專利名稱：收集(甲基)丙烯酸的方法和收集(甲基)丙烯酸的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及從在(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)中產(chǎn)生的包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和 (甲基)丙烯酸的混合氣體中收集(甲基)丙烯酸的方法及收集(甲基)丙烯酸的裝置。本申請(qǐng)要求于2007年10月23日向KIPO提交的韓國專利申請(qǐng)第10-2007-0106798 號(hào)的優(yōu)先權(quán)，其公開的內(nèi)容在此整體引入作為參考。
背景技術(shù)：
一般而言，可以通過選自丙烷、丙烯、異丁烯和丙烯醛中的一種或多種反應(yīng)試劑的 氣相催化氧化反應(yīng)得到丙烯酸。例如，在反應(yīng)器中在合適的催化劑的存在下，丙烯或丙烷經(jīng)丙烯醛被轉(zhuǎn)化為丙烯 酸，并且在反應(yīng)器的下部得到包含丙烯酸、未反應(yīng)的丙烯或丙烷、丙烯醛、惰性氣體、二氧化 碳、蒸汽和多種反應(yīng)有機(jī)副產(chǎn)品的混合氣體。通常將混合氣體在吸收塔中冷卻或與水接觸以溶解混合氣體中的例如丙烯酸的 可溶組分，從而得到包含丙烯酸的水溶液，并將混合氣體中的不溶氣體排到吸收塔的上部 以將氣體回收至反應(yīng)器中，或者通過燃燒爐將氣體轉(zhuǎn)化為無害氣體排出。將丙烯酸水溶液經(jīng)汽提塔供給到共沸蒸餾塔中，在共沸蒸餾塔的塔下部以高濃 度的丙烯酸的形式得到包含在供給到共沸蒸餾塔中的丙烯酸水溶液中的丙烯酸。此外， 將丙烯酸水溶液中的水和有機(jī)副產(chǎn)品(其在共沸蒸餾塔中與適當(dāng)?shù)墓卜袆?azeotropic agent) 一起形成共沸混合物)排放至共沸蒸餾塔的塔上部以便循環(huán)至丙烯酸吸收塔中，或 者廢棄。一般而言，根據(jù)在共沸蒸餾塔中使用的共沸劑的類型，共沸劑的分離方法、水分離 過程后期分離塔的操作方法和在共沸蒸餾塔中分離的水的處理方法是顯著不同的。例如，日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開第1997-157213號(hào)披露了一種方法，該方法 無需溶劑回收塔而直接將在共沸蒸餾塔中得到的水層供給到丙烯酸吸收塔中以得到丙烯 酸水溶液。在此，將在共沸蒸餾塔中產(chǎn)生的并包含0. 5-5. 的丙烯酸、3-10wt%的乙酸 和0. 01-0. 5襯％的蒸餾溶劑的廢水循環(huán)至丙烯酸吸收塔中以高效地吸收丙烯酸。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題然而，在日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公開第1997-157213號(hào)的情況下，由于作為蒸 餾溶劑的乙酸和揮發(fā)性化合物過量地存在于廢水中，從丙烯酸吸收塔中排出的廢氣中廢物 的濃度可能會(huì)增加，在將這種氣體供給到反應(yīng)器中的情況下，包含在其中的例如乙酸和有 機(jī)溶劑的雜質(zhì)有機(jī)化合物迅速使反應(yīng)器中的催化劑失活或者產(chǎn)生大量的副產(chǎn)品，導(dǎo)致反應(yīng) 器中的氣相催化氧化反應(yīng)的損失。
為了解決該問題，美國專利第6，399，817號(hào)公開了一種方法，其將從共沸蒸餾塔 排出的廢水在通過使用汽提塔(stripper)將廢水中的乙酸濃度降至低于3. 后排至丙烯酸吸收塔中。然而，在美國專利第6，399，817號(hào)的情況下，當(dāng)將從丙烯酸吸收塔中排出的廢氣供給到反應(yīng)器中時(shí)，需要使包含在廢氣中的乙酸不會(huì)影響反應(yīng)器中的氣相催化氧化反應(yīng)。 然而，存在的問題在于，通過使用所披露的方法難以足夠除去廢氣中的乙酸并將其供給到 反應(yīng)器中，并且，在供給到丙烯酸吸收塔中的吸收溶劑中，為了保持乙酸的含量低于3wt%， 需要相對(duì)較大的汽提塔。技術(shù)方案本發(fā)明提供了一種(甲基)丙烯酸的收集方法，其用于從在(甲基)丙烯酸的制 備反應(yīng)中產(chǎn)生的包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體中收集(甲基)丙烯 酸，該方法包括如下步驟a)使包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體與(甲 基)丙烯酸吸收溶劑接觸以得到包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體和包含(甲基)丙烯酸的溶 液，同時(shí)使該氣體與包含(甲基)丙烯酸的溶液相互分離；b)使步驟a中得到的包含有機(jī) 副產(chǎn)品和蒸汽的氣體與有機(jī)副產(chǎn)品吸收溶劑接觸以得到包含蒸汽的氣體和包含有機(jī)副產(chǎn) 品的溶液，同時(shí)使該氣體和包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液相互分離；c)將步驟b中得到的包含蒸 汽的氣體供給到(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)中；和d)從在步驟a中得到的包含(甲基)丙 烯酸的溶液中得到(甲基)丙烯酸，同時(shí)使(甲基)丙烯酸與包含(甲基)丙烯酸的溶液 相互分離。本發(fā)明提供了一種(甲基)丙烯酸的收集裝置，其用于從在(甲基)丙烯酸的制 備反應(yīng)中產(chǎn)生的包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體中收集(甲基)丙烯 酸，該裝置包括(甲基)丙烯酸吸收塔，其與反應(yīng)器連接以使從反應(yīng)器中排出的包含有機(jī) 副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體與(甲基)丙烯酸吸收溶劑接觸從而分離為包含 有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體和包含(甲基)丙烯酸的溶液；有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔，其與(甲基) 丙烯酸吸收塔相連以使從(甲基)丙烯酸吸收塔排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體與有 機(jī)副產(chǎn)品吸收溶劑接觸從而分離為包含蒸汽的氣體和包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液；反應(yīng)氣體輸 送管，其連接有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔與反應(yīng)器，并將從有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔排出的包含蒸汽的氣 體輸送至反應(yīng)器中，使得包含蒸汽的氣體用作在反應(yīng)器中制備(甲基)丙烯酸的反應(yīng)氣體； 禾口(甲基)丙烯酸分離裝置，其與(甲基)丙烯酸吸收塔相連并從(甲基)丙烯酸吸收塔 中排出的包含(甲基)丙烯酸的溶液中分離并得到(甲基)丙烯酸。有益效果根據(jù)本發(fā)明，在包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體中，在充分除去有機(jī)副產(chǎn)品之后，將 其供給(甲基)丙烯酸制備反應(yīng)器，并可以重新用作反應(yīng)氣體。因此，在將其中沒有充分除 去常規(guī)有機(jī)副產(chǎn)品的氣體供給到反應(yīng)器中的情況下，能夠防止發(fā)生由包含在該氣體中的有 機(jī)副產(chǎn)品引起的工藝問題。此外，當(dāng)在(甲基)丙烯酸制備反應(yīng)器中通過使用催化劑制備(甲基)丙烯酸時(shí)， 當(dāng)為用過的催化劑時(shí)，需要蒸汽以使其運(yùn)行穩(wěn)定，此時(shí)，在包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體 中，充分除去有機(jī)副產(chǎn)品，包含蒸汽的氣體就能夠供給到(甲基)丙烯酸制備反應(yīng)器中。因 此，就能夠節(jié)省加入到起始反應(yīng)器中的蒸汽形式的處理水。此外，在反應(yīng)器中的催化劑中可 能會(huì)出現(xiàn)熱點(diǎn)，也就是說其中溫度異常高或熱積聚相對(duì)較高的點(diǎn)。能夠減少這種熱點(diǎn)從而 改善催化劑的穩(wěn)定性并提高反應(yīng)產(chǎn)率。
