連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法和用于該方法的設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法和用于該方法的設備。
【背景技術】
[0002]通常，在催化劑存在下通過氣相氧化丙烷、丙烯、(甲基)丙烯醛等制備(甲基)丙烯酸。例如，在反應器中在適當的催化劑的存在下，丙烷、丙烯等通過氣相氧化經由(甲基)丙烯醛轉化為(甲基)丙烯酸，且在反應器的后端得到反應產物混合氣體，包括(甲基)丙烯酸、未反應的丙烷或丙烯、(甲基)丙烯醛、惰性氣體、二氧化碳、水蒸氣和各種有機副產物(乙酸、重質等)。
[0003]包含(甲基)丙烯酸的混合氣體在(甲基)丙烯酸吸收塔中接觸含水的吸收溶劑，并作為(甲基)丙烯酸水溶液回收。此外，回收汽提(甲基)丙烯酸后的不溶氣體以用于(甲基)丙烯酸的合成反應，且其一部分被焚燒，轉化成無害氣體，并排出。萃取所述(甲基)丙烯酸水溶液，蒸餾，并純化以得到(甲基)丙烯酸。
[0004]已經提出了控制工藝條件或工藝順序等用以提高(甲基)丙烯酸的回收效率的多種方法。典型的是，作為用于從在所述(甲基)丙烯酸吸收塔中得到的(甲基)丙烯酸水溶液中分離水和乙酸的方法，已知在蒸餾塔中使用疏水溶劑的共沸蒸餾法。此外，還已知向萃取塔供給(甲基)丙烯酸水溶液以獲得具有降低的水含量的(甲基)丙烯酸萃取溶液及其萃余溶液，以及蒸餾萃取液從而降低能量損耗量的方法。
[0005]同時，在所述(甲基)丙烯酸吸收塔中得到的(甲基)丙烯酸水溶液中，除了(甲基)丙烯酸以外，還包括各種有機副產物，例如馬來酸、對苯二甲酸、乙醛和(甲基)丙烯酸聚合物。另外，由于連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法的性質，因在有機副產物中難溶于水的材料而形成浮渣。所述浮渣污染了(甲基)丙烯酸回收設備，并且特別是在萃取塔中累積從而降低了(甲基)丙烯酸的回收效率。

【發(fā)明內容】

[0006]【技術問題】
[0007]本發(fā)明的一個目的是提供一種連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法，其可以更有效地去除(甲基)丙烯酸連續(xù)回收過程中產生的浮渣，從而能夠使連續(xù)過程穩(wěn)定運行。
[0008]本發(fā)明的另一個目的是提供一種能夠用于連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法的設備。
[0009]【技術方案】
[0010]根據本發(fā)明，提供了一種連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法，包括:
[0011]萃取過程，其中，使(甲基)丙烯酸水溶液與萃取溶劑在萃取塔中接觸，以通過萃取塔的上部出口獲得(甲基)丙烯酸萃取溶液，并通過下部出口獲得流經萃取塔的下部靜止部的萃余溶液；以及蒸餾過程，其中，蒸餾包含(甲基)丙烯酸萃取溶液的進料以得到(甲基)丙烯酸，
[0012]其中，包含通過在所述萃取塔的下部靜止部內的萃余溶液的相分離形成的有機相和水相之間的界面上累積的浮渣的萃余溶液通過設置在所述下部靜止部的任意一點的側流排出并過濾，并且濾液通過設置在所述下部靜止部的任意另外的點的側流流入。
[0013]可以進行所述萃取過程以使通過相分離所述萃余溶液形成的有機相和水相之間的界面可以形成在設置于所述萃取塔的下部靜止部的任意一點的側流的位置。
[0014]可以連續(xù)或不連續(xù)地進行包含浮渣的萃余溶液的排出和通過所述萃取塔側流的過濾。
