[发明专利]一种连续制备2-甲氧基丙烯的方法

说明书

本发明公开了一种连续制备2‑甲氧基丙烯的方法。该方法是在酸性陶瓷填料和助催化剂的协同作用下催化裂解2,2‑二甲氧基丙烷来制备2‑甲氧基丙烯，并采用膜分离技术和精馏相结合的方法来分离提纯。该方法避免了2‑甲氧基丙烯、2,2‑甲氧基丙烷和甲醇共沸，难分离的问题，得到了纯度大于99％的2‑甲氧基丙烯。

技术领域

本发明涉及一种连续制备2-甲氧基丙烯的方法。

背景技术

2-甲氧基丙烯，是一种重要的有机化合物，在许多药物合成中它都是一种关键原料，并且它在其他的有机合成中也有广泛的应用。而且，2-甲氧基丙烯在材料、医药、染料和饲料等工业领域中有十分重要的作用。目前，主要的合成2-甲氧基丙烯路线有：①由甲醇和不饱和烃加成反应，生成2-甲氧基丙烯；②先通过间接或直接法来合成2,2-二甲氧基丙烷，然后通过气相或者液相法催化裂解2,2-二甲氧基丙烷，来制备2-甲氧基丙烯。虽然，路线①步骤简单，反应收率较高，选择性也很好，但是，此路线存在以下缺点：1.涉及的反应催化剂在高温下对设备腐蚀性很强；2.不饱和烃化学活性高，反应激烈，难于控制，操作安全性较差；3.所用的不饱和烃丙炔或者丙二烯的来源比较难，只有有该原料的大型石化企业才会考虑该条合成路线。而路线②直接法合成2,2-二甲氧基丙烷的原料甲醇和丙酮廉价易得，易于实现2-甲氧基丙烯的工业化生产。但是，由于此缩合反应转化率较低，并且甲醇和丙酮、2,2-二甲氧基丙烷都会产生共沸物，使2,2-二甲氧基丙烷的制备成为此路线的难点之一。路线②中气相裂解法是将2,2-二甲氧基丙烷汽化后通过加热的催化剂床层，在高温下催化裂解，得到2-甲氧基丙烯。因为要先将原料汽化，然后在高温下进行裂解，所以气相裂解法能耗较大。而液相裂解法可以在温和的条件下将2,2-二甲氧基丙烷催化裂解。

因为，甲醇和2-甲氧基丙烯、2,2-二甲氧基丙烷分别共沸，所以2-甲氧基丙烯的分离提纯和2,2-二甲氧基丙烷的回收也是一个难点。对于通过2,2-二甲氧基丙烷液相裂解来制备2-甲氧基丙烯的研究，国内外的学者做了很多工作，然而，关于2-甲氧基丙烯连续化生产及分离的工作却很少。

美国专利US 5576465中Manfred Kaufhold采用新壬酸在130℃下来催化裂解2,2-二甲氧基丙烷来制备2-甲氧基丙烯。裂解液经过精馏，先蒸出甲醇和2-甲氧基丙烯的共沸物，接着共沸物用适量的水洗两次洗掉甲醇，得到纯度为99.3％的2-甲氧基丙烯。为了回收未裂解的2,2-二甲氧基丙烷，用正戊烷共沸法带出甲醇，然后向共沸物中加水，从正戊烷中萃取出甲醇，来分离甲醇和正戊烷。

用这种方法虽然可以得到比较纯的2-甲氧基丙烯，而且未裂解的2,2-二甲氧基丙烷也可以回收。但是，这种利用有机试剂和甲醇共沸分离甲醇的方法效率太低，正戊烷的用量比较大。正戊烷的引入加大了成本，而且甲醇的回收也比较耗能。所以探索寻找绿色高效的2-甲氧基丙烯分离提纯的方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种节能、高效的连续制备2-甲氧基丙烯的方法，为工业化生产2-甲氧基丙烯提供一种更合理的思路和依据。

本发明所提供的连续制备2-甲氧基丙烯的方法，包括在酸性陶瓷填料和助催化剂的协同作用下催化裂解2,2-二甲氧基丙烷来制备2-甲氧基丙烯。

所述连续制备2-甲氧基丙烯的方法，具体包括下述步骤：

1)将酸性陶瓷填料和助催化剂填充到固定床反应器中并加热，然后将2,2-二甲氧基丙烷加热汽化，并持续通入所述固定床反应器中进行连续裂解反应，得到2-甲氧基丙烯、甲醇和未反应的2,2-二甲氧基丙烷的混合物；

2)将所述混合物通过精馏塔进行精馏分离，在所述精馏塔的塔顶得到2-甲氧基丙烯和甲醇的共沸物，塔釜得到部分未反应的2,2-二甲氧基丙烷和甲醇混合物；