此外，作為(甲基)丙烯酸吸收溶劑(使用其是為了以包含(甲基)丙烯酸的溶 液的形式得到在包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體中包含的(甲基)丙 烯酸)，當(dāng)使用包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液時(shí)，能夠提高(甲基)丙烯酸的產(chǎn)率。



圖1為示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的收集丙烯酸的方法的視圖；以 及圖2為示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的收集丙烯酸的方法的視圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的用于從在(甲基)丙烯酸制備反應(yīng)中產(chǎn)生的包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽 和(甲基)丙烯酸的混合氣體中收集(甲基)丙烯酸的方法包括如下步驟a)使包含有機(jī) 副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體與(甲基)丙烯酸吸收溶劑接觸從而得到包含 有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體和包含(甲基)丙烯酸的溶液，同時(shí)使該氣體與包含(甲基)丙 烯酸的溶液相互分離；b)使步驟a中得到的包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體與有機(jī)副產(chǎn)品吸 收溶劑接觸從而得到包含蒸汽的氣體和包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液，同時(shí)使該氣體和包含有機(jī) 副產(chǎn)品的溶液相互分離；c)將步驟b中得到的包含蒸汽的氣體供給到(甲基)丙烯酸的制 備反應(yīng)中；和d)從在步驟a中得到的包含(甲基)丙烯酸的溶液中得到(甲基)丙烯酸， 同時(shí)使(甲基)丙烯酸與包含(甲基)丙烯酸的溶液相互分離。在步驟a中，在(甲基)丙烯酸吸收塔中可以使包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基) 丙烯酸的混合氣體與(甲基)丙烯酸吸收溶劑相互接觸。(甲基)丙烯酸吸收塔的上部溫度可以為50 70°C。(甲基)丙烯酸吸收塔可以為其中包含填充劑的填充塔或者為各種通用多級(jí)塔。這里，填充劑的實(shí)例可以包括拉西環(huán)填料(Rashing ring)、鮑爾環(huán) 填料(Pallring)、矩鞍填料(Saddle)、絲網(wǎng)波紋填料(Gauze)和規(guī)整填料 (Structuredpacking)。僅將一部分步驟a中得到的包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體 供給到步驟b，并廢棄其它部分。當(dāng)從步驟a中得到的包含(甲基)丙烯酸的溶液中包含低沸點(diǎn)物質(zhì)時(shí)，在將步驟a 中得到的包含(甲基)丙烯酸的溶液供給到汽提塔中除去低沸點(diǎn)物質(zhì)后，可以將步驟a中 得到的包含(甲基)丙烯酸的溶液供給到步驟d。所述汽提塔可以為其中包括填充劑的填充塔或各種通用多級(jí)塔。從汽提塔中除去的低沸點(diǎn)物質(zhì)可以為丙烯醛。在步驟b中，在有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔中可以使從步驟a中得到的包含有機(jī)副產(chǎn)品和 蒸汽的混合氣體與有機(jī)副產(chǎn)品吸收溶劑相互接觸。這里，乙酸為示例性的有機(jī)副產(chǎn)品，以及當(dāng)有機(jī)副產(chǎn)品為乙酸時(shí)，該有機(jī)副產(chǎn)品吸 收塔可以為乙酸吸收塔。乙酸吸收塔的上部溫度和下部溫度可以為50 70°C，并且乙酸吸收塔的上部和 下部溫度可以與(甲基)丙烯酸吸收塔的上部溫度相同或比其略低。
所述乙酸吸收塔可以為其中包含填充劑的填充塔或各種通用多級(jí)塔。這里，填充劑的實(shí)例可以包括拉西環(huán)填料、鮑爾環(huán)填料、矩鞍填料、絲網(wǎng)波紋填料 和規(guī)整填料。水可以用作供給到乙酸吸收塔中的有機(jī)副產(chǎn)品吸收溶劑。供給到有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔中的有機(jī)副產(chǎn)品吸收溶劑的溫度可以為15 70°C。所述(甲基)丙烯酸收集方法可以進(jìn)一步包括，將步驟b中得到的包含有機(jī)副產(chǎn) 品的溶液供給到步驟a從而用作步驟a的(甲基)丙烯酸吸收溶劑。步驟b中得到的并在步驟a中供給作為步驟a的(甲基)丙烯酸吸收溶劑的包含 有機(jī)副產(chǎn)品的溶液的溫度可以在常溫至(甲基)丙烯酸吸收塔的上部溫度的范圍內(nèi)。例如， 包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液的溫度可以為15 70°C。步驟b中得到的并供應(yīng)到步驟a中的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液吸收在包含有機(jī)副產(chǎn) 品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的并在步驟a中得到的混合氣體中包含的(甲基)丙烯酸，從而 起到以水溶液狀態(tài)得到包含在該混合氣體中的(甲基)丙烯酸的作用。也就是說，將其用 作步驟a的(甲基)丙烯酸吸收溶劑。在將包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液用作(甲基)丙烯酸吸 收溶劑的情況下，與當(dāng)將水用作(甲基)丙烯酸吸收溶劑時(shí)相比，能夠顯著提高(甲基)丙 烯酸的吸收率。步驟b中得到的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中的有機(jī)副產(chǎn)品濃度可以為3 50%，優(yōu) 選3 20%。在步驟b中得到的包含蒸汽的氣體中包含沒有在步驟b中分離的有機(jī)副產(chǎn)品的情 況下，步驟b中得到的包含蒸汽的氣體中的有機(jī)副產(chǎn)品的濃度為0 lOOOppm，并且優(yōu)選為 0 500ppmo在步驟c中，將其中有機(jī)副產(chǎn)品幾乎被全部除去且包含水的氣體供給到(甲基) 丙烯酸的制備反應(yīng)步驟中，從而將其用于(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)中。