CN108884013B - 连续回收(甲基)丙烯酸的方法和用于该方法的装置 - Google Patents

连续回收(甲基)丙烯酸的方法和用于该方法的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108884013B
CN108884013B CN201780020637.9A CN201780020637A CN108884013B CN 108884013 B CN108884013 B CN 108884013B CN 201780020637 A CN201780020637 A CN 201780020637A CN 108884013 B CN108884013 B CN 108884013B
Authority
CN
China
Prior art keywords
meth
acrylic acid
column
separation column
extract
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.)
Active
Application number
CN201780020637.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108884013A (zh
Inventor
闵允栽
白世元
宋宗勋
金载栗
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.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
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 LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of CN108884013A publication Critical patent/CN108884013A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108884013B publication Critical patent/CN108884013B/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
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation
    • C07C51/44—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C57/00—Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C57/02—Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms with only carbon-to-carbon double bonds as unsaturation
    • C07C57/03—Monocarboxylic acids
    • C07C57/04—Acrylic acid; Methacrylic acid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D11/00—Solvent extraction
    • B01D11/04—Solvent extraction of solutions which are liquid
    • B01D11/0488—Flow sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1425—Regeneration of liquid absorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/14—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by absorption
    • B01D53/1456—Removing acid components
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/50—Use of additives, e.g. for stabilisation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/80—Water
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals

Abstract

本发明涉及一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法和一种用于该回收方法的装置。根据本发明的回收方法，通过乙酸分离工艺，能够使稳定的(甲基)丙烯酸回收和连续工艺的运行实现，同时确保高的(甲基)丙烯酸回收率。

Description

连续回收(甲基)丙烯酸的方法和用于该方法的装置
技术领域
