[發(fā)明專利]蒸餾(甲基)丙烯酸溶液的方法

有效

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• 申請日: 2002-03-21
• 公開（公告）號: CN1375488A
• 公開（公告）日: 2002-10-23
• 發(fā)明（設計）人: 坂元一彥;中原整;松本行弘;真田健次;上岡正敏
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日本觸媒
• 主分類號: C07C57/04
• 分類號: C07C57/04;C07C51/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉玥

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本發(fā)明涉及蒸餾(甲基)丙烯酸的方法。

??????????????????????????????背景技術(shù)

丙烯酸通常是如下產(chǎn)生的：使丙烯和/或丙烯醛與含分子氧的氣體進行氣相催化氧化反應，使產(chǎn)生的含丙烯酸的氣體與水接觸，以丙烯酸水溶液的形式進行收集，從丙烯酸溶液中分離和收集丙烯酸。在含丙烯酸的氣體中，含有副產(chǎn)物如乙酸、甲酸、乙醛、甲醛或其它。其中，以相對較高的量含有乙酸。為了以高純度生產(chǎn)丙烯酸，需要從其中除去乙酸。當通過蒸餾從其中除去乙酸時，蒸餾溫度變得較高(乙酸的沸點：118.1℃)，因此丙烯酸易于發(fā)生聚合。由于丙烯酸和乙酸具有較小的相對揮發(fā)度，因而存在難以通過簡單的蒸餾從丙烯酸溶液中除去乙酸的問題。

接著，在上述收集步驟中，為了以高純度從丙烯酸水溶液中分離和收集丙烯酸，即通過從乙酸和水中分離丙烯酸，收集基本上不含乙酸和水的高純度丙烯酸，將丙烯酸水溶液加入到共沸分離柱中進行蒸餾(共沸脫水法)。在共沸分離柱中，在共沸溶劑的存在下進行蒸餾，從柱的頂部餾出乙酸、水和共沸溶劑的共沸混合物，從柱的底部得到丙烯酸。除乙酸和水之外的低沸點雜質(zhì)由于具有低沸點，可以容易地從溶液中除去。因此，這些雜質(zhì)不需要共沸蒸餾。

但是，在上述共沸分離柱中，由于在溶液中存在多種成分，丙烯酸易于發(fā)生聚合。產(chǎn)生的丙烯酸聚合物積聚在柱中，因此難以長期操作共沸蒸餾柱。

提議了多種聚合抑制劑來防止丙烯酸的聚合。例如，美國專利4,021,310號描述了一種聚合抑制劑，該抑制劑包括至少一種選自氫醌、methoquinone(對-甲氧基苯酚)、甲酚、苯酚、叔丁基兒茶酚、二苯胺、吩噻嗪和亞甲藍的物質(zhì)；至少一種選自二甲基二硫代氨基甲酸銅、二乙基二硫代氨基甲酸銅和二丁基二硫代氨基甲酸銅的物質(zhì)；以及分子氧。

作為研究的結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)即使采用這種聚合抑制劑，也不能完全防止丙烯酸的聚合。當以規(guī)定的量使用所述抑制劑時，它不能提供徹底的防止效果，在蒸餾過程中產(chǎn)生米花狀聚合物和粘性聚合物，因此包括共沸蒸餾柱在內(nèi)的丙烯酸生產(chǎn)裝置的連續(xù)操作變得不可能。為了徹底防止聚合也可以使用大量的抑制劑，但是大量的使用引起經(jīng)濟上的缺點，并且產(chǎn)生設備腐蝕和廢水處理的問題。結(jié)果，它們的實際使用將比較困難。

在使至少一種選自異丁烯、叔丁醇和2-甲基丙烯醛的化合物與含分子氧的氣體進行氣相催化氧化反應以生產(chǎn)甲基丙烯酸的方法中也發(fā)現(xiàn)了上述在共沸分離柱中的聚合問題。

下面進一步解釋共沸分離過程。美國專利5,315,037號描述了一種使用蒸餾柱作為共沸柱來收集純丙烯酸的方法，在該方法中，使丙烯酸水溶液共沸，從柱的頂部餾出基本上由乙酸、水和共沸溶劑組成的混合物，從柱的底部收集基本上不含乙酸、水和共沸溶劑的純丙烯酸。此外，JP-A-10-120,618描述了使用兩個蒸餾柱如共沸脫水柱和乙酸分離柱來生產(chǎn)純丙烯酸的方法，在該方法中，將共沸脫水柱的底部液體引入到乙酸分離柱中，在乙酸分離柱中再次進行蒸餾以除去乙酸。在該方法中，將共沸脫水柱的底部液體冷卻，然后將其引入到乙酸分離柱中，以提高其中乙酸的分離效率。然而，該方法涉及含乙酸、丙烯酸和共沸溶劑的溶液的凈化技術(shù)，卻沒有描述在對基本上不含共沸溶劑的(甲基)丙烯酸溶液進行蒸餾時如何防止聚合的問題。而且，由于溶液中包含共沸劑，從而其中(甲基)丙烯酸的濃度降低。該方法沒有描述在含更高濃度(甲基)丙烯酸的溶液中如何防止聚合的問題。

通過上述方法不能完全解決對聚合反應的防止效果，希望長期蒸餾可聚合的上述(甲基)丙烯酸溶液。

作為易于發(fā)生聚合的柱，除共沸蒸餾柱外還可以引用醛蒸餾柱和分離具有高沸點的物質(zhì)的蒸餾柱。在所述醛蒸餾柱中，將醛處理劑加入到(甲基)丙烯酸溶液中，然后將所得物質(zhì)蒸餾以得到純丙烯酸；在所述分離具有高沸點的物質(zhì)的蒸餾柱中，通過從(甲基)丙烯酸溶液中除去具有高沸點的雜質(zhì)或其他物質(zhì)，從柱的頂部得到純丙烯酸。在醛蒸餾柱中使用醛處理劑例如水合肼，在存在醛處理劑和醛與醛處理劑的產(chǎn)物的蒸餾柱中，丙烯酸易于發(fā)生聚合。

JP-A-8-3,099描述了一種通過使用含對苯二胺化合物、苯酚化合物和吩噻嗪的防止聚合的組合物，在醛處理劑的存在下在蒸餾過程中防止(甲基)丙烯酸聚合的方法。

在分離具有高沸點的物質(zhì)的蒸餾柱中，由于酸處于高溫下，所以(甲基)丙烯酸易于發(fā)生聚合。

??????????????????????發(fā)明內(nèi)容