(甲基)丙烯酸的回收方法技术

本发明专利技术涉及一种(甲基)丙烯酸的回收方法和用于该回收方法的装置。根据本发明专利技术的回收方法在(甲基)丙烯酸吸收塔排放不同浓度的各个(甲基)丙烯酸水溶液，并且在萃取(甲基)丙烯酸的步骤中使用特定比例的萃取溶剂，因此能够实现操作回收(甲基)丙烯酸的连续工艺，该连续工艺可以确保高的(甲基)丙烯酸回收率，同时可以显著降低纯化能量成本。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】(甲基)丙烯酸的回收方法
交叉引用本申请要求于2016年12月6日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2016-0165309和2017年12月4日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0164979的申请日的权益，这两项申请的全部内容通过引用并入本说明书中。本专利技术涉及一种(甲基)丙烯酸的回收方法。
技术介绍
(甲基)丙烯酸通常通过在催化剂的存在下使丙烷、丙烯、(甲基)丙烯醛等进行气相氧化来制备。例如，丙烷和丙烯等在反应器中在适当的催化剂的存在下通过气相氧化经由(甲基)丙烯醛转化为(甲基)丙烯酸，在反应器的后端得到包含(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、水蒸气和各种有机副产物(乙酸、重馏分等)的混合气体1。包含(甲基)丙烯酸的混合气体1与诸如工艺用水的吸收溶剂在(甲基)丙烯酸吸收塔100中接触，并且作为(甲基)丙烯酸水溶液回收。此外，将分离出(甲基)丙烯酸的不溶性气体循环，用于(甲基)丙烯酸的合成反应，并且其一部分被焚烧并排放。对(甲基)丙烯酸水溶液进行蒸馏并纯化以得到(甲基)丙烯酸。同时，已经提出了各种控制工艺条件或工艺顺序等以提高(甲基)丙烯酸的回收效率的方法。代表性地，作为从在(甲基)丙烯酸吸收塔100中得到的(甲基)丙烯酸水溶液中分离水和乙酸的方法，已知有在蒸馏塔中使用疏水性溶剂的共沸蒸馏方法。作为另一方法，将(甲基)丙烯酸水溶液供给到(甲基)丙烯酸萃取塔200中，并且使用疏水性溶剂，得到水含量降低的(甲基)丙烯酸萃取液及其萃余液，对萃取液进行蒸馏，从而减少能量消耗。然而，在已知的(甲基)丙烯酸的回收方法中，(甲基)丙烯酸吸收塔100将单一料流的水溶液排放到下部，存在的限制在于，如果排放的(甲基)丙烯酸水溶液的浓度增加，则(甲基)丙烯酸吸收塔100的分离效率会降低，如果排放的(甲基)丙烯酸水溶液的浓度保持较低以便提高分离效率，则后续的纯化(或蒸馏)过程中的纯化(或蒸馏)负荷会增加。
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(甲基)丙烯酸的回收方法，该回收方法可以确保高的(甲基)丙烯酸回收率，同时，还能够降低纯化能量成本。技术方案本专利技术提供一种(甲基)丙烯酸的回收方法，包括以下步骤：A)在(甲基)丙烯酸吸收塔中使包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸气的混合气体与水接触，以形成(甲基)丙烯酸水溶液；B)将第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液排放到(甲基)丙烯酸吸收塔的侧部；C)将第二浓度的(甲基)丙烯酸水溶液排放到(甲基)丙烯酸吸收塔的最下部；B-1)在(甲基)丙烯酸萃取塔中使排放到侧部的第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液与包含疏水性有机溶剂的萃取溶剂接触，以萃取(甲基)丙烯酸；以及D)通过共沸蒸馏过程，对步骤B-1)中得到的(甲基)丙烯酸萃取液和步骤C)中排放的第二浓度的(甲基)丙烯酸水溶液进行蒸馏，以得到(甲基)丙烯酸，其中，所述第一浓度具有比所述第二浓度更低的(甲基)丙烯酸浓度，并且满足下面的数学式1：[数学式1]Y1＝a×X1其中，在数学式1中，Y1是步骤B-1)中使用的萃取溶剂的量，a是萃取溶剂的比例，并且等于或大于2.5，X1是所述第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液中包含的水的量。