丙烯酸生产方法
【专利摘要】一方面，本发明涵盖用于提供高纯度丙烯酸的安全并有效的方法。在某些实施方案中，本发明的方法包括在第一位置由环氧乙烷生产聚丙内酯、将聚合物运输至第二位置并使聚丙内酯热解以提供冰丙烯酸的步骤。在某些实施方案中，使聚合物热解的步骤结合聚合过程连续进行以制备SAP。
【专利说明】丙烯酸生产方法
【背景技术】
[0001] 本申请要求2012年2月22日提交的美国申请号61/601，707和2012年3月1日 提交的美国申请号61/605, 252的优先权，其各自在此通过引用整体并入。
[0002] 最近几十年，随着对基于聚丙烯酸的超吸聚合物（SAP)的需求增长，丙烯酸（AA) 的生产和使用显著增长。SAP广泛用于生产尿片和农业应用中。成功生产SAP需要使用高 纯度冰丙烯酸。问题起因于冰丙烯酸储存和运输不稳定的事实：该材料可经历意外地剧烈 聚合反应。丙烯酸的聚合可以非常剧烈，放出相当大的热和压力并喷射出热蒸汽和可以自 燃的聚合物。由于非常快速的压力积累，存在爆炸危险。已知几种案例记录，其中由于剧烈 ("逃逸"）聚合，丙烯酸的容器爆炸。
[0003] 已开发各种技术以使冰AA稳定（参见，例如美国专利号4, 480, 116 ;4, 797, 504 ; 和6, 403, 850)并且为此目的大部分商用AA包含氢醌单甲醚（MEHQ)和溶解氧。然而，冰AA 的运输和储存仍是问题。即使成功地使逃逸聚合稳定，在储存期间形成二丙烯酸。通过化 学添加剂不能阻止二丙烯酸的形成并且在一些应用中二丙烯酸可负面影响丙烯酸的性能。 对于这些原因，使用丙烯酸的很多过程依靠从商品级AA中在位纯化冰AA。这是需要专门技 术以及复杂的设备和控制的能量集中的过程，其增加了使用冰AA作为原料的过程的复杂 性和成本。
[0004] 另外，最近发现大量乙烷富集的页岩气蕴藏在美国和其它地方有可能影响化学工 业，并且更特别地影响丙烯酸的生产。目前几乎所有商用丙烯酸来源于丙烯氧化。丙烯是 炼油的主要产品并且其价格和可用性紧密联系于原油价格。因此，近几年丙烯酸价格急剧 增长。
【发明内容】
[0005] 仍需要以安全和/或节能方式运输和/或储存冰丙烯酸（AA)的方法。另外，仍需 要提供AA不依靠丙烯氧化的替代路径的方法。
[0006] -方面，本发明提供在储存和运输冰丙烯酸中固有问题的解决方案。
[0007] 一方面，本发明能将比较便宜的原料用于丙烯酸生产。
[0008] -方面，本发明提供在一个地点能利用比较便宜的原料以满足对丙烯酸及其衍生 物的更广泛的地理需求。例如，本发明可被部署以利用页岩气的C2组分和一氧化碳制备聚 合物聚丙内酯（PPL)。
[0009]
【权利要求】
1. 一种生产丙烯酸的方法，所述方法包括以下步骤： 在第一位置形成聚丙内酯； 分离至少一些聚丙内酯；和 在第二位置使至少一些分离的聚丙内酯热解以释放丙烯酸。
2. 根据权利要求1所述的方法，其还包括在所述热解之前将所述分离的聚丙内酯运输 至所述第二位置的步骤。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中所述运输步骤包括将所述聚丙内酯移动100英里 以上的距离。
4. 一种生产丙烯酸的方法，所述方法包括以下步骤： 在第二位置接收在第一位置形成的聚丙内酯， 和 在所述第二位置使至少一些所述接收的聚丙内酯热解以释放丙烯酸。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其还包括在所述热解之前储存所述聚丙 内酯的所述步骤。
6. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中所述第一位置和所述第二位置在 100英里和12, 000英里远之间。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中所述第一位置和所述第二位置至少250英里、至少 500英里、至少1，000英里、至少2, 000或至少3, 000英里远。
8. 根据权利要求5所述的方法，其中储存所述聚丙内酯的所述步骤发生在所述第一位 置。
9. 根据权利要求5所述的方法，其中储存所述聚丙内酯的所述步骤发生在所述第二位 置。
10. 根据权利要求5所述的方法，其中所述储存步骤包括储存所述聚丙内酯至少1周。
11. 根据权利要求10所述的方法，其中所述储存步骤包括储存所述聚丙内酯至少1个 月。
12. 根据权利要求10所述的方法，其中所述储存步骤包括储存所述聚丙内酯至少6个 月。
13. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在预定的天数，所述第一位置的乙 烯的所述价格小于所述第二位置的乙烯的所述价格，其中所述预定的天数是在所述形成聚 丙内酯发生的所述天数之前15天和180天之间（包括15天和180天）的任何一天。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述预定的天数是在所述形成聚丙内酯发生的 所述天数之前30天和90天之间（包括30天和90天）的任何一天。
15. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，在预定的天数，所述第一位置的乙 烯的所述价格小于所述第二位置的丙烯的所述价格，其中所述预定的天数是在所述形成聚 丙内酯发生的所述天数之前15天和180天之间（包括15天和180天）的任何一天。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中所述预定的天数是在所述形成聚丙内酯发生的 所述天数之前30天和90天之间（包括30天和90天）的任何一天。
17. 根据权利要求13所述的方法，其中所述第一位置的特征在于它位于页岩层或页岩 盆的300英里内。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中所述第一位置的特征在于它位于页岩层或页岩 盆的150英里内。
19. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中形成聚丙内酯的所述步骤包括使环 氧乙烷与一氧化碳反应。
20. 根据权利要求19所述的方法，其中使环氧乙烷与一氧化碳反应的所述步骤包括使 所述环氧乙烷羰基化以形成β丙内酯。
21. 根据权利要求20所述的方法，其还包括使所述β丙内酯聚合的步骤。
22. 根据权利要求19所述的方法，其中使环氧乙烷与一氧化碳反应的所述步骤包括使 所述环氧乙烷与金属羰基化合物接触。
23. 根据权利要求19所述的方法，其中使环氧乙烷与一氧化碳反应的所述步骤包括使 环氧乙烷与一氧化碳共聚。
24. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于由所述热解释放的所述丙烯 酸是冰丙烯酸。
25. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其包括将由所述热解释放的所述丙烯酸 供料给丙烯酸聚合的所述另外步骤。
26. 根据权利要求25所述的方法，其中将所述丙烯酸直接供料至所述丙烯酸聚合而不 分离和储存所述丙烯酸。
27. 根据权利要求26所述的方法，其中所述热解速率与所述丙烯酸聚合的聚合速率匹 配。
【文档编号】C07C67/37GK104245657SQ201380019246
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2013年2月20日 优先权日:2012年2月22日
【发明者】詹姆斯·E·马奥尼 申请人:诺沃梅尔公司