CN105408296B - 用于连续回收(甲基)丙烯酸的方法以及用于该方法的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法和在该回收方法中使用的装置。根据本发明的连续回收(甲基)丙烯酸的方法可明显减少所用提取剂的量和在整个工艺中消耗的能量，在回收工艺中能够使(甲基)丙烯酸的聚合最小化，从而能够稳定回收(甲基)丙烯酸以及能够实现连续工艺的运行。

Description

用于连续回收(甲基)丙烯酸的方法以及用于该方法的装置
技术领域
本发明涉及一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法以及用于该方法的装置。
背景技术
(甲基)丙烯酸一般在催化剂的存在下通过气相氧化丙烷、丙烯、(甲基)丙烯醛等来制备。例如，在反应器中于合适的催化剂的存在下，通过气相氧化将丙烷、丙烯等经(甲基)丙烯醛转化为(甲基)丙烯酸，并在所述反应器的尾部获得含有(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、水蒸汽以及多种有机副产物(乙酸、重质(heavies)等)的反应产物混合气。
所述含有(甲基)丙烯酸的混合气在(甲基)丙烯酸吸收塔内接触如工艺用水等的吸收溶剂，并作为(甲基)丙烯酸水溶液回收。进一步地，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，并且其一部分被焚烧排出。将所述(甲基)丙烯酸水溶液蒸馏并纯化，从而获得(甲基)丙烯酸。
同时，为了提高(甲基)丙烯酸的回收效率，已经提出了控制工艺条件或工艺顺序等的多种方法。其中有代表性地，作为从所述(甲基)丙烯酸吸收塔内获得的(甲基)丙烯酸水溶液中分离水和乙酸的方法，已知在蒸馏塔中使用疏水溶剂的共沸蒸馏法。共沸蒸馏法是使用疏水溶剂通过蒸馏工艺通过一起回收乙酸((甲基)丙烯酸合成的主要副产物)和水而有效地回收(甲基)丙烯酸的方法。
具体地，在韩国早期公开专利No.2009-0041355中，发明人提出了在蒸馏塔中使用疏水溶剂，并且将从所述蒸馏塔上部回收的含有乙酸的废水循环至(甲基)丙烯酸吸收塔并将其重复利用。这样，在蒸馏塔中的共沸蒸馏方法具有减少废水量的效果，并且同时有效抑制有机物质的流入，并简化后续的纯化步骤。
然而，所述共沸蒸馏蒸馏法和之前公开的(甲基)丙烯酸的回收法的问题在于，在蒸馏(甲基)丙烯酸水溶液的过程中消耗巨量的能量，在蒸馏过程中处理负荷很高，并且由于(甲基)丙烯酸的聚合反应而产生聚合物从而导致无法实施正常运行，因而降低了工艺运行的稳定性。
发明内容
【技术问题】
本发明的一个目的是提供一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法，该方法可明显减少能量消耗并且还能够稳定回收(甲基)丙烯酸以及能够实现连续工艺的运行。
本发明的另一个目的是提供一种能够用于连续回收(甲基)丙烯酸的装置。
【技术方案】
根据本发明的一个实施方式，提供了一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法，包括：
吸收工序，其中，将由(甲基)丙烯酸的合成反应生成的含有(甲基)丙烯酸、有机副产物和蒸汽的混合气与水接触，以获得(甲基)丙烯酸水溶液；
提取工序，其中，在提取塔中将通过所述吸收工序获得的(甲基)丙烯酸水溶液与提取溶剂接触，以得到(甲基)丙烯酸提取溶液和提余液；和
蒸馏工序，其中，对通过所述提取工序得到的包括(甲基)丙烯酸提取溶液的进料进行蒸馏，以获得(甲基)丙烯酸，
其中，将通过所述提取工序得到的提余液供给到对应于距离(甲基)丙烯酸吸收塔的最上部的10至30％的至少一个点处，并且
所述提取溶剂与被供给到提取塔的(甲基)丙烯酸水溶液的重量比大于0.3且小于1.0。
根据本发明，所述吸收工序可以在填充塔型的(甲基)丙烯酸吸收塔中进行，并且可将通过所述提取工序得到的提余液供给到对应于与(甲基)丙烯酸吸收塔的整个填充高度相比距离最上部的10至30％的至少一个点处。
根据本发明，所述吸收工序可以在多级盘式(甲基)丙烯酸吸收塔中进行，并且可将通过所述提取工序得到的提余液供给到对应于与(甲基)丙烯酸吸收塔的所有级的数目相比距离最上部的级的10至30％的至少一个点处。
所述提取溶剂可以是沸点为10至120℃的疏水溶剂。
通过提取工序得到提余液可以包括30-60重量％的(甲基)丙烯酸，30-60重量％的提取溶剂，3-10重量％的水，和余量的有机副产物。
此外，通过提取工序得到的提余液可以15重量％以下的含量包括(甲基)丙烯酸。
同时，根据本发明，提供了一种用于连续回收(甲基)丙烯酸的装置，包括：
(甲基)丙烯酸吸收塔(100)，其装配有混合气体入口和水溶液出口，通过(甲基)丙烯酸的合成反应生成的包括(甲基)丙烯酸、有机副产物和蒸汽的混合气体被供给到所述混合气体入口，通过混合气体与水的接触而获得的(甲基)丙烯酸水溶液从所述水溶液出口排出；
(甲基)丙烯酸提取塔(200)，其装配有水溶液入口、提取物出口和提余液出口，所述水溶液入口通过水溶液输送线(102)与所述吸收塔(100)的水溶液出口连接，通过使引入的(甲基)丙烯酸水溶液与提取溶剂接触而获得的(甲基)丙烯酸提取溶液从所述提取物出口排出，提余液从所述提余液出口排出；和
蒸馏塔(300)，其装配有提取物入口和(甲基)丙烯酸出口，所述提取物入口通过提取物输送线(203)与所述提取塔(200)的提取物出口相连，通过蒸馏引入的提取溶液而获得的(甲基)丙烯酸从所述(甲基)丙烯酸出口排出，
其中，所述提取塔(200)的提余液出口通过提余液输送线(201)连接至对应于距离吸收塔(100)的最上部10至30％的至少一个点处，并且
使所述装置运行以使得所述提取溶剂与被供给至提取塔(200)的(甲基)丙烯酸水溶液的重量比大于0.3且小于1.0。
根据本发明，所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)可以是填充塔型吸收塔，并且，所述提取塔(200)的提余液出口可以通过提余液输送线(201)连接至对应于与吸收塔(100)的整个填充高度相比距离最上部10至30％的至少一个点处。
