通过结晶间歇提纯粗丙烯酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种通过结晶间歇提纯粗丙烯酸的方法，包括至少一个提纯段和至少一个解吸段，第一解吸段在不同于第一提纯段的结晶器中进行。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种间歇提纯粗丙烯酸的方法，包括至少一个解吸段和至少一个提纯段。丙烯酸是一种关键的化学品，例如其直接或以其烷基酯的形式用于制备通过自由基聚合产生的聚合物。通常，丙烯酸在多相催化下通过气相氧化丙烯和/或丙烷制备(参阅例如DE-A19 508 558，EP-A293 224，EP-A257 565和在这些公开中引用的文献)。离开气相氧化过程的气体混合物当然不是由纯丙烯酸组成，而是一种含有丙烯酸的气体混合物，丙烯酸必须从此气体混合物中分离出来。从气相氧化的气体混合物产品中分离丙烯酸的多种已知方法在例如DE-A19 600 955中进行了总结。已知的分离方法的共同特点是所需丙烯酸首先通过使用溶剂吸收(也参阅DE-A4 308 087)或通过部分冷凝从反应气体混合物中分离出来。然后，将所得的吸收物或冷凝液一般通过蒸馏(加入或不加入共沸夹带剂)和/或萃取进行处理，使得到的丙烯酸质量达到丙烯酸的含量以重量计通常≥95重量％、常常≥96重量％或≥97重量％、经常≥98重量％，有时丙烯酸的含量≥99重量％并且某些情况下甚至≥99.5重量％。上述质量的丙烯酸在本公开中非常普遍地均归于粗丙烯酸一类。它们一般包含至少一种下列杂质水、醋酸、丙酸、诸如丙烯醛、糠醛或苯甲醛之类的低分子量醛、烯丙醇和丙烯酸的酯、马来酸酐、过程阻聚剂如吩噻嗪和/或N-烃氧基自由基和二丙烯酸(当含丙烯酸的混合物被静置时，通过丙烯酸自身的迈克尔加成反应形成的加合物)。当将丙烯酸用于例如自由基聚合目的时，上述大多数杂质证实是有麻烦的(例如，它们导致所得的聚合物变色或以不利的方式影响诱导时间，诱导时间即直到聚合开始的时间)。二丙烯酸被证实是一种特别不希望有的杂质。虽然它一般进行自由基共聚，但是确实具有的不利之处是当此聚合物遭受热负荷时裂解并释放出单体丙烯酸，当此聚合物用于卫生领域时，这种情况特别不能容忍(关键词婴儿尿布中的超吸收剂；这些聚合物是通过自由基聚合得到的部分中和的聚丙烯酸)。因此，粗丙烯酸常常不直接使用，而是仅在进一步提纯得到纯丙烯酸后使用。文献(参阅，例如EP-A616 998)建议通过间歇结晶将粗丙烯酸提纯成纯丙烯酸。在文献中，起始粗丙烯酸在第一结晶步骤中通过低温作用被分离成纯度比起始粗丙烯酸高的丙烯酸晶体和纯度比起始粗丙烯酸低的母液。进行静态(在结晶过程中熔融体静止不动，例如，板式结晶器或肋管结晶器)和动态(在结晶过程中搅动熔融体，例如，降膜结晶器或在整个截面上流动的管)结晶均可。熔化所得的丙烯酸晶体，如有要求，在随后连续实施的一个或多个进一步结晶步骤中对其进行进一步的提纯。为了保证经济的产率，将在第一结晶步骤中得到的母液也进行至少一个进一步结晶步骤的处理。其中要结晶的熔融体源自在第一结晶步骤中得到的丙烯酸晶体的结晶步骤一般称之为提纯段。同样，第一结晶步骤称之为提纯段。相反，其中要结晶的熔融体源自在第一结晶步骤中得到的母液的所有结晶步骤称之为解吸段。这意味着通过结晶间歇提纯粗丙烯酸通常包括至少一个提纯段和至少一个解吸段。对于粗丙烯酸的间歇提纯，现有技术(例如，EP-A616 998)也推荐在一个相同的结晶器即单个结晶器中实施一个或多个提纯段(即包括任何额外使用的提纯段)和至少第一解吸段。此过程的不利之处是不在结晶器中进行结晶的那部分起始粗丙烯酸暂时被储存在容器中。但是，在此暂时储存的过程中会形成二丙烯酸。在随后的结晶段中，将在暂时储存过程中形成的二丙烯酸分离出去，但是被分离出去的二丙烯酸相当于纯丙烯酸的产率更低。本专利技术的一个目的是提供一种通过结晶间歇提纯粗丙烯酸的改进方法。我们发现通过提纯粗丙烯酸的间歇方法可达到此目的，该方法包括至少一个提纯段和至少一个解吸段，其中至少第一解吸段在不同于第一提纯段的结晶器中进行。