甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯的制备方法

甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯的制备方法
【专利摘要】本发明涉及甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯中至少一种的制备方法，和包含至少一种有机化合物的水相的处理方法，包括以下方法步骤：a1)至少一种C4化合物的气相氧化以获得包含甲基丙烯酸的反应相；a2)所述反应相的骤冷以获得包含甲基丙烯酸的粗水相；a3)所述甲基丙烯酸的至少一部分从所述包含甲基丙烯酸的粗水相萃取到有机溶剂中以获得包含甲基丙烯酸的粗有机相，和第一水相，其中所述第一水相包含以下组分：i.至少65重量%，优选65重量%-99.9重量%，更优选70重量%-99.8重量%水，再更优选75重量%-99重量%，更优选76重量%-98.5重量%，更优选77重量%-98重量%，甚至更优选78重量%-97.5重量%，甚至更优选79重量%-95重量%，再更优选80重量%-90重量%水，基于所述第一水相的总重量，和ii.不超过35重量%，优选0.1重量%-35重量%，优选0.2重量%-30重量%，更优选1重量%-25重量%，再更优选1.5重量%-24重量%，更优选2重量%-23重量%，甚至更优选2.5重量%-22重量%，甚至更优选5重量%-21重量%，再更优选10重量%-20重量%的除用作方法步骤a3）中的萃取剂的有机溶剂以外的至少一种有机化合物，基于所述第一水相的总重量，其中i.和ii.的重量数量之和是100重量%；a4)所述甲基丙烯酸的至少一部分与方法步骤a3）中获得的粗有机相的分离和任选地纯化；a5)任选地，步骤a4）中获得的所述甲基丙烯酸的至少一部分的酯化；b)步骤a3）中获得的第一水相的至少一部分，优选全部，用萃取剂的萃取以形成包含组分ii.的萃取相，和第二水相，所述第二水相与第一水相相比贫化了组分ii.；c)步骤b)中获得的第二水相与步骤b)中获得的萃取相的至少部分分离；d)任选地，至少一种有机化合物与步骤c）中获得的第二水相的至少部分分离而获得与第二水相相比贫化了至少一种有机化合物的第三水相。e)任选地，所述萃取剂的至少一部分与所述萃取相的分离以获得包含至少一种组分ii.的萃取物。
【专利说明】甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及甲基丙烯酸的制备方法，甲基丙烯酸酯的制备方法和包含至少一种有机化合物的水相的处理方法。
【背景技术】
[0002]甲基丙烯酸(MAA)和甲基丙烯酸酯,例如甲基丙烯酸甲酯(MMA)和甲基丙烯酸丁酯，用于各种各样的应用。甲基丙烯酸的工业生产尤其通过异丁烯、叔丁醇、甲基丙烯醛或异丁醛的多相催化的气相氧化进行。通过冷却和冷凝，将这样所获得的气态反应相转变成甲基丙烯酸水溶液，任选地与低沸点的物质例如乙醛、丙酮、乙酸、丙烯醛和甲基丙烯醛分离，然后引入溶剂萃取塔，以利用适合的萃取剂，例如短链烃，萃取和分离甲基丙烯酸。将所分离的甲基丙烯酸进一步纯化，例如通过蒸馏，以分离高沸点的杂质，例如苯甲酸、马来酸和对苯二甲酸，以便获得纯的甲基丙烯酸。此种已知的方法例如描述在EP0710643、US4, 618，709、US4, 956，493、EP386117 和 US5, 248，819 中。
[0003]此种已知的方法在各个工艺阶段产生大量的废水，它们中最大量呈在从骤冷相萃取甲基丙烯酸之后残留的水相形式。水主要来自进入气相氧化步骤的添加的蒸汽或水，和来自水作为冷却和冷凝步骤中的骤冷剂的使用，以及来自氧化反应本身。这种废水含有相当大量的有机化合物并且在没有进一步处理以至少部分地除去这些有机化合物的情况下不能再使用或安全地弃置。此类有机化合物通常包括合乎需要的产物例如甲基丙烯酸(归因于不完全萃取到有机萃取剂中)，以及氧化步骤的其它副产物例如丙烯酸、乙酸和丙酸，它们也具有商业价值。这种废水中的有机物含量一般太高而不会与水处理工艺例如生物处理，例如活化污泥法相容而不要求显著的稀释、相当多的时间和非常大的处理设施，以致在商业甲基丙烯酸生产中，经常使该废水燃烧，例如，US4，618，709中所述那样。然而，废水的燃烧在环境上和经济上都是不利的，要求高能量输入，导致在释放到环境中之前可能要求进一步处理的排放物，此外还 导致存在于废水中的潜在有价值的有机化合物的损失，以及水本身的损失。
[0004]能够至少部分地回收存在于废水中的有机化合物因此将会是有利的。还将会有利的是回收水本身的至少一些，或者具有对于它经历生物处理和/或排放到环境中足够低的有机物含量，任选地没有进一步处理，或呈该水足以可再使用，例如用作工业工艺用水或用于反应本身，例如用于氧化和/或骤冷步骤的纯度。CN1903738提出了使用膜分离器接着精馏塔以纯化来自丙烯酸生产的废水并回收丙烯酸、甲苯和乙酸。膜过滤的缺点是，一般而言，要求大量的水(经常使用废水本身)冲洗掉不通过过滤器的组分。这种具有增加的有机化合物浓度的洗涤水然后本身必须进一步处理或燃烧。

【发明内容】

[0005]本发明的目的一般地是尽可能克服现有技术方法的缺点。
[0006]另外的目的是通过从工艺废水回收有机化合物增加甲基丙烯酸制备方法的总体效率和/或产率。
[0007]本发明另外的目的是尽可能减少废水受有机化合物污染以致这种水可以再使用，经历生物纯化过程，或排放到环境，任选地在生物学或其它类型的纯化过程之后排放到环境，而不是与有机化合物一起燃烧。
[0008]对于解决上述目的的贡献由甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯中至少一种的制备方法作出，该方法包括以下方法步骤:
[0009]al)至少一种C4化合物的气相氧化以获得包含甲基丙烯酸的反应相；
[0010]a2)所述反应相的骤冷以获得包含甲基丙烯酸的粗水相；
[0011]a3)所述甲基丙烯酸的至少一部分从所述包含甲基丙烯酸的粗水相萃取到有机溶剂中，以获得包含甲基丙烯酸的粗有机相，和第一水相，其中所述第一水相包含以下组分:
[0012]1.至少65重量％，优选65重量％_99.9重量％，更优选70重量％_99.8重量％水，再更优选75重量％-99重量％，更优选76重量％-98.5重量％，更优选77重量％_98重量％，甚至更优选78重量％-97.5重量％，甚至更优选79重量％_95重量％，再更优选80重量％_90重量％水，基于所述第一水相的总重量，和
[0013]i1.不超过35重量％，优选0.1重量％_35重量％，优选0.2重量％_30重量％，更优选I重量％-25重量％，再更优选1.5重量％-24重量％，更优选2重量％_23重量％，甚至更优选2.5重量％-22重量％，甚至更优选5重量％-21重量％，再更优选10重量％_20重量％的除用作方法步骤a3)中的萃取剂的有机溶剂以外的至少一种有机化合物，基于所述第一水相的总重量，
[0014]其中1.和i1.的重量数量之和是100重量％ ；
[0015]a4)所述甲基丙烯酸的`至少一部分与方法步骤a3)中获得的粗有机相的分离和任选地纯化；
[0016]a5)任选地，步骤a4)中获得的所述甲基丙烯酸的至少一部分的酯化；
[0017]b)步骤a3)中获得的第一水相的至少一部分，优选全部，用萃取剂的萃取以形成包含组分i1.的萃取相，和第二水相，所述第二水相与第一水相相比贫化了组分i1.；
[0018]c)步骤b)中获得的第二水相与步骤b)中获得的萃取相的至少部分分离；
[0019]d)任选地，至少一种有机化合物从步骤c)中获得的第二水相中至少部分分离，而获得与第二水相相比贫化了至少一种有机化合物的第三水相。
[0020]e)任选地，所述萃取剂的至少一部分与所述萃取相的分离，以获得包含至少一种组分i1.的萃取物。
[0021 ] 对于解决上述目的的贡献还由包含至少一种有机化合物的水相的处理方法作出，该方法包括以下方法步骤:
[0022]a)提供包含以下组分的第一水相:
[0023]1.至少65重量％，优选65重量％_99.9重量％，更优选70重量％_99.8重量％水，再更优选75重量％-99重量％，更优选76重量％-98.5重量％，更优选77重量％_98重量％，甚至更优选78重量％-97.5重量％，甚至更优选79重量％_95重量％，再更优选80重量％_90重量％水，基于所述第一水相的总重量，和
[0024]i1.不超过35重量％，优选0.1重量％_35重量％，优选0.2重量％_30重量％，更优选I重量％-25重量％，再更优选1.5重量％-24重量％，更优选2重量％_23重量％，甚至更优选2.5重量％-22重量％，甚至更优选5重量％-21重量％，再更优选10重量％_20重量％的至少一种有机化合物，基于所述第一水相的总重量，
[0025]其中1.和i1.的重量数量之和是100重量％ ；
[0026]b)第一水相的至少一部分，优选全部，用萃取剂的萃取以形成包含至少一种组分
i1.的萃取相，和第二水相，所述第二水相与第一水相相比贫化了至少一种组分i1.；
[0027]c)第二水相与所述萃取相的至少部分分离；
[0028]d)任选地，至少一种有机化合物从步骤c)中获得的第二水相中的至少部分分离，而获得与第二水相相比贫化了至少一种有机化合物的第三水相；
[0029]e)任选地，所述萃取剂的至少一部分与所述萃取相的分离以获得包含至少一种组分i1.的萃取物。