因此，能夠防止出 現(xiàn)通過將其中沒有完全除去常規(guī)有機(jī)副產(chǎn)品且有機(jī)副產(chǎn)品的含量高的氣體供給到(甲基) 丙烯酸的制備反應(yīng)中由有機(jī)副產(chǎn)品引起的(甲基)丙烯酸制備反應(yīng)的工藝故障。此外，在(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)器中，在通過使用催化劑制備(甲基)丙烯 酸的過程中，在催化劑為使用過的情況下，需要蒸汽以進(jìn)行穩(wěn)定的操作。此時(shí)，在包含有機(jī) 副產(chǎn)品和蒸汽的氣體中，能夠?qū)⑵渲谐浞殖チ擞袡C(jī)副產(chǎn)品并包含蒸汽的氣體供給到(甲 基)丙烯酸的制備反應(yīng)器中。因此，就能夠節(jié)省加入到起始反應(yīng)器中的蒸汽型工序的數(shù)目。 此外，在反應(yīng)器中的催化劑中可能會(huì)出現(xiàn)熱點(diǎn)，也就是說其中溫度異常高或熱積聚相對(duì)較 高的點(diǎn)。能夠減少這種熱點(diǎn)從而改善催化劑的穩(wěn)定性并提高反應(yīng)產(chǎn)率。在反應(yīng)器中使選自丙烷、丙烯、異丁烯、叔丁烯、丁烷和(甲基)丙烯醛中的一種或 多種反應(yīng)試劑在催化劑存在下進(jìn)行氧化反應(yīng)而實(shí)施(甲基)丙烯酸的制備方法，并且在步 驟c中，將步驟b中得到的包含蒸汽的氣體供給到反應(yīng)器中?；诩尤氲椒磻?yīng)器中的總量，也即在步驟b中得到的加入到反應(yīng)器中的包括反應(yīng) 試劑和包含蒸汽的氣體的原料的含量，步驟b中得到的包含蒸汽的氣體(其被供給到反應(yīng) 器中以用在(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)中)中的蒸汽含量可以為7 15%。至于催化劑，可以使用在韓國注冊(cè) 專利第0349602和0378018號(hào)中披露的催化劑。例如，該催化劑可以為由下面通式I表示的催化劑，以制備作為不飽和醛實(shí)例的(甲基)丙烯醛。(通式1)MoaBibFecXdYeZfOg其中，X為選自Co和Ni中的一種或多種，Y為選自Li、Na、K、Rb、Cs和Tl中的一種或多種元素，Z 為選自 W、Be、Mg、S、Ca、Sr、Ba、Te、Se、Ce、Ge、Mn、Cr、Ag、Sb、Pb、As、B、P、Nb、 Cu、Cd、Sn、Al、Zr、Ti和Si中的一種或多種元素，以及A、b、c、d、e、f和g為元素的原子比，當(dāng)a為12，基于a，b = 0. 1 20，c = 0. 1 20，d = 0. 52 20，e = 0. 01 2以及f = 0 10，并且g為滿足各組分的原子價(jià)所需要
的氧原子數(shù)。此外，所述催化劑可以為由下面通式2表示的催化劑，以制備作為不飽和醛實(shí)例 的(甲基)丙烯醛。(通式2)MoaWbVcAdBeOx其中，Mo為鉬，W為鎢，以及V為釩，A為選自鐵、銅、鉍、鉻、錫、銻和鉀中的一種或多種元素，B為選自堿土金屬中的一種或多種元素，0 為氧a、b、c、d、e 禾Π χ 為 Mo、W、V、A、B 禾Π 0 的原子比，當(dāng) a 為 10 時(shí)，基于 a，b = 1. 5 4、c = 1 5、d= 1 4、e = 0 2，x為由其它元素的氧化態(tài)確定的值。在步驟d中，可以使用蒸餾法。在步驟a中得到的包含(甲基)丙烯酸的溶液中包含沒有在步驟a中分離的有機(jī) 副產(chǎn)品的情況下，在步驟d中，通過蒸餾法分離步驟a中得到的包含(甲基)丙烯酸的溶液 并得到包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液和(甲基)丙烯酸。所述(甲基)丙烯酸收集方法可以進(jìn)一步包括將步驟d中得到的包含有機(jī)副產(chǎn)品 的溶液供給到步驟a中，從而用作步驟a的(甲基)丙烯酸吸收溶劑。在步驟d中得到的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中包含沒有在步驟d中分離的(甲基) 丙烯酸的情況下，包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中的有機(jī)副產(chǎn)品的濃度可以為3 50%，以及(甲 基)丙烯酸的濃度可以為0 5%。在步驟d中，所述蒸餾法為共沸蒸餾法，其中，在該方法中使用其中供給了共沸 劑的共沸蒸餾塔，并且在通過使用共沸蒸餾法在步驟d中得到的(甲基)丙烯酸中包含 沒有在步驟d中分離的水、有機(jī)副產(chǎn)品和共沸劑的情況下，步驟d中得到的(甲基)丙烯 酸中水的濃度為0 1%，有機(jī)副產(chǎn)品的濃度可以為0 1%，以及共沸劑的濃度可以為 0 0. 05%。這里，優(yōu)選地，水和有機(jī)副產(chǎn)品的濃度可以為0 0. 1%、并且更優(yōu)選為0 0. 05%，并且共沸劑的濃度可以為0 0. 001%。所述(甲基)丙烯酸收集方法可以進(jìn)一步包括，在步驟d中，所述蒸餾法為共沸蒸 餾法，其中，在該方法中使用其中供給了共沸劑的共沸蒸餾塔，在步驟d中得到的包含有機(jī) 副產(chǎn)品的溶液中包含共沸劑的情況下，將來自共沸蒸餾塔中的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給 到分相器中以從包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中分離出共沸劑；并將來自分相器中的其中除去了共沸劑的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到步驟a以將該包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液用作步驟a的 (甲基)丙烯酸吸收溶劑。所述共沸蒸餾塔可以為其中包含填充劑的填充塔或各種通用多級(jí)塔。
板式塔(多孔板塔)可以用作共沸蒸餾塔，以及當(dāng)使用該板式塔時(shí)，可以向塔的上 部加入能夠與水一起形成共沸物的共沸劑以破壞(甲基)丙烯酸-水的共沸物以在塔的上 部得到水和共沸劑以及在塔的下部得到純(甲基)丙烯酸。用于共沸蒸餾塔的共沸劑可以為選自脂肪族化合物、芳香族化合物和鹵代烴中的 一種或多種溶劑。然而，并不限于此。所述分相器為用于分離彼此不互溶的液相的裝置，以及可以主要分為使用重力的 裝置和使用離心力的裝置。在使用重力的普通裝置中，排出口設(shè)置在其上下部，以及輕液體 可以通過其上部排出，以及較重液體可以通過其下部排出從而分離液相?？梢詫姆窒嗥髦信懦龅乃邪袡C(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到(甲基)丙烯酸吸收 塔，以及其中一些可能被廢棄。所述(甲基)丙烯酸收集方法可以進(jìn)一步包括將從分相器中分離的共沸劑供給到 共沸蒸餾塔中。在從分相器供給到步驟a中的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中，有機(jī)副產(chǎn)品的濃度可以 為3 50%。當(dāng)從分相器中排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中包含沒有被除去的共沸劑時(shí)，在溶 劑回收塔中將沒有被除去并包含在從分相器中排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中的共沸劑 除去后，可以將該包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到步驟a中。所述溶劑回收塔可以為其中包含填充劑的填充塔或者各種通用多級(jí)塔。所述溶劑回收塔可以為多級(jí)蒸餾塔，并且由于溶劑通常更輕，所以可以在塔的上 部收集溶劑。所述(甲基)丙烯酸收集方法可以進(jìn)一步包括將在溶劑回收塔中分離的共沸劑供 給到分相器中。所述(甲基)丙烯酸收集方法可以進(jìn)一步包括，當(dāng)在步驟d中得到的(甲基)丙 烯酸中包含高沸點(diǎn)雜質(zhì)時(shí)，將步驟d中得到的(甲基)丙烯酸供給到高沸點(diǎn)分離塔中以除 去高沸點(diǎn)雜質(zhì)。所述高沸點(diǎn)分離塔可以為其中包含填充劑的填充塔或各種通用多級(jí)塔。所述高沸點(diǎn)分離塔可以為普通的蒸餾塔，以及可以在塔的下部濃縮所述具有高沸 點(diǎn)的雜質(zhì)，然后排出，并且在塔的上部可以得到純(甲基)丙烯酸。在高沸點(diǎn)分離塔中分離的高沸點(diǎn)雜質(zhì)的實(shí)例可以包括丙烯酸二聚體、馬來酸、馬 來酸酐和聚合阻聚劑。所述(甲基)丙烯酸收集方法可以進(jìn)一步包括純化在高沸點(diǎn)分離塔中得到的粗制 丙烯酸的純化步驟。所述粗制丙烯酸表示為CAA (粗制丙烯酸)，并表示具有能夠合成丙烯 酸酯的純度的丙烯酸。通過純化步驟，能夠得到高純度的丙烯酸。高純度丙烯酸為HPAA(高純度丙烯酸)，與CAA相比，其為純化一次以上的高純度