此外，根据本发明，所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)可以是多级盘式吸收塔，并且，所述提取塔(200)的提余液出口可以通过提余液输送线(201)连接至与对应于吸收塔(100)的所有级的数目相比距离最上部的级的10至30％的至少一个点处。
【有益效果】
根据本发明的连续回收(甲基)丙烯酸的方法可以显着降低所用提取溶剂的量以及整个工艺过程中的能源消耗，并在回收过程中使(甲基)丙烯酸的聚合最小化，从而能够稳定回收(甲基)丙烯酸并使连续工艺的运行稳定。
附图说明
图1示意性地示出了根据本发明的一个实施方式的用于连续回收(甲基)丙烯酸的方法和装置。
<附图标记>
1：含有(甲基)丙烯酸的混合气体
100：(甲基)丙烯酸吸收塔
102：(甲基)丙烯酸水溶液输送线
150：乙酸吸收塔
200：(甲基)丙烯酸提取塔
201：提余液输送线
203：提取物输送线
300：蒸馏塔
350：相分离罐
400：重质分离塔
CAA：粗(甲基)丙烯酸
HPAA：高纯(甲基)丙烯酸
具体实施方式
在下文中，将对根据本发明的实施方式的用于连续回收(甲基)丙烯酸的方法及回收装置进行说明。
首先，这里使用的技术术语仅涉及具体的实施方式，并且不旨在限制本发明。此外，本文所用的单数形式包括复数形式，除非他们有明确相反的含义。另外，本文中所用的“包括”的含义体现特定性质、区域、整数、步骤、操作、元件或构件，它不排除另外其它特定性质、区域、整数、步骤、操作、元件或构件。
除非另外描述，本文所使用的术语定义如下。
术语“(甲基)丙烯酸”一般是指丙烯酸、甲基丙烯酸或它们的混合物。
术语“含有(甲基)丙烯酸的混合气体”一般指的是当通过气相氧化制备(甲基)丙烯酸时可生成的混合气体。作为一个非限制性的实例，可在催化剂的存在下通过选自丙烷、丙烯、丁烷、异丁烯、叔丁烯和(甲基)丙烯醛(“原料化合物”)中的至少一种化合物的气相氧化来得到含有(甲基)丙烯酸的混合气体，其中，含有(甲基)丙烯酸的混合气体可以包括(甲基)丙烯酸、未反应原料化合物、(甲基)丙烯醛、惰性气体、一氧化碳、二氧化碳、水蒸汽和多种有机副产物(乙酸，轻馏分，重质等)，等等。
本文中，术语“轻馏分”或“重质”通常指的是在制备和回收目标(甲基)丙烯酸的过程可产生的一种副产物，并具有比(甲基)丙烯酸低或高的分子量。另外，由有机副产物形成的水难溶的漂浮材料被称为“浮渣”。
术语“(甲基)丙烯酸水溶液”是指含有(甲基)丙烯酸的水溶液，例如，它可以通过使含有(甲基)丙烯酸的混合气体与包括水的吸收溶剂接触而得到。
术语“进料”是指含有要被提取的溶质的液体混合物，并且它是可溶于提取溶剂中的溶质和不溶于提取溶剂的惰性物质的混合物。这里，如果将提取溶剂添加到进料中，则溶质从进料中通过传质溶解在提取溶剂中。由此，溶解了显著量的溶质的提取溶剂形成了提取溶液，而被提取走了显著量的溶质的进料则形成提余液。
同时，在采用搅拌塔(例如卡尔型塔和赛贝尔型塔)的液-液提取中，相对轻的相被供给到提取塔的下段，而相对重的相被供给到所述提取塔的上段。此外，通过供给到提取塔的材料的接触进行提取，以得到新组合物的轻相和重相。
通过提取塔的上部出口获得通过提取工序得到的新组合物的轻相，而新组合物的重相通过提取塔的下部出口得到。
在一般情况下，在将通过提取工序得到的新组合物的重相排放到提取塔的下部出口之前，使其在提取塔的下部保持静止，并且将其中的一部分排出到提取塔的下部出口。这里，重相在其中保持静止的提取塔的区域称为“下部静止区”(或“重相静止的区域”)。
例如，在用提取溶剂提取包含在(甲基)丙烯酸水溶液中的(甲基)丙烯酸的过程中，将在相对重的相中的(甲基)丙烯酸水溶液供给到提取塔的上段，而将在相对轻的相中的提取溶剂供给到提取塔的下段。此外，通过它们的接触进行提取，并得到溶解了显著量的(甲基)丙烯酸的提取溶液和被提取走了显著量的(甲基)丙烯酸的提余液。这里，通过提取塔的上部出口获得在相对轻的相中的提取溶液，而通过提取塔的下部出口获得在相对重的相中的提余液。
下面，参照附图，将详细解释本发明特定的实施方式，从而使本领域中的普通人员的可以容易地对其进行实践。然而，本发明可以实施为各种形式，而不限于这些实施例。
同时，在对连续回收(甲基)丙烯酸的方法的研究，可以确认，之前公开的通过共沸蒸馏回收(甲基)丙烯酸的方法在蒸馏过程中消耗了大量的能量，并且由于在蒸馏过程中因(甲基)丙烯酸的聚合的聚合物的生成而降低了工艺稳定性。
因此，作为连续研究的结果，本发明人证实，如果如图1所示，在(甲基)丙烯酸吸收工序和蒸馏工序之间引入(甲基)丙烯酸的提取工序，则可显著降低蒸馏工序的运行负荷。此外，可以确认，如果将提取工序的提余液供给到(甲基)丙烯酸吸收塔的特定点处，并同时控制提取过程中提取溶剂与(甲基)丙烯酸水溶液的重量比，则可显著降低参比(甲基)丙烯酸的回收速率的能量消耗，并能够使连续工艺的运行更稳定。
I.连续回收(甲基)丙烯酸的方法
根据本发明的一个实施方式，提供了一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法，包括：
吸收工序，其中，使通过(甲基)丙烯酸的合成反应生成的包括(甲基)丙烯酸、有机副产物和蒸汽的混合气体与水接触，以获得(甲基)丙烯酸水溶液；
提取工序，其中，在提取塔中使通过所述吸收工序获得的(甲基)丙烯酸水溶液与提取溶剂接触，以获得(甲基)丙烯酸提取溶液和提余液；和
蒸馏工序，其中，对通过所述提取工序得到的包括(甲基)丙烯酸提取溶液的进料进行蒸馏，以获得(甲基)丙烯酸，
其中，将通过提取工序得到的提余液供给到对应于距离(甲基)丙烯酸吸收塔的最上部10至30％的至少一个点处，并且
所述提取溶剂与供给到提取塔的(甲基)丙烯酸水溶液的重量比大于0.3且小于1.0。
下面，参考图1，将对可包括在本发明的实施方式中的每个步骤进行说明。
(吸收工序)
吸收工序是用于获得(甲基)丙烯酸水溶液的工艺，并且它可以通过使通过(甲基)丙烯酸的合成反应得到的含有(甲基)丙烯酸的混合气体与包括水的吸收溶剂接触来进行。
