[发明专利]从气相催化氧化三/四碳化合物生成的反应气体混合物中分离(甲基)丙烯酸的方法

说明书

本发明涉及特别是一种用高沸惰性疏水有机液体逆流吸收从气相催化氧化丙烯和/或丙烯醛生成的反应气体混和物中分离丙烯酸的方法，其中反应气体混和物在吸收塔中逆流通过下降的高沸惰性疏水有机液体，随后从吸收塔流出的含丙烯酸液体流出物中连续分级地分离丙烯酸。

由于其非常活泼的单烯不饱和键和其酸性官能团，丙烯酸成为制备聚合物的重要单体，如适合用于作粘合剂的含水聚合物分散体。甲基丙烯酸也有同样的用途。

丙烯酸特别可以用下列方法得到：在高温和催化剂(如多金属氧化物，包括氧化态的钼元素和钒元素)存在下，用氧气或含氧的气体气相氧化丙烯和/或丙烯醛，由于反应的高放热，最好用由诸如N₂，CO₂和/或烃和/或水蒸汽稀释了的反应物。然而用这种方法不能得到纯丙烯酸，而是得到除丙烯酸以外还含有二级组分的反应气体混和物，其中含有基本未反应的丙烯醛和/或丙烯、水蒸汽(也是反应产物)、一氧化碳、惰性稀释气体(如氮气)、诸如甲醛的低级醛类、马来酐和特别是乙酸(参见如EP-A-253，409和DE-A-1,962,431)，丙烯酸必须从中再分离。从C₄化合物开始制备的甲基丙烯酸的分离与上相同并存在类似的分离问题。

DE-PS-2,136,396和DE-A-4,308,087公开了可以用高沸惰性疏水有机液体逆流吸收气相催化氧化丙烯和/或丙烯醛生成的反应气体混和物来分离丙烯酸。

这种方法主要这样实施：将反应混和物在习用的吸收塔中逆流通过下降的液体吸收剂，然后在一个解吸塔内通过解析和随后精馏从解吸塔中流出的液体流出物，充分地将易挥发的二级组分从由吸收塔中流出的液体流出物中除去，该流出物主要由丙烯酸、吸收剂和二级组分组成，以达到将纯丙烯酸和少量易挥发二级组分分离的目的。

这种方法的一个缺点是从解吸塔出来的气体(用过的解吸气)在一般的解吸塔操作中带走至少三分之一从吸收塔流出并通过解吸塔的液体流出物中含有的丙烯酸，因此从解吸塔出来的气体必须再循环到吸收塔中(参见DE-A-2136396第7页第1段)。这样该现有方法循环着不能忽略其量的待分离的丙烯酸却没有分离效益，这就在很大程度上损害了这种方法在现有技术中的经济价值。

本发明的重要目的在于提供一种方法，该方法用一种高沸惰性疏水有机液体进行逆流吸收，连续地从气相催化氧化丙烯和/或丙烯醛生成的反应气体混合物中分离丙烯酸，而且没有现有方法的缺点的困扰。

简单地省略解吸步骤并没有解决现存问题，因为把从习用的吸收塔中流出的液体流出物直接引入精馏塔将超出常规精馏塔的分离能力，这主要在于这种液体流出物仍含有大量二级组分(低沸物)，这些组分在标准大气压下沸腾的温度在丙烯酸沸点以下但又与其相差无几(液体20℃和标准大气压(1atm)下)(如，为了保证分离塔板数量所需的温度，必须要求高的基础温度，但由于丙烯酸的高聚合倾向，故不能接受)。

为了达到所述目的，我们找到了一种用高沸惰性疏水有机液体逆流吸收气相催化氧化丙烯和/或丙烯醛生成的反应气体混和物来连续分离丙烯酸的方法，其中反应气体混和物逆流通过吸收塔中下降的高沸惰性疏水有机液体，丙烯酸从由吸收塔中流出并含有丙烯酸的液体流出物中连续分级地分离，其中通过从吸收塔中移去一部分能量使得在吸收塔里吸收过程中自然存在的精馏过程得以重复，移去的这部分能量大于吸收塔与环境大气接触自然失去的能量。

具体可行的操作包括用冷却传热装置(如由夹套、盘管、管束、套管、螺旋管或翼片构成的传热装置)来非直接冷却吸收塔和/或直接冷却吸收塔。

关于减少能量的特别优选的派生方法包括沿着吸收塔在某一处取出一部分下降的液体进行冷却，再把这种冷却了的液体循环到吸收塔中。