專利名稱：提純在丙烯酸n,n-二甲基氨基乙基酯的合成中產(chǎn)生的共沸級分的方法
提純在丙烯酸N, N- 二甲基氨基乙基酯的合成中產(chǎn)生的共
沸級分的方法本發(fā)明涉及通過丙烯酸烷基酯與N，N-二甲基氨基乙醇的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)來生產(chǎn)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙基酯的方法，和更具體地涉及提純在該反應(yīng)過程中產(chǎn)生的共沸級分的方法，使得該級分能夠再循環(huán)到丙烯酸烷基酯生產(chǎn)設(shè)備中。對應(yīng)于結(jié)構(gòu)式(I)的丙烯酸N，N- 二甲基氨基乙基酯(下面稱作DMAEA) H2C=CH-COOCH2CH2N (CH3) 2 (I)
是根據(jù)以下反應(yīng)路線，通過在通式(II) =CH2 = CH-COOR1 (其中隊表示甲基或乙基)的丙烯酸低級烷基酯，和N，N-二甲基氨基乙醇(DMAE)之間的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)來獲得的
CH2=CH-COOR1 + HO-CH2CH2N(CH3)2^ DMAEA + R1OH
(1)
該反應(yīng)一般是在過量的丙烯酸低級烷基酯存在下進(jìn)行的并且該反應(yīng)通過以低級丙烯酸酯/R1OH醇共沸物的形式蒸餾出低級醇R1OH而向著DMAEA形成的方向移動(d6plaC6e)， 如果它的量允許，這些能夠有利地被循環(huán)，到低級丙烯酸酯生產(chǎn)設(shè)備中，該低級丙烯酸酯是通過丙烯酸與醇I^1OH的直接酯化所生產(chǎn)的。根據(jù)文件EP 906 902，來自蒸餾的共沸混合物是在離子交換樹脂上提純的，因此減少了與在酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)中形成的胺化副產(chǎn)物的存在相關(guān)的其氮含量。在通過酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)合成DMAEA的過程中，一般有作為副產(chǎn)物的乙醛CH3CHO的形成。該乙醛然后與醇R1OH反應(yīng)得到縮醛、二烷氧基乙烷(un acetal, du dialcoxyethane), 根據(jù)以下反應(yīng)
CH3CHO + 2 R1OH ^ CH3CH(OR1)2 + H2O(2)
該二烷氧基乙烷是二甲氧基乙烷或二乙氧基乙烷，這取決于DMAEA是從丙烯酸甲酯或從丙烯酸乙酯制備的。在DMAEA的合成過程中產(chǎn)生的乙醛和二烷氧基乙烷主要是在低級丙烯酸酯/R1OH 醇共沸級分中，因此造成DMAEA的污染。在共沸級分循環(huán)到丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的生產(chǎn)設(shè)備中的過程中，乙醛在與甲醇或乙醇以及所存在的用于進(jìn)行酯化反應(yīng)的酸催化劑接觸之后轉(zhuǎn)化成二烷氧基乙烷，其被添加到早已在循環(huán)的共沸級分中存在的二烷氧基乙烷中。結(jié)果是被二烷氧基乙烷重度污染的丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的生產(chǎn)。尤其地，對于丙烯酸乙酯的情況，因為二乙氧基乙烷具有與丙烯酸乙酯的沸點(diǎn)幾乎相同的沸點(diǎn)。因此需要尋找一種除去在從低級丙烯酸酯合成丙烯酸N，N- 二甲基氨基乙基酯的過程中所產(chǎn)生的共沸級分中存在的一些或全部的乙醛和二烷氧基乙烷的方法，該級分可以再循環(huán)到低級丙烯酸酯生產(chǎn)設(shè)備中，否則該低級丙烯酸酯將被二烷氧基乙烷重度污染。低級丙烯酸酯的提純已證明是困難的，因為在低級丙烯酸酯的沸點(diǎn)和二烷氧基乙烷的沸點(diǎn)之間的差異是較小的。因此，難以生產(chǎn)不含二烷氧基乙烷的丙烯酸烷基酯，如果含有二烷氧基乙烷或含有其前體乙醛的丙烯酸酯/醇級分被循環(huán)到丙烯酸烷基酯生產(chǎn)設(shè)備中。