作为一个非限制性的实例，(甲基)丙烯酸的合成反应可在气相催化剂存在下通过选自丙烷、丙烯、丁烷、异丁烯和(甲基)丙烯醛中的至少一种化合物的氧化反应来进行。此处，气相氧化反应可以使用一个常规结构的气相氧化反应器并在常规的反应条件下进行。作为用于气相氧化反应的催化剂，可以使用普通的催化剂，并且例如，可以使用在韩国注册专利第0349602号和第037818号中提出的催化剂。在由气相氧化反应生成的含有(甲基)丙烯酸的混合气体中，除了期望的产物(甲基)丙烯酸之外，也可能包括未反应的原料化合物、中间体(甲基)丙烯醛、惰性气体、二氧化碳、蒸汽以及各种有机副产物(乙酸、轻馏分、重质等)。
进一步地，参考图1，可通过向(甲基)丙烯酸吸收塔(100)供给含有(甲基)丙烯酸的混合气体(1)以使其与包括水的吸收溶剂接触来获得(甲基)丙烯酸水溶液。
这里，(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的种类可考虑混合气体(1)与吸收溶剂的接触效率等来确定。作为非限制性的实例，(甲基)丙烯酸吸收塔(100)可以是填充塔式塔或多级盘式塔。在填充塔内，可以应用如拉西环、鲍尔环、鞍形填充物、纱网、结构填料等的填充物。
另外，考虑到吸收工序的效率，该混合气体(1)可以供给到吸收塔(100)的下部，并且将包括水的溶剂供给到吸收塔(100)的上部。
吸收溶剂可包括水，如自来水、去离子水等，并且其可以包括从其他工艺引入的再生工艺用水(例如，循环来自提取工序和/或蒸馏工序的水相)。另外，在吸收溶剂中，可包括从其他步骤引入的痕量有机副产物(例如，乙酸)。但是，考虑到(甲基)丙烯酸的吸收效率，优选的是在供给到吸收塔(100)的吸收溶剂中(特别是，在再生工艺用水中)以15重量％以下的含量包含有机副产物。
此外，根据本发明的实施方式，在如下描述的(甲基)丙烯酸提取塔(200)中获得的提余液可以循环到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中并用作吸收溶剂。具体地，就改善处理效率方面是更有利的是，将提余液供给到对应于距离吸收塔(100)的最上部的10至30％的至少一个点处，将在下文关于(甲基)丙烯酸提取塔(200)详细解释。
此外，考虑到凝结条件和根据饱和水蒸汽压力的水分含量等方面，(甲基)丙烯酸吸收塔(100)可以1至1.5巴或1至1.3巴的内部压力，和50至100℃或50至80℃的内部温度下运行。
同时，在吸收工序中，(甲基)丙烯酸水溶液被排到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的下部，脱除(甲基)丙烯酸的未冷凝气体被排到其上部。这里，就总工艺的效率而言有利的是，在(甲基)丙烯酸水溶液中包含40重量％以上，或40至90重量％，或50至90重量％的(甲基)丙烯酸。
如图1所示，通过水溶液输送线(102)可将得到的(甲基)丙烯酸水溶液供给到(甲基)丙烯酸提取塔(200)。如图1中所示，如果在(甲基)丙烯酸吸收工序和蒸馏工序之间引入提取工序，则可在提取工序中去除包含在(甲基)丙烯酸水溶液中的大部分吸收溶剂，从而降低了蒸馏工序的处理负荷并减少能源消耗。
同时，可将排出到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上部的至少一部分未凝结的气体供给到回收包含在未凝结气体中的有机副产物(特别是乙酸)的工序，剩余部分可被输送到废气焚烧炉并丢弃。即，根据本发明的一个实施方式，可进行使未凝结气体与吸收溶剂接触的工序以回收包含在未凝结气体中的乙酸。
使未凝结气体与吸收溶剂接触的工序可在乙酸吸收塔(150)中进行。作为非限制性实例，可将用于吸收乙酸的吸收溶剂(工艺用水)供给至乙酸吸收塔(150)的上部并可将含乙酸的水溶液排出到乙酸吸收塔(150)的下部。另外，可将含乙酸的水溶液供给到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上部并用作吸收溶剂。此外，脱除乙酸的未凝结气体可再循环至(甲基)丙烯酸的合成步骤并再利用。
这里，为了有效吸收乙酸，乙酸吸收塔(150)可以在1至1.5巴或1至1.3巴的内部压力以及在50至100℃或50至80℃的内部温度下运行。此外，乙酸吸收塔(150)的具体运行条件可以按照韩国早期专利公开No.2009-0041355的公开内容进行。
(提取工序)
同时，进行提取工序，其中，使(甲基)丙烯酸水溶液与提取溶剂在提取塔中接触以得到(甲基)丙烯酸提取溶液和提余液。此处，(甲基)丙烯酸水溶液可通过上述吸收工序制备。
提取工序可以在(甲基)丙烯酸提取塔(200)中进行。被供给至提取塔(200)的(甲基)丙烯酸水溶液与提取溶剂接触，并分别作为溶解了显著量的(甲基)丙烯酸的提取溶液和被提取走了显著量的(甲基)丙烯酸的提余液被排出。
这里，提取溶液(其为相对轻的相)是通过提取塔(200)的上部出口得到的，而提余液(其为相对重的相)是通过提取塔的下部出口得到的。在从提取塔(200)中排出提余液之前，一定量的提余液在提取塔的下部的静止区保持静止，其一部分被排出到提取塔的下部出口。
这样，通过在提取塔(200)中使(甲基)丙烯酸水溶液与提取溶剂接触(即，与蒸馏相比提取的能耗小)，可以去除包含在(甲基)丙烯酸水溶液中的大部分的水。由此，可降低随后的蒸馏工序的处理负荷，从而提高了整个工艺的能效。此外，通过降低所述蒸馏工序的处理负荷，可以使在蒸馏期间产生的(甲基)丙烯酸的聚合最小化，以确保(甲基)丙烯酸的回收效率进一步提高。
同时，将在提取工序中得到的提余液循环到上述的吸收工序作为吸收溶剂。特别是，根据本发明的实施方式，提余液可以被供给到对应于距离(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的最上部10到30％，或10至25％，或15至30％，或10至20％，或15至25％中的至少一个点处，而不是(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的最上部。另外同时，提取溶剂与供给到提取塔(200)的(甲基)丙烯酸水溶液(即进料)的重量比(S/F)可被控制为大于0.3且小于1.0，或者大于0.3且为0.8以下，或者为0.5以上且小于1.0，或者为0.5以上且为0.8以下。
