[發(fā)明專利]含水(甲基)丙烯酸的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910142700.3
• 申請日: 2009-05-31
• 公開（公告）號: CN101659609A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發(fā)明（設計）人: K·F·布里格爾;M·S·德克賽;J·E·埃爾德;J·J·朱利葉特;J·L·門多薩
• 申請（專利權）人: 羅門哈斯公司
• 主分類號: C07C57/07
• 分類號: C07C57/07;C07C51/43;C07C57/05;C07C51/16
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 白益華;周承澤

技術領域

本發(fā)明涉及從氣態(tài)物流回收(甲基)丙烯酸，制備含水(甲基)丙烯酸。?

背景技術

如不飽和羧酸和不飽和腈的單體是用于制備各種合成樹脂、涂料、纖維、增塑劑、合成樹脂等的重要工業(yè)原料和中間體材料。工業(yè)上有各種制備不飽和羧酸(如，丙烯酸和甲基丙烯酸)和不飽和腈(如，丙烯腈和甲基丙烯腈)的方法，但是，一般而言所有這些方法都以基本相同的方式開始，通過一種或多種烴的催化反應，產(chǎn)生包含所需單體的不純的氣態(tài)物質。然后，必須從不純的氣態(tài)物質中回收所需的單體，再進一步純化，以將回收單體物流中存在的其他物質、副產(chǎn)物和雜質的量減至最小。?

例如，一種眾所周知的工業(yè)化的丙烯酸制造方法包括兩步氣相催化氧化反應，其中，在該反應的第一工藝步驟中首先使丙烯轉化為丙烯醛，然后在第二工藝步驟中使丙烯醛轉化為丙烯酸。產(chǎn)生的氣態(tài)物流包含丙烯酸，但還包含水、未反應的丙烯和丙烯醛，以及幾種副產(chǎn)物，包括但不限于以下的一種或多種化合物：甲醛、乙酸、丙酸、苯甲醛、糠醛和馬來酸。目前研究開發(fā)的另一種眾所周知的方法是在適當催化劑存在下丙烷的一步氣相催化氧化，該方法還生成包含丙烯酸、水、碳氧化物、未反應的丙烷、丙烯、丙烯醛和幾種副產(chǎn)物的氣態(tài)物流，所述副產(chǎn)物包括但不限于以下的一種或多種化合物：甲醛、乙酸、丙酸、苯甲醛、糠醛和馬來酸。?

不論制備丙烯酸的反應方法，然后含水丙烯酸通常是在吸收塔中從未加工的氣態(tài)產(chǎn)物流回收，在吸收塔中冷卻的吸收劑如水或有機化合物(如，苯基醚)與氣態(tài)物流直接接觸，同時從氣態(tài)物流濃縮并吸收各種組分，包括丙烯酸和水，產(chǎn)生含水丙烯酸物流。這種含水混合物通常包含可觀量的副產(chǎn)物和雜質，如丙烯醛、甲醛和水。這至少部分因為直接接觸吸收過程還從氣態(tài)含(甲基)丙烯酸的物料吸收了副產(chǎn)物和雜質與(甲基)丙烯酸，而不僅僅是所需的(甲基)丙烯酸產(chǎn)物。因為這一原因，產(chǎn)生的含水丙烯酸物流通常需進行一個或多個純化步驟。對丙烯酸的預定用途經(jīng)常決定了物流必須達到的純化程度以及必須從丙烯酸除去或分離的其他物質的程度。?

所需丙烯酸產(chǎn)物與含水丙烯酸物流中其他物質分離或純化的步驟可采用一種或多種眾所周知和了解的方法來完成，包括蒸餾、萃取和/或結晶。最常用的一種純化步驟是采用共沸蒸餾從含水丙烯酸物流除去水。通過共沸蒸餾使含水丙烯酸物流純化為制備丙烯酸領域眾所周知的。在過去幾年已經(jīng)開發(fā)了各種基于不同共沸劑的共沸蒸餾方法，例如，美國專利第3,798,264號揭示可使用乙酸異丁酯(IBAc)作為共沸劑，英國專利第2146636號揭示使用甲基異丁基酮(MIBK)作為共沸劑，以及美國專利第6,399,817號揭示使用甲苯作為共沸劑。?

經(jīng)常需要進一步的純化過程，例如串聯(lián)的多步驟蒸餾，或者結晶過程，以滿足最終產(chǎn)品質量要求。當然，每一個附加的純化步驟都需要附加的初步資本投資以及更高的操作費用。?

例如，在美國專利第6,482,981號中公開的方法包括通過使物流與水直接接觸吸收(甲基)丙烯酸，然后共沸蒸餾，之后使形成的含水丙烯酸結晶，除去額外的雜質，因而將聚合和其他固體的形成減至最小。因此這樣復雜的工藝的建立和操作在經(jīng)濟上是無吸引力的。?

重要的是，注意到含水丙烯酸物流中的某些副產(chǎn)物和雜質可能會影響下游工藝，例如進一步純化，儲存，或反應制備其他物質(如，(甲基)丙烯酸酯)的操作和效率。例如，如在美國專利申請公開第2007/0167650號中說明的，丙烯酸物流中高含量的甲醛與某些阻聚劑(如，吩噻嗪(“PTZ”)、氫醌(“HQ”)和氫醌的單甲基醚(MeHQ”))發(fā)生不良相互作用，導致在丙烯酸產(chǎn)物中形成固體沉淀。該反應還降低了抑制劑分子在防止丙烯酸單體聚合方面的效果，因為部分抑制劑在形成固體沉淀中被消耗。此外，這些作用隨溫度升高而變差，例如在共沸蒸餾塔內通常使用的情況。因此，在含水丙烯酸在下游進行純化之前，在回收步驟盡可能多地除去這些雜質將是有益的。不幸的是，美國專利申請公開第US?2007/0167650號中的內容對除去這些雜質未提供指導。而該申請只提出一種限制，即降低工藝中抑制劑的濃度以避免形成沉淀。這種方法顯然與可靠的工藝操作不一致，因為這種方法是以工藝抑制不足為代價達到減少沉淀的形成。?