[發明專利]一種高收率冰晶級丙烯酸的制備方法

有效

• 申請號: 201410130790.5
• 申請日: 2014-04-03
• 公開（公告）號: CN103880649A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 孫立平;蘇永強
• 申請（專利權）人: 泰興市裕廊化工有限公司
• 主分類號: C07C57/07
• 分類號: C07C57/07;C07C51/43;C07C51/487;C07C69/54;C07C67/08
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本發明涉及丙烯酸的制備技術領域，尤其涉及一種高收率冰晶級丙烯酸的制備方法。

背景技術

冰晶級丙烯酸用于高吸水性樹脂（SAP)、高分子電解質、高分子聚合的官能單體、有機合成、水處理劑及造紙化學品等行業的生產。丙烯酸產品分為丙烯酸型及高純度精丙烯酸型，精餾產品一般為丙烯酸型，精丙烯酸型一般有兩種方法進行制備，一種為冷凍結晶融化法，除去酸中的雜質得到精丙烯酸型，另外一種為化學反應法，加入微量化學物質，與雜質反應后生成高沸點物質，通過精餾方式得到精丙烯酸型產品。冷凍融化法缺點是，剩余的殘液酸比例比較高，一般在30～40%之間，殘液酸濃度較低，一般在98～99%之間，銷售困難；化學反應法，缺點主要為加入的化工物料價格較高，還有后續精餾處理法，總體生產成本較高。

發明內容

本發明的目的在于克服了上述現有技術的缺點和不足，提供一種高收率冰晶級丙烯酸的制備方法，本方法將冷凍結晶融化法與化學反應法相結合的方式制備精丙烯酸型產品，采用結晶、發汗、融化步驟，生產過程容易控制，成本降低，且不存在低濃度的殘液酸難處理的問題。

本發明的目的通過下述技術方案實現：一種高收率冰晶級丙烯酸的制備方法，包括以下步驟：

（a）首先，濃度為99.1%～99.3%的丙烯酸型產品，經過結晶器循環，在甲醇與水混合的冷媒作用下，丙烯酸結晶，結晶溫度達到7～9℃，結晶時間50～60min，未結晶的酸為殘液酸，丙烯酸濃度達到98～99%時，輸送出系統；

（b）利用甲醇與水混合的熱媒的熱量使結晶的丙烯酸融化，溫度達到22～26℃進行融化，融化時間20～25min，融化后的丙烯酸濃度可以達到99.5～99.9%，產品為精丙烯酸型；

（c）殘液酸進入脫雜質反應器與化學物質進行反應，反應后的丙烯酸及生成的高沸點物質進入到酯化反應器，在丙烯酸正丁酯工段的精餾塔中將生成的高沸點物質與酯化產生的重組分一并脫除。

綜上所述，本發明的有益效果是：本方法將冷凍結晶融化法與化學反應法相結合的方式制備精丙烯酸型產品，采用結晶、發汗、融化步驟，可以進行二段式操作，首先通過冷凍法得到產品，比例在60%～70%之間，剩余的殘液在經過化學法進行處理，使雜質轉化為高沸點物質，進入到酯化工段作為原料，在丙烯酸丁酯生產過程中除去高沸點的物質。結合方法并比較單用一種處理方法的優勢為：（1）成本降低，由于處理殘液所需的化學物質減少，高沸點物質在酯化單元脫除，減少了單獨精餾費用；（2）不存在低濃度的殘液酸難處理的問題。

具體實施方式

下面結合實施例，對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不僅限于此。

實施例：

一種高收率冰晶級丙烯酸的制備方法，生產操作分二段，每段分三個步驟：

（a）一段操作的結晶階段：濃度為99.1%～99.3%的丙烯酸，經過丙烯酸泵通過打開進料閥往殘液罐中進料，當液位至90%，開閥、泵往循環罐中進料；同時從罐中用冷媒，通過打開開關閥，通過調節冷媒的開度對結晶器進行降溫。當溫度達到7～9℃時開泵，結晶開始。調節的開度對進入結晶器的原料丙烯酸量進行控制。經過50～60min結晶結束后關閉泵，打開循環罐底部閥門將殘液放入殘液罐中。

（b）一段操作的發汗階段：調節閥的開度為15度，當冷媒罐液位達到指定液位時關閥，開熱媒閥，用熱媒調節閥大小將溫度緩慢上升到12～16度之間且溫度達到12～16℃時，發汗開始，含有雜質的晶體層優先融化，脫離晶體層，丙烯酸晶體融化掉落在殘液罐內，增加到需要的值時關閉，一分鐘后閥關閉，發汗噸數一般為2～3噸，時間為20～30min發汗結束。發汗結束后打開閥和P～3泵將中的殘液打入一次殘液罐中。

（c）一段操作的融化階段：將調節閥開度開到最大，溫度迅速上升，D～8罐液位達到指定值時打開P～8泵開始循環，閥開度由小逐漸開到最大，當D～8罐底部溫度達到22～26℃時關閉P～8泵，融化時間一般在20～25min，融化完畢。

（d）二段操作的結晶階段：一段融化完畢后罐內得到較高純度的丙烯酸。重復以上操作，從罐中用冷媒，通過打開開關閥，通過調節的開度對結晶器進行降溫。當溫度達到7～9℃時開泵，結晶開始。調節的開度對進入結晶器的原料丙烯酸量進行控制。經過30～35min結晶結束后關閉泵，打開罐底部、閥將殘液放入殘液罐中。