制備乳酸甲酯的方法與流程

制備乳酸甲酯的方法本發(fā)明涉及一種制備乳酸甲酯的方法，和涉及一種制備丙烯酸甲酯的方法。乳酸甲酯為具有多種應(yīng)用的化合物。它可以用作溶劑、用作制備聚乳酸的初始物料或用作多種其它反應(yīng)的初始物料。例如，它可以用作乳酸純化的中間體，和用作合成手性組分如殺蟲(chóng)劑的基礎(chǔ)材料，和用作乳膠制備的初始物料。乳酸甲酯的一個(gè)重要用途是用于制備丙烯酸甲酯，丙烯酸甲酯為制備丙烯酸酯聚合物的初始物料。此外，丙烯酸甲酯為丙烯酸和其它酯如丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯的適合的初始物料。乳酸甲酯可以由通過(guò)發(fā)酵獲得的乳酸來(lái)制備。鑒于乳酸甲酯的各種用途，本領(lǐng)域中需要一種有效和以高收率提供乳酸甲酯的制備乳酸甲酯的方法。本發(fā)明提供了這樣一種方法。本發(fā)明涉及一種制備乳酸甲酯的方法，所述方法包括如下步驟：-將含乳酸、甲醇和至少5wt％的溶解的鹽酸鹽的含水液體引入反應(yīng)條件，由此獲得乳酸甲酯，所述鹽酸鹽選自氯化鎂、氯化鈣和氯化鋅，其中提取劑在形成乳酸甲酯之前、期間和/或之后提供至反應(yīng)混合物,-使反應(yīng)混合物經(jīng)歷液-液分離步驟，其中將含乳酸甲酯和提取劑的有機(jī)相與含溶解的鹽酸鹽的含水相分離。wt％以含水液體的重量計(jì)算。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)本發(fā)明方法可以有效地和以高收率制備乳酸甲酯。更具體地，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，相比于不存在所規(guī)定的鹽的情況，在反應(yīng)混合物中存在溶解的鹽酸鹽(選自氯化鎂、氯化鈣和氯化鋅)導(dǎo)致酯化反應(yīng)的反應(yīng)速率和產(chǎn)物收率的提高。此外，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，至少5wt％的這些鹽的存在改進(jìn)了從含水介質(zhì)中分離乳酸甲酯和提取劑。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與其中在第一步驟中制備和從鹽溶液中分離乳酸和在第二步驟中發(fā)生酯化以形成乳酸甲酯的方法相比，本發(fā)明方法還具有許多優(yōu)勢(shì)。在本發(fā)明方法中，其中在鹽存在下發(fā)生酯化，不需要使乳酸經(jīng)歷純化步驟。因此，降低了乳酸和乳酸甲酯的總純化努力。此外，如上所示，鹽的存在改進(jìn)了分離過(guò)程。因此，本發(fā)明方法可以在比在鹽不存在下分離乳酸甲酯或從含水溶液中分離乳酸時(shí)更高的水含量下進(jìn)行。因此，只須脫除較少的水，和這是經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明和它的具體實(shí)施方案的另外優(yōu)勢(shì)將由進(jìn)一步的說(shuō)明變得清晰。對(duì)于反應(yīng)速率的提高，不希望受到理論約束，據(jù)信在反應(yīng)混合物中存在溶解的鹽酸鹽(選自氯化鎂、氯化鈣和氯化鋅)導(dǎo)致pH的降低，這導(dǎo)致了反應(yīng)速率提高。進(jìn)一步據(jù)信存在至少5wt％的溶解的鹽酸鹽(選自氯化鎂、氯化鈣和氯化鋅)導(dǎo)致改進(jìn)的相分離和提取過(guò)程，而相分離和提取過(guò)程特別適用于從含水液體中分離酯。本發(fā)明方法利用含乳酸、甲醇和至少5wt％的溶解的鹽酸鹽的含水液體開(kāi)始，所述鹽酸鹽選自氯化鎂、氯化鈣和氯化鋅，所述含量以所述液體重量計(jì)。含水液體中的乳酸濃度可以在寬范圍內(nèi)變化?？梢蕴岬?0wt％的值作為最大值?？