CN101205195A - 通过针对性冷却制备丙酮合氰化氢及其后续产物的方法 - Google Patents

通过针对性冷却制备丙酮合氰化氢及其后续产物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101205195A
CN101205195A CNA2007100843854A CN200710084385A CN101205195A CN 101205195 A CN101205195 A CN 101205195A CN A2007100843854 A CNA2007100843854 A CN A2007100843854A CN 200710084385 A CN200710084385 A CN 200710084385A CN 101205195 A CN101205195 A CN 101205195A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling
interchanger
water cooler
reaction mixture
acetone
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007100843854A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101205195B (zh
Inventor
U·格罗普
R·韦伯
T·舍费尔
A·佩尔
R·辛
T·默茨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roma Chemical Co Ltd
Original Assignee
ROUEM GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ROUEM GmbH filed Critical ROUEM GmbH
Publication of CN101205195A publication Critical patent/CN101205195A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101205195B publication Critical patent/CN101205195B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C07C253/30—Preparation of carboxylic acid nitriles by reactions not involving the formation of cyano groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/14—Preparation of carboxylic acid amides by formation of carboxamide groups together with reactions not involving the carboxamide groups
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/18—Stationary reactors having moving elements inside
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
    • C07B61/00—Other general methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/06—Preparation of carboxylic acid amides from nitriles by transformation of cyano groups into carboxamide groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C253/00—Preparation of carboxylic acid nitriles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C255/00—Carboxylic acid nitriles
    • C07C255/01—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C255/16—Carboxylic acid nitriles having cyano groups bound to acyclic carbon atoms containing cyano groups and singly-bound oxygen atoms bound to the same carbon atom of an acyclic carbon skeleton
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/06—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides from carboxylic acid amides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/18—Preparation of carboxylic acid esters by conversion of a group containing nitrogen into an ester group
    • C07C67/20—Preparation of carboxylic acid esters by conversion of a group containing nitrogen into an ester group from amides or lactams

Abstract

本发明通常涉及一种制备丙酮合氰化氢的方法，包括以下步骤：丙酮和氢氰酸在反应器中接触，形成反应混合物，其中循环该反应混合物，并得到丙酮合氰化氢；通过流过冷却器的冷却区而冷却反应混合物的至少一部分，所述冷却器包括一个冷却元件或至少两个冷却元件；从反应器排出至少一部分所产生的丙酮合氰化氢，其中，基于冷却器的总内体积计，冷却器冷却区的体积大于冷却器一个冷却元件或至少两个冷却元件的体积，一种制备甲基丙烯酸烷基酯的方法，一种制备甲基丙烯酸的方法，一种制备甲基丙烯酸烷基酯的装置，一种制备至少部分基于甲基丙烯酸烷基酯的聚合物的方法，由本发明方法得到的甲基丙烯酸烷基酯在化学产品中的用途以及基于根据本发明方法得到的甲基丙烯酸烷基酯的化学产品。

Description

通过针对性冷却制备丙酮合氰化氢及其后续产物的方法
技术领域
一般地说，本发明涉及一种制备丙酮合氰化氢的方法、一种制备甲基丙烯酸烷基酯的方法、一种制备甲基丙烯酸的方法、一种制备甲基丙烯酸烷基酯的装置、一种制备至少部分基于甲基丙烯酸烷基酯的聚合物的方法、由本发明方法得到的甲基丙烯酸烷基酯在化学产品中的用途以及基于根据本发明方法得到的甲基丙烯酸烷基酯的化学产品。
背景技术
丙酮合氰化氢是制备甲基丙烯酸和甲基丙烯酸烷基酯时重要的起始成分。所述两种化合物是对于一系列体(massen)塑料有重大意义的单体，并且由于这些体塑料的使用不断增多，所以对这些单体的需求不断增加，因此起始产品丙酮合氰化氢的需要量也越来越大。丙酮合氰化氢例如从氢氰酸和丙酮或者还从丙酮和氢氰酸盐获得。与丙酮相比，氢氰酸或氢氰酸盐是明显更毒的化合物，必须更小心因而以大的技术安全成本进行操作。为了使所述安全成本在商业可接受的限度，制备丙酮合氰化氢时的反应方式是特别重要的。除了以起始物浓度尽可能小地获得高产率的一般意义外，在此，安全意义使得和作为该反应产物的丙酮合氰化氢一起，尽可能少的作为该反应起始物的氢氰酸存在于丙酮合氰化氢处理中，用于进一步处理。
现有技术中，例如通过EP 1 371 632 A1，由一种制备丙酮合氰化氢的方法实现该安全方面，该方法中使用金属氰化物组合物。当由于制备氢氰酸的设备和制备丙酮合氰化氢的设备位于相同场地，因而所制得的氢氰酸可以直接输入到靠近丙酮合氰化氢设备的设备中时，这种做法尤其因金属氰化物的中间阶段故而是有缺陷的。
因此一般需要至少部分或完全消除由现有技术产生的缺点。
发明内容
本发明的目的还在于，通过尽可能完全的反应，保持安全成本尽可能小，尤其是在纯化丙酮合氰化氢时注意到的。
本发明的目的还在于，提供一种制备丙酮合氰化氢的方法，该方法形成尽可能少的副产物。
本发明的目的还在于，总体上改善甲基丙烯酸或甲基丙烯酸烷基酯的制备，从而更低成本地得到基于此的聚合物。
形成类型的权利要求主题对解决至少一个上述目的作出贡献，依赖于所述权利要求的从属权利要求描述了本发明优选的方案。
因此，本发明涉及一种制备丙酮合氰化氢的方法，包含以下步骤：
A.丙酮和氢氰酸在反应器中接触，形成反应混合物，其中循环该反应混合物，并得到丙酮合氰化氢；
B.通过流过冷却器的冷却区而冷却反应混合物的至少一部分，优选至少10重量％，优选至少50重量％，特别优选至少70重量％，分别基于反应混合物计，所述冷却器包括一个冷却元件或至少两个冷却元件；
C.从反应器排出至少一部分所产生的丙酮合氰化氢，
其中，基于冷却器的总内体积计，冷却器冷却区的体积大于冷却器冷却元件或至少两个冷却元件的体积。
反应混合物的循环优选可以在所谓的回路反应器中进行，其中，反应混合物优选通过管系统而泵送入回路中。反应混合物流过冷却区一方面可以这样实现，使得该冷却区直接形成回路反应器的一部分。不过，在另一方案中，可以除了回路反应器的循环外再设置一个冷却区，一部分在回路反应器中循环的反应混合物平行于该回路反应器地通入所述冷却区中。反应混合物通常以约30～约700m3/h，优选约100～500m3/h，特别优选约150～约400m3/h的体积流量进行循环。反应混合物流过冷却区一方面可以以相同的(如上所述)速度范围进行。此外可以优选，确定量的反应混合物约10～50次，优选约20～40次，特别优选约25～35次流过冷却区。反应混合物在冷却区中达到约0～约50℃，优选约20～45℃，特别优选约30～40℃的温度。力求保持反应混合物尽可能恒温。此外还优选，至少在冷却区中的压力为约0.1～约10bar，优选约0.5～约5bar，特别优选约0.9～1.5bar。此外还优选，至少在冷却区中的pH值为约5～约9，优选6～约8，特别优选约6.5～约7.5。
通常冷却区可以具有技术人员已知的和觉得合适的任何构形。因此，冷却器的冷却区经常具有一个或至少两个冷却元件，这保证了冷却的介质(在此为反应混合物)和位于一个或多个冷却元件中的冷却介质之间的热传递。通常将冷却器的生产商确定的体积称为冷却器的总内体积。所述体积经常是指其中发生热传递的区域的体积。因此，多数情况下，导向冷却器和从冷却器导出的管不是冷却器总内体积的一部分，因为它们不起到冷却功能。冷却区的体积大多如下得出，从冷却器的总内体积中减去在冷却区中设置的冷却元件或在那里设置的多个冷却元件的体积。冷却元件的体积通常大于由该冷却元件容纳的冷却剂的体积，因为在确定冷却元件的体积时也考虑了冷却元件的部件。根据本发明可以优选，冷却区的体积至少约1.01倍，优选至少约1.1倍，特别优选至少约1.5倍如冷却器一个冷却元件或多个冷却元件的体积那么大。
此外本发明方法还优选，至少一部分反应混合物至少在冷却期间在与主流方向不同的冷却器流动方向上流动。主流方向作为反应混合物进入冷却器的入口位和反应混合物流出冷却器的出口位之间的轴向得到。根据本发明可以优选，在冷却期间，至少约5％，优选至少约20％，优选至少约40％的反应混合物在与主流方向不同的冷却器流动方向上在冷却器中流动。此外根据本发明还可以，至少一个分流，优选至少10体积％，优选至少20体积％，特别优选至少50体积％输入冷却区的反应混合物绕过限定冷却区的外壁从旁边输送。这种从旁边输送优选通过循环流实现，该循环流优选螺旋状从冷却区中反应混合物的入口延伸到反应混合物出冷却区的出口。这种流动情况一方面可以实时可视化，例如通过在线中加入染料如Fuxin，或者通过合适的计算机程序和数学模型进行模拟。
根据本发明还优选，通过使反应混合物折转而形成冷却器流动方向。在此又优选，通过一个或至少两个在冷却器中设置的或者与冷却器连接的折转件而实现使反应混合物折转。一般可以将该折转件设置在冷却器的整个区域内，或者与冷却器连接。此外还可以优选，折转件主要安装在反应混合物以比较高流速进入冷却器的冷却器区域内。因此，折转件密度从反应混合物的入口区向着反应混合物出冷却器的出口区逐渐减小。
原则上可以考虑技术人员已知的和觉得合适的所有装置作为折转件。根据本发明特别优选的折转件是喷射元件、搅拌元件或隔流元件或者它们中至少两种的组合。
作为喷射元件，可以考虑技术人员已知的、喷射反应混合物的所有装置。所述装置可以一方面作为被动喷嘴通过反应混合物压力并且另一方面作为主动喷嘴通过喷气式等装置而将反应混合物分布在冷却区中。作为搅拌件，同样可以考虑技术人员已知的和觉得合适的所有搅拌器，如桨式或螺旋桨搅拌器。作为隔流元件，原则上也可以考虑技术人员已知的和合适的所有装置。在此尤其是平的内置腹板如板，例如从静态混合器用于混合和分布已知的板。优选，折转件设置在冷却区中。因此，隔流元件尤其是既可以安装在冷却区的壁上，也可以安装在冷却元件的壁上，或者在两者的壁上。
作为冷却元件，可以考虑技术人员通常已知的和觉得合适的所有冷却元件。在此优选冷却元件是长形的、冷却剂可流过的空心体。冷却元件可以具有棒状或板状的构形。因此可以考虑管束或平板冷却器，或者两者的组合，在此管束冷却器是特别优选的。对于管束冷却器，还优选，优选形成隔流元件的折转件位于冷却器的外壁上，进入其中则是冷却区。
此外，在本发明方法中优选，这样选择反应混合物在冷却器中的停留时间，使得在得到丙酮合氰化氢的尽可能高的转化率情况下形成尽可能少的副产物。因此，反应混合物在冷却器中的停留时间为约0.1～约2h，优选为约0.2～约1.5h，特别优选为约0.3～约1h。
此外本发明还涉及一种制备甲基丙烯酸烷基酯的方法，包括以下步骤：
a.按照本发明方法制备丙酮合氰化氢；
b.丙酮合氰化氢与无机酸接触，得到甲基丙烯酰胺；
c.甲基丙烯酰胺与醇接触，得到甲基丙烯酸烷基酯；
d.任选纯化甲基丙烯酸烷基酯。
此外本发明还涉及一种制备甲基丙烯酸的方法，包括以下步骤：
α)按照本发明方法制备丙酮合氰化氢；
β)丙酮合氰化氢与无机酸接触，得到甲基丙烯酰胺；
γ)甲基丙烯酰胺与水反应成甲基丙烯酸。
此外本发明还涉及一种制备甲基丙烯酸烷基酯的装置，包括流体传导性相互连接的：
此外本发明又涉及一种制备甲基丙烯酸烷基酯的装置，包括流体传导性相互连接的：
-制备丙酮合氰化氢的设备元件，接下来是；
-制备甲基丙烯酰胺的设备元件，接下来是；
-制备甲基丙烯酸烷基酯的设备元件，任选接下来是；
-纯化甲基丙烯酸烷基酯的设备元件，任选接下来是；
-聚合的设备元件，任选接下来是；
-整理的设备部件，
其中，制备丙酮合氰化氢的设备元件包括带有冷却器的回路反应器，所述冷却器包括可流过的冷却区和冷却元件。流体传导性连接在本文中是指可以传导气体、液体和气体-液体-混合物或者其它能流动的物质。与冷却器或冷却区以及一个冷却元件或多个冷却元件优选的构形的关系在本文中参见关于此的实施。
此外，根据本发明还优选，制备甲基丙烯酸烷基酯的本发明方法在本发明的装置中进行。
本发明还涉及一种制备至少部分基于甲基丙烯酸烷基酯的聚合物的方法，包括以下步骤：
A1)按照本发明方法制备甲基丙烯酸烷基酯；
A2)聚合甲基丙烯酸烷基酯和任选的共聚单体；
A3)处理甲基丙烯酸烷基酯。
作为共聚单体，可以考虑技术人员已知的和觉得合适的所有共聚单体，在此特别优选可自由基聚合的单体。尤其可提及苯乙烯、丙烯酸丁酯或丙烯腈、丙烯酸甲酯或者丙烯酸乙酯。可以以溶液聚合、成珠聚合、乳液聚合、或者悬浮液聚合，也可以以本体聚合进行聚合。处理聚合物例如通过使包含溶剂的聚合物质在对于该聚合物而言作为沉淀剂的非溶性试剂中沉淀而进行。因此，例如含有丙酮作为溶剂和聚甲基丙烯酸甲酯的聚合物质在由甲醇和水组成的沉淀剂中沉淀，与沉淀剂分离和干燥。
此外本发明还涉及通过本发明方法得到的最纯的甲基丙烯酸烷基酯在纤维、膜、漆、模塑组合物、模塑体、纸助剂、皮革助剂，絮凝剂和地板添加剂中作为优选的化学产品的用途。
此外本发明还涉及作为优选的化学产品、基于按照本发明方法得到的纯甲基丙烯酸酯的纤维、膜、漆、模塑组合物、模塑体、纸助剂、皮革助剂、絮凝剂和钻孔添加剂。
以下解释不同的方法要素和设备部件，它们原则上可单独或者作为由两个或更多个所述方法要素组成的集合体而与本发明结合。任选有利的是，本文范围内介绍的方法要素与本发明这样结合，使得它们总体上结合到制备甲基丙烯酸酯的方法中或者结合到制备甲基丙烯酸的方法中。不过事实还表明，当本发明的主题本身用于其它领域或者仅与一部分这里介绍的方法要素结合时，多数也能实现有利的效果。
丙酮合氰化氢的制备
在该方法要素中，按照一般已知的方法(例如参见Ullmanns
Figure A20071008438500101
der technischen Chemie，第4版，第7卷)制备丙酮合氰化氢。此时常常使用丙酮和氢氰酸作为反应参与物。所述反应是放热反应。为了抵制该反应中形成的丙酮合氰化氢发生分解，通常通过合适的装置排出反应热。在此，该反应原则上可以以间歇工艺或者以连续方法进行，如果优选连续运行方式，则该反应常常在相应布置的回路反应器中进行。
以高产率产生所希望产物的运行方式的主特征常常在于，在足够的反应时间下，反应产物得到冷却，并且反应平衡向反应产物方向移动。此外，对总产率有利的是，反应产物常常与相应的稳定剂混合，以预防在随后的处理中分解为起始物。
反应参与物丙酮和氢氰酸的混合原则上可以以基本上任意方式进行。混合类型特别取决于是选择不连续的运行方式，例如在批式反应器中，还是选择连续的运行方式，例如在回路反应器中。
原则上有利的是，丙酮通过配备有洗涤塔的储存容器输入反应中。因此，输送含有丙酮和氢氰酸的废气的排气导管例如可以穿过该储存容器。在连接该储存容器的洗涤塔中，可以用丙酮洗涤从该储存容器漏出的废气，从而将氢氰酸从废气中除去，并返回该工艺中。为此，例如将一部分由储存容器输入反应中的丙酮量以分流经冷却器，优选经盐水冷却器通入洗涤塔顶部，因此实现所希望的结果。
视要生产的最终产物量的规模，有利的是，丙酮由多于仅一个储存容器而输入反应中。在此，两个或更多个储存容器每一个可以带有相应的洗涤塔。不过在多数情况下，储存容器中仅一个配备相应的洗涤塔即足够。不过在此情况下常常有意义的是，输送废气的相应导管(可以输送丙酮和氢氰酸)穿过该容器或通过该洗涤塔。
储存容器中丙酮的温度原则上可以在基本上任意范围内，只要丙酮在相应的温度下以液态存在。不过，储存容器中的温度有利地为约0～约20℃。