这样，通过将通过提取工序得到的提余液循环到吸收塔(100)的特定点并同时控制提取溶剂的重量比(S/F)，可以显著地降低使用的提取溶剂的量和工艺能量消耗。即，通过上述工艺条件下，上述实施方式的回收方法甚至可以用更少量的提取溶剂和较低的能量消耗使在吸收工序和提取工序中的(甲基)丙烯酸的损失最小化。此外，在随后的蒸馏工序中可以增加溶剂的回流，从而进一步提高(甲基)丙烯酸的回收效率。
在提取工序中，如果提取溶剂与进料的重量比(S/F)为0.3以下，则在提取工序中的吸收溶剂的去除效率可能会降低，并且长时间运行是不可能的，因此引入提取工序的效果变得微不足道。此外，如果提取溶剂与进料的重量比(S/F)在1.0以上，则降低能耗的效果可能变得微不足道。具体地，随着重量比(S/F)提高，尽管提取效率可以提高，但在随后的蒸馏工序中(甲基)丙烯酸的损失可能增加，并且用于防止这种状况的溶剂回流也会变得过高，这是不可取的。
同时，将提余液供给到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的点可以根据吸收塔(100)的种类，考虑实现大量吸收的部位来确定。例如，如果吸收工序是在填充塔型的(甲基)丙烯酸吸收塔中进行的，则可将通过提取工序得到的提余液供给到对应于与(甲基)丙烯酸吸收塔的总填料高度相比距离最上部10到30％的至少一个点处。此外，如果吸收工序是在多级塔盘型(甲基)丙烯酸吸收塔中进行的，则可将通过提取工序得到的提余液供给到对应于与(甲基)丙烯酸吸收塔的总级数相比距离最上部的级10到30％的至少一个点处。
这里，如果提余液被供给到距离吸收塔(100)的最上部超过30％的点处，则吸收效率可能降低，并且在提取工序中通过提余液的(甲基)丙烯酸的损失会增加，因此降低了总的工艺效率。此外，如果提余液被供给到距离吸收塔(100)的最上部小于10％的点处，尽管吸收效率可以提高，但在吸收塔(100)中不能充分回收包含在提余液中的有机副产物。
同时，优选供给至提取塔(200)的提取溶剂可具有对(甲基)丙烯酸的溶解性和疏水性。此外，考虑到溶剂的种类和在随后的蒸馏工序中所要求的性质，优选提取溶剂可以具有比(甲基)丙烯酸更低的沸点。例如，提取溶剂可以是沸点为120℃以下，或者10至120℃，或者50至120℃的疏水性溶剂。
具体地，提取溶剂可以是选自苯、甲苯、二甲苯、正庚烷、环庚烷，环庚烯、1-庚烯、乙基苯、甲基环己烷、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、丙烯酸异丁酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、甲基异丁基酮、2-甲基-1-庚烯、6-甲基-1-庚烯、4-甲基-1-庚烯、2-乙基-1-己烯、乙基环戊烷、2-甲基-1-己烯、2,3-二甲基戊烷、5-甲基-1-己烯和异丙基-丁基-醚中的至少一种。
根据本发明的一个实施方式，为确保提取效率，有利的是，供给至提取塔(200)的(甲基)丙烯酸水溶液的温度可以为10至70℃。
作为提取塔(200)，可以使用液-液接触型的常规提取塔而没有特别的限制。作为非限制性的实例，提取塔(200)可以是卡尔型往复板塔、转盘式接触器、赛贝尔塔、屈尼塔、喷雾提取塔、填充提取塔、脉冲填料塔等等。
通过提取工序，(甲基)丙烯酸提取溶液被排出到提取塔(200)的上部，并且排出的提取溶液通过输送线(203)被供给到蒸馏塔(300)。此外，提余液被排出到提取塔(200)的下部，并且排出的提余液通过输送管线(201)被循环到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的特定点处。
这里，在提取溶液中，除了所需的化合物(甲基)丙烯酸之外，还可包括提取溶剂、水和有机副产物。根据一个实施方式，在进行稳定运行的稳定状态下，在提取溶液中可包括30至60重量％的(甲基)丙烯酸、30至60重量％的提取溶剂、3至10重量％的水和余量的有机副产物。即，包含在(甲基)丙烯酸水溶液中的大部分的水(例如，包含在水溶液中的90重量％以上的水)可以通过提取工序作为提余液回收。
由于大部分的水从提取塔(200)中被回收，因此蒸馏塔(300)的蒸馏负荷可减少至低能量消耗。另外，由于蒸馏条件可以放宽，在蒸馏工序中可以使(甲基)丙烯酸的聚合最小化，从而确保了运行的稳定性并提高了(甲基)丙烯酸的回收效率。
从提取塔(200)中排出的提余液可以主要由水组成，但可包括未提取的(甲基)丙烯酸。然而，根据本发明的一个实施方式，在提余液中可包括15重量％以下，或3至15重量％的(甲基)丙烯酸，从而使(甲基)丙烯酸在吸收工序和提取工序中的损失最小化。
(蒸馏工序)
进行对包括(甲基)丙烯酸提取溶液的进料进行蒸馏的蒸馏工序以获得(甲基)丙烯酸。
根据本发明的一个实施方式，所述进料可以是由上述提取工序供给的(甲基)丙烯酸提取溶液。在这种情况下，如图1所示，该进料通过(甲基)丙烯酸提取溶液输送线(203)被送入蒸馏塔(300)。
如上所述，根据先前回收(甲基)丙烯酸的方法，在(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中得到的(甲基)丙烯酸水溶液被供给到蒸馏塔(300)中并且进行蒸馏。
与此相反，根据本发明的一个实施方式的回收方法，所述(甲基)丙烯酸水溶液被供给到(甲基)丙烯酸提取塔(200)并得以提取，然后在蒸馏塔(300)中蒸馏具有尽可能低的水含量的提取溶液。因此，在蒸馏工序中的处理负荷可降低。另外，在蒸馏塔(300)中的提取溶液的导入部分周围的温度可以保持较低，从而在蒸馏过程期间使(甲基)丙烯酸的聚合最小化，并且能够使连续工艺的运行更稳定。此外，在蒸馏工序中的能源消耗可以显着降低，从而进一步提高了整个工艺的能效。
这里，为了有效地蒸馏，有利的是供给进料的进料点可以是在蒸馏塔(300)的中部，并且优选地，它可以是对应于距离蒸馏塔(300)的最上级的总级数的40至60％的任一点处。
当供给到蒸馏塔(300)的进料接触引入到蒸馏塔(300)上部的共沸溶剂，并被加热到最佳温度时，则实现了经蒸发和冷凝的蒸馏。
这里，为了有效地从剩余组分(例如，水，乙酸，提取溶剂，等等)分离包括在进料中的(甲基)丙烯酸，优选通过共沸蒸馏进行蒸馏。
