用于处理在丙烯醛和/或(甲基)丙烯酸生产中获得的次级组分的方法和设备的制造方法
【专利说明】用于处理在丙稀酵和/或（甲基）丙稀酸生产中获得的次 级组分的方法和设备
[0001] 本发明设及一种用于处理在丙締醒和/或（甲基）丙締酸生产中获得的次级组分 (secondarycomponent)的方法和设备。
[0002] 丙締醒、丙締酸和甲基丙締酸是重要的通用化学品。因为其具有极易反应的双键 和酸官能，所W丙締酸特别适合作为用于制备聚合物的单体。所生产的大部分体积的丙締 酸单体在聚合之前被醋化（例如产生粘合剂、分散剂或涂层材料）。所制备的丙締酸单体仅 有较小部分直接聚合（例如产生"超吸收剂"）。尽管在丙締酸的直接聚合中通常需要高纯 度的单体，但如果丙締酸在聚合之前被醋化，则对其纯度的要求就不会很高。
[0003] 众所周知，丙締酸或甲基丙締酸可在200°C至400°C的溫度下通过丙締或异下締 与分子氧在固态催化剂上的非均相催化气相氧化，经由丙締醒或甲基丙締醒而在两阶段中 制备。该反应使用氧化多组分催化剂而完成，所述氧化多组分催化剂例如基于钢、铭、饥或 蹄元素的氧化物。随后，在氧化中形成的反应产物被吸收到低沸点溶剂（优选水）或高沸 点溶剂中，并且随后，丙締酸或甲基丙締酸通过蒸馈和/或萃取而移除。在该分离后，通过 结晶可任选地将（甲基）丙締酸进一步纯化。
[0004] 此外，还可将包含水并在氧化中形成的气态反应产物冷凝，从而得到丙締醒或 (甲基）丙締酸水溶液，从中通过蒸馈和/或萃取可相应地分离丙締醒或（甲基）丙締酸。 阳0化]DE21 36 396C公开了例如通过用75重量％的二苯酸和25重量％的联苯的混合 物进行逆流吸收，从而将丙締酸从在丙締或丙締醒的催化氧化中获得的反应气体中分离。 此外，DE24 49 780C3公开了在逆流吸收之前，通过部分蒸发回流冷凝器中的溶剂来冷却 反应气体。此处和在进一步的方法步骤中的问题是设备中出现了固体，所述固体会降低设 备利用率。根据DE4308087Al,可通过向相对非极性的二苯酸和联苯的溶剂混合物（称为 "狄菲尔换热剂"）中加入0.1重量％至25重量％的极性溶剂（如邻苯二甲酸二甲醋）来 降低出现的固体浓度。
[0006] 除了上述包含丙締酸的反应产物被吸收到高沸点溶剂（或溶剂混合物）中，还存 在其他方法原理。上述方法与其他方法的不同之处在于，此处丙締酸W基本上无水的形式 被吸收到高沸点溶剂（或溶剂混合物）中。在单独的过程部分中从该过程中排出水。其他 方法提供全部冷凝的丙締酸和在催化氧化中形成的另外的反应水。运形成丙締酸水溶液， 所述丙締酸水溶液可进一步通过用与丙締酸形成共沸物的试剂进行蒸馈，或通过萃取方法 而进行后处理。在EP0551111Al中，例如，将通过催化气相氧化制备的丙締酸和副产物的 混合物在吸收塔中与水接触，并将所获得的水溶液在与极性低沸物（如水或乙酸）形成共 沸物的溶剂的存在下进行蒸馈。DE2323328C记载了从含水丙締酸醋化废液或丙締酸水溶 液中分离丙締酸，所述丙締酸水溶液是在丙締酸生产中通过丙締或丙締醒的氧化，通过用 有机溶剂的特定混合物萃取而形成的。
[0007] 对于在工业上用于制备丙締醒和/或（甲基）丙締酸的所有方法而言，共同的因 素为低沸物、中沸物和高沸物作为不想要的次级组分获得，并因此作为用于处置的料流。运 些至少=种料流对该方法构成了相当大的成本负担，因为根据现有技术，它们在热后处理 设备中使用能量载体（通常为天然气）进行燃烧，运导致了高能量需求。
[0008] 因此，本发明的目的是详述一种用于处理在丙締醒和/或（甲基）丙締酸生产中 获得的次级组分的方法，并提供相应的设备，所述方法和设备降低了能量载体的需求并因 此构成在经济上有效且环境上最佳的用于处理次级组分的方案。
[0009] 在第一个方面中，本发明设及一种用于处理在丙締醒和/或（甲基）丙締酸生产 中获得的次级组分的方法，包括W下步骤：
[0010] a)使至少一种废水料流（201)与至少一种工艺废气料流（203)接触，所述废水料 流包含在饱和塔（101)的第一段中除去的至少部分的反应水，
[0011] b)通过在第一饱和回路（301)中提供的第一传热器（103)将能量引入饱和塔 (101)的第一段，
[0012]C)将废水料流（201)部分汽化至工艺废气料流（203)中，并使结合的气体料流 (205)流入饱和塔（101)的第二段，
