[發明專利]通過使用非均相催化劑進行氧化酯化來生產甲基丙烯酸甲酯的方法

有效

• 申請號: 201880056446.2
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN111433182B
• 公開（公告）日: 2023-04-04
• 發明（設計）人: D·A·克拉普特切特夫;K·W·林巴賀;D·A·希克曼;J·赫倫;K·W·奧爾森;D·W·布雷洛克
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯公司;陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: C07C67/39
• 分類號: C07C67/39;C07C69/54;B01J8/22
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 樊云飛;江磊

一種從甲基丙烯醛和甲醇制備甲基丙烯酸甲酯的方法。所述方法包含使包含甲基丙烯醛、甲醇、氧氣和堿的混合物與包含載體和貴金屬的非均相催化劑的催化劑床在具有至少四個區的管式反應器中接觸，其中包含催化劑床的反應區與不包含催化劑床的混合區交替。

背景技術

本發明涉及一種使用非均相催化劑從甲基丙烯醛和甲醇制備甲基丙烯酸甲酯的方法。

甲基丙烯酸甲酯是通過氧化酯化反應生產的，其中已知反應混合物的pH降低是有害的。現有技術報道了進行向反應器中添加堿以提高pH，以延長催化劑壽命。此問題的解決方案是在單獨的容器中將堿混合到一部分反應混合物或反應物中，參見例如美國公開案第2016/0251301號。然而，需要能夠提供改進的選擇性的更有效的方法。

發明內容

本發明涉及一種從甲基丙烯醛和甲醇制備甲基丙烯酸甲酯的方法，所述方法包含使包含甲基丙烯醛、甲醇、氧氣和堿的混合物與包含載體和貴金屬的非均相催化劑的催化劑床在包含至少四個區的管式反應器中接觸，其中包含催化劑床的反應區與不包含催化劑床的混合區交替。

具體實施方式

除非另外指示，否則所有百分比組成都是重量百分比(wt％)，并且所有溫度都是以℃為單位。除非另外指示，否則平均值是算術平均值。貴金屬是金、鉑、銥、鋨、銀、鈀、銠和釕中的任一種。催化劑中可存在超過一種貴金屬，在這種情況下，限制適用于所有貴金屬的總量。“催化劑中心”是催化劑粒子的質心，即在所有坐標方向上所有點的平均位置。直徑是穿過催化劑中心的任何線性尺寸，且平均直徑是所有可能直徑的算術平均值。縱橫比是最長與最短直徑的比。“區”是管式反應器(即，具有基本上圓形的截面的反應器)的長度的一部分，其中反應混合物沿垂直于截面的反應器長度(中心軸)流動。區的長度為其沿反應器中心軸的尺寸。管式反應器作為連續反應器操作。

優選地，第一區為混合區，向其中饋入新鮮反應物。優選地，也將堿與反應物一起或分開饋入至第一混合區。在本發明的一個優選實施例中，將堿、氧氣或兩者饋入至至少一個后續混合區以及第一混合區。優選地，將一部分反應混合物從后續混合區再循環至第一混合區。優選地，反應器具有至少四個，優選地至少三個，優選地至少兩個；優選地不超過十個，優選地不超過五個混合區。優選地，反應區的平均長度與混合區的平均長度的比為1000:1至1:5，優選地500:1至1:2，優選地100:1至1:1。優選地，所有區的平均長度與反應器直徑的比為1000:1至1:10，優選地500:1至1:5，優選地100:1至1:2。區的長度不必相同。優選地，反應器為基本上豎直的，其中反應混合物和氣體向上流動。

優選地，反應器包含至少一個冷卻區，其中從穿過所述區的反應混合物去除熱量。混合區也可以是冷卻區。優選地，通過使反應混合物與熱交換器接觸完成冷卻，所述熱交換器可包含可包括盤管、散熱片或其它典型的熱交換表面。

優選的堿包括堿金屬氫氧化物和C₁-C₄醇鹽，優選氫氧化鈉和氫氧化鉀以及甲醇鈉或甲醇鉀或乙醇鈉或乙醇鉀，優選氫氧化鈉或甲醇鈉。優選地，以溶液形式，優選在甲醇、乙醇或水；優選甲醇或水中添加堿。優選地，將醇鹽加入甲醇或乙醇中。優選地，溶液中堿的濃度為50至1重量％，優選地45至2重量％，優選地40至5重量％。

優選地，混合區中的反應混合物使用靜態混合裝置、機械攪拌或噴射混合來混合。優選地，使用一或多個葉輪來完成機械攪拌。優選地，葉輪的尖端速度為0.1至10m/s；優選地1至5m/s。優選地，混合區含有用于冷卻或加熱目的的熱交換裝置。