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年11月25日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请No.10-2016-0158616的权益，该申请的公开内容通过引用全部并入本说明书中。
本发明涉及一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法和用于该方法的装置。
背景技术
(甲基)丙烯酸通常在催化剂存在下通过丙烷、丙烯、(甲基)丙烯醛等的气相氧化来制备。例如，在反应器中在适当的催化剂存在下丙烷、丙烯等通过气相氧化经(甲基)丙烯醛转化为(甲基)丙烯酸，并且在反应器的后端得到包含(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、水蒸汽和多种有机副产物(乙酸、重馏分等)的反应产物混合气体。
将上述包含(甲基)丙烯酸的混合气体与包含水的吸收溶剂在(甲基)丙烯酸吸收塔中接触，回收为(甲基)丙烯酸水溶液。此外，将去除(甲基)丙烯酸的不溶性气体再循环用于(甲基)丙烯酸的合成反应，并且一部分不溶性气体被焚烧，转化为无害气体并排放出。对上述(甲基)丙烯酸水溶液进行萃取、蒸馏和纯化以得到(甲基)丙烯酸。
同时，已经提出多种控制工艺条件或工艺顺序等以提高(甲基)丙烯酸的回收效率的方法。其中，如下的方法是已知的：将在(甲基)丙烯酸吸收塔中得到的(甲基)丙烯酸水溶液的一部分供给到萃取塔中，使用疏水性溶剂得到水含量降低的(甲基)丙烯酸萃取液和萃余液，将萃取液和在吸收塔中得到的(甲基)丙烯酸水溶液中未被供给到萃取塔中的剩余液一起蒸馏。
此外，如下用于降低能耗的方法是已知的：在吸收塔的中间段(stage)选择性地排出低浓度的包含(甲基)丙烯酸的水溶液以在吸收塔的下部得到高浓度(甲基)丙烯酸水溶液，将在吸收塔的中间段排出的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液供给到萃取塔中，使用疏水性溶剂得到水含量降低的(甲基)丙烯酸萃取液和萃余液，并且将所述高浓度(甲基)丙烯酸水溶液和(甲基)丙烯酸萃取液供给到蒸馏塔中并进行共沸蒸馏。
然而，根据已知的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，如果增加萃取塔中疏水性溶剂的量以提高(甲基)丙烯酸的萃取率，则后续供给到水分离塔的进料段的共沸溶剂的量会增加，对于水和溶剂的共沸蒸馏供给到水分离塔中的溶剂的量应当保持恒定，使得在水分离塔的上排出液体中(甲基)丙烯酸的含量会低，因此作为回流引入到水分离塔中的溶剂的量会降低，并且水分离塔中的气/液状态会产生变化。因此，随着水分离塔的上部塔板变干，水分离塔的分离效率会下降，并且(甲基)丙烯酸回收率会下降。
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，该方法可以确保高的(甲基)丙烯酸回收率，同时，可以确保更加提高的运行稳定性。
本发明的另一目的是提供一种可以用于连续回收(甲基)丙烯酸的装置。
技术方案
本发明提供一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法，包括如下步骤：
在(甲基)丙烯酸吸收塔中使由(甲基)丙烯酸的合成反应生成的包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸汽的混合气体与水接触，得到在自所述吸收塔的最高部起对应于30％至70％的任意一点处排出的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液和排出到所述吸收塔的最低段的高浓度(甲基)丙烯酸水溶液；
在(甲基)丙烯酸萃取塔中，使低浓度(甲基)丙烯酸水溶液与包括疏水性有机溶剂的萃取溶剂接触以萃取(甲基)丙烯酸；
在水分离塔中对所得到的(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液进行蒸馏，以得到馏出物；以及
在乙酸分离塔中，对除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料进行加热，以得到(甲基)丙烯酸，
其中，所述萃取溶剂与供给到萃取(甲基)丙烯酸步骤中的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液中水的重量比为2.7以上，引入到乙酸分离塔中的除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料包含0.1重量％至10重量％的乙酸、60重量％至99重量％的丙烯酸和其余量的有机副产物。
本发明还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)，装配有混合气体入口，由(甲基)丙烯酸的合成反应生成的包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸汽的混合气体供给到所述混合气体入口，在该(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中，低浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口设置在自最高部起对应于30％至70％的任意一点处，由所述混合气体与水接触得到的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液在该低浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口处排出，且高浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口设置在最低段；
