JP2002322133A - 2−エチルヘキシルアクリレートの改良された製造方法 - Google Patents
2−エチルヘキシルアクリレートの改良された製造方法Info
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Abstract
方法の改良。 【解決手段】 粗反応混合物B1を抽出蒸留塔C2中で水で
洗浄し、頂部で有機相02を回収し、底部で水相A1を回収
し、有機相02はカラムC3へ送り、このカラムC3の頂部で
有機相02中のAAと2-EtHexOHを回収して、エステル化
に反応へ再循環し、精製された2−エチルヘキシルアク
リレートは第2の蒸留塔C4へ送り、その頂部から重質分
を除いたものを回収し、水相Alは、2−エチルヘキシル
硫酸水素塩の加水分解段階へ送り、水相Al中に存在する
2−エチルヘキシル硫酸水素塩(2-EtHexSO4H)を加水
分解して2-EtHexOHと硫酸とを作り、系に塩基を導入し
て中和して加水分解で生じる酸を中和し、得られた水相
A3を蒸留塔Clでの2-EtHexOHの回収段階へ送り、このア
ルコールをこのカラムClの頂部から取り出す。
Description
ルヘキサノールによるアクリル酸の直接エステル化によ
って2−エチルヘキシルアクリレートを製造する方法の
改良に関するものである。
応平衡を移動させるために反応水を共沸状態で随伴する
溶剤は加えない。この溶剤の役割は水と共沸混合物を形
成する特性を有する過剰に存在するエステル化剤のアル
コール(本発明の場合には2−エチルヘキサノール)が
行う。反応をバッチで行った場合、反応段階の最後に下
記の式に示す2−エチルヘキサノールによる硫酸のエス
テル化反応によって実質的に全ての硫酸が2−エチルヘ
キシル硫酸水素塩(sulfate)(2-EtHexSO4H)に変換す
る:
チルヘキシルアクリレートと、2−エチルヘキサノール
と、アクリル酸と、2−エチルヘキシル硫酸水素塩と、
痕跡量の硫酸と、この反応で使われる通常の安定化剤と
からなる。
製段階で一般に下記の操作を連続的に実行する: 1) 粗反応混合物中に存在する酸を水溶性塩基(水酸
化ナトリウム)を添加して中和する。この段階でアクリ
ル酸はアクリル酸ナトリウムに、2−エチルヘキシル硫
酸水素塩は中性の2−エチルヘキシル硫酸塩2-EtHexSO4
Naに、痕跡量の硫酸は硫酸ナトリウムNa2SO4にそれぞれ
中和される。これらの塩は全て水相中に存在する。
し、抽出カラムで水で洗浄して痕跡量の不純物である水
酸化ナトリウムおよび塩を除去する。洗浄後の2−エチ
ルヘキシルアクリレートを第1蒸留塔へ送り、その頂部
から軽質分を除去する。この軽質分はエステル化反応に
再循環される。その後、精製されたエステルを第2カラ
ムへ送り、その頂部から重質分を取り出す。
ルヘキサノールを回収する: a) 中和で生じた分離水相中(この水相中には本質的
に中性の2−エチルヘキシル硫酸塩、2−エチルヘキサ
ノール、アクリル酸ナトリウムおよび痕跡量の硫酸ナト
リウムを含む) b) いわゆるエステル化反応で生じた水相中、 c) 有機相の抽出カラムの洗浄時に生じる水相中、
塔で行われる。処理すべきこれらの水溶液から蒸留塔の
頂部で得られる2−エチルヘキサノールを含む塔頂分は
エステル化反応へ再循環される。一方、蒸留塔の底部留
分は2−エチルヘキサノールが除かれた使用済みの水で
あり、この水は生物処理ステーションへ廃棄される。こ
の廃棄水は中性の2−エチルヘキシル硫酸塩およびアク
リル酸ナトリウムが存在するため有機物で非常に汚染さ
れている(化学的酸素要求量(COD)で測定した場
合)。欧州特許出願第EP-A-609 127号には、こうした2-
エチルヘキシルアクリレートの製造方法の改良方法が記
載されている。
反応混合物(b1)は水酸化ナトリウム溶液で中和さ
れ、中和後の混合物は比重分離で2相:水溶相(al)お
よび有機相(01)に分離される。(al)には硫酸を添加
して、2−エチルヘキシル硫酸水素塩のモル数に対する
