CN102292314A

CN102292314A - 提纯在丙烯酸n,n-二甲基氨基乙基酯的合成中产生的共沸级分的方法

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Publication number: CN102292314A
Application number: CN201080005475XA
Authority: CN
Inventors: J-M.保罗; C.格雷尔; A.里尔
Original assignee: Arkema SA
Current assignee: Arkema SA
Priority date: 2009-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2030-01-27
Also published as: KR20110099774A; CN102292314B; JP5559205B2; WO2010086547A1; JP2012515751A; US20120035389A1; FR2941452A1; US8940925B2; KR101343728B1; EP2382182A1; EP2382182B1; FR2941452B1

Abstract

本发明涉及通过丙烯酸烷基酯和N,N-二甲基氨基乙醇的酯基转移反应生产丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯的方法，和更具体地涉及提纯在该反应中产生的共沸级分的方法，因此使得该级分循环到丙烯酸烷基酯生产设备上。本发明的方法的目的是尤其除去在共沸级分中所含的乙醛和二烷氧基乙烷，这通过共沸级分的直接蒸馏或通过由共沸级分的水洗所得到的水相的蒸馏来进行。

Description

提纯在丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯的合成中产生的共沸级分的方法

本发明涉及通过丙烯酸烷基酯与N,N-二甲基氨基乙醇的酯基转移反应来生产丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯的方法，和更具体地涉及提纯在该反应过程中产生的共沸级分的方法，使得该级分能够再循环到丙烯酸烷基酯生产设备中。

对应于结构式(I)的丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯(下面称作DMAEA)：

H₂C=CH-COOCH₂CH₂N(CH₃)₂ (I)

是根据以下反应路线，通过在通式(II)：CH₂ = CH-COOR₁(其中R₁表示甲基或乙基)的丙烯酸低级烷基酯，和N,N-二甲基氨基乙醇(DMAE)之间的酯基转移反应来获得的：

CH₂=CH-COOR₁ + HO-CH₂CH₂N(CH₃)₂

DMAEA + R₁OH (1)

该反应一般是在过量的丙烯酸低级烷基酯存在下进行的并且该反应通过以低级丙烯酸酯/R₁OH醇共沸物的形式蒸馏出低级醇R₁OH而向着DMAEA形成的方向移动（déplacée），如果它的量允许，这些能够有利地被循环，到低级丙烯酸酯生产设备中，该低级丙烯酸酯是通过丙烯酸与醇R₁OH的直接酯化所生产的。

根据文件EP 906 902，来自蒸馏的共沸混合物是在离子交换树脂上提纯的，因此减少了与在酯基转移反应中形成的胺化副产物的存在相关的其氮含量。

在通过酯基转移反应合成DMAEA的过程中，一般有作为副产物的乙醛CH₃CHO的形成。该乙醛然后与醇R₁OH反应得到缩醛、二烷氧基乙烷（un acétal, du dialcoxyéthane），根据以下反应：

CH₃CHO + 2 R₁OH

CH₃CH(OR₁)₂ + H₂O (2)

该二烷氧基乙烷是二甲氧基乙烷或二乙氧基乙烷，这取决于DMAEA是从丙烯酸甲酯或从丙烯酸乙酯制备的。

在DMAEA的合成过程中产生的乙醛和二烷氧基乙烷主要是在低级丙烯酸酯/R₁OH醇共沸级分中，因此造成DMAEA的污染。

在共沸级分循环到丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的生产设备中的过程中，乙醛在与甲醇或乙醇以及所存在的用于进行酯化反应的酸催化剂接触之后转化成二烷氧基乙烷，其被添加到早已在循环的共沸级分中存在的二烷氧基乙烷中。结果是被二烷氧基乙烷重度污染的丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的生产。尤其地，对于丙烯酸乙酯的情况，因为二乙氧基乙烷具有与丙烯酸乙酯的沸点几乎相同的沸点。