通過使用例如NaBH4、LiAlH4、亞硫酸鈉型的還原劑的簡單還原方法，從低級丙烯酸酯/醇級分中除去乙醛在目前的情況下不是容易想到的。事實上，在低級丙烯酸酯存在下， 這些還原劑的使用會導(dǎo)致大量的邁克爾加合物(甲氧基丙酸甲基酯或乙氧基丙酸乙基酯) 的形成。這可以在丙烯酸烷基酯和低級醇(甲醇或乙醇)的損失上有反映。本發(fā)明的一個目的因此是提供在DMAEA的合成中以共沸物形式產(chǎn)生的丙烯酸烷基酯/醇級分無問題地循環(huán)到丙烯酸烷基酯生產(chǎn)設(shè)備(at6lier)中的方法，該級分的循環(huán)具有經(jīng)濟(jì)上的必要性。本發(fā)明的另一個目的是防止在從DMAEA的合成中所接收的共沸級分中存在的乙醛在丙烯酸烷基酯生產(chǎn)設(shè)備中產(chǎn)生二烷氧基乙烷，其將被添加到早已在共沸級分中存在的二烷氧基乙烷中。本發(fā)明涉及在DMAEA的合成過程中產(chǎn)生的共沸級分的提純方法，該方法特別適合于該級分在丙烯酸烷基酯合成方法中的循環(huán)，并且僅僅需要中等數(shù)量的步驟。本發(fā)明涉及在通式(I)的丙烯酸N，N-二甲基氨基乙基酯的合成中產(chǎn)生的共沸級分的提純方法
H2C=CHC00CH2CH2N(CH3)2 (I)
該合成是通過通式(II) CH2 = CH-COOR1 (其中R1表示甲基或乙基)的丙烯酸烷基酯和N，N- 二甲基氨基乙醇的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)來進(jìn)行的，包含丙烯酸烷基酯(II)、在反應(yīng)過程中形成的低級醇R1OH和副產(chǎn)物如乙醛和通式(III) CH3-CH(OR1)2的二烷氧基乙烷的共沸級分利用安裝在酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器之上的第一個蒸餾塔進(jìn)行蒸餾，特征在于該級分利用用于分離副產(chǎn)物乙醛和二烷氧基乙烷的第二個蒸餾塔進(jìn)行蒸餾，含有丙烯酸烷基酯(II)、低級醇 R1OH.大部分的乙醛和痕量的二烷氧基乙烷的次要的、富含乙醛的塔頂產(chǎn)物被除去，而含有丙烯酸烷基酯(II)、低級醇R1OH.大部分的二烷氧基乙烷(II)和痕量乙醛的具有低乙醛含量的主要塔底級分(fraction)是在由丙烯酸和低級醇R1OH的反應(yīng)合成丙烯酸烷基酯的方法(II)中循環(huán)利用。根據(jù)本發(fā)明方法的一個變型，用于分離副產(chǎn)物乙醛和二烷氧基乙烷的對共沸級分的蒸餾是直接在安裝于酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器之上的第一個蒸餾塔中進(jìn)行的，含有丙烯酸烷基酯 (II)、低級醇&0H、大部分的乙醛和痕量的二烷氧基乙烷的次要的、富含乙醛的級分是在頂部被除去，而含有丙烯酸烷基酯(II)、低級醇R1OH.大部分的二烷氧基乙烷(II)和痕量的乙醛的具有低乙醛含量的主要級分是經(jīng)由第一個塔側(cè)出口中取出。在通過丙烯酸甲酯(或丙烯酸乙酯)的酯基轉(zhuǎn)移所進(jìn)行的DMAEA的合成過程中， 包含丙烯酸甲酯(或丙烯酸乙酯)、甲醇(或乙醇)以及一般可含有100 ppm-1000 ppm的乙醛和100 ppm-1000 ppm的二烷氧基乙烷(分別二甲氧基乙烷或二乙氧基乙烷)的共沸級分是在反應(yīng)階段中利用安裝在酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器之上的蒸餾塔來進(jìn)行蒸餾的。取決于所使用的塔的效率和蒸餾條件，該級分一般含有35%- %的甲醇或 60%-72%的乙醇。