梢蕴岬?wt％的值作為最小值。低于所述最小值，經(jīng)濟(jì)操作可能是困難的。優(yōu)選乳酸濃度為5-40wt％，特別是10-40wt％，更特別是15-35wt％。20-35wt％的范圍可能是特別有利的。存在于含水液體中的甲醇量通過(guò)存在于系統(tǒng)中的乳酸量來(lái)確定。乳酸與甲醇的摩爾比通常為1:1-1:10，優(yōu)選為1:1-1:5。除了乳酸和甲醇以外，含水液體還包含以其重量計(jì)至少5wt％的溶解的鹽酸鹽，所述鹽酸鹽選自氯化鎂、氯化鈣和氯化鋅。如果溶解的鹽的量低于5wt％，將不能獲得本發(fā)明的有利效果。可能優(yōu)選溶解的鹽酸鹽的存在量為至少10wt％，特別是至少15wt％。鹽酸鹽量的最大值對(duì)本發(fā)明方法來(lái)說(shuō)不是關(guān)鍵的。該最大值取決于所討論的鹽在介質(zhì)中的溶解度。作為通常值，可以提到40wt％的最大值?？赡軆?yōu)選含水液體包含10-30wt％的溶解的鹽酸鹽，特別是15-25wt％。鹽酸鹽可以選自氯化鎂、氯化鈣和氯化鋅。當(dāng)然也可以使用鹽的混合物。優(yōu)選使用氯化鎂，這是由于據(jù)信它在確保高分離效率和可能提高反應(yīng)速率方面特別有效。此外，氯化鎂的使用允許通過(guò)使用熱分解步驟的有利集成過(guò)程。這將在下文更詳細(xì)地討論。含乳酸、甲醇和鹽酸鹽的含水液體可以以各種方式獲得。在一個(gè)實(shí)施方案中，乳酸、甲醇和鹽酸鹽在水中組合。但存在多種特別有利的可能性。在一個(gè)實(shí)施方案中，通過(guò)如下步驟制備含乳酸、甲醇和鹽酸鹽的含水液體：提供含乳酸的鈣、鎂或鋅鹽的含水液體，通過(guò)加入HCl使所述含水液體酸化，和在加入HCl之前、之后或同時(shí)加入甲醇。酸化步驟導(dǎo)致乳酸鎂、鈣或鋅轉(zhuǎn)化為乳酸，同時(shí)形成相應(yīng)的鹽酸鹽。通過(guò)選擇乳酸鹽和HCl的濃度，可以獲得含上述范圍內(nèi)的乳酸和鹽酸鹽的液體。如果希望如此，可以以各種方式增加這些組分的濃度，例如，通過(guò)加入乳酸或鹽酸鹽，或通過(guò)進(jìn)行從系統(tǒng)中脫除水的濃縮步驟。HCl的存在可能進(jìn)一步提高了反應(yīng)速率。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中反應(yīng)混合物包含額外的HCl，例如，0.5-5wt％的量，以羧酸的量計(jì)。盡管可以將HCl單獨(dú)加入反應(yīng)混合物中，但在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，使用相比于中和乳酸鹽所需的HCl量過(guò)量的HCl進(jìn)行酸化過(guò)程。在該實(shí)施方案中，加入的過(guò)量HCl可以例如為0.5-5wt％的量，以乳酸鹽轉(zhuǎn)化為乳酸所加的HCl量計(jì)。將含乳酸、甲醇和鹽酸鹽的含水液體引入反應(yīng)條件，形成乳酸甲酯。反應(yīng)條件通常包括20-150℃的溫度，特別是30-130℃，更特別是50-100℃。反應(yīng)期間的壓力不是關(guān)鍵的，只要含水液體保持液體形式。通常，反應(yīng)在1-5bar的壓力、優(yōu)選在常壓條件下進(jìn)行。將含乳酸、甲醇和鹽酸鹽的含水液體引入反應(yīng)條件由此獲得乳酸甲酯的步驟可以針對(duì)最終液體進(jìn)行。但它也可以針對(duì)形成期間例如如上所討論的酸化反應(yīng)期間的液體進(jìn)行。以相同的方式，以下所討論的分離步驟可以在完成酯化反應(yīng)之后、但也可以在酯化步驟期間或在一些實(shí)施方案中在組合的酸化/酯化步驟期間進(jìn)行。各種實(shí)施方案討論如下。在本發(fā)明方法中，將提取試劑(也稱為提取劑)提供至在形成乳酸甲酯之前、期間和/或之后提供的反應(yīng)混合物。