[發(fā)明專利]生產(chǎn)丙烯酸和丙烯酸酯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280048698.3
• 申請日: 2012-10-01
• 公開（公告）號: CN103842328A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: C·J·彼得森;J·T·查普曼;R·J·瓦尼爾;M·O·斯蓋茨
• 申請（專利權(quán)）人: 國際人造絲公司
• 主分類號: C07C69/54
• 分類號: C07C69/54;C07C67/48;C07C51/42;C07C57/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 柳冀

優(yōu)先權(quán)要求

本申請要求2012年3月15日提交的美國申請13/420,787、2011年10月3日提交的美國申請13/251,623和2011年12月16日提交的美國申請13/327,888的優(yōu)先權(quán)，這些申請的全部內(nèi)容通過引用并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明概括地說涉及包括丙烯酸和/或丙烯酸酯的丙烯酸類產(chǎn)物的生產(chǎn)。更具體地，本發(fā)明涉及經(jīng)由乙酸和甲醛縮合形成的丙烯酸與甲醛的分離。

發(fā)明背景

α,β-不飽和酸、特別是丙烯酸和甲基丙烯酸及其酯類衍生物是化學(xué)工業(yè)上有用的有機(jī)化合物。已知這些酸和酯容易聚合或共聚形成均聚物或共聚物。經(jīng)聚合的酸往往可用于諸如超吸水劑、分散劑、絮凝劑和增稠劑之類的應(yīng)用。經(jīng)聚合的酯類衍生物用于涂料（包括乳膠漆）、紡織品、粘合劑、塑料、纖維和合成樹脂。

由于丙烯酸及其酯長久以來有商業(yè)價值，已經(jīng)開發(fā)出許多生產(chǎn)方法。一種示例性的丙烯酸酯生產(chǎn)方法利用：在酸、例如鹽酸、以及四羰基鎳的存在下，（1）乙炔與水和一氧化碳的反應(yīng)；和/或（2）醇與一氧化碳的反應(yīng)，產(chǎn)生包含丙烯酸酯以及氫氣和氯化鎳的粗產(chǎn)物。另一常規(guī)方法包括乙烯酮（往往由丙酮或乙酸的熱解而得）與甲醛的反應(yīng)，其產(chǎn)生包含丙烯酸和水（在用乙酸作為熱解反應(yīng)物時）或者甲烷（在用丙酮作為熱解反應(yīng)物時）的粗產(chǎn)物。由于經(jīng)濟(jì)、環(huán)境或者其它原因，這些方法已經(jīng)過時。

更近的丙烯酸生產(chǎn)方法依靠丙烯的氣相氧化，經(jīng)由丙烯醛形成丙烯酸?？梢栽趩尾交騼刹椒ㄖ羞M(jìn)行該反應(yīng)，但是由于更高的產(chǎn)率而優(yōu)選兩步法。丙烯氧化產(chǎn)生丙烯醛、丙烯酸、乙醛和碳氧化物。可以回收來自初級氧化的丙烯酸，同時將丙烯醛供給第二步以產(chǎn)生丙烯酸粗產(chǎn)物，其包含丙烯酸、水、少量乙酸、以及雜質(zhì)如糠醛、丙烯醛和丙酸。可以通過共沸蒸餾進(jìn)行粗產(chǎn)物的純化。盡管這種方法較早期方法可以展現(xiàn)出一些改進(jìn)，但是這種方法遭受生產(chǎn)和/或分離效率低的問題。另外，這種氧化反應(yīng)高度放熱，這樣產(chǎn)生爆炸風(fēng)險。結(jié)果，需要更為昂貴的反應(yīng)器設(shè)計和冶金技術(shù)。另外，丙烯的成本經(jīng)常高得驚人。

甲醛與乙酸和/或羧酸酯的醇醛縮合反應(yīng)已在文獻(xiàn)中公開。該反應(yīng)形成丙烯酸，其往往在催化劑上進(jìn)行。例如，研究了由釩和磷的混合氧化物組成的縮合催化劑，見M.Ai,J.Catal.,107,201(1987)；M.Ai,J.Catal.,124,293(1990)；M.Ai,Appl.Catal.,36,221(1988)；和M.Ai,Shokubai,29,522(1987)。然而，這些反應(yīng)中的乙酸轉(zhuǎn)化率可能留有改進(jìn)空間。盡管已經(jīng)公開了這一反應(yīng)，但是涉及可以用于從醇醛縮合粗產(chǎn)物中有效提供純化丙烯酸的分離流程的公開內(nèi)容，即便有的話也很少。

因而，需要生產(chǎn)純化丙烯酸的方法，特別是需要有效純化特殊醇醛縮合粗產(chǎn)物以形成純化丙烯酸的分離流程。

上文提及的參考文獻(xiàn)通過引用并入本文。

附圖簡要說明

以下參考附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，其中同樣的數(shù)字表示相似的部件。

圖1是顯示按照本發(fā)明一種實(shí)施方案的丙烯酸反應(yīng)/分離系統(tǒng)的工藝流程圖。

圖2是按照本發(fā)明一種實(shí)施方案的丙烯酸反應(yīng)/分離系統(tǒng)的烯化劑分流的示意圖。

圖3是按照本發(fā)明一種實(shí)施方案的丙烯酸反應(yīng)/分離系統(tǒng)的示意圖。

發(fā)明概述

在一種實(shí)施方案中，本發(fā)明為用于生產(chǎn)丙烯酸類產(chǎn)物的方法。優(yōu)選地，本發(fā)明的方法產(chǎn)生丙烯酸。該方法包括提供粗產(chǎn)物料流的步驟，該料流包含丙烯酸和/或其它丙烯酸類產(chǎn)物、烯化劑、以及任選的水。該粗產(chǎn)物料流可以包含至少1wt%烯化劑。該烯化劑可以例如是甲醛。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，通過使乙酸和甲醛在催化劑上以及有效形成該粗產(chǎn)物料流的條件下接觸來形成粗產(chǎn)物料流。在一種實(shí)施方案中，本發(fā)明的方法進(jìn)一步包括使至少一部分的粗產(chǎn)物料流或其衍生物與包含至少兩種萃取劑的萃取劑混合物接觸以形成萃取物料流和萃余物料流的步驟。萃取物料流包含丙烯酸類產(chǎn)物和萃取劑，而萃余物料流包含烯化劑、水和任選的萃取劑。

發(fā)明詳述

引言