女口
廣 PFt ο
在高沸點(diǎn)分離塔中得到的高沸點(diǎn)雜質(zhì)為廢油形式，以及可以引入到二聚體分離器 中以有效地設(shè)置工藝。在二聚體分離器中，丙烯酸二聚體等被部分分解成丙烯酸單體，然后收集，而殘余 物作為廢油焚燒掉。同時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的用于從在制備(甲基)丙烯酸的反應(yīng)器中產(chǎn)生的包含有機(jī)副 產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體中收集(甲基)丙烯酸的(甲基)丙烯酸收集裝 置包括(甲基)丙烯酸吸收塔，其與反應(yīng)器相連 以使從反應(yīng)器中排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品、 蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體與(甲基)丙烯酸吸收溶劑接觸，從而分離為包含有機(jī) 副產(chǎn)品和蒸汽的氣體和包含(甲基)丙烯酸的溶液；有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔，其與(甲基)丙 烯酸吸收塔相連以使從(甲基)丙烯酸吸收塔排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體與有機(jī) 副產(chǎn)品吸收溶劑接觸，從而分離為包含蒸汽的氣體和包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液；反應(yīng)氣體輸 送管，其連接有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔和反應(yīng)器并將從有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔排出的包含蒸汽的氣體 輸送至反應(yīng)器，使得包含蒸汽的氣體在反應(yīng)器中用作制備(甲基)丙烯酸的反應(yīng)氣體；(甲 基)丙烯酸分離裝置，其與(甲基)丙烯酸吸收塔連接，從(甲基)丙烯酸吸收塔排出的包 含(甲基)丙烯酸的溶液中分離并得到(甲基)丙烯酸。所述(甲基)丙烯酸收集裝置可以進(jìn)一步包括(甲基)丙烯酸吸收溶劑供應(yīng)管， 其連接有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔和(甲基)丙烯酸吸收塔，并將從有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔排出的包含 有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到(甲基)丙烯酸吸收塔中，使得包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液能夠用作 (甲基)丙烯酸吸收塔的(甲基)丙烯酸吸收溶劑。所述(甲基)丙烯酸收集裝置可以進(jìn)一步包括汽提塔，其設(shè)置在(甲基)丙烯酸 吸收塔和(甲基)丙烯酸分離裝置之間，并且當(dāng)從(甲基)丙烯酸吸收塔排出的包含(甲 基)丙烯酸的溶液中包含低沸點(diǎn)物質(zhì)時(shí)，將低沸點(diǎn)物質(zhì)從(甲基)丙烯酸吸收塔排出的包 含(甲基)丙烯酸的溶液中除去，以將包含(甲基)丙烯酸的溶液供給到(甲基)丙烯酸 分離裝置中。所述(甲基)丙烯酸分離裝置包括使用共沸劑的共沸蒸餾塔，以及當(dāng)從(甲基) 丙烯酸吸收塔排出的包含(甲基)丙烯酸的溶液中包含沒有在(甲基)丙烯酸吸收塔中分 離的有機(jī)副產(chǎn)品時(shí)，所述共沸吸收塔將從(甲基)丙烯酸吸收塔排出的包含(甲基)丙烯 酸的溶液分離為包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液和(甲基)丙烯酸。所述(甲基)丙烯酸收集裝置可以進(jìn)一步包括分相器，其與共沸蒸餾塔連接，以 及當(dāng)從共沸蒸餾塔排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中包含共沸蒸餾塔的共沸劑時(shí)，其從共沸 蒸餾塔排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中分離出共沸劑；和(甲基)丙烯酸吸收溶劑供應(yīng)管， 其連接分相器與(甲基)丙烯酸吸收塔，并將從分相器排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶劑供給 到(甲基)丙烯酸吸收塔中，從而將從分相器排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液用作(甲基) 丙烯酸吸收塔的(甲基)丙烯酸吸收溶劑。所述(甲基)丙烯酸收集裝置可以進(jìn)一步包括共沸劑供應(yīng)管，其連接分相器與共 沸蒸餾塔，并將從分相器排出的共沸劑供給到共沸蒸餾塔中。所述(甲基)丙烯酸收集裝置可以進(jìn)一步包括溶劑回收塔，其設(shè)置在分相器與 (甲基)丙烯酸吸收塔之間，以及當(dāng)從分相器排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中包含沒有在 分相器中除去的共沸劑時(shí)，其除去沒有被除去并包含在從分相器排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中的共沸劑，以將包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到(甲基)丙烯酸吸收塔中。所述(甲基)丙烯酸收集裝置可以進(jìn)一步包括共沸劑排出管，其連接溶劑回收塔 與分相器，并將從溶劑回收塔分離的共沸劑供給到分相器中。所述(甲基)丙烯酸收集裝置可以進(jìn)一步包括高沸點(diǎn)分離塔，其與(甲基)丙烯 酸分離裝置連接，以及當(dāng)從(甲基)丙烯酸分離裝置排出的(甲基)丙烯酸中包含高沸點(diǎn) 雜質(zhì)時(shí)，所述高沸點(diǎn)分離塔從(甲基)丙烯酸分離裝置排出的(甲基)丙烯酸中除去高沸 點(diǎn)雜質(zhì)。在下文中，參照附圖將詳細(xì)地描述本發(fā)明。在反應(yīng)器(沒有顯示)中進(jìn)行丙烯酸的制備反應(yīng)。也就是說，在反應(yīng)器中選自丙 烷、丙烯、異丁烯、丙烯醛中的一種或多種反應(yīng)試劑能夠進(jìn)行氣相催化氧化反應(yīng)得到丙烯 酸。在使用本發(fā)明的方法制備丙烯酸的情況下，在反應(yīng)器的下部得到混合氣體，其包含丙 烯酸；未反應(yīng)的丙烷、丙烯、異丁烯和/或丙烯醛；惰性氣體；二氧化碳；蒸汽；和多種反應(yīng) 的有機(jī)副產(chǎn)品。這里，混合氣體中包含的有機(jī)副產(chǎn)品的類型可以為多種，但是在下文中將以 有機(jī)副產(chǎn)品為乙酸為實(shí)例進(jìn)行描述，但并不限于此。如上所述，參照附圖1將描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的收集丙烯酸的方法， 其中從丙烯酸制備反應(yīng)中產(chǎn)生的混合氣體1中收集丙烯酸。如圖1所示，將在丙烯酸的制備反應(yīng)中產(chǎn)生的混合氣體1從反應(yīng)器排出，以將其供 給到丙烯酸吸收塔101的塔的下部。這里，將第一吸收溶劑通過設(shè)置在丙烯酸吸收塔101的上部的第一吸收溶劑輸入 管14供給到丙烯酸吸收塔101中。經(jīng)第一溶劑輸入管14供給到丙烯酸吸收塔101中的第一吸收溶劑為從乙酸吸收 塔102排出的，為經(jīng)包含乙酸的水溶液輸送管13 (即，(甲基)丙烯酸吸收溶劑供應(yīng)管)輸 送的包含乙酸的水溶液；和從包含乙酸的水溶液和/或分相器105中排出的，且經(jīng)包含乙酸 水溶液輸送管11 (其為另一(甲基)丙烯酸吸收溶劑供應(yīng)管)輸送，以及所述第一吸收溶 劑的乙酸濃度可以為3%以上。因此，當(dāng)經(jīng)第一吸收溶劑輸入管14供給的包含乙酸的第一吸收溶劑和混合氣體1 在丙烯酸吸收塔101的內(nèi)部彼此相遇時(shí)，在混合氣體1中包含的丙烯酸就會(huì)被包含乙酸的 第一吸收溶劑吸收，從而以水溶液的形式排出，也就是說，以包含丙烯酸的水溶液的形式經(jīng) 丙烯酸吸收塔101的塔下部排出。此外，由于包含乙酸的第一吸收溶劑中吸收了混合氣體1中包含的丙烯酸，所以 除去了混合氣體中包含的丙烯酸，但是包含多種其它氣體和作為有機(jī)副產(chǎn)品的乙酸的混合 氣體經(jīng)設(shè)置在丙烯酸吸收塔101的塔上部的排出管15排出。從排出管15排出的氣體中的一部分氣體經(jīng)廢氣排出管排至焚燒爐(未顯示)，在 收集廢氣熱量后排出。另一部分氣體經(jīng)氣體輸入管16供給到乙酸吸收塔102中。當(dāng)將加入至乙酸吸收塔102的氣體和供給乙酸吸收塔102內(nèi)部的處理水12在乙 酸吸收塔102中彼此相遇時(shí)，在經(jīng)輸入管16供給到乙酸吸收塔102中的氣體中包含的乙酸 被吸收到處理水12中，然后以水溶液的形式排出，也就是說，經(jīng)乙酸吸收塔102的塔下部以 包含乙酸的水溶液的形式排出。如上所述，所述包含乙酸的水溶液經(jīng)包含乙酸的水溶液輸送管13被用作丙烯酸吸收塔101的包含乙酸的第一吸收溶劑。這里，經(jīng)氣體輸送管16輸送到乙酸吸收塔102中的氣體中可以包含沒有被丙烯酸 吸收塔101中的包含乙酸的第一吸收溶劑吸收的丙烯酸，以及在該情況下，其可以在乙酸 吸收塔102的內(nèi)部與乙酸一起被處理水12吸收。因此，在乙酸吸收塔102的塔下部經(jīng)包含 乙酸的水溶液輸送管13排出的包含乙酸的水溶液會(huì)包含部分丙烯酸。
此外，由于經(jīng)氣體輸入管16輸入至乙酸吸收塔102的氣體中的乙酸在乙酸吸收塔 102的內(nèi)部被處理水12吸收并除去，所以其中幾乎不包含乙酸的氣體經(jīng)氣體循環(huán)管18(其 為在乙酸吸收塔102的塔上部的反應(yīng)氣體輸送管)排出。所述氣體循環(huán)管18將該氣體供 給到反應(yīng)器中使得該氣體能夠用在在反應(yīng)器中進(jìn)行的丙烯酸制備反應(yīng)中。同時(shí)，將經(jīng)丙烯酸吸收塔101的塔下部排出的包含丙烯酸的水溶液經(jīng)汽提塔輸入 管2輸入至汽提塔103中。在汽提塔103中，除去包含在輸入至汽提塔103中的包含丙烯 酸的水溶液中的低沸點(diǎn)物質(zhì)。這里，包含丙烯酸的水溶液中包含的低沸點(diǎn)物質(zhì)可以為丙烯 醛。將其中除去了低沸點(diǎn)物質(zhì)的包含丙烯酸的水溶液從汽提塔103中排出，并經(jīng)共沸 蒸餾塔輸入管3輸入至共沸蒸餾塔104中。由于輸入至共沸蒸餾塔104中的含有丙烯酸的水溶液是在共沸蒸餾塔104的共沸 劑的存在下蒸餾的，因此經(jīng)共沸蒸餾塔104的塔上部排出含有共沸劑、水和乙酸的溶液，而 經(jīng)共沸蒸餾塔104的塔下部排出幾乎不含水、乙酸和共沸劑的高濃度丙烯酸。這里，將經(jīng)共沸蒸餾塔104的塔上部排出的包含共沸劑、水和乙酸的溶液經(jīng)分相 器輸入管4輸入至分相器105中。輸入至分相器105中的溶液被分離為包含共沸劑的有機(jī)層和包含乙酸的水層，這 里，將所述有機(jī)層經(jīng)回流管6 (其為共沸劑供應(yīng)管)輸入至共沸蒸餾塔104中，而將包含乙 酸的水層排出至分相器排出管7。排出至分相器排出管7的包含乙酸的水溶液的一部分經(jīng) 廢水處理管8進(jìn)行廢水處理，而將其另一部分經(jīng)包含乙酸的水溶液輸送管11供給到丙烯酸 吸收塔101中，并再次用作包含乙酸的第一吸收溶劑。此外，將從共沸蒸餾塔104的下部排出的幾乎不包含水、乙酸和共沸劑的高濃度 丙烯酸經(jīng)高沸點(diǎn)分離塔輸送管5輸入至高沸點(diǎn)分離塔107中。輸入至高沸點(diǎn)分離塔107的高濃度丙烯酸被分離為粗制丙烯酸9和高沸點(diǎn)雜質(zhì) 10，所述粗制丙烯酸9被從高沸點(diǎn)分離塔107排至高沸點(diǎn)分離塔107的上部，所述高沸點(diǎn)雜 質(zhì)為廢油形式并被排至高沸點(diǎn)分離塔107的塔下部。這里，所述粗制丙烯酸9可以進(jìn)行額外的深度純化工藝以制備高純度的丙烯酸， 而高沸點(diǎn)雜質(zhì)10可以被引入到二聚體分離器(未顯示)以使有效設(shè)置該工藝。同時(shí)，在根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的丙烯酸收集方法中，當(dāng)從分相器105排出 的包含乙酸的水溶液中包含共沸劑時(shí)，除了在溶劑回收塔106中將其過濾一次以上，并且 僅將過濾出的共沸劑回收至分相器105中以外，收集裝置的配置與第一實(shí)施方式的配置相 同。因此，在下文中將不再贅述與第一實(shí)施方式相同的配置。如圖2所示，將經(jīng)分相器輸入管4輸入至分相器105中的溶液被分離為包含共沸 劑的有機(jī)層和包含乙酸的水層，并且這里，將有機(jī)層經(jīng)回流管6輸入至共沸蒸餾塔104中， 以及將包含乙酸的水層經(jīng)溶劑回收塔輸入管7a輸入至溶劑回收塔106中。
當(dāng)在經(jīng)溶劑回收塔輸入管7a輸入至溶劑回收塔106中的包含乙酸的水溶液中包 含共沸劑時(shí)，將共沸劑排至溶劑回收塔106的塔上部，并經(jīng)溶劑排出管7b(即，共沸劑排出 管)返回至分相器105中，而經(jīng)溶劑回收塔106的塔下部的排出管7c排出其中完全除去了 共沸劑的包含乙酸的水溶液。接著，以與第一實(shí)施方式相同的方式使排至排出管7c的包含 乙酸的水溶液的一部分經(jīng)廢水處理管8進(jìn)行廢水處理，而其另一部分經(jīng)包含乙酸的水溶液 輸送管11供給到丙烯酸吸收塔101中并再次用作包含乙酸的第一吸收溶劑。實(shí)施方式在下文中，參照實(shí)施例將更加詳細(xì)地描述本發(fā)明，但是本發(fā)明并不限于此。實(shí)施例1 使用甲苯的共沸蒸餾(丙烯酸水溶液中的乙酸濃度為2. 44% )通過用水吸收經(jīng)由丙烯氧化反應(yīng)器得到的丙烯酸混合氣體得到 丙烯酸水溶液 (丙烯酸65wt%、乙酸2. 44wt%和水32. 5wt% )，使所述丙烯酸水溶液在具有37層塔板和 直徑為50mm的多孔板塔上進(jìn)行共沸蒸餾。丙烯酸原料供給塔板為第15塔板的中心部分， 并在第2塔板處加入甲苯作為共沸劑。當(dāng)進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為塔上部的溫度為 40.5°C，塔下部的溫度為97°C，塔上部的壓力為110托，塔下部的壓力為150托，進(jìn)料速率 為6. 5g/min,甲苯輸入速率為14. 2g/min。在塔的下部得到的丙烯酸包含98. 