CN108276283A - 一种丙烯酸羟丙酯的连续生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种丙烯酸羟丙酯的连续生产方法，包括以下步骤：使丙烯酸、催化剂和阻聚剂经进入釜式反应器，通入环氧丙烷并在60～80℃、0.25～0.1MPa下进行开环反应，制得反应混合液，冷凝分离得过量环氧丙烷和粗丙烯酸羟丙酯，使粗丙烯酸羟丙酯进入中间成品储罐和阻聚剂进行短程精馏，出料为丙烯酸羟丙酯和一次残液，将一次残液再次进行短程精馏，出料为丙烯酸羟丙酯和二次残液，将二次残液进行蒸馏后获得蒸馏产物，将蒸馏产物循环进行短程蒸馏和蒸馏，实现丙烯酸羟丙酯的连续生产。本发明的优点在于：反应温度低，副反应减少，降低了原料的损耗，提高了原料的转化率，从而提高产品品质。
Description
技术领域
本发明涉及有机化工技术领域，更具体涉及一种丙烯酸羟丙酯的连续生产方法。
背景技术
丙烯酸羟丙酯是一类重要的化工原料，由于具有碳链双键、羟基和酯基的独特结构，作为聚合单体可以经均聚和共聚合成多种聚合物，此类聚合物黏合牢固、不易剥落、在室温下柔韧而有弹性，同时具有良好的耐水性，因此广泛应用于合成丙烯酸树脂、光固化树脂、光学树脂、涂料等。
目前工业上生产丙烯酸羟丙酯主要有2种工艺，第一种是在丙烯酸中加入硫氰酸铁、四甲基氯化铵等及少许对苯二酚，搅拌加热至90℃，在氮气保护下，通入环氧丙烷气体反应约2h，将反应产物冷至60℃，加少量对苯二酚后减压蒸馏，收集86-89℃(0.67kPa)馏分即得成品，收率80％以上，此种方法的不利之处在于环氧丙烷易燃易爆，对生产设备及操作条件要求严格，技术水平要求高。第二种是丙烯酸钾盐与氯丙醇在阻聚剂存在下反应生成粗丙烯酸-2-羟基丙酯，经盐析、精制得成品，此种方法的合成周期长，产品质量不稳定，存在副产物的过滤问题和氯丙醇毒性大的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供了一种质量稳定、条件温和的丙烯酸羟丙酯的连续生产方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
一种丙烯酸羟丙酯的连续生产方法，包括以下步骤：
使丙烯酸、环氧丙烷、催化剂和阻聚剂分别进入釜式反应器中，在60～80℃、0.25～0.1MPa下进行开环反应，制得粗丙烯酸羟丙酯，使所述粗丙烯酸羟丙酯进入中间成品储罐，并向所述中间成品储罐中添加阻聚剂，然后输送至短程蒸馏釜中进行短程精馏，出料为丙烯酸羟丙酯和一次残液，将所述一次残液再次进行短程精馏，出料为丙烯酸羟丙酯和二次残液，将所述二次残液进入蒸馏釜进行蒸馏反应后获得蒸馏产物，将所述蒸馏产物重新进入短程蒸馏釜，从而循环进行短程蒸馏和蒸馏，实现丙烯酸羟丙酯的连续生产。
优选地，单位时间内，所述丙烯酸与环氧丙烷的投料质量比为4～6:4。
优选地，所述催化剂的添加量为0.1～0.5wt％，所述wt％以丙烯酸和环氧丙烷的总重量计。
优选地，所述配料罐中阻聚剂的添加量为0.2～0.6wt％，所述中间成品储罐中阻聚剂的添加量为0.1～0.4wt％，所述wt％以丙烯酸和环氧丙烷的总重量计。
优选地，所述催化剂为氯化铁。
优选地，所述阻聚剂为ZJ-705。
优选地，所述中间成品储罐的工作温度为20～30℃、工作压力为常压，所述短程蒸馏釜的工作温度为50～70℃、工作压力为-0.05～-0.01MPa，所述蒸馏釜的工作温度为80～100℃、工作压力为-0.05～-0.01MPa。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明的生产方法的反应温度低，副反应减少，降低了原料的损耗，提高了原料的转化率，从而使得产品品质得到了进一步得提升；并且整个生产环节都在密闭的环境中进行，没有废气、废水、副产物产生，对环境没有任何污染；整个生产环节的温度都在90摄氏度以下，能源消耗大大降低。
附图说明