(甲基)丙烯酸萃取塔(200)，装配有水溶液入口、萃取液出口和萃余液出口，水溶液入口通过水溶液输送管线(103)与吸收塔(100)的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口连接，由引入的(甲基)丙烯酸水溶液与萃取溶剂接触得到的(甲基)丙烯酸萃取液在萃取液出口排出，萃余液在萃余液出口排出；
水分离塔(300)，装配有进料入口、上出口和下出口，进料入口通过萃取液输送管线(203)与萃取塔(200)的萃取液出口连接和通过输送管线(102)与(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的(甲基)丙烯酸水溶液出口连接，所引入的进料的馏出物在上出口排出，除去所引入的进料中的馏出物的进料在下出口排出；以及
乙酸分离塔(500)，装配有进料入口、乙酸出口和(甲基)丙烯酸出口，进料入口通过输送管线(303)与水分离塔(300)的下出口连接，乙酸是通过对引入的进料加热而得到，(甲基)丙烯酸在(甲基)丙烯酸出口排出，
其中，对所述装置进行运行使得所述萃取溶剂与供给到(甲基)丙烯酸萃取塔(200)中的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液中水的重量比为2.7以上，且引入到所述乙酸分离塔中的进料包含0.1重量％至10重量％的乙酸、60重量％至99重量％的丙烯酸和其余量的有机副产物。
下文中，将说明根据本发明的实施方案的连续回收(甲基)丙烯酸的方法和回收装置。
除非另有描述，否则本文使用的术语定义如下。
术语“(甲基)丙烯酸”通常是指丙烯酸、甲基丙烯酸或它们的混合物。
此外，术语“包含(甲基)丙烯酸的混合气体”通常是指当通过气相氧化制备(甲基)丙烯酸时可以生成的混合气体。根据本发明的一个实施方案，所述包含(甲基)丙烯酸的混合气体可以在催化剂存在下，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，其中，所述包含(甲基)丙烯酸的混合气体可以包含(甲基)丙烯酸、未反应的原料化合物、(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、重馏分等)等等。此处，“轻馏分”或“重馏分”是在制备和回收(甲基)丙烯酸的过程中可能产生的副产物的种类，并且通常是指具有比(甲基)丙烯酸分子量更小或更大的分子量的化合物。
术语“进料”是指包含要被萃取的溶质的液体混合物，它可以是可溶于萃取溶剂中的溶质和不溶于萃取溶剂中的惰性物质的混合物。此处，如果将萃取溶剂添加到进料中，则溶质通过物质传递从进料中溶解于萃取溶剂中。因此，溶解有大量溶质的萃取溶剂形成萃取液，失去大量溶质的进料形成萃余液。
术语“(甲基)丙烯酸水溶液”是指包含(甲基)丙烯酸的水溶液，例如，其可以通过使包含(甲基)丙烯酸的混合气体与水接触而得到。
此外，于此使用的技术术语仅仅是用于论及具体的实施方案，并不旨在限制本发明。此外，于此使用的单数形式包括复数形式，除非它们具有明确相反的含义，并且如此处使用的“包括”的含义体现特定的性能、区域、整体、步骤、操作、元件或组件，且其不排除加入其它特定的性能、区域、整体、步骤、操作、元件或组件。
下文中，将参照附图详细地说明本发明的具体实施方案，使得本领域的普通技术人员可以容易地实施它。然而，本发明可以以多种形式体现，并不限于这些实施例。
I.连续回收(甲基)丙烯酸的方法
根据本发明的一个实施方案，提供一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法，包括如下步骤：
在(甲基)丙烯酸吸收塔中使由(甲基)丙烯酸的合成反应生成的包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸汽的混合气体与水接触，得到在自所述吸收塔的最高部起对应于30％至70％的任意一点处排出的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液和排出到所述吸收塔的最低段的高浓度(甲基)丙烯酸水溶液；
在(甲基)丙烯酸萃取塔中，使低浓度(甲基)丙烯酸水溶液与包括疏水性有机溶剂的萃取溶剂接触以萃取(甲基)丙烯酸；
在水分离塔中对所得到的(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液进行蒸馏，以得到馏出物；以及
在乙酸分离塔中，对除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料进行加热，以得到(甲基)丙烯酸，
其中，供给到萃取(甲基)丙烯酸步骤中的萃取溶剂与低浓度(甲基)丙烯酸水溶液中水的重量比为2.7以上，引入到乙酸分离塔中的除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料包含0.1重量％至10重量％的乙酸、60重量％至99重量％的丙烯酸和其余量的有机副产物。
