[發明專利]生產（甲基）丙烯酸酯的方法

在審

• 申請號: 201780015909.6
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN108713011A
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: M.埃爾馬洛格盧;A.莫雷利埃;S.特雷特雅克
• 申請（專利權）人: 阿肯馬法國公司
• 主分類號: C07C67/56
• 分類號: C07C67/56;C07C67/08;C07C69/54
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 段家榮;黃念

本發明的主題是通過相應的醇直接酯化（甲基）丙烯酸以合成（甲基）丙烯酸C₁?C₁₀烷基酯的方法，反應在膜反應器中進行，該反應在反應產生的水在形成時從反應混合物中除去的條件下進行。根據本發明的方法可以在試劑不過量的條件下操作，從而使用于分離/再循環在反應介質純化過程中產生的物流的設備的尺寸和能量最小化。

發明領域

本發明涉及（甲基）丙烯酸酯的生產，更具體地，本發明的主題是通過相應的醇直接酯化（甲基）丙烯酸以合成（甲基）丙烯酸C₁-C₁₀烷基酯的方法，反應在膜反應器中進行，該反應在隨著其形成通過反應產生的水被從反應混合物中除去的條件下進行。

背景技術和技術問題

已知的做法是由醇和（甲基）丙烯酸之間的酯化反應生產（甲基）丙烯酸酯。該反應是平衡的催化反應，產生水。它還伴隨產生雜質的副反應。

為了改變平衡，必須去除產生的水，并且必須回收未反應的試劑（醇和酸）并且還要去除雜質，特別是比酯更輕的化合物和比酯更重的化合物，以獲得符合商業規格的產品。

為此，通常通過蒸餾和/或萃取或沉降操作進行一組反應混合物的處理，這組處理實施起來相對復雜，特別是由于共沸混合物的存在，并且在能量方面成本高昂。

反應混合物含有所需的酯、水、未反應的酸和醇，具有低于酯的沸點的“輕”副產物和“重”副產物，即其沸點高于酯的沸點。施用于反應混合物的純化順序產生各種物流，其組成根據醇和酯的非極性而變化，即根據所用醇的烷基鏈的長度而變化。

這些物流具有包含由反應和/或從萃取步驟產生的水的共同特征，這促進了用于純化所需酯的處理的復雜性。

申請人的專利申請FR 2 980 475或Truong HT等人的出版物Separation and Purification Technology（vol. 120, 2013, 第24-34頁）中描述的生產（甲基）丙烯酸酯的方法，為了有效地除去水并使具有良好的（甲基）丙烯酸酯的選擇性，提出了使用通過膜分離進行脫水的組件以脫水包含（甲基）丙烯酸酯和未反應的醇的物流。

這些脫水組件可以在設備的不同位置使用，例如在反應步驟結束時或在包含未反應的醇的物流的再循環中，用于各種化合物的明確定義的濃度范圍。特別地，脫水步驟可以在由反應的第一階段產生并且供應第二反應器的中間反應流上進行，在第二反應器中進行反應的第二階段。通過膜分離進行的脫水也可以通過浸入組件直接在反應器中進行，該組件配備有裝有陶瓷膜的管，并在管內提取水。

在文獻WO 2015/086978中也提出了下述方法：通過將膜分離脫水步驟應用于要純化和/或再循環的物流，避免形成對生產（甲基）丙烯酸C₄-C₁₀烷基酯的方法的生產率和能量消耗有害的水循環。這些物流尤其是源自反應混合物沉降的含水物流，經過最后蒸餾（導致純化的（甲基）丙烯酸酯的回收）的物流，或源自通過蒸餾存在于反應混合物中的輕質副產物產生的物流。

此外，文獻WO2015 / 063388中描述的方法使得可以通過最小化引入反應器中的水量顯著減少重質副產物的形成并因此提高合成（甲基）丙烯酸甲酯或（甲基）丙烯酸乙酯的方法的生產率。引入的水可以源自醇供應或來自包含未反應的酸和/或未反應的醇的含水物流的再循環。通過膜分離，蒸餾或變壓吸附進行脫水的步驟應用于供應反應器的至少一個物流。

盡管現有技術中描述了各種改進，但仍需要提供一種生產丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的方法，該方法能夠有效地除去水以改變反應平衡并降低與純化處理相關的能量成本，并且具有良好的選擇性和提高的生產率。