[0015]所述包含浮渣的萃余溶液通過萃取塔的側流的流出方向和濾液通過萃取塔的側流的流入方向可以彼此相對。
[0016]所述過濾可以使用具有平均直徑為50μπι以下的孔的過濾器進行。
[0017]除了通過萃取塔的側流過濾以外，還可以進一步進行過濾通過萃取塔的下部出口獲得的萃余溶液的步驟。
[0018]同時，根據本發(fā)明，提供了一種用于連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的設備，其包括:
[0019](甲基)丙烯酸吸收塔(100)，其配置有:混合氣體進口，向該混合氣體進口進料通過(甲基)丙烯酸的合成反應生成的包含(甲基)丙烯酸、有機副產物和蒸汽的混合氣體;和(甲基)丙烯酸水溶液出口，從該(甲基)丙烯酸水溶液出口排出通過使該混合氣體與包含水的吸收溶劑接觸而得到的(甲基)丙烯酸水溶液；
[0020](甲基)丙烯酸萃取塔(200)，其配置有:(甲基)丙烯酸水溶液進口，所述(甲基)丙烯酸水溶液進口通過水溶液傳輸管道(102)與吸收塔(100)的(甲基)丙烯酸水溶液出口連接;萃取液出口，從該萃取液出口排出通過使流入的(甲基)丙烯酸水溶液與萃取溶劑接觸而得到的(甲基)丙烯酸萃取液;下部靜止部，其中通過使(甲基)丙烯酸水溶液與萃取溶劑接觸而得到的萃余溶液保持靜止;萃余液出口，從該萃余液出口排出流經下部靜止部的萃余溶液;浮渣出口部，其中至少一部分包含浮渣的萃余溶液通過設置在所述下部靜止部的任意一點的側流排出；和濾液進口部，該濾液進口部被形成為使得通過設置在所述下部靜止部的任意另外的點的側流使通過過濾從所述浮渣出口部排出的萃余溶液得到的濾液流入；
[0021]側過濾系統(220)，其配置有:與所述萃取塔(200)的浮渣出口部連接的萃余液進口，向該萃余液進口流入包含浮渣的萃余液;過濾器，該過濾器用于過濾流入的萃余溶液；浮渣出口，從該浮渣出口排出經過濾從萃余溶液中分離的浮渣;和濾液出口，該濾液出口被連接成使得濾液被進料至所述萃取塔的濾液進口部；以及
[0022]蒸餾塔(300)，其配置有:萃取液進口，該萃取液進口通過萃取液傳輸管道(203)與所述萃取塔(200)的萃取液出口連接;和(甲基)丙烯酸出口，從該(甲基)丙烯酸出口排出通過蒸餾包含流入的萃取溶液的進料而得到的(甲基)丙烯酸。
[0023]【有益效果】
[0024]根據本發(fā)明的連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法可以有效地去除在(甲基)丙烯酸的連續(xù)回收過程中形成的浮渣，從而能夠使所述連續(xù)過程更穩(wěn)定地運行。
【附圖說明】
[0025]圖1至5分別示意性顯示出根據本發(fā)明的實施方式的用于連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法和設備。
[0026]〈附圖標記〉
[0027]1:包含(甲基)丙烯酸的混合氣體
[0028]100:(甲基)丙烯酸吸收塔
[0029]102:(甲基)丙烯酸水溶液傳輸管道
[0030]150:乙酸吸收塔
[0031]200:(甲基)丙烯酸萃取塔
[0032]201:濾液傳輸管道
[0033]203:萃取液傳輸管道
[0034]220:側過濾系統
[0035]221:浮渣出口部
[0036]229:濾液進口部
[0037]250:下部過濾系統
[0038]300:蒸餾塔
[0039]350:相分離罐
[0040]400:重質分離塔[0041 ]CAA:粗(甲基)丙稀酸
[0042]HPAA:高純度(甲基)丙烯酸
【具體實施方式】
[0043]以下，將說明根據本發(fā)明的實施方式的連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法和回收設備。
