[发明专利]用于制造化合物的防积垢蒸馏塔和方法

说明书

相关申请案的交叉引用

本申请案要求2013年6月28日申请的美国临时专利申请案第61/840,840号的权益， 其以引用的方式并入本文中。

背景技术

本披露涉及一种用于制造化合物的防积垢蒸馏塔和一种用于制造化合物的方法，并 且具体来说涉及使用蒸馏塔制造例如(甲基)丙烯酸酯的化合物。

例如丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的化合物(统称为“(甲基)丙烯酸酯”)用于大量应 用中。采用多种系统制造(甲基)丙烯酸酯。这些系统可涉及反应步骤和蒸馏步骤，其中 可整合反应步骤和蒸馏步骤从所选原料制造(甲基)丙烯酸酯。

在蒸馏塔或系统的蒸馏部分中使用蒸馏塔盘从其中的其它材料分离产物(例如(甲 基)丙烯酸酯)。例如筛板塔盘的蒸馏塔盘例如为具有小孔的多孔金属板，其允许来自反 应区的气体流过蒸馏塔。反应液体积聚在筛板塔盘上并且流过筛板塔盘并且进入区段性 降液管，向下引导至相邻筛板塔盘上。然而，在蒸馏期间，蒸馏塔盘上面积聚的长期使 用的材料积垢。反应液体(例如酸催化剂(例如硫酸(H₂SO₄))或副产物)可以被来自 反应区的气体夹带并且也可以在蒸馏塔盘上积聚。

积聚的材料堵塞筛板塔盘中的孔，破坏和/或阻碍气体和液体流，导致蒸馏塔中的压 差(例如压降)增加。压差增加又导致生产能力随时间降低，直到系统停机进行清洁为 止。在一些系统中，此类用于此类清洁的维护间隔期的时间段是每个几个月。

因此，系统和方法需要在例如(甲基)丙烯酸酯的化合物的纯化或制造中展现改善的 抗积垢性、降低系统积垢引起的压差、提高生产能力和/或延长维护清洁之间的时间段。

发明内容

本文披露一种用于从反应物制造化合物的防积垢系统，所述系统包含反应物加热 区；以及与反应物加热区流体联通的蒸馏塔，所述蒸馏塔包含多个蒸馏塔盘用于从反应 物和化合物去除副产物；其中至少20％所述多个蒸馏塔盘为布置成交错配置的挡板塔 盘，其中各塔盘与所述蒸馏塔的内壁接触的部分与位于所述塔盘上方和所述塔盘下方的 塔盘接触的部分相对；且挡板塔盘安置于蒸馏塔的下部中。

本文还披露一种用于从反应物制造化合物的防积垢方法，所述方法包含使起始物质 在反应物加热区中反应产生蒸气相；在蒸馏塔中蒸馏蒸气相，所述蒸馏塔与反应物加热 区流体联通；其中蒸馏塔包含多个蒸馏塔盘用于从起始物质和化合物去除副产物，其中 至少20％所述多个蒸馏塔盘为布置成交错配置的挡板塔盘，其中各塔盘与蒸馏塔的内壁 接触的部分与位于所述塔盘上方和所述塔盘下方的塔盘接触的部分相对；从蒸馏塔分离 和去除粗化合物、反应的水、未反应的起始物质以及副产物；以及从蒸馏塔回收化合物。

附图说明

图1为蒸馏塔的纵向截面的侧视图；

图2为蒸馏塔和其中安置的挡板塔盘的俯视截面图；

图3A-图3D为在液体流过挡板塔盘表面的方向中具有(A)锯齿状堰配置，(B)平 滑堰配置，(C)矩形堰配置以及(D)圆形堰配置的单个挡板塔盘的侧视图；

图4为整合反应物加热区或加热/反应区和蒸馏塔的纵向截面的侧视图；

图5为与外部反应器流体联通的蒸馏塔的纵向截面的侧视图；

图6为描绘用于制造(甲基)丙烯酸酯的比较系统的压差(0到140mm Hg标度范围) 随时间变化的曲线。

图7为描绘根据本发明的实施例的用于制造(甲基)丙烯酸酯的防积垢系统的压差(0 到140mm Hg标度范围)随时间变化的曲线；以及

图8为描绘根据本发明的实施例的用于制造(甲基)丙烯酸酯的防积垢系统的压差(0 到40mm Hg标度范围)随时间变化的曲线。

具体实施方式

本文披露一种防积垢蒸馏塔(下文中“蒸馏塔”)，其中蒸馏塔的一部分包含挡板 塔盘代替筛板塔盘。蒸馏塔可用作用于制造例如(甲基)丙烯酸酯的化合物的反应系统的 部分。在一实施例中，蒸馏塔可包括反应物加热区或组合反应物加热和反应区。在另一 实施例中，蒸馏塔与充当反应物加热区和反应区的反应容器流体联通。蒸馏塔可安置于 反应容器上或在与反应容器流体联通的反应容器外部。蒸馏塔连同反应容器和其它配件 (例如泵、再沸器、冷凝器等)将被称作防积垢系统。