连续回收(甲基)丙烯酸的方法和用于该方法的设备的制造方法_2

文档序号:9731441阅读:来源:国知局
体实施方式】以便本领域技术人员可以容易地对其进行实施。但是,本发明可以具体化为多种形式,且不限制于所述实施例。
[0056]通常,在(甲基)丙烯酸的合成过程中,多种有机副产物与(甲基)丙烯酸一起制备,并且由包含在有机副产物中的难溶于水的物质形成浮渣。由于连续过程的特性,浮渣污染了各种设备的内部,从而不可能得到稳定的工艺运行,并且降低了(甲基)丙烯酸的回收率。
[0057]对此,本发明人已经提出了一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法,其包括吸收过程、萃取过程和蒸馏过程,其中,萃取塔的下部排出材料(萃余溶液)经过滤以除去浮渣,并且滤液用作吸收过程的吸收溶剂。
[0058]但是,根据本发明人的研究结果,可以确认下部过滤仅可以去除一部分包含在萃余溶液中的浮渣,并且因此随着运行时间的流逝,浮渣累积在萃取塔内部。也就是说,在形成层的同时,浮渣累积在萃取塔的下部的萃余溶液的静止部(特别是,在静止部中形成的有机相和水相的界面上)内,并且随着运行时间的流逝,累积的浮渣的厚度从所述界面分别朝着有机相的方向和水相的方向增大。
[0059]但是,先前提出的下部过滤仅选择性地回收并过滤在萃取塔的下部的静止部中形成的水相,以使用滤液作为(甲基)丙烯酸的吸收过程的吸收溶剂。因此,根据下部过滤,可以去除靠近水相累积的浮渣,但是靠近有机相累积的浮渣不能被去除并保持。因而,随着运行时间的流逝,浮渣朝着有机相的方向累积,并且最终萃取塔的停机变得不可避免。
[0060]因此,在反复研究改善这些问题的过程中,本发明人确认,如果通过设置在萃取塔的下部静止部的任意一点上的侧流排出通过在萃取塔的下部静止部内的萃余溶液的分离形成的有机相和水相之间的界面上累积的浮渣,并过滤,并且滤液再次流入到萃取塔的下部静止部(侧过滤法),则可以有效去除界面上靠近有机相累积的浮渣和靠近水相累积的浮渣。
[0061]1.连续回收(甲基)丙烯酸的方法
[0062]根据本发明的一个实施方式,提供了一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法,其包括:
[0063]萃取过程,其中,使(甲基)丙烯酸水溶液与萃取溶剂在萃取塔中接触,以通过萃取塔的上部出口获得(甲基)丙烯酸萃取溶液,并通过下部出口获得流经萃取塔的下部静止部的萃余溶液;以及蒸馏过程,其中,蒸馏包含(甲基)丙烯酸萃取溶液的进料以得到(甲基)丙烯酸,
[0064]其中,包含通过在所述萃取塔的下部静止部内的萃余溶液的相分离形成的有机相和水相之间的界面上累积的浮渣的萃余溶液通过设置在所述下部静止部的任意一点的侧流排出并过滤,并且滤液通过设置在所述下部静止部的任意另外的点的侧流流入。
[0065]基本上,根据本发明的连续回收(甲基)丙烯酸的方法包括:(甲基)丙烯酸水溶液的萃取过程和蒸馏过程,并且具体地,在萃取过程中在下部静止部内累积的浮渣可以通过侧过滤更有效地去除。
[0066]根据本发明的一个实施方式,所述连续回收(甲基)丙烯酸的方法包括:吸收过程,其中由(甲基)丙烯酸的合成反应产生的包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和蒸汽的混合气体与包含水的吸收溶剂相接触以得到(甲基)丙烯酸水溶液;萃取过程,其中通过吸收过程得到的(甲基)丙烯酸水溶液在萃取塔中与萃取溶剂相接触以通过萃取塔的上部出口得到(甲基)丙烯酸萃取溶液以及通过萃取塔的下部出口得到萃余溶液;以及蒸馏过程,其中蒸馏通过萃取过程得到的包含(甲基)丙烯酸萃取液的进料以得到(甲基)丙烯酸。可以通过使用图1中示出的设备进行根据所述实施方式的连续回收(甲基)丙烯酸的方法。