本发明人证实，在对(甲基)丙烯酸的连续回收方法的研究过程中，在先前公开的(甲基)丙烯酸回收方法中，其中(甲基)丙烯酸水溶液供给到萃取塔中，使用疏水性溶剂得到(甲基)丙烯酸萃取液，并对该萃取液进行蒸馏以回收(甲基)丙烯酸，且如果为了提高萃取率而增加疏水性溶剂的量，则会产生许多问题，诸如水分离塔下段中乙酸的含量升高和回收率导致下降。
因此，作为本发明人持续研究的结果，可以确定，如果在(甲基)丙烯酸的蒸馏工艺后引入乙酸分离工艺，则水分离塔可以在低温下运行以使乙酸的含量最小化，并且在水分离塔下段中残留的乙酸可以由乙酸分离塔回收并再利用，因此更经济和稳定的连续工艺可以得到运行。
下文中，参照图1将说明在本发明的实施方案中可以包括的每个工艺。
吸收工艺
首先，根据本发明一个实施方案的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，包括使由(甲基)丙烯酸的合成反应生成的包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸汽的混合气体与水在(甲基)丙烯酸吸收塔中接触以得到(甲基)丙烯酸水溶液的步骤，且在整个本说明书中吸收工艺是指用于得到(甲基)丙烯酸水溶液的工艺。
更具体地，所述(甲基)丙烯酸的合成反应可以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常规结构的气相氧化反应器和在常规反应条件下进行。作为用于气相氧化反应的催化剂，可以使用常见的催化剂，例如，可以使用韩国登记专利No.0349602和No.037818等中建议的催化剂。在由气相氧化反应生成的包含(甲基)丙烯酸的混合气体中，除了所需的产物之外，可以包含(甲基)丙烯酸、未反应的原料化合物、中间物(甲基)丙烯醛、惰性气体、二氧化碳、蒸汽和多种有机副产物(乙酸、轻馏分、重馏分等)。
参照图1，所述(甲基)丙烯酸水溶液可以通过将包含(甲基)丙烯酸的混合气体(1)供给到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中，以使其与吸收溶剂水接触，而以(甲基)丙烯酸溶解于其中的水溶液形式得到。
此处，所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的类型可以考虑混合气体(1)与吸收溶剂的接触效率等来确定。作为非限制性实例，所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)可以为填充柱型或多级塔板型。在填充柱型吸收塔内部，可以应用诸如拉西环、鲍尔环、鞍状物、网状物、整装填料等的填料。
考虑到吸收工艺的效率，混合气体(1)可以供给到吸收塔(100)的下部，包括水的溶剂可以供给到吸收塔(100)的上部。
所述吸收溶剂可以包括水，例如自来水、去离子水等，并且所述吸收溶剂可以包括从其它工艺引入的再循环工艺水(例如，从萃取工艺和/或蒸馏工艺再循环的水相)。在吸收溶剂中，可以包含从其它工艺引入的微量的有机副产物(例如，乙酸)。然而，考虑到(甲基)丙烯酸的吸收效率，优选在供给到吸收塔(100)中的吸收溶剂中(特别是，在再循环工艺水中)有机副产物可以以15重量％以下的含量被包含。
同时，考虑到根据饱和水蒸汽压的水含量和(甲基)丙烯酸的冷凝条件等，所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)可以在1巴至1.5巴或1巴至1.3巴的内部压力和50℃至100℃或50℃至80℃的内部温度下操作。
通过吸收工艺，具有约50重量％以下的(甲基)丙烯酸的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液排出到自(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的最高部起对应于30％至70％的任意一点处，并且具有约50重量％以上的(甲基)丙烯酸的高浓度(甲基)丙烯酸水溶液排出到最低段。此外，去除(甲基)丙烯酸的非冷凝气体排出到所述吸收塔的上段。
如图1所示，所得到的低浓度和高浓度的(甲基)丙烯酸水溶液可以通过高浓度(甲基)丙烯酸水溶液的输送管线(102)供给到水分离塔(300)中，或者可以通过低浓度(甲基)丙烯酸水溶液的输送管线(103)供给到(甲基)丙烯酸萃取塔(200)中。
同时，排出到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)上部的非冷凝气体的至少一部分可以供给到用于回收非冷凝气体中包含的有机副产物(特别是，乙酸)的工艺中，其余部分可以供给到废气焚烧炉中并废弃。即，根据本发明的一个实施方案，可以进行使非冷凝气体与吸收溶剂接触以回收非冷凝气体中包含的乙酸的工艺。
所述使非冷凝气体与吸收溶剂接触的工艺可以在乙酸吸收塔(150)中进行。此处，为了有效地吸收乙酸，乙酸吸收塔(150)可以在1巴至1.5巴或1巴至1.3巴的内部压力和50℃至100℃或50℃至80℃的内部温度下运行。此外，乙酸吸收塔(150)的具体运行条件可以按照韩国公布的专利公开No.2009-0041355的公开内容。
