CN103864616A - 一种制备乙酰乙酸甲酯的方法 - Google Patents

一种制备乙酰乙酸甲酯的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备乙酰乙酸甲酯的方法，一次加入催化剂，双乙烯酮和甲醇溶液由原料进料口连续加入，萃取剂由萃取剂进料口连续加入，两股物料同时加入反应萃取精馏塔中，开始加热；全回流，反应萃取精馏塔塔顶可获得甲醇溶液，反应萃取精馏塔塔釜为乙酰乙酸甲酯、催化剂及萃取剂的混合液，混合液经由塔底出料口流入减压抽提塔中，减压抽提塔塔顶得到目标产物乙酰乙酸甲酯。通过设置反应萃取精馏塔与减压抽提塔，实现了反应精馏与萃取分离集成反应制备乙酰乙酸甲酯，物料一次投入，催化剂和萃取剂可以循环使用，操作简单，成本降低，生产的乙酰乙酸甲酯纯度和比率较高，降低了能耗。

Description

一种制备乙酰乙酸甲酯的方法
技术领域
本发明涉及一种制备乙酰乙酸甲酯的方法。 
背景技术
乙酰乙酸甲酯是“三药”合成的重要原料，用作农药原料，制备杀虫剂，如“二嗪农”、“丙烯菊酯”、“久效磷”等，制备除草剂，如“除草定”等，以及杀菌剂；用作染料原料，生产吡唑啉酮系列和苯胺衍生物系列染料；用作溶剂，用于纤维素醚、抗疟药、香料、漆和涂料的溶解；用作螯合剂，树脂改性剂，印刷油墨的增粘剂；用作聚合催化剂，制备铝、铬等金属络合物；也用作疏水剂。
传统的乙酰乙酸甲酯生产方法有二种：以双乙烯酮和甲醇为原料，以叔胺（沸点280℃左右）为催化剂，直接合成，间隙反应完成后，用阳离子接环氧树脂除去催化剂后，再经二次减压精馏制得98%左右乙酰乙酸甲酯；二分子乙酸甲酯在金属钠存在下缩合，然后二次减压精馏制得乙酰乙酸甲酯。上述方法由于反应过程为间隙反应，转化率为61%，产物纯度为98%，催化剂无法循环使用，造成成本的提高，而且提纯过程复杂，生产效率较低。 
发明内容
本发明的主要目的在于，克服现有的乙酰乙酸甲酯生产方法存在的缺陷，而提供一种新型制备乙酰乙酸甲酯的方法，反应精馏与萃取分离集成反应，催化剂可循环使用，从而更加适于实用，且具有产业上的利用价值。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的制备乙酰乙酸甲酯的方法，包括如下步骤，一次加入催化剂，双乙烯酮和甲醇溶液由原料进料口连续加入，萃取剂由萃取剂进料口连续加入，两股物料同时加入反应萃取精馏塔中，待反应萃取精馏塔塔釜液位达到2/3左右时，停止加料，并开始加热；全回流，在该状态下平衡，反应萃取精馏塔塔顶可获得甲醇溶液，反应萃取精馏塔塔釜为乙酰乙酸甲酯、催化剂及萃取剂的混合液，混合液经由塔底出料口流入减压抽提塔中，减压抽提塔塔顶得到目标产物乙酰乙酸甲酯，减压抽提塔塔底为催化剂与萃取剂混合物，所述催化剂与萃取剂混合物通过外循环泵经由萃取剂进料口进入下一反应环节。
前述的制备乙酰乙酸甲酯的方法，所述双乙烯酮和甲醇溶液加入质量比为1.0:1.5 ~2.0。
前述的制备乙酰乙酸甲酯的方法，所述反应萃取精馏塔塔顶温度为64.0~67.0℃，塔釜温度为91.0~95.0℃。
前述的制备乙酰乙酸甲酯的方法，所述减压抽提塔的压力为0.015Mpa，塔顶温度为86.0~88.5℃，塔釜温度为101.0~104.0℃。
前述的制备乙酰乙酸甲酯的方法，所述催化剂为苯二胺，萃取剂为环丁砜。
制备乙酰乙酸甲酯的方法中用到的萃取精馏反应塔，所述反应塔包括反应萃取精馏塔，所述反应萃取精馏塔下部设置有减压抽提塔，所述减压抽提塔底部通过外循环泵连接所述反应萃取精馏塔上部萃取剂进料口。所述反应萃取精馏塔塔底出料口连接所述减压抽提塔中部。所述反应萃取精馏塔塔顶出料口连接到所述反应萃取精馏塔中下部的原料进料口。所述反应萃取精馏塔塔底 第一加热器，所述减压抽提塔塔底设置有第二加热器。
借由上述技术方案，本发明制备乙酰乙酸甲酯的方法至少具有下列优点：
通过设置反应萃取精馏塔与减压抽提塔，实现了反应精馏与萃取分离集成反应，物料一次投入，催化剂和萃取剂可以循环使用，操作简单，成本降低，生产的乙酰乙酸甲酯纯度和比率较高，降低了能耗。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
附图说明
图1为本发明萃取精馏反应塔结构示意图，