[0030]在根据本发明的方法的步骤al)中经历气相氧化的C4化合物优选是选自异丁烯、叔丁醇、异丁醛和甲基丙烯醛的C4化合物，或它们中两种或更多种的混合物。在本发明的一个优选的方面中，C4化合物源自于甲基叔丁基醚(MTBE)或乙基叔丁基醚(ETBE)的分裂。
[0031]根据本发明的方法的步骤al)中的气相氧化优选在至少一种氧化催化剂存在下进行。如果C4化合物是异丁烯或叔丁醇，用以获得含甲基丙烯酸的气相的气相氧化可以在一个步骤中进行，其中“一个步骤”在本文中被认为是指初始氧化成甲基丙烯醛并进一步氧化成甲基丙烯酸的过程基本上在同一个反应区中，在至少一种催化剂存在下进行。另选，步骤al)中的气相氧化可以在多于一个步骤，优选在两个步骤中，优选在彼此分离的两个或更多个反应区中进行，其中 优选存在两种或更多种催化剂，每种催化剂优选存在于与另一催化剂彼此分离的反应区中。在两步气相氧化中，第一步骤优选是C4化合物至少部分氧化成甲基丙烯醛，接着甲基丙烯醛至少部分氧化成甲基丙烯酸。因此，例如，在第一反应步骤中，优选存在适合于将至少一种C4化合物氧化成甲基丙烯醛的至少一种催化剂，并在第二反应步骤中，存在适合于将甲基丙烯醛氧化成甲基丙烯酸的至少一种催化剂。
[0032]气相催化氧化的适合的反应条件是,例如，大约250°C -大约450°C,优选大约2500C -大约390°C的温度,和大约I个大气压-大约5个大气压的压力。空间速度可以为大约100-大约6000/小时(NTP)，优选大约500-大约3000/小时。C4进料例如异丁烯向甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的氧化，例如气相催化氧化，以及所用的催化剂是在文献中公知的，例如从 US5, 248，819、US5, 231，226、US5, 276，178、US6, 596，901、US4, 652，673、US6, 498，270、US5, 198，579、US5, 583，084 公知的。
[0033]适合于将异丁烯或叔丁醇氧化成甲基丙烯醛和/或甲基丙烯酸的尤其优选的催化剂和方法描述在EP0267556中，适合于将甲基丙烯醛氧化成甲基丙烯酸的尤其优选的催化剂和方法描述在EP0376117中。这些文献据此作为参考引入并形成为本发明公开内容的一部分。
[0034]根据本发明的方法中甲基丙烯醛向甲基丙烯酸的气相氧化优选在大约250-大约350°C和以下的温度，在大约1-大约3个大气压的压力下，和在大约800-大约1800Nl/l/h的体积负荷下进行。
[0035]作为氧化剂，通常使用氧气，例如，呈空气形式，或呈纯氧或用至少一种在反应条件下惰性的气体(例如氮气、一氧化碳和二氧化碳中至少一种)稀释的氧气形式，其中空气优选作为氧化剂且氮气和/或二氧化碳优选作为稀释气体。如果二氧化碳用作稀释气体，则它优选是从反应气体和/或副产物的燃烧，优选催化或热燃烧再循环的二氧化碳。经历根据本发明方法的步骤al)中的气相氧化的气体优选还包含水，其通常呈水蒸气形式存在。可以在气相反应之前或期间，或在气相反应之前和期间，将氧气、一种或多种惰性气体和水引入反应相或与C4化合物结合。
[0036]在根据本发明的方法的一个优选的实施方案中，将包含以下物质的混合物供给步骤al):至少一种C4化合物、空气或氧气和再循环的氧化反应器排出气体，优选在再循环之前已经燃烧的氧化反应器排出气体。所述反应器排出气体优选包含至少一种未反应的(:4化合物，至少一种碳氧化物，氮气和氧气，以及水，这取决于分离条件和燃烧步骤的存在和作用。
[0037]在根据本发明的两步气相氧化中，在第一步骤中的C4化合物:O2: H2O:惰性气体的优选的体积比一般是1:0.5-5:1-20:3-30，优选1:1-3:2-10:7-20 ?第二步骤中的甲基丙烯醛:O2IH2O:惰性气体的体积比优选是1:1-5:2-20:3-30，优选1:1-4:3-10:7-18。
[0038]在根据本发明方法的步骤a2)中，使包含甲基丙烯酸的气相冷却和冷凝(一般称为骤冷)而获得呈包含甲基丙烯酸的粗水溶液形式的冷凝物。冷凝可以通过本领域技术人员已知的并且看起来适合的任何手段进行，例如通过将含甲基丙烯酸的气相冷却到低于其组分中至少一种的露点，特别是水和甲基丙烯酸中至少一种的露点的温度。适合的冷却方法是本领域技术人员已知的，例如，利用至少一个换热器冷却，或通过骤冷，例如通过用液体，例如用水、水性组合物或有机溶剂，例如，选自芳族或脂族烃的有机溶剂，或它们中至少两种的混合物，喷洒所述气相，其中优选的有机溶剂在骤冷条件下具有较低蒸气压，例如庚烷、甲苯或二甲苯，其中水优选作为根据本发明的骤冷液体，并且骤冷步骤本身中形成的冷凝物的至少一部分甚至更优选。适合的骤冷方法是本领域技术人员已知的，例如从DE2136396、EP297445、EP297788、JP01193240、JP01242547、JP01006233、US2001/0007043,US6, 596，901、US4，956，493、US4, 618，709、US5, 248，819 获知，它们的涉及丙烯酸和甲基丙烯酸骤冷的公开内容据此引入并形成为本公开内容的一部分。根据本发明优选的是将气相冷却到40-80°C的温度并用得`自骤冷步骤的水和/或冷凝物洗涤而获得包含甲基丙烯酸的水溶液，该水溶液还可以包含变化量的杂质例如乙酸、马来酸、富马酸、柠康酸、丙烯酸和甲酸，以及醛例如甲醛、乙醛、丙醛、丙烯醛、甲基丙烯醛、酮和未反应的一种或多种C4化合物。这些杂质以及水需要最大可能的程度地与甲基丙烯酸分离以获得高纯度的甲基丙烯酸。
[0039]所述甲基丙烯酸的至少一部分从含甲基丙烯酸的粗水溶液的萃取在方法步骤a3)中利用有机萃取剂，例如，至少一种有机溶剂，优选至少一种基本上与水不混溶的有机溶剂进行，以致可以形成水相和有机相。方法步骤a3)还包括将所述水相和有机相彼此分离。可以用于根据本发明方法的步骤c)的优选的有机溶剂具有与甲基丙烯酸的沸点不同，优选比其更低的沸点。优选，在根据本发明的方法中，方法步骤a3)中使用的有机萃取剂具有在大气压下测量的低于161°C的沸点。所述有机萃取剂然后可以原则上在根据本发明方法的步骤a4)中与甲基丙烯酸分离，例如通过蒸馏，优选至少部分地，优选以相当大程度地分离，其中它优选至少部分地作为低沸物在蒸馏器中在比纯甲基丙烯酸更高的位置除去。可以将所分离的有机萃取剂或其一部分导引回到方法步骤a3)，任选地在至少一个冷却和/或纯化步骤之后。这一步骤的优选的有机溶剂尤其选自烷烃和芳族的，优选烷基芳族的烃，其中选自C6-C8烃的至少一种有机溶剂是优选的，其中庚烷、甲苯和二甲苯是尤其优选的，最优选庚烷，优选正庚烷。方法步骤a3)可以通过本领域技术人员已知且看起来适合的任何手段进行，优选作为逆流萃取，例如利用溶剂萃取塔、脉冲填料或填充塔、旋转萃取器、洗涤塔、相分离器或适合于用有机溶剂萃取水相并将有机相与水相分离的其它设备进行。根据本发明优选的是，将包含在甲基丙烯酸水溶液中的甲基丙烯酸的至少一部分，优选至少50重量％，优选至少大约70重量％，优选至少大约80重量％，更优选至少大约90重量％萃取到有机相中。
[0040]因此在根据本发明方法的步骤a3)中获得两个相:包含甲基丙烯酸的粗有机相，其被导引至根据本发明方法的步骤a4)，和按上面描述的量含组分1.和i1.(水和至少一种有机化合物)的第一水相。可以作为组分i1.包含在第一水相中的有机化合物是在气相氧化反应期间形成的任何有机化合物，例如上面与在骤冷步骤中获得的粗水相相关联所提及的那些，以及未反应的C4化合物和残留在水相中的任何甲基丙烯酸。虽然第一水相包含少量用于方法步骤a2)中的萃取的有机溶剂是可能的，例如归因于有机相与第一水相的不完全分离，但是这种溶剂不视为组分i1.。
[0041]在根据本发明的方法的步骤a4)中，让步骤a3)中获得的包含甲基丙烯酸的粗有机相经历分离，优选热分离方法以将其中包含的所述甲基丙烯酸的至少一部分与用作方法步骤a3)中的萃取剂的有机溶剂分离。如果使用热分离，则这优选是蒸馏，其中方法步骤a3)中用于萃取的有机溶剂优选作为顶部产物或在蒸馏塔的上部位置除去，而甲基丙烯酸或富甲基丙烯酸的相作为底部产物或在蒸馏塔的比萃取溶剂更低的位置除去。还可以使用，例如，分馏或精馏塔，以致沸点高于甲基丙烯酸的杂质保留在底部产物中并且可以在比该塔底部高的位置除去更高纯度的甲基丙烯酸。如果用于萃取的有机溶剂具有比甲基丙烯酸沸点更高的沸点，则还可以在塔的顶部和/或更高的位置除去甲基丙烯酸相。这样所获得的甲基丙烯酸或富甲基丙烯酸相的进一步纯化可以利用进一步热工艺，例如蒸馏或精馏，或通过其它手段例 如通过结晶进行。中间步骤也可以包括在根据本发明的方法内，在方法步骤a4)之前或期间，例如汽提或蒸馏以分离低沸点化合物或高沸点化合物，过滤以除去固体杂质，结晶，洗涤等中任一个或多个。纯化及其它分离步骤的数目取决于污染量和甲基丙烯酸最终产物的所需纯度。如果甲基丙烯酸将按原样使用，例如作为制备甲基丙烯酸聚合物的单体或共聚单体使用，则更高的纯度可能是优选的，这尤其取决于最终应用。如果甲基丙烯酸将被酯化，则甲基丙烯酸的较低的纯度可以是可接受的，例如如果酯最终产物能比甲基丙烯酸更简单，更有效力或更高效纯化的话。