在洗涤塔中用于洗涤的丙酮通过相应的冷却器，例如通过平板冷却器用盐水冷却到约0～约10℃的温度。因此，洗涤塔入口处丙酮的温度例如优选为约2～约6℃。
反应中所需的氢氰酸可以以液态或气态输入反应器中。在此例如可以是来自BMA-或来自Andrussow-工艺的粗气。
氰化氢例如可以被液化，例如通过使用相应的冷却盐水。代替液化的氢氰酸，还可以使用焦炉气。因此，例如含有氰化氢的焦炉气在用钾碱洗涤后，连续地以对流用含有10％水的丙酮进行洗涤，形成丙酮合氰化氢的反应可以在碱性催化剂存在下，在两个先后连接的气体洗涤塔中进行。
在另一实施方式中，在碱性催化剂和丙酮合氰化氢存在下，含有氰化氢和惰性气体的气体混合物，尤其是来自BMA-或来自Andrussow-工艺的粗气，与丙酮在气体-液体-反应器中进行反应。
在这里描述的方法中，优选使用BMA-粗气或Andrussow-粗气。由上述制备氰化氢的常规方法得到的气体混合物可以直接使用或者在酸洗后使用。来自BMA-工艺的粗气，其中由甲烷和氨主要形成氢氰酸和氢气，典型含有22.9体积％HCN、71.8体积％H2、2.5体积％NH3、1.1体积％N2、1.7体积％CH4。在已知的Andrussow-工艺中，由甲烷和氨和空气氧形成氢氰酸和水。使用氧气作为氧源时，Andrussow-工艺的粗气典型含有8体积％HCN、22体积％H2O、46.5体积％N2、15体积％H2、5体积％CO、2.5体积％NH3和各0.5体积％的CH4和CO2。
当使用非酸洗的、来自BMA-或Andrussow-工艺的粗气时，粗气中含有的氨常常起到反应催化剂的作用。由于粗气中含有的氨常常超过作为催化剂所要求的量，因此会导致为稳定化而使用的硫酸损失太高，常常对这种粗气进行酸洗，以便从中除去氨。不过，当使用这种酸洗过的粗气时，必须向反应器中以催化量加入合适的碱性催化剂。在此，原则上，已知的无机或有机碱性化合物起到催化剂作用。
氰化氢以气态或液态或含有氰化氢的气体混合物和丙酮，在连续的运行方式中，连续加入回路反应器中。在此，回路反应器包括加入丙酮的至少一种可能，或者两种或更多种这样的可能性，加入液态或气态氢氰酸的至少一种可能，或者两种或更多种这样的可能性，以及加入催化剂的至少一种可能。
原则上任意碱性化合物如氨、苛性钠溶液或苛性钾溶液适合作为催化剂，它们可以催化丙酮和氢氰酸的反应，形成丙酮合氰化氢。不过，事实表明，当使用有机催化剂，尤其是胺作为催化剂时是有利的。合适的例如是伯胺或叔胺，如二乙胺、二丙胺、三乙胺、三正丙胺等。
可在所述方法要素中使用的回路反应器还具有至少一个泵或者两个或更多个泵，和至少一个混合装置或者两个或更多个这样的混合装置。
原则上，适合于保证反应混合物在回路反应器中循环的所有泵都适合作为泵。
带有可移动元件的混合装置以及所谓的静态混合器(其中设置不可移动的流动阻力)适合作为混合装置。使用静态混合器情况下，例如合适的是，那些在操作条件下，允许至少约10，例如至少约15或至少约20bar的操作转移而不会基本上限制功能能力。相应的混合器可以由塑料或金属形成。例如PVC、PP；HDPE、PVDF、PFA或PTFE适合作为塑料。金属混合器例如可以由镍合金、锆、钛等形成。例如矩形混合器同样是合适的。
向回路反应器中加入催化剂优选在泵之后和存在于回路反应器中的混合元件之前进行。在所述反应中例如以这样量使用催化剂，使得总反应在pH值最大为8，尤其是最大约7.5或约7下进行。可以优选，反应时pH值在约6.5～约7.5，例如约6.8～约7.2范围内波动。
在所述方法中，代替在泵之后和混合装置之前向回路反应器中加入催化剂，还可以将催化剂与丙酮一起输入回路反应器中。在这种情况下有利的是，在输入回路反应器之前，确保相应混合丙酮和催化剂。例如可以通过使用带有可移动部件的混合器或者通过使用静态混合器而进行相应混合。
在所述方法中，当在回路反应器中选择连续运行方式作为操作方式时，则合适的是，通过定点或连续分析来检查反应混合物的状态。这带来以下优点，任选也可以对反应混合物的状态变化做出快速反应。此外，这样例如可以尽可能准确地计量加入反应参与物，以便使产率损失最小化。
相应的分析例如可以通过在反应器回路中取样而进行。合适的分析方法例如是pH-测量、测量热效应或者通过合适的光谱法测量反应混合物的组成。
尤其是转化率控制、质量方面和安全性方面，常常证明合适的是，通过从反应混合物放出的热确定反应混合物的转化率，并与理论上释放的热比较。
在合适选择回路反应器情况下，原则上可以在安装于回路反应器中的管系统内进行真实的反应。不过，由于该反应是放热的，因此为了避免产率损失，要注意充分冷却或充分排出反应热。常常证实有利的是，该反应在换热器内，优选在管束换热器内进行。视要生产的产物量不同，可以不同地选择相应换热器的容量。对大工业方法而言，尤其证实体积约10～约40m3的换热器是特别合适的。优选使用的管束换热器是在液体流过的罩中具有液体流过的管束的换热器。视管直径、填充密度等的不同，可以相应调节两种液体之间的热传递。在所述方法中原则上可以如下进行该反应，使得反应混合物通过换热器在管束本身中运行，并且在管束内发生反应，其中，将热从管束排出到罩液体中。
不过同样证实是可行的并且在多数情况下有意义的是，反应混合物通过换热器的罩输入，而用于冷却的液体在管束内循环。在此，多数情况下证实有利的是，反应混合物通过流动阻力，优选折转板而分布在罩中，从而实现更高的停留时间和更好的均匀混合。
在此，视反应器设计的不同，罩体积与管束体积的比例可以为约10∶1～约1∶10，优选罩体积大于管束体积(以管的容积计)。
从反应器的热排放用相应的冷却剂例如用水这样调节，使得通道内的反应温度约25～约45℃，尤其是为约30～约38℃，尤其是为约33～约35℃。
从回路反应器中连续引出产物。产物具有上述反应温度范围内的温度，例如约35℃的温度。通过一个或多个换热器，尤其是通过一个或多个片式换热器而冷却产物。在此例如可以使用盐水冷却。冷却后产物的温度应为约0～10℃，尤其是1～约5℃。优选将产物转送到具有缓冲功能的存储容器中。此外，存储容器中的产物例如通过从存储容器中不断引出分流进入合适的换热器，例如引入片式换热器中，而可以进一步冷却，或者保持在合适的存储温度。完全可以在存储容器中发生后反应。
原则上可以以任意方式使产物返回存储容器中。不过个别情况下证明有利的是，产物经过由一个或多个喷嘴组成的系统这样返回存储容器中，使得在存储容器内，所存储的产物得到相应的均匀混合。
此外，从存储容器中将产物连续引入稳定化容器中。在那里，产物与合适的酸，例如与H2SO4混合。此时使催化剂去活化，并将反应混合物的pH值调节为约1～约3，尤其是为约2。合适的酸尤其是硫酸，例如含有约90～约105％，尤其是约93～约98％H2SO4的硫酸。
从稳定化容器取出稳定化过的产物，并转送到纯化阶段。在此，一部分取出的、稳定化过的产物例如可以这样返回稳定化容器中，使得保证经过由一个或多个喷嘴组成的系统能使容器充分均匀混合。
ACH-处理
在可以与本发明相关地使用的另一方法要素中，对在前一阶段例如从丙酮与氢氰酸的反应得到的丙酮合氰化氢进行蒸馏处理。在此，稳定化过的粗丙酮合氰化氢通过相应的塔而除去低沸点的组分。合适的蒸馏方法例如可以仅使用一个塔。不过，在相应纯化粗丙酮合氰化氢时同样可以使用两个或更多个蒸馏塔的组合，以及结合一个降膜蒸发器。此外，还可以相互结合两个或更多个降膜蒸发器或者两个或更多个蒸馏塔。
粗丙酮合氰化氢通常可以以约0～约15℃的温度，例如约5～约10℃的温度从贮存出来进行蒸馏。原则上可以将粗丙酮合氰化氢直接输入塔中。不过个别情况下表明合适的是，冷却的粗丙酮合氰化氢经过换热器而首先接收已经蒸馏纯化的产物的一部分热。因此，这里所述方法的另一实施方式中，粗丙酮合氰化氢经过换热器被加热到约60～80℃的温度。
丙酮合氰化氢的蒸馏纯化通过一个蒸馏塔，优选带有多于10个塔板或者通过两个或更多个相应合适的蒸馏塔的级联而进行。优选用蒸汽加热塔底。证明有利的是，塔底温度不超过140℃的温度，当塔底温度不大于约130℃或者不高于约110℃时，可以实现良好产率和良好纯化。在此，温度数据涉及塔底的壁温。
粗丙酮合氰化氢在塔的上部三分之一处加入塔体中。蒸馏优选在低压下进行，例如在约50～约900mbar压力下，尤其是约50～约250mbar下，在50～约150mbar下进行有良好结果。
在塔顶部取出气态杂质，尤其是丙酮和氢氰酸，分离出的气态物质通过一个换热器或者两个或更多个换热器的级联进行冷却。在此优选使用温度约0～约10℃的盐水冷却。此时为余汽(Brueden)的气态内含物提供了冷凝的机会。第一冷凝阶段例如可以在常压下进行。不过同样可以并且个别情况下证明有利的是，该第一冷凝阶段在低压下进行，优选在蒸馏时存在的压力下进行。冷凝物再导入冷却的接收容器中，并在那里在约0～约15℃，尤其是约5～约10℃的温度下收集。
在第一冷凝步骤中未冷凝的气态化合物通过真空泵而从负压室中除去。在此，原则上可使用任意真空泵。不过多数情况下证实有利的是，使用一种由于其结构类型而不会使液态杂质进入气流中的真空泵。因此，这里例如优选使用干燥运行的真空泵。
在泵的压力侧漏出的气流通入另一换热器，该换热器优选用盐水在约0～约15℃温度冷却。在此，冷凝的内含物同样在收集容器中收集，所述收集容器已经接收在真空条件获得的冷凝物。在真空泵的压力侧进行的冷凝例如可以通过一个换热器进行，不过也可以用两个或更多个系列平行安装的换热器的级联进行。将在该冷凝步骤后保留下来的气态物质排出，并引向任何其它应用中，例如热应用。
收集的冷凝物同样可以任意地再利用。不过从经济角度看证实最有利的是，将冷凝物返回反应中，以制备丙酮合氰化氢。这优选在一个或多个能够进入回路反应器的位置进行。冷凝物原则上可以具有任意组成，只要不妨碍丙酮合氰化氢的制备。不过，多数情况下，冷凝物的占主导量由丙酮和氢氰酸组成，例如摩尔比为约2∶1～约1∶2，比例常常为约1∶1。
由蒸馏塔的塔底获得的丙酮合氰化氢首先通过第一换热器而被通入的冷粗丙酮合氰化氢冷却到约40～约80℃的温度。然后丙酮合氰化氢通过至少一个其它换热器而冷却到约30～约35℃的温度，任选进行中间存储。
酰胺化
在另一方法要素中，如在制备甲基丙烯酸或甲基丙烯酸的酯时常常设置的，对丙酮合氰化氢进行水解。此时，在不同的温度阶段，在一系列反应后作为产物形成甲基丙烯酰胺。
该反应以技术人员已知的方式，通过浓硫酸和丙酮合氰化氢之间的反应进行。该反应是放热的，因此以有利的方式将反应热从系统中排出。
这里，该反应也是还可以以间歇方法或连续方法进行。后者在多数情况下证实是有利的。如果该反应以连续方法进行，则使用回路反应器证明是合适的。该反应例如可以仅在一个回路反应器中进行。不过有利的是，该反应在两个或更多个回路反应器的级联中进行。
在所述方法中，合适的回路反应器具有一个或多个丙酮合氰化氢的加入位置、一个或多个浓硫酸的加入位置、一个或多个气体分离器、一个或多个换热器和一个或多个混合器，并经常还有一个泵作为输送机。
如上所述，丙酮合氰化氢与硫酸水解成甲基丙烯酰胺是放热的。不过，在反应中产生的反应热必须至少尽可能从系统中取走，因为反应中随着温度升高，产率下降。虽然原则上可以用相应的换热器实现快速和全面排出反应热。但太剧烈冷却混合物也是不利的，因为对于换热器相应的交换而言，需要充分热传递。因为随着温度下降，混合物粘度明显升高，因此，一方面，回路反应器中的循环或流过回路反应器都变得困难，另一方面，不再能保证将反应能量从系统中充分排出。
此外，反应混合物中太低的温度会导致反应混合物的内含物在换热器上结晶。因此使热传递更加恶化，这样会显示到清楚的产率下降。此外，不能向回路反应器供应最佳量的反应物，因此总体上损害方法效率。
在一种方法方案中，从丙酮合氰化氢流中将一部分，优选约三分之二到约四分之三的体积流量输入第一回路反应器中。第一回路反应器优选具有一个或多个换热器、一个或多个泵、一个或多个混合元件和一个或多个气体分离器。流过第一回路反应器的循环流优选为约50～650m3/h，优选为100～500m3/h，还优选为约150～450m3/h。在该第一回路反应器之后的至少一个其它回路反应器中，循环流优选为约40～650m3/h，优选为50～500m3/h，还优选为约60～350m3/h。此外，换热器的温度差优选为约1～20℃，在此特别优选为约2～7℃。
