减少丙烯酸酯/盐/甲基丙烯酸酯/盐过程中聚合物的结垢和团聚制造技术

本发明专利技术总体上涉及用于减少聚合物团聚或结垢的方法，以及所述方法在用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐的过程中的用途。根据本发明专利技术，试剂包括邻苯二甲酸烷基酯、邻苯二甲酸烷芳基酯、邻苯二甲酸芳基酯或邻苯二甲酸，并将所述试剂用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐的过程，以防止聚合物成垢物前体团聚或以使存在的聚合物团聚体或成垢物溶解，从而减少该过程或储存设备中的聚合物团聚或结垢。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】减少丙烯酸酯/盐/甲基丙烯酸酯/盐过程中聚合物的结垢和团聚相关申请的交叉引用本申请要求于2014年10月14日提交的美国专利申请序列号62/063,697的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
本专利技术总体上涉及用于减少聚合物结垢或团聚的方法、及其在丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐工艺中的用途。根据本专利技术，试剂包括邻苯二甲酸烷基酯、邻苯二甲酸烷芳基酯、邻苯二甲酸芳基酯或邻苯二甲酸，并将该试剂用于丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐工艺，以防止聚合物成垢物前体团聚或以溶解存在的聚合物团聚体或成垢物，从而减少该工艺或储存设备中的聚合物团聚或结垢。
技术介绍
在丙酮氰醇-甲基丙烯酸甲酯(ACH-MMA)过程中，将丙酮氰醇添加到充当反应物和溶剂的过量硫酸(1.4mol/molACH至1.8mol/molACH)中。ACH与硫酸之间的反应产生α-硫酸异丁酰胺，然后使其在加热的工艺条件下进行消除反应，得到甲基丙烯酰胺硫酸盐。在下一阶段中，硫酸用作甲基丙烯酰胺硫酸盐变为MMA和甲基丙烯酸(MAA)的混合物的水解/酯化反应组合的催化剂。在一个方案中，使甲基丙烯酰胺硫酸盐与水性甲醇在连续反应器或一系列反应器中在100℃至150℃的温度下反应。在用于制造甲基丙烯酸甲酯(MMA)的工业过程中，产生水性硫酸废物流(废酸)。用硫酸(H2SO4)、硫酸氢铵(NH4·HSO4)和残留有机组分来浓缩该废酸流。有机组分一般包含高比例的残余物和焦油及较少量的较轻质有机化合物。由于MMA废酸的高度污染性质，目前可用于酸回收和浓缩的工业处理方法包括再生。在该过程中，使废酸在约1000℃下的砖衬炉(brick-linedfurnace)中分解。在该温度下，废酸中的有机组分氧化成二氧化碳和水，铵盐转化为氮和二氧化硫；并且硫酸还原成二氧化硫。在再生过程中产生的二氧化硫气流在常规酸接触装置中转化为硫酸之前经过热回收和气体净化过程。在用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐单体的制造过程中，MMA、MAA、甲基丙烯酰胺或其他乙烯基单体的聚合是不期望的并且很常见。在MMA的制造过程中，由MMA、MAA和其他乙烯基单体形成的聚合物与废酸流出该过程。所形成的许多聚合物的密度低于废酸，因此其漂浮在水性酸中，并且当其团聚时，其从废酸中沉淀出来或沉积在设备上，可能导致工艺操作问题。聚合物形成、团聚和结垢通常是处理丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐单体的过程的关键。含硫酸的废物流通常携带聚合物。减少或防止操作问题和废物流的处理是具有挑战性且昂贵的目标。该过程需要这样的方法：所述方法用于在这些聚合物团聚体或沉积物一形成时就将其除去并用于在聚合物形成之前防止其团聚或沉积。
技术实现思路
本专利技术的一个方面为一种使烃成垢物分散或溶解在与用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐单体的加工设备接触的过程流体中的方法，所述方法包括使成垢物与有效量的有机溶剂接触，所述有机溶剂包括邻苯二甲酸烷基酯、邻苯二甲酸烷芳基酯、邻苯二甲酸芳基酯、邻苯二甲酸或其组合。另一个方面为一种组合物，其包含水性硫酸；有机溶剂；和丙烯酸、丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酰胺、或其组合的聚合物，其中有机溶剂包含式1的结构其中R1和R2独立地为氢、烷基、烷芳基或芳基。另一些目的和特征将在下文中部分地明显并部分地指出。附图说明图1是在典型的甲基丙烯酸甲酯过程中使用的设备的示意图。在整个附图中相应的附图标记表示相应的部分。具体实施方式本专利技术涉及一种使在用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐单体的过程中产生的聚合物成垢物分散或溶解的方法。丙烯酸、丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酰胺或其他乙烯基单体的聚合物形成为副产物。聚合物可变得不溶，然后从过程流中沉淀出来。聚合物沉淀物可在加工设备表面上沉积为成垢物或团聚成大块聚合物，其可沉淀并从过程流中分离出来并且不利地影响过程操作。本专利技术的方法使不溶性聚合物团聚体分散或溶解在液体过程流中。发现邻苯二甲酸二甲酯是甲基丙烯酸甲酯过程的废酸流中聚合物团聚体的有效溶剂。因此，该方法的一个有利方面是使用式1的溶剂以减少或防止聚合物团聚或以使存在的聚合物团聚体溶解到自由流动的液体中，从而减少聚合物沉积或加工设备的结垢。本专利技术的一个方面涉及一种使烃成垢物分散或溶解在与用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐单体的加工设备接触的过程流体中的方法，所述方法包括使成垢物与有效量的有机溶剂接触，所述有机溶剂包括邻苯二甲酸烷基酯、邻苯二甲酸烷芳基酯、邻苯二甲酸芳基酯、邻苯二甲酸或其组合。加工设备可用于制备甲基丙烯酸甲酯。优选地，用于制备甲基丙烯酸甲酯的加工设备适用于丙酮氰醇过程。本文所述的方法，其中过程流体包含硫酸或其铵盐。过程流体可包含丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸、或甲基丙烯酸酯/盐或其组合。优选地，过程流体包含甲基甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯或其组合。烃成垢物可为丙烯酸、丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酰胺、或其组合的低聚物或高聚物。优选地，烃成垢物包括甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、或其组合的低聚物或高聚物。