[發明專利]丙烯酸生產方法

在審

• 申請號: 201680019281.2
• 申請日: 2016-02-12
• 公開（公告）號: CN107428653A
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 杰伊·J·法默;彼得·加萊巴克;凱爾·謝里;薩德什·H·蘇克拉杰
• 申請（專利權）人: 諾沃梅爾公司
• 主分類號: C07C51/09
• 分類號: C07C51/09
• 代理公司: 北京律盟知識產權代理有限責任公司11287
• 代理人: 沈錦華

相關申請的交叉引用

本申請要求2015年2月13日提出申請的美國臨時專利申請第62/116,325號的優先權，所述臨時專利申請的全文以引用方式并入本文中。

技術領域

本發明大體上涉及丙烯酸的生產，且更具體來說涉及自β丙內酯生產丙烯酸。

背景技術

超強吸收劑聚合物(SAP)用于多種工業和消費者應用中，介于一次性衛生產品至阻水電纜范圍內。SAP最常通過聚合丙烯酸來制造。丙烯酸生產是使用多種具有一系列成本效率且產生不同純度丙烯酸的方法的大工業。鑒于丙烯酸市場的大小和丙烯酸下游應用的重要性，業內需要具有增加的效率的生產丙烯酸的方法。

業內已描述通過在水或醇存在下加熱將β丙內酯(BPL)轉化成丙烯酸(AA)的方法，所述水或醇用作催化劑以分別使BPL開環成β-羥基丙酸(3-羥基丙酸)或β-羥基丙酸酯。然而，因為用于催化所述反應的水或醇可污染丙烯酸流，所以這些方法并不適于生產冰晶級丙烯酸(GAA)。因此，需要生產丙烯酸的替代性方法。

發明內容

在一些方面中提供用于生產丙烯酸的方法，其包含：

(a)提供包含β丙內酯的原料流；

(b)將原料流引導至反應區，其中所述原料流與適宜聚合催化劑接觸且其中將β丙內酯的至少一部分轉化成聚(丙內酯)；

(c)將反應區維持在等于或高于聚(丙內酯)的熱解溫度的溫度下，使得聚(丙內酯)的熱分解產生丙烯酸；和

(d)自反應區抽取丙烯酸產物流；

其中步驟(b)和(c)是在相同反應區中進行。

在其它方面中提供用于生產丙烯酸的方法，其包含：

(a)提供包含β丙內酯的原料流；

(b)將原料流引導至第一反應區，其中使原料流與聚合催化劑接觸且其中將β丙內酯的至少一部分轉化成聚(丙內酯)產物流，其中將第一反應區維持在適于形成聚(丙內酯)的溫度下；

(c)將聚(丙內酯)產物流引導至第二反應區，其中將第二反應區維持在等于或高于聚(丙內酯)的熱解溫度的溫度下，使得聚(丙內酯)的熱分解產生丙烯酸；和

(d)自第二反應區抽取丙烯酸產物流。

在其它方面中提供將β丙內酯轉化成丙烯酸的系統，其包含：

(a)β丙內酯；和

(b)包含羧酸鹽的陽離子固體催化劑；

其中在等于或高于聚(丙內酯)的熱解溫度下，β丙內酯在陽離子固體催化劑存在下開始聚合成聚(丙內酯)，所述聚(丙內酯)同時熱分解成丙烯酸；和

其中原位形成的丙烯酸維持使β丙內酯聚合成聚(丙內酯)的反應。

在其它方面中提供將β丙內酯轉化成丙烯酸的系統，其包含：

(a)反應區，其包含β丙內酯(BPL)和包含羧酸鹽的陽離子固體催化劑；

其中在等于或高于聚(丙內酯)(PPL)的熱解溫度下，BPL開始聚合成PPL，所述PPL同時熱分解成丙烯酸；和

(b)返回環路，其用于將丙烯酸提供至反應區。

定義

下文更詳細地描述特定官能基和化學術語的定義。化學元素是根據元素周期表(CAS版，化學與物理手冊(Handbook of Chemistry and Physics)，第75版，內封面)來鑒別，且特定官能基通常是如其中所述來定義。另外，有機化學的一般原理以及特定官能部分和反應性描述于以下文獻中：有機化學(Organic Chemistry)，托馬斯佐雷爾(Thomas Sorrell)，大學科學書籍(University Science Books)，索薩利托，1999；史密斯(Smith)和馬奇(March)，馬奇的高級有機化學(March’s Advanced Organic Chemistry)，第5版，約翰威利父子公司(John Wiley&Sons,Inc.)，紐約，2001；拉羅克(Larock)，綜合有機轉變(Comprehensive Organic Transformations)，VCH出版公司(VCH Publishers,Inc.)，紐約，1989；卡拉瑟斯(Carruthers)，一些現代有機合成方法(Some Modern Methods of Organic Synthesis)，第3版，劍橋大學出版社(Cambridge University Press)，劍橋，1987。