用于分离甲基丙烯醛的方法技术

技术编号:14975431 阅读:394 留言:0更新日期:2017-04-03 03:00
公开了一种用于制备干燥甲基丙烯醛的方法,以及一种用于生产甲基丙烯酸甲酯的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及一种用于制备干燥甲基丙烯醛的方法,以及一种用于制造甲基丙烯酸甲酯的方法。甲基丙烯醛(MA)是甲基丙烯酸甲酯(MMA)生产的常用中间体。MA可由较大量的乙烯(C2)原料,如通过如在US4,496,770中所公开的液相丙醛缩合来生产,或者由较少量的异丁烯或叔丁醇(C4)原料,如通过在US5,969,578中所公开的气相C4氧化来生产。对于基于C2的甲基丙烯醛生产方法和基于C4的甲基丙烯醛生产方法两者,甲基丙烯醛产物流包含大量水。然而,水对后续的氧化酯化过程有害,如在US5,969,178、US6,107,515和US6,040,472中所公开的,所述专利在单个步骤中将甲基丙烯醛转化为甲基丙烯酸甲酯,因此有利地绕过其它已知方法的中间体甲基丙烯酸(MAA)生产步骤。因此,如果将来自常规方法的MA流用作下游氧化酯化过程的进料流,则有利的是首先对其进行脱水。US5,969,578描述了用于使通过C4氧化过程生产的气态的含有甲基丙烯醛的产物流脱水的方法。通过部分冷凝来移除包含在气流中的水,同时使甲醇和甲基丙烯醛保持气态。然后,使气态的含有甲基丙烯醛的混合物与非常干燥冷却的含有甲醇的流接触以吸收甲基丙烯醛。所得吸收塔底部产物混合物包含甲醇中的25%至69%甲基丙烯醛,以及<1%的水。该混合物是足够干燥的以进料给下游氧化酯化反应器。然而,该方案遭遇许多缺点。例如,其携带大负荷不可冷凝气体经过多个柱子,因此需要不利地大的设备,其可在多个上游与下游单元之间包含大的吸收剂再循环流,其需要纯甲醇或非常干燥的含有甲醇的吸收剂流,其产生相对稀释的甲基丙烯醛,并且由于其在多个单元之间的大量再循环整合,其可能对过程混乱敏感。此外,虽然这样的方案可适应由C4氧化方法产生的稀释的气态甲基丙烯醛流,但是其对于在基于C2的方法中产生的高度含水的甲基丙烯醛流是不适用的,如在US4,496,770中所描述的丙醛-甲醛缩合法。实际上,US5,969,578不鼓励使用包括将水用作甲基丙烯醛生产的接触溶剂的方法并且竭尽所能来完全避免水与甲基丙烯醛的共冷凝。在US3,597,880中描述了处理C4氧化方法的气态的含有甲基丙烯醛的产物的另一种方法,其公开了其中使气态的含有甲基丙烯醛的混合物与甲醇接触以吸收甲基丙烯醛和水的方法。所得液体混合物包含甲醇、甲基丙烯醛和适度量的水,例如,在实例1中所示的5.8%。然后,用水来萃取蒸馏所述液体混合物,其中将萃取蒸馏区的吸收部分中的液相中的水浓度控制在50摩尔%至90摩尔%的浓度。达到上述的水浓度目标是为了避免甲基丙烯醛-甲醇共沸物的形成并使甲基丙烯醛能够从过量的甲醇中分离出来,将所述甲醇再循环以用于上游吸收步骤中。因此,将甲基丙烯醛作为顶部馏出物回收,而使萃取蒸馏柱的底部液体进一步进行蒸馏以从水中分离甲醇。使萃取蒸馏柱的顶部馏出物流进行相分离以得到含有大部分甲基丙烯醛和由液-液平衡所决定的一定水平的水(约3%的水)的有机液相,所述萃取蒸馏柱的顶部馏出物流是含有约7%水的水与甲基丙烯醛的共沸物(共沸点63.6℃;甲基丙烯醛/水重量比100/7.9,根据US5,969,578)。含水液相包含大部分水和由液-液平衡所决定的一定水平的甲基丙烯醛(即,约6%的甲基丙烯醛)。然而,所述方法不涉及进一步干燥甲基丙烯醛产物,从而产生含有约3%水的甲基丙烯醛。所述专利表明所述甲基丙烯醛产物可通过另外的蒸馏等来进一步纯化。所述方法旨在从气态C4氧化产物流中捕获甲基丙烯醛,其中相关的吸收塔底部含有大部分甲醇、甲基丙烯醛和仅适度量的水,例如,在实例1中所示的5.8%。该方法对于诸如在US4,496,770中所描述的使用C2原料之丙醛缩合方法的高度含水的(例如,65%的水)液体甲基丙烯醛产物流是不实用的。US2,514,966和US2,514,967公开了其中将包含丙烯醛(或其它不饱和醛)和蒸汽的气体吸收到水中的方法。该方法通过用大量水在高压下洗涤含有丙烯醛的气态混合物以形成含有约2重量%的丙烯醛的水溶液,然后使丙烯醛水溶液经历提馏、精馏和萃取蒸馏以回收丙烯醛。这样的方法的缺点在于,由于丙烯醛在水中固有的低可溶性(在20℃下21.4重量%,根据US3,957,880),必须在高压下使用极大量的水以从气态反应混合物中吸收丙烯醛,如果将该方法应用于甲基丙烯醛,则该问题将恶化,因为甲基丙烯醛甚至更少地可溶于水中(在25℃下6.1重量%)。该方法的另一个缺点在于,在丙烯醛分离步骤中,萃取蒸馏在低于35℃的温度下使用非常大量的水作为溶剂来进行。需要大量的水来避免非均相萃取蒸馏区,并且需要低温来实现对于丙烯醛分离的有利的相对挥发度方案,这是以其它方式将不能达到的。