制备高纯度(甲基)丙烯酸的方法与流程

本发明涉及一种制备高纯度(甲基)丙烯酸的方法。

背景技术：

1、(甲基)丙烯酸通常通过在催化剂的存在下使化合物如丙烷、丙烯和(甲基)丙烯醛施经过气相氧化反应的方法来制备。例如，在反应器中，在适当的催化剂的存在下，丙烷、丙烯等通过气相氧化反应经由(甲基)丙烯醛转化为(甲基)丙烯酸，并且在反应器的后段中获得包含(甲基)丙烯酸、未反应的丙烷或丙烯、(甲基)丙烯醛、惰性气体、二氧化碳、水蒸气和由反应产生的各种有机副产物(如乙酸、低沸点副产物和高沸点副产物)的混合气体。

2、使含有(甲基)丙烯酸的混合气体在吸收塔中与吸收溶剂(如水)接触以作为(甲基)丙烯酸水溶液回收。此外，作为用于回收(甲基)丙烯酸水溶液中包含的(甲基)丙烯酸的后续工艺，通常涉及诸如萃取、蒸馏和提纯的工艺。为了改善(甲基)丙烯酸的回收效率，已经提出了调整工艺条件、工艺顺序等等的各种方法。

3、但是，由于吸收塔中使用的吸收溶剂(如水)具有高比热，在通过诸如蒸馏的工艺从包含水的(甲基)丙烯酸水溶液中分离副产物时需要非常高的能量使用。同时，当为了降低能量使用而简化和缩短后续工艺时，能量使用可能降低，但是难以获得高纯度(甲基)丙烯酸。

4、此外，分离并去除作为(甲基)丙烯酸制备过程的主要副产物的乙酸和高沸点副产物使得它们不在系统中积聚，在该工艺中，导致作为所需产物的(甲基)丙烯酸的损失。

5、因此，迫切需要引入一种技术，其可以降低整个工艺的能量使用，同时还使来自(甲基)丙烯酸水溶液的高纯度(甲基)丙烯酸的损失最小化。

技术实现思路

1、技术问题

2、为了解决背景技术中提到的问题，本发明的目的是提供一种制备(甲基)丙烯酸的方法，该方法可进一步降低提纯过程中的能量使用，同时确保高(甲基)丙烯酸回收率。

3、技术方案

4、在一个总的方面，制备(甲基)丙烯酸的方法包括：使包含(甲基)丙烯酸的混合气体在吸收塔中与水接触以获得(甲基)丙烯酸水溶液；将所述(甲基)丙烯酸水溶液供应至萃取塔，使所述(甲基)丙烯酸水溶液与萃取溶剂接触以进行萃取，并获得包含(甲基)丙烯酸和萃取溶剂的萃取物；将所述萃取物供应至溶剂提纯塔，并将所述萃取物分离为包含(甲基)丙烯酸的溶剂提纯塔的下部排出料流和包含溶剂提纯塔中的萃取溶剂的溶剂提纯塔的上部排出料流；将所述溶剂提纯塔的下部排出料流供应至结晶器，并在所述结晶器中获得结晶的(甲基)丙烯酸；和在结晶之后将母液供应至高沸点副产物分离塔，并将已从中除去高沸点副产物的高沸点副产物分离塔的上部排出料流循环至所述溶剂提纯塔。

5、有益效果

6、根据本发明的制备(甲基)丙烯酸的方法，在蒸馏从吸收塔排出的全部(甲基)丙烯酸水溶液以除去(甲基)丙烯酸水溶液中包含的水之前进行萃取工艺，同时进行蒸馏，使得萃取溶剂包含在后续溶剂提纯工艺中的包含(甲基)丙烯酸的溶剂提纯塔的下部排出料流中，由此减少所需的能量使用。此外，可以通过溶剂提纯塔的下部排出料流的结晶工艺获得高纯度(甲基)丙烯酸。

7、此外，由于对已通过结晶工艺从中除去大部分(甲基)丙烯酸的母液进行蒸馏以除去高沸点副产物，防止了高沸点副产物在系统中的积聚，并且由于待蒸馏以便去除高沸点副产物的量降低，可以减少能量使用。

技术特征：

1.制备(甲基)丙烯酸的方法，所述方法包括：

2.权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，将所述(甲基)丙烯酸水溶液供应至脱气塔，并将已从中除去低沸点副产物的脱气塔的下部排出料流供应至所述萃取塔。

3.权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，包含在所述溶剂提纯塔的下部排出料流中的(甲基)丙烯酸的含量为90重量％至95重量％。

4.权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述溶剂提纯塔的下部排出料流包含萃取溶剂，且包含在所述溶剂提纯塔的下部排出料流中的萃取溶剂的含量为1重量％至10重量％。

5.权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，将通过所述萃取产生的包含水的萃余液和所述溶剂提纯塔的上部排出料流供应至层分离器并分离为包含萃取溶剂的有机层与包含水和乙酸的水层，并将所述水层的一部分循环至所述吸收塔，剩余部分作为废水排出。

6.权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述高沸点副产物分离塔的上部排出料流包含30至60重量％的萃取溶剂、40至70重量％的(甲基)丙烯酸和剩余量的副产物。

7.权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，基于引入所述吸收塔的乙酸的流量，排出至所述吸收塔的上部的乙酸的流量比率为30重量％至60重量％。

8.权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述包含(甲基)丙烯酸的混合气体是通过包含空气、原料化合物和再循环气体的反应物在反应器中的气相氧化反应获得的反应产物，并且所述再循环气体是在将所述吸收塔的上部排出料流的一部分供应至冷却塔并冷却后，作为冷却塔的上部排出料流排出并循环至所述反应器的气体。

9.权利要求5所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，将所述包含萃取溶剂的有机层的一部分供应至所述溶剂提纯塔，将剩余部分供应至所述萃取塔。

10.权利要求9所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，供应至所述溶剂提纯塔的所述有机层的一部分中的萃取溶剂的流量与所述溶剂提纯塔的上部排出料流中的萃取溶剂的流量的比率为0.3至0.6。

11.权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述萃取溶剂包括苯、甲苯、二甲苯、正庚烷、环庚烷和环庚烯中的一种或多种。

技术总结提供了制备(甲基)丙烯酸的方法，包括：使包含(甲基)丙烯酸的混合气体在吸收塔中与水接触以获得(甲基)丙烯酸水溶液；将所述(甲基)丙烯酸水溶液供应至萃取塔，使所述(甲基)丙烯酸水溶液与萃取溶剂接触以进行萃取，并获得包含(甲基)丙烯酸和萃取溶剂的萃取物；将所述萃取物供应至溶剂提纯塔，并将所述萃取物分离为包含(甲基)丙烯酸的溶剂提纯塔的下部排出料流和包含溶剂提纯塔中的萃取溶剂的溶剂提纯塔的上部排出料流；将所述溶剂提纯塔的下部排出料流供应至结晶器，并在所述结晶器中获得结晶的(甲基)丙烯酸；和在结晶之后将母液供应至高沸点副产物分离塔，并将已从中除去高沸点副产物的高沸点副产物分离塔的上部排出料流循环至所述溶剂提纯塔。技术研发人员：俞成镇,张暻洙,李成圭受保护的技术使用者：株式会社LG化学技术研发日：技术公布日：2024/6/18