[发明专利]氰乙酸乙酯合成工艺

说明书

本发明属于有机合成技术领域，提供了一种氰乙酸乙酯合成工艺。本发明通过在酯化反应过程中缓慢通入三氧化硫，使三氧化硫与酯化生成的水反应生成硫酸，一方面作为催化剂催化反应向右进行，另一方面消耗产物中的水防止副反应发生，提高产品收率的同时降低了副反应的发生；尾气采用二级吸收塔吸收三氧化硫，一级塔生产浓硫酸实现了催化剂的回用，二级塔副产硫酸钠实现尾气的价值提升。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种氰乙酸乙酯合成工艺。

背景技术

氰乙酸乙酯是医药、染料等精细化工产品的中间体，用于合成酯类、酰胺类、酸类、腈类化合物。日本主要用作氰基丙烯酸酯类快干胶的中间体，用于汽车零件、家用电器组装件的粘接，另外还用于维生素B6、合成染料等领域。氰乙酸乙酯与甲氧基乙酰丙酮及氨水环合可制得5-氰基-6-羟基-4-甲氧甲基-2- 甲基吡啶。经硝化、氯化、催化加氢可得3-氨基-5-氨甲基-4-甲氧甲基-2-甲基吡啶。再进一步重氮化、水解、成盐可得微生素B6。

目前合成氰乙酸乙酯主要是以氰乙酸为原料，乙醇作为溶剂同时参与反应，在浓硫酸催化剂作用下发生酯化反应得到氰乙酸乙酯，经过滤、常压蒸馏、减压精馏得成品。在合成过程中，存在以下两个问题：1)由于酯化反应为可逆反应，反应过程转化率相对较低，导致生成物中含有大量未反应原料，给分离带来了一定难度，分离成本增加。2)酯化反应生成的水会与氰乙酸乙酯中的氰基在硫酸作用下缓慢生成羧酸，导致副反应增加。

发明内容

针对目前氰乙酸乙酯酯化反应过程中存在的问题，本发明提供一种氰乙酸乙酯合成工艺，通过在反应过程中缓慢通入三氧化硫，使三氧化硫与酯化生成的水反应生成硫酸，一方面作为催化剂催化反应向右进行，另一方面消耗产物中的水防止副反应发生，提高产品收率的同时降低了副反应的发生。

本发明的技术方案：

一种氰乙酸乙酯合成工艺，该氰乙酸乙酯合成工艺所用的装置包括三氧化硫缓冲罐、反应釜、一级冷凝器、一级硫酸吸收塔、二级碱液吸收塔和二级冷凝器；

将氰乙酸加入乙醇进行溶解，控制氰乙酸与乙醇的摩尔比为1:2～3，溶解后转移到反应釜中；搅拌、室温条件下，由滴加漏斗向反应器中缓慢加入98wt.％浓硫酸，控制氰乙酸与硫酸的质量比为1:0.1～0.15，控制温度为60℃，滴加完毕后，升高体系温度至80℃，滴加浓硫酸同时匀速向料液中通入三氧化硫，三氧化硫缓冲罐与反应釜的进气口相连通，通过管路上的控制阀实现流量和压力的精准控制，控制氰乙酸与三氧化硫的摩尔比为1:0.3-0.8；反应釜连通冷凝器，反应釜中的乙醇蒸气通过一级冷凝器入口进入，在一级冷凝器的作用下冷凝，乙醇回流至反应釜中继续参与反应，回流4h后反应结束；在45～85℃温度条件下，常压蒸馏出反应体系中乙醇组分，向反应釜中滴加12wt.％氨水进行中和，控制温度在70～90℃，料液pH调到7-8，分出有机相氰乙酸乙酯粗品；将氰乙酸乙酯粗品投入在精馏塔内减压精馏，得到氰乙酸乙酯；

反应通入三氧化硫过程中，一级冷凝器尾气进入二级冷凝器深冷，收集尾气中少量未冷凝乙醇，二级冷凝器尾气出口与一级硫酸吸收塔相连，三氧化硫尾气进入一级硫酸吸收塔中；一级硫酸吸收塔塔顶通入90wt.％-98wt.％硫酸，尾气经一级硫酸吸收塔后，得到浓硫酸，形成的浓硫酸一部分收集，另一部分经出口通入至反应釜内继续参与反应；一级硫酸吸收塔尾气通入至二级碱液吸收塔，经二级碱液吸收塔后，无害直接排放，生成的硫酸钠溶液收集。

本发明的有益效果：本发明通过在酯化反应过程中缓慢通入三氧化硫，使三氧化硫与酯化生成的水反应生成硫酸，一方面作为催化剂催化反应向右进行，另一方面消耗产物中的水防止副反应发生，提高产品收率的同时降低了副反应的发生；尾气采用二级吸收塔吸收三氧化硫，一级塔生产浓硫酸实现了催化剂的回用，二级塔副产硫酸钠实现尾气的价值提升。

附图说明

附图1是氰乙酸乙酯合成系统结构示意图。

具体实施方式