(甲基)丙烯酸的连续回收方法及用于该方法的设备技术

本发明专利技术涉及一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法以及用于该连续回收方法的设备。根据本发明专利技术的连续回收(甲基)丙烯酸的方法可维持与先前的回收方法相等的(甲基)丙烯酸回收率，并且还可以显著降低能量消耗，并可最小化回收工艺中(甲基)丙烯酸的聚合，由此提供了更好的运行稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法以及用于该连续回收方法的设备。
技术介绍
(甲基)丙烯酸一般通过在催化剂的存在下气相氧化丙烷、丙烯、(甲基)丙烯醛等来制备。例如，在反应器中在合适的催化剂的存在下，通过气相氧化将丙烷、丙烯等经(甲基)丙烯醛转化为(甲基)丙烯酸，并在所述反应器的尾部获得包含有(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、蒸汽以及多种有机副产物(乙酸、高沸点副产物等)的反应产物混合气。所述含有(甲基)丙烯酸的混合气在(甲基)丙烯酸吸收塔内接触如工艺用水等的吸收溶剂，并作为(甲基)丙烯酸水溶液回收。进一步地，脱除(甲基)丙烯酸的不溶气体被循环用于(甲基)丙烯酸的合成反应，并且其一部分被焚烧，转化为无害气体并排出。所述(甲基)丙烯酸水溶液在经过水分离塔的同时被蒸馏并纯化，从而获得(甲基)丙烯酸。同时，为了提高(甲基)丙烯酸的回收效率，已经提出控制工艺条件或工艺顺序等的多种方法。其中，已知共沸蒸馏法是从所述(甲基)丙烯酸吸收塔内获得的(甲基)丙烯酸水溶液中分离出水和乙酸的方法，其中，在所述水分离塔中使用疏水的共沸溶剂从水分离塔的上部回收乙酸((甲基)丙烯酸工艺的主要副产物)和水，并从所述水分离塔的下部回收(甲基)丙烯酸。具体地，在韩国早期公开专利No.2009-0041355中，专利技术人提出了一种将从所述水分离塔上部回收的含有乙酸的废水循环至所述(甲基)丙烯酸吸收塔并将其重复利用的方法。在所述水分离塔内利用疏水共沸溶剂来蒸馏(甲基)丙烯酸水溶液的方法可以降低废水量，同时有效地防止有机物的引入，并且简化随后的纯化步骤。然而，以上方法以及先前公开的(甲基)丙烯酸的回收方法存在的问题是，在蒸馏(甲基)丙烯酸水溶液的工艺中消耗巨量能量，并且由于(甲基)丙烯酸的聚合反应而产生聚合物导致无法实施正常运行，因而降低了运行的稳定性。
技术实现思路
【技术问题】本专利技术的一个目的是提供一种可大幅度减少能量消耗并且还显示出改善的运行稳定性的连续回收(甲基)丙烯酸的方法。本专利技术的另一个目的是提供一种用于连续回收(甲基)丙烯酸的设备。【技术方案】根据本专利技术的一个实施方式，提供了一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法，包括：在(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中将由(甲基)丙烯酸的合成反应生成的含有(甲基)丙烯酸、有机副产物和蒸汽的混合气与水接触，从而获得(甲基)丙烯酸水溶液；将所述(甲基)丙烯酸水溶液分开并供给至(甲基)丙烯酸抽提塔(200)和水分离塔(300)；由供给至所述(甲基)丙烯酸抽提塔(200)的所述(甲基)丙烯酸水溶液获得具有减少的含水量的(甲基)丙烯酸抽提物，并将其供给至水分离塔(300)；和蒸馏供给至所述水分离塔(300)的所述(甲基)丙烯酸水溶液和(甲基)丙烯酸抽提物，从而获得(甲基)丙烯酸。所述将(甲基)丙烯酸水溶液分离并供给至(甲基)丙烯酸抽提塔(200)和水分离塔(300)的步骤可通过这样的方式实施：将所述获得的(甲基)丙烯酸水溶液的5～70wt％供给至(甲基)丙烯酸抽提塔(200)，将剩余的供给至水分离塔(300)。所述(甲基)丙烯酸合成反应可通过选自丙烷、丙烯、丁烷、异丁烯、叔丁烯和(甲基)丙烯醛中的至少一种化合物在气相催化剂存在下的氧化反应实施。同时，所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的内部温度可维持在50至100℃。所述获得(甲基)丙烯酸水溶液的步骤可通过如下的方式实施：将含有(甲基)丙烯酸的水溶液排放至所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的下部，并且将脱除(甲基)丙烯酸的不凝性气体(non-condensable gas)排放至所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上部。在这种情况下，根据本专利技术的连续回收(甲基)丙烯酸的方法可进一步包括将所述不凝性气体与水接触以回收在不凝性气体中包含的乙酸。在所述供给至(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的水中，可以3至20wt％的浓度包含有机副产物。在所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中获得的(甲基)丙烯酸水溶液中，可以40至90wt％的浓度包含(甲基)丙烯酸。可通过将供给至所述(甲基)丙烯酸抽提塔(200)的(甲基)丙烯酸水溶液与疏水抽提溶剂接触以除去在所述水溶液中包含的水来获得所述(甲基)丙烯酸抽提物。可从(甲基)丙烯酸抽提塔(200)的上部获得所述(甲基)丙烯酸抽提物并将其供给至水分离塔(300)，并且至少一部分所述(甲基)丙烯酸抽提塔(200)的下部排出液可被供给至所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上端并用作(甲基)丙烯酸的吸收溶剂。在所述(甲基)丙烯酸抽提塔(200)的下部排出液中，可以5wt％或更少的浓度包含(甲基)丙烯酸。至少一部分所述(甲基)丙烯酸抽提塔(200)的下部排出液被供给至所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上端，所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上端可以为对应于距离所述吸收塔的最底部70％或更高的高度上的至少一个点。在水分离塔(300)中的所述蒸馏可在疏水共沸溶剂的存在下实施。此处，所述疏水共沸溶剂可包含与(甲基)丙烯酸抽提塔(200)中的疏水抽提溶剂相同的化合物。通过在所述水分离塔(300)中的蒸馏，可从水分离塔(300)的下部回收含有(甲基)丙烯酸的排出液，并且可从所述水分离塔(300)的上部回收含有疏水共沸溶剂、水和乙酸的排出液。