用于丙烯醛的纯化方法技术

技术编号:23307940 阅读:171 留言:0更新日期:2020-02-11 16:04
本发明专利技术涉及一种用于纯化丙烯醛的方法,包括以下步骤:a)将包含丙烯醛的液态进料料流(1)分成至少第一液态料流(2)和第二液态料流(3),b)在蒸馏塔顶部和底部之间的点处将在温度T1下的第一液态料流(2)引入蒸馏塔(4)中,c)在蒸馏塔顶部将在温度T2下的第二液态料流(3)引入的蒸馏塔(4)中,d)从蒸馏塔(4)中排出富含丙烯醛的塔顶蒸汽料流(5),和e)从蒸馏塔(4)中排出贫含丙烯醛的塔底料流(6),其中步骤c)中的第二液态料流(3)的温度T2低于步骤b)中第一液态料流(2)的温度T1。

Purification method for acrolein

【技术实现步骤摘要】
用于丙烯醛的纯化方法
本专利技术涉及丙烯醛的纯化方法。此外,本专利技术还涉及通过使从纯化方法获得的丙烯醛与甲硫醇、甲硫醇的半硫代缩醛和3-甲硫基巯基丙醛和/或其混合物反应来制备3-巯基丙醛的方法。
技术介绍
丙烯醛通常在非均相催化剂存在下在丙烯的部分气相氧化中制备。由此获得的含丙烯醛的产物气体混合物还含有惰性或不可冷凝的气体,比如氮气、氧气、一氧化碳、二氧化碳、丙烯或丙烷和副产物比如乙酸、甲醛、烯丙醇,并且主要是丙烯酸。因此,必须进行后续处理以提高粗丙烯醛的纯度。在第一次处理中,将来自部分气相氧化的含丙烯醛的产物气体混合物进料到骤冷塔或急冷器中,在此除去重质沸溶剂,比如乙酸和丙烯酸。富含丙烯醛的气流离开急冷器。在第二次处理中,使用吸收塔通过在水中吸收将丙烯醛与离开急冷器的气流分开,在吸收塔底部收集丙烯醛水溶液。在第三次和最后一次处理中,将丙烯醛水溶液加入蒸馏塔中,在此将低沸点丙烯醛与高沸点吸收介质分开并将其以液态形式回收。蒸馏是分离单元,其利用蒸汽相和液相在基本上相同的温度和压力下的共存区。在蒸馏塔内,比如无规填料或规整填料的设备以及塔板用于使两相紧密接触。将塔板一个堆叠在另一个之上并封闭在圆柱形壳中以形成塔。填料通常也包含在固定板和支撑板之间的圆柱形壳中。将含有待纯化化合物的料流在蒸馏塔顶部和底部之间的单一点引入蒸馏塔,即所谓的进料阶段。这一点还将蒸馏塔细分为进料阶段上方的精馏段和进料阶段下方的汽提段。该塔可以连续操作或以分批模式操作,这取决于许多因素,比如操作的规模和灵活性以及进料的固体含量。由于蒸汽和液相之间的密度不同,液体在塔内流下,从塔板到塔板落下,而蒸汽沿塔向上流动,在每个板处或填料内接触液体。到达塔底部的液体在加热的再沸器中部分汽化以提供沸腾(boil-up),其被送回塔中。剩余的底部液体作为塔底物、塔底料流或塔底产物排出。到达塔顶部的蒸汽在塔顶冷凝器中冷却并冷凝成液体。将部分液体作为回流物进料回到塔中以提供液体溢流。塔顶流的其余部分作为馏出物或塔顶产物排出。蒸馏塔中的这种总体流动模式提供了蒸汽和液态料流在通过塔的所有板上的逆流接触。给定板上的蒸汽相和液相接近热、压力和组成平衡,其程度取决于接触板的效率。较轻的组分,即具有较低沸点温度的组分倾向于在蒸汽相中浓缩,而较重的组分,即具有较高沸点温度的组分倾向于在液相中浓缩。结果是在向上通过塔时变得更富含较轻组分的蒸汽相和在向下落下时变得更富含较重组分的液相。馏出物和塔底物之间实现的总分离主要取决于组分的相对挥发度、每个塔段中接触板的数量,以及每个区段中液相流速与蒸汽相流速的比率。然而,当在标准蒸馏工艺中纯化丙烯醛水溶液时,本领域技术人员面临几个大问题。第一个问题是塔顶蒸汽的冷凝及其作为回流物返回蒸馏塔顶部导致在蒸馏装置内以液态和浓缩形式大量留滞有毒化合物丙烯醛。用于评估化合物毒性的有意义的参数尤其是所谓的ERPG(紧急响应计划指南)值。ERPG是暴露指南,其旨在预测暴露于某些空气中化学物质浓度对健康的影响。化学品可能具有最多三个ERPG值,每个值对应于特定的健康影响层。