SU600136A1 - Способ получени метилового эфира метакриловой кислоты - Google Patents

Description

НИИ ацетонциангидрина и воды, равном 1:7- 10, а декантацию метилового эфира метакриловой кислоты и метакриловой кислоты осуществл ют в процессе этерификации сульфата метакриламида. Этерификацию сульфата метакриламида и выделение ММА-сырца провод т в одном аппарате колонного типа. В середину аппарата ввод т реагенты, сверху отвод т ММА-сырец, а снизу - маточник (водный неорганический слой), т. е. оба процесса совмещены во времени.

При установившемс  режиме в аппарате четко наблюдаютс  три зоны: верхн   зона ММА-сырец, средн   зона реакции и нижн   зона маточника. Величииу сло  ММА .можно регулировать высотой трубы, отвод щей сериокислотпый маточник, величину средней и нижней зон - временем иребывани  реакционной массы.

ММА и МАК практически нерастворимы в реакционной массе и маточнике (менее 1%) в св зи с чем, по мере образовани  они всплывают в верхнюю часть реактора. Скорость расслаивани  велика и не лимитирует процесс . Врем  пребывани  ММА и МАК в зоне реакции мала, менее 5 мин.

Стабильность мономеров, особенно метакриловой кислоты, образование которой неизбежно в синтезе ММА, резко зависит от копцентраци серной кислоты. В концентрированной серной кислоте идет осмоление МАК и бурное

ее разложение до ацетона и газообразных продуктов . С уменьшением концентрации серной кислоты скорость разложени  МАК резко падает . В св зи с чем МАК, полученную в результате ректификации ММА-сырца, целесообразно этерифицировать отдельно в присутствии каталитического количества серной кислоты , а не направл ть совместно с сульфатом метакриламида на этерификацию. В таблице показано вли ние соотношени 

АЦГ и воды, а также декантации целевого продукта в процессе его образованн  в сопоставлении с известными способами.

Проведение этерификации сульфата метакриламида в большом избытке воды (7-10 моль) позвол ет увеличить скорость конверсии метакриламида , снизить скорость образовани  побочных продуктов и получить ММА с выходом до 99,4%. Реакционна  масса, образующа с  в процессе этерификации сульфата метакриламида в указанных услови х,  вл етс  онтимальной е точки зрени  выделени  ММА-сырца декантацией.

Дальнейшее увеличение количества воды, участвующей в синтезе MjMA, не оказывает существенного вли ни  на скорость конверсии метакриламида, а услови  разделени  продуктов реакции ухудшаютс .

Этерификаци  сульфата метакриламида в одном аппарате колонного типа позвол ет упростить технологию процесса, сократить в.рем  реакции в 2 раза.

Пример 1. В реактор с мешалкой непрерывно подают ацетонциангидрин и серную кислоту со скоростью 170 г (2 моль) и 333 г (3,4 моль) в 1 ч. Смешение реагентов провод т при 90° С, интенснвном перемешиваиии и охлаждении. Реакционна  смесь далее поступает в амидатор.

Температура термообработки 120° С, врем  пребывани  смеси в реакторе 30 мин. Полученный сульфат метакриламида раствор ют водным метанолом и направл ют в середииу

колонны диаметром 40 м.м, высотой 210 мм, снабженной рубашкой дл  термостатировани  и холодильником в верхней части. Соотнощение реагентов АЦГ:Н2504:Н20:СНзОН равно 1:1,7:7:0,8 (АМК : ПаО : СНзОН равно 1:

: 7,49: 0,86). Скорость подачи раствора сульфата метакриламида в колонну 809 г/ч. Температура синтеза 140° С, врем  пребывани  реагентов в колонне 10 мин. После установлени  режима работы сверху колонны отбирают

185 г/ч органической фазы состава, вес.%: M.VIA 61,0, МАК 34,0, СНзОН 4,3, HgO 0,7. Снизу колонны вывод т 624 г/ч водной неорганической фазы, содержащей 0,5 вес.% ММА, МАК и АМК.

Органическую фазу направл ют в ректифпкационную колонну, сверху которой отбирают фракцию ММА, а снизу колонны - метакриловую кислоту. МАК ноступает в трубчатый реактор на этерификацию, туда же подают метанол в количестве 0,8 моль на 1 моль МАК и 0,06 моль на 1 моль МАК серной кислоты. Температура этирификации 120°С, врем  - 10 мин. Из трубчатого реактора смесь направл ют иа ректификацию. Таким образом, МАК находитс  в рецикле. При установившемс  режиме этерификации и ректификации сверху колонны отбирают фракцию ММА со скоростью 191,5 г/ч. Содержание основного вещества 91,0%. Общее врем  реакции 20 мин.

Выход метакриламида иа стадии получени  сульфата метакриламида 93,5%.

Выход ММА от АЦГ 92,5%, выход ММА от метакриламида 98,9%.

Пример 2. Сульфат метакриламида, полученный реакцией АЦГ с серной кислотой по примеру 1, раствор ют в водно-метанольной смеси. Мол рное соотнощение реагентов: АЦГ : НгО : СНзОН равно 1:10:0,9 (АМК : : НгО : СПзОЦ равно 1 : 10,7 : 0,96). Полученный раствор непрерывно подают со скоростью 1000 г/ч в трубчатый реактор, обогреваемый при 180° С. Врем  реакции 3 мин. На выходе из реактора реакционную массу охлаждают до 30° С и направл ют в разделительную колонну , сверху которой отбирают фракцию ММА и МАК, а снизу - водный раствор (маточник ). ММА-сырец поступает в ректификационную колонну. Полученную МАК направл ют в трубчатый эфиризатор. Туда же подают 1,0 моль метанола и 0,05 моль серной кислоты на 1 моль МАК. Температура этерификации 180° С, врем  реакции 3 мин.

Реакционную массу из эфиризатора направл ют в ректификационную колонну. При установивщемс  режиме сверху ректификационной колонны отбирают фракцию ММА 247 г/ч. СодерЛСание основного вещества 90,5%. Общее врем  реакции 6 мин.

Выход метакриламида на стадии синтеза сульфата метакриламида 93,5% от АЦГ.

Выход ММА от АЦГ 92,0%, выход ММА от NiCTaKpiLTaMitia 98,4%.

Форм - л а и 3 о б р е т е и и  

1. Сиособ иолучени  метилового эфира метакриловой кислоты взаимодействием ацетонциангидрина с серной кислотой с последующей этерификацией образовавшегос  сульфата метакриламида водно-метанольной смесью, выделением метилового эфира метакриловой кислоты и метакриловой кислоты декантацией с последующей их ректификацией и выделением целевого продукта, отличающийс  тем, что, с целью интенсификации процесса и увеличени  выхода целевого продукта, этерификацию сульфата мегакриламида ведут при соотношении ацетонциангидрина и воды, равном 1:7-10, а декантацию метилового эфира метакриловой кислоты и метакриловой кислоты осуществл ют в процессе этерификации сульфата метакриламида.

Псточники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США Л 2786739, кл. 23-119, опублик. 1966.

2.Патент Франции 1240677. кл. С 07С 69/54, оиублик. 1959.