(甲基)丙烯酸的制备方法技术

本发明专利技术提供一种(甲基)丙烯酸的制备方法。所述(甲基)丙烯酸的制备方法可以用于分解废液中的Michael加成物，从而以经济高效的方式提供(甲基)丙烯酸。

Preparation of (methyl) acrylic acid

The invention provides a preparation method of (methyl) acrylic acid. The preparation method of the (methyl) acrylic acid can be used to decompose the Michael adduct in the waste liquid, thereby providing (methyl) acrylic acid in an economical and efficient way.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】(甲基)丙烯酸的制备方法
相关申请的交叉引用本申请基于2015年11月27日和2016年10月7日分别提交的韩国专利申请No.10-2015-0167714和No.10-2016-0129467并要求其优先权，它们的公开内容通过引用全部并入本说明书中。本公开涉及一种(甲基)丙烯酸的制备方法。
技术介绍
(甲基)丙烯酸通常通过诸如丙烷、丙烯、(甲基)丙烯醛等的化合物在催化剂存在下的气相氧化反应制备。例如，丙烷、丙烯等在反应器中在适当催化剂的存在下通过气相氧化反应经由(甲基)丙烯醛转化成(甲基)丙烯酸，在反应器的后段得到含有(甲基)丙烯酸、未反应的丙烷或丙烯、(甲基)丙烯醛、惰性气体、二氧化碳、水蒸气和反应的各种有机副产物(酸、低沸点副产物、高沸点副产物等)的混合气体。含有(甲基)丙烯酸的混合气体通常通过图1所示的工艺经过纯化得到(甲基)丙烯酸。具体而言，含有(甲基)丙烯酸的混合气体在(甲基)丙烯酸吸收塔100中与含有水的吸收溶剂接触并作为(甲基)丙烯酸水溶液被回收。此外，脱除(甲基)丙烯酸的不溶气体被循环用于(甲基)丙烯酸的合成反应，其中一部分燃烧转变成无害气体排放。(甲基)丙烯酸水溶液通过萃取塔200被萃取，或直接加料至水分离塔300。从(甲基)丙烯酸水溶液分离的水由水分离塔300的上部回收，含有(甲基)丙烯酸的混合物由水分离塔300的底部回收。由水分离塔300的底部回收的含有(甲基)丙烯酸的混合物在高沸点物质分离塔400中蒸馏以获得粗(甲基)丙烯酸，最后在结晶器500中纯化得到(甲基)丙烯酸。在这方面，从高沸点物质分离塔400得到含有诸如(甲基)丙烯酸二聚体至五聚体的Michael加成物的废液。作为提高(甲基)丙烯酸产率的方法，通过将废液供给至丙烯酸回收装置600中并使废液中的Michael加成物分解而额外回收(甲基)丙烯酸的方法是已知的。然而，由于在废液中含有的马来酸容易沉淀，导致丙烯酸回收装置600中的管道堵塞，并使废液的粘度升高而使Michael加成物的分解效率下降。为了解决这些问题，提出一种使用强制循环式热交换器的方法。然而，因为在强制循环式热交换器中使用昂贵的泵，因此这种方法增加投资成本。此外，在使用强制循环式热交换器的方法中，由于直接使用高温高粘度的废液，因此，运送废液需要花费较长的时间，这可能导致泵出现问题，而且还具有该工艺的操作稳定性低的致命缺点。
技术实现思路
技术问题本公开提供一种具有高工艺稳定性的(甲基)丙烯酸的制备方法，其中废液中含有的Michael加成物分解从而以经济高效的方式回收(甲基)丙烯酸。技术方案根据本公开的一个实施方案，提供一种(甲基)丙烯酸的制备方法，使用包括反应蒸馏塔和作为反应蒸馏塔的热源的自然循环式热交换器的反应蒸馏装置，所述反应蒸馏塔具有Michael加成物发生分解的容器与分解产物发生蒸馏的蒸馏塔连接的结构，该制备方法包括如下步骤：将在(甲基)丙烯酸的合成过程和/或回收过程中排放的废液供给至反应蒸馏装置中；以及将气体与废液分开地供给至热交换器的底部。相对于废液的总重量，所述废液可以是含有5重量％至80重量％的(甲基)丙烯酸、1重量％至50重量％的Michael加成物、0.1重量％至20重量％的马来酸、和剩余量的其它副产物的废液。所述(甲基)丙烯酸的制备方法还可以包括向反应蒸馏装置供应热量的步骤。更加具体地，在供应热量的步骤中，可以向反应蒸馏装置中供应热量以使容器的温度可以调节到130℃至170℃。在(甲基)丙烯酸的制备方法中，反应停留时间可以为3小时至30小时。氧气、空气、惰性气体或者它们的混合物作为气体可以供给至热交换器中。可以调节气体的供给量以使热交换器的最高温度和容器的温度之间的差为2℃至19℃。所述(甲基)丙烯酸的制备方法可以通过使用在容器的底部额外安装废油排放泵的反应蒸馏装置，或者使用在蒸馏塔的上部额外安装冷凝器的反应蒸馏装置进行。