[发明专利]一种（甲基）丙烯酸的连续收集方法及收集装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种（甲基）丙烯酸的连续收集方法及用于所述连续收集方法的装置。

背景技术

一般而言，在催化剂的存在下，通过对丙烷、丙烯、（甲基）丙烯醛等化合物进行气相氧化反应的方法来制备（甲基）丙烯酸。例如，在反应器中合适的催化剂的存在下，丙烷、丙烯等通过气相氧化反应经（甲基）丙烯醛转化为（甲基）丙烯酸，并且在反应器的后端得到包含（甲基）丙烯酸、未反应的丙烷或者丙烯、（甲基）丙烯醛、惰性气体、二氧化碳、蒸汽及通过所述反应产生的各种有机副产物（乙酸，高沸点副产物等）的反应生成物的混合气体。

如图1所示，所述反应生成物的混合气体在吸收塔102中与水接触，其中溶解性气体溶解于水中而得到（甲基）丙烯酸水溶液，不溶性气体通过吸收塔上部排出，并再循环到所述气相氧化反应器中，或者通过燃烧炉转化为无害气体后排出。

以及，所述（甲基）丙烯酸水溶液供应到水分离塔即蒸馏塔105中，并通过蒸馏塔下部得到高浓度的（甲基）丙烯酸。在所述蒸馏塔105主要利用通过使用可与水共沸的溶剂来分离水的共沸蒸馏法。此时，根据选定的共沸剂的种类，后期分离塔的操作方法、在蒸馏塔中分离的水的处理方法等是显著不同的。

例如，作为所述蒸馏塔105的共沸剂使用如甲基异丁基甲酮（MIBK）等亲水性共沸剂时，通过共沸蒸馏难以除去乙酸，因此在蒸馏塔105中只有水被除去，并通过蒸馏塔105下部收集含有大量乙酸的（甲基）丙烯酸。因此，为除去乙酸，需要低沸点分离塔107和乙酸分离塔109，最终通过高沸点分离塔108收集粗（crude）（甲基）丙烯酸。

再举另一个例子，如图2所示，作为所述蒸馏塔105的共沸剂使用如甲苯等疏水性共沸剂时，工艺的主要副产物乙酸和水一起共沸，从而一次收集乙酸和水。由此，可省略图1中的低沸点分离塔107及乙酸分离塔109的纯化步骤，并在蒸馏塔105下部与高沸点副产物一起得到几乎纯质的（甲基）丙烯酸，之后在纯化步骤中通过用于除去高沸点副产物的高沸点分离塔108，就可收集粗（甲基）丙烯酸。

尤其，本发明的发明人通过韩国公开专利第2009-0041355号提出过一种方法，在蒸馏塔105中使用疏水性共沸剂时，将通过蒸馏塔105上部排出的含乙酸的废水循环到（甲基）丙烯酸吸收塔102中进行再利用，从而减少废水量并有效抑制反应器的有机物流入。

然而，如上所述，该方法通过使用疏水性共沸剂，可得到简化纯化步骤的效果，但是仍然需要将高温的含（甲基）丙烯酸气体冷却吸收后重新蒸馏，并在之后的纯化步骤中需操作高沸蒸馏塔108。由此，仍然存在整个工艺的耗能量增加，且高沸点副产物导致蒸馏塔105内生成高分子等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种（甲基）丙烯酸的连续收集方法，与以往的收集方法相比，本发明的方法不仅能够减少整个工艺的耗能量，而且能够更稳定地操作蒸馏塔，还能以优秀的生产效率连续收集高纯度的（甲基）丙烯酸。

另外，本发明提供一种用于连续收集所述（甲基）丙烯酸的装置。

本发明的（甲基）丙烯酸的连续收集方法，包括以下步骤：

在催化剂存在下，对选自丙烷、丙烯、丁烷、异丁烯、叔丁烯及（甲基）丙烯醛中的一种以上化合物进行气相氧化反应，以获得含（甲基）丙烯酸的混合气体；

急速冷却所述含（甲基）丙烯酸的混合气体，以除去包含在所述含（甲基）丙烯酸的混合气体中的高沸点副产物；

使所述除去高沸点副产物的含（甲基）丙烯酸的混合气体与水或者水溶液接触，以获得含（甲基）丙烯酸的水溶液；以及

对所述含（甲基）丙烯酸的水溶液进行纯化，以获得（甲基）丙烯酸。

其中，通过所述气相氧化反应获得的含（甲基）丙烯酸的混合气体的温度可为150至250℃。

而且，根据本发明，所述急速冷却含（甲基）丙烯酸的混合气体的步骤可在压力为1至1.5巴且上部温度为70至150℃的急冷塔中进行；此时，可通过所述急冷塔的下部排出高沸点副产物，并且可通过所述急冷塔的上部排出除去高沸点副产物的含（甲基）丙烯酸的混合气体。

而且，所述含（甲基）丙烯酸的混合气体供应到所述急冷塔，可通过所述急冷塔的下部再循环液和含（甲基）丙烯酸的水溶液急速冷却。