原则上可以在任意位置将丙酮合氰化氢加入回路反应器中。不过证实有利的是，在混合元件中，例如在带有可移动部件的混合器或静态混合器中或者在良好均匀混合的位置进行加入。加入硫酸有利地在加入丙酮合氰化氢之前进行。不过，此外同样可以在任意位置将硫酸加入回路反应器中。
这样控制回路反应器中反应物的比例，使得硫酸过量存在。以内含物的摩尔比计，硫酸的过量在第一回路反应器中为约1.8∶1～约3∶1，在最后回路反应器中为约1.3∶1～约2∶1。
个别情况下证实有利的是，用这种过量的硫酸进行回路反应器中的反应。这里，硫酸例如可以用作溶剂，并保持反应混合物的粘度较低，从而可以保证较高排出反应热，和反应混合物温度较低。这会带来明显的产率优点。反应混合物的温度为约90～约120℃。
通过回路反应器中的一个或多个换热器保证了热排放。在此证实有利的是，换热器具有合适的传感器，用以调节冷却能力，以防止由于上述原因太强烈冷却反应混合物。因此，例如有利的是，点状或连续测量一个换热器或多个换热器中的热传递，使换热器的冷却能力与此相适应。这例如可以通过冷却剂本身实现。同样也可以通过相应改变反应参与物的加入以及通过产生更多反应热而相应加热反应混合物。也可考虑两种可能性的组合。此外，回路反应器还应具有至少一个气体分离器。通过气体分离器一方面从回路反应器中将连续形成的产物取出。另一方面，因此将反应中形成的气体从反应室抽走。作为气体形成的主要是一氧化碳。从回路反应器取出的产物优选转送到第二回路反应器中。在该第二回路反应器中，含有硫酸和甲基丙烯酰胺的反应混合物，如通过反应在第一回路反应器中得到的，与保留的丙酮合氰化氢分流进行反应。在此，来自第一回路反应器的过量硫酸，或者过量硫酸的至少一部分，与丙酮合氰化氢反应，进一步形成甲基丙烯酰胺。在两个或更多个回路反应器中进行反应的优点在于，由于第一回路反应器中的硫酸过量，因此反应混合物的可泵送性，进而热传递以及最后来的产率都得到改善。在第二回路反应器中，又安装至少一个混合元件、至少一个换热器和至少一个气体分离器。第二回路反应器中的反应温度同样为约90～约120℃。
反应混合物的可泵送性、热传递和尽可能小的反应温度的问题在每个其它回路反应器中与第一个中一样同样发生。因此，有利地，第二回路反应器也具有一个换热器，其冷却能力可以通过相应的传感器而调整。
加入丙酮合氰化氢也是在合适的混合元件中，优选在静态混合器中或者在良好均匀混合的位置进行。
从第二回路反应器的分离器，尤其是气体分离器中将产物取出，并且为了使反应完全和为了形成甲基丙烯酰胺，加热到约130～约180℃的温度。
优选这样进行加热，使得仅需尽可能短的时间，例如约1分钟～约30分钟的时间，尤其是约2～约8分钟或者约3～约5分钟的时间即可达到最大温度。原则上可以在任意设备中进行加热，以在这样短的时间内达到这样的温度。例如可以以常规方式通过电能或通过蒸汽输入能量。不过同样可以通过电磁射线，例如通过微波输入能量。
多种情况下证实有利的是，加热步骤在带有两级或更多级管螺旋排列的换热器中进行，所述管螺旋优选以至少双倍的、方向相反的排列存在。在此，将该反应混合物快速加热到约130～180℃的温度。
换热器例如可以与一个或多个气体分离器结合。因此，例如可以使反应混合物在离开第一管螺旋后通过气体分离器而进入换热器中。在此，例如可以将反应过程中形成的气态成分从反应混合物分离出去。同样可以在反应混合物离开第二螺旋后用气体分离器对之进行处理。此外可以证实有利的是，在两个位置，即离开第一管螺旋后以及离开第二管螺旋后，用气体分离器处理反应混合物。
这样得到的酰胺溶液通常具有大于100℃的温度，通常为约130～180℃的温度。
在酰胺化中产生的气态化合物原则上可以以任意方式进行清除，或者送入进一步处理中。不过，个别情况下有利的是，相应的气体在运输导管中这样会集，或者连续地或者必要时任选用压力如用蒸汽压力对它们进行进汽冲击，因此可以进一步运输。
酯化
表示方法要素的另一步骤，可以与本发明方法相关地用于本发明中，是甲基丙烯酰胺水解成甲基丙烯酸，同时将其酯化为甲基丙烯酸酯。该反应可以在一个或多个加热的，例如通过蒸汽加热的锅炉中进行。多数情况下证实有利的是，在至少两个相继的锅炉中进行酯化，不过例如也可以在三个或四个或更多个相继的锅炉中进行。在此，将甲基丙烯酰胺溶液输入锅炉中或者输入包括两个或更多个锅炉的锅炉级联的第一锅炉中。
常常优选，用两个或更多个锅炉的级联进行相应的酯化反应。因此以下只涉及这种方案。
这里所述的方法中，例如可以将酰胺溶液，例如从这里所述的酰胺化反应获得的，输入第一锅炉中。例如用蒸汽加热该锅炉。所加入的酰胺溶液通常具有较高的温度，例如约100～约180℃的温度，基本上相应于酰胺溶液从上述酰胺化反应流出的流出温度。此外，向该锅炉中加入可以用于酯化的醇。
原则上，任何含有1～约4个碳原子、直链或支链、饱和或不饱和的醇都适合于此，甲醇是特别优选的。同样，这些醇可以与甲基丙烯酸酯一起使用，尤其是在酯交换情况下更是如此。
此外还向锅炉供应水，使得锅炉中存在的水浓度总体上为约13～约26重量％，尤其是约18～约20重量％。
这样调整酰胺溶液和醇的量，使得酰胺与醇的总摩尔比为约1∶1.4～约1∶1.6。醇可以这样分布在锅炉级联中，使得第一反应器中的摩尔比为约1∶1.1～约1∶1.4，并且随后反应阶段中以总酰胺流计的摩尔比被调节为约1∶0.05～约1∶0.3。加入酯化中的醇可以由”新鲜醇”以及处理阶段循环流的醇组成，必要时还由生产系统下游工艺的循环流组成。
向第一锅炉供应水原则上可以如下进行，将来自任意来源的水通入锅炉中，只要这些水没有会不利地影响酯化反应或后续工艺阶段的内含物。例如可以向锅炉中通入VE-水或井水。不过同样可以向锅炉中通入水和有机化合物的混合物，例如在纯化甲基丙烯酸或者甲基丙烯酸酯时产生的。在这里介绍的方法的优选实施方式中，至少按份额地向锅炉供应由水和这些有机化合物组成的混合物。
当在酯化反应中使用两个或更多个锅炉的级联时，则所形成的气态物质，尤其是甲基丙烯酸酯，原则上可以从各锅炉单独引出，并引向纯化。不过在很多情况下证实有利的是，在两个或更多个锅炉的级联情况下，将来自第一锅炉的气态产物首先输入第二反应锅炉中，而没有将来自第一锅炉的气态化合物直接引向纯化。这种做法的优点在于，对第一锅炉中常见的强形成泡沫不必进行耗费的、用装置进行的消泡。在第二锅炉中级联来自第一锅炉的气态物质情况下，在第一锅炉中形成的并任选一起带走的泡沫易于出现在第二锅炉的反应室中。由于在那里泡沫形成通常明显较少，因此不必用装置进行消泡。
在第一锅炉后安装的第二锅炉一方面吸收第一锅炉的溢流，另一方面，向其供应以气态在第一锅炉中形成的或在第一锅炉中存在的物质。同样向第二锅炉和某些情况下随后的锅炉供应甲醇。在此优选，锅炉到锅炉的甲醇量减少至少10％，分别基于前面的锅炉计。第二锅炉以及其它锅炉中的水浓度可以与第一锅炉中的不同，不过该浓度差别通常较小。
将在第二锅炉中形成的余汽从该锅炉中排出，并导入蒸馏塔的塔底。
当用三个或更多个锅炉的级联进行酯化时，则分别将第二锅炉的溢流转送到第三锅炉中，以及将第三锅炉的溢流任选转送到第四锅炉中。对其它锅炉同样进行蒸汽加热。优选将锅炉3以及任选的锅炉4的温度调节到约120℃～约140℃。
将从锅炉中漏出的余汽导入蒸馏塔中，这优选在蒸馏塔的下部区域进行。余汽包括由载体-蒸汽、甲基丙烯酸酯和醇形成的共沸混合物，视所使用的醇不同而具有约60～约120℃的温度，例如使用甲醇时为约70～约90℃。在蒸馏塔中，甲基丙烯酸酯以气态与在更高温度下沸腾的余汽组分分离开。将所述高沸点级分(主要是甲基丙烯酸、羟基异丁酸酯和水)返回第一反应锅炉中。将所形成的甲基丙烯酸酯从塔顶引出，并通过换热器或者两个或更多个换热器的级联而冷却。个别情况下证明合适的是，通过至少两个换热器冷却甲基丙烯酸酯，其中，第一换热器用水冷凝并冷却到约60～约30℃的温度，而第二个、用盐水冷却的换热器则冷却到约5～约15℃。将水冷却的冷凝物的一个分流作为回流加入塔中，从而对塔进行浓度控制。不过同样可以使所形成的甲基丙烯酸酯通过两个以上的换热器的级联进行冷却。在此例如可以首先通过两个先后连接的、水冷却的换热器进行冷却，然后通过相应的盐水冷却的换热器实现进一步冷却。
因此，例如在这里介绍的方法中，所形成的气态甲基丙烯酸酯可以通过具有水冷却的第一换热器而得到冷却。然后将冷凝的以及未冷凝的物质再导入第二换热器中，在此通过水冷却进一步冷凝。在此位置例如可以将气态物质转送到独立的、用盐水冷却的换热器中。然后将该盐水冷却的换热器中的冷凝物加入蒸馏物流中，而保留的气态物质可以继续使用，或者通入清除中。来自第二个水冷却的换热器的甲基丙烯酸酯-冷凝物现在在用水或者用盐水冷却的换热器中被冷却到低于15℃的温度，优选约8～约12℃。该冷却步骤会导致所形成的甲基丙烯酸酯比没有进行相应冷却步骤的情形具有明显较低的甲酸含量。然后将冷却的冷凝物转送到相分离器中。在此，有机相(甲基丙烯酸酯)与水相分离。水相，除了水外还可以含有来自蒸馏步骤的有机化合物，尤其是醇，原则上可以任意继续使用。不过，如上所述，优选可以将由水和有机化合物组成的该混合物通过输入第一反应锅炉中而再次返回酯化工艺中。
将分离的有机相输送到洗涤器中。在那里用去矿质水洗涤甲基丙烯酸酯。分离的水相，其含有由水和有机化合物，尤其是醇组成的混合物，原则上又可以任意继续使用。不过从经济角度看有利的是，将该水相再次返回到酯化步骤中，例如通过输送到第一锅炉中而实现。
由于甲基丙烯酸酯有发生聚合的强烈倾向，因此多数情况下有利的是，酯化甲基丙烯酸时要小心进行，防止发生这种聚合。
当甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯一方面有较小流速时，在制备甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯的设备中常常发生聚合，因此会形成局部平静区，其中可以调节甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯和聚合引发剂之间的接触延续较长时间，然后所述引发剂会引起聚合。
为了避免相应的聚合行为，有利的是，如下优化物流，一方面，在系统中尽可能所有位置处，甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸的流速都这么高地进行，使得平静区的数目最小。此外还可以有利的是，甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯流与合适的稳定剂这样进行混合，从而尽可能抑制聚合。
为此目的，在这里所述的方法中，原则上物质流与稳定剂这样进行混合，使得系统本身发生尽可能少的聚合。为此，尤其是向部分设备供应相应的稳定剂，该部分中，甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯在蒸馏期间或之后以高浓度存在。
因此，例如证实有意义的是，在蒸馏塔顶部，向那里引出的甲基丙烯酸酯流加入稳定剂。此外，证实有利的是，用稳定剂在甲基丙烯酸酯中的溶液冲洗这样的设备部件，其中，甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯以温度大于约20℃，优选温度在约20～约120℃进行循环。因此，例如将一部分在换热器中产生的冷凝物与合适的稳定剂这样返回蒸馏塔顶部，使得塔顶部那里，在其内侧不断地喷洒稳定化的甲基丙烯酸酯或稳定化的甲基丙烯酸。优选这样实现，使得在塔顶可以不形成要担心甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯发生聚合的平静区。同样可以相应的用甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯的稳定化溶液对换热器本身这样进行进汽冲击，使得这里也不能形成平静区。
