[发明专利]使用经耦合的反应器蒸馏体系从氧化酯化反应中原位水移除的方法

说明书

一种用于从氧化酯化反应器中移除水的方法包括：(a)在反应器中进行氧化酯化反应；(b)从反应器中移除粗产物流；(c)将粗产物流的第一部分直接传送到产物回收区；(d)将粗产物流的第二部分引入到蒸馏塔以产生柱塔顶产物流和塔底产物流；(e)将塔底产物流的至少一部分传送到产物回收区；以及(f)将包含塔顶产物流的至少一部分的再循环流再循环到反应器；其中，再循环流含有以再循环流的总重量计小于1重量％(wt％)的水，其中第一部分与第二部分的重量比为至少1:10，并且其中再循环到反应器的再循环流的量为使得反应器含有以反应器内容物的重量计小于或等于2.5wt％的水。

背景技术

甲基丙烯酸甲酯(MMA)为一种重要的化学物质，其在尤其包括丙烯酸塑料的各种产品的生产中用作起始材料。生产MMA的一种有成本效益的方法以将乙烯转化成丙醛开始，接着缩合以形成甲基丙烯醛(MAL)，且随后进行氧化酯化以形成MMA，其中在氧化酯化期间产生的水作为副产物。对于氧化酯化，MAL通常在含Pd催化剂存在下与在醇(诸如甲醇)中的分子氧反应。

在甲基丙烯醛到MMA的氧化酯化期间在反应器中产生的水被认为通过与用于氧化酯化反应的含Pd催化剂相互作用，对转化率和选择性具有不利影响，如在U.S.6,107,515中所指示。产生的部分水与甲醇竞争以与MAL反应，因此影响选择性。另外，水具有吸附在催化剂活性位点上的倾向，由此随着水浓度增加而降低反应速率(降低的转化率)。关于用于MAL氧化酯化的多孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚物催化剂载体(具有大表面积的疏水性材料)的近期研究还表明水移除对于氧化酯化反应器性能非常重要。(参见，Wang,B.等人，《分子催化杂志A：化学(Journal of Molecular Catalysis A:Chemical)》，2013，379(0)，第322-326页；以及Wang B.等人，《工业与工程化学研究(Ind.Eng.Chem.Res.)》，2012，51(10)，第3932-3938页。)

为了从氧化酯化反应中移除水，公开的方法(如U.S.6,107,515中所描述的方法)使用膜从反应体系中连续地移除水。然而，膜由于低分离通量(因为低进料浓度和温度)以及将需要极高的膜面积而不实用。因此，通过亲水性膜连续移除水最适合于小型分批反应器且不适合于商业规模。

期望开发一种通过MAL的氧化酯化来商业生产MMA的方法，其中从反应原位连续地移除水。

发明内容

在实施例中，一种用于从氧化酯化反应器中移除水的方法包括：(a)在反应器中进行氧化酯化反应；(b)从反应器中移除粗产物流；(c)将粗产物流的第一部分直接传送到产物回收区；(d)将粗产物流的第二部分引入到蒸馏塔以产生塔顶产物流和塔底产物流；(e)将塔底产物流的至少一部分传送到产物回收区；以及(f)将包含塔顶产物流的至少一部分的再循环流再循环到反应器；其中再循环流含有以再循环流的总重量计小于1重量％(wt％)的水，其中第一部分与第二部分的重量比为至少1:10，并且其中再循环到反应器的再循环流的量使得反应器含有以反应器内容物的重量计小于或等于2.5wt％的水。

附图说明

图1示出示例性反应器/蒸馏塔配置。

具体实施方式

如本文所用，“一种/个(a或an)”、“所述”、“至少一种/个”以及“一种/个或多种/个”可互换使用。术语“包含”、“包括”以及其变型在这些术语在说明书和权利要求书中出现时不具有限制意义。因此，举例来说，包括“一种”疏水性聚合物的粒子的水性组合物可解释为意指组合物包括“一种或多种”疏水性聚合物的粒子。