用于共沸蒸馏的溶剂优选可以与水和乙酸可形成共沸物并且不与(甲基)丙烯酸形成共沸物的疏水共沸溶剂。此外，该疏水共沸溶剂优选具有比(甲基)丙烯酸低的沸点(例如，120℃以下，或10至120℃，或50至120℃的沸点)。
具体地说，所述疏水共沸溶剂可以是选自苯、甲苯、二甲苯、正庚烷、环庚烷、环庚烯、1-庚烯、乙基苯、甲基环己烷、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、丙烯酸异丁酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、甲基异丁基酮、2-甲基-1-庚烯、6-甲基-1-庚烯、4-甲基-1-庚烯、2-乙基-1-己烯、乙基环戊烷、2-甲基-1-己烯、2,3-二甲基戊烷、5-甲基-1-己烯和异丙基-丁基-醚中的至少一种。
另外，考虑到根据连续工艺的生产效率，优选的是，所述疏水共沸溶剂与提取工序的提取溶剂相同。这样，如果在提取工序与蒸馏工序中使用同一种溶剂，则在蒸馏塔(300)中蒸馏并通过相分离罐(350)回收的溶剂中的至少一部分可被供给至(甲基)丙烯酸提取塔(200)并作为提取溶剂再循环。
通过蒸馏工序，在进料中，除了(甲基)丙烯酸之外的组分与共沸溶剂一起被排出到蒸馏塔(300)的上部，而(甲基)丙烯酸被排出到蒸馏塔(300)的下部。
该蒸馏塔(300)的上部排出的溶液可以被输送到相分离罐(350)并在预定处理之后重复使用。相分离罐(350)是用于通过重力或离心力等分离不混溶液体的装置，其中相对轻的液体(例如，有机相)可以从相分离罐(350)的上部回收，相对重的液体(例如，水相)可以从相分离罐(350)的下部回收。
例如，蒸馏塔(300)的上部排出的溶液可以在相分离罐(350)中被分离成包括共沸溶剂的有机相和包括水的水相。可以将分离的有机相供给到蒸馏塔(300)的上部并用作共沸溶剂，并且如果需要，至少有机相的一部分可以被供给到提取塔(200)并用作提取溶剂。此外，在相分离罐(350)中分离的水相的至少一部分可被供给至(甲基)丙烯酸吸收塔(100)并用作吸收溶剂，其一部分可以被作为废水处理。
在水相中，可以部分地包括乙酸，并且包括在水相中的乙酸的浓度可根据共沸溶剂的种类和回流比等变化。作为非限制性实例，包含在水相中的乙酸的浓度可以是1至50重量％，或2至40重量％，或3至30重量％。
同时，当(甲基)丙烯酸水溶液通过(甲基)丙烯酸吸收塔(100)，提取塔(200)，蒸馏塔(300)等时，包含在水溶液中的(甲基)丙烯酸的至少一部分可以形成二聚体或低聚物。为了(甲基)丙烯酸的这种聚合最小化，可以向蒸馏塔(300)中添加常规的聚合抑制剂。
另外，在蒸馏塔(300)的下部排出的溶液中，除了(甲基)丙烯酸之外，还可以包含如(甲基)丙烯酸的聚合物、聚合抑制剂等重质。因此，如果必要，可进一步进行向重质分离塔(400)供给蒸馏塔(300)的下部排出的溶液并分离包含在下部排出的溶液中的重质的步骤。此外，通过所述步骤回收的粗(甲基)丙烯酸(CAA)可以通过另外的结晶工序并获得高纯度的(甲基)丙烯酸(HPAA)。在此，重质分离工序和结晶工序等可在常规条件下进行，并且工艺条件没有特别的限制。
同时，在连续回收(甲基)丙烯酸的方法中，可以有机地并连续地进行上述的各步骤。另外，除了上述步骤之外，可进一步包括能够在每个步骤之前或之后或同时常规进行的工序。
在根据本发明的实施方式的连续回收(甲基)丙烯酸的方法中，可以有机地且连续地进行上述步骤。另外，除了上述步骤之外，可进一步进行能够在每个步骤之前或之后常规进行的工序。例如，在供给至(甲基)丙烯酸提取塔(200)之前，可额外地进行将在(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中得到的(甲基)丙烯酸水溶液供给至单独的汽提塔的工序，以去除轻馏分(丙烯醛，丙醛，乙醛，甲醛，乙酸异丙酯，等等)。
II用于连续回收(甲基)丙烯酸的装置
根据本发明的另一实施方式，如图1所示，提供一种用于连续回收(甲基)丙烯酸的装置，包括：
(甲基)丙烯酸吸收塔(100)，其装配有混合气体入口和水溶液出口，通过(甲基)丙烯酸的合成反应生成的包括(甲基)丙烯酸、有机副产物和蒸汽的混合气体被供给到所述混合气体入口，通过混合气体与水的接触而获得的(甲基)丙烯酸水溶液从所述水溶液出口排出；
(甲基)丙烯酸提取塔(200)，其装配有水溶液入口、提取物出口和提余液出口，所述水溶液入口通过水溶液输送线(102)与所述吸收塔(100)的水溶液出口连接，通过引入的(甲基)丙烯酸水溶液与提取溶剂的接触而获得的(甲基)丙烯酸提取溶液从所述提取物出口排出，提余液从所述提余液出口排出；和
蒸馏塔(300)，其装配有提取物入口和(甲基)丙烯酸出口，所述提取物入口通过提取物输送线(203)与所述提取塔(200)的提取物出口相连，通过蒸馏引入的提取溶液而获得的(甲基)丙烯酸从所述(甲基)丙烯酸出口排出，
其中，所述提取塔(200)的提余液出口通过提余液输送线(201)连接至对应于距离吸收塔(100)的最上部10至30％的至少一个点处，并且
使所述装置运行以使得所述提取溶剂与被供给至提取塔(200)的(甲基)丙烯酸水溶液的重量比大于0.3且小于1.0。
具体地说，在上述实施方式的装置中，(甲基)丙烯酸吸收塔(100)通过(甲基)丙烯酸水溶液输送线(102)与所述(甲基)丙烯酸提取塔(200)连接。此外，(甲基)丙烯酸提取塔(200)通过(甲基)丙烯酸提取物输送线(203)与所述蒸馏塔(300)连接。
特别是，上述实施方式的装置包括连接的提余液输送线(201)，使得在所述(甲基)丙烯酸提取塔(200)中得到的提余液被供给到对应于距离(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的最上部10至30％的至少一个点处。
可以考虑混合气体(1)与吸收溶剂的接触效率来确定(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的种类。作为非限制性的实例，(甲基)丙烯酸吸收塔(100)可以是填充塔式吸收塔，多级塔盘型吸收塔，等等。在填充塔式吸收塔内部，可以应用如拉西环、鲍尔环、鞍形填充物、纱网、结构填料等的填充物。