因此需要寻找一种除去在从低级丙烯酸酯合成丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯的过程中所产生的共沸级分中存在的一些或全部的乙醛和二烷氧基乙烷的方法，该级分可以再循环到低级丙烯酸酯生产设备中，否则该低级丙烯酸酯将被二烷氧基乙烷重度污染。低级丙烯酸酯的提纯已证明是困难的，因为在低级丙烯酸酯的沸点和二烷氧基乙烷的沸点之间的差异是较小的。

因此，难以生产不含二烷氧基乙烷的丙烯酸烷基酯，如果含有二烷氧基乙烷或含有其前体乙醛的丙烯酸酯/醇级分被循环到丙烯酸烷基酯生产设备中。

通过使用例如NaBH₄、LiAlH₄、亚硫酸钠型的还原剂的简单还原方法，从低级丙烯酸酯/醇级分中除去乙醛在目前的情况下不是容易想到的。事实上，在低级丙烯酸酯存在下，这些还原剂的使用会导致大量的迈克尔加合物(甲氧基丙酸甲基酯或乙氧基丙酸乙基酯)的形成。这可以在丙烯酸烷基酯和低级醇(甲醇或乙醇)的损失上有反映。

本发明的一个目的因此是提供在DMAEA的合成中以共沸物形式产生的丙烯酸烷基酯/醇级分无问题地循环到丙烯酸烷基酯生产设备（atélier）中的方法，该级分的循环具有经济上的必要性。

本发明的另一个目的是防止在从DMAEA的合成中所接收的共沸级分中存在的乙醛在丙烯酸烷基酯生产设备中产生二烷氧基乙烷，其将被添加到早已在共沸级分中存在的二烷氧基乙烷中。

本发明涉及在DMAEA的合成过程中产生的共沸级分的提纯方法，该方法特别适合于该级分在丙烯酸烷基酯合成方法中的循环，并且仅仅需要中等数量的步骤。

本发明涉及在通式(I)的丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯的合成中产生的共沸级分的提纯方法：

H₂C=CHCOOCH₂CH₂N(CH₃)₂ (I)

该合成是通过通式(II) CH₂ = CH-COOR₁(其中R₁表示甲基或乙基)的丙烯酸烷基酯和N,N-二甲基氨基乙醇的酯基转移反应来进行的，包含丙烯酸烷基酯(II)、在反应过程中形成的低级醇R₁OH和副产物如乙醛和通式(III) CH₃-CH(OR₁)₂的二烷氧基乙烷的共沸级分利用安装在酯基转移反应器之上的第一个蒸馏塔进行蒸馏，特征在于该级分利用用于分离副产物乙醛和二烷氧基乙烷的第二个蒸馏塔进行蒸馏，含有丙烯酸烷基酯(II)、低级醇R₁OH、大部分的乙醛和痕量的二烷氧基乙烷的次要的、富含乙醛的塔顶产物被除去，而含有丙烯酸烷基酯(II)、低级醇R₁OH、大部分的二烷氧基乙烷(II)和痕量乙醛的具有低乙醛含量的主要塔底级分（fraction）是在由丙烯酸和低级醇R₁OH的反应合成丙烯酸烷基酯的方法(II)中循环利用。

根据本发明方法的一个变型，用于分离副产物乙醛和二烷氧基乙烷的对共沸级分的蒸馏是直接在安装于酯基转移反应器之上的第一个蒸馏塔中进行的，含有丙烯酸烷基酯(II)、低级醇R₁OH、大部分的乙醛和痕量的二烷氧基乙烷的次要的、富含乙醛的级分是在顶部被除去，而含有丙烯酸烷基酯(II)、低级醇R₁OH、大部分的二烷氧基乙烷(II)和痕量的乙醛的具有低乙醛含量的主要级分是经由第一个塔侧出口中取出。