有益效果根据本专利技术的回收方法在(甲基)丙烯酸吸收塔中排放不同浓度的各个(甲基)丙烯酸水溶液，然后，通过单独的过程对(甲基)丙烯酸进行萃取和蒸馏，从而能够实现回收(甲基)丙烯酸的连续过程的操作，这可以确保高的(甲基)丙烯酸回收率，同时，可以显著降低纯化能量成本。附图说明图1和图2是根据本专利技术的实施方案的(甲基)丙烯酸的回收方法的工艺图。具体实施方式所述(甲基)丙烯酸的回收方法包括以下步骤：A)在(甲基)丙烯酸吸收塔中使包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸气的混合气体与水接触以形成(甲基)丙烯酸水溶液；B)将第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液排放到(甲基)丙烯酸吸收塔的侧部；C)将第二浓度的(甲基)丙烯酸水溶液排放到(甲基)丙烯酸吸收塔的最下部；B-1)在(甲基)丙烯酸萃取塔中使排放到侧部的第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液与包含疏水性有机溶剂的萃取溶剂接触，以萃取(甲基)丙烯酸；以及D)通过共沸蒸馏过程，对步骤B-1)中得到的(甲基)丙烯酸萃取液和步骤C)中排放的第二浓度的(甲基)丙烯酸水溶液进行蒸馏，以得到(甲基)丙烯酸，其中，所述第一浓度具有比所述第二浓度低的(甲基)丙烯酸浓度，并且满足下面的数学式1：[数学式1]Y1＝a×X1其中，在数学式1中，Y1是步骤B-1)中使用的萃取溶剂的量，a是萃取溶剂的比例，并且等于或大于2.5，X1是所述第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液中包含的水的量。如本文中所使用的，术语“第一”、“第二”等用于说明各种构成要素，并且它们仅用于将一个构成要素与其它构成要素区分开来。本文中使用的术语仅用于说明具体实施方案，并且不意在限制本专利技术。单数表达形式包括其复数表达形式，除非明确规定或从上下文中显而易见不意在如此。如本文中所使用的，术语“包括”、“具有”等意在表示存在所述特征、数字、步骤、构成要素或其组合，而它们不意在排除存在或添加一个或多个其它特征、数字、步骤、构成要素或其组合的可能性。在每个构成要素被称为形成在每个构成要素“上”的情况下，是指每个构成要素直接形成在每个构成要素上，或者可以在层之间或者在对象或基体上另外形成其它构成要素。虽然可以对本专利技术进行各种修改并且本专利技术可以具有多种形式，但是下面将详细举例说明和解释具体实施例。然而，应该理解的是，这些并不意在将本专利技术限于具体的公开内容，并且在不脱离本专利技术的精神和技术范围的情况下，本专利技术包括其所有修改、等同物或替代物。在整个说明书中，术语“(甲基)丙烯酸”通常是指丙烯酸、甲基丙烯酸、或它们的混合物。术语“包含(甲基)丙烯酸的混合气体”通常是指当通过气相氧化制备(甲基)丙烯酸时会生成的混合气体。也就是说，根据本专利技术的一个实施方案，包含(甲基)丙烯酸的混合气体可以通过在催化剂的存在下使选自丙烷、丙烯、丁烷、异丁烯、叔丁烯和(甲基)丙烯醛(“原料化合物”)中的至少一种化合物进行气相氧化来得到，其中，包含(甲基)丙烯酸的混合气体可以包含(甲基)丙烯酸、未反应的原料化合物、(甲基)丙烯醛、惰性气体、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气和各种有机副产物(乙酸、轻馏分、重馏分等)等。此处，术语“轻馏分”或“重馏分”通常是指在制备和回收目标(甲基)丙烯酸的过程中可以产生的一种副产物，并且具有比(甲基)丙烯酸低或高的分子量。在下文中，将参考附图详细说明本专利技术的具体实施方案，使得本领域普通技术人员可以容易地实施本专利技术。然而，本专利技术可以以许多不同的形式实现，并且不限于本说明书中描述的实施方案。