这里，在(甲基)丙烯酸吸收塔(100)是填充塔式吸收塔的情况下，提取塔(200)的提余液出口通过提余液输送线(201)被连接到对应于与吸收塔(100)的总填充高度相比距离最上部10到30％的至少一个点处。
此外，在(甲基)丙烯酸吸收塔(100)是多级塔盘型吸收塔的情况下，提取塔(200)的提余液出口通过提余液输送线(201)被连接到对应于与吸收塔(100)的总级数相比距离最上面的级10到30％的至少一个点处。
作为(甲基)丙烯酸提取塔(200)，可以使用液-液接触型的常规提取塔而没有特别的限制。作为非限制性的实例，提取塔可以是卡尔型往复板塔、转盘式接触器、赛贝尔塔、屈尼塔、喷雾提取塔、填充提取塔、脉冲填料塔，等等。
此外，在蒸馏塔(300)可以是内部包括填充物的填充塔或多级塔，优选筛板塔或双流塔板塔，等等。
另外，乙酸吸收塔(150)、(甲基)丙烯酸水溶液输送线(102)、提取物输送线(203)、相分离罐(350)、重质分离塔(400)等可具有本发明所属技术领域中常用的构造。
在下文中，示出优选的实施例以帮助理解本发明。然而，这些实施例仅用于说明本发明，而本发明的范围并不限于此。
实施例1
使用具有图1所示结构的装置和Aspen Plus的流程模拟器(Aspen Technology,Inc.)按照如下方式进行连续地回收丙烯酸的方法。
(吸收工序)
制备通过丙烯氧化得到的混合气体。混合气体的组成为大约16.6重量％的丙烯酸，约0.3重量％的丙烯醛，约0.5重量％的乙酸，约0.3重量％的未反应的丙烯，约2.6重量％的一氧化碳和二氧化碳，约10.1重量％的水蒸汽，约69.1重量％的氮气和氧气，以及约0.3重量％的重质。
丙烯酸吸收塔(100)是总的理论级数为10的盘式塔，并将内部温度控制在50至100℃。在约160℃的温度，约1.3巴的压力和大约62860kg/h的质量流量下将混合气体供给到吸收塔(100)的最下级。此外，将作为丙烯酸的吸收溶剂的工艺用水送入到从吸收塔(100)的最上级开始的第2级(在总的10级之中的第2级)。
另外，从吸收塔(100)的下部，以约15814kg/h的质量流量获得了丙烯酸水溶液(组分：约66.1重量％的丙烯酸，约4.2重量％的乙酸，约28.4重量％的水，约1.3重量％的其它)。将该丙烯酸水溶液通过输送线(102)供给到丙烯酸提取塔(200)。
(提取工序)
丙烯酸提取塔(200)是理论总级数为5的盘式塔，并且丙烯酸水溶液被引入到最上级。
此外，使用在蒸馏塔(300)的上部排出的溶液中的作为有机层获得的包含甲苯的一部分回流作为提取塔(200)的提取溶剂。在此，将提取溶剂与丙烯酸水溶液的重量比(S/F)控制在约0.7。
在进行稳定运行之后，在稳定状态下，从提取塔(200)的上部得到提取溶液，而从提取塔(200)的下部得到提余液。在提取塔(200)的稳态运行下各流的质量流量和浓度示于下表1中。
【表1】
如表1所示，可以确认，包含在提余液中的丙烯酸的含量为约5.9重量％，而包含在提取溶液中的甲苯的含量为约47.3重量％。另外，在提取塔(200)中的水去除率测量为约71.8％。
通过输送线(203)将提取溶液供给到蒸馏塔(300)。此外，将提余液供给至从吸收塔(100)的最上级起的第2级(在总的10级中的第2级)，并再次用作吸收溶剂。此处，被排出至吸收塔(100)的上部并损失的丙烯酸的量为135.9kg/h。
(蒸馏工序)
蒸馏塔(300)是理论总级数为20的盘式塔，并且运行压力维持在约110托。以约23227kg/h的质量流量将提取溶液引入到从蒸馏塔(300)的最上级起的第9级。而且，在相分离槽(350)中分离出的甲苯回流的一部分被引入到蒸馏塔(300)的最上级，蒸馏塔(300)的第1级。另外，包含在提取溶液中的甲苯、水和乙酸从蒸馏塔(300)上部的级排出，而丙烯酸从下部的级排出。
这里，将供给至蒸馏塔(300)的甲苯回流控制在约16578kg/h，从而使被供给到蒸馏塔的总的甲苯流与仅进行吸收-蒸馏工序而没有进行提取工序的情况相同(即，使得供给至蒸馏塔的甲苯的总量可以是相同的)。
另外，在相分离罐(350)中，包含在有机层中的丙烯酸的浓度被证实为约0.9重量％，而包含在水层中的丙烯酸的浓度证实为约0.8重量％。
在蒸馏塔(300)中消耗的能量为约3.8Gcal/h。作为参考，在只进行吸收-蒸馏工序而没有提取工序的情况下，在蒸馏工序中消耗的能量是约5.8Gcal/h。比较而言，根据实施例1，在蒸馏塔(300)中的能量减少率为约34.5％。
通过上述连续的工艺，在供给至吸收塔(100)的约10723kg/h的丙烯酸中，从蒸馏塔(300)的下部回收大约10116kg/h的丙烯酸，并且丙烯酸的一次处理(one pass)回收率约为94.3％。在此，所述的“一次处理回收率”是指当在各单元工艺中产生的丙烯酸损失未回收时的回收率。
实施例2
通过与实施例1相同的方法进行吸收工序和提取工序。
然而，在蒸馏工序中，在供给至蒸馏塔(300)的甲苯回流中，将甲苯的含量控制为大于实施例1中情况，并且甲苯回流显示为约25000kg/h。
另外，在相分离罐(350)中，包含在有机层中的丙烯酸的浓度被证实为约0.6重量％，而包含在水层中的丙烯酸的浓度被证实为约0.6重量％。
在蒸馏塔(300)中消耗的能量为约4.7Gcal/h，这表明与不含提取工序的方法相比能量降低率为约19.0％。
通过上述连续的工艺，在供给至吸收塔(100)的约10723kg/h的丙烯酸中，从蒸馏塔(300)的下部回收大约10167kg/h的丙烯酸，并且丙烯酸的一次处理回收率显示为约94.8％。
实施例3
通过与实施例1相同的方法进行吸收工序和提取工序。
然而，在蒸馏工序中，在供给至蒸馏塔(300)的甲苯回流中，将甲苯的含量控制为小于实施例1中的情况，并且甲苯回流显示为约10000kg/h。
另外，在相分离罐(350)中，包含在有机层中的丙烯酸的浓度被证实为约1.0重量％，而包含在水层中的丙烯酸的浓度被证实为约1.0重量％。
此外，在蒸馏塔(300)中消耗的能量为约3.1Gcal/h，这表明与不含提取工序的方法相比能量降低率为约46.6％。
