背景技術(shù)

乙氧基甲叉丙二酸二乙酯是合成氟哌酸的重要中間體，通常的反應(yīng)方法是采用間歇式反應(yīng)蒸餾的方式進行反應(yīng)。即：將原料原甲酸三乙酯、丙二酸二乙酯、催化劑依次投入反應(yīng)釜中，反應(yīng)釜夾套通入高壓蒸汽或?qū)嵊瓦M行加熱。當(dāng)反應(yīng)溫度升高到145-170℃時進行保溫反應(yīng)，反應(yīng)過程中形成的乙醇通過反應(yīng)釜上的精餾塔塔頂采出，以此促進反應(yīng)進行。反應(yīng)完畢，通過減壓蒸餾將反應(yīng)液中殘留的原甲酸三乙酯從反應(yīng)系統(tǒng)中蒸餾出并進行套用，反應(yīng)釜內(nèi)剩余的物料為乙氧基甲叉丙二酸二乙酯的粗品。該反應(yīng)的反應(yīng)機理如下所述：

過程一：丙二酸二乙酯的酸性電離。

過程二、形成中間過渡態(tài)。

過程三、原甲酸三乙酯的酸性電離。

過程四、中間體的形成。

過程五、消除反應(yīng)。

乙氧基甲叉丙二酸二乙酯的合成通常采用丙二酸二乙酯與原甲酸三乙酯進行縮合反應(yīng)并脫除一份子乙醇得到縮合中間體，縮合中間體再消除一分子乙醇得到乙氧基甲叉丙二酸二乙酯。

合成方法

催化劑的制備 

在200L攪拌反應(yīng)釜中加入蒸餾水100Kg。開攪拌，加入乙酸銅0.45Kg，氯化錳0.02Kg，磷酸二氫鉀0.15Kg。攪拌溶解。溶解完畢，緩慢攪拌，加入ZSM-5分子篩50Kg，攪拌吸附1.0小時。吸附完畢，加入 無水乙醇45Kg，靜置30分鐘。過濾，用無水乙醇洗滌，得到負(fù)載型離子催化劑55Kg左右，備用。

預(yù)先向反應(yīng)釜a、反應(yīng)釜b、反應(yīng)釜c中投入制備好的催化劑10.0Kg，

連續(xù)縮合反應(yīng)：開計量泵a、計量泵b，開始向反應(yīng)釜a內(nèi)進料。設(shè)置進料速度為原甲酸三乙酯200kg/hr，丙二酸二乙酯進料速度為200Kg/hr。當(dāng)反應(yīng)釜a內(nèi)的物料數(shù)量達到300Kg左右，關(guān)閉計量泵a和計量泵b，停止進料。開反應(yīng)釜a的循環(huán)泵，開塔頂冷凝器a的冷卻水，開塔頂冷凝器a的真空閥，控制真空閥門開度，將塔的真空度控制在-0.03MPa左右。開反應(yīng)釜a的降膜蒸發(fā)器夾套蒸汽進行加熱，將精餾塔a的操作狀態(tài)設(shè)定為全回流，當(dāng)內(nèi)溫達到145℃左右，開始回流，通過回流管取樣口檢測回流液乙醇的含量，當(dāng)回流液乙醇含量達到97％以上，開采出閥進行采出乙醇，此時，控制塔的回流比為3-5:1，餾分乙醇的采出流量為：6-9Kg/hr。

當(dāng)精餾塔a采出穩(wěn)定后，開進料泵a、b，設(shè)定進料速度為：原甲酸三乙酯45Kg/hr，丙二酸二乙酯45Kg/hr，a套縮合設(shè)備進行連續(xù)進料，連續(xù)反應(yīng)。開啟循環(huán)泵a通向反應(yīng)釜b的進料閥，設(shè)定進料速度為80-85Kg/hr，連續(xù)不斷的向反應(yīng)釜b進料。當(dāng)反應(yīng)釜b內(nèi)的物料數(shù)量達到300Kg左右，開塔頂冷凝器b的冷卻水，開塔頂冷凝器b的真空閥，控制真空閥門開度，將塔的真空度控制在-0.05MPa，開反應(yīng)釜b的循環(huán)泵。開反應(yīng)釜b的降膜蒸發(fā)器夾套蒸汽進行加熱，將精餾塔b的操作狀態(tài)設(shè)定為全回流，當(dāng)內(nèi)溫達到150℃左右，開始回流，通過回流管取樣口檢測回流液乙醇的含量， 當(dāng)回流液乙醇含量達到97％以上，開采出閥進行采出乙醇，此時，控制塔的回流比為3-5:1，餾分乙醇的采出流量為：6-9Kg/hr。

當(dāng)精餾塔b采出穩(wěn)定后，開啟循環(huán)泵b通向反應(yīng)釜c的進料閥，設(shè)定進料速度為70-75Kg/hr，連續(xù)不斷的向反應(yīng)釜c進料。當(dāng)反應(yīng)釜c內(nèi)的物料數(shù)量達到300Kg左右，開塔頂冷凝器c的冷卻水，開塔頂冷凝器c的真空閥，控制真空閥門開度，將塔的真空度控制在-0.09MPa，開反應(yīng)釜c的循環(huán)泵。開反應(yīng)釜c的降膜蒸發(fā)器夾套蒸汽進行加熱，將精餾塔c的操作狀態(tài)設(shè)定為全回流，當(dāng)內(nèi)溫達到155℃左右，開始回流，通過回流管取樣口檢測回流液乙醇的含量，當(dāng)回流液乙醇含量達到97％以上，開采出閥進行采出乙醇，此時，控制塔的回流比為3-5:1，餾分乙醇的采出流量為：7-10Kg/hr。

當(dāng)精餾塔c穩(wěn)定操作后，開啟循環(huán)泵c的出料閥，以62-65Kg/hr流量采出合格的乙氧基甲叉丙二酸二乙酯粗品，粗品含量大于98.0％，折算催化劑活性：(62+65)/2*30＝2.1(乙氧基甲叉丙二酸二乙酯(Kg)/催化劑(Kg).hr)。