[0042]这样所获得的甲基丙烯酸的至少一部分在方法步骤a5)中的酯化可以按本领域技术人员已知且看起来适合的任何方式进行，任选地在阻聚剂存在下进行，以防止甲基丙烯酸和/或甲基丙烯酸甲酯的聚合。步骤a5)中进行酯化的手段不加以特别限制。酯化可以例如，如 US6, 469，202、JP1249743、EP1254887、US4, 748，268、US4, 474，981、US4, 956，493或US4，464，229中所述那样进行，它们的涉及丙烯酸和甲基丙烯酸的酯化的公开内容据此引入并形成为本公开内容的一部分。液相酯化是优选的。如果酯化利用甲基丙烯酸和醇之间的直接反应进行，则优选该反应通过适合的催化剂催化。酯化催化剂是本领域技术人员已知的并包括，例如，多相或均相催化剂例如固态催化剂或液态催化剂。酯化催化剂优选是酸性离子交换树脂例如US6，469，292、JP1249743、EP1254887中描述的或可以商品名
Amberlyst? (Rohm and Haas Corp.)Λ Dowex?(Dow Corp.) 或Lewertit? (LanxessAG)商购的那些，或能够催化酯化的酸，例如硫酸H2SO415
[0043]据本发明在方法步骤a5)中制备的甲基丙烯酸酯优选具有式[CH2=C (CH3)C (=0)0]n_R，并可以通过用式R (OH)m的醇将甲基丙烯酸酯化而形成，其中
[0044]η和m代表1_10，优选1_6，更优选1_5，更优选1_4，更优选1_3的整数，
[0045]R选自直链或支链、饱和或不饱和、脂族或芳族的环或直链的烃和直链或支链、饱和或不饱和、脂族或芳族的环或直链的含杂原子的烃，例如烷基、羟烷基、氨基烷基，其它含氮和/或氧的残基，甘醇、二醇、三醇、双酚、脂肪酸残基，其中R优选代表甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，尤其是正丁基，异丁基，羟乙基，优选2-羟乙基，和羟丙基，优选2-羟丙基或3-羟丙基，2-乙基己基，异癸基，环己基，异冰片基，苄基，3，3，5-三甲基环己基，硬脂基，二甲氨基乙基，二甲基氨基丙基，2-叔丁基氨乙基，乙基三甘醇，四氢糠基，丁基二甘醇，甲氧基聚乙二醇-350，甲氧基聚乙二醇500，甲氧基聚乙二醇750，甲氧基聚乙二醇1000，甲氧基聚乙二醇2000，甲氧基聚乙二醇5000，烯丙基，乙二醇，二乙二醇，三乙二醇，聚乙二醇200，聚乙二醇400，1, 3- 丁二醇，1, 4- 丁二醇，I, 6-己二醇，甘油，二脲烷，乙氧基化双酚A，含10个氧化乙烯单元的乙氧基化双酚A ;三羟甲基丙烷，乙氧基化C16-C18脂肪醇例如含25个氧化乙烯单元的那些，2-三甲基铵乙基。
[0046]甲基丙烯酸酯还可以通过本领域技术人员已知的其它方法，例如通过酯交换，由甲基丙烯酸甲酯制备。在羟基酯衍生物的另外的可能的制备中，根据本发明的甲基丙烯酸可以在开环反应中与相应的含氧环，例如环氧化物，尤其是环氧乙烷或环氧丙烷反应。
[0047]优选的甲基丙烯酸酯是甲基丙烯酸烷基酯，尤其是甲基丙烯酸甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基酯，尤其是甲基丙烯酸甲基、正丁基、异丁基、仲丁基酯，尤其是甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯，羟基酯甲基丙烯酸酯衍生物，例如甲基丙烯酸羟乙酯，优选甲基丙烯酸2-羟乙基酯，和甲基丙烯酸羟丙基酯，优选甲基丙烯酸2-羟丙基酯或甲基丙烯酸3-羟丙基酯，和其它甲基丙烯酸酯例如甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸异癸酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸苄基酯、甲基丙烯酸3，3，5-三甲基环己酯、甲基丙烯酸硬脂基酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸2-叔丁基氨乙酯、乙基三甘醇甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯、丁基二甘醇甲基丙烯酸酯，甲氧基聚乙二醇-350甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇500甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇750甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇1000甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇2000甲基丙烯酸酯、甲氧基聚乙二醇5000甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸烯丙酯，乙氧基化(任选地，例如，含25mol E0) C16-C18脂肪醇的甲基丙烯酸系酯，氯化甲基丙烯酸2-三甲基铵乙酯；乙二醇二甲基丙烯酸酯，二乙二醇二甲基丙烯酸酯，三乙二醇二甲基丙烯酸酯，聚乙二醇200 二甲基丙烯酸酯，聚乙二醇400 二甲基丙烯酸酯，1，3- 丁二醇二甲基丙烯酸酯，1，4- 丁二醇二甲基丙烯酸酯，1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯，甘油二甲基丙烯酸酯，二脲烷二甲基丙烯酸酯，乙氧基化双酚A 二甲基丙烯酸酯，乙氧基化(任选地，例如，含10E0)双酚A 二甲基丙烯酸酯；三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，其中尤其优选甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯和羟基酯甲基丙烯酸酯衍生物。
[0048]在根据本发明方法的方法步骤b)中，用萃取剂萃取包含组分1.和i1.的第一水相的至少一部分，优选全部，以形成萃取相和第二水相。根据本发明优选的是，将至少一种组分i1.的至少一部分萃取到萃取相中，以致第二水相与第一水相相比贫化了至少一种组分i1.。萃取优选在环境温度或升高的温度下，优选在大约15°C -大约70°C，更优选大约20°C -大约65°C，再更优选大约30°C -大约60°C，再更优选大约40°C -大约55°C的范围内的温度下进行。萃取优选是液-液萃取。萃取可以通过本领域技术人员已知且看起来适合的任何手段，例如利用抽提塔、洗涤塔、相分离器或本领域技术人员已知且看起来适合于液-液萃取的其它设备进行。已经发现适合于根据本发明方法的方法步骤b)的萃取剂是有机溶剂、离子液体和有机或无机油。适合用于根据本发明方法的方法步骤b)的萃取剂(尤其是有机溶剂)优选特征在于具有以下性能中至少一项，优选至少两项，更优选至少三项，更优选全部:
[0049]i)乙酸在萃取剂-水体系中在25°C下根据本文描述的方法测定的平均k值在0.1-100，优选0.2-90，更优选0.3-80，再更优选0.3_70，更优选0.4-60的范围内；
[0050]ii)不超过2260kJ/kg,优选不超过2000kJ/kg,优选不超过1500kJ/kg,更优选不超过1000kJ/kg,再更优选不超过800kJ/kg的蒸发j:含；
[0051]iii) 35-1400C，优选 35-125°C，更优选 40_120°C，再更优选 40-110°C 的沸点；
[0052]iv)在25°C，优选35°C，更优选45°C，再更优选50°C的温度下不超过150g/l，优选不超过130g/l,更优选不超过110g/l,再更优选不超过100g/l,甚至更优选不超过90g/l的在水中的溶解度。
[0053]除非另有说明，在大约50°C和环境压力下测量上述性能。术语“k值”是指分配系数，即本发明组分i1.的相应的有机化合物在平衡状态下在有机(萃取)相和水相之间的分布比例。大于I的k值是指相应的有机化合物中存在于有机(萃取)相中的比存在于水相中的多。虽然具有小于I的k值的萃取剂可以用来达到好的效果I，但是根据本发明的方法，更高的k值，例如大于I的k值是优选的，因为它们表明有机化合物从第一水相更完全地萃取到萃取相中。虽然高达100的k值是可能的，但是具有高达大约5，10，20，30，40，50，60，70，80或90的k值的萃取剂根据本发明也可能是优选的。更低的k值，尤其是低于5且在上述范围内的k值例如也可能是可接受的，尤其是如果萃取剂还具有在有利范围中的其它优选性能中的一项或多项。如果萃`取剂是有机溶剂，则蒸发焓和沸点在实际的限度内优选尽可能低，尤其是以致萃取剂在萃取进行的温度下优选是液体。蒸发焓优选不低于大约22kJ/mol且沸点优选大于0°C，更优选不低于进行萃取时的操作温度。蒸发焓优选不高于水的蒸发焓(2260kJ/kg或40.65kJ/mol),以便尽可能减少在根据本发明方法的步骤c)中的第二水相与萃取相分离之后将第二水相中残留的任何残留萃取剂热分离所需要的能量输入。蒸发焓也优选不高于组分i1.的有机化合物中至少一种的蒸发焓，以便尽可能减少将萃取剂与组分i1.的一种或多种有机化合物热分离所需要的能量输入。尤其优选蒸发焓不高于甲基丙烯酸、丙烯酸和乙酸中的至少一种的蒸发焓。出于同样的原因，和为了促进萃取剂的分离，萃取剂的沸点优选低于组分i1.的有机化合物中至少一种的沸点，优选低于甲基丙烯酸、丙烯酸和乙酸中至少一种的沸点，优选在优选的范围中尽可能低。如果离子液体或有机或无机油用作萃取剂，则其蒸发焓和沸点优选尽可能高，优选高于水和组分i1.的至少一种有机化合物中的至少一种。萃取剂优选在水中仅具有低溶解度，尤其是在萃取温度下，并且优选基本上或完全不溶于水，以及优选基本上或完全不与其混溶，以便能够实现萃取相和第二水相的尽可能完全的分离。
