丙烯酸酯化合物连续式制备装置及方法制造方法及图纸

一种丙烯酸酯化合物连续式制备装置及方法。该丙烯酸酯化合物连续式制备装置包含一反应系统、一进料槽以及一收集槽。其中，该反应系统具有至少两组反应单元、一进液端以及一出液端。此外，每一反应单元包含一微反应器及一离心元件。该进料槽与该反应系统的进液端连接，用于将醇化合物及丙烯酸化合物导入该反应系统。该收集槽与反应系统的出液端连接，用于收集丙烯酸酯化合物。集丙烯酸酯化合物。集丙烯酸酯化合物。

Apparatus and method for continuous preparation of acrylate compound

【技术实现步骤摘要】
丙烯酸酯化合物连续式制备装置及方法


[0001]本专利技术涉及一种丙烯酸酯化合物连续式制备装置及方法。

技术介绍

[0002]酯化反应为有机合成的最基本且重要的反应，在现代科学领域有着非常广泛的用途。传统将羟基化合物与丙烯酸进行酯化反应的方法是基于使用挥发性有机溶剂作为液体反应介质(即所谓的溶剂操作)。
[0003]出于环境保护的考虑，对于有机溶剂使用的限制也越来越严格，因此在化学合成产业上，对于溶剂操作替代方案的需求也日益增加。若不使用挥发性有机溶剂进行羟基化合物与丙烯酸的酯化反应时(即所谓的无溶剂反应)，丙烯酸本身则可作为液体反应介质。然而，一般传统批次式反应器，不适合在无溶剂(neat reaction)条件下进行酯化反应，因为反应放大时会因反应物不均匀分布而造成局部过热导致发生危险。
[0004]此外，酯化反应为一个热力学平衡反应，需不断地将副产物水移除，以提升反应的转化率。现有的批次式酯化反应方法使用大量的共沸夹带剂以通过共沸蒸馏除去反应中所生成的水。然而，常用的共沸夹带剂(例如苯、甲苯、二甲苯、环己烷等)不仅为有机挥发化合物，且价格贵并具有毒性。
[0005]不断改善和控制化学反应(例如：环境友善工艺、安全性的改善、产率及纯度提高)是化学工业中持续努力的目标。基于上述，本领域需要一种新颖的丙烯酸酯化合物制备方法，用于解决上述的问题。