根據(jù)本發(fā)明的第一個變型，該方法的目的僅僅是除去在共沸級分中存在的乙醛， 在共沸級分于丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯的生產(chǎn)設(shè)備中的循環(huán)過程中，其輕易地成為二烷氧基乙烷的后續(xù)形成的主要貢獻(xiàn)者。在這種情況下，調(diào)節(jié)蒸餾條件以便在塔頂除去全部或至少90%的乙醛，同時最大程度減少低級丙烯酸酯和低級醇在該富含乙醛的塔頂流股中的損失。有可能使用具有簡單填料如鮑爾環(huán)或具有Multiknit型結(jié)構(gòu)的塔或任何其它類型的塔。塔效率必須是大于10和有利地該蒸餾塔包括10-20個理論板，優(yōu)選12-18個理論板。蒸餾塔在其上裝有冷凝器，后者供應(yīng)了已加熱到在20-50°C、優(yōu)選25-35°C范圍內(nèi)的溫度的傳熱流體(fluide caloporteur).該塔能夠在大氣壓力到2巴，優(yōu)選在大氣壓力下操作。一般，例如選自于酚抑制劑(氫醌，氫醌甲基醚，二 -叔丁基對甲酚等)，吩噻嗪， 4-0H型或4-氧代TEMPO型的TEMPO硝?；衔锏鹊戎械闹辽僖环N聚合抑制劑是以 100-5000 ppm被添加到需要蒸鎦的共沸物中。用空氣或用低氧空氣(7體積％ O2)鼓泡有利地被引入到塔中以增強(qiáng)聚合抑制劑的作用。貧乙醛的共沸級分是在第二個蒸餾塔的底部被回收，或能夠經(jīng)由塔側(cè)取出流股直接從DMAEA生產(chǎn)設(shè)備的用于丙烯酸烷基酯/醇共沸物的蒸餾的第一個蒸餾塔中回收。不再產(chǎn)生二烷氧基乙烷的該級分能夠有利地被循環(huán)利用。本發(fā)明的這一變型是根據(jù)在附

圖1和2中的2種構(gòu)型來舉例說明的。根據(jù)在圖1中的構(gòu)型，供應(yīng)反應(yīng)物10 (丙烯酸烷基酯和DMAE)的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器 Rl在其上裝有第一個蒸餾塔C，可用于在塔頂連續(xù)除去在酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)中所產(chǎn)生的丙烯酸烷基酯/低級醇共沸級分20。根據(jù)本發(fā)明，該級分20在第二個蒸餾塔CO中蒸餾，從其中在塔頂抽提出富含乙醛的級分31和在塔底抽提出提純的共沸級分30。塔CO —般包括10-20 個理論板(不包括冷凝器和蒸煮器)，進(jìn)料一般是在塔板3至10之間進(jìn)行，從塔的頂部計數(shù) (不計數(shù)該冷凝器)。根據(jù)在圖2中的構(gòu)型，乙醛的蒸餾是直接在位于酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器Rl之上的第一個塔C中進(jìn)行的。不需要添加第二個蒸餾塔，而是通過采用塔C的蒸餾條件，特別是在12-18 范圍的理論塔板的數(shù)量，和通過在塔的半高度處，例如對于包含15板的塔的情況在6或7 級的地方，添加側(cè)邊抽出管線。富含乙醛的級分31在塔C的頂部離開，而提純的丙烯酸烷基酯/低級醇共沸混合物30經(jīng)由塔C的這一側(cè)邊被抽出。所屬技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員將采用蒸餾塔C和CO的操作條件來除去在共沸級分中存在的乙醛的大約90%并且限制低級丙烯酸酯和低級醇的損失。提純的共沸級分30然后有利地被循環(huán)到丙烯酸烷基酯生產(chǎn)設(shè)備中。根據(jù)本發(fā)明的第二個變型，該方法旨在將二烷氧基乙烷降解成乙醛，然后通過蒸餾除去乙醛。所得到的是同時貧乙醛和貧二烷氧基乙烷的共沸級分。促使縮醛化的平衡向著乙醛形成的位移是在水和酸催化劑存在下，通過蒸鎦所形成的乙醛來進(jìn)行的。該反應(yīng)是已知的，但是，它在由DMAEA的合成所產(chǎn)生的共沸級分的提純范圍內(nèi)的應(yīng)用從來沒有在現(xiàn)有技術(shù)中描述過。根據(jù)該第二種變型，選自于例如酚抑制劑(氫醌，氫醌甲基醚，二 -叔丁基對甲酚….)，吩噻嗪，4-0H型或4-氧代TEMPO型的TEMPO硝?；衔锏鹊戎械闹辽僖环N聚合