本文所述的方法，其中所述有机溶剂包含式1的结构其中R1和R2独立地为氢、烷基、烷芳基或芳基。本专利技术的另一方面为一种组合物，其包含水性硫酸；有机溶剂；和丙烯酸、丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酰胺、或其组合的聚合物，其中所述有机溶剂包含式1的结构其中R1和R2独立地为氢、烷基、烷芳基或芳基。该方法或组合物，其中R1和R2独立地为氢和C1至C12烷基。本文所述的方法或组合物，其中有机溶剂包括邻苯二甲酸、邻苯二甲酸单甲酯、邻苯二甲酸单乙酯、邻苯二甲酸单壬酯、邻苯二甲酸单十二烷基酯、邻苯二甲酸单十一烷基酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸双十二烷基酯、邻苯二甲酸双十一烷基酯、邻苯二甲酸单苯酯、邻苯二甲酸单苄酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二苄酯或其组合。该方法或组合物，其中有机溶剂包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸双十二烷基酯、邻苯二甲酸双十一烷基酯或其组合。本文所述的方法或组合物，其中有机溶剂包括邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸双十二烷基酯、邻苯二甲酸双十一烷基酯或其组合。该方法或组合物，其中有机溶剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯或其组合。该方法或组合物，其中有机溶剂包括邻苯二甲酸二甲酯。该方法，其中烃成垢物为烯键式(ethylenically)不饱和单体或乙烯基单体的低聚物或高聚物。该方法，其中烃成垢物为丙烯酸、丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酰胺、或其组合的低聚物或高聚物。本文所述的方法，其中流体中的有机溶剂浓度为按重量计约10ppm至按重量计约1％。该方法，其中当有机溶剂用于分散或防止烃成垢物团聚、沉淀或沉积时，有机溶剂浓度为约100ppm至约1000ppm。本文所述的方法，其中将有机溶剂连续地添加到过程流体中。该方法，当有机溶剂用于溶解或除去烃成垢物时，有机溶剂浓度为按重量计约100ppm至按重量计约15％。该方法，其中将有机溶剂间歇地添加到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使烃成垢物分散或溶解在与用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐单体的加工设备接触的过程流体中的方法，所述方法包括使所述成垢物与有效量的有机溶剂接触，所述有机溶剂包括邻苯二甲酸烷基酯、邻苯二甲酸烷芳基酯、邻苯二甲酸芳基酯、邻苯二甲酸或其组合。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.14 US 62/063,6971.一种使烃成垢物分散或溶解在与用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐单体的加工设备接触的过程流体中的方法，所述方法包括使所述成垢物与有效量的有机溶剂接触，所述有机溶剂包括邻苯二甲酸烷基酯、邻苯二甲酸烷芳基酯、邻苯二甲酸芳基酯、邻苯二甲酸或其组合。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述加工设备用于制备甲基丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯。3.根据权利要求2所述的方法，其中用于制备甲基丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯的所述加工设备适用于所述丙酮氰醇过程。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述过程流体包括硫酸、硫酸的铵盐或其组合。5.根据权利要求4所述的方法，其中所述过程流体包括丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯/盐或其组合。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述过程流体包括甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯或其组合。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述烃成垢物包括丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酰胺、或其组合的低聚物或高聚物。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述烃成垢物包括甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酰胺、或其组合的低聚物或高聚物。9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述有机溶剂包括式1的结构其中R1和R2独立地为氢、烷基、烷芳基或芳基。10.根据权利要求9所述的方法，其中R1和R2独立地为氢和C1至C12烷基。11.根据权利要求9所述的方法，其中所述有机溶剂包括邻苯二甲酸、邻苯二甲酸单甲酯、邻苯二甲酸单乙酯、邻苯二甲酸单壬酯、邻苯二甲酸单十二烷基酯、邻苯二甲酸单十一烷基酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸双十二烷基酯、邻苯二甲酸双十一烷基酯、邻苯二甲酸单苯酯、邻苯二甲酸单苄酯、邻苯二甲酸二苯酯、邻苯二甲酸二苄酯或其组合。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述有机溶剂包括邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸双十二烷基酯、邻苯二甲酸双十一烷基酯或其组合。13.根据权利要求11所述的方法，其中所述有机溶剂包括邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸双十二烷基酯、邻苯二甲酸双十一烷基酯或其组合。14.根据权利要求11所述的方法，其中所述有机溶剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·有东·佟，
申请(专利权)人：艺康美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US