此外，在这里介绍的方法中表明有利的是，例如来自先前进行的工艺，尤其是酰胺化步骤的含有一氧化碳的废气与蒸汽一起传导通过酯化设备。以此方式再一次纯化可作为固体或作为液体分离出去的化合物的气体混合物。另一方面，在中心位置收集它们，并可供给到其它应用中或进行清除。
在酯化和随后的预纯化中得到的MMA或得到的甲基丙烯酸酯或得到的甲基丙烯酸接下来被输送到其它处理中。从酯化产生稀硫酸，作为保留的残留物，同样可将其供给到其它应用中。
酯或酸的预纯化
在这里介绍的方法中，本发明的主题还可以与一种预纯化甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯的方法联系在一起进行使用，如在后续的方法要素中所述的。因此，原则上对粗甲基丙烯酸或粗甲基丙烯酸酯进行进一步纯化，以便得到尽可能纯的产物。这种构成另一方法要素的纯化例如可以一阶段进行。不过多数情况下证明有利的是，这种纯化包括至少两个阶段，其中在如这里所述的第一预纯化中除去产物的低沸点组分。为此，首先将粗甲基丙烯酸酯或粗甲基丙烯酸首先转送到蒸馏塔中，在该蒸馏塔中，低沸点组分和水可以被分离出去。为此将粗甲基丙烯酸酯通入蒸馏塔中，其中添加大约在塔的上半部进行。用蒸汽例如这样加热塔底，使得达到约50～约120℃的壁温。在真空下进行纯化。在酯情况下，塔内部的压力优选约100～约600mbar。在酸情况下，塔内部的压力优选约40～约300mbar。
在塔顶取走低沸点组分。这些组分尤其是例如醚、丙酮和甲酸甲酯。然后通过一个或多个换热器将余汽冷凝。在此，例如个别情况下证明合适的是，首先通过两个串联的、用水冷却的换热器进行冷凝。不过同样可以在该位置仅使用一个换热器。为了提高流速并为了防止形成静止的相，优选以垂直状态运行换热器，在此优选实现尽可能完全润湿。如果后连接一个水冷却的换热器或多个水冷却的换热器，则可以是一个盐水冷却的换热器，不过也可以后连接两个或更多个盐水冷却的换热器的级联。在换热器级联中，余汽被冷凝，设置稳定剂，和例如通入相分离器中。由于余汽还可以含有水，因此将某些情况下产生的水相除去，或供给到其它应用中。其它应用例如是指返回酯化反应中，例如返回如上所述的酯化反应中。在此情况下，水相优选返回第一酯化锅炉中。
分离的有机相作为回流被输入塔顶。一部分有机相可以再次用于喷洒换热器顶部和塔顶。由于分离的有机相是混有稳定剂的相，因此一方面可以有效防止形成平静区。另一方面，稳定剂的存在可以进一步抑制分离的余汽发生聚合的倾向。
由换热器得到的冷凝物流还优选这样与去矿质水混合，使得可以在相分离器中实现足够的分离作用。
冷凝后在换热器级联中保留的气态化合物优选可以通过作为真空泵的蒸汽喷射器、再次经过一个或多个其它换热器而进行冷凝。在此，从经济角度看证明有利的是，在这种后冷凝中，不仅仅是来自预纯化的气态物质被冷凝。因此，例如可以将其它气态物质，如由主纯化甲基丙烯酸酯产生的，通入这种后冷凝中。这种工艺方式的优点例如在于，从而使一部分在主纯化阶段中没有冷凝的甲基丙烯酸酯可以在该预纯化中再次经过相分离器而转送到纯化塔中。因此，例如保证产率可以最大化，并且甲基丙烯酸酯出现尽可能小的损失。此外还可以通过合适选择该其它换热器的设计和操作而调节离开该换热器的废气组成，尤其是低沸物的含量。
由于在预纯化甲基丙烯酸酯过程中加入了水，因此总体上可以连续升高酯化中的水含量和粗甲基丙烯酸甲酯中低沸点组分的浓度。为了避免这点，有利的是，一部分通入系统中的水优选连续地从系统排出。原则上例如可以大规模进行该排出，其中，在预纯化中，向系统通入水。在相分离器中分离的水相通常含有有机内含物。因此有利的是，将这种水加入利用有机物质的该含量的清除形式。
因此，例如有利的是，这种载荷有机物质的水在硫酸裂解方法中混入燃烧室中。由于可氧化的内含物，因此还可以至少部分地利用其燃烧值。此外，从而还常常避免了可能费用巨大地清除载荷有机物质的水。
甲基丙烯酸酯的精纯化
为了精纯化甲基丙烯酸酯，对预纯化的粗甲基丙烯酸酯进行重新蒸馏。在此，粗甲基丙烯酸酯借助蒸馏塔而去除其高沸点组分，因此得到纯甲基丙烯酸酯。为此，以技术人员已知的方式将粗甲基丙烯酸酯引入蒸馏塔，有时引入其下半部。
蒸馏塔原则上可以对应着技术人员觉得合适的任意实施方式。不过，对于所得产物的纯度而言，多数情况下证明有利的是，以一个或多个大致相应于以下预先规定的填料层运行蒸馏塔：
一方面，与在其它流过甲基丙烯酸酯的导管中完全一样，在塔中应形成尽可能少的所谓“死空间”。死空间造成甲基丙烯酸酯的停留时间比较长，这对其聚合有利。这又会导致生产中断和纯化掺入聚合物的相应部分费用巨大。尤其是既可能由于设计也可能由于塔的合适操作方式而形成死空间，所述塔总是载荷足够量的液体，因此实现不断从四面冲刷塔，尤其是塔内置腹板，如填料层。因此，塔可以带有被设计用来喷洒塔内置腹板的喷射装置。此外，塔内置腹板彼此间可以这样连接，使得几乎不形成或者更好地不形成死空间。为此，塔内置腹板彼此连接或者经中断的粘合缝与塔连接。这种粘合缝在1m的粘合缝长度上有至少约2个，优选至少约5个，特别优选至少约1 0个中断。可以这样选择该中断的长度，使得其占粘合缝长度至少约10％，优选至少约20％，特别优选至少约50％，但通常不大于95％。另一建造措施可以是，在塔内部区域，尤其是与甲基丙烯酸酯发生接触的地方，少于约50％，优选少于约25％，特别优选少于约10％的所有面，尤其是塔内置腹板的面，水平伸展。因此，例如通向塔内部的支撑物可以为圆锥形或具有斜面。此外，一种措施还可以在于，在操作塔期间，位于塔底的液态甲基丙烯酸酯量保持尽可能小，另一方面，要避免该量尽管在温和的温度下的过热以及在蒸发过程中大的蒸发面积。在此可以有利的是，塔底中的液体量占塔中甲基丙烯酸酯总量约0.1～15％，优选约1～10％。在该段提出的措施也可以用于蒸馏甲基丙烯酸中。
在纯化甲基丙烯酸酯时，通过蒸馏产物而分离其高沸点组分。为此用蒸汽加热塔底。塔底温度在壁温度少于约120℃时优选为约50～约80℃，尤其是为约60～约75℃。
优选连续排出在塔底产生的材料，并经一个换热器或者更多个换热器的级联而冷却到约40～约80℃的温度，优选约40～约60℃，特别优选约50～60℃。
主要含有甲基丙烯酸酯、羟基异丁酸酯、甲基丙烯酸和稳定剂成分的该材料然后经存储容器，例如清除掉或者供给到其它应用中。多数情况下证实有利的是，在塔底得到的材料返回酯化反应中。例如来自塔底的材料返回第一酯化锅炉中。由此带来的优点是，考虑到尽可能经济的运行方式和尽可能高的产率，在塔底含有的高沸点化合物返回到酯化反应中。
从塔顶取出蒸馏纯化的甲基丙烯酸酯，并经一个换热器或者两个或更多个换热器的级联而冷却。在此，余汽热可以通过水冷却的换热器或者通过盐水冷却的换热器或者通过两种的组合而排出。个别情况下证明合适的是，来自蒸馏塔的余汽转送到两个或更多个并联的换热器中，它们通过水冷却而运行。来自水冷却的换热器的未冷凝级分例如可以被导入一个盐水冷却的换热器或者两个或更多个盐水冷却的换热器的级联中，它们可以串联或并联安装。由换热器得到的冷凝物被导入收集容器中，并通过泵经另一换热器或者两个或更多个其它换热器的级联而通入缓冲容器中。冷凝物流在此例如经过一个或两个水冷却的换热器和一个或两个盐水冷却的换热器的级联而向下冷却到约0～约20℃的温度，优选约0～约15℃，特别优选约2～10℃。
从冷凝物流取出一分流，将其经塔顶而返回蒸馏塔中。冷凝物流输入塔顶中在此原则上可以以任意方式进行，例如经分配器进行。不过有利的是，一部分冷凝物流在塔顶上部输入例如喷入余汽导管中。此外还优选，用这种输入方式使稳定剂进入塔顶。
设置返回塔中的冷凝物的另一分流例如可以在进入余汽导管之前支流分出，并直接进入塔顶。在这里还优选，用这种输入方式使稳定剂进入塔顶。在此，进入塔顶例如可以这样实现，用冷凝物这样喷洒塔顶内部，使得在塔顶可以不形成平静区，在平静区会发生甲基丙烯酸酯的聚合。此外有利的是，向返回塔中的冷凝物分流加入稳定剂，以防止聚合。这点例如可以这样实现，向为喷洒塔顶而设置的冷凝物分流中加入相应量的聚合抑制剂，作为稳定剂。在此，个别情况下证实有利的是，该冷凝物分流在加入稳定剂后，但在进入塔顶之前流过合适的混合装置，优选静态混合器，从而实现稳定剂尽可能均匀分布在冷凝物分流中。
在纯化方法中产生的不可冷凝的气态物质例如通入清除中。
在缓冲容器存在的粗产物借助盐水冷却器而保持在约0～约20℃的温度，优选约0～约15℃，特别优选约2～10℃。
为了从产物中除去任选的其它杂质，并且为了得到最纯甲基丙烯酸烷基酯，可以再对产物进行吸附纯化阶段。在此例如证明合适的是，借助分子筛，纯产物完全地或者至少一部分纯产物得到进一步纯化。特别酸杂质，尤其是在该制备方法中形成的甲酸，因此可以以简单方式从产物流中除去。此外，个别情况下还证明合适的是，产物流在流过吸附纯化阶段后还流过一个或多个过滤器，以便除去任选在产物中含有的固体。
在该处理中产生的物质流主要包含可聚合的化合物。如本文中已多次描述的那样，为了抑制平静区的形成，在这里描述的方法情况下还证明有利的是，不断地用甲基丙烯酸酯流过与甲基丙烯酸酯接触的设备部件。因此，在这里介绍的方法的另一实施方式中，甲基丙烯酸酯的一分流在缓冲容器后，不过在吸附纯化阶段之前被取出，用来冲刷相同换热器的顶部区域，该换热器吸收来自蒸馏塔的余汽。
在纯化阶段得到的产物然后以约-5～约20℃的温度，优选约0～约15℃，特别优选约2～10℃而从纯化阶段取出。
用过的酸的汽提
在这里介绍的方法中，例如在另一方法要素中有意义的是，对在该方法中产生的用过的硫酸进行纯化，以便接下来再将其返回方法中。在此例如可以在浮选容器中用蒸汽进汽冲击含有用过的硫酸的物流，例如可从酯化得到的。在此，在液体表面上可以分离含有的固体的至少一部分，所分离的固体可以循环使用。然后在换热器中优选用水冷却使余汽冷凝，冷却，并返回酯化反应中。
个别情况下证实有利的是，为了减少换热器中的腐蚀和为了进一步改善由水和有机化合物组成的混合物的冷却作用，如在酯化中通过洗涤纯化所制得的甲基丙烯酸酯时得到的，这样引入换热器中，用该混合物喷洒换热器的顶部。除了减少腐蚀的作用和冷却换热器中的酸外，  该做法还有另一优点。来自酯化的材料(由水和主要是甲醇组成的混合物)与同样来自该工艺的甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯一起返回酯化工艺中。在汽提器中，通过以上所述的浮选而得到酸和固体的混合物。在对其进行分离后再供给到任意其它应用中或者进行清除。例如可以在裂解设备中燃烧得到的混合物，从而又产生硫酸，并回收一部分在工艺中使用的能量。
将汽提时产生的不可冷凝的气态化合物供给到任意的继续使用中或者进行清除。
出于操作安全性原因，这里所述的用于从用过的酸中除去固体以及用于将酯化工艺的材料返回同样的该工艺中的设备例如还可以双倍设计。因此可以时间上混合使用两个或更多个浮选容器。由于固体可以沉积在该容器中，因此有利的是，当不使用各浮选容器时，将该固体除去。
附图说明
现在借助非限定性附图和实施例详细说明上述内容。附图示意性表示地为：
图1：制备和处理甲基丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯的设备系统，
图2：制备丙酮合氰化氢的设备，
图3：丙酮合氰化氢的处理设备，
图4：酰胺化设备，
图5：酯化设备，
图6：预纯化酯的设备，
图7：酯的精纯化设备，
图8：作为制备丙酮合氰化氢设备一部分的换热器。
具体实施方式