6抑制劑是以100-5000 ppm被添加到該共沸級分中。然后3_20 wt%的水被添加到這一混合物中；水的添加量優(yōu)選是在5-10襯％之間，相對于最終的混合物。還添加酸催化劑；在酸催化劑當(dāng)中，可提到無機(jī)酸如硫酸，鹽酸，磷酸，磺酸如甲磺酸或?qū)?甲苯磺酸，磺化陽離子樹脂，或強(qiáng)酸性沸石類型。凝膠或大孔隙形式的強(qiáng)陽離子樹脂優(yōu)選作為酸催化劑，因為它們更容易使用。催化劑能夠以相對于所要處理的共沸級分的量而言的5-20 wt%使用。優(yōu)選使用 10-15 wt%的強(qiáng)陽離子樹脂。催化劑的用量能夠是低于5%但損害了二烷氧基乙烷的還原率，或大于20%但沒有得到顯著的優(yōu)點(diǎn)。在能夠使用的陽離子樹脂當(dāng)中，可提到例如樹脂Amberlyst 15,Lewatit以620或 K1461, Diaion PK228。該催化劑能夠與需要處理的共沸級分在機(jī)械攪拌的反應(yīng)器(它利用雙夾套來加熱，恒溫控制的流體在夾套內(nèi)循環(huán))中，在外部再沸器上再循環(huán)的樹脂的多層床之上，在上升或下降方向加入并且放置于在反應(yīng)器的再循環(huán)用環(huán)管之上的樹脂的盒體(cartouche)之上，或在反應(yīng)的塔中進(jìn)行接觸。該方法能夠以間歇(非連續(xù)的)模式或連續(xù)地進(jìn)行。乙醛的連續(xù)除去是經(jīng)由蒸餾塔，例如板式塔，具有無規(guī)或規(guī)整化填料的塔，來進(jìn)行的。用空氣或用低氧空氣(8體積％ O2)鼓泡有利地在整個操作被引入在混合物中，以增強(qiáng)聚合抑制劑的作用。蒸餾塔在其上裝有冷凝器，后者供應(yīng)了已加熱到在20-50°C范圍內(nèi)的溫度的傳熱流體。不冷凝的蒸汽，富含乙醛，還有含有低級丙烯酸酯和醇。它們?nèi)缓罄美溱鍋砝淠?。在該塔頂級分中乙醛的回收率一般是高?5%。在該級分中低級丙烯酸酯(丙烯酸甲酯或丙烯酸乙酯)和醇(甲醇或乙醇)的損失取決于該蒸餾條件(塔效率，操作條件)，并且當(dāng)在前面所述的條件下使用蒸餾時，一般是低的。該富含乙醛的級分被除去并且最大程度地減少，因為它能伴隨有低級酯和低級醇的損失。低級丙烯酸酯/低級醇混合物(已經(jīng)從其中除去一些或全部的乙醛和二烷氧基乙烷)然后循環(huán)到低級丙烯酸酯的生產(chǎn)設(shè)備中但沒有污染低級丙烯酸酯的風(fēng)險。根據(jù)本發(fā)明的第三個變型，該方法旨在首先用水萃取在共沸級分中存在的低級醇和乙醛，然后針對來源于用水洗滌過程的含水級分進(jìn)行蒸餾。該用水洗滌過程是在塔中進(jìn)行，以便用逆流輸入的水Cl萃取。萃取塔Cl在底部接收該共沸級分和在頂部接收水。低級丙烯酸酯(已經(jīng)從其中除去低級醇和乙醛)是在頂部被回收的。能夠使用各種類型的萃取塔。作為例子，有可能使用腔室化的塔(colorme compartimentSe)，在各腔室的中間包括具有旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)軸， 這提供在各相之間的優(yōu)異接觸作用。萃取塔Cl能夠與低級丙烯酸酯設(shè)備保持獨(dú)立或它能夠是早已集成到低級丙烯酸酯的生產(chǎn)裝置中的Cl型的塔。