[0013]d)将冷凝的废水料流（207)从饱和塔（101)的第一段的底部（1011)排出，并将其 进料至饱和塔（101)的第二段的顶部（1023)，
[0014] e)通过在第二饱和回路（30如中提供的第二传热器（low将能量引入饱和塔 (101)的第二段，
[0015]f)将冷凝的废水料流（207)部分汽化至结合的气体料流（205)中，从而获得废气 料流（209)，
[0016] g)在废气料流（209)饱和后，在第=传热器（113)中使废气料流过热，从而获得过 热的废气料流（211)，W及
[0017]h)将废气料流（209)或过热的废气料流（211)从饱和塔（101)中转移至热后处 理。
[0018] 在本发明的第二个方面中，本发明设及一种用于处理在丙締醒和/或（甲基）丙 締酸生产中获得的次级组分的设备（1)，包括
[0019]-至少两段的饱和塔（101)，
[0020] -用于废水料流（201)的第一进料（1003)，
[0021]-用于工艺废气料流（203)的第二进料（1005)，
[0022] -具有第一累（107)和第一传热器（103)的第一饱和回路（301)，
[0023]-从饱和塔（101)的第一段的底部（1011)至饱和塔（101)的第二段的顶部（1023) 的用于冷凝的废水料流（207)的回路（1007)，
[0024]-具有第二累（111)和第二传热器（low的第二饱和回路（303)，W及
[0025]-在饱和塔（101)的顶部（1023)之上提供的用于废气料流（209)的出口（1009)。
[00%] 在丙締醒和/或（甲基）丙締酸生产中，通过本发明的方法并使用本发明的设备 (1)可W处理所获得的次级组分，例如酸水，使得它们能被有效地处置。更具体而言，将在丙 締醒和/或（甲基）丙締酸生产中获得的酸水料流在其被送入热后处理单元之前基本转化 成气相。
[0027] 在下文中详细描述本发明。
[0028] 出乎意料地发现，在本发明的第一个方面中，通过一种用于处理在丙締醒和/或 (甲基）丙締酸生产中获得的次级组分的方法可实现上述目的。该方法包括，在第一步骤a) 中，使至少一种废水料流（201)与至少一种工艺废气料流（203)接触，所述废水料流（201) 包含在饱和塔（101)的第一段中除去的至少部分的反应水；并在第二步骤b)中，通过在第 一饱和回路（301)中提供的第一传热器（103)将能量引入饱和塔（101)的第一段。
[0029] 随后，在步骤C)中，将酸水料流（201)部分汽化至工艺废气料流（203)中，并且使 结合的气体料流（205)流入饱和塔（101)的第二段。在步骤d)中，从饱和塔（101)的第一 段的底部（1011)排出冷凝的废水料流（207)，并将废水料流进料至饱和塔（101)的第二段 的顶部（1023)。
[0030] 在步骤e)中，通过在第二饱和回路（303)中提供的第二传热器（105)将能量引入 饱和塔（101)的第二段，然后在步骤f)中，将冷凝的废水料流（207)汽化至结合的气体料 流（205)中，从而获得废气料流（209)。
[0031] 在步骤g)中，在废气料流（209)离开饱和塔（101)的饱和区域后，使其在传热器 (113)中过热W获得过热的废气料流（211)。在最终步骤中，即步骤h)，将废气料流（209) 或过热的废气料流（211)从饱和塔（101)中转移至热后处理。
[0032] 本发明提供一种用于处理在丙締醒和/或（甲基）丙締酸生产中获得的次级组分 的有效方法，特别是用于处置酸水的有效方法，同时节约能量。
[0033] 通过使酸水料流（201)与工艺废气料流（203)接触，通过降低分压，即通过用工艺 废气料流（203)中的惰性气体馈分来稀释酸水料流（201)而促进酸水料流（201)的汽化。 此外，在步骤b)中，将能量从外部引入系统，更具体而言通过第一饱和回路（301)引入系 统，从而实现所需的汽化程度。
[0034] 在本说明书中，术语"高沸物"、"中沸物"和"低沸物"W及用作形容词的相应术语， 分别是指比丙締酸或甲基丙締酸具有更高沸点的化合物（"高沸物"），与丙締酸或甲基丙 締酸具有约相同沸点的那些化合物（"中沸物")，W及具有较低沸点的那些化合物（"低沸 物"）。
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