CN102757345A - 一种丙烯酸丁酯的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种丙烯酸丁酯的制备方法，具体为：原料为醋酸正丁酯和甲醛，经过加热气化后进入气-固相固定床反应器装置，反应后产物直接进入精馏塔进行分离，精馏馏出物经过冷凝、分相，分相后的一部分油相回到固定床底部重新参与反应，另一部分油相回流至精馏塔的塔顶，下层水相排放处理。气-固相固定床反应器装置采用的催化剂为负载型三维有序大孔-介孔固体催化剂，采用微正压操作。最终，精馏塔底得到含量为92-95%粗产品。该丙烯酸丁酯的制备方法的具有原料来源充足价廉，容易分离，相对稳定，反应容易控制，反应转化率较高，反应操作连续，产生废水量少，生产成本不高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种丙烯酸丁酯的制备方法，具体是利用醋酸丁酯及甲醛为原料，采用羟醛缩合法合成丙烯酸丁酯，反应产物经过精馏得到粗产品。
背景技术
丙烯酸丁酯是重要的有机合成中间体及合成高分子的单体。广泛应用于化工、染料、高分子聚合物合成等领域。广泛用作涂料、胶粘剂、腈纶纤维改性、塑料改性、纤维及织物加工、纸张处理剂、皮革加工以及丙烯酸类橡胶等许多方面。
目前国内普遍采用丙烯酸酯化法,该方法的缺点是丙烯酸反应转化速率不高，副反应聚合较难控制，生产的污水量大并且难以处理，生产成本偏高。
发明内容
本发明目的在于提供一种采用羟醛缩合法合成丙烯酸丁酯，反应产物经过精馏得到粗产品的丙烯酸丁酯的制备方法。
本发明为解决现有技术问题所采用的技术方案为一种丙烯酸丁酯的制备方法，包括以下步骤：原料为醋酸正丁酯和甲醛，经过加热气化后进入气-固相固定床反应器装置，反应后产物直接进入精馏塔进行分离，精馏馏出物经过冷凝、分相，分相后的一部分油相回到固定床底部重新参与反应，另一部分油相回流至精馏塔的塔顶，下层水相排放处理，精馏塔的塔底得到含量为92-95%粗产品。
进一步地，所述的醋酸正丁酯含量为97%-99.5%；甲醛为高浓度甲醛，甲醛和醋酸正丁酯的摩尔比为2:1-5:1。
进一步地，所述的固体催化剂为负载型三维有序大孔-介孔固体催化剂。催化剂具有较好的催化活性和选择性，并具有较长的使用寿命。
进一步地，所述气-固相固定床反应器装置的床层温度控制在360-420°C，出料中的丙烯酸丁酯含量达到60-70%。
进一步地，所述精馏塔的塔釜温度为140-150°C，精馏塔的塔内温度为100-105°C，精馏塔的塔顶温度控制为90-95°C，精馏塔的塔顶采出的20%-50%油相回到气-固相固定床反应器装置，余下全部作精馏回流。
本发明相对常用的酯化法工艺，具有以下优势：
1、原料来源充足价廉，容易分离，相对稳定。
2、反应容易控制，反应转化率较高。
3、反应操作连续，产生废水量少，生产成本不高。
附图说明
以下结合附图和具体实施例对本发明加以详细说明。
其中：1—气-固相固定床反应器装置； 2—精馏塔；3—冷凝器；4—分相器。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，原料甲醛和醋酸正丁酯按摩尔比2：1进入气-固相固定床反应器装置1，装置中间装有催化剂填料，装填量为1.5g，在催化剂催化下升温反应，床层温度控制在385°C，反应产物直接以气相形式进入精馏塔2进行分离。反应产物中丙烯酸丁酯含量控制在65%左右。粗产物经过精馏分离后，精馏塔的塔顶馏出物经冷凝器3冷凝后，进入分相器4，上层油相30%重新回到反应床参与反应，余下70%回流至精馏塔顶，下层水相排放处理。其中，精馏塔塔釜温度控制在148°C，塔中控制在103°C，塔顶温度控制在92°C。最终在精馏塔塔底得到94%的粗产品丙烯酸丁酯。
实施例2
如图1所示，原料甲醛和醋酸正丁酯按摩尔比4：1进入气-固相固定床反应器装置1，装置中间装有催化剂填料，装填量为2.0g，在催化剂催化下升温反应，床层温度控制在380°C，反应产物直接以气相形式进入精馏塔2进行分离。反应产物中丙烯酸丁酯含量控制在60%左右。粗产物经过精馏分离后，精馏塔的塔顶馏出物经冷凝器3冷凝后，进入分相器4，上层油相50%重新回到反应床参与反应，余下50%回流至精馏塔顶，下层水相排放处理。其中，精馏塔塔釜温度控制在146°C，塔中控制在102°C，塔顶温度控制在91°C。最终在精馏塔塔底得到93%的粗产品丙烯酸丁酯。
Claims (5)
1.一种丙烯酸丁酯的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：原料为醋酸正丁酯和甲醛，经过加热气化后进入气-固相固定床反应器装置，反应后产物直接进入精馏塔进行分离，精馏馏出物经过冷凝、分相，分相后的一部分油相回到固定床底部重新参与反应，另一部分油相回流至精馏塔的塔顶，下层水相排放处理，精馏塔的塔底得到含量为92-95%粗产品。
2.根据权利要求1中所述的一种丙烯酸丁酯的制备方法，其特征在于：所述的醋酸正丁酯含量为97%-99.5%；甲醛为高浓度甲醛，甲醛和醋酸正丁酯的摩尔比为2:1-5:1。
3.根据权利要求1中所述的一种丙烯酸丁酯的制备方法，其特征在于：所述的固体催化剂为负载型三维有序大孔-介孔固体催化剂。
4.根据权利要求1中所述的一种丙烯酸丁酯的制备方法，其特征在于：所述气-固相固定床反应器装置的床层温度控制在360-420°C，出料中的丙烯酸丁酯含量达到60-70%。
5.根据权利要求1中所述的一种丙烯酸丁酯的制备方法，其特征在于：所述精馏塔的塔釜温度为140-150°C，精馏塔的塔内温度为100-105°C，精馏塔的塔顶温度控制为90-95°C，精馏塔的塔顶采出的20%-50%油相回到气-固相固定床反应器装置，余下全部作精馏回流。
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Citations (2)
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| US4324908A (en) * | 1980-12-31 | 1982-04-13 | Standard Oil Company | Preparation of unsaturated acids and esters from saturated carboxylic acid derivatives and carbonyl compounds over phosphate catalysts |
| CN102126949A (zh) * | 2011-01-26 | 2011-07-20 | 齐齐哈尔大学 | 一种丙烯酸甲酯的合成方法 |
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2012
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Patent Citations (2)
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