用于丙烯酸及其前体的生产系统/生产方法技术方案

本文提供用于按工业规模利用环氧乙烷和一氧化碳产生丙烯酸的系统，以及使用这些系统的方法。所述组合物包括：浓度大于至少90wt％的聚丙内酯；含量为10ppm以下的来自羰基化催化剂的残余钴或钴离子；含量为10ppm以下的乙酸；和含量为10ppm以下的四氢呋喃。和含量为10ppm以下的四氢呋喃。和含量为10ppm以下的四氢呋喃。

【技术实现步骤摘要】
用于丙烯酸及其前体的生产系统/生产方法
[0001]本申请是申请日为2016年7月29日、申请号为201680055982.1、专利技术名称为“用于丙烯酸及其前体的生产系统/生产方法”的中国专利申请的分案申请。


[0002]本公开大体上涉及用于利用环氧乙烷和一氧化碳生产丙烯酸及其前体的系统和方法，其前体包含β
‑
丙内酯和聚丙内酯。

技术介绍

[0003]聚丙内酯是一种可用于许多包装和热塑性应用的可生物降解聚合物。聚丙内酯也是有用于生产丙烯酸的前体。聚丙内酯可充当冰丙烯酸的前体，生产聚丙烯酸类超吸收性聚合物、清洁联合助剂、分散剂、凝聚剂和增稠剂对聚丙内酯的需求较高。聚丙内酯的一个优势是其可以安全运输且贮存很长一段时间，而没有与装运和贮存冰丙烯酸相关的安全或品质问题。另外，对可由生物质衍生原料、石油衍生原料或其组合生产的冰丙烯酸感兴趣。鉴于丙烯酸市场的规模和丙烯酸下游应用的重要性，需要产生丙烯酸及其前体的工业系统及方法。