在萃取塔Cl的頂部上獲得含有主要丙烯酸烷基酯(II)和或多或少(plus ou moins)的二烷氧基乙烷的級分，該級分能夠有利地循環(huán)到酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)中，以及在萃取塔 Cl的底部獲得含有大部分的水(它用于洗滌)、低級醇和乙醛的含水級分，在蒸餾后，該含水級分一方面，在蒸餾塔的底部被引入到貧乙醛和富含低級醇的主要含水級分中，并且該級分然后可直接循環(huán)到在丙烯酸烷基酯合成方法中的在丙烯酸和低級醇之間的反應(yīng)步驟中，和另一方面，被引入到含有大部分的乙醛的來自蒸餾塔的塔頂級分中，后者然后被除去。有利地，在共沸級分中存在的二烷氧基乙烷能夠在用水萃取低級醇之前，按照前面所述，在水和酸催化劑存在下可被轉(zhuǎn)化成乙醛，因此最終可得到不含二烷氧基乙烷的級分。有利地，在萃取塔Cl的底部獲得的含有低級醇和乙醛的含水級分的蒸餾是利用兩個相繼的塔進(jìn)行的，第一個塔C2用于分離在塔C2的底部被回收的水并且該水或者被除去或循環(huán)到萃取塔Cl中，然后，包含醇和乙醛的來自塔C2的塔頂級分被送至第二個蒸餾塔 C3中，以允許分離主要由不含乙醛的醇組成的塔底級分(它能夠被循環(huán)用于與丙烯酸的反應(yīng)步驟)和富含乙醛的塔頂級分，后者將被廢棄。該方法的這一變型的特殊實施方案包括將塔C3的主要由醇和不含乙醛的底部級分再循環(huán)，部分地用于與丙烯酸的反應(yīng)步驟中和部分地在塔C2的頂部上再利用。該方法的這一變型的另一個特殊實施方案包括將大部分的塔C3的塔頂級分(它含有乙醛)返回到塔C3上的回流液中，該流股的殘余部分被放出以便降低在該設(shè)備中乙醛的濃度。本發(fā)明的這一變型是根據(jù)在附圖3和4中的兩個構(gòu)型來舉例說明的。根據(jù)在圖3中的構(gòu)型，含有低級丙烯酸酯、醇、乙醛和或多或少的二烷氧基乙烷的共沸級分1在集成或沒有集成到低級丙烯酸酯設(shè)備上的塔Cl中用水洗滌，從塔的頂部排出主要包含低級丙烯酸酯的流股加。流股2，貧低級丙烯酸酯并含有全部的乙醛，被送至第一個蒸餾塔C2，從該塔中在底部分離出水和(在頂部分離出)主要由醇和乙醛組成的級分3。 該級分3被送至蒸餾塔C3，它可除去全部的在流股3中所含的乙醛。來自塔C3的底部的排放物4，從它已經(jīng)除去乙醛，回到生產(chǎn)丙烯酸烷基酯的反應(yīng)區(qū)中。在反應(yīng)區(qū)中二烷氧基乙烷的形成因此減少，這使得有可能限制所生產(chǎn)的丙烯酸烷基酯的二烷氧基乙烷含量。富乙醛的流股如被除去，導(dǎo)致低級酯和低級醇的不可避免的損失。根據(jù)在圖4中的構(gòu)型，來自塔C3的頂部的流股如被分配以使得大部分的該流股返回在進(jìn)入塔C3的回流液中；該流股的剩余部分被放出以便降低在該設(shè)備中乙醛的濃度。 在塔C3的底部的貧乙醛的排放物4部分地返回到塔C2的頂部(流股4b)和部分地返回到反應(yīng)區(qū)中。通過根據(jù)在圖4中的構(gòu)型來操作，在來自塔C3的漏出液中乙醛的濃度大大地提高并且由于該級分的強(qiáng)制性破壞而降低反應(yīng)物(低級醇/低級酯)的損失。有利地，本發(fā)明方法的第三個變型是在從丙烯酸/低級醇反應(yīng)混合物中提純粗丙烯酸酯的步驟中，直接在低級丙烯酸烷基酯的生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行的。這具有以下優(yōu)點(diǎn)共沸級分不單獨(dú)處理，并且該處理不需要特殊設(shè)備。從DMAEA的生產(chǎn)中接收的共沸級分直接循環(huán)到低級丙烯酸酯生產(chǎn)設(shè)備的用水萃取的塔Cl中；由該級分供應(yīng)的乙醛的除去，在該級分中存在的醇的循環(huán)以及也在該級分中存在的丙烯酸烷基酯的回收能夠與從反應(yīng)混合物獲得的粗丙烯酸酯的提純過程同時地進(jìn)行。為此，共沸級分被加入到供應(yīng)水的液體/液體萃取塔中，就如在一部分的反應(yīng)水、重質(zhì)化合物和殘留丙烯酸的預(yù)先除去的粗反應(yīng)混合物。本發(fā)明還涉及通式(I)的丙烯酸N，N-二甲基氨基乙基酯的合成方法 H2C=CHC00CH2CH2N(CH3)2 (I)
該方法通過通式(II) CH2-CH-COOR1 (其中R1表示甲基或乙基)的丙烯酸烷基酯和 N, N-二甲氨基乙醇的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)，根據(jù)先前定義的不同變型使用在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的共沸級分的提純步驟，允許該級分循環(huán)到丙烯酸烷基酯生產(chǎn)設(shè)備中，來進(jìn)行。下列的實施例用于舉例說明本發(fā)明但不限制本發(fā)明的范圍。