[0054]在根据本发明方法的步骤c)中，将第二水相至少部分地与萃取相分离。根据本发明方法的步骤b)的萃取和方法步骤C)的分离可以利用本领域技术人员已知且看起来适合的任何手段，优选利用逆流萃取进行，其中方法步骤b)和C)优选在同一个设备中，例如利用萃取塔，脉冲填料或填充塔，旋转萃取器，尤其是使用离心力分离的那些，洗涤塔，相分离器或适合于将有机相或离子液体相与水相的其它设备进行。如果使用有机溶剂作为方法步骤b)中的萃取剂，则可以将方法步骤C)中的分离之后获得的萃取相焚化。此种焚化具有的优点是基本上有机的萃取相充当燃料，从而减少购买燃料的需求。例如，如果燃料成本或相关要求，例如输送的容易和/或成本是不利的和/或组分i1.的有机化合物中一种或多种的市场价值低，尤其是与它们的分离和/或纯化所要求的总体工作和费用相比，则这一选项可能是优选的。
[0055]第二水相优选包含不超过5.0重量％,优选不超过4.5重量％,更优选不超过4.0重量％，再更优选不超过3.5重量％,更优选不超过3.0重量％,甚至更优选不超过2.5重量％的除方法步骤b)中使用的萃取剂以外的有机化合物，基于所述第二水相的总重量。第二水相中除萃取剂以外的有机化合物的量优选尽可能低，优选O重量％，但是0.5重量％，0.8重量％，1.0重量％或1.2重量％的下限可能是可接受的。第二水相中有机化合物的总量中(不包括来自方法步骤b)的任何残留萃取剂)，一般而言，甲醛可以占高达大约1.5重量％，基于第二水相的总重量，其余由C2或更高级C-链有机化合物，尤其是C2-C6或C2-C4化合物构成。此种有机化合物的总量取决于方法步骤b)的萃取中包括的萃取步骤或萃取循环的数目，和这种萃取中使用的萃取剂的量。更大数目的萃取步骤导致第二水相中更低的有机化合物含量，但是一般还要求更长时间和/或多阶段的萃取，和/或更大量的萃取剂，这可能导致然后必须进一步处理或焚化的更大体积的萃取相。
[0056]根据本发明的方法还可以包括中间步骤例如用于除去低沸点化合物的汽提或用于除去低或高沸点化合物的蒸懼。
[0057]在根据本发明方法的任选的步骤d)中，将至少一种有机化合物至少部分地与第二水相分离，以获得与第二水相相比贫化了至少一种有机化合物的第三水相。所述第三水相优选包含不超过3重量％,优选不超过2.8重量％,更优选不超过2.5重量％,再更优选不超过2.2重量％，更优选不超过2.0重量％的除方法步骤b)中使用的萃取剂以外的有机化合物，基于所述第三水相的总重 量。第三水相中的有机化合物的量优选尽可能低，优选O重量％。如果有机化合物存在于第三水相中，则至多大约1.5重量％可以呈甲醛形式，其余部分除方法步骤b)中使用的萃取剂以外包含C2或更高级C-链化合物，尤其是C2-C6或C2-C4化合物。第三水相因此优选包含小于5000ppm,优选小于4000ppm,更优选小于3000ppm,优选0-3000ppm，更优选0-2500ppm，更优选0_2200ppm，最优选不超过2000ppm的除C1化合物(甲醛)以外和除方法步骤b)中使用的萃取剂以外的有机化合物，基于所述第三水相的总重量，其中500ppm,或1000ppm,或1500ppm,或1800ppm的下限可能是可以接受的，这取决于第三水相的预计的进一步应用和/或处理。方法步骤d)中的分离优选是热分离，例如蒸馏或共沸蒸馏，优选在常压下。优选，在方法步骤d)中，最大限度地分离第二水相中残留的得自方法步骤b)的残留萃取剂。如果方法步骤b)中使用的萃取剂与水形成共沸物，则分离可以包括共沸蒸馏，例如使用夹带剂的共沸蒸馏。在根据本发明方法的步骤d)的一个优选的方面中，如果通过蒸馏，尤其是利用分级蒸馏或精馏的分离用于方法步骤d)，则优选在塔的顶部分离低沸点的组分，尤其是沸点比萃取剂低的组分，在塔的侧出口抽出萃取剂，任何组分i1.或者与萃取剂一起或者在塔的另外的侧出口，优选在比抽出萃取剂的侧出口低的侧出口抽出。任何如此分离的萃取剂然后可以再循环到根据本发明方法的步骤b)中的萃取，这对应于根据本发明方法的步骤h)。如果在与这一步骤中分离的任何萃取剂相同的相中分离组分i1.的一种或多种有机化合物，则可以将这一相添加到方法步骤c)中分离的萃取相中。如果在与萃取剂不同的相中分离组分i1.的一种或多种有机化合物，则可以将这种不同相导引至根据本发明方法的步骤f)或步骤j)。优选进行根据本发明方法的步骤d)，其中有机溶剂已经用作本发明方法的方法步骤b)中的萃取剂，但是如果离子液体或油萃取用于方法步骤b)，则它也可以进行。 [0058]在根据本发明方法的步骤e)中，将方法步骤b)中使用的萃取剂至少部分地与萃取相分离以获得包含至少一种组分i1.的萃取物。如果有机溶剂用作萃取剂，则方法步骤
e)中的分离优选利用热分离方法进行。适合的热分离方法是本领域技术人员已知的，其中蒸馏、分馏、精馏和类似方法是根据本发明优选的，其中优选真空蒸馏。一种或多种分离方法可以包括在根据本发明的方法步骤e)内。在优选的热分离方法中，当用作方法步骤b)中的萃取剂的有机溶剂具有比待分离的一种或多种组分i1.低的沸点时，在蒸馏塔的顶端，或在分馏塔或精馏塔的一个或多个上部位置，优选在该塔的上半部，除去萃取剂，并在相对于除去萃取剂的位置较低的一个或多个位置，或在该塔底部，除去一种或多种组分i1.或包含至少一种组分i1.的萃取物。使用沸点比至少一种组分i1.低的有机溶剂作为方法步骤b)中的萃取剂的优点是，组分i1.的一些或全部，尤其是甲基丙烯酸和丙烯酸是热敏感的并随着温度增加越来越趋向于二聚，低聚或聚合。这些化合物在升高的温度下的热处理因此一般要求添加阻聚剂。如果将要分离较低沸点的萃取剂，和/或如果分离是真空蒸馏，则这种分离可以在低于相应的组分i1.的沸点的较低温度下进行，从而减小聚合的倾向并因此还减少对阻聚剂的需要。
[0059]如果离子液体或有机或无机油用作方法步骤b)中的萃取剂，则方法步骤e)中的分离优选通过相分离或蒸发，优选通过一种或多种挥发性组分的蒸发进行。
[0060]根据本发明的方法还可以包括在任何或全部方法步骤之间的一个或多个中间步骤，例如用于除去低沸点化合物的汽提或用于除去低或高沸点化合物的蒸馏。
[0061]在根据本发明方法的一个优选的实施方案中，所述方法还包括以下方法步骤:
[0062]f)至少一种组分i1.的至少一部分从所述萃取物中分离。
[0063]方法步骤f)中的分离优选是热分离方法，优选蒸馏、分馏或精馏，优选真空蒸馏，其中将至少一种组分i1.的至少一部分从萃取物中分离。萃取物可能例如，除了待分离的至少一种组分i1.之外还包含萃取剂或其它组分i1.。如果多于一种组分i1.包含在萃取物中，例如两种或更多种组分i1.，则可能的是在方法步骤f)中仅分离一种组分i1.，或分离两种或更多种组分i1.。蒸馏、分馏或精馏作为分离手段的选择可以容易地由本领域技术人员确定并主要取决于待从中分离所述至少一种组分i1.的萃取物中的其它化合物的数目和量，以及待分离的一种或多种组分i1.和萃取物的不打算分离的组分的各自沸点，尤其是萃取物的其它组分的沸点与待分离的至少一种组分i1.的沸点的接近度和，如果将分离多于一种组分i1.，则是待分离的组分i1.的沸点彼此的接近度。考虑的另外的因素是待分离的至少一种组分i1.的所需纯度。至少一种组分i1.的进一步纯化在根据本发明方法的步骤f)中的分离之后可能是合乎需要的或甚至是必要的。[0064]在根据本发明的方法中可能的是，在另外的方法步骤中，
[0065]g)让第三水相经历至少一种生物纯化处理。
[0066]本发明范围中的术语“生物纯化处理”意于是指提高水的纯度的任何处理，例如通过除去污染物或杂质，优选有机污染物，利用一种或多种生物有机体和/或微生物或生物学或生物化学活性物质，例如衍生自此类有机体或微生物的物质。待这样除去的污染物和杂质一般是残留在第三水相中的有机化合物。通过一些或全部有机化合物的消化或分解进行除去。水的增加的纯度例如如下测量:通过污染物和/或杂质减少，和/或通过水的生化需氧量(BOD)或化学需氧量(COD)降低，优选降低到意味着该废水可以再使用，例如作为工业工艺用水或再用于根据本发明的方法，尤其是方法步骤al)或a2)中之一或两个，或可以排放到环境或供水链中的水平，这取决于所达到的纯度。生物纯化处理是本领域技术人员已知的并可以，例如，是所谓的活化污泥处理中的一种或多种。此种处理是常规的且是本领域技术人员熟知的。生物纯化处理可以按一个或多个阶段进行，并可以是连续或不连续的。
[0067]如果让第三水相经历在方法步骤g)中的至少一种生物纯化处理，则这种处理优选是需氧处理和厌氧处理中的至少一种。在具有两个或更多个阶段的处理的一个实施方案中，例如，第一厌氧处理可以后面接着需氧处理，第一需氧处理可以后面接着厌氧处理，或可以使用厌氧和/或需氧处理的序列，例如在顺序间歇式反应器中那样。
[0068]在根据本发明方法的一个方面中，在另外的方法步骤中，
[0069]h)将方法步骤d)和e)中的至少一个中分离的所述萃取剂的至少一部分再循环到方法步骤b)。
[0070]可以将方法步骤d)和e)中之一或两个中分离的萃取剂的一部分或基本上全部导引回到方法步骤b)，任选地具有一个或多个中间步骤例如冷却，纯化，例如通过蒸馏、洗涤等，或汽提以除去更多挥发`性化合物。此种萃取剂的再循环具有的优点是减少方法中萃取剂的总量，尤其是减少必须弃置的废萃取剂的量。
[0071]如果根据本发明方法的方法步骤f)中的分离是热分离，则将组分彼此分离可能不总是可行的或，例如，经济学上或技术上实际的，例如如果两种或更多种组分具有非常相似的沸点的话。如果经历方法步骤f)的萃取物包含较大量的组分，尤其是如果一种或多种组分i1.与待在方法步骤f)中分离的至少一种组分i1.具有相似的沸点，而使得对方法步骤f)中的仅一种组分i1.的分离进行精细调节变得更加困难，则情况尤其可能是这样。然后可能更加合适或更加实际的是在另外的方法步骤j)中将两种或更多种组分i1.分离，其中对相应的组分i1.的特定分离要求的此种适应可能更加容易达到。因此，在根据本发明方法的一个方面中，步骤f)中获得的至少一种组分i1.是至少两种组分i1.的混合物并且在另外的方法步骤中
[0072]j)至少一种组分i1.至少部分地从这种混合物中分离。
[0073]根据本发明方法的方法步骤j)中的分离可以包括一个或多个分离步骤，例如热分离，如上面已经对根据本发明方法中的其它分离步骤论述那样，色谱分离，化学分离，例如通过一种组分i1.的优先反应以形成可更加容易地与一种或多种其它组分i1.分离的反应产物或通过两种或更多种组分i1.的反应以形成可更加容易地彼此分离的反应产物，或任何其它本领域技术人员已知且看起来适合的分离手段。
[0074]在根据本发明方法的一个优选的实施方案中，组分i1.的至少一种有机化合物，优选在方法步骤j)中至少部分地分离的至少一种组分i1.是至少一种选自羧酸、醛和酮的有机化合物。它们当中，根据本发明优选至少一种组分i1.，优选在方法步骤j)中至少部分地分离的至少一种组分i1.是乙酸、丙烯酸、丙酸和甲基丙烯酸中的至少一种。
[0075]如果方法步骤e)、f)和j)中的至少一个中分离的至少一种组分i1.是或包含甲基丙烯酸，则在根据本发明方法的一个优选的实施方案中，将这种甲基丙烯酸相的至少一部分添加到方法步骤a2)中获得的粗水相，和/或方法步骤a3)中获得的粗有机相中。例如，如果方法步骤e)、f)和j)中的一个或多个中分离的甲基丙烯酸不具有其最终用途所需的纯度，则这一实施方案可能是优选的。例如，如果所分离的甲基丙烯酸已经连同一种或多种沸点低于甲基丙烯酸的组分一起分离，则向粗水相中添加可能是优选的。例如，如果除甲基丙烯酸以外的组分具有比甲基丙烯酸更高的沸点，则向粗有机相中的添加可能是优选的，因为此种更高沸点化合物可以在方法步骤a4)中分离。虽然甲基丙烯酸与其它组分，尤其是其它组分i1.的相对比例也可能发挥作用，但是方法步骤e)、f)和j)中的至少一个中分离的至少一种组分i1.中的其它组分的性质在决定向哪个相添加这种在方法步骤e)、f)和j)中的至少一个中分离的含甲基丙烯酸的相方面具有更大权重。例如，如果方法步骤e)、f)和j)中的至少一个中分离的甲基丙烯酸较纯，包含例如，不超过大约5重量％，优选不超过大约4重量％，优选不超过大约3重量％，优选不超过大约2重量％，优选大约I重量％_大约2重量％的杂质或其它组分i1.，则可优选将这种甲基丙烯酸引入方法步骤a4)的任选的纯化步骤中。
[0076]在根据本发明方法的另一个方面中，让方法步骤e)、f)和j)中的至少一个中分离的至少一种组分i1.的至少一部分，或方法步骤a3)中获得的第一水相的至少一部分经历以下方法步骤:
[0077]k)酯化以获得包含至少一种酯的酯相。
[0078]如果 相应的至少一种组分i1.是羧酸，则这一步骤可能是优选的。酯化步骤的细节与上面对根据本发明方法的方法步骤a5)描述的那些相同。代替或除了获得相应的至少一种组分i1.本身以外额外地,方法步骤e)、f)和j)中的至少一个中分离的至少一种组分i1.的酯化可能是优选的，这例如取决于所分离的相应的组分i1.的可获得的纯度，相应的组分i1.与其酯相比的市场或其它应用。例如，如果第一水相仅包含小比例的杂质和/或不打算分离的组分i1.，例如小于大约6重量％，优选小于大约5重量％，优选小于大约4重量％，更优选小于大约3重量％的杂质和/或不打算分离的组分i1.的杂质总量，基于所述第一水相的总重量，尤其是例如，与组分i1.本身相比可能更加容易与相应的组分i1.的酯分离的杂质，则包含在方法步骤a3)中获得的第一水相中的至少一种组分i1.的酯化可能是优选的。
[0079]包含在根据本发明的酯相中的尤其优选的酯基于C1-C4羧酸和C1-C4醇，其中基于C2-C4羧酸的酯是优选的。除了与方法步骤a5)相关所提及的甲基丙烯酸酯之外额外地，尤其优选的酯还有乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸仲丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸正丙酯、丙酸异丙酯、丙酸正丁酯、丙酸异丁酯、丙酸仲丁酯，它们中优选乙酸酯和丙烯酸酯。
[0080]根据本发明可能的是所述酯相包含至少两种酯。如果方法步骤e)、f)和j)中的至少一个中分离的至少一种组分?.或方法步骤a3)中获得的第一水相的至少一部分包含能够反应形成酯的至少两种组分i1.，尤其是至少两种羧酸，则情况可以是这样。如果能够反应形成酯的所述至少两种组分i1.尤其难以分离，例如通过热或其它手段，例如当它们的性能例如沸点、在给定溶剂中的溶解度和/或挥发性非常接近，而它们的酯可以不那么困难地彼此分离时，则这一实施方案可能是优选的。
[0081 ] 根据本发明的方法可以进一步包括以下方法步骤
[0082]m)至少一种酯与所述酯相的至少部分分离；
[0083]η)任选地，方法步骤m)中分离的至少一种酯的纯化。
[0084]一般而言，除了至少一种酯之外，酯相还可以包含溶剂，例如水或适合于酯化反应的至少一种有机溶剂，或它们的混合物，以及未反应的组分i1.，可能地还有一种或多种其它酯。方法步骤m)中的分离可以通过本领域技术人员已知并看起来适合于将相应的酯与酯相分离的任何分离手段。适合的分离手段的实例是，例如，热分离，例如蒸馏、分馏或精馏，基于至少一种酯与酯相的其它组分相比的不同溶解度的分离手段，固-液分离手段例如过滤等。如果必要或希望，也可以进行方法步骤m)中分离的至少一种酯的纯化。纯化手段取决于酯，其中例如，通过热手段、通过色谱手段、通过洗涤或通过结晶的纯化都可以考虑。
[0085]在根据本发明方法的一个优选的实施方案中，方法步骤k)、m)和η)的至少一个中获得的至少一种酯的至少一部分用作作方法步骤b)中的萃取剂。
[0086]在根据本发明方法的一个实施方案中，所述方法还包括以下步骤:
[0087]aal)甲基叔丁基醚(MTBE)的分裂以获得至少一种C4化合物和甲醇，
[0088]其中所述至少一种C4化合物的至少一部分作为原料供给方法步骤al)中的至少一个的气相氧化。MTBE广泛地用作异丁烯的原料且MTBE的分裂是本领域中众所周知的。MTBE的分裂可以通过本领`域技术人员已知的任何合适的手段进行。适合的催化剂和反应条件描述在例如以下文献中:EP1149814，W004/018393，W004/052809 ;Ullmann’ sEncyclopedia of Industrial Chemistry,第五版，第 A4 卷，第 488 页；V.Fattore, Μ.Massi Mauri, G.0riani, G.Paret, Hydrocarbon Processing, 1981年 8 月，第 101-106 页；UllmannJ sEncyclopedia of Industrial Chemistry,第五版，第 A16 卷,第 543-550页；A.Chauvel,G.Lefebvre, “Petrochemical Processes,Technical and Economic
Characteristics”，第 I卷，Edi t ions Technip, Paris, 1989,第 213 页及后续页；US5, 336，841，US4, 570, 026和其中引用的参考文献。这些参考文献的公开内容在此引入供参考并形成为本发明公开内容的一部分。
[0089]MTBE分裂的两种主要产物是C4化合物异丁烯和甲醇。另外的C4化合物叔丁醇也可以包含在分裂反应产物相中。异丁烯和叔丁醇中任一种或两者可以作为原料供给方法步骤al)，以构成用于这一方法步骤的原料的总C4化合物含量或补充得自另一来源的另外的C4含量。一个或多个中间分离和/或提纯步骤在MTBE的分裂和这样所获得的至少一种C4化合物向方法步骤al)中的气相氧化供应之间也是可能的，例如，以尽可能将所述至少一种C4化合物和甲醇彼此分离和从所述分裂除去可能不利地影响气相氧化的任何副产物。分离和/或提纯可以是通过本领域技术人员已知的并看起来是适合的任何手段进行。适合的提纯和分离方法例如，描述在EP1149814、W004/018393和W004/052809中。在甲醇分离之后，然后可以任选地将包含所述C4化合物异丁烯作为主组分的分裂相纯化并作为原料提供给方法步骤al)。适合的提纯方法是本领域技术人员已知的并优选包括蒸馏、萃取、吸附、吸收、层析或洗涤中的至少一种，优选蒸馏和萃取中的至少一种，优选至少一次蒸馏和至少一次萃取。可以至少部分地将未反应的MTBE与这一步骤中的C4化合物相进行分离。可以任选地将分离的MTBE纯化并至少部分地再循环到分裂反应。
[0090]在根据本发明方法的一个优选的实施方案中，将方法步骤aal)中获得的甲醇供给方法步骤k)。在根据本发明方法的另外的方面中，可以将方法步骤aaI)中获得的甲醇供给方法步骤a5)。可以任选地将该甲醇纯化，优选利用热纯化例如蒸馏、分馏或精馏，结晶，萃取塔或洗涤，更优选至少一次蒸馏。甲醇纯化的实例描述在EP1254887中。
[0091]本发明还涉及用于制备甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯中至少一种的设备，至少包括以下彼此流体导引连通的组件:
[0092]Al)气相氧化单元，
[0093]A2)骤冷单元，
[0094]A3)第一萃取单元，
[0095]A4)第一分离单元，
[0096]A5)任选地，第一酯化单元，
[0097]B)第二萃取单元。
[0098]术语“流体导引连通”在此理解为是指单元经连接满足可以是液体、气体、蒸气、超临界流体或任何其它流体中至少一种的流体可以从一个单元导引到至少一个其它单元。这可以例如通过经由管子或管`道(例如由耐反应试剂和主导的条件的材料，例如不锈钢或玻璃或本领域技术人员已知的任何其它适合的材料制成)的直接连通达到，或利用布置在各单元之间的槽车或槽或储器间接地达到。如果要导引气体且其应保持气态，则导引气体的装置优选维持在比该气体的露点高的温度下。如果要导引液体，则导引该液体的装置优选维持在比液体和/或该液体中存在的组分的凝固和/或沉淀点高的温度下。这可以借助于将导引相应气体或液体的装置隔热和/或加热达到。所有反应器、塔及其它设备组件优选由耐反应试剂和它们所经历的条件，例如尤其是温度和压力条件的材料制造。
[0099]气相氧化单元Al)优选包括至少一个适合于进行气相反应的反应器，尤其是压力反应器，优选至少一个多管反应器，例如形成为管子和壳型反应器，和/或至少一个板状反应器和/或至少一个流化床反应器，其中多管反应器是优选的。尤其优选的是至少一个多管反应器，其中氧化催化剂布置在至少一个管子中，优选其中该管子是用氧化催化剂填充或涂覆的，优选是填充的。根据本发明优选的氧化催化剂是上面与本发明方法相关所提及的那些。反应器材料应该对反应器内部的反应试剂和主导的条件是耐性且优选惰性的。适合的反应器可例如从MAN DffE GmbH, Deggendorfer Werft,德国或从 IHI Corporation,日本商购并形成为本领域技术人员公知常识的一部分。
[0100]在两阶段气相氧化中，气相氧化单元可以包括至少两个反应区，每个反应区包含氧化催化剂。所述至少两个反应区可以是单一反应器中的至少两个反应区，或至少两个反应器。第一反应区中的氧化催化剂优选是将至少一种C4化合物，优选异丁烯和/或叔丁醇氧化成甲基丙烯醛的氧化催化剂，并且第二反应区中的氧化催化剂优选适合于将甲基丙烯醛氧化成甲基丙烯酸。适合的催化剂在上面与根据本发明的方法相关地提及。
[0101]在本发明设备的一个优选的方面中，氧化剂，优选氧气，优选空气的至少一个源的至少一个供给装置，和水和/或蒸汽的至少一个供给装置，与气相氧化单元流体连通。如果气相氧化单元至少包括第一氧化区和另外的氧化区，则该设备对于每个氧化区可以包括至少一种氧化剂源的至少一个供给装置和水和/或蒸汽的至少一个供给装置。设备可以进一步包括稀释剂的供给装置，所述稀释剂例如氮气、氩气和/或二氧化碳，优选氮气或二氧化碳，例如来自催化燃烧单元(CCU)或热燃烧单元(TCU)，优选在根据本发明的设备中下游的CCU或TCU的含二氧化碳的再循环气体。相应的供给装置应该由耐反应试剂和主导的条件的材料例如不锈钢或玻璃制成。在优选的设计中，将氧气、稀释剂和水供给所述C4流，然后进入相应的反应器，以致预先形成的混合物进入反应器。
[0102]根据本发明方法的步骤al)优选在气相氧化单元中进行。
[0103]在根据本发明设备的一个优选的实施方案中，骤冷单元A2)是其中使气体氧化相冷凝和/或吸收而形成液相的吸收单元。优选使存在于离开催化反应区的氧化相中的甲基丙烯酸在吸收单元中冷凝而形成溶液，优选含甲基丙烯酸作为主氧化产物的水溶液。也可以在吸收单元中将未反应的甲基丙烯醛分离并如果需要的话，导引回到气相氧化区用于进一步反应。适合用于根据本发明设备的骤冷单元是技术人员已知的。根据本发明方法的步骤a2)优选在吸收单元中进行。
[0104]在根据本发明设备的一个优选的实施方案中，骤冷单元A2)后面接有第一萃取单元A3)。将骤冷单元A2)中形成的含甲基丙烯酸的水溶液导引至第一萃取单元A3)，其中提供有机溶剂，甲基丙烯酸优选基本上萃取到该溶剂中。有机溶剂优选是基本上与水不混溶的，以致形成至少部分地贫化了甲基丙烯酸的水相，和含甲基丙烯酸的有机相。关于优选的有机溶剂的细节在上面方法步骤a3)的描述中给出。方法步骤a3)优选在第一萃取单元A3)中进行。本领域技术人员已知并看起来对于甲基丙烯酸的此种萃取适合的任何萃取单元可以考虑用作第一萃取单元A3)。
[0105]根据本发明的设备包括在第一萃取单元A3)下游的第一分离单元A4)。如果根据本发明的设备用于制备甲基丙烯酸甲酯，则第一分离单元A4)在第一酯化单元A5)的上游，优选在第一萃取单元A3)和第一 酯化单元A5)之间并与它们流体连通。第一分离单元A4)优选适合于将甲基丙烯酸分离，优选纯化，尤其是用于将甲基丙烯酸与第一萃取单元A3)中使用的萃取剂分离，优选还允许将甲基丙烯酸与离开根据本发明设备的第一萃取单元A3)的粗有机相中存在的其它组分分离，该粗有机相对应于根据本发明方法的方法步骤a3)的粗有机相。第一分离单元A4)优选是热分离单元，优选包括蒸馏塔、分馏塔、精馏塔和本领域技术人员已知并看起来适合于本发明方法的方法步骤a3)的分离的任何其它热分离装置中的至少一种。第一分离单元A4)包括多于一个分离阶段是可能的。
[0106]用于纯化第一分离单元中分离的甲基丙烯酸的任选的第一纯化单元也可以布置在第一分离单元的下游。任选的第一纯化单元可以是，例如，热纯化单元，例如蒸馏塔、分馏塔、精馏塔等，结晶单元，或本领域技术人员已知并看起来适合于纯化甲基丙烯酸的任何其它设备。
[0107]根据本发明的设备可以进一步包括在任何或所有所提及的单元或组件之间的一个或多个额外的组件，例如将高和/或低沸点组分分离的热或汽提装置，固/液分离装置，例如至少一个过滤器和/或离心机，和/或冷却和/或加热单元。在优选的设计中，例如，用于低沸点化合物的蒸馏塔和任选地还有过滤器布置在骤冷单元下游和萃取单元上游。在二阶段气相氧化单元的另外的优选的方面中，骤冷单元布置在这两个阶段之间。
[0108]未反应的甲基丙烯醛可以在骤冷单元、第一萃取单元、第一分离单元、第一纯化单元或任何上述另外的设备组分中的任一个中分离，并导引回到气相氧化单元以便进一步反应。
[0109]第一酯化单元A5)可以布置在第一分离单元A4)或任选的第一纯化单元的下游。对第一酯化单元A5)不加以特别限制并且可以是适合于酯化以由甲基丙烯酸形成甲基丙烯酸酯，优选甲基丙烯酸甲酯的任何单元。它优选适合于液相酯化。第一酯化单元A5)优选包括酯化催化剂，其可以是多相或均相催化剂例如固态催化剂或液态催化剂，并优选是酸性离子交换树脂例如US6，469，292、JP1249743、EP1254887中描述的那些或以商品名
Amber IyS t? (Rohm and Haas Corp.) > DoweX? (DowCorp.)或 LeWCftit? (Lanxess
AG)商购的那些，或能够催化酯化的酸，例如硫酸H2S04。
[0110]第二纯化单元可以布置在第一酯化单元A5)的下游，以便将其中产生的甲基丙烯酸酯纯化。任选的第二纯化单元可以是，例如，热纯化单元，例如蒸馏塔、分馏塔、精馏塔等，结晶单元，或本领域技术人员已知并看起来适合于纯化甲基丙烯酸系酯，尤其是甲基丙烯酸甲酯的任何其它设备。
[0111]根据本发明的设备还包括第二萃取单元B)。第二萃取单元B)用于将第一萃取单元A3)中获得的第一水相中包含的水的至少一部分与至少一种有机化合物尤其是上述至少一种组分i1.的至少一部分分离，以获得第二水相和有机相。根据本发明方法的方法步骤
b)优选在第二萃取单 元B)中进行。
[0112]在第二萃取单元B)中，用萃取剂萃取第一水相的至少一部分以形成第二水相和萃取相，并优选将所述第二水相也与萃取相以在技术限制内可能的最大程度分离。因此，根据本发明方法的至少方法步骤b)，优选还有方法步骤C)，优选在第二萃取单元B)中，最优选按连续方式进行。第二萃取单元B)优选包括至少一个萃取塔、洗涤塔、相分离器或本领域技术人员已知并看起来适合于液-液萃取，优选还适合于将有机相或离子液体相与水相分离，更优选适合于按连续方法萃取和分离的其它设备，例如至少一个萃取塔，至少一个脉冲填料和/或填充塔，至少一个旋转萃取器，尤其是至少一个使用离心力进行分离的旋转萃取器，至少一个洗涤塔和/或至少一个相分离器。第二萃取单元B)优选能够于环境温度下，以及于除环境温度以外的温度，尤其是升高的温度，尤其是上面与方法步骤b)和c)相关所提及的温度下耐受和操作。
[0113]至少一个焚烧炉或燃烧单元可以包括在根据本发明的设备内，例如用于将第二萃取单元中获得的萃取相焚化。
[0114]根据本发明的设备还可以进一步包括第三分离单元D)。第三分离单元D)优选用来将方法步骤b)中使用的任何残留萃取剂与第二水相分离。根据本发明方法的方法步骤
d)优选在第三分离单元D)中进行。第三分离单元D)可以是另外的萃取单元，但是优选是热分离单元，例如蒸馏塔、分馏塔、精馏塔等，其中本领域技术人员已知并看起来适合于此种分离的任何装置可以在根据本发明的设备中被考虑。
