[发明专利]一种生产(甲基)丙烯酸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产(甲基)丙烯酸的方法，具体而言，本发明 涉及一种分离(甲基)丙烯酸水溶液中(甲基)丙烯酸的新型精馏塔， 精馏塔精馏段上部采用规整填料，精馏段下部采用并流喷射填料塔 板，并流喷射填料塔板数占精馏段塔板总数的20-80％。提馏段上部 采用导向浮阀塔板，提馏段下部采用垂直筛板，导向浮阀塔板数占提 馏段塔板总数的20-80％。

背景技术

众所周知，生产(甲基)丙烯酸的方法包括从选自C₃化合物丙 烷、丙烯、异丙醇、甘油或丙烯醛中的至少一种，或者选自C₄化合 物异丁烷、异丁烯、叔丁醇或甲基丙烯醛中的至少一种作原料进行催 化氧化制备含有(甲基)丙烯酸的气体混合物。该气体混合物包含未 反应的原料如丙烷、丙烯、异丁烷、异丁烯等，以及反应生成的副产 物杂质如(甲基)丙烯醛、甲酸、醋酸、甲醛、乙醛、马来酸、丙酸、 糠醛等。包含这些未反应原料和副产物杂质的含有(甲基)丙烯酸的 气体混合物通常通过与吸收溶剂接触而以(甲基)丙烯酸溶液形式收 集，并通过精馏分离出溶剂，然后低沸点和高沸点的组分有选择的分 别分离，最终得到(甲基)丙烯酸产品。

在通过丙烯氧化制备丙烯酸的方法中有两种工艺：一种是丙烯氧 化制丙烯醛和丙烯醛氧化制丙烯酸分别在不同的反应器中和采用不 同的反应条件下进行的两段氧化工艺，另一种是丙烯直接氧化制丙烯 酸的一段氧化工艺。无论两段氧化还是一段氧化工艺，反应器中均填 充有例如钼系催化剂，以丙烯和增湿空气作为原料气经过催化氧化生 成含丙烯酸的气体混合物；使该气体混合物在吸收塔与水接触，形成 丙烯酸水溶液；向丙烯酸水溶液中加入适当的共沸剂，在精馏塔中进 行共沸精馏，从共沸精馏塔的塔顶馏出水、醋酸与共沸剂的共沸混合 物，以脱除丙烯酸水溶液中的水和绝大部分醋酸，塔底回收丙烯酸。

此外，也可采用丙烷代替丙烯并在例如Mo-V-Te系复合氧化物 催化剂或Mo-V-Sb系复合氧化物催化剂的存在下进行催化氧化制造 丙烯酸的方法，以及采用异丁烯或叔丁醇代替丙烯在例如Mo-Bi-Fe 系复合氧化物催化剂或Mo-V-P系复合氧化物催化剂的存在下进行催 化氧化制造甲基丙烯酸的方法。

(甲基)丙烯酸及其酯是一种带双键的不饱和化合物，化学性质 十分活泼，拥有的乙烯基极易自聚或与其它单体共聚，由于聚合反应 速度很快，又放出大量的热量，一旦发生就很难控制，因此防止(甲 基)丙烯酸自聚是(甲基)丙烯酸精馏系统各装置设计时需要首先考 虑的问题。温度是引发(甲基)丙烯酸发生聚合反应的最常见因素， 温度越高，越容易发生聚合反应，聚合物发生的量就越大，因此在(甲 基)丙烯酸精馏的生产操作中平稳地控制在较低的温度下操作是最重 要的因素之一。

(甲基)丙烯酸是非常容易聚合的物质，因此在上述精馏过程中， 虽然向(甲基)丙烯酸水溶液中添加阻聚剂可以抑制聚合，但是(甲 基)丙烯酸水溶液中往往含有(甲基)丙烯酸二聚合物和其他的聚合 物。由于这种聚合物也在精馏操作中生成，因此一般的填料塔不适用 于上述精馏过程，在上述的粗丙烯酸、粗甲基丙烯酸的精馏工艺中， 精馏塔内构件一般采用无堰大孔筛板的结构。由于(甲基)丙烯酸聚 合多发生在塔底及塔的提馏段，在进行该部分设计的时候采用便于清 理的大孔筛板是恰当的，但在不易发生聚合现象的精馏段也采用大孔 筛板的设计，必然影响整个塔的效率，从而降低精馏塔的处理能力。