[發(fā)明專利]丙烯醛、丙烯酸及其衍生物的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280047352.1
• 申請(qǐng)日: 2012-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN103827070A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常木英昭;野野口真則;西孝治
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社日本觸媒
• 主分類號(hào): C07C45/52
• 分類號(hào): C07C45/52;C07C45/78;C07C47/22;C07C51/235;C07C51/25;C07C57/055;C08F20/06;C08F20/10;C07B61/00
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 李婉婉;張苗

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及丙烯醛的制備方法、丙烯酸的制備方法、以及親水性樹脂或丙烯酸酯等的丙烯酸衍生物的制備方法。

背景技術(shù)

由植物油制備的生物柴油，不僅是化石燃料的替代燃料，在二氧化碳的排出量少方面也備受矚目，可預(yù)見(jiàn)需求會(huì)增大。由于制備該生物柴油時(shí)會(huì)副產(chǎn)甘油，要求對(duì)其進(jìn)行有效利用。作為甘油的有效利用之一，有以甘油為原料制備丙烯醛的方法。例如專利文獻(xiàn)1-5中，公開了使甘油進(jìn)行脫水反應(yīng)來(lái)制備丙烯醛的方法、或使甘油經(jīng)脫水反應(yīng)得到的丙烯醛進(jìn)一步進(jìn)行氧化反應(yīng)來(lái)制備丙烯酸的方法。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：特開2005-213225號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：特開2008-115103號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：特開2010-513422號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：國(guó)際公開第2010/074177號(hào)

專利文獻(xiàn)5：特開2008-137949號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

使甘油進(jìn)行脫水反應(yīng)來(lái)制備丙烯醛時(shí)，反應(yīng)的結(jié)果所得到的含丙烯醛氣體中由于含有水或高沸點(diǎn)物質(zhì)，因此優(yōu)選將含丙烯醛氣體精制。特別是，使用含丙烯醛氣體作為丙烯酸的制備原料時(shí)，在含丙烯醛氣體中含有作為高沸點(diǎn)物質(zhì)的苯酚或1-羥基丙酮時(shí)，丙烯酸產(chǎn)率降低，因而不優(yōu)選。

作為將含丙烯醛氣體精制的方法，專利文獻(xiàn)2中例示出可采用蒸餾、部分冷凝、擴(kuò)散等的方法，部分冷凝可簡(jiǎn)便地制備含丙烯醛氣體而優(yōu)選。通過(guò)部分冷凝進(jìn)行含丙烯醛氣體精制時(shí)，為了提高從含丙烯醛氣體除去水或高沸點(diǎn)物質(zhì)的除去率來(lái)提高含丙烯醛氣體的精制度，優(yōu)選降低含丙烯醛氣體的冷卻溫度而使氣體的一部分冷凝。但是，隨著含丙烯醛氣體的精制度的提高，冷凝液中生成析出物，容易引起裝置或配管內(nèi)的堵塞等問(wèn)題。

本發(fā)明鑒于上述情況，其目的在于提供可將經(jīng)甘油的脫水反應(yīng)所得到的含丙烯醛氣體通過(guò)部分冷凝高度地精制，且可抑制在冷凝液中生成析出物的的丙烯醛的制備方法，以及，使用了通過(guò)所述丙烯醛的制備方法所得到的丙烯醛的丙烯酸及其衍生物的制備方法。

本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過(guò)各種研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在將含丙烯醛氣體部分冷凝時(shí)所得到的冷凝液中生成的析出物為丙烯醛聚合物。即，明確了：在通過(guò)部分冷凝將含丙烯醛氣體精制時(shí)，為了提高含丙烯醛氣體的精制度，在所得的冷凝液中會(huì)伴隨含有丙烯醛，通過(guò)該冷凝液中所含的丙烯醛進(jìn)行聚合，丙烯醛聚合物在裝置或配管內(nèi)析出。進(jìn)而，明確了：為了抑制丙烯醛聚合物的生成，在部分冷凝工序中在含丙烯醛氣體或冷凝液中添加阻聚劑是有效的。

即，本發(fā)明的丙烯醛的制備方法，其特征在于，該丙烯醛的制備方法包括：使甘油進(jìn)行脫水反應(yīng)得到含丙烯醛氣體的甘油脫水工序；將含丙烯醛氣體冷卻，使含丙烯醛氣體中所含的丙烯醛的一部分、水以及高沸點(diǎn)物質(zhì)冷凝得到精制氣體和冷凝液的部分冷凝工序；以及，將精制氣體和冷凝液進(jìn)行氣液分離的分離工序；在所述部分冷凝工序中，在含丙烯醛氣體或冷凝液中添加阻聚劑。根據(jù)本發(fā)明的丙烯醛的制備方法，可抑制冷凝液中的丙烯醛聚合物的生成，可穩(wěn)定地制備高純度的丙烯醛。此外，通過(guò)在部分冷凝工序中添加阻聚劑，在配管內(nèi)可進(jìn)一步抑制冷凝器中丙烯醛聚合物的生成，使冷凝器等長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。

冷凝液優(yōu)選為由一液相構(gòu)成。冷凝液在水的含量低時(shí)或丙烯醛的含量高時(shí)，液相分離為兩相。此時(shí)，即使在冷凝液中添加阻聚劑，在兩相之間由于阻聚劑的濃度產(chǎn)生差異，也難以充分抑制冷凝液中的丙烯醛的聚合。即，冷凝液由一液相構(gòu)成時(shí)，通過(guò)在冷凝液中添加阻聚劑，可有效地抑制冷凝液中的丙烯醛聚合物的生成。為了使冷凝液為一液相，優(yōu)選使冷凝液中的丙烯醛/(水+羥基丙酮)質(zhì)量比為20/80以下。另外，在部分冷凝工序中，優(yōu)選使含丙烯醛氣體中所含的丙烯醛盡可能不冷凝，優(yōu)選丙烯醛冷凝的比例為小于10%。

進(jìn)一步，本發(fā)明提供一種丙烯酸的制備方法，其特征在于，該丙烯酸的制備方法包括：將通過(guò)上述的丙烯醛的制備方法得到的精制氣體中所含的丙烯醛氧化得到丙烯酸的丙烯醛氧化工序。使用通過(guò)本發(fā)明的丙烯醛的制備方法得到的精制氣體作為丙烯酸原料時(shí)，可高產(chǎn)率地得到丙烯酸。