三个ERPG层定义如下:a)ERPG-3是最大空气浓度,低于该浓度,几乎所有个体都可以暴露长达1小时而不会经历或演变成危及生命的健康影响,b)ERPG-2是最大的空气中的浓度,低于该浓度,几乎所有个体都可能暴露长达1小时而不会经历或产生不可逆转的或其他严重的可能损害个人采取保护措施的能力的健康影响或症状,并且c)ERPG-1是最大空气浓度,低于该浓度,几乎所有个体都可以暴露长达1小时,而不会经历轻微的、短暂的不良健康影响或没有感知明显明确定义的令人反感的气味。因此,化合物的ERPG值越低,所述化合物的潜在风险越高。ERPG值为0.05ppm(ERPG-1)、0.15ppm(ERPG-2)和1.5ppm(ERPG-3),丙烯醛是具有最高潜在风险的化学品之一。因此应避免其储存,并且植物中丙烯醛的滞留量也应尽可能低。通过蒸馏纯化丙烯醛水溶液经常遇到的第二个问题是聚合和结垢。这种结垢是由于化合物比如丙烯酸和丙烯酸烯丙酯,或甚至丙烯醛本身的聚合引起的固相沉积。为了将液态丙烯醛和结垢的存在最小化,公开的专利申请US2005/0103616A1教导了一种纯化丙烯醛的方法,其中将含有6重量%丙烯醛的水溶液引入蒸馏塔中,该蒸馏塔的底座带有至少一个沸腾器,且顶部带有至少一个冷凝器。将包含水的液态混合物在蒸馏塔底部作为塔底料流排出,并将包含丙烯醛的气体混合物作为塔顶蒸汽料流在蒸馏塔顶部排出。该塔顶蒸汽料流含有30体积%至70体积%的水。因此,必须使所述塔顶蒸汽料流进行进一步的工艺步骤,以提供纯化的丙烯醛。在该进一步的工艺步骤中,将从蒸馏塔中排出的塔顶蒸汽料流进料到(部分)冷凝器,在冷凝器中将塔顶蒸汽料流冷却至一定温度,这使得可以获得含水冷凝物(作为回流物进料回到蒸馏塔的顶部)和富含丙烯醛的气体混合物。然而,由此获得的含水冷凝物仍含有约20重量%的丙烯醛。因此,(部分)冷凝器的额外使用导致特别是液态丙烯醛在整个蒸馏装置中,特别是在所述冷凝器中的丙烯醛的相对大的总滞留量。然而,在给定设备如塔或连接到塔的外部冷凝器中,有毒化合物的总保持量,特别是液态形式,应保持尽可能低-US2005/0103616A1的工艺不符合要求。该工艺的其他缺点是增加了操作附加冷凝器的能量需求并增加了所用设备的复杂性。因此,需要一种改进的丙烯醛纯化方法,其降低浓缩的液态丙烯醛在蒸馏装置中,特别是在蒸馏塔中的滞留量。
技术实现思路
发现该问题的解决是因为在含丙烯醛的进料料流的蒸馏中获得的富含丙烯醛的塔顶蒸汽料流不是如在标准蒸馏工艺中那样在冷凝器或外部热交换器中液化。因此,没有液化塔顶料流的外部回流物回到蒸馏塔顶部。而是将含丙烯醛的进料料流进料到特殊的蒸馏方法,与标准蒸馏工艺相反,该方法包括将含丙烯醛的液态进料料流(1)分成至少两个料流(2)和(3)。将在温度T1下的料流(2)在蒸馏塔顶部和底部之间的点引入蒸馏塔中。除了所述料流(2)之外,从进料料流(1)中分出的任选的其他的料流还可以在蒸馏塔的顶部和底部之间的点处引入蒸馏塔中,该点不同于料流(2)的引入点。将料流(3)在温度T2下在所述蒸馏塔(4)顶部引入蒸馏塔中。为了提供实现纯化所必需的特别是具有特定的纯化程度所必需的液态溢流,料流(3)在引入蒸馏塔时的温度T2低于料流(2)以及任何任选的其他料流在引入蒸馏塔时的温度T1。从蒸馏塔的贮槽中排出贫含丙烯醛的塔底料流,而富含丙烯醛的蒸汽料流最后从蒸馏塔中作为塔顶蒸汽料流排出。因此,本专利技术的目的是一种纯化丙烯醛的方法,包括以下步骤:a)将包含丙烯醛的液态进料料流(1)分成至少第一液态料流(2)和第二液态料流(3),b)将在温度T1下的第一液态料流(2)在蒸馏塔顶部和底部之间的点处引入蒸馏塔(4)中,c)将在温度T2下的第二液态料流(3)在蒸馏塔(4)顶部引入蒸馏塔(4)中,d)从蒸馏塔(4)中排出富含丙烯醛的塔顶蒸汽料流(5),和e)从蒸馏塔(4)中排出贫含丙烯醛的塔底料流(6),其中步本文档来自技高网
...

