[发明专利]回收丙烯酸的方法

说明书

本发明涉及一种回收丙烯酸的方法，所述丙烯酸由丙烯的气相催化氧化获得，其中，在吸收阶段(K2)中，丙烯酸从来自气相氧化的反应混合物(1)中由第一溶剂(3)吸收并排出用于蒸馏提纯，以及将来自吸收阶段(K2)的气体混合物运至冷凝阶段，其中，在冷凝阶段，所述气体混合物被冷凝，并且所述气体混合物的冷凝相作为酸水(4)排出，并在相分离罐(B1)中进行相分离操作，所述方法包括以下步骤：a)将从相分离容器(B1)中已获得的冷凝阶段排出的酸水(4)的水相(4*)进料到提取阶段(K7)，在其中用第二溶剂(5)提取存在于酸水(4)中的丙烯酸；b)将包括丙烯酸的提取物(6)进料到汽提塔(K8)，在其中用循环气体(8)从第二溶剂(5)中移除丙烯酸，其中在丙烯酸已被汽提后，将移除的第二溶剂(5)再次进料回到提取阶段(K7)中；c)将载有丙烯酸的循环气体(9)进料到汽提循环气体洗涤器(K5)，在其中用进料到汽提循环气体洗涤器(K5)的第一溶剂料流(10)从循环气体中将丙烯酸移除并转移到第一溶剂(3)中；和d)将载有丙烯酸的第一溶剂(3)进料回到吸收阶段(K2)。本发明还涉及用于回收丙烯酸的相应系统。

本发明涉及一种回收丙烯酸的方法，该丙烯酸是由丙烯的催化气相氧化获得的。

制备丙烯酸及其纯化和回收的方法原则上由现有技术已知。由于其非常活泼的双键及其酸官能团，丙烯酸是一种有价值的单体和中间体，用于制备用于多种不同产品的聚合物，例如吸收性树脂、水性乳胶漆的粘合剂等。

丙烯酸通过在固体催化剂存在下和在升高的温度下，用氧气或含氧气体对丙烯和/或丙烯醛进行非均相催化的部分气相氧化来大规模生产。为了提高选择性，丙烯非均相催化部分氧化为丙烯酸特别是在两个连续的步骤中进行，其中第一个反应步骤将丙烯转化为丙烯醛，第二个反应步骤将丙烯醛转化为丙烯酸，这通常在两个空间上分离的反应阶段进行。此处获得的不是纯丙烯酸，而是产物气体混合物，其不仅包含丙烯酸产物，还包含作为次级组分的未转化的丙烯醛和/或丙烯，以及水蒸气、二氧化碳、氮气、氧气、丙烷、甲烷、低级饱和羧酸(如甲酸、乙酸和丙酸)，低级醛(如甲醛、苯甲醛和糠醛)，以及高级羧酸或其酸酐。

这些次级组分中的一些具有比丙烯酸更高的挥发性(例如乙酸)，并且也被称为“低沸物”。其他的挥发性低于丙烯酸(例如邻苯二甲酸酐)，因此被称为“高沸物”。“中沸质”是指具有与丙烯酸类似的挥发性的次级组分。从气态产物气体混合物中基本除去丙烯酸通常通过吸附方法进行，例如通过丙烯酸与第一溶剂或溶剂混合物的逆流吸收。

如今，用于获得纯化最终产品的后处理的四种基本方法变体之间存在区别。

在第一种方法变体(也可称为“提取法”)中，使用的溶剂是水，其在合成后将丙烯酸从气体料流中洗出。通过提取和随后的蒸馏步骤进一步除去水。

在第二种方法变体(也可称为“共沸法”)中，吸收之后同样用水洗涤，并且水的去除是通过夹带剂蒸馏(共沸蒸馏)和进一步的蒸馏步骤进行。

另一种方法变体(也可称为“结晶法”)涉及在不添加第一溶剂的情况下分馏冷凝反应气体，并通过结晶进一步后处理。

最后，在第四种方法变体(也可称为“溶剂法”)中，丙烯酸被高沸点疏水性第一溶剂从气体料流中吸收。丙烯酸的这种吸收是选择性的，这意味着来自合成的气体料流中所存在的水蒸气大部分保持在气相中。

这四种不同的方法变体的不同之处在于：获得的产品质量和所需的能量输入，以及从方法中排出并实现次级组分移除的物质料流的性质和组成。