[发明专利]从制备(甲基)丙烯酸的工艺的废水物流中去除有机化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备(甲基)丙烯酸的工艺，更具体地涉及从这种工艺中的废水物流中去除有机化合物的方法。

发明背景

(甲基)丙烯酸单体的制备通常通过气相氧化烷烃、烯烃或它们的混合物来实现，从而提供含(甲基)丙烯酸以及多种其它化合物(包括未反应的原料、副产物、杂质等)的混合产物气体。为了将(甲基)丙烯酸与其它化合物分离，所述混合的产物气体可以在吸收步骤中与水性物流接触，以产生包含大部分(甲基)丙烯酸、水和少量其它化合物的含水(甲基)丙烯酸产物。吸收器废气也通过吸收步骤产生，吸收器废气包含至少部分其它化合物，所述其它化合物大部分是有机化合物，例如但不限于未反应的烷烃、未反应的烯烃、醛和其它不希望有的挥发性有机化合物(VOC)。

最初，人们通常采用常规的吸收方法将混合的产物气体转化成浓度更高的含水(甲基)丙烯酸产物(参见美国专利第6,399,817号)。最近，已采用分级吸收法(fractional absorption)，这是由于该方法能更有效地分离混合产物气体中的组分，并因此得到浓度更高的含水(甲基)丙烯酸产物，这有利于下游纯化工艺(例如参见美国专利第6,482,981和7,183,428号)。在分级吸收法中，含(甲基)丙烯酸和含水吸收介质的混合产物气体进料至分级吸收器，其中(甲基)丙烯酸和混合产物气体中沸点较高的组分被吸收到含水液相中，得到含水(甲基)丙烯酸物流，从分级吸收器的底部排出，而最轻的组分(如乙酸)保留在气相中，从顶部作为吸收器废气排出。

不考虑具体的吸收方法，通常在一个或多个分离装置中对得到的含水(甲基)丙烯酸产物进行进一步纯化操作，如蒸馏、汽提(stripping)、分馏、精馏等，从而去除额外量的水、未反应的化合物和其它杂质，得到具有所需纯度的(甲基)丙烯酸产物。多数纯化步骤导致产生含大部分水的废弃物流，这是它们通常被称为废水物流的原因，虽然它们也包含少量来自上述氧化和吸收工艺的有机化合物(例如，参见美国专利6,399,817、6,482,981和7,183,428)。

实践中通常将废水物流简单地排放到溪流、小河、湖泊或池塘中，但出于环境问题的考虑出台了需要对工艺废水进行预处理的法案，以首先去除其中所含的有害化合物或者使其中所含的有害化合物对环境呈惰性。因此，排放工艺废水增加了整体工艺操作的成本。为了减少这种排放成本和对环境的危害，更常见的做法是将废水物流循环回到制造工艺中的各步骤，例如回到氧化反应器或吸收器中(参见美国专利第5,248,819和6,399,817号)。此外，在循环或排放之前对废水物流进行处理，以回收和去除有机组分，这些有机组分可以在别处使用或者涉及更经济的处理方法。还已知将吸收器废气循环到氧化反应器中或重新循环到吸收器(参见美国专利第5,248,819和6,677,482号)。

人们继续努力确认和发展能更有效地使用、重复使用、处理和排放(甲基)丙烯酸制备工艺中废弃物流的方法和技术。本发明的方法通过使用来自(甲基)丙烯酸制备工艺中分级吸收器的吸收器废气作为汽提气体，在循环或排放之前从废水物流中汽提有机化合物，从而提高这种制备工艺的效率。

发明内容

本发明提供了一种从纯化(甲基)丙烯酸过程中产生的废水物流中去除乙酸的方法。所述方法包括首先对包含(甲基)丙烯酸、乙酸、丙烯和丙烯醛的混合气体进行分级吸收，从而得到包含(甲基)丙烯酸、水和乙酸的含水产物物流以及包含丙烯和丙烯醛的吸收器废气物流。接着，对含水产物物流进行蒸馏，得到纯化的(甲基)丙烯酸物流以及包含水和乙酸的废水物流。本发明的方法还包括使得所述吸收器废气与所述废水物流接触，使至少部分乙酸从所述废水物流中移至所述吸收器废气，从而产生乙酸含量减少的汽提过的废水物流和乙酸含量增加的富集吸收器废气。向热氧化器提供所述富集吸收器废气物流。

可以排放所述汽提过的废水物流或者对所述汽提过的废水物流进行进一步加工以去除其中的一种或多种组分或者使其中的一种或多种组分呈惰性。全部或者部分的所述汽提过的废水物流可以进料至至少一个其它工艺步骤。

附图说明

参照附图，通过以下讨论的实施方式可以更完全地理解本发明，附图中:

图1是使用本发明所述方法的(甲基)丙烯酸纯化工艺的示意图；以及

图2示出汽提效率随流量增加几乎成线性增长。

具体实施方式

除非另外说明，否则，本文所述的所有百分数都是重量百分数。