[0044]首先，本文使用的技術術語僅指具體的實施方案，并不意圖限制本發(fā)明，并且除非有明確的相反的含義，本文使用的單數形式包括復數形式。此外，本文使用的“包括”的含義體現了特定性質、區(qū)域、整數、步驟、操作、元件或構件，并且其不排除添加其他的特定性質、區(qū)域、整數、步驟、操作、元件或構件。
[0045]除非另有說明，本文所使用的術語定義如下。
[0046]術語“(甲基)丙烯酸”通常是指丙烯酸、甲基丙烯酸、或其混合物。
[0047]此外，術語“包含(甲基)丙烯酸的混合氣體”通常是指在通過氣相氧化制備(甲基)丙烯酸時可能產生的混合氣體。作為一個非限制性的實例，可以在催化劑的存在下通過選自丙烷、丙烯、丁烷、異丁烯、叔丁烯和(甲基)丙烯醛(“原材料化合物”)中的至少一種化合物的氣相氧化得到包含(甲基)丙烯酸的混合氣體，其中，所述包含(甲基)丙烯酸的混合氣體可包括(甲基)丙烯酸、未反應的原材料化合物、(甲基)丙烯醛、惰性氣體、一氧化碳、二氧化碳、水蒸汽和各種有機副產物(乙酸、重質等)，等等。在此，由有機副產物形成的難溶于水的漂浮材料被稱為“浮渣”。
[0048]術語“(甲基)丙烯酸水溶液”是指含有(甲基)丙烯酸的水溶液，例如，其可以通過使包含(甲基)丙烯酸的混合氣體與含有水的吸收溶劑接觸而得到。
[0049]在萃取過程中的術語“進料”是指包含待萃取的溶質的液體混合物，并且其可以為可溶于萃取溶劑中的溶質與不溶于萃取溶劑中的惰性材料的混合物。在此，如果萃取溶劑加入到所述進料中，溶質從進料中通過物質傳遞溶解于所述萃取溶劑。因此，其中溶解了極大量的溶質的萃取溶劑形成萃取溶液，并且失去了極大量的溶質的進料形成萃余溶液。
[0050]同時，在通過使用攪拌塔(例如Karr型攪拌塔和Scheibel型攪拌塔)的液-液萃取中，相對輕的相進料至萃取塔的下段，而相對重的相進料至萃取塔的上段。而且，通過進料至萃取塔的材料的接觸而進行萃取，從而得到新組成的輕相和重相。
[0051]通過萃取過程得到的新組成的輕相是通過萃取塔的上部出口得到的，而新組成的重相是通過萃取塔的下部出口得到的。通常，在排出至萃取塔的下部出口之前，通過萃取過程得到的新組成的重相在萃取塔的下部保持靜止，并且其一部分排出至萃取塔的下部出口。在此，重相在其中保持靜止的萃取塔的部分稱為“下部靜止部”(或“重相的靜止部”)。
[0052]例如，在通過使用萃取溶劑萃取包含在(甲基)丙烯酸水溶液中的(甲基)丙烯酸的過程中，在相對的重相中的(甲基)丙烯酸水溶液進料至萃取塔的上段，并且在相對的輕相中的萃取溶劑進料至萃取塔的下段。而且，通過它們的接觸進行所述萃取，得到其中溶解了極大量的(甲基)丙烯酸的萃取溶液和失去了極大量的(甲基)丙烯酸的萃余溶液。在此，通過萃取塔的上部出口得到在相對的輕相中的萃取溶液，并且通過萃取塔的下部出口得到在相對的重相中的萃余溶液。
[0053]在排出至萃取塔的下部出口之前，所述萃余溶液在萃取塔的下部保持靜止，并且其一部分排出至萃取塔的下部出口。萃余溶液在其中保持靜止的萃取塔的部分稱為“下部靜止部”(或“萃余溶液的靜止部”)。而且，在萃余溶液中，有機相和水相一起存在，并且萃余溶液可以分離成有機相和水相，且根據工藝條件在下部靜止部中形成界面。
[0054]對于萃取過程中的過濾，在萃取塔的干流(S卩，萃取塔的上部排出流或下部排出流)中，對于下部排出流的過濾方法稱為“下部過濾”，并且進行下部過濾的裝置稱為“下部過濾系統”。而且，除了萃取塔的干流以外，對于側流排出流的過濾方法稱為“側過濾”，并且用于進行所述側過濾的裝置稱為“側過濾系統”。
[0055]在下文中，參考本發(fā)明的附圖，將詳細說明本發(fā)明的【具