[0067]根据本发明的另一实施方式,连续回收(甲基)丙烯酸的方法可以包括:吸收过程,其用于得到(甲基)丙烯酸水溶液;萃取过程,其中一部分通过吸收过程得到的(甲基)丙烯酸水溶液在萃取塔中与萃取溶剂相接触以通过萃取塔的上部出口得到(甲基)丙烯酸萃取溶液以及通过萃取塔的下部出口得到萃余溶液;以及蒸馏过程,其中蒸馏包含通过吸收过程得到的(甲基)丙烯酸水溶液的剩余部分和通过萃取过程得到的(甲基)丙烯酸萃取液的进料以得到(甲基)丙烯酸。可以使用图2中示出的设备进行根据所述实施方式的连续回收(甲基)丙烯酸的方法。
[0068]根据本发明的又一实施方式,连续回收(甲基)丙烯酸的方法可以进一步包括如下步骤:如图4和图5所示,在根据图1或图2的各自的实施方式中,过滤由萃取塔的下部出口得到的萃余溶液。
[0069 ]在下文中,将参考图1和图2,说明能够包括在本发明的实施方式中的各过程。
[0070](吸收过程)
[0071]吸收过程是用于得到(甲基)丙烯酸水溶液的过程,且其可以通过使由(甲基)丙烯酸的合成反应得到的包含(甲基)丙烯酸的混合气体与含水的吸收溶剂相接触而进行。
[0072]作为一个非限制性的实例,可以通过在气相催化剂的存在下由选自丙烷、丙烯、丁烷、异丁烯和(甲基)丙烯醛中的至少一种化合物的氧化反应而进行(甲基)丙烯酸的合成反应。此处,可以使用常规结构的气相氧化反应器且在常规的反应条件下进行气相氧化反应。可以使用常规的催化剂作为用于气相氧化反应的催化剂,并且例如,可以使用在韩国注册专利第0349602和037818号等中提出的催化剂等。在通过气相氧化反应生成的含(甲基)丙烯酸的混合气体中,除了期望的产物(甲基)丙烯酸以外,还可能包含未反应的原材料化合物、中间体(甲基)丙烯醛、惰性气体、二氧化碳、蒸汽、以及各种有机副产物(乙酸、轻馏分、重质等)。
[0073]此外,参考图1,可以通过向(甲基)丙烯酸吸收塔(100)进料包含(甲基)丙烯酸的混合气体(1)以使其与含水的吸收溶剂接触而获得(甲基)丙烯酸水溶液。
[0074]在此,可以考虑混合气体(1)与吸收溶剂的接触效率等来确定(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的种类。作为非限制性的实例,所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)可以是填充塔或多级板塔。可以在填充塔内应用如拉西环、鲍尔环、鞍形填料(saddle)、丝网填料(gauze)、结构填料等的填充物。
[0075]另外,考虑到吸收过程的效率,可以向吸收塔(100)的下部进料混合气体(1),并且可以向吸收塔(100)的上部进料含水的溶剂。
[0076]所述吸收溶剂可以包含水,如自来水、去离子水等,且其可以包含从其他过程引入的回收的工艺水(例如,从萃取过程和/或蒸馏过程回收的水相)。在吸收溶剂中,可以包括从其他过程引入的痕量的有机副产物(例如,乙酸)。但是,考虑到(甲基)丙烯酸的吸收效率,优选在进料至吸收塔(100)的吸收溶剂中(特别是,在回收的工艺水中)以15wt%以下的含量包括有机副产物。
[0077]根据本发明的实施方式,在(甲基)丙烯酸萃取塔(200)中得到的萃余溶液可以被回收至吸收塔(100)并作为吸收溶剂使用。在此,从改进过程效率的角度,使该萃余溶液进料到吸收塔(100)的上部是有利的。
[0078]考虑到凝结条件和根据饱和水蒸汽压的蒸汽含量等,可以在1至1.5巴(bar)或1至1.3巴的内部压力下,以及在50至100°C或50至80°C的内部温度下运行(甲基)丙烯酸吸收塔
(100)。
