專利名稱：兩股溶劑側(cè)線進(jìn)料液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種丙烯酸丁酯的生產(chǎn)過程中產(chǎn)物丙烯酸丁酯的分離提純工藝，特別是涉及一種兩股溶劑側(cè)線進(jìn)料液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法。
背景技術(shù)：
丙烯酸丁酯，Butyl Acrylate (簡稱BA)，無色液體，幾乎不溶于水，20°C時在水中溶解度為0. 14g/100ml，溶于乙醇等有機(jī)溶劑，是丙烯酸通用酯中最重要的品種。在國內(nèi)，至 2004年7月統(tǒng)計生產(chǎn)能力已達(dá)14萬噸/年，成為生產(chǎn)量最多的丙烯酸酯類產(chǎn)品。丙烯酸在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，主要用于制造合成樹脂、合成纖維、合成橡膠、塑料、涂料、膠粘劑等， 在使用過程中，往往將丙烯酸酯類聚合成聚合物或共聚物。丙烯酸丁酯(以及甲酯、乙酯、 2-乙基己酯)屬于軟單體，可以與各種硬單體如甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯腈、乙酸乙烯等，及官能性單體如(甲基)丙烯酸羥乙酯、羥丙酯、縮水甘油酯、(甲基)丙烯酰胺及基衍生物等進(jìn)行共聚、交聯(lián)、接枝等，生成200-700多種丙烯酸類樹脂產(chǎn)品(主要是乳液型，溶劑型及水溶型的)，廣泛用于涂料、膠粘劑、腈綸纖維改性、塑料改性、纖維及織物加工、紙張?zhí)幚韯?、皮革加工以及丙烯酸類橡膠等許多方面，用作聚合物和樹脂的單體及有機(jī)合成中間體。丙烯酸丁酯制備方法通常由丙烯酸和正丁醇酯化反應(yīng)制得，主要有四種途徑以濃硫酸為催化劑的早期BA生產(chǎn)方法、離子交換樹脂催化生產(chǎn)方法、金屬鹽類強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂固體催化劑及有機(jī)酸催化合成法(甲苯磺酸、甲磺酸和對甲苯磺酸混合作BA制備催化劑)。無論采用何種合成方法，生成產(chǎn)物均為包含丙烯酸丁酯、正丁醇及少量丁醚、丁氧基丙烯酸丁酯和水的物料。目前生產(chǎn)中提取丙烯酸丁酯的方法，首先將含有丙烯酸丁酯的反應(yīng)產(chǎn)物采用減壓精餾提取到丙烯酸丁酯98%左右，然后采用共沸精餾等方法提取得到 99. 5%以上丙烯酸丁酯。由于丁醚等副產(chǎn)物與丙烯酸丁酯沸點(diǎn)差小，采用上述方法，減壓精餾過程中丙烯酸丁酯一次收率僅為54%，會產(chǎn)生大量低濃度丙烯酸丁酯混合液，需要經(jīng)過多次提取；而且共沸蒸餾過程中加熱易導(dǎo)致丙烯酸丁酯聚合；而且分離工藝復(fù)雜、能耗大。鑒于工業(yè)生產(chǎn)中存在上述問題，本發(fā)明提出一種采用液液萃取分離提取高純度丙烯酸丁酯的工藝，通過選擇有效的萃取劑，采用有效的分離工藝，不僅有利于產(chǎn)品純度及收率的提高，更有利于降低能耗。該技術(shù)國內(nèi)外尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種兩種溶劑側(cè)線進(jìn)料液液萃取分離提取丙烯酸丁酯的方法，一次萃取分離后可得到純度達(dá)99. 9%以上丙烯酸丁酯，一次收率達(dá)到98. 5%以上。完成上述發(fā)明任務(wù)的技術(shù)方案是
一種兩種溶劑側(cè)線進(jìn)料液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，包括以下步驟 將含有丁醇、丁醚、丁氧基丙烯酸丁酯及水的丙烯酸丁酯物料在萃取塔中連續(xù)逆流萃取，采用多元醇和水為萃取劑，多元醇和水為兩股分別進(jìn)入萃取塔，萃取劑與丙烯酸丁酯物料的質(zhì)量比為0. 5 2. 5 :1，多元醇和水的質(zhì)量比為1 :0. 25 0. 75，萃余液得到丙烯酸丁酯產(chǎn)品；
萃取相經(jīng)精餾分離，分離后多元醇和水分別循環(huán)使用。所述的萃余液為純度99. 9%以上的丙烯酸丁酯。所述的多元醇選自甘油、丙二醇、1，4- 丁二醇或二甘醇，優(yōu)選甘油。本發(fā)明的液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，分別以多元醇(溶劑1，Si)和水(溶劑 2，S2)為萃取劑。本發(fā)明所述的“多元醇和水”兩種萃取劑，即對于萃取劑的選擇是本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)特征之一。選擇Sl較難溶于丙烯酸丁酯，易溶于丁醇、丁醚及丁氧基丙烯酸丁酯，再選擇S2難溶于丙烯酸丁酯，易溶于Sl及丁醇，通過萃取，萃余相可得高純度的丙烯酸丁酯。采用

