回收阻聚剂的方法和生产丙烯酸的方法技术

丙烯酸的生产过程含有如下步骤：催化气相氧化丙烷、丙烯和／或丙烯醛生成丙烯酸；在阻止丙烯酸聚合的阻聚剂存在下用蒸馏的方法纯化在生产步骤中获得的丙烯酸。从纯化步骤中排出底料，含有阻聚剂的底料在２０℃时的粘度调节为２Ｐａ.ｓ（２，０００ｃｐ）或者以下，用水溶性介质萃取阻聚剂。根据该方法，在丙烯酸的生产过程中，回收阻聚剂的萃取操作可以连续稳定地进行。（*该技术在2022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回收阻聚剂的方法，该阻聚剂应用于丙烯酸生产过程中的纯化步骤；还涉及到包括这种回收方法的丙烯酸生产方法。
技术介绍
丙烯酸可以从包含有丙烯酸的气体中获得，该气体通过催化气相氧化丙烯及其类似物得到。经由收集柱将气体收集为丙烯酸水溶液，蒸馏分离出水分和低沸点馏分，再通过分馏柱精馏得到丙烯酸馏分。通常，在收集步骤以后的所有步骤中加入阻聚剂以防止丙烯酸的聚合。常用的阻聚剂包括对-氢醌、对-甲氧基苯酚、吩噻嗪、含铜化合物，例如烷基铜氨基甲酸盐和含锰化合物。上述每种阻聚剂的沸点都比丙烯酸高，将浓缩在精馏柱的底料中。通过热分解将底料中丙烯酸高分子回收后，阻聚剂通常与其他的高沸点残留化合物一起除去。近年来，为了降低丙烯酸的生产成本，已有几种回收和循环使用精馏柱底料中阻聚剂的方法被开发出来。常规的回收阻聚剂的方法有如下几种，举例如下(1)简单循环在丙烯酸酯生产过程中产生并含有阻聚剂的精馏柱底料未经任何修饰直接送入纯化步骤中(JP 2001-181233 A)。(2)蒸馏器蒸馏将含有阻聚剂的精馏柱底料送入到蒸馏器中，在蒸馏器中蒸馏得到的阻聚剂馏分在纯化过程中循环使用(JP 56-17331 B)。(3)水萃取阻聚剂可以用水萃取方法从方法(2)中的馏分回收(JP60-59889 B)。在这些常规的阻聚剂回收方法中，阻聚剂之外的化合物并没有考虑在内，这将会引起杂质的污染问题。当精馏柱底料或者为了分解精馏柱底料中的丙烯酸高分子而进行热分解后的热分解器的底料送入到纯化步骤中，底料中所有的杂质都会在纯化步骤中循环。因此，由于产品中的杂质浓度在不断增加，这样的循环是不现实的。另外，在使用蒸馏器蒸馏阻聚剂的情形下，在纯化步骤中循环阻聚剂将会增加纯化步骤的负荷；或者，由于收集的主要杂质成分的沸点比阻聚剂沸点低，也将会使得产品中的杂质浓度增加。另外，在使用水萃取的方法回收阻聚剂的情形中，也会出现类似的不良影响，因为水溶性的杂质与阻聚剂一道同时被收集。而且，由于含有阻聚剂的溶液具有高粘度，方法(1)和方法(2)的操作中也存在着连续稳定操作方面的困难；并且在操作中将会因为变脏和堵塞而降低设备的产能。专利技术的公开内容本专利技术考虑到了上述的问题而完成，在回收丙烯酸生产过程中所用阻聚剂的方法中，本专利技术的一个目的是提供一种回收阻聚剂的方法，其中，当阻聚剂在丙烯酸的生产过程中循环使用时，避免了伴随阻聚剂的杂质降低产品的质量；同时萃取操作可以连续稳定地进行。而且，本专利技术的另外一个目的是提供一种生产丙烯酸的方法，其中当阻聚剂在丙烯酸的生产过程中循环使用时，避免了伴随阻聚剂的杂质降低产品的质量，同时阻聚剂回收时的萃取操作可以连续稳定地进行。本专利技术的专利技术人为解决上述问题进行了各种的研究，结果，专利技术人发现通过将底料的粘度保持在预先确定的范围内，当使用水溶性介质萃取从底料中回收阻聚剂时，实现稳定地萃取操作是可能的，该底料的含有上述阻聚剂并且在纯化步骤后排出。这将有效提高萃取效率并防止杂质污染。这样，本专利技术叙述如下。(1)一种从含有阻聚剂的底料中回收阻聚剂的方法，该底料是由下述丙烯酸生产过程的纯化步骤中排出，该方法包括如下催化气相氧化丙烷、丙烯和/或丙烯醛生成丙烯酸；在阻止丙烯酸聚合的阻聚剂存在下用蒸馏的方法纯化在生产步骤中获得的丙烯酸；其中，20℃时底料的粘度调节为2Pa·s(2,000cp)或者以下，并且用水溶性介质萃取阻聚剂。(2)如第(1)项所述的方法，其中用水溶性介质从底料中萃取阻聚剂之前，加热底料。(3)如第(1)项或第(2)项所述的方法，其中进一步包括挥发水溶液中至少一部分可挥发成分的步骤，该水溶液含有萃取步骤获得的阻聚剂，挥发步骤通过加热和/或减压水溶液进行。