所述(甲基)丙烯酸的回收方法包括以下步骤：A)在(甲基)丙烯酸吸收塔中使包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸气的混合气体与水接触以形成(甲基)丙烯酸水溶液；B)将第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液排放到(甲基)丙烯酸吸收塔的侧部；C)将第二浓度的(甲基)丙烯酸水溶液排放到(甲基)丙烯酸吸收塔的最下部；B-1)在(甲基)丙烯酸萃取塔中使排放到侧部的第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液与包含疏水性有机溶剂的萃取溶剂接触，以萃取(甲基)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种(甲基)丙烯酸的回收方法，包括以下步骤：A)在(甲基)丙烯酸吸收塔中使包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸气的混合气体与水接触，以形成(甲基)丙烯酸水溶液；B)将第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液排放到(甲基)丙烯酸吸收塔的侧部；C)将第二浓度的(甲基)丙烯酸水溶液排放到(甲基)丙烯酸吸收塔的最下部；B‑1)在(甲基)丙烯酸萃取塔中使排放到侧部的第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液与包含疏水性有机溶剂的萃取溶剂接触，以萃取(甲基)丙烯酸；以及D)通过共沸蒸馏过程，对步骤B‑1)中得到的(甲基)丙烯酸萃取液和步骤C)中排放的第二浓度的(甲基)丙烯酸水溶液进行蒸馏，以得到(甲基)丙烯酸，其中，所述第一浓度具有比所述第二浓度低的(甲基)丙烯酸浓度，并且满足下面的数学式1：[数学式1]Y1＝a×X1其中，在数学式1中，Y1是步骤B‑1)中使用的萃取溶剂的量，a是萃取溶剂的比例，并且等于或大于2.5，X1是所述第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液中包含的水的量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.06 KR 10-2016-0165309;2017.12.04 KR 10-2011.一种(甲基)丙烯酸的回收方法，包括以下步骤：A)在(甲基)丙烯酸吸收塔中使包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸气的混合气体与水接触，以形成(甲基)丙烯酸水溶液；B)将第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液排放到(甲基)丙烯酸吸收塔的侧部；C)将第二浓度的(甲基)丙烯酸水溶液排放到(甲基)丙烯酸吸收塔的最下部；B-1)在(甲基)丙烯酸萃取塔中使排放到侧部的第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液与包含疏水性有机溶剂的萃取溶剂接触，以萃取(甲基)丙烯酸；以及D)通过共沸蒸馏过程，对步骤B-1)中得到的(甲基)丙烯酸萃取液和步骤C)中排放的第二浓度的(甲基)丙烯酸水溶液进行蒸馏，以得到(甲基)丙烯酸，其中，所述第一浓度具有比所述第二浓度低的(甲基)丙烯酸浓度，并且满足下面的数学式1：[数学式1]Y1＝a×X1其中，在数学式1中，Y1是步骤B-1)中使用的萃取溶剂的量，a是萃取溶剂的比例，并且等于或大于2.5，X1是所述第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液中包含的水的量。2.根据权利要求1所述的(甲基)丙烯酸的回收方法，其中，所述第一浓度的(甲基)丙烯酸水溶液在对应于从(甲基)丙烯酸吸收塔的最高部至下部位置的40％至99％的高度的点排放。3.根据权利要求1所述的(甲基)丙烯酸的回收方法，其中，所述形成(甲基)丙烯酸水溶液的步骤在...

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