2wt%的丙烯 酸、136ppm的乙酸、557ppm的水和5ppm的甲苯。在塔上部得到的蒸餾溶液的水層的組成為 6. 乙酸和1. 3wt%的丙烯酸。實(shí)施例2 使用甲苯的共沸蒸餾(丙烯酸水溶液中的乙酸濃度為3. 7% )除了丙烯酸水溶液(其被加入至實(shí)施例1中的共沸蒸餾塔中)的乙酸濃度為 3. 7%之外，實(shí)施與實(shí)施例1相同的操作。當(dāng)進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)為塔上部的溫度為 41°C、塔下部的溫度為97°C、塔上部的壓力為110托、塔下部的壓力為150托、進(jìn)料速率為 6. 5g/min、甲苯的輸入速率為14. 2g/min。在塔的下部得到的丙烯酸包含98. 2wt%的丙烯 酸、250ppm的乙酸、400ppm的水和4ppm的甲苯。在塔上部得到的蒸餾溶液的水層的組成為 9. 乙酸和0. 8wt%的丙烯酸。實(shí)施例3 丙烯酸吸收塔乙酸汽提將包含在丙烯氧化反應(yīng)器中產(chǎn)生的丙烯酸的產(chǎn)物氣體以145L/min的流速引入至 丙烯酸吸收塔的下部，在丙烯酸吸收塔中填充有絲網(wǎng)波紋填料，并且其內(nèi)徑為70mm，高度為 1050mm。在丙烯酸吸收塔的上部，9%乙酸水溶液以16g/min的速率以噴霧的方式噴霧用作 丙烯酸吸收溶劑。乙酸水溶液的濃度根據(jù)共沸蒸餾塔的上部冷凝液的乙酸濃度和排至乙酸 吸收塔的下部的乙酸水溶液的乙酸濃度設(shè)定?？刂票┧嵛账纳喜繙囟葹?4°C，以及 在該溫度時(shí)，將其中濕氣飽和的氣體排至丙烯酸吸收塔的上部。此時(shí)，汽提至丙烯酸吸收塔 上部的乙酸的量為其中作為丙烯酸吸收溶劑加入到丙烯酸吸收塔的乙酸水溶液中包含的 69%的乙酸被除去的水平，排至丙烯酸吸收塔上部的氣體中的乙酸濃度為2500ppmv。實(shí)施例4 丙烯酸吸收塔乙酸汽提除了乙酸水溶液(其供給到實(shí)施例3中的丙烯酸吸收塔的上部)的濃度為12%之 夕卜，實(shí)施與實(shí)施例3相同的操作。此時(shí)，汽提至丙烯酸吸收塔上部的乙酸的量為其中作為丙 烯酸吸收溶劑加入到丙烯酸吸收塔的乙酸水溶液中包含的67%的乙酸被除去的水平，排至 丙烯酸吸收塔上部的氣體中的乙酸濃度為3200ppmv。實(shí)施例5 乙酸吸收塔中乙酸的去除
通過乙酸吸收塔從丙烯酸吸收塔上部排出的一部分氣體中除去乙酸，并將不含乙酸的氣體循環(huán)至反應(yīng)器中。其中填充有絲網(wǎng)波紋填料且內(nèi)徑為70mm、高度為1050mm的吸收 塔用作乙酸吸收塔。將包含64°C的飽和蒸汽的N2氣體以70L/min的速率引入至乙酸吸收 塔的下部，其中在所述蒸汽中乙酸的濃度為2500ppmv，以及為了吸收乙酸，以噴霧的方式以 15g/min的速率在乙酸吸收塔的上部噴霧處理水。將所述乙酸吸收塔的塔上部的溫度保持 在63°C。此時(shí)，排至乙酸吸收塔上部的氣體中的乙酸濃度為320ppmv，以及其濃度為其中作 為丙烯酸吸收溶劑加入到丙烯酸吸收塔的乙酸水溶液中包含的88%的乙酸被除去的水平。實(shí)施例6 乙酸吸收塔中乙酸的去除除了處理水(其被供給到實(shí)施例5中的乙酸吸收塔的上部)的流速為20g/min 之外，實(shí)施與實(shí)施例5相同的操作。此時(shí)，排至乙酸吸收塔上部的氣體中的乙酸濃度為 230ppmv，以及其濃度為其中作為丙烯酸吸收溶劑加入到丙烯酸吸收塔的乙酸水溶液中包 含的91 %的乙酸被除去的水平。實(shí)施例7 乙酸吸收塔中乙酸的去除除了氣體(其被引入至實(shí)施例5中的乙酸吸收塔上部)中的乙酸濃度增加至 3200ppmv,以及供給到乙酸吸收塔上部的處理水的流速為15g/min之外，實(shí)施與實(shí)施例5相 同的操作。此時(shí)，排至乙酸吸收塔上部的氣體中的乙酸濃度為270ppmv，以及其濃度為其中 作為丙烯酸吸收溶劑加入到丙烯酸吸收塔的乙酸水溶液中包含的91%的乙酸被除去的水平。實(shí)施例8 乙酸吸收塔中乙酸的去除除了氣體(其被引入至實(shí)施例5中的乙酸吸收塔的上部)中的乙酸濃度增加至 3200ppmv,以及供給到乙酸吸收塔上部的處理水的流速為20g/min之外，實(shí)施與實(shí)施例5相 同的操作。此時(shí)，排至乙酸吸收塔上部的氣體中的乙酸濃度為220ppmv，以及其濃度為其中 作為丙烯酸吸收溶劑加入到丙烯酸吸收塔的乙酸水溶液中包含的93%的乙酸被除去的水平。實(shí)施例9 丙烯的氧化反應(yīng)至于用于丙烯氧化反應(yīng)的固定床管式反應(yīng)器，使用反應(yīng)器的接觸管內(nèi)徑為26mm 以及接觸管的管壁厚度為2mm的固定床管式反應(yīng)器。在固定床管式反應(yīng)器的接觸管中進(jìn)行催化劑的填充，使得從反應(yīng)氣體的入口依次 填充尺寸為755mm的非活性物質(zhì)層(氧化鋁)、尺寸為3000mm的第一階段催化劑、尺寸為 2000mm的非活性物質(zhì)層，以及尺寸為3000mm的第二階段催化劑。這里，作為第一階段催化劑，使用了基于鉬(Mo)和鉍(Bi)的韓國注冊(cè)專利第 0349602號(hào)的催化劑)。作為第二階段催化劑，使用了基于鉬(Mo)和釩(V)的韓國注冊(cè)專 利第0378018號(hào)的催化劑。此外，在固定床管式反應(yīng)器的情況下，由于固定床管式反應(yīng)器的接觸管中的熱傳 導(dǎo)保護(hù)管被安裝在接觸管的中間，因此，配置該管以使得可測量反應(yīng)器整個(gè)區(qū)域的溫度。配 置接觸管的外壁溫度以使得能夠根據(jù)經(jīng)由熔融和循環(huán)鹽的步驟獨(dú)立地對(duì)其進(jìn)行控制，因而 經(jīng)由熔融鹽的循環(huán)可以恒定地保持接觸管的溫度，并將包含原料的反應(yīng)氣體經(jīng)反應(yīng)器下部 輸入至反應(yīng)器的接觸管中。這里，在輸入至接觸管中的反應(yīng)氣體被輸送至反應(yīng)器中之前，通過預(yù)熱裝置充分加熱反應(yīng)氣體而增加其溫度，然后將其輸送至反應(yīng)器中。反應(yīng)氣體中的丙烯濃度為7. 5%, O2的濃度為14. 8%, 02/C3的摩爾比為1. 97，第 一階段和第二階段催化劑的空速分別保持在ueohr—1* HOOhr—1。此時(shí)，第一階段反應(yīng)器 的外壁溫度為300 310°C，以及第二階段反應(yīng)器的外壁溫度為260 270°C。所有的條件都彼此相同，在其中混合了包含蒸汽(其被排出至實(shí)施例8中的乙 酸吸收塔的上部)的氣體的反應(yīng)氣體中，當(dāng)反應(yīng)氣體中的濕氣濃度為7. 5%時(shí)，第一階段 催化劑的熱點(diǎn)溫度為383°C，第二階段催化劑的熱點(diǎn)溫度為327°C，以及丙烯酸的產(chǎn)率為 84. 7%。實(shí)施例10 丙烯的氧化反應(yīng)除了在其中混合了包含蒸汽(其被排出至實(shí)施例8中的乙酸吸收塔的上部)的氣 體的反應(yīng)氣體中，反應(yīng)氣體中的濕氣濃度為10%之外，實(shí)施與實(shí)施例9相同的步驟。因此， 第一階段催化劑的熱點(diǎn)溫度為373°C，第二催化劑的熱點(diǎn)溫度為323°C，以及丙烯酸的產(chǎn)率 提高至85. 3%0如上所述，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液被用作吸收溶劑(其用于以包 含(甲基)丙烯酸的溶液的形式得到在包含有機(jī)副產(chǎn)品和(甲基)丙烯酸的混合氣體中包 含的(甲基)丙烯酸)時(shí)，可以看出(甲基)丙烯酸的產(chǎn)率提高。此外，在包含在包含有機(jī)副產(chǎn)品的氣體中的有機(jī)副產(chǎn)品被充分去除之后，將其供 給到其中進(jìn)行(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)的反應(yīng)器中以參與(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)。 