在通过丙烯酸甲酯(或丙烯酸乙酯)的酯基转移所进行的DMAEA的合成过程中，包含丙烯酸甲酯(或丙烯酸乙酯)、甲醇(或乙醇)以及一般可含有100 ppm-1000 ppm的乙醛和100 ppm-1000 ppm的二烷氧基乙烷(分别二甲氧基乙烷或二乙氧基乙烷)的共沸级分是在反应阶段中利用安装在酯基转移反应器之上的蒸馏塔来进行蒸馏的。

取决于所使用的塔的效率和蒸馏条件，该级分一般含有35%-54%的甲醇或60%-72%的乙醇。

根据本发明的第一个变型，该方法的目的仅仅是除去在共沸级分中存在的乙醛，在共沸级分于丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的生产设备中的循环过程中，其轻易地成为二烷氧基乙烷的后续形成的主要贡献者。

在这种情况下，调节蒸馏条件以便在塔顶除去全部或至少90%的乙醛，同时最大程度减少低级丙烯酸酯和低级醇在该富含乙醛的塔顶流股中的损失。

有可能使用具有简单填料如鲍尔环或具有Multiknit型结构的塔或任何其它类型的塔。塔效率必须是大于10和有利地该蒸馏塔包括10-20个理论板，优选12-18个理论板。蒸馏塔在其上装有冷凝器，后者供应了已加热到在20-50℃、优选25-35℃范围内的温度的传热流体（fluide caloporteur）。该塔能够在大气压力到2巴，优选在大气压力下操作。

一般，例如选自于酚抑制剂(氢醌，氢醌甲基醚，二-叔丁基对甲酚等)，吩噻嗪，4-OH型或4-氧代TEMPO型的TEMPO硝酰基化合物等等中的至少一种聚合抑制剂是以100-5000 ppm被添加到需要蒸镏的共沸物中。

用空气或用低氧空气(7体积% O₂)鼓泡有利地被引入到塔中以增强聚合抑制剂的作用。

贫乙醛的共沸级分是在第二个蒸馏塔的底部被回收，或能够经由塔侧取出流股直接从DMAEA生产设备的用于丙烯酸烷基酯/醇共沸物的蒸馏的第一个蒸馏塔中回收。不再产生二烷氧基乙烷的该级分能够有利地被循环利用。

本发明的这一变型是根据在附图1和2中的2种构型来举例说明的。

根据在图1中的构型，供应反应物10(丙烯酸烷基酯和DMAE)的酯基转移反应器R1在其上装有第一个蒸馏塔C，可用于在塔顶连续除去在酯基转移反应中所产生的丙烯酸烷基酯/低级醇共沸级分20。根据本发明，该级分20在第二个蒸馏塔C0中蒸馏，从其中在塔顶抽提出富含乙醛的级分31和在塔底抽提出提纯的共沸级分30。塔C0一般包括10-20个理论板(不包括冷凝器和蒸煮器)，进料一般是在塔板3至10之间进行，从塔的顶部计数(不计数该冷凝器)。

根据在图2中的构型，乙醛的蒸馏是直接在位于酯基转移反应器R1之上的第一个塔C中进行的。不需要添加第二个蒸馏塔，而是通过采用塔C的蒸馏条件，特别是在12-18范围的理论塔板的数量，和通过在塔的半高度处，例如对于包含15板的塔的情况在6或7级的地方，添加侧边抽出管线。富含乙醛的级分31在塔C的顶部离开，而提纯的丙烯酸烷基酯/低级醇共沸混合物30经由塔C的这一侧边被抽出。

