[發(fā)明專利]一種均相催化酯交換合成草酸甲乙酯的工藝方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011253211.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112279763A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石磊;宋曉玲;殷雙杰;許光文;周軍;程繼光;夏銳;周佳;王偉;張學(xué)魯;李國(guó)棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽(yáng)化工大學(xué);新疆至臻化工工程研究中心有限公司;新疆大化富山化工科技有限公司
• 主分類號(hào): C07C67/03
• 分類號(hào): C07C67/03;C07C67/54;C07C69/36;C07C29/128;C07C31/04;B01J31/02;B01J31/04
• 代理公司: 北京元周律知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11540
• 代理人: 楊曉云

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種均相催化酯交換合成草酸甲乙酯的工藝方法，包括以下工藝步驟：(1)含有草酸二甲酯、乙醇的混合物在預(yù)反應(yīng)器中在催化劑作用下進(jìn)行均相催化反應(yīng)，生成液態(tài)混合物；(2)將所述液態(tài)混合物在反應(yīng)精餾塔進(jìn)一步進(jìn)行均相催化反應(yīng)，分離出副產(chǎn)品甲醇；(3)反應(yīng)精餾塔塔釜物料進(jìn)入乙醇蒸餾塔分離出過(guò)量的乙醇，返回預(yù)反應(yīng)器循環(huán)使用，去除催化劑殘?jiān)玫揭掖颊麴s塔塔釜清液；(4)乙醇蒸餾塔塔釜清液物料進(jìn)入產(chǎn)品精餾塔，分離出草酸甲乙酯。該工藝方法產(chǎn)品純度達(dá)到99％以上，副產(chǎn)品甲醇純度99.9％；工藝路線短，相對(duì)簡(jiǎn)單，整體對(duì)設(shè)備管道選材要求不苛刻，能耗低；具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及一種均相催化酯交換合成草酸甲乙酯的工藝方法，屬于合成不對(duì)稱酯方法的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

乙二醇是一種重要的基礎(chǔ)化工原料，廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，主要用于生產(chǎn)聚酯纖維、防凍劑、不飽和聚酯樹(shù)脂、潤(rùn)滑劑、增塑劑、非離子表面活性劑以及炸藥等。國(guó)內(nèi)煤制乙二醇技術(shù)同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)嚴(yán)重，導(dǎo)致煤制乙二醇整體開(kāi)工率不高，2020年煤制乙二醇開(kāi)工率僅為20％。

煤制二乙醇過(guò)程包括：煤氣化制合成氣，合成氣制甲醇，甲醇制亞硝酸甲酯，亞硝酸甲酯發(fā)生羰基化反應(yīng)得到草酸二甲酯，草酸二甲酯加氫得到乙二醇。隨著煤制乙二醇大大過(guò)剩，開(kāi)發(fā)草酸二甲酯下游高附加值精細(xì)化學(xué)品具有重要的價(jià)值。

草酸甲乙酯是甲/乙基化試劑，能與脂肪酸酯、酰胺或苯胺類化合物以及許多雜環(huán)化合物進(jìn)行各種縮合反應(yīng)。作為不對(duì)稱草酸酯可以用作鋰電池電解質(zhì)溶劑。用于醫(yī)藥工業(yè)，可以合成激素胸腺堿，是制造苯巴比妥、硫唑嘌呤、長(zhǎng)效磺胺、磺胺甲基噁唑、羧苯酯青霉素、乙哌氧氨芐青霉素、乳酸氯喹、噻苯咪唑、酮酯類等藥物的中間體。草酸甲乙酯可以通過(guò)脫羰基反應(yīng)，得到目前用量最大的鋰離子電池電解液溶劑碳酸甲乙酯。

目前文獻(xiàn)和專利完全沒(méi)有報(bào)道草酸甲乙酯的合成工藝方法。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，提供了一種均相催化酯交換合成草酸甲乙酯的工藝方法，該工藝以草酸二甲酯和乙醇為原料，以乙醇鈉或草酸鋅為催化劑，通過(guò)反應(yīng)精餾、產(chǎn)物分離等過(guò)程得到產(chǎn)品草酸甲乙酯，副產(chǎn)甲醇。

一種均相催化酯交換合成草酸甲乙酯的工藝方法，包括以下工藝步驟：

(1)含有草酸二甲酯、乙醇的混合物在預(yù)反應(yīng)器中在催化劑作用下進(jìn)行均相催化反應(yīng)，生成液態(tài)混合物；

(2)將所述液態(tài)混合物在反應(yīng)精餾塔進(jìn)一步進(jìn)行均相催化反應(yīng)，分離出副產(chǎn)品甲醇；

(3)反應(yīng)精餾塔塔釜物料進(jìn)入乙醇蒸餾塔分離出過(guò)量的乙醇，返回預(yù)反應(yīng)器循環(huán)使用，乙醇蒸餾塔塔釜物料中析出催化劑殘?jiān)コ龤堅(jiān)玫揭掖颊麴s塔塔釜清液；

(4)乙醇蒸餾塔塔釜清液物料進(jìn)入產(chǎn)品精餾塔，分離出草酸甲乙酯。

可選地，步驟(4)中，分離出的未反應(yīng)的草酸二甲酯和副產(chǎn)物草酸二乙酯返回預(yù)反應(yīng)器循環(huán)利用。

可選地，步驟(1)中，預(yù)反應(yīng)器的反應(yīng)溫度為70～110℃，優(yōu)選75-90℃。

可選地，預(yù)反應(yīng)器的反應(yīng)溫度獨(dú)立地選自70℃、75℃、80℃、90℃、100℃、110℃中的任意值或任意兩者之間的范圍值。

可選地，步驟(1)中，所述催化劑為乙醇鈉和/或草酸鋅。

可選地，步驟(1)中，草酸二甲酯和乙醇的進(jìn)料摩爾比為：1:0.5～1:2。

可選地，草酸二甲酯和乙醇的進(jìn)料摩爾比獨(dú)立地選自1:0.5、1:0.7、1:0.9、1:1、1:1.2、1:1.4、1:1.5、1:1.6、1:1.8、1:2.0中的任意值或任意兩者之間的范圍值。

其中，草酸二乙酯作為循環(huán)物料，來(lái)自于反應(yīng)后在產(chǎn)品精餾塔分離出的副產(chǎn)物草酸二乙酯。