[发明专利]酯化反应用反应装置以及酯化物及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适用于羧酸和醇等具有羟基的化合物的酯化反应，反应中污垢在内壁面的附着性得到了改善的反应装置以及使用了该反应装置的酯化物的制造方法。

背景技术

目前为止，为了在酸性催化剂的存在下制造丙烯酸或甲基丙烯酸的酯化物，使用了例如图4所示的反应装置2，其具有作为反应容器的圆筒状容器11、能够将该圆筒状容器11的大部分覆盖并且对装入该圆筒状容器11中的全部反应用原料进行加热和冷却的冷却加热夹套12、和搅拌手段。

使用了丙烯酸等和具有羟基的化合物的酯化反应，通常将加热介质导入冷却加热夹套12，边加热反应用原料边进行反应。随着反应的进行，由于酯化物的生成、因脱水而副产水等，反应液的组成发生变化。因此，如果使用图4所示的反应装置2，则存在如下问题：因搅拌而不定时地到达被冷却加热夹套12覆盖的圆筒状容器11上方的内壁部分(气液界面附近)的反应液被过度加热，该反应液中含有的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯的热聚合物、副产物作为污垢固着在上述内壁部分，而且酯化物的收率降低。

为了改善污垢的附着性，例如，公开了使用特定的镍合金制反应容器的方法(例如，专利文献1等)。

酯化反应后，使用有机溶剂、碱、水等使附着的污垢溶解，进行反应容器的洗涤等。但是，当污垢为大量时，还存在其除去需要长时间，导致生产效率降低的问题。

专利文献1：特开2001-213844号公报

发明内容

发明要解决的课题

如果使用专利文献1中公开的反应容器，污垢的附着量减少，而且污垢的除去性也提高，但仍不充分。

本发明的目的在于提供能够降低污垢在反应容器内壁的附着，能够以高操作性制造所需的酯化物的反应装置以及使用了该反应装置的酯化物的制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人为了实现上述目的进行了深入研究，结果发现通过使用使酯化反应时夹套的配设位置的最高点比反应液的最高点低的反应装置，能够降低污垢在反应容器内壁的附着，能够以高操作性制造所需的酯化物，从而完成了本发明。

本发明的反应装置是具备圆筒状容器和配设在该圆筒状容器的外周部的冷却加热夹套，使上述冷却加热夹套的配设位置的最高点比上述圆筒状容器内的反应液的液面最高点低，进行羧酸的酯化反应的反应装置，其特征在于：上述冷却加热夹套的配设位置的最高点位于满足下述式的位置。

0.02＜(y-x)/x＜0.3

[其中，x为从圆筒状容器的直筒身部下端到冷却加热夹套的配设位置的最高点的长度，y为从圆筒状容器的直筒身部下端到反应液的液面最高点的长度]。

上述冷却加热夹套优选为一体型或分体型。

本发明的酯化物的制造方法，其特征在于：使用具备圆筒状容器和配设在该圆筒状容器的外周部的冷却加热夹套的反应装置，将包含羧酸、具有羟基的化合物、酸性催化剂和反应溶剂的反应用原料装入上述圆筒状容器后，使反应液的液面最高点比冷却加热夹套的配设位置的最高点高，边进行控制以使上述冷却加热夹套的配设位置的最高点满足下述式边加热上述反应用原料。

0.02＜(y-x)/x＜0.3

[其中，x为从圆筒状容器的直筒身部下端到冷却加热夹套的配设位置的最高点的长度，y为从圆筒状容器的直筒身部下端到反应液的液面最高点的长度]。

优选将饱和水蒸汽导入冷却加热夹套内而进行上述加热。

优选上述饱和水蒸汽的压力在-0.07～0.5MPaG的范围。

优选边使反应溶剂沸腾边进行上述酯化。

优选上述羧酸为丙烯酸和/或甲基丙烯酸。

优选上述具有羟基的化合物具有2个以上羟基。

发明的效果

采用本发明的反应装置，在制造不饱和羧酸的酯化物时等，能够减少反应中生成的酯化物的聚合物、副产物等作为污垢附着在圆筒状容器的内壁，能够高效率地制造所需的酯化物。酯化物制造后，能够用短时间进行附着在圆筒状容器的污垢的除去，适于连续制造。

采用本发明的酯化物的制造方法，在制造不饱和羧酸的酯化物时等，能够减少反应中生成的酯化物的聚合物、副产物等作为污垢附着在圆筒状容器的内壁，能够高收率、高效地制造所需的酯化物。特别是分别使用丙烯酸和/或甲基丙烯酸作为羧酸，使用具有2个以上羟基的化合物作为具有羟基的化合物时，能够以高收率且高效率地制造不易采用蒸馏等精制的酯化物。

附图说明

图1是表示本发明的反应装置的一例的简要说明图。

图2是表示本发明的反应装置的另一例的简要说明图。

图3是表示本发明的反应装置的另一例的简要说明图。