所属技术领域的专业人员将采用蒸馏塔C和C0的操作条件来除去在共沸级分中存在的乙醛的大约90%并且限制低级丙烯酸酯和低级醇的损失。

提纯的共沸级分30然后有利地被循环到丙烯酸烷基酯生产设备中。

根据本发明的第二个变型，该方法旨在将二烷氧基乙烷降解成乙醛，然后通过蒸馏除去乙醛。所得到的是同时贫乙醛和贫二烷氧基乙烷的共沸级分。

促使缩醛化的平衡向着乙醛形成的位移是在水和酸催化剂存在下，通过蒸镏所形成的乙醛来进行的。

该反应是已知的，但是，它在由DMAEA的合成所产生的共沸级分的提纯范围内的应用从来没有在现有技术中描述过。

根据该第二种变型，选自于例如酚抑制剂(氢醌，氢醌甲基醚，二-叔丁基对甲酚….)，吩噻嗪，4-OH型或4-氧代TEMPO型的TEMPO硝酰基化合物等等中的至少一种聚合抑制剂是以100-5000 ppm被添加到该共沸级分中。然后3-20 wt%的水被添加到这一混合物中；水的添加量优选是在5-10 wt%之间，相对于最终的混合物。

还添加酸催化剂；在酸催化剂当中，可提到无机酸如硫酸，盐酸，磷酸，磺酸如甲磺酸或对-甲苯磺酸，磺化阳离子树脂，或强酸性沸石类型。

凝胶或大孔隙形式的强阳离子树脂优选作为酸催化剂，因为它们更容易使用。

催化剂能够以相对于所要处理的共沸级分的量而言的5-20 wt%使用。优选使用10-15 wt%的强阳离子树脂。

催化剂的用量能够是低于5%但损害了二烷氧基乙烷的还原率，或大于20%但没有得到显著的优点。

在能够使用的阳离子树脂当中，可提到例如树脂Amberlyst 15，Lewatit K2620或K1461，Diaion PK228。

该催化剂能够与需要处理的共沸级分在机械搅拌的反应器(它利用双夹套来加热，恒温控制的流体在夹套内循环）中，在外部再沸器上再循环的树脂的多层床之上，在上升或下降方向加入并且放置于在反应器的再循环用环管之上的树脂的盒体（cartouche）之上，或在反应的塔中进行接触。

该方法能够以间歇（非连续的）模式或连续地进行。

乙醛的连续除去是经由蒸馏塔，例如板式塔，具有无规或规整化填料的塔，来进行的。

用空气或用低氧空气(8体积% O₂)鼓泡有利地在整个操作被引入在混合物中，以增强聚合抑制剂的作用。

蒸馏塔在其上装有冷凝器，后者供应了已加热到在20-50℃范围内的温度的传热流体。

不冷凝的蒸汽，富含乙醛，还有含有低级丙烯酸酯和醇。它们然后利用冷阱来冷凝。在该塔顶级分中乙醛的回收率一般是高于95%。在该级分中低级丙烯酸酯(丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯)和醇(甲醇或乙醇)的损失取决于该蒸馏条件(塔效率，操作条件)，并且当在前面所述的条件下使用蒸馏时，一般是低的。

该富含乙醛的级分被除去并且最大程度地减少，因为它能伴随有低级酯和低级醇的损失。

低级丙烯酸酯/低级醇混合物(已经从其中除去一些或全部的乙醛和二烷氧基乙烷）然后循环到低级丙烯酸酯的生产设备中但没有污染低级丙烯酸酯的风险。

根据本发明的第三个变型，该方法旨在首先用水萃取在共沸级分中存在的低级醇和乙醛，然后针对来源于用水洗涤过程的含水级分进行蒸馏。该用水洗涤过程是在塔中进行，以便用逆流输入的水C1萃取。

萃取塔C1在底部接收该共沸级分和在顶部接收水。低级丙烯酸酯(已经从其中除去低级醇和乙醛)是在顶部被回收的。能够使用各种类型的萃取塔。作为例子，有可能使用腔室化的塔（colonne compartimentée），在各腔室的中间包括具有旋转盘的旋转轴，这提供在各相之间的优异接触作用。

