[发明专利]连续回收(甲基)丙烯酸的方法

说明书

本发明涉及一种通过从催化气相氧化的反应气体中吸收(甲基)丙烯酸而连续回收(甲基)丙烯酸的方法。下面，术语“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸和/或甲基丙烯酸。

(甲基)丙烯酸主要是通过合适的原料的催化气相氧化制备的，具体地说，在丙烯酸的情况下，所述原料是丙烯和/或丙烯醛，而在甲基丙烯酸的情况下则是异丁烯和/或异丁烯醛。

已知一些从催化气相氧化的反应气体分离(甲基)丙烯酸的可能方法，包括通过用溶剂吸收而分离。

DE-B 21 36 396公开了从丙烯或丙烯醛的催化氧化得到的反应气体分离丙烯酸，即通过用75wt％二苯醚和25wt％联苯的混合物逆流吸收来分离。此外，DE-A 24 49 780公开了在逆流吸收前通过在回流冷凝器(骤冷器)中溶剂的部分蒸发而冷却热的反应气体。此处和进一步的操作步骤中(尤其是通过蒸馏纯化(甲基)丙烯酸时)的问题是在装置中产生固体物，它降低设备的利用率。按DE-A 43 08 087，在丙烯酸的情况下，该固体部分可通过向相对非极性的溶剂混合物(包括二苯醚和联苯)中以0.1～25wt％的量添加一种极性溶剂(例如邻苯二甲酸二甲酯)而减少；这增大了所述溶剂混合物对污染物的吸收能力。然而，随着极性的增大溶剂吸收的水增多；此外，这导致经稀酸溶液引起的更多的溶剂损耗。

在溶剂存在下，在较高温度(例如通过通用型的方法回收(甲基)丙烯酸时)下，尤其在吸收塔的底部收集塔盘上、在蒸馏塔的汽提段和底部以及在热交换器中，聚丙烯酸形成污染物，它牢固地粘在装置表面，并且只能用碱除去。分析表明，该污染物包括约10～50wt％聚(甲基)丙烯酸的混合物，其余是溶剂。

本发明的一个目的是基本上避免所有装置中对污染的敏感性，尤其是只溶于碱的污染物的产生，于是改善设备的利用率和回收(甲基)丙烯酸的操作的成本-效率。

我们发现了该目的是通过一种从得自催化气相氧化的反应气体中连续回收(甲基)丙烯酸的方法实现的，该方法包括：

(I)用高沸点溶剂吸收(甲基)丙烯酸，

(II)从含所述溶剂的混合物分离(甲基)丙烯酸，并且如果需要的话，进一步纯化分离的(甲基)丙烯酸，

(III)纯化所述溶剂以及

(IV)将纯化过的溶剂再循环到吸收段(I)。

在该方法中，各操作段中的温度不超过155℃，尤其不超过140℃，特别优选不超过120℃。

我们已意外地发现，装置(其中应用了高沸点溶剂和(甲基)丙烯酸)对污染的敏感性基本上是由操作参数、尤其由装置中的温度决定的。如果保证温度不超过一个特定的临界值，基本上就可避免污染。

另一方面，正如预料的那样，装置中的污物不会随着(甲基)丙烯酸浓度的增大而增多，反之，污染基本上与(甲基)丙烯酸浓度无关。

通过所述新的温度限制大致避免污染具有长远的经济效果：尤其是在装置中可应用例如堆积填充物这样的构件，它们与例如双流塔板或浮阀塔板相比具有更大的流体动力载荷容量但也具有更高的对污染的敏感性，其中所述塔板在已知方法中被用于从高沸点溶剂中的混合物分离(甲基)丙烯酸，是由于它们对污染的更低敏感性。这样，可确定具有更小分离装置(尤其是塔)的新设备而达到相同的产量，或者在现有设备中采用新方法增大产量。

这里，其沸点高于各自所需的主产品的沸点(对丙烯酸来说约141℃或者对甲基丙烯酸来说约161℃，各情况都在常压下)的溶剂被定义为高沸点溶剂。

本发明方法的起始混合物是得自C₃-链烷烃、C₃-链烯烃、C₃-链烷醇和/或C₃-链烷醛(alkanals)或其中间体的催化气相氧化(给出丙烯酸)或者得自C₄-链烷烃、C₄-链烯烃、C₄-链烷醇和/或C₄-链烷醛或其中间体的催化气相氧化(给出甲基丙烯酸)的反应气体。下面描述了关于丙烯酸的方法，但它也以类似方式适合甲基丙烯酸。