图中标记含义：1为反应萃取精馏塔，2为减压抽提塔，3为塔顶出料口，4为第一加热器，5为塔底出料口，6为第二加热器，7为外循环泵，8为填料，9为萃取剂进料口，10为原料进料口。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,对依据本发明提出的制备乙酰乙酸甲酯的方法其具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
如图1所示的萃取精馏反应塔，包括反应萃取精馏塔1，反应萃取精馏塔1下部设置有减压抽提塔2，减压抽提塔2底部通过外循环泵7连接反应萃取精馏塔1上部萃取剂进料口9,反应萃取精馏塔塔底出料口5连接减压抽提塔2中部，反应萃取精馏塔塔顶出料口3连接到反应萃取精馏塔1中下部的原料进料口10，其中反应萃取精馏塔1塔底设置有第一加热4器，减压抽提塔2塔底设置有第二加热器6，反应萃取精馏实验在常压下进行，反应萃取精馏塔1内径为22mm，内装φ3*3θ型不锈钢填料8，经用标准体系测定，等板高度为27mm。
制备乙酰乙酸甲酯步骤，催化剂苯二胺一次性加入反应萃取精馏塔1塔釜中，加入量为5.0kg，原料双乙烯酮和甲醇溶液由①连续加入，加入质量比为1.0:1.5，萃取剂环丁砜由萃取剂进料口9连续加入，流量为100kg/h,原料和萃取剂按照相同比例同时由①、②加入反应萃取精馏塔1塔釜中，待反应萃取精馏塔1塔釜液位达到2/3左右时，停止加料，并开始加热；全回流，在该状态下平衡1小时左右，原料和萃取剂连续加入反应萃取精馏塔1中，原料和萃取剂流率比例为1.0:1.0，反应萃取精馏塔1塔顶和塔釜连续出料，反应萃取精馏塔1塔顶温度控制在64.0~67.0℃，塔釜温度控制在91.0~95.0℃，塔顶可获得甲醇溶液，塔釜获得乙酰乙酸甲酯、环丁砜及苯二胺的混合液；反应萃取精馏塔1塔釜蒸馏出混合液流至减压抽提塔2中，控制减压抽提塔2的压力为0.015Mpa，塔顶温度为86.0~88.5℃，控制塔釜温度为101.0~104.0℃，塔顶得到99.3%乙酰乙酸甲酯，塔底得到萃取剂环丁砜和催化剂苯二胺，可循环使用。本工艺生产的乙酰乙酸甲酯纯度得到99.3%，一次收率达到95.3%，制备乙酰乙酸甲酯过程工艺条件参数见表1所示，实验结果如表2所示。 
表1 工艺条件参数
Figure 255825DEST_PATH_IMAGE001
表2  反应萃取精馏制备乙酰乙酸甲酯实验结果
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种制备乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于：包括如下步骤，一次加入催化剂，双乙烯酮和甲醇溶液由原料进料口连续加入，萃取剂由萃取剂进料口连续加入，两股物料同时加入反应萃取精馏塔中，待反应萃取精馏塔塔釜液位达到2/3左右时，停止加料，并开始加热；全回流，在该状态下平衡，反应萃取精馏塔塔顶可获得甲醇溶液，反应萃取精馏塔塔釜为乙酰乙酸甲酯、催化剂及萃取剂的混合液，混合液经由塔底出料口流入减压抽提塔中，减压抽提塔塔顶得到目标产物乙酰乙酸甲酯，减压抽提塔塔底为催化剂与萃取剂混合物，所述催化剂与萃取剂混合物通过外循环泵经由萃取剂进料口进入下一反应环节。
2.根据权利要求1所述的制备乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于：所述双乙烯酮和甲醇溶液加入质量比为1.0:1.5 ~2.0。
3.根据权利要求1所述的制备乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于：所述反应萃取精馏塔塔顶温度为64.0~67.0℃，塔釜温度为91.0~95.0℃。
4.根据权利要求1所述的制备乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于：所述减压抽提塔的压力为0.015Mpa，塔顶温度为86.0~88.5℃，塔釜温度为101.0~104.0℃。
5.根据权利要求1所述的制备乙酰乙酸甲酯的方法，其特征在于：所述催化剂为苯二胺，萃取剂为环丁砜。
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