[0115]根据本发明的设备还可以进一步包括第四分离单元E)。第四分离单元E)优选包括至少一个热分离设备以便将所述萃取剂的至少一部分与萃取相分离而获得包含根据本发明的至少一种组分i1.的萃取物，这对应于本发明方法的方法步骤e)。还可以包括至少一个其它热分离设备以便将根据本发明的至少一种组件i1.的至少一部分与所述萃取物分离，这对应于本发明方法的方法步骤f)。本领域技术人员已知并看起来适合于进行方法步骤e)和f)的分离的热分离设备可以考虑用于根据本发明的设备，例如蒸馏、分馏或精馏塔中的至少一种等。
[0116]另外的分离单元也可以包括在根据本发明的设备内。优选的另外的分离单元的一个实例是适合于将至少一种组分i1.与根据本发明的包含至少两种组分i1.的混合物，例如根据本发明方法的步骤f )中获得的混合物分离的分离单元，这对应于根据本发明方法的步骤j)。此种另外的分离单元优选是热分离单元，优选包括至少一个蒸馏塔、分馏塔、精馏塔等。
[0117]根据本发明的设备优选在第四分离单元E)和/或至少一个另外的分离单元，与第一萃取单元A3)和/或第一分离单元A4)之间包括至少一个导管，用于将甲基丙烯酸和含甲基丙烯酸的相中的至少一种导引回到第一萃取单元A3)和第一分离单元A4)中的至少一个。
[0118]根据本发明的设备任选地包括至少一个第二酯化单元K)用于将至少一种组分
i1.酯化以获得酯相，优选在第二萃取单元B)、第三分离单元D)和第四分离单元E)中至少一个的下游。方法步骤k)优选在第二酯化单元中进行。涉及第二酯化单元的细节与上面对于第一酯化单元A5)所提及的那些相同。
[0119]根据本发明的设备还可以包括至少一个酯分离单元M)以便将一种或多种酯彼此至少部分分离，尤其是将至少一种酯与至少一个第二酯化单元中获得的酯相至少部分分离，这对应于根据本发明方法的方法步骤m)。本领域技术人员已知并看起来适合于酯分离的任何设备可以用作酯分离单元M)。已经提及的类型的热分离设备，以及结晶设备、萃取设备、相分离设备优选作为根据本发明`设备中的酯分离单元M)。
[0120]至少一个另外的纯化单元N)也可以提供在根据本发明的设备中，用于将第二酯化单元中获得的或至少一个酯分离单元中分离的一种或多种酯纯化。本发明方法的方法步骤η)优选在另外的纯化单元N)中进行。这种另外的纯化单元的细节对应于与第一酯化单元Α5)相关所提及的纯化单元的那些。
[0121]根据本发明的设备还可以包括在第二萃取单元B)与第二酯化单元K)、酯分离单元Μ)和用于纯化至少一种酯的另外的纯化单元N)中的至少一个之间的至少一个酯导管。所述至少一个酯导管用来将至少一种酯从第二酯化单元K)、酯分离单元Μ)和用于纯化至少一种酯的另外的纯化单元N)中的至少一个导引到第二萃取单元B)，其中所述至少一种酯可以任选地用作萃取剂。
[0122]在根据本发明设备的一个优选的方面中，所述设备还包括在气相氧化单元Al)上游的MTBE分裂单元ΑΑ1)。用于MTBE分裂的分裂单元和适合的催化剂是本领域中熟知的并形成为本领域技术人员公知常识的一部分，例如，在Ullmann’ s Encyclopedia ofIndustrial Chemistry,第五版,第 A4卷,第 488 页；V.Fattore>M.Massi Maur1、G.0rian1、G.Paret,Hydrocarbon Processing, 1981年8 月，第 101-106 页！Ullmann’s Encyclopediaof Industrial Chemistry,第五版，第 A16 卷，第 543-550 页；A.Chauvel、G.Lefebvre,“Petrochemical Processes, Technical and Economic Characteristics，，， 第 I 卷，Editions Technip, Paris, 1989，第 213 页及后续页；US5，336, 84UUS4, 570，026 和其中引用的参考文献中所述那样。
[0123]异丁烯分离单元SI)优选布置在MTBE分裂单元AAl)和气相氧化单元Al)之间并与其每个流体导引连通。异丁烯分离单元Si)用来将异丁烯相，优选还有甲醇相与第二催化反应区的排出物分离，该排出物包含异丁烯和甲醇作为主组分。异丁烯分离单元Si)可以是萃取器、结晶器、塔、蒸馏设备、精馏设备、膜、全蒸发设备、相分离器和洗涤设备中至少一种。异丁烯分离单元Si)优选包括异丁烯相的出口和甲醇相的出口。所述异丁烯相的出口优选与气相氧化单元连接，任选地经由中间单元例如纯化单元、换热器和/或加压器连接。所述甲醇相的出口优选与第一酯化单元和第二酯化单元中的至少一个连接，任选地经由中间甲醇纯化单元连接。可以包括本领域技术人员已知并看起来适合于纯化甲醇的任何设备作为甲醇纯化单元。适合的纯化单元的实例优选包括至少一个蒸馏设备、结晶器、萃取器、塔或洗涤设备，更优选至少一个蒸馏设备。甲醇纯化单元的实例描述在EP1254887中。
[0124]本发明还涉及根据本发明的方法，其中该方法在根据本发明的设备中进行。
[0125]通过以下附图和非限制性实施例更详细地举例说明本发明。
【专利附图】

【附图说明】
[0126]图1以流程图形式示意性地示出了根据本发明的方法的优选实施方案。
[0127]图2示意性地示出了根据本发明设备的一个实施方案。
[0128]根据图2的实施方案，将C4化合物引入气相氧化单元Al中，其中它在一或两阶段催化气相氧化中被氧化成甲基丙烯酸。C4化合物、氧气、蒸汽和惰性稀释气体进入气相氧化单元Al的入口没有示出。C4化合物可以从MTBE分裂单元AAl (未示出)，经由异丁烯分离单元SI (未示出)提供。经由管线I将气相氧化单元Al中获得的气态甲基丙烯酸相导引至骤冷单元A2，其中它被冷却和吸收到水或水相中而形成含甲基丙烯酸的水相。骤冷液体进入骤冷单元A2的入口没有显示。经由管线2将含水甲基丙烯酸相导引至第一萃取单元A3，其中用作为萃取剂的有机溶剂将它萃取而形成有机相和水相(根据本发明方法的第一水相)。这两个相在第一萃取单元A3中分离。
[0129]经由管线3将所述有机相从第一萃取单元A3导引至第一分离单元A4，其中将它蒸馏而分离甲基丙烯酸和萃取剂。可以经由管线6将萃取剂再循环至第一萃取单元A3。可以经由管线5收集甲基丙烯酸并任选地在下游的一个或多个纯化单元(未示出)中纯化，或可以经由管线4将它导引至第一酯化单元A5，任选地经由纯化(未示出)。在第一酯化单元A5中，可以将甲基丙烯酸酯化，例如用甲醇，例如在分离单元SI (未示出)中与MTBE分裂相分离的甲醇，以形成甲基丙烯酸甲酯。还可以用如上所述的其它醇将甲基丙烯酸在第一酯化单元A5中酯化。经由管线7收集第一酯化单元A5中产生的酯并可以任选地在聚合单元A6 (未示出)中聚合，任选地具有中间和/或下游的纯化。
[0130]经由管线8将第一萃取单元A3中分离的水相导引至第二萃取单元B，其中用作为第二萃取剂的有机溶剂将它萃取以形成水相(对应于本发明方法的第二水相)和有机相。经由管线9将该水相导引至第三分离单元D，其中可以至少部分地分离来自第二萃取步骤的残留萃取剂并任选地经由管线25再循到第二分离单元B。可以将残留水相(对应于本发明方法的第三水相)再循环，例如再循环至气相氧化单元Al (没有显示导管)，用作工艺用水，导引至生物纯化单元(未示出)或排放，经由管线20。可以经由管线10将第二萃取单元B中分离的有机相导引至第四分离单元E，其中可以分离至少一种组分i1.。可以经由管线11收集第四分离单元E中分离的至少一种组分i1.的至少一部分并将其任选地纯化(未示出)。如果在第四分离单元E中分离组分i1.的混合物，则可以将这种混合物导引至另外的分离单元以便将组分i1.彼此分离(未示出)。如果在第四分离单元E中分离甲基丙烯酸或含甲基丙烯酸的相，则可以经由管线15将这种甲基丙烯酸或含甲基丙烯酸的相导引至第一萃取单元A3或经由管线16导引至第一分离单元A4。也可以将第四分离单元E中分离的至少一种组分i1.的至少一部分经由管线14导引至第二酯化单元K。可以将第二萃取单元B或第三分离单元D中分离的有机相和水相中的任一个导引至第二酯化单元K。在第二酯化单元K中，用醇将至少一种组分i1.酯化以形成相应的酯。如果醇是甲醇，则这种甲醇可以例如，经由任选具有中间纯化(未示出)的分离单元SI从MTBE分裂器AAl引入。如果第二酯化单元K中获得的酯相包含多于一种酯，则可以在酯分离单元M中分离至少一种酯。可以在下游的酯纯化单元N (未示出)中将至少一种酯纯化。可以将第二酯化单元K、酯分离单元M和酯纯化单元N中的一个或多个中获得的至少一种酯导引至第二萃取单元B以便用作萃取剂。
[0131]试验方法
[0132]分配系数(k值)的测量
[0133]将包含预定量乙酸的水相与相同体积的有机溶剂(萃取剂)合并。在50°C下摇动和/或搅拌这两个相15-30分钟以确保达到乙酸在水相和有机相内的平衡分布。然后让该混合物在50°C下分离回到有机相和水相并将这两个相彼此分离。通过气相色谱(GC)或高压液相色谱(HPLC )测量分尚的有机相中存在的乙酸的量。
[0134].HPLC: Agi lent 1200`[0135]?泵:四元梯度泵
[0136]ο 洗脱剂:乙腈 KH2PO4 (0.02mol/L) pH2
[0137]?梯度 3min 0% 100%
[0138].15min 50% 50%
[0139].30min 70% 30%
[0140]o 流量:1.0ml/min
[0141]ο 停止时间:30min
[0142]o 后运行(post)时间:5min