實施例百分比表示為重量百分?jǐn)?shù)。使用下列縮寫
-EA丙烯酸乙酯
-MA丙烯酸甲酯
-HQME 氫醌甲酯實施例1-4
在雙夾套的反應(yīng)器(它被供應(yīng)80°C的油和在其上裝有已有Multiknit填料的蒸餾塔 (效率15個理論板)，該塔具有在該塔的頂部上的供應(yīng)50°C油的冷凝器和干冰冷阱)中加入下列物料
-500g或550g的需要處理的級分(含有40%的EA ；59. 5%的乙醇；乙醛；二烷氧基乙烷)
-Og 或 50g 的 Lewatit K1461 或 Amberlyst 15 豐對月旨
-0或50g的水
-0. 1% HQME
需要處理的級分+水的總重量等于550g。在整個試驗過程中(3小時)維持用8 VO1% O2的低氧空氣的鼓泡。它被加熱至在63°C沸騰，在乙醛形成時通過蒸餾除去該乙醛。乙醛和二乙氧基乙烷的含量是由氣相色譜法測定的。
權(quán)利要求
1.在通式(I)的丙烯酸N，N-二甲基氨基乙基酯的合成中產(chǎn)生的共沸級分的提純方法H2C=CHC00CH2CH2N(CH3)2 (I)該合成是通過其中隊表示甲基或乙基的通式(II) CH2 = CH-COOR1丙烯酸烷基酯和 N，N-二甲基氨基乙醇的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)來進(jìn)行的，包含丙烯酸烷基酯(II)、在反應(yīng)過程中形成的低級醇I^1OH和副產(chǎn)物如乙醛和通式(III) CH3-CH(OR1)2的二烷氧基乙烷的共沸級分利用安裝在酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器之上的第一個蒸餾塔進(jìn)行蒸餾，特征在于該級分進(jìn)行蒸鎦以便分離副產(chǎn)物乙醛和二烷氧基乙烷，和(a)該蒸餾步驟是利用第二個蒸餾塔來進(jìn)行的，含有丙烯酸烷基酯(II)、低級醇R1OH. 大部分的乙醛和痕量的二烷氧基乙烷的次要的富含乙醛的塔頂級分被除去，和含有丙烯酸烷基酯(II)、低級醇&0H、大部分的二烷氧基乙烷(II)和痕量的乙醛的低乙醛的主要級分是在第二個塔的底部被回收，(b)或，該蒸餾步驟是直接在第一個蒸餾塔中進(jìn)行的，含有丙烯酸烷基酯(II)、低級醇 R1OH.大部分的乙醛和痕量的二烷氧基乙烷的次要的富含乙醛的塔頂級分被除去，和含有丙烯酸烷基酯(II)、低級醇&0H、大部分的二烷氧基乙烷(II)和痕量的乙醛的低乙醛的主要級分是經(jīng)由第一個塔的塔側(cè)取出流股被抽出，低乙醛的級分被循環(huán)到由丙烯酸和低級醇R1OH反應(yīng)合成丙烯酸烷基酯(II)的過程中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所要求的方法，特征在于分離副產(chǎn)物乙醛和二烷氧基乙烷的蒸餾步驟是直接在安裝于酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)器之上的用于共沸級分蒸餾的塔中進(jìn)行的(路線(b))。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所要求的方法，特征在于分離副產(chǎn)物乙醛和二烷氧基乙烷的蒸餾步驟是利用第二個蒸餾塔(路線(a))來進(jìn)行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所要求的方法，特征在于該共沸級分是在酸催化劑的存在下用水進(jìn)行預(yù)處理，然后二烷氧基乙烷轉(zhuǎn)化成乙醛和低級醇，和蒸餾陸續(xù)形成的乙醛。