圖1所示液液平衡釜可以測定丙烯酸丁酯以及丁醇、丁醚、丁氧基丙烯酸丁酯等副產(chǎn)物在不同溶劑中的分配系數(shù)。從分層現(xiàn)象看，鹵代烴、鹵代芳烴、酯類、醚類易溶于丙烯酸丁酯和丁醇等，不具備上述條件，有機(jī)酸類、氨類及砜類溶劑均無分層現(xiàn)象，亦不具備萃取條件，只有多元醇、水呈分層現(xiàn)象，因此采用圖1所示裝置研究丙烯酸丁酯、丁醇、丁醚、丁氧基丙烯酸丁酯在多元醇和水中分配情況。以甘油為例，原料與萃取劑的質(zhì)量比為1 1，不同甘油與水的比例的混合溶劑及測得結(jié)果見表1。表1不同組成在多元醇和水中的分配系數(shù)
權(quán)利要求
1.一種兩種溶劑側(cè)線進(jìn)料液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，包括以下步驟將含有丁醇、丁醚、丁氧基丙烯酸丁酯及水的丙烯酸丁酯物料在萃取塔中連續(xù)逆流萃取，以多元醇和水為萃取劑，多元醇和水為兩股分別進(jìn)入萃取塔，萃取劑與丙烯酸丁酯物料的質(zhì)量比為 0. 5 2. 5 :1，多元醇和水的質(zhì)量比為1 :0. 25 0. 75，萃余液得到丙烯酸丁酯產(chǎn)品；萃取相經(jīng)精餾分離，分離后多元醇和水分別循環(huán)使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，其特征在于，所述的萃余液為純度99. 9%以上的丙烯酸丁酯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，其特征在于，所述的多元醇選自甘油、丙二醇、1，4- 丁二醇或二甘醇。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，其特征在于，所述的多元醇為甘油。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，其特征在于，所述的多元醇和水的質(zhì)量比為1 :0. 25 0. 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，其特征在于，所述的萃取劑為甘油和水，質(zhì)量比為1 :0. 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，其特征在于，所述的丙烯酸丁酯物料自萃取塔底進(jìn)料，所述的萃取劑多元醇自萃取塔頂進(jìn)料，萃取劑水由萃取塔側(cè)線進(jìn)料，連續(xù)逆流萃取后，萃余液和萃取相分別經(jīng)靜置段分層后取出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，其特征在于，所述的萃取相采用側(cè)線精餾塔和連續(xù)精餾塔進(jìn)行分離處理，萃取相首先進(jìn)入側(cè)線精餾塔，塔頂采出水，循環(huán)至萃取塔，側(cè)線采出丁醇和丁醚混合液；側(cè)線精餾塔底部出料送至溶劑回收塔連續(xù)精餾分離，溶劑回收塔頂為丁氧基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯混合物，底部采出萃取劑多元醇，至萃取塔循環(huán)使用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，其特征在于，所述的萃取塔的理論板數(shù)為4塊以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液液萃取提取丙烯酸丁酯的方法，其特征在于，所述的側(cè)線精餾塔的理論板數(shù)至少為31塊，溶劑回收塔的理論板數(shù)至少為25塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種兩種溶劑側(cè)線進(jìn)料液液萃取萃取提取丙烯酸丁酯的方法，將含有丁醇、丁醚、丁氧基丙烯酸丁酯及水的丙烯酸丁酯物料在萃取塔中連續(xù)逆流萃取，以多元醇和水為萃取劑，多元醇和水分兩股分別進(jìn)入萃取塔，萃取劑與丙烯酸丁酯物料的質(zhì)量比為0.5～2.5∶1，多元醇和水的質(zhì)量比為1∶0.25～0.75，萃余液得到純度99.9%以上的丙烯酸丁酯；萃取相經(jīng)精餾分離，分離后多元醇和水分別循環(huán)使用。本發(fā)明方法能有效分離丙烯酸丁酯、丁醇、丁醚、丁氧基丙烯酸丁酯及水混合溶液，分離后丙烯酸丁酯純度達(dá)99.9%以上，一次收率達(dá)98.5%以上。
文檔編號C07C69/54GK102344366SQ20111022585
公開日2012年2月8日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者顧正桂 申請人:江蘇沿江化工資源開發(fā)研究院有限公司