因此，當(dāng)將其中沒有充分除去常規(guī)有機(jī)副產(chǎn)品的氣體供給到反應(yīng)器中時(shí)，防止出現(xiàn)由包含 在氣體中的有機(jī)副產(chǎn)品引起的工藝問題。此外，在(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)器中，在使用催化劑制備(甲基)丙烯酸的過 程中，當(dāng)為用過的催化劑時(shí)，為了進(jìn)行穩(wěn)定的操作需要濕氣。此時(shí)，在包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸 汽的氣體中，充分除去有機(jī)副產(chǎn)品，以及由于能夠?qū)瑵駳獾臍怏w供給到(甲基)丙烯酸 的制備反應(yīng)器中，因而可以節(jié)省向起始反應(yīng)器中加入的蒸汽形式的處理水。此外，在反應(yīng)器 的催化劑中，可能出現(xiàn)其中溫度異常高或熱積聚相對(duì)較高的點(diǎn)，也就是說，熱點(diǎn)。能夠減少 這種熱點(diǎn)，從而提高催化劑的穩(wěn)定性并增加反應(yīng)產(chǎn)率。
權(quán)利要求
一種(甲基)丙烯酸收集方法，其用于從在(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)中產(chǎn)生的包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體中收集(甲基)丙烯酸，所述方法包括如下步驟a)使包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體與(甲基)丙烯酸吸收溶劑接觸以得到包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體和包含(甲基)丙烯酸的溶液，同時(shí)使該氣體與包含(甲基)丙烯酸的溶液相互分離；b)使步驟a中得到的包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體與有機(jī)副產(chǎn)品吸收溶劑接觸以得到包含蒸汽的氣體和包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液，同時(shí)使該氣體和包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液相互分離；c)將步驟b中得到的包含蒸汽的氣體供給到(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)中；和d)從在步驟a中得到的包含(甲基)丙烯酸的溶液中得到(甲基)丙烯酸，同時(shí)使(甲基)丙烯酸與包含(甲基)丙烯酸的溶液相互分離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(甲基)丙烯酸收集方法，其中，當(dāng)步驟a中得到的包含丙烯 酸的溶液中包含低沸點(diǎn)物質(zhì)時(shí)，在將步驟a中得到的包含(甲基)丙烯酸的溶液供給到汽 提塔中除去低沸點(diǎn)物質(zhì)后，將步驟a中得到的包含(甲基)丙烯酸的溶液供給到步驟d。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(甲基)丙烯酸收集方法，其進(jìn)一步包括將步驟b中得到的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到步驟a從而用作步驟a的(甲基)丙 烯酸吸收溶劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(甲基)丙烯酸收集方法，其中，步驟b中得到的包含有機(jī)副 產(chǎn)品的溶液中的有機(jī)副產(chǎn)品的濃度為3 50%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(甲基)丙烯酸收集方法，其中，當(dāng)步驟b中得到的包含蒸汽 的氣體中包含沒有在步驟b中分離的有機(jī)副產(chǎn)品時(shí)，步驟b中得到的包含蒸汽的氣體中的 有機(jī)副產(chǎn)品濃度為0 lOOOppmv。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(甲基)丙烯酸收集方法，其中，(甲基)丙烯酸的制備方法 是在反應(yīng)器中進(jìn)行的，其中使選自丙烷、丙烯、異丁烯、叔丁烯、丁烷和(甲基)丙烯醛中的 一種或多種反應(yīng)試劑在催化劑存在下進(jìn)行氧化反應(yīng)，以及在步驟c中，將步驟b中得到的包 含蒸汽的氣體供給到反應(yīng)器中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(甲基)丙烯酸收集方法，其中，在步驟a中得到的包含(甲 基)丙烯酸的溶液中包含沒有在步驟a中分離的有機(jī)副產(chǎn)品的情況下，在步驟d中，通過蒸 餾法分離步驟a中得到的包含(甲基)丙烯酸的溶液并得到包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液和(甲 基)丙烯酸。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的(甲基)丙烯酸收集方法，其進(jìn)一步包括將步驟d中得到的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到步驟a中，從而用作步驟a的(甲基) 丙烯酸吸收溶劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的(甲基)丙烯酸收集方法，其進(jìn)一步包括在步驟d中，所述蒸餾法為共沸蒸餾法，其中，在該方法中使用其中供給共沸劑的共沸 蒸餾塔，在步驟d中得到的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中包含共沸劑的情況下，將來自共沸蒸餾塔中的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到分相器中以從包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中分離出共沸劑；以及將其中從分相器中除去了共沸劑的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到步驟a中以將包含 有機(jī)副產(chǎn)品的溶液用作步驟a的(甲基)丙烯酸吸收溶劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的(甲基)丙烯酸收集方法，其中，當(dāng)從分相器中排出的包含 有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中包含沒有被除去的共沸劑時(shí)，在溶劑回收塔中除去沒有被除去并包含 在從分相器中排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中的共沸劑后，將包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給 到步驟a中。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的(甲基)丙烯酸收集方法，其進(jìn)一步包括當(dāng)步驟d中得到的(甲基)丙烯酸包含高沸點(diǎn)雜質(zhì)時(shí)，將步驟d中得到的(甲基)丙 烯酸供給到高沸點(diǎn)分離塔中以除去高沸點(diǎn)雜質(zhì)。