技术实现思路

[0006]根据本专利技术实施例，本专利技术提供一种丙烯酸酯化合物连续式制备装置。该丙烯酸酯化合物连续式制备装置可包含一反应系统(reaction system)、一进料槽(feed tank)以及一收集槽(coliection tank)。该反应系统可具有至少两组反应单元、一进液端以及一出液端。该进料槽与该反应系统的进液端连接，用于将醇化合物及丙烯酸化合物导入该反应系统。该收集槽与反应系统的出液端连接，用于收集丙烯酸酯化合物。此外，每一反应单元可包含一微反应器(microreactor)及一离心元件(centrifugal element)。
[0007]根据本专利技术实施例，本专利技术提供一种丙烯酸酯化合物的连续式制备方法。该方法包含(A)将一组合物导入至一微反应器中以进行一酯化反应，得到一含丙烯酸酯化合物溶液，此时该含丙烯酸酯化合物溶液具有一第一阶段醇化合物转化率，其中该组合物包含一醇化合物及一丙烯酸化合物；(B)将该含丙烯酸酯化合物溶液导入至一离心元件中，以将水由含丙烯酸酯化合物溶液分离，得到一除水溶液；以及，(C)将该除水溶液导入至另一微反应器中，得到该含丙烯酸酯化合物溶液，此时该含丙烯酸酯化合物溶液具有一第二阶段醇化合物转化率。
附图说明
[0008]图1为本专利技术一实施例所述丙烯酸酯化合物连续式制备装置的示意图；
[0009]图2为本专利技术一实施例所述具有三个反应单元的丙烯酸酯化合物连续式制备装置的示意图；
[0010]图3为本专利技术一实施例所述具有四个反应单元的丙烯酸酯化合物连续式制备装置的示意图；
[0011]图4为本专利技术一实施例所述具有回收槽的丙烯酸酯化合物连续式制备装置的示意图；
[0012]图5-9为本专利技术某些实施例所述具有感测元件及控制元件的丙烯酸酯化合物连续式制备装置的示意图；
[0013]图10为本专利技术实施例所述连续式丙烯酸酯化合物制备方法的步骤流程图。
[0014]【附图标记说明】
[0015]10
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进料槽
[0016]20
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收集槽
[0017]30
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反应系统
[0018]32I
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起始反应单元
[0019]32S
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第二反应单元
[0020]32T
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第三反应单元
[0021]32F
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最后反应单元
[0022]34
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进液端
[0023]35
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回收槽
[0024]36
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出液端
[0025]40I、40S、40T、40F 微反应器
[0026]50I、50S、50T、50F 离心元件
[0027]60、60A、60B
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第一控制元件
[0028]70
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感测元件
[0029]80、80A、80B、80C 第二控制元件
[0030]100
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丙烯酸酯化合物连续式制备装置
[0031]200
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连续式丙烯酸酯化合物制备方法
[0032]A、B、C、D、E
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步骤
具体实施方式
[0033]以下针对本专利技术所述丙烯酸酯化合物连续式制备装置及方法作详细说明。应了解的是，以下的叙述提供许多不同的实施例或例子，用于实施本专利技术的不同方式。以下所述特定的元件及排列方式仅为简单描述本专利技术。当然，这些仅用于举例而非本专利技术的限定。此外，在不同实施例中可能使用重复的标号或标示。这些重复仅为了简单清楚地叙述本专利技术，不代表所讨论的不同实施例和/或结构之间具有任何关连性。
[0034]必须了解的是，为特别描述或图标的元件可以本领域技术人员所熟知的各种形式存在。说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰权
利要求的元件，其本身并不意含及代表该元件有任何之前的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序或是制造方法上的顺序，这些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能作出清楚区分。
[0035]本专利技术提供一种制备丙烯酸酯化合物的装置及方法。本专利技术所述制备丙烯酸酯化合物的方法为一连续式工艺，且该制备丙烯酸酯化合物的装置可用于连续式制备丙烯酸酯化合物的方法。
[0036]本专利技术提供一种丙烯酸酯化合物连续式制备装置。由于本专利技术所述丙烯酸酯化合物连续式制备装置包含微反应器(例如具有微流道的微反应器)及离心元件，可达到高转化率、无溶剂反应以及连续式酯化等技术效果。
[0037]此外，由于本专利技术所述该丙烯酸酯化合物连续式制备装置使用具有微流道的微反应器，只需通过增加微反应器内的微流道数量即可轻易无安全疑虑地放大反应规模，相较于传统批次反应器，进行酯化反应放大时更加安全与工艺稳定，且可大幅缩短反应时间。其次，由于本专利技术所述该丙烯酸酯化合物连续式制备装置还包含离心元件，该离心元件可将由微反应器所得的含丙烯酸酯化合物溶液内的水分离，并将除水溶液导入下一个微反应器中，如此一来可提升酯化反应的整体转化率。
[0038]请参照图1，为本专利技术实施例所述丙烯酸酯化合物连续式制备装置100的示意图。如图1所示，该丙烯酸酯化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸酯化合物连续式制备装置，包含：反应系统，该反应系统具有至少两组反应单元、进液端以及出液端，其中每一反应单元包含微反应器及离心元件；进料槽，其中该进料槽与该反应系统的该进液端连接，用于将醇化合物及丙烯酸化合物导入该反应系统；以及收集槽，其中该收集槽与反应系统的出液端连接，用于收集丙烯酸酯化合物。2.如权利要求1所述的丙烯酸酯化合物连续式制备装置，其中该至少两组反应单元以串接的方式连接。3.如权利要求2所述的丙烯酸酯化合物连续式制备装置，其中该至少两组反应单元包含起始反应单元及最后反应单元，其中该起始反应单元的该微反应器与该反应系统的进液端连接，其中该最后反应单元的该离心元件与该反应系统的出液端连接。4.如权利要求1所述的丙烯酸酯化合物连续式制备装置，其中该醇化合物及丙烯酸化合物在该微反应器中进行酯化反应。5.如权利要求4所述的丙烯酸酯化合物连续式制备装置，其中该微反应器与位于同一反应单元内的该离心元件连接，以将含丙烯酸酯化合物溶液导入该离心元件。6.如权利要求5所述的丙烯酸酯化合物连续式制备装置，其中该离心元件将水从含丙烯酸酯化合物溶液分离，得到除水溶液。7.如权利要求1所述的丙烯酸酯化合物连续式制备装置，还包含：回收槽，其中该反应单元的离心元件与该回收槽连接。8.如权利要求2所述的丙烯酸酯化合物连续式制备装置，其中在任两个相邻的反应单元中，前一个反应单元的离心元件与后一个反应单元的微反应器连接。9.如权利要求8所述的丙烯酸酯化合物连续式制备装置，其中该反应系统还包含第一控制元件，设置于两个相邻的反应单元间，其中前一个反应单元的离心元件通过该第一控制元件与后一个反应单元的该微反应器连接，其中该丙烯酸酯化合物连续式制备装置还进一步包含感测元件与该第一控制元件耦合，且该感测元件侦测流入该第一控制元件的除水溶液的醇化合物转化率。10.如权利要求9所述的丙烯酸酯化合物连续式制备装置，当该感测元件所测得的醇化合物转化率大于或等于一预设值时，其中该第一控制元件将该除水溶液经由该出液端导入该收集槽；且当该感测元件所测得的醇化合物转化率小于一预设值时，其中该第一控制元件将该除水溶液导入后一个反应单元的该微反应器。11.如权利要求8所述的丙烯酸酯化合物连续式制备装置，其中该反应系统还包含第二控制元件，设置于该反应单元内，且同一反应单元内的微反应器通过该第二控制元件与同一反应单元内的离心元件连接，其中该丙烯酸酯化合物连续式制备装置还包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：金志龙，吴家宏，刘仕贤，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：