提取劑的存在導(dǎo)致形成包括含提取試劑和乳酸甲酯的液體有機(jī)層和含溶解的鹽酸鹽的含水層的兩相系統(tǒng)。該系統(tǒng)通常包括過(guò)量的甲醇，取決于提取劑的特性，過(guò)量的甲醇可以存在于水層和/或有機(jī)層。取決于提取劑的特性，任何剩余的乳酸可以存在于水層和/或有機(jī)層。兩相系統(tǒng)可以經(jīng)歷液-液分離步驟，其中將含乳酸甲酯和提取劑的有機(jī)相與含溶解的鹽酸鹽的含水溶液分離。當(dāng)完成乳酸甲酯的形成時(shí)，可以將提取劑加入反應(yīng)混合物。還可以在反應(yīng)開(kāi)始或期間加入提取劑。當(dāng)然，組合也是可能的。其中提取試劑在酯化反應(yīng)前提供至反應(yīng)介質(zhì)的實(shí)施方案具有優(yōu)勢(shì)：任何乳酸甲酯一旦形成，則被轉(zhuǎn)移至提取劑層。由于乳酸甲酯隨后由此有效地從反應(yīng)混合物脫除，這導(dǎo)致提高的酯化率。提取劑應(yīng)該滿足以下的要求：它應(yīng)該能夠形成兩相系統(tǒng)和它不應(yīng)該與乳酸、甲醇或乳酸甲酯反應(yīng)至明顯程度(例如如果存在的話則小于2％)。優(yōu)選提取劑的沸點(diǎn)使得它可以通過(guò)蒸發(fā)脫除，例如小于200℃。適合的提取劑的例子為脂肪烴和芳烴，例如烷烴和芳族化合物、酮和醚。還可以使用各種化合物的混合物。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)選擇特定組的提取劑是本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案，因?yàn)樗鼈兘M合了高反應(yīng)速率與高乳酸甲酯收率和有效分離乳酸甲酯與乳酸以及提取劑中高的乳酸甲酯濃度，這允許有效的進(jìn)一步處理。因此，優(yōu)選提取劑包括選自C5+酮、C3-C10醚和C6-C10芳族化合物的一種或多種化合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，提取劑包括C5+酮，其中C5+代表具有至少5個(gè)碳原子的酮。C9+酮的使用是較不優(yōu)選的，因?yàn)槿樗峒柞ピ谶@種類型化合物中的溶解度是有限的。因此，優(yōu)選使用C5-C8酮。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用甲基-異丁基-酮(MIBK)是特別有利的。適合的C3-C10醚的例子為C3-C6醚，例如甲基叔丁基醚(MTBE)和二乙基醚(DEE)。適合的C6-C10芳族化合物的例子包括甲苯、二甲苯和乙苯。包含選自C5+酮和C3-C10醚、特別是C5-C8酮的一種或多種化合物的提取劑被認(rèn)為是特別優(yōu)選的，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)使用這些化合物獲得有效的過(guò)程，因?yàn)榭梢垣@得具有高乳酸甲酯濃度的提取劑。為了獲得一系列指定化合物的益處，優(yōu)選提取劑包含至少50wt％的上述化合物作為適合或優(yōu)選的提取劑，特別是至少80wt％、更特別是至少90wt％。本發(fā)明所用的提取劑的量通常不是關(guān)鍵的。通過(guò)確保有效分離過(guò)程所需的量來(lái)確定最小量。通過(guò)工業(yè)操作來(lái)確定最大量，此時(shí)加入另外的提取劑不能導(dǎo)致改進(jìn)的分離而僅能導(dǎo)致反應(yīng)器體積增加。作為通常的范圍，可以提到(水+乳酸+甲醇+鹽+乳酸甲酯):提取劑的體積比為1:0.01-1:10，特別是1:0.1-1:10。優(yōu)選存在于系統(tǒng)中的至少80％的羧酸酯存在于液體有機(jī)層，特別是至少90％，更特別是至少95％，仍更特別是至少98％。