此处，用于吸收乙酸的吸收溶剂(工艺水)可以供给到乙酸吸收塔(150)的上部，且包含乙酸的水溶液可以排出到乙酸吸收塔(150)的下部。此外，所述包含乙酸的水溶液可以供给到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的上部并用作吸收溶剂。去除乙酸的非冷凝气体可以循环到(甲基)丙烯酸的合成反应工艺中并再利用。
萃取工艺
根据本发明一个实施方案的连续回收(甲基)丙烯酸的方法包括使低浓度(甲基)丙烯酸水溶液与包括疏水性有机溶剂的萃取溶剂在(甲基)丙烯酸萃取塔中接触以萃取(甲基)丙烯酸的步骤。
供给到萃取塔(200)的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液与萃取溶剂接触，而后分别以溶解了大量(甲基)丙烯酸的萃取液和除去了大量(甲基)丙烯酸的萃余液排出。此处，所述低浓度(甲基)丙烯酸水溶液在自(甲基)丙烯酸吸收塔的最高部起对应于30％至70％的任意一点处排出，并且其可以包含1重量％至50重量％的(甲基)丙烯酸、50重量％至95重量％的水和其余量的有机副产物。
在萃取塔(200)中，萃取液是相对轻的相，通过上出口得到；萃余液是相对重的相，通过所述萃取塔的下出口得到。在萃余液从萃取塔(200)中排出之前，一定量的萃余液在所述萃取塔的下部的静止部位保持静止，且一部分萃余液排出到所述萃取塔的下出口。
像这样，通过使低浓度(甲基)丙烯酸水溶液与萃取溶剂在萃取塔(200)中接触，可以除去低浓度(甲基)丙烯酸水溶液中包含的大部分水。由此，可以降低后续的蒸馏工艺的处理负荷，因此提高总工艺的能量效率。此外，通过降低蒸馏工艺的处理负荷，在蒸馏过程中可能发生的(甲基)丙烯酸的聚合可以最小化，以确保更加提高的(甲基)丙烯酸的回收效率。
供给到萃取塔(200)中的萃取溶剂包括疏水性有机溶剂，且有机副产物可以包含于其中。具体地，所述萃取溶剂可以包括选自苯、甲苯、二甲苯、正庚烷、环庚烷、环庚烯、1-庚烯、乙苯、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、甲基异丁基甲酮、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一种或多种疏水性有机溶剂。
所述萃取溶剂与供给到萃取(甲基)丙烯酸步骤中的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液中水的重量比可以为2.7以上，优选为3.0以上，更优选为3.0至5.0。像这样，通过控制在萃取工艺中使用的萃取溶剂的量，在后续蒸馏工艺中可以增加溶剂的回流，从而进一步提高(甲基)丙烯酸的回收率。
在所述萃取工艺中，如果萃取溶剂与低浓度(甲基)丙烯酸水溶液中水的重量比小于2.7，则(甲基)丙烯酸萃取效率会降低，这不是优选的。此外，如果萃取溶剂与低浓度(甲基)丙烯酸水溶液中水的重量比大于5.0，虽然萃取效率可以随着萃取溶剂与(甲基)丙烯酸水溶液中水的重量比增大而提高，但是在后续蒸馏工艺中(甲基)丙烯酸的损失会增加，并且为了防止这种损失，溶剂的回流会过度增加，这不是优选的。
作为萃取塔(200)，可以使用通常的液体-液体接触式萃取塔而不特别限制。作为非限制性实例，所述萃取塔(200)可以是Karr型往复板式塔、转盘接触器、赛贝尔塔(Scheibel column)、屈尼塔(Kuhni column)、喷雾萃取塔、填料型萃取塔、脉冲填料塔等。
通过这样的萃取工艺，(甲基)丙烯酸萃取液排放到萃取塔(200)的上部，并且将该排放的萃取液通过输送管线(203)供给到水分离塔(300)中。此外，萃余液排放到萃取塔(200)的下部，并且将该排放的萃余液通过输送管线(201)供给到相分离罐(350)中，进行处理和再循环。
此处，在所述萃取液中，除了所需的化合物之外，可以包含(甲基)丙烯酸、萃取溶剂、水和有机副产物。根据一个实施方案，在进行稳定运行的稳定状态下，在所述萃取液中可以包含5重量％至13重量％的(甲基)丙烯酸、85％至93重量％的萃取溶剂、0.01重量％至2重量％的水和其余量的有机副产物。即，在(甲基)丙烯酸水溶液中包含的大部分水可以通过所述萃取工艺以萃余液的形式得到回收。因为由萃取塔(200)回收了大部分的水，因此可以降低蒸馏工艺的蒸馏负荷以降低能耗。此外，因为蒸馏条件可以缓和，因此在蒸馏工艺中(甲基)丙烯酸的聚合可以最小化，从而确保运行稳定性并且提高(甲基)丙烯酸的回收效率。
从萃取塔(200)中排出的萃余液可以主要由水组成，且一部分未被萃取的(甲基)丙烯酸和副产物可以包含于其中。然而，根据本发明的一个实施方案，在所述萃余液中可以包含如15重量％以下或0.1重量％至5重量％的非常少量的(甲基)丙烯酸，从而在吸收工艺和萃取工艺中将(甲基)丙烯酸的损失减到最小。
蒸馏工艺
根据一个实施方案的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，包括在水分离塔中对所得到的(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液进行蒸馏以得到馏出物的步骤。