通过上述连续的工艺，在供给至吸收塔(100)的约10723kg/h的丙烯酸中，从蒸馏塔(300)的下部回收大约10098kg/h的丙烯酸，并且丙烯酸的一次处理回收率显示为约94.2％。
比较例1
通过与实施例1相同的方法进行吸收工序。
然而，在蒸馏工序中，提取溶剂与丙烯酸水溶液的重量比(S/F)控制为约0.3。在提取塔(200)的稳态运行下各流的质量流量和浓度示于下表2中。
【表2】
在比较例1的情况下，在提取塔(200)中的水去除效率(约58.0％的去除率)相比实施例1(约71.8％的去除率)下降，因此长时间运行是不可能的。另外，在比较例1的情况下，在提余液中包含的丙烯酸的含量高达约10.4重量％，因此显示出与实施例1相比较大的丙烯酸损失。
比较例2
(吸收工序)
除了将工艺用水的丙烯酸吸收溶剂和从提取工序得到的提余液供给到吸收塔(100)的最上级之外，吸收工序通过与实施例1相同的方法进行。
(提取工序)
除了将提取溶剂与丙烯酸水溶液的重量比(S/F)控制为约2之外，通过与实施例1相同的方法进行提取工序。在提取塔(200)的稳态运行下各流的质量流量和浓度示于下述表3中。
【表3】
在比较例2的情况下，在提取塔(200)中的水去除效率(约88.5％的去除率)优于实施例1，在提余液中包含的丙烯酸的含量低至约1.6重量％，因此显示出与实施例1相比较小的丙烯酸损失。
提取溶液通过输送线(203)供给到蒸馏塔(300)。此外，提余液以3000kg/h的质量流量供给至吸收塔(100)的最上级并再利用为吸收溶剂。此处，被排到吸收塔(100)的上部和损失的丙烯酸的量显示为73.0kg/h。
(蒸馏工序)
以约43294kg/h的质量流量将提取溶液引入到与实施例1相同的从蒸馏塔(300)的最上级起的第9级。而且，在相分离槽(350)中分离出的甲苯回流的一部分被引入到蒸馏塔(300)的最上级，蒸馏塔(300)的第1级。包含在提取溶液中的甲苯、水和乙酸从蒸馏塔(300)上部的级排出，而丙烯酸从下部的级排出。
这里，将供给至蒸馏塔(300)的甲苯回流控制在约7158kg/h，从而使供给到蒸馏塔的总的甲苯流与仅进行吸收-蒸馏工序而没有提取工序的情况相同(即，使得供给至蒸馏塔的甲苯的总量可以是相同的)。
在相分离罐(350)中，包含在有机层中的丙烯酸的浓度被证实为约3.1重量％，而包含在水层中的丙烯酸的浓度证实为约3.0重量％，这高于实施例1中损失至相分离罐(350)中的丙烯酸的浓度。因而，在比较例2的情况下，为了防止损失丙烯酸，需要过量的甲苯回流。
在蒸馏塔(300)中消耗的能量为约4.7Gcal/h，从而显示出，与仅进行吸收-蒸馏工序而没有提取工序的情况相比，能量降低率为约19.0％。
通过上述连续的工艺，在供给至吸收塔(100)的约10723kg/h的丙烯酸中，从蒸馏塔(300)的下部回收大约9263kg/h的丙烯酸，并且丙烯酸的一次处理回收率约为86.4％。
总之，在比较例2的情况下，尽管提取效率优于实施例1，但是在蒸馏塔中丙烯酸损失增加。由此，需要过量的甲苯回流用于防止丙烯酸损失，并且在蒸馏工序中的能量消耗显示是高的。此外，在比较例1的情况下，相比能量消耗丙烯酸的回收率显示为与实施例1相比较低。
比较例3
除了将工艺用水的丙烯酸吸收溶剂和从提取工序得到的提余液供给到吸收塔(100)的最上级之外，吸收工序通过与实施例1相同的方法进行。通过与实施例1相同的方法进行提取工序和蒸馏工序。
在提取工序中供给至吸收塔(100)的提余液以3000kg/h的质量流量供给至吸收塔(100)的最上级并再利用为吸收溶剂。
此处，被排出到吸收塔(100)的上部并损失的丙烯酸的量为151.0kg/h。甚至与比较例1相比，这种丙烯酸损失为约10％的增长。
比较例4
通过与实施例1相同的方法进行吸收工序(提取工序的提余液被供给至吸收塔的第2级)。
(提取工序)
除了将提取溶剂与丙烯酸水溶液的重量比(S/F)控制为约1之外，通过与实施例1相同的方法进行提取工序。在提取塔(200)的稳态运行下各流的质量流量和浓度示于下述表4中。
【表4】
在比较例4的情况下，在提取塔(200)中的水去除效率(约77.4％的去除率)优于实施例1(约71.8％的去除率)，并且在提余液中包含的丙烯酸的含量显示为低于实施例1的。
提取溶液通过输送线(203)被供给到蒸馏塔(300)。此外，提余液以3000kg/h的质量流量供给至吸收塔(100)的第2级并再利用为吸收溶剂。此处，被排到吸收塔(100)的上部并损失的丙烯酸的量为95.5kg/h。
(蒸馏工序)
以约27848kg/h的质量流量将提取溶液引入到与实施例1相同的从蒸馏塔(300)的最上级起的第9级。而且，在相分离槽(350)中分离出的甲苯回流的一部分被引入到蒸馏塔(300)的最上级，蒸馏塔(300)的第1级。包含在提取溶液中的甲苯、水和乙酸从蒸馏塔(300)上部的级排出，而丙烯酸从下部的级排出。
这里，将供给至蒸馏塔(300)的甲苯回流控制在约29000kg/h，从而使回流比与实施例2相同(回流比约1.9)。
在相分离罐(350)中，包含在有机层中的丙烯酸的浓度被证实为约0.7重量％，而包含在水层中的丙烯酸的浓度证实为约0.7重量％，这稍稍高于实施例2中损失至相分离罐(350)中的丙烯酸的浓度。
在蒸馏塔(300)中消耗的能量为约5.3Gcal/h，从而显示出，与仅进行吸收-蒸馏工序而没有提取工序的情况相比，能量降低率为约8.6％。
通过上述连续的工艺，在供给至吸收塔(100)的约10723kg/h的丙烯酸中，从蒸馏塔(300)的下部回收大约10224kg/h的丙烯酸，并且丙烯酸的一次处理回收率约为95.3％。
总之，在比较例4的情况下，虽然提取效率优于实施例2，但是在蒸馏塔中丙烯酸损失增加，尽管回流比与实施例2相同。在比较例4的情况下，在蒸馏工序中的能量消耗显示高于实施例2，与没有提取工序的方法相比，比较例4显示的能量降低率为8.6％，从而证实由引入提取工序产生的效果不明显。
比较例5
除了将工艺用水的丙烯酸吸收溶剂和从提取工序得到的提余液供给到吸收塔(100)的最上级之外，通过与实施例1相同的方法进行吸收工序。通过与比较例4相同的方法进行提取工序和蒸馏工序。
在提取工序中被供给到吸收塔(100)的提余液以3000kg/h的质量流量被供给至吸收塔(100)的最上级，并再次用作吸收溶剂。此处，被排到吸收塔(100)的上部并损失的丙烯酸的量为88.8kg/h。与比较例4相比，这种丙烯酸损失为约7％的下降。