萃取塔C1能够与低级丙烯酸酯设备保持独立或它能够是早已集成到低级丙烯酸酯的生产装置中的C1型的塔。

在萃取塔C1的顶部上获得含有主要丙烯酸烷基酯(II)和或多或少（plus ou moins）的二烷氧基乙烷的级分，该级分能够有利地循环到酯基转移反应中，以及在萃取塔C1的底部获得含有大部分的水(它用于洗涤)、低级醇和乙醛的含水级分，在蒸馏后，该含水级分一方面，在蒸馏塔的底部被引入到贫乙醛和富含低级醇的主要含水级分中，并且该级分然后可直接循环到在丙烯酸烷基酯合成方法中的在丙烯酸和低级醇之间的反应步骤中，和另一方面，被引入到含有大部分的乙醛的来自蒸馏塔的塔顶级分中，后者然后被除去。

有利地，在共沸级分中存在的二烷氧基乙烷能够在用水萃取低级醇之前，按照前面所述，在水和酸催化剂存在下可被转化成乙醛，因此最终可得到不含二烷氧基乙烷的级分。

有利地，在萃取塔C1的底部获得的含有低级醇和乙醛的含水级分的蒸馏是利用两个相继的塔进行的，第一个塔C2用于分离在塔C2的底部被回收的水并且该水或者被除去或循环到萃取塔C1中，然后，包含醇和乙醛的来自塔C2的塔顶级分被送至第二个蒸馏塔C3中，以允许分离主要由不含乙醛的醇组成的塔底级分(它能够被循环用于与丙烯酸的反应步骤)和富含乙醛的塔顶级分，后者将被废弃。该方法的这一变型的特殊实施方案包括将塔C3的主要由醇和不含乙醛的底部级分再循环，部分地用于与丙烯酸的反应步骤中和部分地在塔C2的顶部上再利用。

该方法的这一变型的另一个特殊实施方案包括将大部分的塔C3的塔顶级分(它含有乙醛)返回到塔C3上的回流液中，该流股的残余部分被放出以便降低在该设备中乙醛的浓度。

本发明的这一变型是根据在附图3和4中的两个构型来举例说明的。

根据在图3中的构型，含有低级丙烯酸酯、醇、乙醛和或多或少的二烷氧基乙烷的共沸级分1在集成或没有集成到低级丙烯酸酯设备上的塔C1中用水洗涤，从塔的顶部排出主要包含低级丙烯酸酯的流股2a。流股2，贫低级丙烯酸酯并含有全部的乙醛，被送至第一个蒸馏塔C2，从该塔中在底部分离出水和(在顶部分离出)主要由醇和乙醛组成的级分3。该级分3被送至蒸馏塔C3，它可除去全部的在流股3中所含的乙醛。来自塔C3的底部的排放物4，从它已经除去乙醛，回到生产丙烯酸烷基酯的反应区中。在反应区中二烷氧基乙烷的形成因此减少，这使得有可能限制所生产的丙烯酸烷基酯的二烷氧基乙烷含量。富乙醛的流股4a被除去，导致低级酯和低级醇的不可避免的损失。

根据在图4中的构型，来自塔C3的顶部的流股4a被分配以使得大部分的该流股返回在进入塔C3的回流液中；该流股的剩余部分被放出以便降低在该设备中乙醛的浓度。在塔C3的底部的贫乙醛的排放物4部分地返回到塔C2的顶部(流股4b)和部分地返回到反应区中。通过根据在图4中的构型来操作，在来自塔C3的漏出液中乙醛的浓度大大地提高并且由于该级分的强制性破坏而降低反应物(低级醇/低级酯)的损失。

有利地，本发明方法的第三个变型是在从丙烯酸/低级醇反应混合物中提纯粗丙烯酸酯的步骤中，直接在低级丙烯酸烷基酯的生产设备上进行的。这具有以下优点：共沸级分不单独处理，并且该处理不需要特殊设备。从DMAEA的生产中接收的共沸级分直接循环到低级丙烯酸酯生产设备的用水萃取的塔C1中；由该级分供应的乙醛的除去，在该级分中存在的醇的循环以及也在该级分中存在的丙烯酸烷基酯的回收能够与从反应混合物获得的粗丙烯酸酯的提纯过程同时地进行。为此，共沸级分被加入到供应水的液体/液体萃取塔中，就如在一部分的反应水、重质化合物和残留丙烯酸的预先除去的粗反应混合物。