在得到馏出物的步骤中，自水分离塔的最低段起10％以内的至少一点的操作温度可以为40℃至80℃，优选为40℃至70℃。优选在得到馏出物的步骤中，在(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中包含的有机副产物(乙酸)未被蒸馏出，而是仅仅水和溶剂被蒸馏出；优选所述有机副产物(乙酸)在下面描述的乙酸分离塔中被分离，为此，需要如上所述控制自水分离塔的最低段起10％以内的至少一点的温度。
一个实施方案的水分离塔(300)最高段的压力可以为大气压至20托，最低段的操作温度可以为40℃至100℃。
为了实现有效的蒸馏，优选基于所述水分离塔段的总数，所述萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液供给到自水分离塔的最高段起对应于25％至75％或者40％至60％的任意一个段中。
如果所述萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液供给到自水分离塔(300)的最高段起超过75％的点处，则包含在所述萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的要被回收为所述水分离塔的上排出液体的一部分水和萃取溶剂会包含在所述水分离塔的下排出液体中，并且它们应该在乙酸分离塔中回收，从而使得操作复杂化。如果所述萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液供给到自水分离塔的最高段起小于25％的点处，则在所述水分离塔的上排出液体中包含的丙烯酸的浓度可能增加，从而可能降低水分离塔的丙烯酸的回收率。
使供给到水分离塔(300)中的萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液与引入到上部中的共沸溶剂接触，并且加热到最佳的温度，从而通过蒸发和冷凝实现蒸馏。
此处，为了将萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中包含的(甲基)丙烯酸与其余组分(例如，水、乙酸、萃取溶剂等)有效分离，优选通过共沸蒸馏进行蒸馏。
用于共沸蒸馏的溶剂优选为可以与水和乙酸形成共沸物且与(甲基)丙烯酸不形成共沸物的疏水性共沸溶剂。所述疏水性共沸溶剂优选具有比(甲基)丙烯酸的沸点低的沸点(例如，沸点为120℃以下，10℃至120℃，或者50℃至120℃)。
具体地，所述疏水性共沸溶剂可以为选自苯、甲苯、二甲苯、正庚烷、环庚烷、环庚烯、1-庚烯、乙苯、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、甲基异丁基甲酮、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。
考虑到根据连续工艺的生产效率，优选所述疏水性共沸溶剂与所述萃取工艺的萃取溶剂相同。像这样，如果相同种类的溶剂用于所述萃取工艺和蒸馏工艺中，则在水分离塔(300)中蒸馏出并通过相分离罐(350)回收的溶剂的至少一部分可以供给到(甲基)丙烯酸萃取塔(200)并作为萃取溶剂再利用。
通过所述蒸馏工艺，在进料中，(甲基)丙烯酸除外的组分与共沸溶剂一起排放到水分离塔(300)的上部，而(甲基)丙烯酸排放到水分离塔(300)的下部。
水分离塔(300)的上排出液体可以供给到相分离罐(350)中并且在预定处理后再利用。此处，相分离罐(350)是通过重力或离心力等用于分离互不相溶的液体的装置，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，在相分离罐(350)中，水分离塔(300)的上排出液体和在上述萃取塔(200)中排出的萃余液可以分离为包含溶剂的有机相和包含水的水相。分离出的有机相可以供给到水分离塔(300)的上部并用作共沸溶剂。如果需要，所述有机相的至少一部分可以供给到萃取塔(200)并用作萃取溶剂。此外，在相分离罐(350)中分离的水相的至少一部分可以供给到(甲基)丙烯酸吸收塔(100)并用作吸收溶剂，并且其一部分可以作为废水来处理。在水相中，可以部分地包含乙酸，并且在水相中包含的乙酸的浓度可以根据共沸溶剂的种类和回流比等而变化。
同时，当(甲基)丙烯酸水溶液通过(甲基)丙烯酸吸收塔(100)、萃取塔(200)和水分离塔(300)等时，在水溶液中包含的(甲基)丙烯酸的至少一部分会形成二聚物或低聚物。为了使(甲基)丙烯酸的这种聚合最小化，可以向水分离塔(300)中加入通常的聚合抑制剂。
乙酸分离工艺
所述连续回收(甲基)丙烯酸的方法包括在乙酸分离塔中对除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料进行加热以得到(甲基)丙烯酸的步骤。
除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料通过输送管线(303)供给到乙酸分离塔(500)。此外，通过在所述乙酸分离塔下段的再沸器供应热，乙酸通过上出口回收，除去回收乙酸的(甲基)丙烯酸通过下出口回收。
在所述乙酸分离塔中引入的除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料，包含0.1重量％至10重量％的乙酸、60重量％至99重量％的丙烯酸和其余量的有机副产物，并且其可以还包含萃取溶剂或水。
此处，为了实现有效的乙酸分离，优选基于所述乙酸分离塔的段的总数，所述进料供给到自所述乙酸分离塔的最高段起对应于40％至70％或者50％至70％的任意一段。