液體有機(jī)層通常包含小于20wt％的水，更特別是小于10wt％的水，仍更特別是小于5wt％的水。有機(jī)相和含水相中的酯之間的有效分離可以例如通過(guò)進(jìn)行多級(jí)逆流操作進(jìn)行。含水層包含如上所述的溶解的鹽酸鹽，和優(yōu)選小于5wt％的乳酸甲酯，更優(yōu)選小于2wt％的乳酸甲酯，和甚至更優(yōu)選小于1wt％的乳酸甲酯。含水層優(yōu)選包含小于提供至系統(tǒng)的乳酸總量的5wt％，更優(yōu)選小于2wt％，仍更優(yōu)選小于1wt％。本發(fā)明方法優(yōu)選顯示出至少90％的轉(zhuǎn)化率，表示為轉(zhuǎn)化的乳酸的量，以初始提供至系統(tǒng)的乳酸的量計(jì)。更優(yōu)選轉(zhuǎn)化率為至少95％，仍更優(yōu)選至少99％?？梢圆僮鞅景l(fā)明方法至至少90％的收率，表示為由該方法基于理論收率計(jì)算所得的乳酸甲酯的量，由初始提供至系統(tǒng)的乳酸量計(jì)。優(yōu)選收率為至少95％，更優(yōu)選至少98％，仍更優(yōu)選至少99％。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明方法可以給出這種高收率，尤其是當(dāng)確保將恰當(dāng)?shù)难h(huán)步驟引入方法設(shè)計(jì)中時(shí)。如上所示，在酯化反應(yīng)期間溶解的鹽酸鹽的存在導(dǎo)致反應(yīng)速率增加。進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，溶解的鹽酸鹽的存在強(qiáng)化通過(guò)提取分離乳酸甲酯。更具體地，溶解的鹽酸鹽的濃度增加可能導(dǎo)致乳酸甲酯在有機(jī)層和含水層之間的分配系數(shù)更高，導(dǎo)致在有機(jī)層中改進(jìn)的乳酸甲酯收率和含水層較低的有機(jī)物含量。因此，優(yōu)選鹽酸鹽溶液具有相對(duì)較高的濃度。在該實(shí)施方案中，可能優(yōu)選在含水液體中鹽酸鹽濃度為至少10wt％，更優(yōu)選至少15wt％，甚至更優(yōu)選至少20wt％。進(jìn)行其中將含乳酸甲酯和提取劑的有機(jī)相與含溶解的鹽酸鹽的含水溶液分離的液-液分離的步驟可以通過(guò)本領(lǐng)域已知的液-液分離方法進(jìn)行。對(duì)于液-液分離的適合的設(shè)備和方法的例子包括傾析、沉降、離心分離、板式分離器的使用、凝聚過(guò)濾器的使用和水力旋流器的使用。還可以使用不同方法和設(shè)備的組合。本發(fā)明方法可以進(jìn)一步包括在酯化之前或期間的水脫除步驟。例如，水可以在加入甲醇之前、但在加入氯化氫之后脫除。這一步驟可以允許較高濃度的鹽酸鹽和/或較高濃度的乳酸。這可以提高酯化反應(yīng)速率和/或增加提取劑中乳酸甲酯的量。優(yōu)選可以濃縮到的乳酸濃度為上文針對(duì)含水混合物所述的。上限可以源自鹽酸鹽在溶液中的溶解度，因?yàn)槌恋睇}的存在不能提供額外的好處，但可能導(dǎo)致處理問(wèn)題。如上所示，優(yōu)選用于本發(fā)明的鹽酸鹽為氯化鎂。優(yōu)選該鹽的一個(gè)原因在于它允許鹽酸鹽溶液的有利處理方法，即通過(guò)熱分解進(jìn)行。因此，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，將由分離步驟所得的氯化鎂溶液提供至熱分解步驟，其中它轉(zhuǎn)化成氧化鎂和氯化氫。熱分解的過(guò)程還被稱為熱水解。熱分解通常在至少300℃的溫度下進(jìn)行。優(yōu)選地，熱分解在至少350℃的溫度下進(jìn)行。由于能量成本，該溫度優(yōu)選低于1000℃，更優(yōu)選低于800℃。