用来从甲基丙烯酸甲酯纯化产生的物流中回收有价值的化合物的方法技术

本发明专利技术提供了一种从甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）或甲基丙烯酸（ＭＡＡ）的纯化产生的物流中萃取回收和转化选定的化合物，例如甲基丙烯酸（ＭＡＡ）和２－甲基丙烯酰胺（ＭＡＭ）的方法，所述甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）或甲基丙烯酸（ＭＡＡ）通过常规的ＡＣＨ路径工艺制备。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及从甲基丙烯酸甲酯纯化产生的物流中回收和再利用选定的化合物、例 如甲基丙烯酸和2-甲基丙烯酰胺的方法。
技术介绍
甲基丙烯酸甲酯的制备通常采用多步化学反应工艺进行，产生粗产物流，该粗产 物流不仅包含所需的甲基丙烯酸甲酯，而且还包含其它的化合物，包括但不限于未反应的 原料，中间反应产物，副产物和杂质。因此，所述制备甲基丙烯酸甲酯的多步工艺的最终步 骤之一包括纯化，例如通过蒸馏对粗产物流进行纯化，将所需的甲基丙烯酸甲酯产物与大 部分其它的化合物分离。已经认识到，所述其它化合物中的至少一部分可以不被作为废料 弃去，而是用来生产额外的甲基丙烯酸甲酯或者其它有价值的化合物，可以将其进一步分 离并再循环到所述多步工艺的一个或多个步骤，或者通过其它的方式进行另外的反应。人 们已经努力开发一些技术，以便有效而高效地分离和回收其它的化合物，包括但不限于甲 基丙烯酸，2-甲基丙烯酰胺，α-羟基异丁酸甲酯(α-ΜΟΒ)。如美国专利第4，529，816号和第5，393，918号所述，由丙酮氰醇(ACH)和硫酸制 备甲基丙烯酸甲酯(MMA)的常规多步反应工艺的一般反应步骤包括水解、裂解、酯化、分离 和纯化(以下称为“制备MMA的常规ACH路径”或“常规MMA工艺”)。在第一反应步骤中， 用硫酸使得ACH水解，制得包含α-硫酸根合异丁酰胺(SIBAM)，α-羟基异丁酰胺(HIBAM) 和2-甲基丙烯酰胺(MAM)的水解混合物。在第二反应步骤中，对水解混合物进行加热，使 得SIBAM和HIBAM “裂解”，从而形成包含另外的MAM的裂解反应器产物。然后进行酯化步 骤，在此步骤中，将所述裂解反应器产物与一种或多种C1-C3tl链烷醇混合，使得MAM酯化形 成MMA产物，其包含在酯化产物流中，该酯化产物流还包含MAA，MAM和α -ΜΟΒ。对所述酯 化产物流进行分离和纯化步骤，将MMA产物与其它的化合物分离。通常进行一个或多个蒸 馏步骤，制得纯化的MMA产物流和残留的塔底物流，所述塔底物流包含其它的化合物，包括 但不限于MMA 二聚体(5-甲基-2-亚甲基己二酸酯)，ΜΑΑ，ΜΑΜ，α-MOB，β-羟基异丁酸甲 酯(β -ΜΟΒ)，β -甲氧基异丁酸甲酯(β -ΜΕΜ0Β)以及α -甲氧基异丁酸甲酯(α -ΜΕΜ0Β)。 对所述其它的化合物中的一种或多种进行回收和转化从而制备另外的MMA产物，这已经成 为各种研究和开发的课题，获得了不同程度的成功和实际应用。在JP 52010214中，从粗MMA的蒸馏产生的残留物流(包含80_90重量％的匪八 二聚体)中回收MMA 二聚体。残留的物流用水性苛性洗液进行“洗涤”，从残留物流中除去 MAA, MAM, MAA 二聚体，MAA加合物，噁嗪和其它杂质，从而对MMA 二聚体进行纯化。在JP 52012127中，将源自MMA蒸馏的包含α -ΜΟΒ, β -MEMOB和MAA的残留塔底 物流与酯化水性流出物或酯化“酸残留物”(主要包含NH4HSO4、硫酸和水)以及甲醇混合， 使得制得的混合物中的MMA含量增加。但是，该文献并未详细指出单独从α-MOB脱水反应 制得了多少另外的ΜΜΑ，以及由MAA与甲醇的酯化制得了多少(如果有的话)另外的ΜΜΑ。FR 2064583和GB 1256288都揭示了对粗MMA产物流进行纯化，制得包含MOB和 MAA的残留塔底物流，然后通过用硫酸和甲醇进行处理，分别和共同转化为MMA。所述MOB 和MAA的转化与常规MMA工艺的水解和酯化反应步骤相独立地进行，然后进行蒸馏，从而分 离转化的MMA。本专利技术用来提供一种或多种技术，用来从残留的MMA蒸馏物流分离和回收至少 MAA和MAM，以及将所述回收的MAA和MAM中的一种或两种转化为另外的MMA产物。
技术实现思路
提供了一种用来从甲基丙烯酸甲酯(MMA)或甲基丙烯酸(MAA)纯化产生的残留物 流(其至少包含MAA、MAM和重质化合物)回收甲基丙烯酸(MAA)和2-甲基丙烯酰胺(MAM) 中的一种或多种的方法。所述方法包括将所述残留物流分离成塔顶物流和残留有机物流， 所述残留有机物流包含MAA，MAM和重质化合物；通过用包含水的溶剂对所述残留有机物流 进行萃取，形成包含MAA和MAM的水性萃取物，以及包含所述重质化合物的有机萃余相物 流，从而将MMA和MAM与重质化合物分离。所述甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸的纯化可以已经至少部分地通过蒸馏进行，分 别制得纯化的MMA产物流或纯化的MAA物流以及所述残留物流。例如，制得所述残留物流 的MMA的纯化操作可以是对制备MMA的常规丙酮氰醇(ACH)路径制得的MMA产物流进行的， 在上述工艺中，首先用硫酸或发烟硫酸对ACH进行水解。本专利技术的方法可以进一步包括对所述水性萃取物进行选自下组的至少一种进一 步反应过程的步骤通过使得所述水性萃取物与甲醇接触使得MAM转化为MMA ；以及通过使 得所述水性萃取物与水接触，将MAM转化为MAA。MAM转化为MMA的过程可以例如通过以下 方式完成将所述水性萃取物再循环到制备MMA的常规ACH路径的酯化步骤。类似地，MAM 转化为MMA的过程可以例如通过以下方式完成将所述水性萃取物再循环到制备MAA的常 规ACH路径的MMA反应步骤。在另一个实施方式中，所述残留物流可以进一步包含α-羟基异丁酸甲酯 (α -ΜΟΒ)，此时通过所述第一分离步骤制得包含α -MOB的塔顶物流，可以对所述包含 α -MOB的塔顶物流进行至少一种另外的反应工艺，将所述α -MOB转化为另外的MMA产物。所述包含水的萃取溶剂还可以包含选自下组的一种或多种添加剂化合物盐，醇， 氨，以及它们的组合。例如，所述溶剂可以包含一定量的氨，使得通过步骤(B)制得的残留 有机物流中的NH3 MAA摩尔比最高为10，例如0. 1-5。具体实施方式尽管以下就甲基丙烯酸甲酯(MMA)的制备产生的残留化合物的回收和转化进行 详细描述，但是需要注意的是，本专利技术的方法可以用来回收和转化由类似物质(例如但不 限于甲基丙烯酸(MAA))的生产产生的相同或类似的残余化合物。本专利技术提供了用来从MMA纯化产生的残余物流中回收一种或多种化合物的方法， 其中所述MMA通过制备MMA的常规ACH路径工艺制备。更具体来说，“制备MMA的常规ACH 路径工艺”是由丙酮氰醇(ACH)制备MMA的多步反应工艺。通常这样的常规MMA工艺包括以 下步骤用硫酸(或发烟硫酸)使得ACH水解，制得α-硫酸根合异丁酰胺(SIBAM)，α-羟4基异丁酰胺(HIBAM)和2-甲基丙烯酰胺(MAM)。在水解之后，通过加热使得SIBAM和HIBAM 裂解，形成另外的MAM。然后用一种或多种C1-C30链烷醇使得水解和裂解步骤形成的MAM 酯化，制得粗MMA。制备MAA的常规ACH路径工艺还包括用硫酸或发烟硫酸对ACH进行初始 水解，然后使得水解步骤的产物裂解，然后对水解和裂解过程中制得的MAM进行转化，形成 MAA。所述粗MMA产物流包含另外的化合物，包括但不限于未反应的材料、中间产物、副 产物和杂质，因此必须进行分离和纯化。因此，制备MMA的常规ACH路径工艺还要求将所需 的MMA产物与其它的化合物分离。通常情况下，进行一个或本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用来从甲基丙烯酸甲酯（ＭＭＡ）或甲基丙烯酸（ＭＡＡ）的纯化产生的残留物流中回收一种或多种化合物的方法，所述一种或多种化合物选自甲基丙烯酸（ＭＡＡ）和２－甲基丙烯酰胺（ＭＡＭ），所述方法包括以下步骤：（Ａ）提供所述残留物流，所述残留物流至少包含ＭＡＡ，ＭＡＭ和重质化合物；（Ｂ）将所述残余物流分离成塔顶物流和残留有机物流，所述残留有机物流包含ＭＡＡ，ＭＡＭ和所述重质化合物；以及（Ｃ）通过以下方式将所述ＭＡＡ和ＭＡＭ与所述重质化合物分离：用含水的溶剂对所述残留有机物流进行萃取，形成包含ＭＡＡ和ＭＡＭ的水性萃取物以及包含所述重质化合物的有机萃余相物流。