12.—種(甲基)丙烯酸收集裝置，其用于從在(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)中產(chǎn)生的包 含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體中收集(甲基)丙烯酸，其中，所述(甲 基)丙烯酸收集裝置包括(甲基)丙烯酸吸收塔，其與反應(yīng)器相連以使從反應(yīng)器中排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽 和(甲基)丙烯酸的混合氣體與(甲基)丙烯酸吸收溶劑接觸從而分離為包含有機(jī)副產(chǎn)品 和蒸汽的氣體和包含(甲基)丙烯酸的溶液；有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔，其與(甲基)丙烯酸吸收塔相連以使從(甲基)丙烯酸吸收塔排 出的包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體與有機(jī)副產(chǎn)品吸收溶劑接觸從而分離為包含蒸汽的氣 體和包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液；反應(yīng)氣體輸送管，其連接有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔和反應(yīng)器并將從有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔排出的 包含蒸汽的氣體輸送至反應(yīng)器，使得包含蒸汽的氣體在反應(yīng)器中用作制備(甲基)丙烯酸 的反應(yīng)氣體；和(甲基)丙烯酸分離裝置，其與(甲基)丙烯酸吸收塔連接，從(甲基)丙烯酸吸收塔 排出的包含(甲基)丙烯酸的溶液中分離并得到(甲基)丙烯酸。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的(甲基)丙烯酸收集裝置，其進(jìn)一步包括(甲基)丙烯酸吸收溶劑供應(yīng)管，其連接有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔和(甲基)丙烯酸吸收塔， 并將從有機(jī)副產(chǎn)品吸收塔排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到(甲基)丙烯酸吸收塔中， 使得包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液能夠用作(甲基)丙烯酸吸收塔的(甲基)丙烯酸吸收溶劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的(甲基)丙烯酸收集裝置，其進(jìn)一步包括汽提塔，其設(shè)置在(甲基)丙烯酸吸收塔和(甲基)丙烯酸分離裝置之間，并且當(dāng)從 (甲基)丙烯酸吸收塔排出的包含(甲基)丙烯酸的溶液包含低沸點(diǎn)物質(zhì)時(shí)，從(甲基)丙 烯酸吸收塔排出的包含(甲基)丙烯酸的溶液中除去低沸點(diǎn)物質(zhì)以將包含(甲基)丙烯酸 的溶液供給到(甲基)丙烯酸分離裝置中。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的(甲基)丙烯酸收集裝置，其中，所述(甲基)丙烯酸分 離裝置包括使用共沸劑的共沸蒸餾塔，并且在當(dāng)從(甲基)丙烯酸吸收塔排出的包含(甲 基)丙烯酸的溶液包含沒有在(甲基)丙烯酸吸收塔中分離的有機(jī)副產(chǎn)品時(shí)，所述共沸吸 收塔將從(甲基)丙烯酸吸收塔排出的包含(甲基)丙烯酸的溶液分離為包含有機(jī)副產(chǎn)品 的溶液和(甲基)丙烯酸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的(甲基)丙烯酸收集裝置，其進(jìn)一步包括分相器，其與共沸蒸餾塔連接，并且在當(dāng)從共沸蒸餾塔排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液 中包含共沸蒸餾塔的共沸劑時(shí)，其從共沸蒸餾塔排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中分離出共 沸劑；和(甲基)丙烯酸吸收溶劑供應(yīng)管，其連接分相器與(甲基)丙烯酸吸收塔，并將從分相 器排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到(甲基)丙烯酸吸收塔中，從而將從分相器排出的 包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液用作(甲基)丙烯酸吸收塔的(甲基)丙烯酸吸收溶劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的(甲基)丙烯酸收集裝置，其進(jìn)一步包括溶劑回收塔，其設(shè)置在分相器與(甲基)丙烯酸吸收塔之間，并且當(dāng)從分相器排出的 包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中包含沒有在分相器中除去的共沸劑時(shí)，其除去沒有被除去并包含 在從分相器排出的包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液中的共沸劑，以將包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液供給到 (甲基)丙烯酸吸收塔。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的(甲基)丙烯酸收集裝置，其進(jìn)一步包括高沸點(diǎn)分離塔，其與(甲基)丙烯酸分離裝置連接，并且當(dāng)從(甲基)丙烯酸分離裝置 排出的(甲基)丙烯酸包含高沸點(diǎn)雜質(zhì)時(shí)，所述高沸點(diǎn)分離塔從(甲基)丙烯酸分離裝置 排出的(甲基)丙烯酸中除去高沸點(diǎn)雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種(甲基)丙烯酸收集方法和(甲基)丙烯酸收集裝置，所述(甲基)丙烯酸收集方法用于從在(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)中產(chǎn)生的包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體中收集(甲基)丙烯酸，包括如下步驟a)使包含有機(jī)副產(chǎn)品、蒸汽和(甲基)丙烯酸的混合氣體與(甲基)丙烯酸吸收溶劑接觸以得到包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體和包含(甲基)丙烯酸的溶液，同時(shí)使該氣體與包含(甲基)丙烯酸的溶液相互分離；b)使步驟a中得到的包含有機(jī)副產(chǎn)品和蒸汽的氣體與有機(jī)副產(chǎn)品吸收溶劑接觸以得到包含蒸汽的氣體和包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液，同時(shí)使該氣體和包含有機(jī)副產(chǎn)品的溶液相互分離；c)將步驟b中得到的包含蒸汽的氣體供給到(甲基)丙烯酸的制備反應(yīng)中；和d)從在步驟a中得到的包含(甲基)丙烯酸的溶液中得到(甲基)丙烯酸，同時(shí)使(甲基)丙烯酸與包含(甲基)丙烯酸的溶液相互分離。
文檔編號(hào)C07C57/07GK101835736SQ200880113059
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2008年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者張楨訓(xùn), 樸圣圭, 河炅秀, 白世元, 禹東炫, 金榮培, 高準(zhǔn)錫 申請(qǐng)人:Lg化學(xué)株式會(huì)社