图1表示用于制备甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯及其进一步处理产物的设备系统1的优选元件。设备系统1具有不同的彼此间大多流体传导性连接的设备作为该系统的元件。该设备系统包括丙酮合氰化氢制备20、接下来是丙酮合氰化氢处理30、接下来是酰胺化40、接下来是酯化/水解50/50a)、接下来是对酯或甲基丙烯酸的处理60、再接下来是精纯化70，之后存在酯，多数是甲基丙烯酸甲酯，或甲基丙烯酸。所得到的纯酯/纯酸可以通入进一步处理设备80中。作为进一步处理设备80，尤其是可以考虑聚合装置和用于其它有机反应的反应器。在聚合反应器中可以制备聚甲基丙烯酸酯，并且在用于有机反应的反应器中，这里得到的纯单体可以反应成其它有机化合物。在一个进一步处理设备或多个进一步处理设备80之后是整理(Konfektionierung)90。如果所述进一步处理产物是由甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯，尤其是甲基丙烯酸甲酯形成的聚合物，则通过合适的设备如挤出机、吹塑机、注塑设备、纺丝喷嘴等将它们进一步处理成纤维、模塑组合物，尤其是粒状物、薄膜、片材、汽车部件和其它模塑体。此外，设备系统1在多数情况下还包括硫酸设备100。在此，原则上可以考虑技术人员觉得适合于此的所有硫酸设备。例如本文参阅”Integrated Pollution Prevention and Control-DraftReference Document on Best Avalible Techniques for theManufacture of Large Volume Inorganic Chemicals-Amonia Acidsand Fertelizers”第4章，第89页起，经欧洲委员会得到。硫酸设备100与一系列其它设备连接。因此，经硫酸导管2向丙酮合氰化氢制备20供应浓硫酸。此外，在硫酸设备100和酰胺化40之间形成另一硫酸导管3。来自酯化50(水解50a)的也称为“废酸”的稀硫酸通过用于用过的硫酸的导管4或5转送到硫酸设备100中。在硫酸设备100中可以处理稀硫酸。稀硫酸的处理例如可以如WO 02/23088 A1或WO 02/23089 A1中所述进行。通常，设备是由技术人员熟悉的并且觉得适合各种要求的材料制成的。在此多数是不锈钢，其尤其必须具有特别的耐酸性。此外，用硫酸尤其是用浓硫酸运行的设备区域还用陶瓷材料或塑料进行内衬和保护起来。此外，在甲基丙烯酸设备50a中得到的甲基丙烯酸可以经过甲基丙烯酸导管6而通入预纯化60中。此外还证明合适的是，向丙酮合氰化氢制备20、酰胺化40、酯化50、水解50a、预纯化60以及最终纯化70中混入标记”S“的稳定剂。
向图2所示的丙酮合氰化氢制备20中供应在丙酮容器21中的丙酮和在氢氰酸容器22中的氢氰酸。丙酮容器21具有洗涤塔23，在其上部区域具有一个或多个冷却元件24。在洗涤塔23中通入了一系列来自设备系统1多个不同设备的废气导管25。丙酮经丙酮导入管27并且氢氰酸经氢氰酸导入管28而输入回路反应器26中，氢氰酸导入管28下游存在泵29，再接下来是催化剂输送210，随后是静态混合器211。之后连接换热器212，其具有一系列流动阻力213和至少一个冷却导管214。在回路反应器26中，由丙酮、氢氰酸和催化剂组成的反应混合物以相当部分在循环中运行，以黑体线表示。反应混合物从换热器212出来，经流动阻力，沿着冷却导管214运行，并且一部分循环流导入另一换热器215中，该换热器连接收集容器216，其中存在喷嘴217，作为带有换热器219的冷却循环218的一部分，从而反应产物一方面保持移动，另一方面保持冷却。经过一个连接收集容器216的导出管220而连接稳定化容器221，硫酸导入管222通入其中，并且粗丙酮合氰化氢从那里出来，通过导出管223而通入到丙酮合氰化氢处理30中。
在图3中，来自氰醇制备20的导出管223通入换热器31中，其中，来自氰醇制备20的物流被加热。换热器31连接余汽导入管32，该导入管通入塔33的上部，优选顶部区域。塔33具有多个填料层34，它们多数被设计为塔板。在塔33的下部区域存在着塔底35，从塔底出来的塔底导出管36通入换热器31中，并且经过导出管233运行到热换器31中的物流被加热。换热器31连接纯产物传输37，然后下游是酰胺化40。在塔33的顶部区域存在一个顶部导出管38，该导出管通入换热器39中，其上连接着真空泵310，该泵又通入换热器311。不但换热器39而且换热器311都经导管与冷却容器312连接，该冷却容器连接着返回313，该返回与丙酮合氰化氢制备20中的回路反应器26连接。
在图4中画出的酰胺化40首先具有丙酮合氰化氢加入41和硫酸加入42，它们都通入回路反应器43中。与丙酮合氰化氢处理30连接的丙酮合氰化氢加入41在泵44之后、混合器45之前通入回路反应器43的循环中。硫酸加入42在该泵44之前通入。混合器45下游是换热器46，该换热器又通入气体分离器47中，从该分离器离开的一方面是气体导出管48和通向另一回路反应器410的导入管49。与第一回路反应器43可比较地建造该另一回路反应器410或第三个。导入管411从该另一回路反应器410进入换热器412中，之后是气体分离器413，从该分离器离开的一方面是气体导出管414和通向酯化/皂化50/MAS-设备50a的酰胺导管415。
图5表示酯化50，其中，输送水和有机溶剂的溶剂导管51和与酰胺化40连接的酰胺导管52通入锅炉53中，可通过锅炉加热54加热该锅炉。此外，通入锅炉53的还有虚线表示的醇导管55。醇导管55既通入锅炉53的上部也通入其下部。经过用点划线表示的酯余汽导管56，第一锅炉53与具有另一锅炉加热54’的另一锅炉53’连接。该另一锅炉53’也是既在下部也在上部与醇导管55连接。锅炉53’的上部区域连接酯余汽导管56，该导管通入塔58的塔底57。此外，在锅炉53’的上部区域存在用于稀硫酸的导管59。在点画出的椭圆中包含的锅炉单元510由可加热的锅炉53和54以及醇导管55和酯余汽导管56形成。一个，两个或更多个这种锅炉单元可以是级联式先后连续的，其中，该锅炉单元510的任一个经酯余汽导管56与塔58的塔底57连接。此外，高沸点物导管511从塔58的塔底57通向锅炉53中，以便使水和有机溶剂再次供入酯化。在塔58的上部区域，优选顶部，经合适的导管连接第一换热器512，接下来是另一相分离器513。在塔58顶部以及在第一换热器512中都可以设置第一稳定剂加入514(标记为”S“的稳定剂)以及另一稳定剂加入515，以便加入防止不希望聚合的抑制剂或稳定剂。该另一相分离器513连接洗涤器516，溶剂导管517在该洗涤器下部离开，经换热器521通入溶剂导管51中。粗酯导管从洗涤器516的上部区域离开，并通入酯处理60。从锅炉53’或最后锅炉单元510的锅炉的上部区域离开的废酸导管59通入浮选容器519，从而分离开固体或在废酸中不溶解的组分。从浮选容器519出来，废酸导出管520进入硫酸设备100中，以及一个输送低沸点组分的低沸物余汽导管522进入进一步处理和返回酯化。
在图6中表示的酯处理经粗酯导管61连接酯化50，其中，粗酯导入管61通入真空蒸馏塔62的中间区域。该塔62具有塔内置腹板63和在塔62下部区域安装的塔底加热64。酯导出管65从塔62的下部(是该塔的塔底)离开，通入酯精纯化70，并将去除了低沸物的粗酯送到精纯化。在塔62的上部区域，多数在顶部，经一个导出管连接第一换热器66和另一或更多个换热器67，接下来是相分离器69。在相分离器69中，物流68和来自换热器67的混合物分配成有机组分和水组分，一个返回611在上部区域与相分离器69连接，该返回通入塔62的上部区域。在分离器的下部区域存在一个水导出管610，其通入酯化50，以便将分离的水再次加入酯化中。真空泵613经真空导管612与换热器66和67连接。
在图7中，来自酯处理60的酯导出管65通入蒸馏塔71中。该蒸馏塔包括多个塔内置腹板72以及在蒸馏塔71下部区域的塔底加热73。纯酯余汽导管74从蒸馏塔71的顶部区域进入第一换热器75中，接下来是另一(或多个)换热器76，该换热器与真空泵717连接。该另一换热器76的出口具有导管，一方面，酯返回77从该导管通入蒸馏塔71的上部区域或通入其顶部。酯返回77具有在酯返回77中安装在混合器78之前的稳定剂计量加入79。另一方面，纯酯导出管710从该另一换热器76的导管离开。该导出管串联额外的换热器711和另一换热器712。接下来是具有分子筛填料层714的分子筛容器713。通过分子筛进一步纯化，最纯酯通过连接该分子筛容器的最纯酯导出管而转送到进一步处理设备80中。
图8表示来自图2的片段，因此参考图2的附图描述。除此之外适用如下：通过设计为喷嘴的喷射元件81，反应混合物被输入经由并且被反应混合物出口88限制的冷却区85中。冷却区85具有通过点画出的面积所象征的体积，不包括通过画影线的面积所象征的多个冷却元件的体积，冷却剂经冷却剂入口214和冷却剂出口82而流过所述冷却元件。从图8可以看到，通过点画出的面积所象征的冷却区的体积大于通过画影线的面积所象征的冷却元件的体积。设计为隔流板的折转元件或流动阻力213既可以设置在包围冷却区85的冷却器壁89上，也可以设置在冷却元件83上。通过安装和选择喷射元件81和折转元件213可以实现，由虚线箭头表示的主流方向86产生偏离的冷却流方向87，因此在冷却区85中反应混合物得到良好的均匀混合。
实施例
在与图8相应的带有回路反应器26的反应装置中，HCN和丙酮在作为催化剂的二乙胺存在下在10℃下进行反应。下表给出反应条件。
  实施例   冷却区85的体积与冷却元件83的外体积之比   反应条件   换热器212中的停留时间   ACH的转化率
  1.   1∶1.7   没有流动阻力213   0.2h   75％
  2.   1∶1.7   流动阻力213   0.3   81％
  3.   1∶0.7   没有流动阻力213   0.5h   83％
  4.   1∶0.7   流动阻力213   0.6   87％
标记清单
1   设备系统
2   硫酸导管
3   其它硫酸导管
4   用过的硫酸导管-酯
5   用过的硫酸导管-酸
6   甲基丙烯酸导管
20  丙酮合氰化氢制备
30  丙酮合氰化氢处理
40  酰胺化
50  酯化
50a 水解
60  预纯化
70  精纯化
80  进一步处理设备
90  整理
100 硫酸设备
21  丙酮容器
22  氢氰酸容器
23  洗涤塔
24  冷却元件
25  废气导管
26  回路反应器
27  丙酮导入管
28  氢氰酸导入管
29  泵
210 催化剂导入管
211 混合器
212 换热器
213 流动阻力
214 冷却导管
215 换热器
216 收集容器
217 喷嘴
218 冷却循环
219 换热器
220 导出管
221 稳定化容器
222 硫酸导入管
223 导出管
31  换热器
32  余汽导入管
33  塔
34  填料层
35  带有换热器的塔底
36  塔底导出管
37  纯产物传输
38  顶部导出管
39  换热器
310 真空泵
311 换热器
312 冷却容器
313 返回
41  丙酮合氰化氢加入
42  硫酸加入
43  回路反应器
44  泵
45  混合器
46  换热器
47  气体分离器
48  气体导出管
49  导入管
410 其它回路反应器
411 导入管
412 换热器
413 气体分离器
414 气体导出管
415 酰胺导管
51  溶剂导管
52  酰胺导管
53  第一锅炉
54  第一锅炉加热
53′其它锅炉
54′其它锅炉加热
55  醇导管
56  酯余汽导管
57  塔底
58  塔
59  废酸导管
510 锅炉单元
511 高沸点物导管
512 换热器
513 相分离器
514 稳定剂加入
515 其它稳定剂加入
516 萃取塔
517 溶剂导管
518 粗酯导管
519 浮选容器
520 废酸导出管
521 换热器
522 低沸物余汽导管
61  粗酯导入管
62  真空蒸馏塔
63  塔内置腹板
64  塔底加热
65  酯导出管
66  换热器
67  换热器
68  水加入
69  相分离器
610 水导出管
611 返回
612 真空导管
613 真空泵
71  蒸馏塔
72  塔内置腹板
73  塔底加热
74  纯酯余汽导管
75  第一换热器
76  其它换热器
77  酯返回
78  混合器
79  稳定剂计量加入
710 纯酯导出管
711 额外的换热器
712 其它换热器
713 分子筛容器
714 分子筛填料层
715 最纯酯导出管
716 高沸点物导管
717 真空泵
81  喷射元件
82  冷却剂出口
83  冷却元件
84  产物出口
85  冷却区
86  主流方向
87  冷却流方向
88  反应混合物出口
89  冷却器壁