過剰なH+の当量モル数の比が少なくとも1.5にする。そ
の結果得られた混合物(a2)を加水分解反応器RHYDへ導
入して、1〜5時間、70〜200℃の温度に保つ。反応後、
混合物を8%NaOHで中和してpHを8にする。得られた相
(a3)は蒸留塔Clへ連続的に送られる。この蒸留塔Clで
は頂部から2−エチルヘキサノールを回収し、底部から
生物学的処理濃度の水を回収する。
は抽出蒸留塔C2で水で洗浄されて痕跡量の不純物の水酸
化ナトリウムおよび塩を除去する。この抽出蒸留塔C2の
底部から生じる水相(a4)は蒸留塔Clへ送られる。抽出
蒸留塔C2の頂部で得られる洗浄後の2−エチルヘキシル
アクリレートは第1の蒸留塔C3へ送られ、その頂部から
本質的に2−エチルヘキサノールから成る軽質分を回収
し、それをエステル化反応へ再循環させる。底部で得ら
れる精製された2−エチルヘキシルアクリレートは第2
の蒸留塔C4へ送られ、そこで重質分から分離されての頂
部から出る。
シルアクリレートの製造方法を実施すると、中和操作後
の静置分離時に濃いエマルションが界面に形成される。
このエマルションは界面に成長する2−エチルヘキシル
アクリレートのポリマーに起因するものであるが、この
エマルションは下流の蒸留塔を運転を乱し、プラントの
運転環境性能を低下させる。また、プラントの大部分の
CODは、粗反応混合物の中和段階でのアクリル酸ナトリ
ウムに起因する。このアクリル酸ナトリウムは未変換ア
クリル酸の中和と2−エチルヘキシルアクリレートの鹸
化で生じる。
Hで中和する化学処理を無くしてカラムC2中で2−エチ
ルヘキシル硫酸水素塩を水洗・比重分離し、水相中の未
抽出の残留アクリル酸は欧州特許第EP-A-609 127号に記
載の公知方法と同様にカラムC3の頂部から分離すること
で上記の問題を解決するということを見い出した。
種のアクリル酸の安定化剤の存在下で、硫酸を触媒とし
てアクリル酸の2−エチルヘキサノールによる直接エス
テル化により2−エチルヘキシルアクリレートを製造
し、得られた粗反応混合物が2−エチルヘキシルアクリ
レート、2−エチルヘキサノール、アクリル酸、2−エ
チルヘキシル硫酸水素塩、痕跡量の硫酸およびその他の
不純物から成る、2−エチルヘキシルアクリレートの製
造方法において、下記(1)〜(3)を特徴とする方法
にある: (1) 粗反応混合物(B1)を抽出蒸留塔C2中で水で洗
浄し、頂部で有機相(02)を回収し、底部で水相(A1)
を回収し、(2) 有機相(02)はカラムC3へ送り、こ
のカラムC3の頂部で有機相(02)中のアクリル酸と2−
エチルヘキサノールを回収して、エステル化に反応へ再
循環し、精製された2−エチルヘキシルアクリレートは
第2の蒸留塔C4へ送り、その頂部から重質分を除いたも
のを回収し、(3) 水相(Al)は、2−エチルヘキシ
ル硫酸水素塩の加水分解段階へ送り、水相(Al)中に存
在する2−エチルヘキシル硫酸水素塩を加水分解して2
−エチルヘキサノールと硫酸とを作り、系に塩基を導入
して中和して加水分解で生じる酸を中和し、得られた水
相(A3)を蒸留塔Clでの2−エチルヘキサノールの回収
段階へ送り、このアルコールをこのカラムClの頂部から
取り出す。
(Bl)の水洗を粗反応混合物(BI)の供給量の5〜50重
量%の水を使用して実行し、この粗反応混合物(B1)の
水洗を20〜50℃の温度で実行し、加水分解を70〜200℃
の温度で実行する。
に添付の図2を参照して本発明方法の一つの実施例を説
明する(実施例1)。図1は比較例(実施例2)であ
る。実施例で部および百分比は重量部と重量%を表す。
図1および図2の各種の流れは既に説明した通りである。
(9.76部)と重合禁止剤としてのフェノチアジン(0.7
部)存在下で、バッチでアクリル酸(466.3部)を2−
エチルヘキサノール(520部)でエステル化した。生じ
る水を2−エチルヘキサノールとの共沸混合物の形で蒸
留することによってエステル化反応の平衡は2−エチル