(4)如第(3)项所述的方法，其中进一步包括在酸催化剂存在下加热液体，加热之后冷却该液体以及将冷却后的液体进行固-液分离的步骤，该液体是从至少一部分可挥发成分挥发步骤之后得到。(5)如第(1)项到第(4)项中任意一项所述的方法，其中用水溶性介质萃取的阻聚剂是通过送入到丙烯酸生产过程中被循环的。(6)如第(2)项到第(5)项中任意一项所述的方法，其中为了热分解底料中的丙烯酸高分子，在用水溶性介质萃取阻聚剂之前加热底料。(7)一种生产丙烯酸的方法，它包括如下步骤通过催化气相氧化丙烷、丙烯和/或丙烯醛生成丙烯酸；在阻止丙烯酸聚合的阻聚剂存在下用蒸馏的方法纯化在生产步骤中获得的丙烯酸；其中，底料在20℃时的粘度调节为2Pa·s(2,000cp)或者以下，该底料含有阻聚剂，并从纯化步骤中排出，并且用水溶性介质萃取阻聚剂。(8)如第(7)项所述的方法，其中从纯化步骤中排出的底料在150到250℃的温度范围内加热0.1到40小时，水溶性介质与底料的体积比是1.5倍或者以上，将水溶性介质在40℃或者以上与底料接触从底料中以水溶液形式回收阻聚剂，并且该水溶液在纯化步骤使用的阻聚剂中循环。本专利技术中回收阻聚剂的方法是指从底料中用水溶性介质萃取回收的阻聚剂，底料含有阻聚剂而且是从丙烯酸生产过程中的纯化步骤中排出。萃取是在20℃时底料的粘度调节为2Pa·s(2,000cp)或者以下后进行的，与此同时阻聚剂得以回收。含有阻聚剂的底料粘度基本上取决于底料中痕量的丙烯酸聚合物，特别是在温度为90℃或者以下时。底料的粘度可以明显的变化，甚至是在丙烯酸的浓度和它的二聚体浓度以及杂质例如马来酸的浓度在同一数量级时。这将导致转移或者萃取这种液体时出现极度的困难。因此，在本专利技术中，底料在20℃时的粘度调节为2Pa·s(2,000cp)或者以下。底料的粘度调节高于2Pa·s是不合要求的，因为这会使得萃取装置变脏以及进行萃取操作时装置发生阻塞。在本专利技术中，“含有阻聚剂的底料”是指从丙烯酸生产过程中纯化步骤中排出的底料。优选地，它是指加热浓缩上述底料获得的液体，和/或经过热分解后的底料，这种底料是将底料中的丙烯酸高分子经过热分解处理、然后将丙烯酸作为蒸馏气体或者馏分回收后所得。另外，本专利技术中的方法也可以应用于含有阻聚剂的底料，这些底料是从丙烯酸酯生产过程中的纯化步骤产生。底料在20℃时的粘度可调节为2Pa·s(2,000cp)或者以下。这通过控制底料中丙烯酸和它的聚合物(主要是二聚体)组分的比例实现，或者通过加热底料以分解二聚体实现，该二聚体是主要为丙烯酸经过麦克(Michael)加成的产物。就实现小型化设备、回收效率和热负荷而言，优选使用浓缩的底料作为“含有阻聚剂的底料”。然而，当过渡热浓缩或者加热丙烯酸高分子时，粘度可能会显著增加。因此，通过调节处理时间和温度得到粘度适当的底料时，萃取效率能够得以提高。特别地，底料的温度和处理时间为150到250℃和0.1到40小时，优选为160到230℃和0.5到20小时。测量20℃时粘度的方法实例包括这样一种方法，该方法中振动型粘度计装置在底料到回收槽的供应线上。而且，就热分解处理以及底料粘度而言，优选调节分解温度以使常压下底料的沸点达到160℃或者更高。如果底料的沸点低于160℃，在萃取步骤中会难以形成双液层。在丙烯酸生产过程中使用的阻聚剂实例包括，但不限于，对-氢醌、对-甲氧基苯酚、吩噻嗪和含铜或含锰的化合物。使用常规的方法生产丙烯酸。在纯化步骤中排出的底料包含有，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从含有阻聚剂的底料中回收阻聚剂的方法，该底料是由下述丙烯酸生产过程的纯化步骤中排出，该方法包括如下步骤：催化气相氧化丙烷、丙烯和／或丙烯醛生成丙烯酸；在阻止丙烯酸聚合的阻聚剂存在下，用蒸馏的方法纯化在生产步骤中获得的丙烯酸；其中 ，２０℃时底料的粘度调节为２Ｐａ.ｓ（２，０００ｃｐ）或者以下，并且用水溶性介质萃取阻聚剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：矢田修平，高崎研二，小川宁之，铃木芳郎，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]