这样的操作条件需要低至50mmHg的压力。由于所使用的大量的水,丙烯醛分离的使用成本很高。由于处理高水流所需的大柱直径,丙烯醛分离方法的资金成本也很高。如果将该萃取蒸馏方法应用于甲基丙烯醛,则这些成本将进一步恶化,因为将需要甚至更多的水(至少94重量%的含有甲基丙烯醛的混合物)以避免由于甲基丙烯醛在水中的低可溶性所导致的非均相萃取蒸馏。即使实施了这样的方法,其也会受MA:水共沸物的限制以在产物甲基丙烯醛中产生共沸物状水的水平。特别地,将以甲基丙烯醛与水的共沸混合物[共沸点:63.6℃&100:7.9,根据US5,969,578]的形式回收甲基丙烯醛。因此,US2,514,966和US2,514,967教导了避免非均相萃取蒸馏结构的重要性,从而主张高水平的水。虽然事实上C2是更丰富的原料并且将在世界上多个地区提供经济优势,但是尚未描述用于使在基于C2的方法如丙醛缩合中所遇到的高度含水的甲基丙烯醛流脱水的期望方法。考虑到缺乏基于C4的现有技术和缺乏使高度含水的C2来源的液体甲基丙烯醛流有效地脱水的合适方法,将期望的是具有用于C2来源的液体甲基丙烯醛流的改善的脱水方法。
技术实现思路
本专利技术是这样的方法,其包含:(a)向相分离器提供包含水、甲基丙烯醛和任选地甲醇的第一流,前提条件是所述第一流包含至少8重量%的水;(b)使所述第一流相分离为主要包含甲基丙烯醛的有机相和主要包含水的水相;(c)在脱水柱中蒸馏所述有机相以产生主要包含甲基丙烯醛的产物流。本专利技术的方法出乎意料地产生了具有小于2重量%的水的浓缩(>90%)甲基丙烯醛流,并且避免了现有技术的许多缺点。在一方面,本专利技术是用于由乙烯生产MMA的方法,所述方法包含:(1)在足以产生丙醛的反应条件下在加氢甲酰基化催化剂的存本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种方法,其包含:(a)向相分离器提供包含水、甲基丙烯醛和任选地甲醇的第一流,前提条件是所述第一流包含至少8重量%的水;(b)使所述第一流相分离为主要包含甲基丙烯醛的有机相和主要包含水的水相;(c)在脱水柱中蒸馏所述有机相以产生主要包含甲基丙烯醛的产物流。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.10.28 US 61/8963781.一种方法,其包含:
(a)向相分离器提供包含水、甲基丙烯醛和任选地甲醇的第一流,前提条件是所
述第一流包含至少8重量%的水;
(b)使所述第一流相分离为主要包含甲基丙烯醛的有机相和主要包含水的水相;
(c)在脱水柱中蒸馏所述有机相以产生主要包含甲基丙烯醛的产物流。
2.根据权利要求l所述的方法,其中所述第一流主要是液体流并且包含至少10重
量%的水。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述产物流包含按所述产物流的重
量计小于2重量%的水。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述产物流包含按所述产物流的重
量计小于1重量%的水。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述产物流包含按所述产物流的重
量计小于0.5重量%的水。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中将所述产物流作为所述脱水柱的侧
向排出流或作为底部流回收。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中从所述脱水柱取得塔顶馏出物流,
并且其中所述方法进一步包含(d)将至少部分所述脱水柱的塔顶馏出物流传送到相分
离器。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中将所述产物流作为所述脱水柱的底
部流回收。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中所述脱水柱作为汽提塔进行操作。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其还包含向以下过程提供所述产物流,
所述过程包含在足以产生MMA的反应条件下在催化剂的存在下使甲基丙烯醛与甲醇和
含氧气体接触。
11.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员:S·W·霍伊四世D·A·克拉普特切特夫M·A·斯瓦诺
申请(专利权)人:罗门哈斯公司
类型:发明
国别省市:美国;US

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1