ヘキシルアクリレートエステル形成方向へと移動する。
粗反応混合物(Bl)の組成物は以下の通りである: 2−エチルヘキシルアクリレート 91% 2−エチルヘキサノール 4.4% アクリル酸 0.5% 2−エチルヘキシル硫酸水素塩 2.5% 水 0.5% その他の不純物 1.1%
ムc2のシミュレーション) 触媒(0.12当量H+/kg強酸度−2−エチルヘキシル硫酸
水素塩)を含む460gの粗反応混合物(B1)に46gの水を
加え、室温で10分間撹拌する。比重分離後、452gの0.01
1当量H+/kg高酸度の有機相(01)を回収する。触媒の抽
出効率は91%である。カラムC2の運転をシミュレーショ
ンするために、上記操作を2回繰り返した(10重量%の
水で有機相(01)を処理)。カラムC2の出口での洗浄後
の粗反応混合物(02)は6×10-5H+/kgを示した。触媒
の全抽出効率は99.5%である。
らはアクリル酸と2−エチルヘキサノールとが回収さ
れ、底部からは安定化剤および重質分(主としてアクリ
ル酸二量体のエステルおよびオクチルオクトオキシプロ
ピオネートとからなる)を含む2−エチルヘキシルアク
リレートを回収する。このカラムC3の底部粒分をカラム
C4へ送る。その頂部成分C4は純粋な2−エチルヘキシル
アクリレートである(純度=99.7%)。
2−エチルヘキシル硫酸水素塩をH2S04と2−エチルヘ
キサノールとに分解する(T =130℃、時間=2時間、圧
力=2〜3バール)。加水分解器 RHYDから出た流れはNaO
Hで中和し、カラムClへ送り、このカラムの頂部で2−
エチルヘキサノールを回収する。
1)と同じ組成を有する粗反応混合物(b1)を用いて中
和した。しかし、この方法では中和段階で濃いエマルシ
ョンができるためアクリル酸収率が低下した。
Claims (4)
- 【請求項1】 少なくとも一種のアクリル酸の安定化剤
の存在下で、硫酸を触媒としてアクリル酸の2−エチル
ヘキサノールによる直接エステル化により2−エチルヘ
キシルアクリレートを製造し、得られた粗反応混合物が
2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキサノ
ール、アクリル酸、2−エチルヘキシル硫酸水素塩、痕
跡量の硫酸およびその他の不純物から成る、2−エチル
ヘキシルアクリレートの製造方法において、 下記(1)〜(3)を特徴とする方法: (1) 粗反応混合物(B1)を抽出蒸留塔C2中で水で洗
浄し、頂部で有機相(02)を回収し、底部で水相(A1)
を回収し、(2) 有機相(02)はカラムC3へ送り、こ
のカラムC3の頂部で有機相(02)中のアクリル酸と2−
エチルヘキサノールを回収して、エステル化に反応へ再
循環し、精製された2−エチルヘキシルアクリレートは
第2の蒸留塔C4へ送り、その頂部から重質分を除いたも
のを回収し、(3) 水相(Al)は、2−エチルヘキシ
ル硫酸水素塩の加水分解段階へ送り、水相(Al)中に存
在する2−エチルヘキシル硫酸水素塩を加水分解して2
−エチルヘキサノールと硫酸とを作り、系に塩基を導入
して中和して加水分解で生じる酸を中和し、得られた水
相(A3)を蒸留塔Clでの2−エチルヘキサノールの回収
段階へ送り、このアルコールをこのカラムClの頂部から
取り出す。 - 【請求項2】 粗反応混合物(Bl)の水洗を粗反応混合
物(BI)の供給量の5〜50重量%の水を使用して実行す
る、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 粗反応混合物(B1)の水洗を20〜50℃の
温度で実行する請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項4】 加水分解を70〜200℃の温度で実行する
請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
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