本发明还涉及通式(I)的丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯的合成方法：

H₂C=CHCOOCH₂CH₂N(CH₃)₂ (I)

该方法通过通式(II) CH₂-CH-COOR₁(其中R₁表示甲基或乙基)的丙烯酸烷基酯和N,N-二甲氨基乙醇的酯基转移反应，根据先前定义的不同变型使用在反应过程中产生的共沸级分的提纯步骤，允许该级分循环到丙烯酸烷基酯生产设备中，来进行。

下列的实施例用于举例说明本发明但不限制本发明的范围。

实施例

百分比表示为重量百分数。

使用下列缩写：

- EA：丙烯酸乙酯

- MA：丙烯酸甲酯

- HQME：氢醌甲酯

实施例1-4

在双夹套的反应器(它被供应80℃的油和在其上装有已有Multiknit填料的蒸馏塔(效率：15个理论板)，该塔具有在该塔的顶部上的供应50℃油的冷凝器和干冰冷阱）中加入下列物料：

- 500g或550g的需要处理的级分(含有40%的EA；59.5%的乙醇；乙醛；二烷氧基乙烷)

- 0g或50g的Lewatit K1461或Amberlyst 15树脂

- 0或50g的水

- 0.1% HQME

需要处理的级分+水的总重量等于550g。

在整个试验过程中(3小时)维持用8 vol% O₂的低氧空气的鼓泡。

它被加热至在63℃沸腾，在乙醛形成时通过蒸馏除去该乙醛。

乙醛和二乙氧基乙烷的含量是由气相色谱法测定的。

能够看出，在酸催化剂不存在下或在水不存在下，二乙氧基乙烷没有转化成乙醛和因此难于通过蒸馏被除去。通过蒸馏除去乙醛的程度在几乎所有情况下是大于90%。

实施例5

来自实施例2的先前混合物(500g的需要处理的级分和50g的水)是在由双夹套加热的搅拌反应器中进行处理，该夹套具有在含有200 ml的LEWATIT K1461树脂的盒体上的再循环。该反应器在其上装有带有Multiknit填料(效率等于20个理论板)的塔，后者装有供应30℃水的冷凝器。

混合物是以1500 g/h的流动速率加入到反应器中。

该乙醛在塔的顶部以约30 g/h被蒸馏出来。塔顶级分的组成是如下：

EA： 28%

乙醇：66%

乙醛： 0.06%

最终混合物含有：

EA： 40%

乙醇： 59.5%

二乙氧基乙烷： 180 ppm

在处理之前的混合物中潜在二乙氧基乙烷的除去程度是大于90%。

实施例6 (参见图1)

含有下列物质的共沸混合物：

EA：40%

乙醇：60%

乙醛： 0.023%

二乙氧基乙烷： 0.05%

是在具有下列特性的填装了1 "鲍尔环的塔C0上进行蒸镏：直径32 cm；高度5 m；效率10个理论板。

冷凝器中的温度是约30℃。该塔也装有-10℃的冷却阱（piège）。

该混合物是以1425 kg/h的流动速率供应到该塔的第4个板(从顶部计数)。

含有乙醛的塔顶级分在74℃和大气压力下以4 kg/h蒸馏。

它的组成(按重量)是如下：

EA： 27.7%

乙醇： 65%

乙醛： 7.3%

二乙氧基乙烷： 0.02%

由下列物质组成的混合物：

EA： 40%

乙醇： 60%

乙醛： 3 ppm

二乙氧基乙烷： 0.05%

是在底部被回收的。

该塔顶级分（它对应于初始混合物的0.3%）被除去，它表示EA的极低损失和90%的乙醛回收率。

贫乙醛的底部级分，二乙氧基乙烷经由循环在EA设备中的引入的主要贡献者，能够被循环到该设备中。

实施例7 (参见图2)

