[发明专利]从丙烯酸C3前体化合物的气态产物混合物中分离作为主成份含有的丙烯酸和作为副产物含有的乙二醛的方法

说明书

本发明涉及一种分离在丙烯酸C₃前体化合物的部分非均相催化气相氧化的产物气体混合物中，分离作为主产物存在的丙烯酸和作为副产物存在的乙二醛的方法，其中获得一种液相P，所述液相P包含占其重量至少70％的丙烯酸，并且以其中存在的丙烯酸的摩尔量计，包含至少200摩尔ppm的乙二醛。

丙烯酸是一种重要的单体，其本身和/或其烷基酯的形式可用于获得卫生领域中使用的聚合物(例如超吸水性聚合物)(参见，例如WO 02/055469和WO 03/078378)。

丙烯酸可在气相中通过例如非均相催化部分氧化C₃前体化合物(例如丙烯、丙烷、丙烯醛、丙醛、丙酸、丙醇和/或丙三醇)而制备(参见，例如EP-A 990 636、US-A 5,198,578、EP-A 1 015 410、EP-A 1 484 303、EP-A 1 484 308、EP-A 1 484 309、US-A 2004/0242826和WO 2006/136336)。

原则上，在此非均相催化部分气相氧化的过程中得不到纯丙烯酸，而仅仅获得产物气体混合物，所述产物气体混合物包含丙烯酸，并且除丙烯酸外，还包含非丙烯酸成分，从而必须将丙烯酸从所述非丙烯酸中移出。

可同时影响产物气体混合物中非丙烯酸成分的类型及数量比例的因素包括用作原料的C₃前体化合物的纯度以及实施非均相催化部分气相氧化的反应条件(参见，例如DE-A 101 31 297和DE-A 10 2005 052 917)。

EP-A 770 592公开了非均相催化部分气相氧化的产物气体混合物可包括作为非丙烯酸成分的多种醛等化合物。EP-A 770 592还公开了残留于丙烯酸中的极少量的醛杂质可极大影响丙烯酸的性质。例如，根据EP-A 770 592的教导，为得到最佳的产物质量，丙烯酸中各醛组分应当低于1ppm，特别是在使用所述丙烯酸制备超吸水性聚合物或可有效作为石油钻探泥浆分散剂或作为凝聚剂的聚合物的自由基聚合反应过程中。为实现这些分离，EP-A 770 592建议额外使用醛清除剂。然而，由此产生了额外的需求，这同时构成了EP-A770 592所建议方法的缺点。

P-A 1 298 120公开了在可在特定条件下生成的非均相催化部分气相氧化C₃前体的可能的副产物还有乙二醛。由于乙二醛能促进不希望的丙烯酸自由基聚合等因素，EP-A 1 298 120建议对丙烯酸的制备进行设计以使乙二醛副产物的形成最小化(EP-A 1 298 120指出在非均相催化部分氧化丙烯酸的C₃前体过程中，乙二醛副产物形成的一个可能的来源为C₃前体中可能存在的C₂杂质乙烯)。

根据EP-A 1 298 120，在额外使用反渗透分离过程时可获得产物气体混合物，即使在吸收剂循环的情况下，仍可将丙烯酸从所述产物气体混合物中转移至含有少于100重量ppm乙二醛的液相中。根据EP-A 1 298 120的教导，丙烯酸可随后从该液相中通过蒸馏分离的方法以相对没有问题的方式(problem-free manner)移除。然而，该方法的一个缺点是需要反渗透，从而降低了时空收率。

与EP-A 1 298 120中所建议的方法不同，EP-A 1 396 484公开了一种分离在丙烯酸C3前体化合物的部分非均相催化气相氧化的产物气体混合物中，作为主产物存在的丙烯酸和作为副产物存在的乙二醛的方法，该方法可承受较高的乙二醛副产物含量(特别是，其有利的为其允许使用在经济上更具吸引力的具有较高杂质含量的C₃前体化合物)。

在该方法中，首先将丙烯酸及乙二醛从产物气体混合物中吸收至水溶液中。

随后经共沸蒸馏(精馏)将水自该溶液中移除。为了充分地抑制不期望的聚合物形成，该操作应使回流液具有特定的水含量且回流比率不低于某一特定值。

另外，必须维持特定的温度条件。

在这些边界条件下，乙二醛以高沸点水合物形式与丙烯酸一起积聚于塔底部。

随后可经蒸馏将丙烯酸从在上述底部液体中的乙二醛水合物中移除，在此情形中，乙二醛水合物十分明显地不再具有、或者最差仅在显著降低的程度上具有促进不期望的丙烯酸自由基聚合的单体乙二醛的性质。