專利名稱：生產(chǎn)草酸二甲酯的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)草酸二甲酯的方法。
背景技術(shù)：
草酸及草酸酯是重要的有機(jī)化工原料，大量用于精細(xì)化工制備各種染料醫(yī)藥、重要的溶劑、萃取劑以及各種中間體。進(jìn)入21世紀(jì)，草酸酯作為可降解的環(huán)保型工程塑料單體而受到國際上廣泛的重視。此外，草酸酯低壓加氫可制備重要的化工原料乙二醇，常壓可水解制得草酸，常壓氨解可得優(yōu)質(zhì)化肥草酰胺。草酸酯還可以用作溶劑，生產(chǎn)醫(yī)藥和醫(yī)藥中間體等，例如與脂肪酸酯、環(huán)己乙酰苯、胺基醇以及許多雜環(huán)化合物進(jìn)行各種縮合反應(yīng)。它還可以合成在醫(yī)藥上用作激素的胸腺堿一氧化碳液相法合成草酸酯條件比較苛刻，反應(yīng)在高壓下進(jìn)行，液相體系易腐蝕設(shè)備，且反應(yīng)過程中催化劑易流失。20世紀(jì)60年代中期，美國Union Oil Company的Donald Μ. !^enton等在研究鉬族金屬液相催化反應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)在氧化氣氛中，在反應(yīng)體系中加入一種鐵鹽或銅鹽作為氧化還原劑，乙烯、一氧化碳和甲醇發(fā)生氧化偶聯(lián)反應(yīng)生成丁二酸酯。同時(shí)發(fā)現(xiàn)若從反應(yīng)體系中除掉乙烯，則生成草酸酯。由于在氧化氣氛中反應(yīng)，反應(yīng)過程的安全性要求很高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種安全的生產(chǎn)草酸二甲酯的方法。本發(fā)明所提供的生產(chǎn)草酸二甲酯的方法，包括如下步驟第一步=NO和O2在0. 1 0. 3Mpa、20 50°C進(jìn)行反應(yīng)，生成N2O3 ；第二步=N2O3進(jìn)入反應(yīng)精餾塔內(nèi)在0. 1 0. 3Mpa、40 80°C與甲醇反應(yīng)生成亞硝酸甲酯，收集氣態(tài)亞硝酸甲酯；第三步亞硝酸甲酯與CO在鈀催化劑上反應(yīng)生成草酸二甲酯和N0，冷凝、進(jìn)行氣液分離，得到草酸二甲酯，NO氣體至第一步循環(huán)利用。本發(fā)明的生產(chǎn)草酸二甲酯的方法，其中N0、02、C0、甲醇的摩爾比為0 5) (0. 5 1) (6 10) (20 80)。本發(fā)明的生產(chǎn)草酸二甲酯的方法，避免純氧氣與甲醇直接混合，減少安全風(fēng)險(xiǎn)。第一步中增加氧氣的反應(yīng)時(shí)間，確保氧氣完全反應(yīng)，防止微量氧氣混在亞硝酸甲酯中，進(jìn)入草酸二甲酯反應(yīng)器中發(fā)生副反應(yīng)，造成飛溫?zé)龤Т呋瘎?br> 具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、第一步4摩爾NO和0. 5摩爾O2在0. 3Mpa、50°C進(jìn)行反應(yīng)，生成N2O30第二步=N2O3進(jìn)入反應(yīng)精餾塔內(nèi)，在0. lMpa、40°C下，與20摩爾甲醇反應(yīng)生成亞硝酸甲酯和水，利用精餾塔頂?shù)睦鋬鳆}水使氣體內(nèi)的水凝結(jié)，獲得亞硝酸甲酯。第三步亞硝酸甲酯與6摩爾CO在鈀催化劑上反應(yīng)生成草酸二甲酯和N0，通過冷凝器和氣液分離器分離出草酸二甲酯，NO氣體至第一步循環(huán)利用。以CO計(jì)算，草酸二甲酯的收率達(dá)到94%。實(shí)施例2、第一步5摩爾NO和1摩爾O2在0. lMpa、20°C進(jìn)行反應(yīng)，生成N2O30第二步=N2O3進(jìn)入反應(yīng)精餾塔內(nèi)，在0. 3Mpa、70°C下，與80摩爾甲醇反應(yīng)生成亞硝酸甲酯和水，利用精餾塔頂?shù)睦鋬鳆}水使氣體內(nèi)的水凝結(jié)，獲得亞硝酸甲酯。第三步亞硝酸甲酯與8摩爾CO在鈀催化劑上反應(yīng)生成草酸二甲酯和N0，通過冷凝器和氣液分離器分離出草酸二甲酯，NO至第一步循環(huán)利用。以CO計(jì)算，草酸二甲酯的收率達(dá)到92%。實(shí)施例3、第一步4摩爾NO和1摩爾O2在0. lMpa、50°C進(jìn)行反應(yīng)，生成N203。第二步=N2O3進(jìn)入反應(yīng)精餾塔內(nèi)，在0. 3Mpa、80°C下，與55摩爾甲醇反應(yīng)生成亞硝酸甲酯和水，利用精餾塔頂?shù)睦鋬鳆}水使氣體內(nèi)的水凝結(jié)，獲得亞硝酸甲酯。第三步亞硝酸甲酯與10摩爾CO在鈀催化劑上反應(yīng)生成草酸二甲酯和N0，通過冷凝器和氣液分離器分離出草酸二甲酯，NO至第一步循環(huán)利用。以CO計(jì)算，草酸二甲酯的收率達(dá)到96%。以上的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)草酸二甲酯的方法，包括如下步驟第一步=NO和O2在0. 1 0. 3Mpa、20 50°C進(jìn)行反應(yīng)，生成N2O3 ； 第二步=N2O3進(jìn)入反應(yīng)精餾塔內(nèi)在0. 1 0. 3Mpa、40 80°C與甲醇反應(yīng)生成亞硝酸甲酯，收集氣態(tài)亞硝酸甲酯；第三步亞硝酸甲酯與CO在鈀催化劑上反應(yīng)生成草酸二甲酯和N0，冷凝、進(jìn)行氣液分離，得到草酸二甲酯，NO氣體至第一步循環(huán)利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于N0、02、CO、甲醇的摩爾比為(4 5) (0. 5 1) (6 10) (20 80)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)草酸二甲酯的方法，包括如下步驟第一步NO和O2在0.1～0.3MPa、20～50℃進(jìn)行反應(yīng)，生成N2O3；第二步N2O3進(jìn)入反應(yīng)精餾塔內(nèi)在1.0～0.3MPa、40～80℃與甲醇反應(yīng)生成亞硝酸甲酯，收集氣態(tài)亞硝酸甲酯；第三步亞硝酸甲酯與CO在鈀催化劑上反應(yīng)生成草酸二甲酯和NO，冷凝、進(jìn)行氣液分離，得到草酸二甲酯，NO氣體至第一步循環(huán)利用。本發(fā)明的生產(chǎn)草酸二甲酯的方法，減少安全風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)C07C67/36GK102442901SQ20101051003
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者陳林, 馬寧 申請(qǐng)人:安徽淮化股份有限公司