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公開番号2025062145
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-11
出願番号2025019489,2021559539
出願日2025-02-07,2020-04-02
発明の名称酸触媒によるアクリル酸およびメタノールからのアクリル酸メチルの合成
出願人ロームアンドハースカンパニー,ROHM AND HAAS COMPANY
代理人弁理士法人センダ国際特許事務所
主分類C07C 67/08 20060101AFI20250404BHJP(有機化学)
要約【解決手段】アクリル酸メチルを調製するための方法は、反応ゾーンで、アクリル酸、メタノールおよび酸触媒を含む混合物を加熱して反応させ、アクリル酸メチルを含む反応生成物を形成させ、これを他の軽質成分とともに気化させ、次に蒸留ゾーンに供給することを含む。反応ゾーンに入るフィード流は、1超かつ2未満のモル比でメタノールおよびアクリル酸を含み、反応ゾーンでの滞留時間は、0.25～2時間の範囲である。蒸留ゾーンからの留出物は、凝縮され、相分離され、アクリル酸メチルおよび水相を含む有機相が形成される。有機相の一部は、有機還流物として蒸留ゾーンに戻される。有機相の残りおよび蒸留ゾーンの水相は、抽出カラムに供給され、メタノールが富化された水性流出物およびアクリル酸メチルを含む有機流出物が形成される。抽出カラムからの有機流出物は、単一の仕上げカラムで精製され、軽質留分流が仕上げカラムの上部から除去され、底流が仕上げカラムの下部から除去され、アクリル酸メチルが側部抜出流から除去される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アクリル酸メチルを調製するための方法であって、
ａ）反応ゾーンで、アクリル酸、メタノールおよび酸触媒を含む混合物を加熱して反応させ、アクリル酸メチルを含む生成物を形成させ、これを他の軽質成分とともに気化させ、次に蒸留ゾーンに供給すること、ここで、前記反応ゾーンに入るフィード流は、１超かつ２未満のモル比でメタノールおよびアクリル酸を含み、前記反応ゾーンでの滞留時間は、０．２５～２時間の範囲である、
ｂ）蒸留ゾーンからの留出物を凝縮および相分離して、アクリル酸メチルを含む有機相と水相を形成させること、
ｃ）前記有機相の一部を有機還流物として前記蒸留ゾーンに戻すこと、
ｄ）前記有機相の残りおよび前記蒸留ゾーンの前記水相を抽出カラムに供給して、メタノールが富化された水性流出物およびアクリル酸メチルを含む有機流出物を形成させること、および
ｅ）単一の仕上げカラムで前記抽出カラムからの前記有機流出物を精製すること
を含み、
軽質留分流は、前記仕上げカラムの上部から除去され、
底流は、前記仕上げカラムの下部から除去され、
アクリル酸メチルは、側部抜出流から除去され、
前記側部抜出流は、前記側部抜出流の総重量に対して少なくとも９９．５重量％のアクリル酸メチルを含み、
前記仕上げカラムが、側部抜出部を備える蒸留カラムであり、
前記仕上げカラムが、前記蒸留カラムの内部の一部を垂直に二分して分割セクションを形成する隔壁を備えていない、方法。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
前記酸触媒が硫酸またはスルホン酸である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
新しいフィードとして前記反応ゾーンに入るアクリル酸が２重量％未満の不純物を含む請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記メタノールが富化された水性流出物を前記抽出カラムからアルコール回収カラムに供給して、メタノールを含む留出物と底流を形成することをさらに含み、前記底流が水より揮発性の高い有機物を前記底流の総重量に基づいて２重量％未満含む請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記アルコール回収カラムの前記留出物の少なくとも一部が前記反応ゾーンにリサイクルされる請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記アルコール回収カラムの前記底流の一部が前記抽出カラムにリサイクルされる請求項４または５に記載の方法。
【請求項７】
前記仕上げカラムからの前記底流が前記反応ゾーンにリサイクルされる請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記仕上げカラムからの前記軽質留分流の一部が前記抽出カラムにリサイクルされる請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記反応ゾーンが６０～１５０℃の範囲の温度で操作され、前記酸触媒が前記反応ゾーンを出る底流の全重量に対して２～８重量％の範囲の量の硫酸を含む請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸触媒によりアクリル酸およびメタノールからアクリル酸メチルを合成するためのプロセスに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