Claims (25)

1.一种制备丙酮合氰化氢的方法，包括以下步骤：
A.丙酮和氢氰酸在反应器中接触，形成反应混合物，其中循环该反应混合物，并得到丙酮合氰化氢；
B.通过流过冷却器的冷却区而冷却反应混合物的至少一部分，所述冷却器包括一个冷却元件或至少两个冷却元件；
C.从反应器排出至少一部分所产生的丙酮合氰化氢，
其中，基于冷却器的总内体积计，冷却器冷却区的体积大于冷却器所述冷却元件或所述至少两个冷却元件的体积。
2.根据权利要求1的方法，其中，一部分反应混合物至少在冷却期间在与主流方向不同的冷却器流方向上流动。
3.根据权利要求2的方法，其中，通过使反应混合物折转而形成冷却器流方向。
4.根据权利要求3的方法，其中，通过在冷却器中设置的或者与冷却器连接的折转件而实现折转。
5.根据权利要求4的方法，其中，折转件是喷射元件或隔流元件或者是此两者。
6.根据权利要求4或5的方法，其中，折转件设置在冷却区中。
7.根据前述权利要求之一的方法，其中，冷却元件是微长形的、冷却剂可流过的空心体。
8.根据权利要求7的方法，其中，冷却元件具有棒状或板状的构形。
9.根据权利要求7或8的方法，其中，冷却元件是管束。
10.根据前述权利要求之一的方法，其中，反应混合物在冷却器中的停留时间为约...到...秒。
11.一种制备甲基丙烯酸烷基酯的方法，包括以下步骤：
a.根据前述权利要求之一的方法制备丙酮合氰化氢；
b.丙酮合氰化氢与无机酸接触，得到甲基丙烯酰胺；
c.甲基丙烯酰胺与醇接触，得到甲基丙烯酸烷基酯；
d.非必要地纯化甲基丙烯酸烷基酯。
12.一种制备甲基丙烯酸的方法，包括以下步骤：
α)根据权利要求1～10之一的方法制备丙酮合氰化氢；
β)丙酮合氰化氢与无机酸接触，得到甲基丙烯酰胺；
γ)甲基丙烯酰胺与水反应成甲基丙烯酸。
13.一种制备甲基丙烯酸烷基酯的装置，包括流体导引性相互连接的：
-制备丙酮合氰化氢的设备元件，接下来是；
-制备甲基丙烯酰胺的设备元件，接下来是；
-制备甲基丙烯酸烷基酯的设备元件，非必要地接下来是；
-纯化甲基丙烯酸烷基酯的设备元件，非必要地接下来是；
-聚合的设备元件，非必要地接下来是；
-整理的设备部件，
其中，制备丙酮合氰化氢的设备元件包括带有冷却器的回路反应器，所述冷却器包括可流过的冷却区和一个冷却元件。
14.根据权利要求13的装置，其中，冷却器具有折转件。
15.根据权利要求14的装置，其中，折转件是喷射元件或隔流元件。
16.根据权利要求13或14的装置，其中，折转件设置在冷却区中。
17.根据权利要求13～16之一的装置，其中，冷却元件是长形的、冷却剂可流过的空心体。
18.根据权利要求17的装置，其中，冷却元件具有棒状或板状的冷却区。
19.根据权利要求17或18的装置，其中，冷却元件是管束。
20.根据权利要求13～19之一的装置，其中，基于冷却器的总体积计，冷却器冷却区的体积大于冷却器所述一个冷却元件或所述多个冷却元件的体积。
21.根据权利要求11的方法，其中，该方法在根据权利要求13～20之一的装置中实施。
22.一种制备至少部分基于甲基丙烯酸烷基酯的聚合物的方法，包括以下步骤：
a)根据权利要求11或21的方法制备甲基丙烯酸烷基酯；
b)聚合甲基丙烯酸烷基酯和任选的共聚单体；
c)处理甲基丙烯酸烷基酯。
23.根据权利要求22的方法，其中，所述聚合通过自由基聚合进行。
24.通过根据权利要求11或21的方法得到的甲基丙烯酸烷基酯或者通过根据权利要求14的方法得到的甲基丙烯酸在纤维、膜、漆、模塑组合物、模塑体、纸助剂、皮革助剂、絮凝剂和钻孔添加剂中的用途。
25.纤维、膜、漆、模塑组合物、模塑体、纸助剂、皮革助剂、絮凝剂和钻孔添加剂，基于根据权利要求11或21的方法得到的甲基丙烯酸烷基酯或者根据权利要求13的方法得到的甲基丙烯酸。
CN2007100843854A 2006-12-14 2007-02-28 通过针对性冷却制备丙酮合氰化氢及其后续产物的方法 Active CN101205195B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006059511A DE102006059511A1 (de) 2006-12-14 2006-12-14 Verfahren zur Herstellung von Acetoncyanhydrin und dessen Folgeprodukten durch gezielte Kühlung
DE102006059511.4 2006-12-14

