[发明专利]一种(烷基)丙烯酸酯的制备方法及系统

说明书

本发明提供了一种制备(烷基)丙烯酸酯的方法及系统。本发明提供的系统包括甲醇脱除器，可将反应液中的甲醇脱除，脱除甲醇后的反应液再返回到反应体系中，如此循环不断提高丙烯酸酯的转化率。利用本发明的系统制备(烷基)丙烯酸酯，产物收率高，能耗低。实施例结果表明，使用本发明提供的系统制备(烷基)丙烯酸酯，原料醇的转化率可以达到99％以上，产物收率可以达到91％以上。

技术领域

本发明涉及丙烯酸酯的技术领域，特别涉及一种(烷基)丙烯酸酯的制备方法及系统。

背景技术

(烷基)丙烯酸酯是工业生产中重要的不饱和有机酯，其中最常见的为丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。(烷基)丙烯酸酯的化学结构中含有不饱和碳–碳双键和羧基或羧基衍生的特性官能团，可广泛用于齐聚反应和共聚反应，与各种化合物在介质中反应，合成一系列丙烯酸共聚物，其本身结构决定了丙烯酸酯制成的高聚物具有优良的耐候、耐紫外光、耐水、耐热等特性，使其在各种化学产品的改性方面有较大的应用潜力。

(烷基)丙烯酸酯常用的制备方法有直接酯化法和酯交换法。其中酯交换法是用醇与(烷基)丙烯酸甲酯在催化剂的作用下加热进行酯交换，得到相应的(烷基)丙烯酸酯。酯交换法适合于特殊酯的合成，特别是对于那些长链酯，一般用长链醇交换不饱和酸酯中的短链醇而得到。但是酯交换法原料醇的转化率低，产物的收率低。

发明内容

有鉴于此，本发明目的在于提供一种(烷基)丙烯酸酯的制备方法及系统。本发明提供的(烷基)丙烯酸酯的制备方法醇的转化率可达到99％以上，产物收率可以达到91％以上。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种制备(烷基)丙烯酸酯的系统，包括恒温混合釜(1)；

入口与所述恒温混合釜下端出口相连的酯交换反应器(2)；

入口与所述酯交换反应器出口相连的甲醇脱除器(3)；所述甲醇脱除器的上端出口以及下端出口和恒温混合釜上端口相连；

入口与所述恒温混合釜上端口相连的减压冷凝器(4)。

优选的，所述酯交换反应器(2)包括并联的第一酯交换反应器(2-1)和第二酯交换反应器(2-2)；

所述酯交换反应器为固定床反应器；

所述固定床反应器中装有固体催化剂；所述固体催化剂为强酸性阳离子交换树脂、硫酸氢钠、磷钨酸和氢氧化钾中的一种或几种。

优选的，所述甲醇脱除器(3)包括并联的甲醇脱除器(3-1)和甲醇脱除器(3-2)；

所述甲醇脱除器为固定床反应器；

所述固定床反应器中装有固体吸附剂；所述固体吸附剂为分子筛。

优选的，所述分子筛为3A型分子筛和/或4A型分子筛；

所述分子筛包括3A型分子筛和4A型分子筛时，所述3A型分子筛和4A型分子筛的质量比为1:2～5。

本发明提供了利用上述方案所述的系统制备(烷基)丙烯酸酯的方法，包括以下步骤：

(1)将(烷基)丙烯酸甲酯、醇和阻聚剂通入恒温混合釜(1)中混合加热，得到第一热混合液；所述醇为碳原子数为4～18的饱和醇；

(2)第一热混合液进入酯交换反应器(2)中进行酯交换反应，得到第一反应液；

(3)第一反应液进入甲醇脱除器(3)中脱除甲醇，得到脱甲醇后的反应液；

(4)脱甲醇后的反应液经甲醇脱除器上端出口返回恒温混合釜(1)中混合加热，得到第二热混合液；