搅拌、加热式反应器R1（顶上装有蒸馏塔C，该塔填充2个3 m和5 m的床并且具有15个理论板）加入下列混合物(7745 kg/h)：

- EA： 29.7%

- DMAE： 13.8%

- DMAEA： 37%

- EtOH： 12.4%

- 乙醛： 44 ppm

- 重级分： 5%

冷凝器的温度是约30℃和透气阀（piège d’évents）的温度是-8℃。

塔顶的压力是650 mmHg。

富含乙醛的级分在塔的顶部上进行蒸馏，而提纯的共沸物在理论塔板7(从冷凝器计数)排出。这得到高于66%的乙醇纯度并且除去超过90%的所存在乙醛。

顶部漏出物（coulage de tête）(1 kg/h)由下列组分组成：

- 乙醛： 21.2%

- EA：23.5%

- 乙醇： 54.8%

塔侧抽出流股(1217 kg/h)由下列组分组成：

- EA： 33.9%

- 乙醇： 66%

- 乙醛： 0.0014%

实施例8 (参见图3)

塔C3(从底部向上的第7个板)是以800 kg/h供应具有下列组成(按重量)的流股3：

EA： 17%

乙醇： 74%

水： 8%

乙醛： 2800 ppm

该塔是在下列条件下操作：

P：2巴 – T° 顶：65℃ – T° 底：79℃ – 塔效率：11个理论板– 回流比：12/1。

获得：

- 顶部流股4a：17 kg/h，由下列组分组成：

EA：47%

乙醇：35%

水：5%

乙醛：13%

- 底部流出料流4：783 kg/h，由下列组分组成

EA：16.1%

乙醇： 75.7%

水： 8.2%

实施例9 (参见图4)

以349.3 kg/h的速率加入到塔C2中的流股具有下列组成(按重量)：

EA： 5.8%

乙醇： 21.9%

水： 72.1%

乙醛：1500 ppm (0.52 kg/h)

向塔C3中的进料是在板6上进行。该塔的效率是7个理论板。

在塔C3的顶部上的放出速率是1 kg/h。它是故意地受限制的，以便不损失太多的EA和乙醇。

在塔C3的顶部上放出的乙醛的质量流动速率是476 g/h。

回到反应中的乙醛的质量流动速率是44 g/h，即91.5%的在设备中乙醛量的减少率。

Claims

1.在通式(I)的丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯的合成中产生的共沸级分的提纯方法：

H₂C=CHCOOCH₂CH₂N(CH₃)₂ (I)

该合成是通过其中R₁表示甲基或乙基的通式(II) CH₂ = CH-COOR₁丙烯酸烷基酯和N,N-二甲基氨基乙醇的酯基转移反应来进行的，包含丙烯酸烷基酯(II)、在反应过程中形成的低级醇R₁OH和副产物如乙醛和通式(III) CH₃-CH(OR₁)₂的二烷氧基乙烷的共沸级分利用安装在酯基转移反应器之上的第一个蒸馏塔进行蒸馏，特征在于该级分进行蒸镏以便分离副产物乙醛和二烷氧基乙烷，和

(a) 该蒸馏步骤是利用第二个蒸馏塔来进行的，含有丙烯酸烷基酯(II)、低级醇R₁OH、大部分的乙醛和痕量的二烷氧基乙烷的次要的富含乙醛的塔顶级分被除去，和含有丙烯酸烷基酯(II)、低级醇R₁OH、大部分的二烷氧基乙烷(II)和痕量的乙醛的低乙醛的主要级分是在第二个塔的底部被回收，