[0143]ο控制压力:190巴，最大250巴
[0144]?自动取样器:自动取样器
[0145]ο注射体积:20 μ L
[0146].柱炉:包括柱切换控制
[0147]O 温度:30 °C
[0148]ο 柱:Agilent SB-Aq
[0149].尺寸长度 150mm, d^.6mm, 3.5 μ m 材料.检测器 MWD 或 DAD
[0150]ο UV 210nm, 241nm, 254nm, 265nm(DAD 优选)
[0151].GC: Perkin Elmer Autosystem[0152].自动取样器:Perkin Elmer
[0153]ο清洗溶剂THF
[0154]ο注射体积LOyL
[0155]?注射器:
[0156]O分流分流比100
[0157]O温度程序200 °C
[0158]?流量恒定压力12.0
[0159].柱炉:
[0160]ο 柱 J&W Scientific DB225
[0161]ο 尺寸长度 30m, (Ii0.25mm, 0.25 μ m 材料
[0162]ο温度程序
[0163]速率温度(°C )停止时间(min)
[0164]
【权利要求】
1.制备甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯中至少一种的方法，包括以下方法步骤: al)至少一种C4化合物的气相氧化以获得包含甲基丙烯酸的反应相； a2)所述反应相的骤冷，以获得包含甲基丙烯酸的粗水相； a3)所述甲基丙烯酸的至少一部分从所述包含甲基丙烯酸的粗水相萃取到有机溶剂中，以获得包含甲基丙烯酸的粗有机相，和第一水相，其中所述第一水相包含以下组分: 1.至少65重量％，优选65重量％-99.9重量％，更优选70重量％_99.8重量％水，再更优选75重量％-99重量％，更优选76重量％-98.5重量％，更优选77重量％_98重量％，甚至更优选78重量％-97.5重量％，甚至更优选79重量％_95重量％，再更优选80重量％_90重量％水，基于所述第一水相的总重量，和 i1.不超过35重量％，优选0.1重量％-35重量％，优选0.2重量％_30重量％，更优选I重量％-25重量％，再更优选1.5重量％-24重量％，更优选2重量％-23重量％，甚至更优选2.5重量％-22重量％，甚至更优选5重量％-21重量％，再更优选10重量％_20重量％的除用作方法步骤a3)中的萃取剂的有机溶剂以外的至少一种有机化合物，基于所述第一水相的总重量， 其中1.和i1.的重量数量之和是100重量％ ； a4)所述甲基丙烯酸的至少一部分与方法步骤a3)中获得的粗有机相的分离和任选地纯化； a5)任选地，步骤a4)中获得的所述甲基丙烯酸的至少一部分的酯化；` b)步骤a3)中获得的第一水相的至少一部分用萃取剂的萃取，以形成包含组分i1.的萃取相，和第二水相，所述第二水相与第一水相相比贫化了组分i1.; c)步骤b)中获得的第二水相与步骤b)中获得的萃取相的至少部分分离； d)任选地，至少一种有机化合物从步骤c)中获得的第二水相中的至少部分分离，而获得与第二水相相比贫化了至少一种有机化合物的第三水相； e)任选地，所述萃取剂的至少一部分与所述萃取相的分离，以获得包含至少一种组分i1.的萃取物。
2.处理包含至少一种有机化合物的水相的方法，包括以下方法步骤: a)提供包含以下组分的第一水相 1.至少65重量％，优选65重量％-99.9重量％，更优选70重量％_99.8重量％水，再更优选75重量％-99重量％，更优选76重量％-98.5重量％，更优选77重量％_98重量％，甚至更优选78重量％-97.5重量％，甚至更优选79重量％_95重量％，再更优选80重量％_90重量％水，基于所述第一水相的总重量，和 i1.不超过35重量％，优选0.1重量％-35重量％，优选0.2重量％_30重量％，更优选I重量％-25重量％，再更优选1.5重量％-24重量％，更优选2重量％-23重量％，甚至更优选2.5重量％-22重量％，甚至更优选5重量％-21重量％，再更优选10重量％_20重量％的至少一种有机化合物，基于所述第一水相的总重量， 其中1.和i1.的重量数量之和是100重量％ ； b)第一水相的至少一部分用萃取剂的萃取，以形成包含至少一种组分i1.的萃取相，和第二水相，所述第二水相与第一水相相比贫化了至少一种组分i1.； c)第二水相与所述萃取相的至少部分分离；d)任选地，至少一种有机化合物从步骤c)中获得的第二水相中的至少部分分离，而获得与第二水相相比贫化了至少一种有机化合物的第三水相； e)任选地，所述萃取剂的至少一部分与所述萃取相的分离，以获得包含至少一种组分i1.的萃取物。
3.根据上述权利要求中任一项的方法，还包括以下方法步骤 f)至少一种组分i1.的至少一部分从所述萃取物中的分离。
4.根据上述权利要求中任一项的方法，其中第二水相包含不超过5.0重量％，优选不超过4.5重量％,更优选不超过4.0重量％,再更优选不超过3.5重量％,更优选不超过3.0重量％，甚至更优选不超过2.5重量％的除方法步骤b)中使用的萃取剂以外的有机化合物，基于所述第二水相的总重量。
5.根据上述权利要求中任一项的方法，其中所述第三水相包含不超过3重量％，优选不超过2.8重量％，更优选不超过2.5重量％，再更优选不超过2.2重量％，更优选不超过2.0重量％的除方法步骤b)中使用的萃取剂以外的有机化合物，基于所述第三水相的总重量。
6.根据上述权利要求中任一项的方法，其中在另外的方法步骤g)中，让所述第三水相经历至少一种生物纯化处理。
7.根据权利要求6的方法，其中所述至少一种生物纯化处理是需氧处理和厌氧处理中的至少一种。
8.根据上述权利要求中任一项的方法，其中在另外的方法步骤h)中，将方法步骤d)和e)中的至少一个中分离的萃取剂的至少一部分再循环至方法步骤b)。
9.根据权利要求3-8中任一项的方法，其中步骤f)中获得的至少一种组分i1.是至少两种组分i1.的混合物，并且其中在另外的方法步骤j)中，将至少一种组分i1.至少部分地与这种混合物分离。
10.根据上述权利要求中任一项的方法，其中组分i1.的至少一种有机化合物是选自羧酸、醛和酮的至少一种有机化合物。
11.根据上述权利要求中任一项的方法，其中方法步骤b)中使用的萃取剂的特征在于以下性能中至少一项，优选至少两项，更优选至少三项，更优选至少四项: i)乙酸在萃取剂-水体系中在25°C下根据本文描述的方法测定的平均k值在0.1-100，优选0.2-90，更优选0.3-80，再更优选0.3-70,更优选0.4-60的范围内； ii)不超过2260kJ/kg,优选不超过2000kJ/kg,优选不超过1500kJ/kg,更优选不超过1000kJ/kg,再更优选不超过800kJ/kg的蒸发j:含； iii)35-1400C，优选 35-125。。，更优选 40-120°C，再更优选 40-110。。的沸点； iv)在25°C，优选35°C，更优选45°C，再更优选50°C的温度下，不超过150g/l，优选不超过130g/l,更优选不超过110g/l,再更优选不超过100g/l,甚至更优选不超过90g/l的在水中的溶解度。
12.根据上述权利要求中任一项的方法，其中所述至少一种组分i1.是乙酸、丙烯酸、丙酸和甲基丙烯酸中的至少一种。
13.根据权利要求12的方法，其中方法步骤e)、f)和j)中的至少一个中分离的所述至少一种组分i1.是或包含甲基丙烯酸并且将该甲基丙烯酸的至少一部分添加到方法步骤a2)中获得的粗水相或方法步骤a3)中获得的粗有机相中。
14.根据上述权利要求中任一项的方法，其中让方法步骤e)、f)和j)中的至少一个中分离的所述至少一种组分i1.的至少一部分，或方法步骤a3)中获得的第一水相的至少一部分经历以下方法步骤: k)酯化以获得包含至少一种酯的酯相。
15.根据权利要求14的方法，其中所述酯相包含至少两种酯。
16.根据权利要求14或权利要求15的方法，还包括以下方法步骤: m)至少一种酯从所述酯相中的至少部分分离； η)任选地，方法步骤m)中分离的所述至少一种酯的纯化。
17.根据权利要求14-16中任一项的方法，其中步骤k)、m)和η)中的至少一个中获得的所述至少一种酯的至少一部分用作方法步骤b)中的萃取剂。
18.根据权利要求14-17中任一项的方法，其中所述至少一种酯基于C1-C4羧酸和C1-C4 醇。
19.根据上述权利要求中任一项的方法，还包括以下步骤: aal)甲基叔丁基醚的分裂，以获得至少一种C4化合物和甲醇， 其中所述至少一种C4化合物的至少一部分作为原料供给方法步骤al)中的至少一个的气相氧化。
20.根据权利要求19的方法，其中将方法步骤aal)中获得的甲醇供给方法步骤k)。
21.用于制备甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯中至少一种的设备，至少包括以下彼此流体导引连通的组件: Al)气相氧化单元， A2)骤冷单元， A3)第一萃取单元， A4)第一分离单元， A5)任选地，第一酯化单元， B)第二萃取单元。
【文档编号】C07C69/54GK103796984SQ201180073461
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2011年9月16日 优先权日:2011年9月16日
【发明者】J·A·琼斯, T·巴尔多夫, H·舍费尔, H·西格特 申请人:赢创罗姆有限公司