[发明专利]一种醋酸丙烯酯的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用丙烯、氧气和醋酸生产醋酸丙烯酯的方法，涉及在化工领域中环氧氯丙烷的制备技术。

背景技术

环氧氯丙烷是一种重要的有机化工原料和精细化工产品，主要用于生产环氧树脂、增强树脂、水处理树脂、合成甘油（占需求量的10%～15%）和弹性体等，少量用于制备环氧丙基醚类和酯类。同时，还用于生产涂料、胶粘剂、增强材料和浇铸材料、生产汽车工业和航空工业使用的密封材料和油路软管以及用于生产化学稳定剂、化工燃料和水处理剂等的原料。

目前环氧氯丙烷的生产工艺主要是丙烯高温氯化法和醋酸丙烯酯法。其中醋酸丙烯酯法又名烯丙醇法，是由前苏联科学院和日本昭和电工公司于20世纪80年代分别开发成功的一项工艺路线。醋酸丙烯酯法主要包含有如下工艺过程：丙烯合成醋酸丙烯酯；醋酸丙烯酯水解制烯丙醇；烯丙醇加成制二氯丙醇；以及二氯丙醇皂化生成环氧氯丙烷。其中前苏联采用先氯化后水解的生产工艺，而日本昭和电工则采用的是先水解后氯化的生产工艺。

与传统的丙稀高温氯化法相比，醋酸丙烯酯法具有以下优点：避免了高温氯化反应、反应条件温和、易于控制、不结焦、操作稳定。丙稀、氢氧化钙和氯气的用量大大减少，同时也减少了丙烯、氢氧化钙和氯气的用量以及反应副产物和含氯化钙废水的排放量。该法开发了烯丙醇的氯化加成反应系统，成功地将氧引入环氧化物中，首次实现了由环氧化代替氯氧化的技术，减少了醚化副反应，提高了系统的收率。同时整个工艺过程中没有盐酸产生，可以较容易获得目前技术还不能得到的高纯度烯丙醇。

但是在醋酸丙烯酯法中，由丙烯合成醋酸丙烯酯是该过程的关键步骤。由于醋酸中本身带有较多的水分，另外反应过程也产生水。水的存在不但不利于反应向正方向进行，进而降低了收率。

发明内容

本发明的技术目的是提供一种利用丙烯、氧气和醋酸生产醋酸丙烯酯的方法，使得反应过程中产生的水可以有效地被除去，并提高反应转化率以及产物环氧氯丙烷的损失，实现低能耗、简单、快速地连续生产，得到的反应产物中醋酸丙烯酯的转化率大于90%，反应底物利用率明显提高。

为实现本发明的技术目的，本发明的技术方案是：将按摩尔配比混合的丙烯、氧气通入反应釜中的醋酸中，以钯为催化剂，加热至反应温度，强烈搅拌反应，反应过程中将反应料液以一定流速泵入装填除水剂的外循环除水系统中循环除水。可得到高纯度的醋酸丙烯酯。

本发明所述的丙烯和氧气的摩尔配比是1:1～1:10。

本发明所述的丙烯和醋酸的摩尔配比是1:1～1:8。

本发明所述的反应温度在50～150℃。

本发明所述的除水剂包括分子筛、无水氯化钙、无水硫酸钠或无水硫酸镁；

本发明所述的装填除水剂的外循环系统，其中的外循环系统的是一支装填除水剂的除水柱，或者两支及以上装填除水剂的除水柱串联组合，或者两支及以上装填除水剂的除水柱并联组合。

附图说明

图1本发明结构示意图；

图1中的标记为：1、丙烯、氧气气源；2、反应釜；3、泵；4、外循环除水系统。

具体实施方式

实施例1

本实施例的外循环除水系统为单支装填除水剂的除水柱，除水柱的尺寸为1.2 m×内径0.14 m，除水剂的装填率为85%。

反应底物及产物定性定量检测方法为：采用 SE-54（30 m×0.25 mm×0.5 μm）石英毛细管柱，汽化室温度190 ℃；柱温150 ℃；FID检测器温度280 ℃；载气：高纯N₂；柱流速：0.8 mL/min；分流比：80:1。

将按摩尔配比1:1混合的丙烯、氧气1通入反应釜2中的醋酸中，其中丙烯和醋酸的摩尔配比为1:1，以钯为催化剂，加热至反应温度50 ℃，强烈搅拌反应，反应过程中将反应料液通入装填无水硫酸镁的外循环除水系统4再回到反应釜2中。反应2 h后停止，可得到高纯度的醋酸丙烯酯，收率92.4%。

实施例2

本实施例的外循环除水系统为两支装填除水剂的除水柱串联的组合，其中每支除水柱尺寸0.9 m×内径0.11 m，除水剂的装填率为90%。

反应底物及产物定性定量检测方法以及操作均与实施例1相同，改变除水剂及各操作参数的实施步骤如下：