本专利技术的特别重要之处在于在第一提纯段后剩余的母液量显著少于在第一提纯段中待通过结晶提纯的起始粗丙烯酸的量。但是，由于必须将用于第一提纯段的结晶器(下面称之为结晶器A)尺寸调整至与在此阶段要通过结晶处理的起始粗丙烯酸量相适应，因此对于通过结晶进一步提纯在第一提纯段得到的母液，结晶器A常常是超尺寸的，为此，实际上当仅有单个结晶器用于通过结晶间歇提纯起始粗丙烯酸时，采用这样一种程序，其中将在连续操作的第一提纯段中得到的许多母液收集起来直到源自第一提纯段并要通过结晶进一步提纯的母液量适合结晶器A的尺寸(否则使用结晶器A可得到的纯丙烯酸的时空产率不完全令人满意)。在上述情况下，由于第一提纯段的母液暂时储存所要求时间较长而形成的二丙烯酸在所说的母液中特别明显。因此根据本专利技术，对于第一解吸段，使用设计用于较少待结晶量的结晶器(下面称之为结晶器B)是有利的，该结晶器的处理量仅为在第一提纯段中待通过结晶提纯的起始粗丙烯酸量的10-60体积％、优选20-50体积％、特别优选20-40体积％、非常特别优选25-35体积％。根据本专利技术，结晶器A和结晶器B均可以为动态或静态结晶器。当然，也可以结晶器A为动态结晶器而结晶器B为静态结晶器(或反之亦然)。根据本专利技术，优选结晶器A和结晶器B均为动态结晶器。如在EP-A616 998中所述，特别有利的是结晶器A和结晶器B均为降膜结晶器，均有利的是管式降膜结晶器。在此情况下，根据本专利技术使用的管式降膜结晶器B有利地仅包含待根据本专利技术使用的管式降膜结晶器A所包含结晶管的10％-60％、优选20％-50％、特别优选20％-40％、非常特别优选25％-35％。此外，待根据本专利技术使用的两个或多个结晶器A和B可以本身已知的方式操作。对本专利技术来说，根据本专利技术的一对结晶器A和结晶器B被称之为串联结晶器。最后，应该注意到当在第一提纯段中冷冻出来的丙烯酸量最多仅达到所用起始粗丙烯酸量的30重量％时，本专利技术方法也以显著的方式使用。根据本专利技术，结晶器A当然可在进一步的提纯段(第二、第三、等等)中使用，结晶器B可在进一步的解吸段(第二、第三、等等)中使用。就相同的纯丙烯酸生产能力而言，在二丙烯酸耗损方面，本专利技术方法总比仅使用一个结晶器的方法更为有利。特别是多个提纯段和多个解吸段都使用时，其优势十分显著。权利要求1.一种，包括至少一个提纯段和至少一个解吸段，其中至少第一解吸段在不同于第一提纯段(在结晶器A中进行)的结晶器(结晶器B)中进行。2.根据权利要求1的方法，其中结晶器A和结晶器B均为动态结晶器。3.根据权利要求1的方法，其中结晶器A和结晶器B均为管式降膜结晶器。4.根据权利要求1-3中任一项的方法，其中结晶器B的设计提纯量仅为结晶器A的设计提纯量的10-60体积％。5.根据权利要求3的方法，其中管式降膜结晶器B包含的结晶管数仅为管式降膜结晶器A的10-60％。6.一种串联结晶器，包括结晶器A和结晶器B。7.根据权利要求6的串联结晶器，其中结晶器A和结晶器B均为管式降膜结晶器。8.根据权利要求7的串联结晶器，其中管式降膜结晶器B包含的结晶管数仅为管式降膜结晶器A的10-60％。全文摘要本专利技术涉及一种，包括至少一个提纯段和至少一个解吸段，第一解吸段在不同于第一提纯段的结晶器中进行。文档编号C07C57/07GK1431991SQ01810219 公开日2003年7月23日 申请日期2001年5月16日 优先权日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过结晶间歇提纯粗丙烯酸的方法，包括至少一个提纯段和至少一个解吸段，其中至少第一解吸段在不同于第一提纯段（在结晶器Ａ中进行）的结晶器（结晶器Ｂ）中进行。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：B埃克，D博伊曼，J海勒克，KJ米勒恩格尔，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]