[发明专利]一种乙醇酸甲酯的制备方法

说明书

本申请公开了一种乙醇酸甲酯的制备方法，采用中空纤维膜接触反应器；将含有CO的气体通入所述中空纤维膜接触反应器中，与含有甲醛和甲醇的溶液和催化剂接触，得到所述乙醇酸甲酯。该方法通过将中空纤维膜安装到反应器内形成膜接触反应器，通过液相高流速的方式实现乙醇酸甲酯的高效合成。通过中空纤维膜提高了气液接触面，提高了反应的活性，通过液相高流速的反应方式，减少产物与气体接触时间，从而提高了产物的选择性。

技术领域

本申请涉及一种乙醇酸甲酯的制备方法，属于化工材料制备技术领域。

背景技术

乙醇酸甲酯是一种重要的化工原料和药物中间体，广泛应用于化工、医药、染料等领域。乙醇酸甲酯可以进行发生加氢反应、水解反应、氧化反应和羰基化反应等，这就使得乙醇酸甲酯可作为一种重要的有机反应中间体。其中乙醇酸甲酯加氢制备乙二醇是一条重要的乙二醇生产路径，是潜在的大规模应用的技术之一。

目前，乙醇酸甲酯的主要生产方法是CO与甲醛羰基化反应生产乙醇酸，乙醇酸进一步酯化得到乙醇酸甲酯。最早美国杜邦公司在50年代就报道了以浓H2SO4或BF3为催化剂的制备方法。近年来，对于该反应的研究层出不穷，例如CN 102731305 A报道了一种离子液体催化该反应的方法，CN 107501091 A报道了一种催化剂制备乙醇酸甲酯并副产甲氧基乙酸甲酯的方法。但是目前的报道以催化剂改进为主，并且乙醇酸甲酯选择性较低。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种乙醇酸甲酯的制备方法，该方法通过将中空纤维膜安装到反应器内形成膜接触反应器，通过液相高流速的方式实现乙醇酸甲酯的高效合成。通过中空纤维膜提高了气液接触面，提高了反应的活性，通过液相高流速的反应方式，减少产物与气体接触时间，从而提高了产物的选择性。

所述乙醇酸甲酯的制备方法，采用中空纤维膜接触反应器；将含有CO的气体通入所述中空纤维膜接触反应器中，与含有甲醛和甲醇的溶液和催化剂接触，得到所述乙醇酸甲酯。

具体地，将含有CO的气体A通入反应器中，将含有甲醛和甲醇的溶液通入位于反应器中的中空纤维膜内，气体A和溶液A在催化剂存在的条件下反应，得到所述乙醇酸甲酯。

在本申请中，通过将中空纤维膜安装到反应器内形成膜接触反应器，将含有CO的气体A(气相)通入反应器中，气相走反应器的壳程，将含有甲醛和甲醇的溶液A(液相)通入中空纤维膜内，液相走管程，由于中空纤维膜具有多孔结构，因此增加了气液接触面，提高了反应的活性，并且还可以控制液相的流速，减少产物与气体接触时间，从而提高了产物的选择性。

膜接触器是用于实现气液两相传质而不直接接触的过程。与传统反应方式相比，膜接触器具有较大的传质接触面积、结构紧凑、气液相流量可独立控制、易线性放大等优势。

在本申请中，溶液A中的甲醛与气体A中的CO在催化条件下反应生成乙醇酸，乙醇酸原位与溶液A中的甲醇在催化条件下反应生成乙醇酸甲酯。

可选地，所述中空纤维膜丝的材料选自聚砜、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯中的至少一种。

优选地，中空纤维膜为聚四氟乙烯。

可选地，所述中空纤维膜的内径为0.1～1.5mm，外径为0.4～3.0mm，平均孔径为0.05～1.0μm。

中空纤维膜的内径的上限为0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm，中空纤维膜的内径的下限为0.1mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm。

中空纤维膜的外径的上限为1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm、3.0mm，中空纤维膜的外径的下限为0.4mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、2.0mm。

中空纤维膜的平均孔径的上限为0.40μm、0.80μm、1.0μm，中空纤维膜的平均孔径的下限为0.05μm、0.40μm、0.80μm。