【技术保护点】
1.一种用于纯化丙烯醛的方法,包括以下步骤:/na)将包含丙烯醛的液态进料料流(1)分成至少第一液态料流(2)和第二液态料流(3),/nb)将在温度T1下的所述第一液态料流(2)在蒸馏塔(4)顶部和底部之间的点处引入蒸馏塔中,/nc)将在温度T2下的所述第二液态料流(3)在所述蒸馏塔(4)顶部引入所述蒸馏塔中,/nd)从所述蒸馏塔(4)中排出富含丙烯醛的塔顶蒸汽料流(5),和/ne)从所述蒸馏塔(4)中排出贫含丙烯醛的塔底料流(6),/n其中步骤c)中的所述第二液态料流(3)的温度T2低于步骤b)中所述第一液态料流(2)的温度T1。/n

【技术特征摘要】
20180730 EP 18186207.91.一种用于纯化丙烯醛的方法,包括以下步骤:
a)将包含丙烯醛的液态进料料流(1)分成至少第一液态料流(2)和第二液态料流(3),
b)将在温度T1下的所述第一液态料流(2)在蒸馏塔(4)顶部和底部之间的点处引入蒸馏塔中,
c)将在温度T2下的所述第二液态料流(3)在所述蒸馏塔(4)顶部引入所述蒸馏塔中,
d)从所述蒸馏塔(4)中排出富含丙烯醛的塔顶蒸汽料流(5),和
e)从所述蒸馏塔(4)中排出贫含丙烯醛的塔底料流(6),
其中步骤c)中的所述第二液态料流(3)的温度T2低于步骤b)中所述第一液态料流(2)的温度T1。


2.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一液态料流(2)与所述第二液态料流(3)的质量流量比在95:5至50:50的范围内。


3.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述第一液态料流(2)与所述第二液态料流(3)的质量流量比在75:25至50:50的范围内。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法,其中步骤c)中的所述第二液态料流(3)的温度T2最多为10℃。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中所述第一液态料流(2)在其引入所述蒸馏塔(4)之前被加热。


6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中将所述第一液态料流(2)加热至从高于10℃至95℃的温度T1。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法,其中通过与来自所述蒸馏塔(4)的所述塔底料流(6)进行热交换来加热所述第一液态料流(2)。


8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中所述方法在减压下进行。


9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中所述方法在400毫巴...

【专利技术属性】
技术研发人员:T·默克M·克费尔M·艾克B·克鲁德维希R·马尔茨科恩H·朱
申请(专利权)人:赢创德固赛有限公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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