技术实现思路

[0004]本文提供用于生产丙烯酸及其前体(包含β
‑
丙内酯和聚丙内酯)的系统和方法，以及使用这些生产系统/生产方法的方法。在一些方面，提供利用环氧乙烷和一氧化碳用于冰丙烯酸的生产系统/生产方法以及生产方法，包含β
‑
丙内酯生产系统/生产方法、羰基化催化剂再循环设备、β
‑
丙内酯纯化系统、聚丙内酯生产系统/生产方法和冰丙烯酸生产系统/生产方法。
[0005]在一些实施例中，β
‑
丙内酯生产系统/生产方法包含一氧化碳源、环氧乙烷源、羰基化催化剂源、溶剂源和羰化反应器。在某些变化形式中，羰化反应器具有至少一个入口以从一氧化碳源接收一氧化碳，从环氧乙烷源接收环氧乙烷，从羰基化催化剂源接收羰基化催化剂，且从溶剂源接收溶剂；和一个出口以输出第一β
‑
丙内酯流，其中第一β
‑
丙内酯流包括β
‑
丙内酯、溶剂、环氧乙烷、羰基化催化剂、乙醛和丁二酸酐。
[0006]在一些实施例中，羰基化催化剂再循环设备配置成将所述催化剂的至少一部分从第一β
‑
丙内酯流分离且产生再循环催化剂流和第二β
‑
丙内酯流。在一些变化形式中，再循环催化剂流包含分离的羰基化催化剂。在一些变化形式中，第二β
‑
丙内酯流包含β
‑
丙内酯、溶剂、环氧乙烷、催化剂、乙醛和丁二酸酐。在其它实施例中，羰基化催化剂再循环设备具有：入口，从β
‑
丙内酯生产系统/生产方法接收第一β
‑
丙内酯流；再循环出口，将再循环催化剂流输出到羰化反应器；和β
‑
丙内酯出口，输出第二β
‑
丙内酯流。
[0007]在其它实施例中，β
‑
丙内酯纯化系统包含蒸发器、汽提器和真空柱。在一些变化形式中，蒸发器配置成从羰基化催化剂再循环设备接收第二β
‑
丙内酯流，且将第二β
‑
丙内酯流分离成：
[0008]第一顶部物流，其包含(i)至少75wt％的溶剂，(ii)小于20wt％的β
‑
丙内酯，和(iii)小于5wt％的环氧乙烷和乙醛，以及
[0009]第一底部物流，其包含(i)至少75wt％的β
‑
丙内酯，(ii)小于20wt％的溶剂，和(iii)小于5wt％的催化剂、乙醛和丁二酸酐。
[0010]在一些变化形式中，汽提器配置成从蒸发器接收第一顶部物流，且将第一顶部物流分离成：
[0011]第二顶部物流，其包含(i)至少25wt％的环氧乙烷和乙醛，和(ii)小于75wt％的溶剂，侧流，其包括溶剂，和
[0012]第二底部物流，其包括β
‑
丙内酯。
[0013]在一些变化形式中，真空柱配置成从蒸发器接收第一底部物流，且从汽提器接收第二底部物流，且将第一底部物流与第二底部物流混合以产生混合底部物流，将第一底部物流和第二底部物流分离成包括溶剂的第三顶部物流和包括β
‑
丙内酯的第三底部物流。
[0014]在一些实施例中，聚丙内酯生产系统/生产方法包含：
[0015]聚合引发剂或催化剂源；
[0016]至少一个聚合反应器，其从β
‑
丙内酯纯化系统接收第三底部物流且从聚合引发剂或催化剂源接收聚合引发剂或催化剂，且输出聚丙内酯流，其中聚丙内酯流包括聚丙内酯和β
‑
丙内酯。
[0017]在其它实施例中，冰丙烯酸生产系统/生产方法包含热分解反应器，所述热分解反应器具有：入口，其从聚丙内酯生产系统/生产方法接收聚丙内酯流；和出口，其输出冰丙烯酸流，其中冰丙烯酸流包括冰丙烯酸。
[0018]在其它方面，提供聚丙内酯生产系统/生产方法，其包含：β
‑
丙内酯源；聚合引发剂或催化剂源；第一聚合反应器；和第二聚合反应器。
[0019]在一些变化形式中，第一聚合反应器包含：β
‑
丙内酯入口，其从β
‑
丙内酯源接收β
‑
丙内酯；第一催化剂入口，其从聚合催化剂源接收催化剂；和第一混合物出口，其输出第一混合物。在一种变化形式中，第一混合物包括聚丙内酯、β
‑
丙内酯和聚合催化剂。
[0020]在其它变化形式中，第二聚合反应器在第一聚合反应器之后放置，且包含：混合物入口，其从第一聚合反应器接收第一混合物；第二催化剂入口，其从羰基化催化剂源接收其它聚合催化剂；和第二混合物出口，其输出第二混合物。在一种变化形式中，第二混合物包括聚丙内酯、β
‑
丙内酯和聚合催化剂。
[0021]在某些方面，提供β
‑
丙内酯聚合剂，其包含：混合区，其配置成混合β
‑
丙内酯与催化剂；和多个冷却区，其在混合区之后放置。在一些变化形式中，β
‑
丙内酯聚合剂具有反应长度。在某些变化形式中，在引发剂或催化剂存在下至多95％的β
‑
丙内酯聚合以在反应长度的第一个25％中形成聚丙内酯。
[0022]在其它方面，提供一种用于连续生产聚丙内酯的方法，其包含：
[0023]将β
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丙内酯连续供应到第一反应器中；
[0024]将催化剂连续供应到第一反应器中；
[0025]在第一反应器中产生包括聚丙内酯、未反应的β
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丙内酯和残余催化剂的第一混合物，
[0026]将第一混合物从第一反应器转移到第二反应器；
[0027]将其它催化剂从所述催化剂源供应到第二反应器；
[0028]在第二反应器中产生包括聚丙内酯、未反应的β
‑
丙内酯和残余催化剂的第二混合物。
[0029]在方法的一些变化形式中，第一反应器具有：β
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合物，其包括：浓度大于至少90wt％的聚丙内酯；含量为10ppm以下的来自羰基化催化剂的残余钴或钴离子；含量为10ppm以下的乙酸；和含量为10ppm以下的四氢呋喃。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚丙内酯的浓度大于95wt％。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚丙内酯具有至少98wt％的纯度。4.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包括含量为10ppm以下的铝或铝离子。5.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚丙内酯具有介于800g/mol与100,000g/mol之间的数均分子量，并且包括至少95wt％的聚丙内酯。6.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚丙内酯中至少90％的聚合物链具有丙烯酸酯端基。7.根据权利要求1所述的组合物，其中至少90％的所述聚丙内酯具有下式：其中Y为
‑
H或阳离子，n为从约10到约1,000的整数。8.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚丙内酯具有小于8的多分散指数。9.根据权利要求1所述的组合物，其进一步包含β
‑
丙内酯。10.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物包括含...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨德什，
申请(专利权)人：诺沃梅尔公司，
类型：发明
国别省市：