此时，所述水分离塔(300)的上部排出液可被分为含有所述疏水共沸溶剂的有机层和含有乙酸的水层，至少一部分有机层可被供给至所述水分离塔(300)的上端作为共沸溶剂，且至少一部分水层可被供给至所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上端作为吸收溶剂。根据本专利技术的另一个实施方式，提供了一种用于连续回收(甲基)丙烯酸的设备，包括：(甲基)丙烯酸吸收塔(100)，其用于将由(甲基)丙烯酸的合成反应生成的含有(甲基)丙烯酸、有机副产物和蒸汽的混合气与水接触，从而获得(甲基)丙烯酸水溶液；(甲基)丙烯酸水溶液传输管道(102和103)，其从所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)分别连接至所述(甲基)丙烯酸水溶液被分开并供给至的(甲基)丙烯酸抽提塔(200)以及水分离塔(300)；所述(甲基)丙烯酸抽提塔(200)，其用于由通过所述(甲基)丙烯酸水溶液传输管道(102)供给的所述(甲基)丙烯酸水溶液获得具有减少的含水量的(甲基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法，包括：在(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中使由(甲基)丙烯酸合成反应生成的含有(甲基)丙烯酸、有机副产物和蒸汽的混合气与水接触，从而获得(甲基)丙烯酸水溶液；将所述(甲基)丙烯酸水溶液分开并供给至(甲基)丙烯酸抽提塔(200)和水分离塔(300)；由供给至所述(甲基)丙烯酸抽提塔(200)的所述(甲基)丙烯酸水溶液获得具有减少的含水量的(甲基)丙烯酸抽提物，并将其供给至水分离塔(300)；和蒸馏供给至所述水分离塔(300)的所述(甲基)丙烯酸水溶液和(甲基)丙烯酸抽提物，从而获得(甲基)丙烯酸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.08.03 KR 10-2012-0085339;2013.07.09 KR 10-2011.一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法，包括：
在(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中使由(甲基)丙烯酸合成反应生成的
含有(甲基)丙烯酸、有机副产物和蒸汽的混合气与水接触，从而获得(甲
基)丙烯酸水溶液；
将所述(甲基)丙烯酸水溶液分开并供给至(甲基)丙烯酸抽提塔(200)
和水分离塔(300)；
由供给至所述(甲基)丙烯酸抽提塔(200)的所述(甲基)丙烯酸水溶
液获得具有减少的含水量的(甲基)丙烯酸抽提物，并将其供给至水分离塔
(300)；和
蒸馏供给至所述水分离塔(300)的所述(甲基)丙烯酸水溶液和(甲基)
丙烯酸抽提物，从而获得(甲基)丙烯酸。
2.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，将在
所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中获得的(甲基)丙烯酸水溶液的5～70wt％
供给至所述(甲基)丙烯酸抽提塔(200)，并将剩余的供给至所述水分离塔
(300)。
3.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述
(甲基)丙烯酸合成反应是选自丙烷、丙烯、丁烷、异丁烯、叔丁烯和(甲
基)丙烯醛中的至少一种化合物在气相催化剂存在下的氧化反应。
4.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述
(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的内部温度维持在50至100℃。
5.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，在所
述获得(甲基)丙烯酸水溶液的步骤中，将(甲基)丙烯酸水溶液排放至所
述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的下部，以及将脱除(甲基)丙烯酸的不凝
性气体排放至所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上部。
6.根据权利要求5所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，进一步包括
将所述不凝性气体与水接触以回收在所述不凝性气体中包含的乙酸。
7.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，在所
述供给至所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的水中以3至20wt％的浓度包
含有机副产物。
8.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，在所
述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中获得的所述(甲基)丙烯酸水溶液以40
至90wt％的浓度包含(甲基)丙烯酸。
9.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，通过
将供给至所述(甲基)丙烯酸抽提塔(200)的(甲基)丙烯酸水溶液与疏水
抽提溶剂接触以除去在所述水溶液中包含的水来获得所述(甲基)丙烯酸抽
提物。
10.根据权利要求9所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，所
述疏水抽提溶剂为选自苯、甲苯、二甲苯、正庚烷、环庚烷、环庚烯、1-庚
烯、乙苯、甲基环己烷、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、丙烯酸异丁酯、乙酸正
丙酯、乙酸异丙酯、甲基异丁基酮、2-甲基-1-庚烯、6-甲基-1-庚烯、4-甲基
-1-庚烯、2-乙基-1-己烯、乙基环戊烷、2-甲基-1-己烯、2,3-二甲基戊烷、5-
甲基-1-己烯和异丙基丁基醚中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，从
所述(甲基)丙烯酸抽提塔(200)的上部获得所述(甲基)丙烯酸抽提物并
供给至...

【专利技术属性】
技术研发人员：白世元，宋宗勋，柳雪熙，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR