[发明专利]纯化(甲基)丙烯酸的方法

说明书

本发明涉及在不存在有机溶剂的情况下且在不存在对醛类的化学处理的情况下，并且在不使用分区的塔的情况下，从通过丙烯酸前体的气相氧化获得的包含丙烯酸的气态反应混合物连续生产丙烯酸的方法。

技术领域

本发明涉及改进的纯化(甲基)丙烯酸的工艺，其在不存在有机溶剂的情况下且在不存在对醛类的化学处理的情况下进行。

背景技术

以工业大规模使用的合成丙烯酸的工艺采用了在不存在氧的情况下催化氧化丙烯的反应。该反应一般在气相中进行，并且最通常在两个阶段中进行：第一阶段进行丙烯的基本上定量的氧化以提供富丙烯醛混合物并且然后在第二阶段期间进行丙烯醛的选择性氧化以提供丙烯酸。

得自第二阶段的气体混合物除了丙烯酸之外由以下组成：得自涉及的反应物的未转化的化合物或在两个反应阶段中的至少一个阶段产生的杂质，即：

-轻质化合物，其在通常采用的温度和压力下是不可凝结的，即，基本上为：丙烯，丙烷，氮气，未转化的氧，由最终氧化形成的少量一氧化碳和二氧化碳；

-轻质化合物，其是可凝结的，即，基本上为：水，轻质醛类，比如未转化的丙烯醛，甲醛，乙二醛和乙醛，甲酸，乙酸或丙烯酸(propenoic acid)；

-重质化合物：糠醛，苯甲醛，马来酸和酸酐，苯甲酸，2-丁烯酸，酚或原白头翁素。

此工艺中获得的气体混合物的复杂性需要一套操作以收取包含在此气态流出物中的丙烯酸并且将其转化为与其最终用途(例如合成丙烯酸酯或生产丙烯酸和/或丙烯酸酯的聚合物)相容的工业(technical，技术)级或冰级丙烯酸。

基于无溶剂技术的文献EP 2 066 613、WO 2015/126704和WO 2008/033687描述了在不使用外部水或共沸溶剂的情况下收取丙烯酸的工艺。此工艺采用了两个蒸馏塔以纯化冷却的气态反应混合物：a)脱水塔，b)用来自脱水塔的底部料流的一部分进料的精炼塔。在纯化/精炼阶段期间，通过从精炼塔的侧料流排出以液体或蒸气形式收取纯化的丙烯酸料流。获得的工业丙烯酸一般具有大于98.5％，事实上甚至大于99.5％(按重量计含量)的纯度。其含有小于0.3％的水，小于0.075％的乙酸和最重要地重质化合物，比如醛类和原白头翁素。

此工业丙烯酸可在没有进一步纯化的情况下用于生产酯。然而，当此丙烯酸旨在用于制造聚合物时，此工业品质将是不足的。在此情况中，将必须使用冰丙烯酸。这是因为从工业AA中将某些杂质去除至极低水平是特别重要的。它们特别地含有醛类，比如糠醛(furfuraldehyde)(或糠醛(furfural))，苯甲醛或丙烯醛，或其他杂质，比如原白头翁素，在合成丙烯酸期间产生的化合物，或还有非酚类聚合抑制剂，比如在合成丙烯酸期间引入的吩噻嗪。在目标在于在生产高分子量聚合物的聚合反应中使用冰AA时，这些化合物通过减慢或抑制此反应而对冰AA的反应性具有主要影响。

冰丙烯酸随后旨在用于进行丙烯酸或其酯或酰胺衍生物的聚合工艺，该工艺以不同形式进行，以本体(in bulk)、在溶液中、在悬浮体中或在乳液中。这些聚合物被原样使用或作为共聚物用于卫健(例如在生产超级吸附剂中)、清洁剂、颜料、清漆、胶粘剂、纸、纺织物或皮革等各种领域中。

为了从工业丙烯酸获得冰丙烯酸，文献EP 2 066 613和WO 2008/033687表明可使后者经历通过分级结晶而进行的另外的处理以生产可再生来源的聚合物级别的丙烯酸，如描述在Sulzer的专利US 5 504 247中或在申请人公司的文献WO 2011/010035中。