[0079]同时,在吸收过程中,(甲基)丙烯酸水溶液被排出到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的下部,且汽提(甲基)丙烯酸后的不凝气体被排出到其上部。在此,从整个过程的效率方面,在(甲基)丙稀酸水溶液中可包含40wt%以上、或40至90wt%、或50至90wt%、或50至80wt%的(甲基)丙烯酸是有利的。
[0080]如图1中所示,得到的(甲基)丙烯酸水溶液可以通过水溶液传输管道(102)进料到(甲基)丙烯酸萃取塔(200)。此外,如图2中所示,所得的(甲基)丙烯酸水溶液可以被分开并通过水溶液传输管道(102和103)进料到(甲基)丙烯酸萃取塔(200)和蒸馏塔(300)。
[0081]如图1所示,如果在(甲基)丙烯酸吸收过程和蒸馏过程之间引入萃取过程,绝大部分包含在(甲基)丙烯酸水溶液中的吸收溶剂可以在萃取过程中除去,因而降低了蒸馏过程的处理负荷,并且减少了能量消耗。
[0082]如图2所示,如果在(甲基)丙烯酸吸收过程和蒸馏过程之间引入萃取过程,且同时使(甲基)丙烯酸水溶液分开并进料到萃取过程和蒸馏过程,可以在相比于图1中所示的过程更宽松的运行条件下运行蒸馏过程。在此,分开并进料到萃取塔(200)和蒸馏塔(300)的(甲基)丙烯酸水溶液的比例可以考虑各个塔的容量、处理性能、能量效率改进效果等而确定。根据一个实施方式,为了显示以上所述的效果,向萃取塔(200)进料5至70wt%、或者10至60wt%、或者10至50^%的(甲基)丙烯酸水溶液,并向蒸馏塔(300)进料其余部分是有利的。
[0083]同时,至少一部分的排出到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上部的不凝气体可以进料到回收在所述不凝气体中包含的有机副产物(特别是乙酸)的过程,且其余部分可以进料至废气焚烧炉并丢弃。即,根据本发明的一个实施方式,可以促进不凝气体与吸收溶剂的接触以回收在不凝气体中包含的乙酸的过程。
[0084]可以在乙酸吸收塔(150)中进行不凝气体与吸收溶剂接触的过程。作为非限制性的实例,可以向乙酸吸收塔(150)的上部进料用于吸收乙酸的吸收溶剂(工艺水),且可以向乙酸吸收塔(150)的下部排出含乙酸的水溶液。此外,可以向(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上部进料含乙酸的水溶液并用作吸收溶剂,且汽提乙酸后的不凝气体可以回收至(甲基)丙烯酸的合成过程并再利用。
[0085]在此,为了乙酸的有效吸收,可以在1至1.5巴或1至1.3巴的内部压力下,并在50至100°C或50至80°C的内部温度下运行乙酸吸收塔(150)。此外,乙酸吸收塔(150)的具体运行条件可以参照韩国早期专利公开第2009-0041355号的公开内容。
[0086](萃取过程)
[0087]进行萃取过程,其中,(甲基)丙烯酸水溶液与萃取溶剂在萃取塔中接触以得到(甲基)丙烯酸萃取溶液和其萃余溶液。在此,可以通过上述的吸收过程制备(甲基)丙烯酸水溶液。
[0088]可以在(甲基)丙烯酸萃取塔(200)中进行萃取过程。进料至萃取塔(200)的(甲基)丙烯酸水溶液与萃取溶剂接触,并且分别作为其中溶解了极大量的(甲基)丙烯酸的萃取溶液和失去了极大量的(甲基)丙烯酸的萃余溶液排出。在此,通过萃取塔(200)的上部出口得到在相对轻的相中的萃取溶液,并通过萃取塔的下部出口得到在相对重的相中的萃余溶液。在从萃取塔(200)排出萃余溶液之前,将一定量的萃余溶液在萃取塔的下部的固定区保持静止,且将一部分的萃余溶液排出到萃取塔的下部出口。
[0089]由此,通过在萃取塔(200)中使(甲基)丙烯酸水溶液与萃取溶剂接触(S卩,与蒸馏相比能量消
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1