同时，根据本专利技术的另一个实施方案，提供一种(甲基)丙烯酸的制备方法，使用包括反应蒸馏塔和反应蒸馏塔的热源的反应蒸馏装置，所述反应蒸馏塔具有Michael加成物发生分解的容器与分解产物发生蒸馏的蒸馏塔连接的结构，该制备方法包括如下步骤：将在(甲基)丙烯酸的合成过程和/或回收过程中排放的，含有选自(甲基)丙烯酸二聚体至五聚体中的一种或多种Michael加成物的废液供给至反应蒸馏装置中；以及通过使废液进行分解和蒸馏由Michael加成物制备和回收(甲基)丙烯酸，其中，在所述废液通过与该废液分开供给的气体在反应蒸馏装置中循环的同时，进行制备和回收(甲基)丙烯酸的步骤。有益效果根据本公开的一个实施方案的(甲基)丙烯酸的制备方法，可以以经济高效的方式分解废液中含有的Michael加成物，由此提供(甲基)丙烯酸。附图说明图1是表示(甲基)丙烯酸的已知纯化工艺的流程图；和图2是进行根据本专利技术的一个实施方案的(甲基)丙烯酸的制备方法的反应蒸馏装置的示意图。具体实施方式下文中，将详细地描述根据本公开的具体实施方案的(甲基)丙烯酸的制备方法。根据本公开的一个实施方案，提供一种(甲基)丙烯酸的制备方法，使用包括反应蒸馏塔和作为反应蒸馏塔的热源的自然循环式热交换器的反应蒸馏装置，所述反应蒸馏塔具有Michael加成物发生分解的容器与分解产物发生蒸馏的蒸馏塔连接的结构，该制备方法包括如下步骤：将在(甲基)丙烯酸的合成过程和/或回收过程中排放的废液供给至反应蒸馏装置中；以及，将气体与废液分开地供给至热交换器的底部。在(甲基)丙烯酸的合成过程和回收过程中被排放的废液具有高粘度，因此，当使用该废液作为反应蒸馏方法中的原料时，运送高粘度的废液需要花费较长的时间，这会导致操作稳定性下降的问题。因此，本专利技术人发现通过向热交换器的底部供应气体的操作可以促进高粘度废液的循环，不仅解决了由于废液的长期运送导致的操作稳定性下降的问题，而且也大幅改善了热交换器的热效率，从而完成了本专利技术。同时，在反应蒸馏中使用的热交换器可以包括自然循环式(热虹吸)热交换器、强制循环式热交换器等。其中，使用自然循环式热交换器难以循环高粘度溶液，而强制循环式热交换器适于循环高粘度溶液。然而，强制循环式热交换器使用昂贵的泵使得投资成本增加。在(甲基)丙烯酸的制备和回收过程中排放的废液具有高粘度，因此，当使用该废液作为反应蒸馏方法中的原料时，难以使用自然循环式热交换器，而应当使用包括昂贵循环泵的强制循环式热交换器。然而，根据所述的(甲基)丙烯酸的制备方法，通过向热交换器的底部供给气体的操作可以促进高粘度废液的循环，因此可以使用自然循环式热交换器，使得投资成本下降。下文中，将详细描述使用反应蒸馏装置从含有Michael加成物的废液中制备(甲基)丙烯酸的方法。根据一个实施方案的(甲基)丙烯酸的制备方法，可以在包括反应蒸馏塔和作为反应蒸馏塔的热源的热交换器的反应蒸馏装置中进行，所述反应蒸馏塔具有Michael加成物发生分解的容器与分解产物发生蒸馏的蒸馏塔连接的结构。反应蒸馏塔和热交换器可以如图2所示互相连接，但是进行根据一个实施方案的(甲基)丙烯酸的制备方法的反应蒸馏装置的结构不限于图2所示的结构，根据本公开所属领域中的常识可以进行省略、添加和/或改进。根据一个实施方案的(甲基)丙烯酸的制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种(甲基)丙烯酸的制备方法，使用包括反应蒸馏塔和作为反应蒸馏塔的热源的自然循环式热交换器的反应蒸馏装置，所述反应蒸馏塔具有Michael加成物发生分解的容器与分解产物发生蒸馏的蒸馏塔连接的结构，该制备方法包括如下步骤：将在(甲基)丙烯酸的合成过程和/或回收过程中排放的废液供给至所述反应蒸馏装置中；以及将气体与废液分开地供给至所述热交换器的底部。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.27 KR 10-2015-0167714;2016.10.07 KR 10-2011.一种(甲基)丙烯酸的制备方法，使用包括反应蒸馏塔和作为反应蒸馏塔的热源的自然循环式热交换器的反应蒸馏装置，所述反应蒸馏塔具有Michael加成物发生分解的容器与分解产物发生蒸馏的蒸馏塔连接的结构，该制备方法包括如下步骤：将在(甲基)丙烯酸的合成过程和/或回收过程中排放的废液供给至所述反应蒸馏装置中；以及将气体与废液分开地供给至所述热交换器的底部。2.根据权利要求1所述的(甲基)丙烯酸的制备方法，其中，相对于所述废液的总重量，所述废液是含有5重量％至80重量％的(甲基)丙烯酸、1重量％至50重量％的Michael加成物、0.1重量％至20重量％的马来酸和剩余量的其它副产物的废液。3.根据权利要求1所述的(甲基)丙烯酸的制备方法，还包括向所述反应蒸馏装置供应热量的步骤。4.根据权利要求1所述的(甲基)丙烯酸的制备方法，其中，所述方法通过使用在所述容器的底部额外安装废油排放泵的反应蒸馏装置进行。5.根据权利要求1所述的(甲基)丙烯酸的制备方法，其中，反应停留时间为3小时至30小时。...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宗勋，白世元，柳雪熙，闵允栽，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR