的相中的提取溶液,而通過提取塔的下部出口獲得在相 對重的相中的提余液。
[0058] 下面,參照附圖,將詳細(xì)解釋本發(fā)明特定的實施方式,從而使本領(lǐng)域中的普通人員 的可以容易地對其進(jìn)行實踐。然而,本發(fā)明可以實施為各種形式,而不限于這些實施例。
[0059] 同時,在對連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法的研究,可以確認(rèn),之前公開的通過共 沸蒸餾回收(甲基)丙烯酸的方法在蒸餾過程中消耗了大量的能量,并且由于在蒸餾過程 中因(甲基)丙烯酸的聚合的聚合物的生成而降低了工藝穩(wěn)定性。
[0060] 因此,作為連續(xù)研究的結(jié)果,本發(fā)明人證實,如果如圖1所示,在(甲基)丙烯酸吸 收工序和蒸餾工序之間引入(甲基)丙烯酸的提取工序,則可顯著降低蒸餾工序的運(yùn)行負(fù) 荷。此外,可以確認(rèn),如果將提取工序的提余液供給到(甲基)丙烯酸吸收塔的特定點處,并 同時控制提取過程中提取溶劑與(甲基)丙烯酸水溶液的重量比,則可顯著降低參比(甲 基)丙烯酸的回收速率的能量消耗,并能夠使連續(xù)工藝的運(yùn)行更穩(wěn)定。
[0061] I.連續(xù)回收(甲基)丙燔酸的方法
[0062] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,提供了一種連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法,包括:
[0063] 吸收工序,其中,使通過(甲基)丙烯酸的合成反應(yīng)生成的包括(甲基)丙烯酸、 有機(jī)副產(chǎn)物和蒸汽的混合氣體與水接觸,以獲得(甲基)丙烯酸水溶液;
[0064] 提取工序,其中,在提取塔中使通過所述吸收工序獲得的(甲基)丙烯酸水溶液與 提取溶劑接觸,以獲得(甲基)丙烯酸提取溶液和提余液;和
[0065] 蒸餾工序,其中,對通過所述提取工序得到的包括(甲基)丙烯酸提取溶液的進(jìn)料 進(jìn)行蒸餾,以獲得(甲基)丙烯酸,
[0066] 其中,將通過提取工序得到的提余液供給到對應(yīng)于距離(甲基)丙烯酸吸收塔的 最上部10至30 %的至少一個點處,并且
[0067] 所述提取溶劑與供給到提取塔的(甲基)丙烯酸水溶液的重量比大于0. 3且小于 1. 0〇
[0068] 下面,參考圖1,將對可包括在本發(fā)明的實施方式中的每個步驟進(jìn)行說明。
[0069] (吸收工序)
[0070] 吸收工序是用于獲得(甲基)丙烯酸水溶液的工藝,并且它可以通過使通過(甲 基)丙烯酸的合成反應(yīng)得到的含有(甲基)丙烯酸的混合氣體與包括水的吸收溶劑接觸來 進(jìn)行。
[0071] 作為一個非限制性的實例,(甲基)丙烯酸的合成反應(yīng)可在氣相催化劑存在下通 過選自丙烷、丙烯、丁烷、異丁烯和(甲基)丙烯醛中的至少一種化合物的氧化反應(yīng)來進(jìn)行。 此處,氣相氧化反應(yīng)可以使用一個常規(guī)結(jié)構(gòu)的氣相氧化反應(yīng)器并在常規(guī)的反應(yīng)條件下進(jìn) 行。作為用于氣相氧化反應(yīng)的催化劑,可以使用普通的催化劑,并且例如,可以使用在韓國 注冊專利第0349602號和第037818號中提出的催化劑。在由氣相氧化反應(yīng)生成的含有(甲 基)丙烯酸的混合氣體中,除了期望的產(chǎn)物(甲基)丙烯酸之外,也可能包括未反應(yīng)的原料 化合物、中間體(甲基)丙烯醛、惰性氣體、二氧化碳、蒸汽以及各種有機(jī)副產(chǎn)物(乙酸、輕 餾分、重質(zhì)等)。
[0072] 進(jìn)一步地,參考圖1,可通過向(甲基)丙烯酸吸收塔(100)供給含有(甲基)丙 烯酸的混合氣體(1)以使其與包括水的吸收溶劑接觸來獲得(甲基)丙烯酸水溶液。
[0073] 這里,(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的種類可考慮混合氣體(1)與吸收溶劑的接 觸效率等來確定。作為非限制性的實例,(甲基)丙烯酸吸收塔(100)可以是填充塔式塔 或多級盤式塔。在填充塔內(nèi),可以應(yīng)用如拉西環(huán)、鮑爾環(huán)、鞍形填充物、紗網(wǎng)、結(jié)構(gòu)填料等的 填充物。