例如，進(jìn)行熱分解的溫度可以為350-600或400-450℃。優(yōu)選地，氯化鎂溶液的氯化鎂濃度為15-40wt％，更優(yōu)選25-35wt％。存在于溶液中的氯化鎂量太高可能導(dǎo)致在進(jìn)入熱水解裝置時(shí)氯化鎂沉淀。對(duì)于本發(fā)明方法中回收的氯化氫溶液，可以向其中加入水或從其中脫除水以獲得希望的氯化鎂濃度。進(jìn)行熱分解的適合設(shè)備在本領(lǐng)域中已知。例如，可以使用噴霧焙燒爐或流化床焙燒爐。這些設(shè)備可以例如獲自SMSSiemag，Andritz.Tenova，CMI，和Chemline。熱分解中獲得的氧化鎂為固體形式。如果希望如此，它可以循環(huán)用于發(fā)酵過(guò)程，特別是作為中和劑。MgO可以直接使用，但也可以通過(guò)與水反應(yīng)轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂。如果希望如此，熱分解獲得的氯化氫可以用于酸化步驟。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及包括從通過(guò)發(fā)酵步驟制備乳酸到形成乳酸甲酯的所有步驟的集成方法。這使得有效集成各步驟和高乳酸甲酯收率。如果希望如此，還可以提供將乳酸甲酯轉(zhuǎn)化為丙烯酸甲酯的步驟。因此，在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明方法進(jìn)一步包括發(fā)酵步驟，其中形成包含乳酸鹽的含水進(jìn)料。該步驟通常包括以下子步驟：通過(guò)微生物使碳源發(fā)酵以形成含乳酸的發(fā)酵介質(zhì)，和通過(guò)加入中和劑來(lái)(部分地)中和發(fā)酵介質(zhì)以達(dá)到希望的pH，在這種情況下優(yōu)選鈣堿、鋅堿或鎂堿，更特別是鎂堿，從而形成對(duì)應(yīng)的乳酸鹽。隨后，如果希望如此，可以從發(fā)酵介質(zhì)中分離生物質(zhì)，例如通過(guò)生物質(zhì)的(超)過(guò)濾、離心分離或傾析。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通常生物質(zhì)脫除導(dǎo)致具有包括較低污染物含量的較好特性的最終產(chǎn)物。較低污染物含量還導(dǎo)致較好的產(chǎn)物顏色，這是由于污染物通常導(dǎo)致形成難以脫除的有色化合物。因此，優(yōu)選實(shí)施生物質(zhì)脫除步驟。由于生物質(zhì)的存在還可能影響所謂的雜質(zhì)形成(導(dǎo)致產(chǎn)物損失和限制液/液分離)，就更是如此了。如上所述，熱分解步驟中獲得的氧化鎂可以在沉淀步驟中循環(huán)作為中和劑或其前體。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明方法還包括其中乳酸甲酯在催化劑存在下經(jīng)歷脫水反應(yīng)以形成丙烯酸甲酯的步驟。該方法適合地在氣相中進(jìn)行。反應(yīng)溫度為例如300～500℃。反應(yīng)壓力為例如0.5-3bar和適合地為常壓?？梢约尤攵栊詺怏w以通過(guò)稀釋降低分壓。適合的催化劑包括本領(lǐng)域已知的脫氫催化劑。例子包括基于硫酸鈣、磷酸鈣、焦磷酸鈣及它們的組合的催化劑。適合的促進(jìn)劑包括硫酸鈉、硫酸銅、硫酸錳、硫酸鐵、硫酸鎂、硫酸鋁、硝酸鈉、磷酸鈉和磷酸鉀。圖1描述了并入集成方法中的本發(fā)明方法。發(fā)酵過(guò)程在發(fā)酵反應(yīng)器(1)中進(jìn)行，產(chǎn)生乳酸。在發(fā)酵(未顯示)期間加入堿，形成乳酸鹽。優(yōu)選堿為鈣堿如氧化鈣、氫氧化鈣或碳酸鈣，鎂堿如氧化鎂、氫氧化鎂或碳酸鎂，或鋅堿如氧化鋅、氫氧化鋅或碳酸鋅。優(yōu)選使用鎂堿。