[发明专利]减少丙烯酸酯/盐/甲基丙烯酸酯/盐过程中聚合物的结垢和团聚

说明书

本发明总体上涉及用于减少聚合物团聚或结垢的方法，以及所述方法在用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐的过程中的用途。根据本发明，试剂包括邻苯二甲酸烷基酯、邻苯二甲酸烷芳基酯、邻苯二甲酸芳基酯或邻苯二甲酸，并将所述试剂用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐的过程，以防止聚合物成垢物前体团聚或以使存在的聚合物团聚体或成垢物溶解，从而减少该过程或储存设备中的聚合物团聚或结垢。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2014年10月14日提交的美国专利申请序列号62/063,697的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及用于减少聚合物结垢或团聚的方法、及其在丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐工艺中的用途。根据本发明，试剂包括邻苯二甲酸烷基酯、邻苯二甲酸烷芳基酯、邻苯二甲酸芳基酯或邻苯二甲酸，并将该试剂用于丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐工艺，以防止聚合物成垢物前体团聚或以溶解存在的聚合物团聚体或成垢物，从而减少该工艺或储存设备中的聚合物团聚或结垢。

背景技术

在丙酮氰醇-甲基丙烯酸甲酯(ACH-MMA)过程中，将丙酮氰醇添加到充当反应物和溶剂的过量硫酸(1.4mol/mol ACH至1.8mol/mol ACH)中。ACH与硫酸之间的反应产生α-硫酸异丁酰胺，然后使其在加热的工艺条件下进行消除反应，得到甲基丙烯酰胺硫酸盐。

在下一阶段中，硫酸用作甲基丙烯酰胺硫酸盐变为MMA和甲基丙烯酸(MAA)的混合物的水解/酯化反应组合的催化剂。

在一个方案中，使甲基丙烯酰胺硫酸盐与水性甲醇在连续反应器或一系列反应器中在100℃至150℃的温度下反应。

在用于制造甲基丙烯酸甲酯(MMA)的工业过程中，产生水性硫酸废物流(废酸)。用硫酸(H₂SO₄)、硫酸氢铵(NH₄·HSO₄)和残留有机组分来浓缩该废酸流。有机组分一般包含高比例的残余物和焦油及较少量的较轻质有机化合物。

由于MMA废酸的高度污染性质，目前可用于酸回收和浓缩的工业处理方法包括再生。在该过程中，使废酸在约1000℃下的砖衬炉(brick-lined furnace)中分解。在该温度下，废酸中的有机组分氧化成二氧化碳和水，铵盐转化为氮和二氧化硫；并且硫酸还原成二氧化硫。在再生过程中产生的二氧化硫气流在常规酸接触装置中转化为硫酸之前经过热回收和气体净化过程。

在用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐单体的制造过程中，MMA、MAA、甲基丙烯酰胺或其他乙烯基单体的聚合是不期望的并且很常见。在MMA的制造过程中，由MMA、MAA和其他乙烯基单体形成的聚合物与废酸流出该过程。所形成的许多聚合物的密度低于废酸，因此其漂浮在水性酸中，并且当其团聚时，其从废酸中沉淀出来或沉积在设备上，可能导致工艺操作问题。

聚合物形成、团聚和结垢通常是处理丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐单体的过程的关键。含硫酸的废物流通常携带聚合物。减少或防止操作问题和废物流的处理是具有挑战性且昂贵的目标。

该过程需要这样的方法：所述方法用于在这些聚合物团聚体或沉积物一形成时就将其除去并用于在聚合物形成之前防止其团聚或沉积。

发明内容

本发明的一个方面为一种使烃成垢物分散或溶解在与用于制备丙烯酸酯/盐、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯/盐单体的加工设备接触的过程流体中的方法，所述方法包括使成垢物与有效量的有机溶剂接触，所述有机溶剂包括邻苯二甲酸烷基酯、邻苯二甲酸烷芳基酯、邻苯二甲酸芳基酯、邻苯二甲酸或其组合。