[0074] 另外,考慮到吸收工序的效率,該混合氣體(1)可以供給到吸收塔(100)的下部, 并且將包括水的溶劑供給到吸收塔(100)的上部。
[0075] 吸收溶劑可包括水,如自來水、去離子水等,并且其可以包括從其他工藝引入的再 生工藝用水(例如,循環(huán)來自提取工序和/或蒸餾工序的水相)。另外,在吸收溶劑中,可包 括從其他步驟引入的痕量有機(jī)副產(chǎn)物(例如,乙酸)。但是,考慮到(甲基)丙烯酸的吸收 效率,優(yōu)選的是在供給到吸收塔(100)的吸收溶劑中(特別是,在再生工藝用水中)以15 重量%以下的含量包含有機(jī)副產(chǎn)物。
[0076] 此外,根據(jù)本發(fā)明的實施方式,在如下描述的(甲基)丙烯酸提取塔(200)中獲得 的提余液可以循環(huán)到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中并用作吸收溶劑。具體地,就改善處 理效率方面是更有利的是,將提余液供給到對應(yīng)于距離吸收塔(100)的最上部的10至30% 的至少一個點處,將在下文關(guān)于(甲基)丙烯酸提取塔(200)詳細(xì)解釋。
[0077] 此外,考慮到凝結(jié)條件和根據(jù)飽和水蒸汽壓力的水分含量等方面,(甲基)丙烯酸 吸收塔(100)可以1至1. 5巴或1至L 3巴的內(nèi)部壓力,和50至100°C或50至80°C的內(nèi) 部溫度下運(yùn)行。
[0078] 同時,在吸收工序中,(甲基)丙烯酸水溶液被排到(甲基)丙烯酸吸收塔(100) 的下部,脫除(甲基)丙烯酸的未冷凝氣體被排到其上部。這里,就總工藝的效率而言有利 的是,在(甲基)丙烯酸水溶液中包含40重量%以上,或40至90重量%,或50至90重 量%的(甲基)丙烯酸。
[0079] 如圖1所示,通過水溶液輸送線(102)可將得到的(甲基)丙烯酸水溶液供給到 (甲基)丙烯酸提取塔(200)。如圖1中所示,如果在(甲基)丙烯酸吸收工序和蒸餾工序 之間引入提取工序,則可在提取工序中去除包含在(甲基)丙烯酸水溶液中的大部分吸收 溶劑,從而降低了蒸餾工序的處理負(fù)荷并減少能源消耗。
[0080] 同時,可將排出到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上部的至少一部分未凝結(jié)的氣 體供給到回收包含在未凝結(jié)氣體中的有機(jī)副產(chǎn)物(特別是乙酸)的工序,剩余部分可被輸 送到廢氣焚燒爐并丟棄。即,根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式,可進(jìn)行使未凝結(jié)氣體與吸收溶劑 接觸的工序以回收包含在未凝結(jié)氣體中的乙酸。
[0081] 使未凝結(jié)氣體與吸收溶劑接觸的工序可在乙酸吸收塔(150)中進(jìn)行。作為非限制 性實例,可將用于吸收乙酸的吸收溶劑(工藝用水)供給至乙酸吸收塔(150)的上部并可 將含乙酸的水溶液排出到乙酸吸收塔(150)的下部。另外,可將含乙酸的水溶液供給到(甲 基)丙烯酸吸收塔(100)的上部并用作吸收溶劑。此外,脫除乙酸的未凝結(jié)氣體可再循環(huán) 至(甲基)丙烯酸的合成步驟并再利用。
[0082] 這里,為了有效吸收乙酸,乙酸吸收塔(150)可以在1至1. 5巴或1至1. 3巴的內(nèi) 部壓力以及在50至KKTC或50至80°C的內(nèi)部溫度下運(yùn)行。此外,乙酸吸收塔(150)的具 體運(yùn)行條件可以按照韓國早期專利公開No. 2009-0041355的公開內(nèi)容進(jìn)行。
[0083] (提取工序)
[0084] 同時,進(jìn)行提取工序,其中,使(甲基)丙烯酸水溶液與提取溶劑在提取塔中接觸 以得到(甲基)丙烯酸提取溶液和提余液。此處,(甲基)丙烯酸水溶液可通過上述吸收 工序制備。