酸触媒を使用して（メタ）アクリル酸およびアルコールから（メタ）アクリレートを調製するための様々なプロセスが提案されてきた。
【０００３】
米国特許出願公開第２００４／０２３６１４３号は、粗製の（メタ）アクリル酸であってもよい（メタ）アクリル酸を少なくとも１つの酸触媒の存在下でアルコールと反応させることにより（メタ）アクリレートを調製するプロセスを開示している。このプロセスにおいて、アクリル酸は、蒸留ユニットに連結された反応ゾーンにおいて、少なくとも１つの酸触媒の存在下でアルコールと反応する。（メタ）アクリル酸は、低沸点溶剤、マイケル付加体および反応水とともに凝縮され、スクラビングユニットに送られ、洗浄液で処理される。洗浄ステップからの排出物は有機相と水相とに分離され、有機相の一部は蒸留ユニットで還流物として通過し、残りは低沸点溶剤除去に供され、そこで留出物からの有機相が更なる蒸留ユニットに供される。低沸点溶剤の除去操作における底部生成物は、精製蒸留に供され、所望のエステルが得られる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の酸触媒によるアクリル酸メチルの合成プロセスは非効率的であり、大量の洗浄液およびエネルギーを必要とする。これらのプロセスでは、生成物の精製に複数のカラムが必要であり、追加的な資本および更なる操作コストが必要となる。
【０００５】
これらの課題の１つ以上に対処するより効率的なプロセスに対するニーズが存在する。
【０００６】
本発明は、アクリル酸メチルを調製するための方法に関する。
【０００７】
本発明の一態様によれば、アクリル酸メチルを調製するための方法は、
ａ）反応ゾーンで、アクリル酸、メタノールおよび酸触媒を含む混合物を加熱して反応させ、アクリル酸メチルを含む生成物を形成させ、これを他の軽質成分とともに気化させ、次に蒸留ゾーンに供給することであって、反応ゾーンに入るフィード流が、１超かつ２未満のモル比でメタノールおよびアクリル酸を含み、反応ゾーンでの滞留時間が、０．２５～２時間の範囲である、供給することと、
ｂ）蒸留ゾーンからの留出物を凝縮および相分離して、アクリル酸メチルを含む有機相と、水相とを形成させることと、
ｃ）有機相の一部を有機還流物として蒸留ゾーンに戻すことと、
ｄ）有機相の残りおよび蒸留ゾーンの水相を抽出カラムに供給して、メタノールが富化された水性流出物およびアクリル酸メチルを含む有機流出物を形成させることと、
ｅ）単一の仕上げカラムで抽出カラムからの有機流出物を精製することと、
を含み、
軽質留分流は、仕上げカラムの上部から除去され、
底流は、仕上げカラムの下部から除去され、
アクリル酸メチルは、側部抜出流（ｓｉｄｅｄｒａｗｓｔｒｅａｍ）から除去される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、仕上げカラムとして側部抜出部を有する蒸留カラムを用いる、本発明による一実施形態による概略図を示す。
図２は、仕上げカラムとして隔壁カラムを用いる、本発明の一実施形態による概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明で使用する場合、「１つ（ａ）」、「１つ（ａｎ）」、「その（ｔｈｅ）」、「ａｔｌｅａｓｔｏｎｅ（少なくとも１つ）」、および「ｏｎｅｏｒｍｏｒｅ（１つ以上）」という用語は、互換的に使用される。用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含む（ｃｏｎｔａｉｎ）」およびそれらの変形は、これらの用語が明細書および特許請求の範囲に現れる場合、限定的な意味を有しない。すなわち、例えば重合阻害剤を含む混合物は、該混合物が少なくとも１つの重合阻害剤を含むことを意味すると解釈することができる。
【００１０】
本明細書で使用する場合、エンドポイントによる数値範囲の列挙には、その範囲に含まれるすべての数値が含まれる（例えば１～５には、１、１．５、２、２．７５、３、３．８０、４、５などが含まれる）。本発明の目的のために、当業者が理解することと一致して、数値範囲は、その範囲に含まれる可能性のあるすべての部分範囲を含み、かつサポートすることを意図することを理解されたい。例えば、１～１００の範囲は、１．１～１００、１～９９．９９、１．０１～９９．９９、４０～６、１～５５などを伝えることを意図している。
（【００１１】以降は省略されています）

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