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101205195A true CN101205195A (zh) 2008-06-25
CN101205195B CN101205195B (zh) 2013-06-05

Family

ID=38657941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2007100843854A Active CN101205195B (zh) 2006-12-14 2007-02-28 通过针对性冷却制备丙酮合氰化氢及其后续产物的方法

Country Status (17)

Country Link
US (1) US8334399B2 (zh)
EP (1) EP2125706B1 (zh)
JP (1) JP5453100B2 (zh)
KR (1) KR101420893B1 (zh)
CN (1) CN101205195B (zh)
AU (1) AU2007331688B2 (zh)
BR (1) BRPI0721099A2 (zh)
DE (1) DE102006059511A1 (zh)
ES (1) ES2399144T3 (zh)
HK (1) HK1120028A1 (zh)
MX (1) MX2009005265A (zh)
MY (1) MY148117A (zh)
RU (1) RU2491272C2 (zh)
SG (1) SG175674A1 (zh)
TW (1) TWI450881B (zh)
WO (1) WO2008071463A1 (zh)
ZA (1) ZA200904149B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109369452A (zh) * 2018-12-07 2019-02-22 重庆紫光化工股份有限公司 一种利用粗氰合成丙酮氰醇的方法及系统

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008000785A1 (de) * 2008-03-20 2009-09-24 Evonik Röhm Gmbh Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure
DE102008000787A1 (de) * 2008-03-20 2009-09-24 Evonik Röhm Gmbh Verfahren zur Aufreinigung von Methacrylsäure
DE102009002592A1 (de) 2009-04-23 2010-10-28 Evonik Röhm Gmbh Dosierring
DE102012205257A1 (de) 2012-03-30 2013-10-02 Evonik Röhm Gmbh Verfahren zur Hydrolyse von Acetocyanhydrin
EP3392237B1 (de) 2017-04-21 2019-10-02 Evonik Degussa GmbH Verfahren zur herstellung von acroleincyanhydrinen
WO2022084274A1 (de) 2020-10-23 2022-04-28 Röhm Gmbh Optimiertes verfahren zur herstellung von methacrylsäure (mas) und/oder alkylmethacrylat durch reduzierung störender nebenprodukte
WO2022084032A1 (de) 2020-10-23 2022-04-28 Röhm Gmbh Optimiertes verfahren zur herstellung von alkylmethacrylat durch reduzierung störender nebenprodukte
CN116348444A (zh) 2020-10-23 2023-06-27 罗姆化学有限责任公司 通过在转化过程中减少的返混而改进的用于制备甲基丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸的方法
WO2023117754A1 (de) 2021-12-23 2023-06-29 Röhm Gmbh Verfahren zur herstellung von alkylmethacrylaten mit verbesserter ausbeute und verminderten emissionen flüchtiger organischer verbindungen
WO2023169810A1 (de) 2022-03-11 2023-09-14 Röhm Gmbh Verfahren zur herstellung von alpha-hydroxyisobuttersäuremethylester und dessen anwendung in der elektronik-industrie

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB905510A (en) * 1958-03-11 1962-09-12 Electro Chimie Metal Improvements in the manufacture of methyl methacrylate
JPS4812727B1 (zh) * 1969-10-21 1973-04-23
DE3009159A1 (de) 1980-03-10 1981-09-24 Henkel KGaA, 4000 Düsseldorf Polymerisationsverfahren
DE3541253A1 (de) * 1985-11-22 1987-05-27 Degussa Verfahren zur herstellung von methacrylamid
DE3933207A1 (de) * 1989-10-05 1991-04-18 Degussa Verfahren zur reinigung von roh-cyanhydrinen mit 3 bis 6 kohlenstoffatomen
KR960000850A (ko) * 1994-06-06 1996-01-25 사토 아키오 메타크릴산메틸의 연속제조방법
FR2721923B1 (fr) * 1994-06-30 1996-08-14 Atochem Elf Sa Procede de fabrication de methacrylate de methyle sans diacetyle
DE19852104A1 (de) * 1998-11-12 2000-05-18 Degussa Verfahren zur Herstellung von ß-Hydroxyaldehyden
DE10034193A1 (de) * 2000-07-13 2002-03-28 Roehm Gmbh Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff
DE10034194A1 (de) * 2000-07-13 2003-09-11 Roehm Gmbh Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff
DE10200171A1 (de) * 2002-01-04 2003-07-10 Roehm Gmbh Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkyl(meth)acrylaten
ZA200303241B (en) * 2002-05-01 2003-11-04 Rohm & Haas Improved process for methacrylic acid and methcrylic acid ester production.
EP1371632A1 (en) * 2002-06-14 2003-12-17 Rohm And Haas Company Process for producing acetone cyanohydrin
DE10309209A1 (de) * 2003-02-28 2004-09-09 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von Cyanwasserstoff nach dem BMA-Verfahren und Katalysator zu seiner Durchführung
DE10323699A1 (de) * 2003-05-22 2004-12-09 Röhm GmbH & Co. KG Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Alkylamino(meth)acrylamiden
DE102004006826A1 (de) * 2004-02-11 2005-08-25 Röhm GmbH & Co. KG Verfahren zur Herstellung von alpha-Hydroxy-carbonsäuren und deren Ester
ATE443040T1 (de) * 2004-11-23 2009-10-15 Evonik Roehm Gmbh Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von alkylaminoacrylamiden
US7582790B2 (en) * 2004-11-24 2009-09-01 Rohm And Haas Company Process for chemical reactions involving cyanohydrins
DE102005023976A1 (de) * 2005-05-20 2006-11-23 Röhm Gmbh Verfahren zur Umesterung
DE102005023975A1 (de) * 2005-05-20 2006-11-23 Röhm Gmbh Verfahren zur Herstellung von Alkyl(meth)acrylaten

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109369452A (zh) * 2018-12-07 2019-02-22 重庆紫光化工股份有限公司 一种利用粗氰合成丙酮氰醇的方法及系统
CN109369452B (zh) * 2018-12-07 2021-12-31 重庆紫光化工股份有限公司 一种利用粗氰合成丙酮氰醇的方法及系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20090299023A1 (en) 2009-12-03
BRPI0721099A2 (pt) 2014-02-11
AU2007331688A1 (en) 2008-06-19
KR20090090338A (ko) 2009-08-25
MY148117A (en) 2013-02-28
AU2007331688B2 (en) 2012-12-20
TW200902486A (en) 2009-01-16
DE102006059511A1 (de) 2008-06-19
US8334399B2 (en) 2012-12-18
JP5453100B2 (ja) 2014-03-26
CN101205195B (zh) 2013-06-05
RU2009126613A (ru) 2011-01-20
ES2399144T3 (es) 2013-03-26
MX2009005265A (es) 2009-05-28
HK1120028A1 (en) 2009-03-20
RU2491272C2 (ru) 2013-08-27
SG175674A1 (en) 2011-11-28
EP2125706A1 (de) 2009-12-02
KR101420893B1 (ko) 2014-07-17
ZA200904149B (en) 2010-04-28
JP2010513233A (ja) 2010-04-30
TWI450881B (zh) 2014-09-01
EP2125706B1 (de) 2012-11-21
WO2008071463A1 (de) 2008-06-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101205195B (zh) 通过针对性冷却制备丙酮合氰化氢及其后续产物的方法
CN101195574A (zh) 由丙酮和氢氰酸制备甲基丙烯酸酯的一体化方法和装置
CN101205196B (zh) 丙酮合氰化氢的蒸馏处理以及制备甲基丙烯酸酯和后续产物的方法
CN101195576B (zh) 制备甲基丙烯酸烷基酯的方法和装置
CN101205183B (zh) 通过共沸蒸馏制备甲基丙烯酸烷基酯的方法
CN102887820B (zh) 制备丙烯酸的方法
CN103562171A (zh) 甲基丙烯酸的制备方法
CN101195588A (zh) 制备氰醇的方法以及其在制备甲基丙烯酸烷基酯中的用途
CN101205186A (zh) 甲基丙烯酸烷基酯的吸附净化方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1120028

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1120028

Country of ref document: HK

CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Darmstadt

Patentee after: Roma Chemical Co., Ltd

Address before: Darmstadt

Patentee before: WingChuang Roma Co., Ltd.