【技术特征摘要】
US 2009-9-30 61/277,8791.一种用来从甲基丙烯酸甲酯(MMA)或甲基丙烯酸(MAA)的纯化产生的残留物流中回 收一种或多种化合物的方法，所述一种或多种化合物选自甲基丙烯酸(MAA)和2-甲基丙烯 酰胺(MAM)，所述方法包括以下步骤(A)提供所述残留物流，所述残留物流至少包含MAA，MAM和重质化合物；(B)将所述残余物流分离成塔顶物流和残留有机物流，所述残留有机物流包含MAA， MAM和所述重质化合物；以及(C)通过以下方式将所述MAA和MAM与所述重质化合物分离用含水的溶剂对所述残 留有机物流进行萃取，形成包含MAA和MAM的水性萃取物以及包含所述重质化合物的有机 萃余相物流。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述甲基丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸的纯化至 少部分地通过蒸馏进行，分别制得纯化的MMA产物流或纯化的MAA物流以及所述残留物流。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分离步骤(B)至少部分地通过蒸馏进 行，所述残留有机物流是蒸馏塔底物流。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤(D)对所述水性萃取物进行选自下组的至少一个另外的反应工艺1)通过使得所述水性萃取物与甲醇接触，将MAM转化为MMA；2)通过使得所述水性萃取物与水接触，将MAM转化为MAA。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过使得水性萃取物与甲醇接触而将 MAM转化为MMA的步骤(D) (1)是通过以下方式完成的将所述水性萃取物...

【专利技术属性】
技术研发人员：AM莱蒙德斯，徐金锁，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]