精馏分离含(甲基)丙烯酸系单体的流体的方法技术

公开了一种在包括至少一块不带溢流段的筛板的精馏塔中精馏分离含（甲基）丙烯酸系单体的流体的方法，其中该筛板的穿孔以规则方式排列。（*该技术在2023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在包括至少一块不带溢流段的筛板的精馏塔中精馏分离含(甲基)丙烯酸系单体的流体(＝供入精馏塔的流体)的方法。在本文中，表述“(甲基)丙烯酸系单体”是丙烯酸系单体和/或甲基丙烯酸系单体的缩写。在本文中，术语“丙烯酸系单体”是丙烯醛、丙烯酸和/或丙烯酸酯的缩写。在本文中，术语“甲基丙烯酸系单体”是甲基丙烯醛、甲基丙烯酸和/或甲基丙烯酸酯的缩写。具体而言，在本文中提到的(甲基)丙烯酸系单体包括以下(甲基)丙烯酸酯丙烯酸羟乙酯，甲基丙烯酸羟乙酯，丙烯酸羟丙酯，甲基丙烯酸羟丙酯，丙烯酸缩水甘油酯，甲基丙烯酸缩水甘油酯，丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸异丁酯，甲基丙烯酸异丁酯，甲基丙烯酸正丁酯，丙烯酸叔丁酯，甲基丙烯酸叔丁酯，丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸乙酯，丙烯酸2-乙基己基酯，甲基丙烯酸2-乙基己基酯，丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯和甲基丙烯酸N，N-二甲氨基乙酯。(甲基)丙烯酸系单体是用于制备用作例如粘合剂的聚合物的重要原料化合物。在工业规模上，(甲基)丙烯醛和(甲基)丙烯酸主要是通过适当的C3/C4前体化合物的气相催化氧化制备的，具体而言，在丙烯醛和丙烯酸的情况下，通过丙烯和丙烷的气相催化氧化制备，而在甲基丙烯酸和甲基丙烯醛的情况下，则通过异丁烯和异丁烷的气相催化氧化制备。但是，除了丙烯、丙烷、异丁烯和异丁烷之外，其它有用的原料是含有3或4个碳原子的其它化合物，例如异丁醇，正丙醇或者作为异丁醇的C4前体的甲基醚。(甲基)丙烯酸也可以由(甲基)丙烯醛得到。得到的通常是产物气体混合物，(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯醛必须从这种混合物中脱除出来。这种脱除通常是通过以下方式进行的，即，首先，通过吸收到溶剂(例如水或者有机溶剂)中或者通过将产物气体混合物分级冷凝而基本脱除(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯醛，随后将所得的冷凝物或者吸收物精馏分离(通常而言通过一级以上)，得到或多或少纯的(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯醛(参看例如EP-A 717019，EP-A 1125912，EP-A 982289，EP-A 982287，DE-A19606877，DE-A 1011527，DE-A 10224341，DE-A 10218419)。在本文中，上述分级冷凝应该被认为归入精馏的定义中。它与传统精馏的不同之处仅在于待分离混合物以气态形式(即完全转化为蒸气形式)供入分离塔(精馏塔)中。因此，本文中使用的术语“流体”应该同时包含液体和气体混合物。(甲基)丙烯酸酯可以例如通过使(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯醛与适当的醇直接反应获得。但是，在这种情况下也会产生产物混合物，而(甲基)丙烯酸酯也必须从这种产物混合物中例如通过精馏脱除。上述含有(甲基)丙烯酸系单体的流体或者液体可能包含或多或少纯净形式或者处于溶液中的(甲基)丙烯酸系单体。溶剂可以是水或者是有机溶剂。溶剂的具体类型对于本专利技术而言实质上无关紧要。(甲基)丙烯酸系单体的含量可以是≥2重量％，≥5重量％，≥10重量％，≥20重量％，≥40重量％，≥60重量％，≥80重量％，≥90重量％，≥95重量％或≥99重量％。根据它们的组成，所述包含(甲基)丙烯酸系单体的流体或者液体的精馏分离方式可以是使(甲基)丙烯酸系单体聚集在精馏塔的顶部，或者使(甲基)丙烯酸系单体聚集在精馏塔的底部。应当理解，富含(甲基)丙烯酸系单体的馏分也可以从精馏塔的上部、下部或中部取出。在所有的情况下(特别是上述情况下)，可以使用包括至少一块不带溢流段的筛板的精馏塔(参看例如DE-A 19924532)来进行所述精馏分离。