所述乙酸分离塔可以具有40℃至90℃的上部温度和50℃至100℃的下部温度。所述乙酸分离塔的“上部”是指自乙酸分离塔的最高段起10％以内的至少任意一点，所述“下部”是指自乙酸分离塔的最低段起10％以内的至少任意一点。
为了乙酸分离塔的进料的有效蒸馏，最高段的压力可以控制到大气压至20托。
同时，通过在乙酸分离塔中对除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料进行加热，在上段得到的上排出液体可以引入到(甲基)丙烯酸萃取塔中并再循环。
此外，通过在所述乙酸分离塔中对除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料进行加热所得到的(甲基)丙烯酸可以包含4重量％以下或者3重量％以下的乙酸。
如所说明的，根据连续回收(甲基)丙烯酸的方法，乙酸通过乙酸分离塔单独回收，并且供给到(甲基)丙烯酸萃取塔中并再循环，从而使更经济和稳定的连续工艺能够运行。
在乙酸分离塔(500)的下排出液体中，除了(甲基)丙烯酸，还可以包含如(甲基)丙烯酸的聚合物、聚合抑制剂等的重馏分。因此，如果需要，可以进一步进行将乙酸分离塔(500)的下排出液体供给到重馏分分离塔(400)并分离下排出液体中包含的重馏分的步骤。通过所述工艺回收的粗(甲基)丙烯酸(CAA)可以通过额外的结晶工艺，并以高纯度(甲基)丙烯酸(HPAA)的形式得到。此处，所述重馏分分离工艺、结晶工艺等可以在通常的条件下进行，这些工艺条件不特别限制。
在连续回收(甲基)丙烯酸的方法中，每一上面说明的步骤可以有机并连续地进行。除了上面说明的步骤，还可以包括在每一步骤之前、之后或同时通常可以进行的工艺。
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案，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)，装配有混合气体入口，由(甲基)丙烯酸的合成反应生成的包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸汽的混合气体供给到所述混合气体入口，在该(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中，低浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口设置在自最高部起对应于30％至70％的任意一点处，由所述混合气体与水接触得到的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液在该低浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口处排出，且高浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口设置在最低段；
(甲基)丙烯酸萃取塔(200)，装配有水溶液入口、萃取液出口和萃余液出口，水溶液入口通过水溶液输送管线(103)与吸收塔(100)的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口连接，由引入的(甲基)丙烯酸水溶液与萃取溶剂接触得到的(甲基)丙烯酸萃取液在萃取液出口排出，萃余液在萃余液出口排出；
水分离塔(300)，装配有进料入口、上出口和下出口，进料入口通过萃取液输送管线(203)与萃取塔(200)的萃取液出口连接和通过输送管线(102)与(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的(甲基)丙烯酸水溶液出口连接，所引入的进料的馏出物在上出口排出，除去所引入的进料中的馏出物的进料在下出口排出；以及
乙酸分离塔(500)，装配有进料入口、乙酸出口和(甲基)丙烯酸出口，进料入口通过输送管线(303)与水分离塔(300)的下出口连接，乙酸是通过对引入的进料加热而得到，(甲基)丙烯酸在(甲基)丙烯酸出口排出，
其中，对所述装置进行运行使得所述萃取溶剂与供给到(甲基)丙烯酸萃取塔(200)中的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液中水的重量比为2.7以上，且引入到所述乙酸分离塔中的进料包含0.1重量％至10重量％的乙酸、60重量％至99重量％的丙烯酸和其余量的有机副产物。
即，在一个实施方案的装置中，基本上，(甲基)丙烯酸吸收塔(100)通过低浓度(甲基)丙烯酸水溶液的输送管线(103)与(甲基)丙烯酸萃取塔(200)连接。此外，(甲基)丙烯酸萃取塔(200)通过(甲基)丙烯酸萃取液输送管线(203)与水分离塔(300)相连，以及水分离塔(300)通过除去萃取液中的馏出物的进料的输送管线(303)与乙酸分离塔(500)连接。
特别地，在一个实施方案的用于连续回收(甲基)丙烯酸的装置中，低浓度(甲基)丙烯酸水溶液的出口设置在自(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的最高部起对应于30％至70％的任意一点处，且高浓度(甲基)丙烯酸水溶液的出口设置在最低段。