將含乳酸鹽(優(yōu)選乳酸鈣、乳酸鎂或乳酸鋅，特別是乳酸鎂)的產(chǎn)物物流(2)從發(fā)酵反應(yīng)器中抽出，和提供至酸化/酯化反應(yīng)器。如果希望如此，可以以本領(lǐng)域已知的方式進(jìn)行中間純化步驟如生物質(zhì)脫除。在酸化/酯化反應(yīng)器(3)中，通過(guò)管線(14)加入甲醇，和通過(guò)管線(9)加入氯化氫。氯化氫可以在氣相中或在水溶液中?？梢栽诩尤爰状贾?、加入甲醇的同時(shí)或在加入甲醇之后加入氯化氫。通過(guò)管線(16)提供提取劑。將反應(yīng)器引入酯化條件。之后，進(jìn)行分離步驟。在該圖中，這作為單獨(dú)的步驟(5)給出，但它可以在酯化反應(yīng)器中進(jìn)行。分離步驟包括液-液分離步驟，產(chǎn)生含鹽酸鹽的含水物流(6)和含提取劑和乳酸甲酯的有機(jī)相。如果鹽酸鹽為氯化鎂，可以將物流(6)提供至熱分解步驟(7)，其中將含水氯化鎂溶液分解以形成通過(guò)管線(8)脫除的氧化鎂和通過(guò)管線(9)脫除的氯化氫。如圖所示，氯化氫可以作為氣體或吸收在含水液體中形成溶液之后循環(huán)至酸化步驟。氧化鎂可以直接或在轉(zhuǎn)化為氫氧化鎂或碳酸鎂之后循環(huán)至發(fā)酵步驟(1)(管線未示出)。從分離步驟(5)脫除的產(chǎn)物物流(10)包含在提取劑中的乳酸甲酯。它通常還包含甲醇，這是由于酯化反應(yīng)通常在過(guò)量甲醇的存在下進(jìn)行。可以將產(chǎn)物物流(10)提供至分離步驟(11)，其中將甲醇和提取劑與乳酸甲酯分離。分離步驟產(chǎn)生含乳酸甲酯的產(chǎn)物物流(12)和可以提供至甲醇進(jìn)料(14)的甲醇物流(13)及提取劑循環(huán)物流(16)?？梢源嬖诳砂樗岷腿芜x的縮合產(chǎn)物的底部物流(15)。如果存在，該物流可以循環(huán)至酯化步驟或以另外的方式處置。圖2提供了圖1方法的變體。在圖2的方法中，酸化步驟和酯化步驟是分開(kāi)的，酸化步驟在酸化反應(yīng)器(31)中進(jìn)行，其中通過(guò)管線(9)提供鹽酸。將酸化的產(chǎn)物(含乳酸甲酯和鹽酸鹽的含水液體)通過(guò)管線(32)提供至酯化反應(yīng)器(33)，其中通過(guò)管線(14)提供甲醇。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，酯化步驟和液-液分離步驟在單個(gè)反應(yīng)器中在單個(gè)步驟中組合。在一個(gè)實(shí)施方案中，該反應(yīng)器以逆流操作運(yùn)行，其中以含鹽酸鹽的溶液的形式將乳酸提供至反應(yīng)器的頂部，如上所述。將甲醇和提取劑在相同或不同的物流中提供至反應(yīng)器的底部。將乳酸甲酯和提取劑從反應(yīng)器的頂部抽出。將含溶解的鹽酸鹽的含水溶液從反應(yīng)器的底部抽出。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，該實(shí)施方案允許獲得高轉(zhuǎn)化率與高收率的組合，如上所述。該實(shí)施方案在圖3中進(jìn)行了描述，但不限于此或不受其限制。圖3給出了在頂部配有入口(2)的反應(yīng)器(1)，其中將含水液體如含乳酸和可溶的鹽酸鹽的溶液提供至反應(yīng)器。將甲醇和提取劑通過(guò)管線3提供至反應(yīng)器的底部。反應(yīng)器在如上所討論的酯化條件下。將頂部物流通過(guò)管線(4)從反應(yīng)器抽出。頂部物流包含乳酸甲酯和提取劑。含鹽酸鹽的底部物流通過(guò)管線(5)抽出。對(duì)于關(guān)于各種液體中的組分、處理?xiàng)l件和所得產(chǎn)物的處理的信息，參見(jiàn)上文的總體描述。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很明顯可以組合在上文不同段落中描述的本發(fā)明的各個(gè)方面。