[发明专利]制备丙烯酸的方法

说明书

本发明涉及通过由经丙烯和/或丙烯醛与含分子氧气体的催化气相氧化得到的混合气体有效地分离副产物，尤其为乙酸制备高纯度丙烯酸的方法。更具体地说，本发明涉及通过使上述混合气体与含有丙烯酸、乙酸和微溶于水的溶剂的水溶液接触，形成丙烯酸水溶液，随后使丙烯酸水溶液在微溶于水的溶剂存在下共沸蒸馏以除去副产物制备高纯度丙烯酸的方法。

在氧化催化剂存在下在丙烯和/或丙烯醛与含分子氧气体进行的催化气相氧化中，作为反应产物得到混合气体，其含有丙烯酸(所需的化合物)和副产物(例如，乙酸)。在通过使丙烯和/或丙烯醛与含分子氧气体进行催化气相氧化制备丙烯酸的常规工业方法中，通过催化气相氧化得到的混合气体在丙烯酸收集塔中用水吸收得到含有丙烯酸和副产物(例如乙酸)的水溶液，随后通过蒸馏水溶液以分离丙烯酸，接着纯化分离出来的丙烯酸得到产物。

例如，日本专利申请公开№246941/1993公开了一种方法，其中得到的乙酸溶液循环重新用作丙烯酸收集塔中吸收剂。然而，在该方法中，由于以不可忽视的量溶解于水的溶剂用作共沸蒸馏的溶剂，则需要一个步骤以从共沸蒸馏塔中蒸馏出来的水相中回收溶剂，除了共沸蒸馏塔之外，还需要一个蒸馏塔以回收溶剂。此外，在该方法中，由于被循环重新用作吸收剂的乙酸溶液不含有溶剂，基本上没有丙烯酸，在丙烯酸收集塔中的收集效率是不充分的。

日本专利公告№34691/1971公开了一种方法，其中使用庚烷作为共沸蒸馏的溶剂。然而，在该方法中，从共沸蒸馏塔中蒸馏出来的水相仅含有按重量计0.5％或更少量的丙烯酸，此外，它没有描述循环水相重新使用。此外，在该方法中，在塔底乙酸和水的分离是不充分的，使其难以得到高纯度的丙烯酸产物。

本发明的目的在于在丙烯和/或丙烯醛的催化气相氧化制备丙烯酸过程中通过用惰性的方法处理催化气相氧化得到的混合气体提供高质量的用常规方法不能得到的丙烯酸产物。

为达到上述目的，本发明提供了制备丙烯酸的方法，其包括：

特使丙烯和/或丙烯醛与含分子氧气体进行催化气相氧化得到的混合气体输入丙烯酸收集塔中，使混合气体与含水收集试剂接触形成丙烯酸水溶液，其中含水收集试剂含有按重量计0.5-5.0％丙烯酸、按重量计3.0-10.0％乙酸和按重量计0.01-0.5％微溶于水的溶剂，

将丙烯酸水溶液输入共沸蒸馏塔，使用微溶于水的溶剂对溶液进行共沸蒸馏以从塔底得到基本上没有乙酸、水或微溶于水的溶剂的丙烯酸，从塔顶蒸馏出含有乙酸、丙烯酸、水和微溶于水的溶剂的混合物，

将从塔顶蒸馏出来的混合物输入贮罐以分离出主要由微溶于水的溶剂组成的有机相和含有丙烯酸、乙酸、微溶于水的溶剂和水的水相，和

将有机相循环至共沸蒸馏塔。

作为上述方法的优选实施方案，本发明还提供了一种方法，其中上述在贮罐中分离的水相循环至丙烯酸收集塔以用作丙烯酸收集剂。

根据本发明的上述方法，通过将通过丙烯和/或丙烯醛与含分子氧气体进行催化气相氧化得到的混合气体输入丙烯酸收集塔中可高效率地收集丙烯酸；并且通过使上述收集过程得到的丙烯酸水溶液在共沸蒸馏塔中进行共沸蒸馏，从共沸蒸馏塔的底部得到高纯度的丙烯酸产物。

附图1是显示本发明的典型的实施方案的流程图，以下参考附图1具体地描述本发明。

通过在氧化催化剂存在下丙烯和/或丙烯醛与含分子氧气体进行催化气相氧化过程得到的含有丙烯酸和副产物(例如，乙酸)的混合气体通过管线1输入丙烯酸收集塔101中，与通过管线2输入塔101的含有丙烯酸、乙酸和微溶于水的溶剂的含水收集试剂接触，形成含有丙烯酸和副产物(例如乙酸)的丙烯酸水溶液。在与含水收集试剂接触后的混合气体通过管线3离开丙烯酸收集塔101，循环至氧化反应步骤或经燃烧步骤后作为废气排入大气。

通过管线4离开丙烯酸收集塔101的丙烯酸水溶液被输入共沸蒸馏塔102，在其中用通过管线5提供的用作共沸蒸馏溶剂的微溶于水的溶剂进行共沸蒸馏。从塔102的底部通过管线7得到丙烯酸；从塔102的顶部通过管线6蒸馏出含有乙酸、丙烯酸、水和溶剂的混合物。蒸馏的混合物通过管线6输入贮罐10，在其中分离成(1)主要由单一的溶剂组成的有机相和(2)含有丙烯酸、乙酸、微溶于水的溶剂和水的水相。有机相经管线5循环至共沸蒸馏塔102。蒸馏的混合物优选在贮罐10中静置0.5-2小时以完全分离有机相和水相。

在贮罐10中分离的水相优选经管线2循环至丙烯酸收集塔101用作丙烯酸收集剂。部分水相可任意地经管线8从系统中排出。