[0085] 提取工序可以在(甲基)丙烯酸提取塔(200)中進(jìn)行。被供給至提取塔(200)的 (甲基)丙烯酸水溶液與提取溶劑接觸,并分別作為溶解了顯著量的(甲基)丙烯酸的提取 溶液和被提取走了顯著量的(甲基)丙烯酸的提余液被排出。
[0086] 這里,提取溶液(其為相對輕的相)是通過提取塔(200)的上部出口得到的,而提 余液(其為相對重的相)是通過提取塔的下部出口得到的。在從提取塔(200)中排出提余 液之前,一定量的提余液在提取塔的下部的靜止區(qū)保持靜止,其一部分被排出到提取塔的 下部出口。
[0087] 這樣,通過在提取塔(200)中使(甲基)丙烯酸水溶液與提取溶劑接觸(即,與蒸 餾相比提取的能耗?。?,可以去除包含在(甲基)丙烯酸水溶液中的大部分的水。由此,可 降低隨后的蒸餾工序的處理負(fù)荷,從而提高了整個工藝的能效。此外,通過降低所述蒸餾工 序的處理負(fù)荷,可以使在蒸餾期間產(chǎn)生的(甲基)丙烯酸的聚合最小化,以確保(甲基)丙 烯酸的回收效率進(jìn)一步提高。
[0088] 同時,將在提取工序中得到的提余液循環(huán)到上述的吸收工序作為吸收溶劑。特別 是,根據(jù)本發(fā)明的實施方式,提余液可以被供給到對應(yīng)于距離(甲基)丙烯酸吸收塔(100) 的最上部10到30%,或10至25%,或15至30%,或10至20%,或15至25%中的至少一 個點處,而不是(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的最上部。另外同時,提取溶劑與供給到提取 塔(200)的(甲基)丙烯酸水溶液(即進(jìn)料)的重量比(S/F)可被控制為大于0· 3且小于 1. 〇,或者大于〇. 3且為0. 8以下,或者為0. 5以上且小于1. 0,或者為0. 5以上且為0. 8以 下。
[0089] 這樣,通過將通過提取工序得到的提余液循環(huán)到吸收塔(100)的特定點并同時控 制提取溶劑的重量比(S/F),可以顯著地降低使用的提取溶劑的量和工藝能量消耗。即,通 過上述工藝條件下,上述實施方式的回收方法甚至可以用更少量的提取溶劑和較低的能量 消耗使在吸收工序和提取工序中的(甲基)丙烯酸的損失最小化。此外,在隨后的蒸餾工 序中可以增加溶劑的回流,從而進(jìn)一步提高(甲基)丙烯酸的回收效率。
[0090] 在提取工序中,如果提取溶劑與進(jìn)料的重量比(S/F)為0. 3以下,則在提取工序中 的吸收溶劑的去除效率可能會降低,并且長時間運(yùn)行是不可能的,因此引入提取工序的效 果變得微不足道。此外,如果提取溶劑與進(jìn)料的重量比(S/F)在I. 0以上,則降低能耗的效 果可能變得微不足道。具體地,隨著重量比(S/F)提高,盡管提取效率可以提高,但在隨后 的蒸餾工序中(甲基)丙烯酸的損失可能增加,并且用于防止這種狀況的溶劑回流也會變 得過高,這是不可取的。
[0091] 同時,將提余液供給到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的點可以根據(jù)吸收塔(100) 的種類,考慮實現(xiàn)大量吸收的部位來確定。例如,如果吸收工序是在填充塔型的(甲基)丙 烯酸吸收塔中進(jìn)行的,則可將通過提取工序得到的提余液供給到對應(yīng)于與(甲基)丙烯酸 吸收塔的總填料高度相比距離最上部10到30%的至少一個點處。此外,如果吸收工序是在 多級塔盤型(甲基)丙烯酸吸收塔中進(jìn)行的,則可將通過提取工序得到的提余液供給到對 應(yīng)于與(甲基)丙烯酸吸收塔的總級數(shù)相比距離最上部的級10到30%的至少一個點處。
[0092] 這里,如果提余液被供給到距離吸收塔(100)的最上部超過30%的點處,則吸收 效率可能降低,并且在提取工序中通過提余液的(甲基)丙烯酸的損失會增加,因此降低了 總的工藝效率。此外,如果提余液被供給到距離吸收塔(100)的最上部小于10%的點處,盡 管吸收效率可以提高,但在吸收塔(100)中不能充分回收包含在提余液中的有機(jī)副產(chǎn)物。
[0093] 同時,優(yōu)選供給至提取塔(200)的提取溶劑可具有對(甲基)丙烯酸的溶解性和 疏水性。此外,考慮到溶劑的種類和在隨