盡管附圖描述了各種集成方法，但將該方法的各種元素以適合的方法組合在本領(lǐng)域技術(shù)人員的能力范圍內(nèi)。本發(fā)明和本發(fā)明的某些實(shí)施方案通過(guò)下文的實(shí)施例和/或?qū)嵤┓桨高M(jìn)行描述，但本發(fā)明不限于此或不受其限制。實(shí)施例1通用程序反應(yīng)容器填充有乳酸、水和任選的MgCl2和/或提取劑。將混合物加熱至60℃。必要時(shí)，即對(duì)于己烷和甲基-叔丁基醚，反應(yīng)在高壓釜中進(jìn)行以防止提取劑蒸發(fā)。其它實(shí)驗(yàn)在玻璃容器中進(jìn)行。下表1提供了測(cè)試的組合物：表1:對(duì)于所有的實(shí)驗(yàn)，乳酸與甲醇的摩爾比為1:3。乳酸與氯化鎂(如果使用)的摩爾比為1:2。在反應(yīng)開(kāi)始時(shí)有機(jī)相和含水相的體積比為1:1。反應(yīng)時(shí)間為24小時(shí)，除了實(shí)驗(yàn)4和5，二者在高壓釜中進(jìn)行7小時(shí)。在所有的實(shí)驗(yàn)中，乳酸在含水介質(zhì)(無(wú)甲醇和提取劑)中的初始濃度為25wt％。在t＝0時(shí)加入甲醇。在加入甲醇后，溫度在幾分鐘內(nèi)恢復(fù)至60℃。使用磁力攪拌的速率使得在兩相系統(tǒng)的情況下形成微細(xì)乳液，以防止混合成為限制因素。在具體時(shí)刻取樣分析。在兩相系統(tǒng)的情況下使混合物沉降。然后，將四滴(約0.05ml)混合物或上層在1.5ml作為溶劑的丁醇中稀釋。動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果通過(guò)GLC(面積)分析樣品。未使用響應(yīng)因子，因此結(jié)果是半定量的。MeL和MeOH的GC面積相加和基于100％歸一化。結(jié)果在圖4中給出。圖4顯示出在60℃下在有機(jī)層中形成乳酸甲酯，表示為有機(jī)層中乳酸甲酯的量，以有機(jī)層中乳酸甲酯和甲醇總量計(jì)(MeOH+MeL＝100％)。由圖4可以得到以下結(jié)論。-加入氯化鎂導(dǎo)致增加的反應(yīng)速率(將MgCl2(對(duì)比B)與空白(對(duì)比A)相比)。但這些系統(tǒng)在不存在提取劑下不發(fā)生相分離。-在MgCl2不存在下使用MIBK不能影響反應(yīng)速率(將空白MIBK(對(duì)比C)與空白(對(duì)比A)相比)。-使用MgCl2和2-丁烷、甲苯、MTBE和MIBK組合(實(shí)驗(yàn)1、2、3和5)均導(dǎo)致在有機(jī)層中存在乳酸甲酯。[注意，由于數(shù)據(jù)按乳酸甲酯+甲醇的量計(jì)算表示，因此得不到有關(guān)乳酸甲酯的絕對(duì)量的結(jié)論。]-對(duì)于己烷(實(shí)驗(yàn)4)，有機(jī)相中不存在乳酸甲酯或存在非常大量的甲醇。己烷可能為不太適合的提取劑。分析有機(jī)層和含水層對(duì)于實(shí)驗(yàn)1和3，更詳細(xì)地分析了24小時(shí)后有機(jī)層和含水層的組成。結(jié)果在表2中給出。表2*MeLL＝甲基乳酰乳酸酯由上表可以看出，相比于甲醇及乳酸和水，實(shí)驗(yàn)3中的甲苯為乳酸甲酯的選擇性提取劑。甲苯層僅包含乳酸甲酯。另一方面，在實(shí)驗(yàn)中，相對(duì)大量的乳酸甲酯保留在含水相中。這表明完全提取乳酸甲酯需要大量甲苯。這可以例如通過(guò)多步驟提取來(lái)解決。可以看出，當(dāng)使用MIBK作為提取劑時(shí)，在有機(jī)相中獲得較大的濃度，這表明需要較少的提取劑來(lái)提取乳酸甲酯。另一方面，有機(jī)層包含較高量的乳酸和甲醇，表明提取不太具有選擇性。