[发明专利]精制丙烯酸丁酯的方法

说明书

发明领域

本发明涉及用丙烯酸和正丁醇的酯化反应生产丙烯酸正丁酯的方法并涉及精制丙烯酸酯的方法。按本发明，使用分割蒸馏塔进行在(i)包括醚、醋酸酯、丙烯酸酯和醇(如二丁醚、醋酸丁酯、丁醇)和低沸点组分的轻物质和(ii)丙烯酸酯和重物质之间的分离。

发明背景

丙烯酸丁酯是由丙烯酸和正丁醇的平衡极限反应制取的。该反应在存在催化剂高温下进行。一般在反应进行期间除去联产物、水以推动反应更有利丙烯酸丁酯生成。在进行这种反应中，原料中的杂质和副反应产生副产物，副产物必须要从丙烯酸丁酯中除去。

按常规，含丙烯酸丁酯的反应产物用蒸馏进行精制。纯化通常在几个蒸馏塔区段进行。美国专利4,012,439中公开一种生产无二丁醚的丙烯酸丁酯的方法。在该公开的方法中，酯化反应产物被送到第一个蒸馏塔。蒸馏物是含丙烯酸丁酯、丁醇和水的三元混合物。该蒸馏物被冷凝和经相分离，有机相被输送到第二个蒸馏塔，从中得到丙烯酸丁酯、丁醇和水的三元蒸馏物。从第二蒸馏塔得到的塔底产物包含丁醇和丙烯酸丁酯和被送到第三个蒸馏塔以便从丙烯酸丁酯中分离出丁醇。

美国专利4,280,010公开了一种制造丙烯酸丁酯的方法，在该方法中反应的塔顶馏出物被通入一个具有丁醇、丙烯酸丁酯和水共沸蒸馏物的反应塔中。在反应塔中采用回流。残留的蒸馏物被送到脱水塔中和有机产物被进一步蒸馏以提供循环到反应塔的丁醇-丙烯酸丁酯共沸物和在塔底得到的丙烯酸丁酯。

美国专利4,814,493公开了另一种制造丙烯酸丁酯的技术。反应的塔顶馏出物被通入一个精炼蒸馏塔中。该精炼蒸馏塔提供侧线馏份丙烯酸丁酯产物、被循环到反应器的塔底馏份和被通入丁醇回收蒸馏塔的塔顶馏份。从丁醇回收蒸馏塔得到的蒸馏物被循环到反应器中。该专利也叙述了热处理器的使用，热处理器接收来自反应器的部分液体。热处理器显然热解组分，于是组分可通过蒸馏塔从重物质中被分离和返回到反应器中。

高纯度的丙烯酸丁酯是寻找的。制造丙烯酸丁酯的方法和这些方法中的原料来源导致麻烦的分离问题。一种杂质是二丁醚，它具有标准沸点与丙烯酸丁酯的沸点相差在5°至7℃之间。这种杂质使丙烯酸丁酯产生气味。另一种杂质是醋酸丁酯，它是丙烯酸中杂质醋酸的酯化反应产物，醋酸丁酯也使丙烯酸丁酯产生气味。

寻找经济，能效高和能提供高纯度丙烯酸酯的制造和精制丙烯酸酯如丙烯酸丁酯的方法。而且寻找能使用含醋酸的丙烯酸和能使用形成二丁醚，但能提供得到意外高纯度的丙烯酸丁酯产物的反应条件的方法。

发明概述

本发明提供一种精制包括醚、醋酸酯、重物质和醇的含丙烯酸酯物流的方法，该方法包括步骤：

a.往分割蒸馏塔中加入所述物流以提供包括醚、醋酸酯、丙烯酸酯和醇的塔顶馏份和包括丙烯酸酯和重物质的塔底馏份；

b.从分割蒸馏塔中取出塔底馏份；和

c.从所述塔底馏份中分离出重物质。

含丙烯酸酯物流，例如可以是包括丙烯酸丁酯、二丁醚、醋酸丁酯、重物质和丁醇的含丙烯酸丁酯物流。

该方法，还包括步骤：

d.从分割蒸馏塔中取出塔顶馏份；和

e.将该塔顶馏份加入丁醇回收蒸馏塔中以提供包括二丁醚和醋酸丁酯的塔顶物流和包括丁醇的塔底物流；和

f.从丁醇回收蒸馏塔中取出塔底物流。

本发明还涉及一种生产丙烯酸丁酯的方法，包括步骤：

a.至少在一个反应区段让含丙烯酸的进料与含丁醇的进料相反应以生成包括丙烯酸丁酯、二丁醚、醋酸丁酯、重物质和丁醇的含丙烯酸丁酯产物流；

b.将所述产物流加入分割蒸馏塔以提供包括二丁醚、醋酸丁酯、丙烯酸丁酯和丁醇的塔顶馏份和包括丙烯酸丁酯和重物质的塔底馏份；

c.从分割蒸馏塔中取出塔底馏份；

d.从所述塔底馏份中分离出重物质；

e.从分割蒸馏塔中取出塔顶馏份；和

f.将塔顶馏份加入丁醇回收蒸馏塔以提供包括二丁醚和醋酸丁酯的塔顶物流和包括丁醇的塔底物流；

g.从丁醇回收蒸馏塔中取出塔底物流；和

h.至少一部分塔底物流供给所述的至少一个反应区段中。

所述的方法，其中有至少两个反应区段，至少其反应区段之一维持在这样条件，在这条件下至少一部分重物质能被热解，和其中至少一部分的塔底物流供给维持于这种条件的所述的至少一个反应区段。