然而，类似于比较例4，在比较例5的情况下，尽管回流比与实施例2相同，但在蒸馏塔中的丙烯酸损失增加。此外，在比较例5中，在蒸馏过程中的能耗显示为高于实施例，而与没有提取工序的方法相比，比较例5显示出约8.6％的能量降低率，从而证实，由引入提取工序而产生的效果不明显。
比较例6
通过与比较例2相同的方法进行吸收工序和提取工序。
然而，为了降低在蒸馏工序中的丙烯酸损失，在供给至蒸馏塔(300)的甲苯回流中，将甲苯的含量控制为大于比较例2，并且甲苯回流显示为约15000kg/h。
由此，在相分离罐(350)中，包含在有机层中的丙烯酸的浓度为约1.9重量％，而包含在水层中的丙烯酸的浓度为约1.8重量％，这与比较例2相比较低，并且丙烯酸的一次处理回收率稍微增加至90.1％。
但是，在蒸馏塔(300)中消耗的能量为约5.5Gcal/h，与没有提取工序的方法相比，显示出约5.2％的能量降低率，从而可以确认，由引入提取工序产生的效果不明显。
比较例7
用与比较例2相同的方法进行吸收工序和提取工序。
然而，为了进一步降低在蒸馏工序中的丙烯酸的损失，在供给至蒸馏塔(300)的甲苯回流中，将甲苯的含量控制为比比较例2大，并且甲苯回流显示为约25000kg/h。
由此，在相分离罐(350)中，包含在有机层中的丙烯酸的浓度为约1.3重量％，而包含在水层中的丙烯酸的浓度为约1.2重量％，这比比较例2还低，并且丙烯酸的一次处理的回收率稍微增加至93.2％。
但是，在蒸馏塔(300)中消耗的能量为约6.5Gcal/h，从而证实，与没有提取工序的方法相比消耗了更多的能量。

Claims (9)

1.一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法，包括：
吸收工序，其中，将由(甲基)丙烯酸的合成反应生成的含有(甲基)丙烯酸、有机副产物和蒸汽的混合气与水接触，以获得(甲基)丙烯酸水溶液；
提取工序，其中，在提取塔中使通过所述吸收工序获得的(甲基)丙烯酸水溶液与提取溶剂接触，以得到(甲基)丙烯酸提取溶液和提余液，其中，所述提取溶剂是选自苯、甲苯和二甲苯中的至少一种；和
蒸馏工序，其中，对通过所述提取工序得到的包括(甲基)丙烯酸提取溶液的进料进行蒸馏，以获得(甲基)丙烯酸，
其中，将通过所述提取工序得到的提余液供给到对应于距离(甲基)丙烯酸吸收塔的最上部10至30％的至少一个点处，并且
所述提取溶剂与被供给到提取塔的(甲基)丙烯酸水溶液的重量比大于0.3且小于1.0。
2.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述吸收工序在填充塔型的(甲基)丙烯酸吸收塔中进行，并且
通过所述提取工序得到的提余液被供给到对应于与(甲基)丙烯酸吸收塔的整个填充高度相比距离最上部10至30％的至少一个点处。
3.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述吸收工序在多级盘式(甲基)丙烯酸吸收塔中进行，并且
通过所述提取工序得到的提余液被供给到对应于与(甲基)丙烯酸吸收塔的所有级的数目相比距离最上部的级10至30％的至少一个点处。
4.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，通过所述提取工序得到的提余液包括30至60重量％的(甲基)丙烯酸，30至60重量％的提取溶剂，3至10重量％的水和余量的有机副产物。
5.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，通过所述提取工序得到的提余液以15重量％以下的含量包括(甲基)丙烯酸。
6.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，(甲基)丙烯酸的合成反应是在气相催化剂存在下选自丙烷、丙烯、丁烷、异丁烯和(甲基)丙烯醛中的至少一种化合物的氧化反应。
7.一种用于连续回收(甲基)丙烯酸的装置，包括：
(甲基)丙烯酸吸收塔(100)，其装配有混合气体入口和水溶液出口，通过(甲基)丙烯酸的合成反应生成的包括(甲基)丙烯酸、有机副产物和蒸汽的混合气体被供给到所述混合气体入口，通过混合气体与水的接触而获得的(甲基)丙烯酸水溶液从所述水溶液出口排出；
(甲基)丙烯酸提取塔(200)，其装配有水溶液入口、提取物出口和提余液出口，所述水溶液入口通过水溶液输送线(102)与所述吸收塔(100)的水溶液出口连接，通过使引入的(甲基)丙烯酸水溶液与提取溶剂接触而获得的(甲基)丙烯酸提取溶液从所述提取物出口排出，提余液从所述提余液出口排出；和
蒸馏塔(300)，其装配有提取物入口和(甲基)丙烯酸出口，所述提取物入口通过提取物输送线(203)与所述提取塔(200)的提取物出口相连，通过蒸馏引入的提取溶液而获得的(甲基)丙烯酸从所述(甲基)丙烯酸出口排出，
其中，所述提取塔(200)的提余液出口通过提余液输送线(201)连接至对应于距离所述吸收塔(100)的最上部10至30％的至少一个点处，并且
使所述装置运行以使得所述提取溶剂与被供给至提取塔(200)的(甲基)丙烯酸水溶液的重量比大于0.3且小于1.0。
8.根据权利要求7所述的用于连续回收(甲基)丙烯酸的装置，其中，所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)是填充塔型吸收塔，并且，
所述提取塔(200)的提余液出口通过提余液输送线(201)连接至对应于与吸收塔(100)的整个填充高度相比距离最上部10至30％的至少一个点处。
9.根据权利要求7所述的用于连续回收(甲基)丙烯酸的装置，其中，所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)是多级盘式吸收塔，并且，
所述提取塔(200)的提余液出口通过提余液输送线(201)连接至对应于与吸收塔的所有级的数目相比距离最上部的级10至30％的至少一个点处。
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