(b) 或，该蒸馏步骤是直接在第一个蒸馏塔中进行的，含有丙烯酸烷基酯(II)、低级醇R₁OH、大部分的乙醛和痕量的二烷氧基乙烷的次要的富含乙醛的塔顶级分被除去，和含有丙烯酸烷基酯(II)、低级醇R₁OH、大部分的二烷氧基乙烷(II)和痕量的乙醛的低乙醛的主要级分是经由第一个塔的塔侧取出流股被抽出，

低乙醛的级分被循环到由丙烯酸和低级醇R₁OH反应合成丙烯酸烷基酯(II)的过程中。

2.根据权利要求1所要求的方法，特征在于分离副产物乙醛和二烷氧基乙烷的蒸馏步骤是直接在安装于酯基转移反应器之上的用于共沸级分蒸馏的塔中进行的(路线(b))。

3.根据权利要求1所要求的方法，特征在于分离副产物乙醛和二烷氧基乙烷的蒸馏步骤是利用第二个蒸馏塔(路线(a))来进行的。

4.根据权利要求3所要求的方法，特征在于该共沸级分是在酸催化剂的存在下用水进行预处理，然后二烷氧基乙烷转化成乙醛和低级醇，和蒸馏陆续形成的乙醛。

5.根据权利要求3或4所要求的方法，特征在于从用水洗涤共沸级分所获得的含水级分的蒸馏是在萃取塔C1上进行的，含有大部分的用于洗涤的水、低级醇和乙醛的该含水级分是在萃取塔C1的底部获得的，含有主要丙烯酸烷基酯(II)和或多或少的二烷氧基乙烷的在萃取塔C1的顶部获得的级分能够直接循环到酯基转移反应中，蒸馏塔的贫乙醛和富含低级醇的主要底部级分然后直接循环到在丙烯酸烷基酯合成方法中的在丙烯酸和低级醇之间的反应步骤中，含有大部分的乙醛的蒸馏塔的塔顶级分被除去。

6.根据权利要求5所要求的方法，特征在于蒸馏是利用两个相继的蒸馏塔C2和C3来进行的，第一个塔C2用于分离在塔的底部存在的水并且该水或者被除去或者被循环到萃取塔C1，该塔的包含醇和乙醛的塔顶级分然后被送至第二个蒸馏塔C3，在底部分离不含乙醛的醇级分，该醇级分能够循环到使用丙烯酸的反应步骤中，含有乙醛的塔顶级分被除去。

7.根据权利要求6所要求的方法，特征在于主要由醇组成和不含乙醛的塔C3的底部级分部分地循环到使用丙烯酸的反应步骤中和部分地循环到塔C2的顶部。

8.根据权利要求6或7所要求的方法，特征在于含有乙醛的来自塔C3中的塔顶级分的大部分返回在进入塔C3的回流液中，该流股的剩余部分被放出以便降低在该设备中乙醛的浓度。

9.根据权利要求5到8中任何一项所要求的方法，特征在于用水洗涤共沸级分的阶段是，在从丙烯酸/醇反应混合物获得的粗丙烯酸酯的提纯步骤的水平上，直接在丙烯酸烷基酯(II)的生产设备中进行的，该共沸级分被引入，在已集成到丙烯酸烷基酯的生产设备中的、通过水供应的液体/液体萃取塔的水平上，正如预先除去部分反应水之后的粗反应混合物，重质化合物和残留丙烯酸。

10.通式(I)的丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯的合成方法：

H₂C=CHCOOCH₂CH₂N(CH₃)₂ (I)

该合成通过其中R₁表示甲基或乙基的通式(II) CH₂ = CH-COOR₁的丙烯酸烷基酯和N,N-二甲氨基乙醇的酯基转移反应来进行，特征在于该方法包括：根据前述权利要求中一项的方法所定义的在反应过程中产生的共沸级分的提纯步骤，使该级分能够循环到丙烯酸烷基酯生产设备中。