图1是本申请的丙烯酸羟丙酯的连续生产方法的流程图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，使丙烯酸、环氧丙烷、催化剂氯化铁和阻聚剂ZJ-705分别进入釜式反应器中，在80℃、0.25MPa下进行开环反应，连续反应生成丙烯酸羟丙酯。控制反应器循环水温度，稳定反应器温度，保证反应安全，使粗丙烯酸羟丙酯进25℃、常压状态的中间成品储罐，并向中间成品储罐中添加阻聚剂，输送至70℃、-0.01MPa状态的短程蒸馏釜中进行短程精馏，釜底出料为丙烯酸羟丙酯，直接进入成品罐；侧出料口出料为一次残液，一次残液经泵再次进行短程精馏，出料为丙烯酸羟丙酯和二次残液，将二次残液进入100℃、-0.01MPa状态的蒸馏釜进行蒸馏反应后获得蒸馏产物，将所述蒸馏产物重新进入短程蒸馏釜，短程蒸馏后的二次残液经泵打至残液高位罐，由高位罐自流进入蒸馏釜进行蒸馏，蒸馏后所得蒸馏产物再次进行短程蒸馏；短程蒸馏和蒸馏依次循环进行，以制得较高含量成品，实现连续生产。其中，丙烯酸与环氧丙烷的投料质量比为5:4，催化剂氯化铁的添加量为丙烯酸和环氧丙烷的总重量的0.3wt％，配料罐中阻聚剂ZJ-705的添加量为丙烯酸和环氧丙烷的总重量的0.4wt％，中间成品储罐中阻聚剂ZJ-705的添加量为丙烯酸和环氧丙烷的总重量的0.3wt％。
实施例2
以实施例1的方法生产丙烯酸羟丙酯，区别仅在于：在60℃、0.75MPa下进行开环反应，丙烯酸与环氧丙烷的投料质量比为4:6，催化剂氯化铁的添加量为丙烯酸和环氧丙烷的总重量的0.1wt％，配料罐中阻聚剂ZJ-705的添加量为丙烯酸和环氧丙烷的总重量的0.2wt％，中间成品储罐中阻聚剂ZJ-705的添加量为丙烯酸和环氧丙烷的总重量的0.1wt％。
实施例3
以实施例1的方法生产丙烯酸羟丙酯，区别仅在于：在70℃、0.1MPa下进行开环反应，丙烯酸与环氧丙烷的投料质量比为4:4，催化剂氯化铁的添加量为丙烯酸和环氧丙烷的总重量的0.5wt％，配料罐中阻聚剂ZJ-705的添加量为丙烯酸和环氧丙烷的总重量的0.6wt％，中间成品储罐中阻聚剂ZJ-705的添加量为丙烯酸和环氧丙烷的总重量的0.4wt％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种丙烯酸羟丙酯的连续生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
使丙烯酸、环氧丙烷、催化剂和阻聚剂分别进入釜式反应器中，在60～80℃、0.25～0.1MPa下进行开环反应，制得粗丙烯酸羟丙酯，使所述粗丙烯酸羟丙酯进入中间成品储罐，并向所述中间成品储罐中添加阻聚剂，然后输送至短程蒸馏釜中进行短程精馏，出料为丙烯酸羟丙酯和一次残液，将所述一次残液再次进行短程精馏，出料为丙烯酸羟丙酯和二次残液，将所述二次残液进入蒸馏釜进行蒸馏反应后获得蒸馏产物，将所述蒸馏产物重新进入短程蒸馏釜，从而循环进行短程蒸馏和蒸馏，实现丙烯酸羟丙酯的连续生产。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸羟丙酯的连续生产方法，其特征在于，单位时间内，所述丙烯酸与环氧丙烷的投料质量比为4～6:4。
3.根据权利要求1所述的丙烯酸羟丙酯的连续生产方法，其特征在于，所述催化剂的添加量为0.1～0.5wt％，所述wt％以丙烯酸和环氧丙烷的总重量计。
4.根据权利要求1所述的丙烯酸羟丙酯的连续生产方法，其特征在于，所述配料罐中阻聚剂的添加量为0.2～0.6wt％，所述中间成品储罐中阻聚剂的添加量为0.1～0.4wt％，所述wt％以丙烯酸和环氧丙烷的总重量计。
5.根据权利要求1所述的丙烯酸羟丙酯的连续生产方法，其特征在于，所述催化剂为氯化铁。
6.根据权利要求1所述的丙烯酸羟丙酯的连续生产方法，其特征在于，所述阻聚剂为ZJ-705。
7.根据权利要求1所述的丙烯酸羟丙酯的连续生产方法，其特征在于，所述中间成品储罐的工作温度为20～30℃、工作压力为常压，所述短程蒸馏釜的工作温度为50～70℃、工作压力为-0.05～-0.01MPa，所述蒸馏釜的工作温度为80～100℃、工作压力为-0.05～-0.01MPa。
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| CN105272851A (zh) * | 2014-07-14 | 2016-01-27 | 万华化学集团股份有限公司 | 一种(甲基)丙烯酸羟乙酯的制备方法 |
| CN105968011A (zh) * | 2016-05-11 | 2016-09-28 | 常州海克莱化学有限公司 | 一种高纯度甲基丙烯酸羟基乙酯的制备工艺 |
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