2)。
[0072] 在塔(CX2)的頂部,引入2500ppm PTZ (圖中未示出)的EA混合物被。
[0073] 塔CX2在頂部分離組成為52. 4/34. 2/4. 6并被循環(huán)至反應(yīng)器(A)的EA/2-辛醇 /20CTA混合物(11),在底部分離包含重量比為15. 9/84. 1的重質(zhì)產(chǎn)物、帶有20CTA級(jí)分的 聚合抑制劑和催化劑的混合物,該混合物被部分循環(huán)至反應(yīng)(12),而剩余部分被送至重質(zhì) 處理部分(10)。
[0074] 純丙烯酸-2-辛酯(9)通過(guò)以氣相在塔的下部在13號(hào)板上從側(cè)面排出而被獲得。 丙烯酸-2-辛酯的純度為99. 89 %。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 在至少一種催化劑和至少一種聚合抑制劑的存在下通過(guò)輕質(zhì)丙烯酸烷基酯和重質(zhì) 醇之間的酯交換反應(yīng)來(lái)連續(xù)產(chǎn)生丙烯酸烷基酯的方法,由以下反應(yīng)表示:其中,Ri代表甲基或乙基,R2代表4至9個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基,優(yōu)選5至9個(gè)碳 原子,并可能包含氮原子, 所述反應(yīng)在偶聯(lián)至蒸餾塔的反應(yīng)器中進(jìn)行,其中,排出由輕質(zhì)丙烯酸烷基酯和由酯交 換反應(yīng)生成的輕質(zhì)醇構(gòu)成的共沸混合物, 特征在于,在減壓下,包含未反應(yīng)的反應(yīng)物、形成的反應(yīng)產(chǎn)物、催化劑和聚合抑制劑的 粗反應(yīng)產(chǎn)物被送至單蒸餾塔,其中,所述蒸餾使得可能獲得: -在頂部,基本由殘留醇R2〇H和&0H以及未反應(yīng)的反應(yīng)物H2C = CHCOORi組成的輕質(zhì) 產(chǎn)物流,該輕質(zhì)產(chǎn)物流被循環(huán)至反應(yīng)器, -在下部,以氣相從側(cè)面排出的所需產(chǎn)物H2C=CHC00R2, -在底部,包含催化劑、聚合抑制劑和H2C=CHC00R2的重質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)物流,該重質(zhì)反應(yīng)產(chǎn) 物流被部分循環(huán)至反應(yīng)器。2. 如權(quán)利要求1的方法,特征在于所述蒸餾塔是單塔,所述單塔包含具有或不具有溢 流口的蒸餾塔板,或包含隨機(jī)型或規(guī)整型填料,任選地具有用于分布液體的重定位板,能夠 在低于大氣壓力的壓力下運(yùn)行。3. 如權(quán)利要求1或2的方法,特征在于醇R20H選自2-辛醇、2-乙基己醇和N,N二甲 氨基乙醇。4. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,特征在于所述醇是2-辛醇。5. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,特征在于酯交換催化劑是為式Ti(OR) 4或Ti(OR2) 4 的鈦酸烷基酯溶于醇&0H和/或R2〇H中的溶液。6. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,特征在于L代表乙基。7.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,特征在于所述催化劑的存在量相對(duì)于每摩爾R20H為 5叉104至5叉102111〇1,優(yōu)選103至10 21]1〇1。8.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,特征在于化合物H 2C=CHCOORi與化合物R 20H的摩 爾比在1至3之間,優(yōu)選在1. 3至1. 8之間。9. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,特征在于所述酯交換反應(yīng)在350mmHg(0. 47X10 5Pa) 至大氣壓力的壓力下、且在90°C至150°C之間,優(yōu)選從100°C至130°C之間的溫度下進(jìn)行。10. 如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的方法,特征在于所述方法適合于2-丙烯酸辛酯的制備, 以鈦酸乙酯和/或鈦酸-2-辛酯的2-辛醇溶液作為催化劑。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種在至少一種催化劑和至少一種聚合抑制劑的存在下通過(guò)輕質(zhì)丙烯酸烷基酯和重質(zhì)醇之間的酯交換反應(yīng)來(lái)連續(xù)產(chǎn)生丙烯酸烷基酯的方法。本發(fā)明的方法特征在于利用單一簡(jiǎn)單塔通過(guò)蒸餾對(duì)粗反應(yīng)混合物進(jìn)行處理,能夠制備高純度丙烯酸烷基酯,同時(shí)能夠回收可利用的餾分。
【IPC分類】C07C213/06, C07C67/03, C07C67/54
【公開號(hào)】CN104918911
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380065961
【發(fā)明人】A·里翁德爾, C·格雷爾, M·埃施, A·勒夫雷
【申請(qǐng)人】阿肯馬法國(guó)公司
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2013年12月16日
【公告號(hào)】EP2931695A1, US20150315120, WO2014096648A1
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