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所要求的方法，特征在于從用水洗滌共沸級分所獲得的含水級分的蒸餾是在萃取塔Cl上進(jìn)行的，含有大部分的用于洗滌的水、低級醇和乙醛的該含水級分是在萃取塔Cl的底部獲得的，含有主要丙烯酸烷基酯(II)和或多或少的二烷氧基乙烷的在萃取塔Cl的頂部獲得的級分能夠直接循環(huán)到酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)中，蒸餾塔的貧乙醛和富含低級醇的主要底部級分然后直接循環(huán)到在丙烯酸烷基酯合成方法中的在丙烯酸和低級醇之間的反應(yīng)步驟中，含有大部分的乙醛的蒸餾塔的塔頂級分被除去。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所要求的方法，特征在于蒸餾是利用兩個相繼的蒸餾塔C2和C3來進(jìn)行的，第一個塔C2用于分離在塔的底部存在的水并且該水或者被除去或者被循環(huán)到萃取塔Cl，該塔的包含醇和乙醛的塔頂級分然后被送至第二個蒸餾塔C3，在底部分離不含乙醛的醇級分，該醇級分能夠循環(huán)到使用丙烯酸的反應(yīng)步驟中，含有乙醛的塔頂級分被除去。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所要求的方法，特征在于主要由醇組成和不含乙醛的塔C3的底部級分部分地循環(huán)到使用丙烯酸的反應(yīng)步驟中和部分地循環(huán)到塔C2的頂部。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所要求的方法，特征在于含有乙醛的來自塔C3中的塔頂級分的大部分返回在進(jìn)入塔C3的回流液中，該流股的剩余部分被放出以便降低在該設(shè)備中乙醛的濃度。
9.根據(jù)權(quán)利要求5到8中任何一項所要求的方法，特征在于用水洗滌共沸級分的階段是，在從丙烯酸/醇反應(yīng)混合物獲得的粗丙烯酸酯的提純步驟的水平上，直接在丙烯酸烷基酯(II)的生產(chǎn)設(shè)備中進(jìn)行的，該共沸級分被引入，在已集成到丙烯酸烷基酯的生產(chǎn)設(shè)備中的、通過水供應(yīng)的液體/液體萃取塔的水平上，正如預(yù)先除去部分反應(yīng)水之后的粗反應(yīng)混合物，重質(zhì)化合物和殘留丙烯酸。
10.通式(I)的丙烯酸N，N-二甲基氨基乙基酯的合成方法H2C=CHC00CH2CH2N(CH3)2 (I)該合成通過其中R1表示甲基或乙基的通式(II) CH2 = CH-COOR1的丙烯酸烷基酯和 N, N-二甲氨基乙醇的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)來進(jìn)行，特征在于該方法包括根據(jù)前述權(quán)利要求中一項的方法所定義的在反應(yīng)過程中產(chǎn)生的共沸級分的提純步驟，使該級分能夠循環(huán)到丙烯酸烷基酯生產(chǎn)設(shè)備中。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過丙烯酸烷基酯和N,N-二甲基氨基乙醇的酯基轉(zhuǎn)移反應(yīng)生產(chǎn)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯的方法，和更具體地涉及提純在該反應(yīng)中產(chǎn)生的共沸級分的方法，因此使得該級分循環(huán)到丙烯酸烷基酯生產(chǎn)設(shè)備上。本發(fā)明的方法的目的是尤其除去在共沸級分中所含的乙醛和二烷氧基乙烷，這通過共沸級分的直接蒸餾或通過由共沸級分的水洗所得到的水相的蒸餾來進(jìn)行。
文檔編號C07C213/06GK102292314SQ201080005475
公開日2011年12月21日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月27日
發(fā)明者里爾 A., 格雷爾 C., 保羅 J-M. 申請人:阿肯馬法國公司