然而应当理解，这些精馏塔也可以只包括不带溢流段的筛板作为该精馏塔唯一的分离内部构件(参看例如DE-A 10156988和EP-A 1029573)。也可以使用其它的分离内部构件，例如泡罩塔盘或者规整填料。精馏可以在大气压或者减压下进行。典型的塔底温度是100-250℃，典型的顶部压力是80-500毫巴。经常用于(甲基)丙烯酸系单体的溶剂往往包含联苯，例如二苯醚、联苯和邻苯二甲酸二甲酯的混合物。经常用于吸收(甲基)丙烯酸系单体的溶剂的实例包含约57.4重量％的二苯醚，20.7重量％的联苯和20重量％的邻苯二甲酸二甲酯。经常用于(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯的其它溶剂是丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯。通常而言，在本文所讨论的精馏中，精馏塔通过阻聚剂来阻聚。这些阻聚剂通常从精馏塔的顶部引入，但是也可以加入到液相中，同时也可以已经加入到待分离的包含(甲基)丙烯酸系单体的液体中。这种阻聚剂的典型代表包括吩噻嗪，2-甲氧基苯酚和4-羟基-2，2，6，6-四甲基哌啶-N-氧基。根据(甲基)丙烯酸系单体的含量，经常使用不超过几百重量ppm的阻聚剂。鉴于上面已经详细描述了与本文特别相关的含(甲基)丙烯酸系单体的流体和液体，现在将详细描述不带溢流段的筛板。在文献中，术语“双流塔板”也经常用于表示这种塔板。在本文中，该术语被认为是指具有简单通道(空穴，裂缝等)的塔板，在很多情况下它们也称为滴流筛板。不存在溢流段(溢流柱)使上升的气体和下落的回流液在塔中以相反的方向流动通过塔板的相同通道。对于通道的横截面，以本身已知的方式进行调节以在塔中形成负载。当它太小时，上升的气体流过通道的速度较快，使得在塔中下落的回流液显著被夹带而无法分离。当通道的横截面太大时，上升的气体和落下的回流液彼此移动通过时基本不进行交换，塔板处于干运转的危险当中。换句话说，双流塔板的工作范围由两个极限点限定。必须有一个最小极限速率，以便在塔板上保持一定的液体层而使塔板起作用。上限定义为当所述速率导致液体在塔板上聚集并防止滴流通过的泛液点。在正常工作范围内，在精馏塔中回流的液体成滴地从双流塔板滴到双流塔板上，即在塔板之间滴流，连续的气相被分隔的液相间隔开来。一些撞击滴流筛板的液滴被雾化。通常而言，每一双流塔板均贴合无缝地连接到塔壁上。但是，还存在这样一些实施方案，其中在塔壁和塔板之间存在有中间空间，这一中间空间只部分被桥所间隔。除了实际的通道之外，如果有必要的话，它也可以具有另外的孔，例如便于确保塔板连接到支承环上等(参看例如DE-A10159823)。对于含(甲基)丙烯酸系单体的液体的精馏处理，在先申请DE-A10156988推荐使用具有双流塔板的精馏塔，其中所述双流塔板具有的通道的横截面尽管在一块双流塔板内是恒定的，但是随着塔板对待处理液体供入料的分离的增加，横截面降低。根据DE-A 10156988的教导，通道的最长径通常为10-80毫米。但是，DE-A 10156988教导的缺陷是，它对于通道在双流塔板内应该如何彼此排列并没有说明。EP-A 1029573教导的情况也是如此。在这两个文件中，都仅仅推荐圆形钻孔作为优选的通道。然而，经过深入的内部研究已经发现，双流塔板的通道的相对排列对于在含(甲基)丙烯酸系单体的流体或者液体的精馏分离中塔板的分离性能有着决定性的影响。特别是当流体或者液体中(甲基)丙烯酸酯单体的含量为2-5重量％、10-35重量％或者≥95重量％时更是如此。在这里还发现，EP-A 1029573的附图说明图1中图示的作为可能的相对排列的不规则三角形栅距(钻孔的中心位置明显偏离理论直线上的位置)并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在包括至少一块不带溢流段的筛板的精馏塔中精馏分离含（甲基）丙烯酸系单体的流体的方法，其中筛板中存在的通道的中心的排列与通道本身的排列两者都是规则的，并且可以由这些中心和通道的基数通过在含有该基数的中心和通道并具有４个边缘的筛板中 确定出矩形单位栅格来得到，其中在所有情况下两个边缘彼此平行并等长，且该单位栅格沿着其边缘有规则地重复变化，这种变化矢量的长度在所有情况下都是进行该变化所沿着的单位栅格的边缘的长度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：U哈蒙，J蒂尔，V施利普哈克，J施罗德，
申请(专利权)人：巴斯福股份公司，
类型：发明
国别省市：DE[]