基于水分离塔(300)的段的总数，通过输送管线(203)与萃取塔(200)的萃取液出口连接并通过输送管线(102)与(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的(甲基)丙烯酸水溶液出口连接的进料入口，可以设置在自水分离塔的最高段起对应于25％至75％的任意一段处。
此外，在所述装置中，基于乙酸分离塔(500)的段的总数，通过输送管线(303)与水分离塔(300)的下出口连接的进料入口可以设置在自乙酸分离塔的最高段起对应于40％至70％的任意一段处。
所述(甲基)丙烯酸吸收塔(100)可以为填充柱型或多级塔板型，在填充柱型塔的内部，可以应用如拉西环、鲍尔环、鞍状物、网状物、整装填料等的填料。
作为(甲基)丙烯酸萃取塔(200)，可以使用通常的液体-液体接触式的萃取塔而不特别限制。作为非限制性实例，所述萃取塔可以为Karr型往复板式塔、转盘接触器、赛贝尔塔、屈尼塔、喷雾萃取塔、填料型萃取塔、脉冲填料塔等。
此外，水分离塔(300)和乙酸分离塔(500)可以是在其内部包含上述填料的填充柱或者是多级柱(multistage column)，优选装配有筛板柱或双流板式柱等。
此外，如图1所示，乙酸吸收塔(150)、(甲基)丙烯酸水溶液输送管线(103)、萃取液输送管线(203)、相分离罐(350)、重馏分分离塔(400)等可以具有本发明所属领域中的通用结构。
有益效果
根据本发明的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，通过乙酸分离，可以确保高的(甲基)丙烯酸回收率，同时能够使稳定的(甲基)丙烯酸回收和连续工艺的运行实现。
附图说明
图1示意性地示出根据本发明的一个实施方案的用于连续回收(甲基)丙烯酸的方法和装置。
具体实施方式
下文中，示出优选的实施例以助于理解本发明。然而，这些实施例仅用于说明本发明，且本发明的范围不限于此。
实施例
使用具有图1结构的装置，用于连续回收丙烯酸的工艺如下进行。
(萃取工艺)
在排出到吸收塔(100)的侧部的低浓度丙烯酸水溶液(103)(组成：丙烯酸21.06重量％、乙酸4.15重量％和水74.79重量％)中，根据液-液接触法，使用通过萃取溶剂输送管线(302)引入的甲苯萃取丙烯酸。萃取液(203)排出到萃取塔(200)的上部，萃余液排出到萃取塔的下部并且萃余液可以通过萃余液输送管线(201)循环到丙烯酸吸收塔(100)的最高部。
作为丙烯酸萃取塔(200)，使用具有总共56段的内径为22mm的Karr型往复板式塔。排出到吸收塔(100)侧部的低浓度丙烯酸水溶液(103)通过萃取塔(200)的最高段，即萃取塔(200)的第1段，以23.8g/min的流量引入。此外，在水分离塔(300)的上排出液体中作为有机层得到的包含甲苯的回流液流的一部分用作萃取塔(200)的萃取溶剂(组成：约0.27重量％的丙烯酸、约0.48重量％的乙酸、其余量的甲苯)，其中，该萃取溶剂通过萃取塔(200)的最低段，即萃取塔(200)的第56段，以59.44g/min的流量引入。
在进行稳定运行之后，在稳定状态下，在萃取塔(200)的上部以64.59g/min的流量得到丙烯酸萃取液(组成：约91.32重量％的甲苯、约7.42重量％的丙烯酸、约0.62重量％的水和约0.64重量％的乙酸)，并将剩余的萃余液(组成：约93.36重量％的水、约2.03重量％的丙烯酸和约4.61重量％的乙酸)排出到萃取塔(200)的下部。
作为运行丙烯酸萃取塔(200)的结果，从丙烯酸吸收塔侧部排出的低浓度丙烯酸水溶液的水去除率为97.8％，丙烯酸萃取率为92.7％。此处，引入到萃取塔中的萃取溶剂/水之比为3.3。
(蒸馏工艺)
作为水分离塔(300)，使用具有总共39段的内径为70mm的筛板(包括降液管)柱，并且操作压力保持在110托。以55.06g/min和34.41g/min的流量，分别将萃取工艺萃取塔(200)的上排出液体(203)和丙烯酸吸收塔(100)的下排出液体(102)引入到自水分离塔(300)上部的第20段中。此外，以25.96g/min的流量将在相分离罐(350)中分离的甲苯回流液流的一部分引入到水分离塔(300)的最高段，即水分离塔(300)的第1段中作为共沸溶剂。
通过水分离塔(300)的下段的再沸器供应热量，来控制使得该水分离塔的第35段的温度变为50℃以下。在进行稳定运行约6小时后，在稳定状态下，以31.80g/min和0.45g/min分别将由有机相和水相构成的馏出物排向水分离塔(300)的上部，到水分离塔(300)下部的丙烯酸流量为47.22g/min。此处，在稳定状态下，水分离塔(300)的上部温度保持在39.2℃，下部温度保持在88.2℃。有机相馏出物(304)显示出0.07重量％的丙烯酸、0.02重量％的乙酸和99.91重量％的甲苯的组成，且所述水分离塔的下部物流(303)显示出92.53重量％的丙烯酸、2.53重量％的乙酸和4.94重量％的甲苯的组成。水分离塔(300)的丙烯酸回收率为99.7％。
(乙酸分离工艺)
作为乙酸分离塔(500)，使用具有总共15段的内径为20mm的双流板式柱，并且操作压力保持在80托。以5.1g/min的流量将水分离塔(300)的下部物流(303)引入到自乙酸分离塔(500)上部的第9段中。以5.2g/min的流量，将一部分的乙酸分离塔(500)的上部物流引入到乙酸分离塔(500)的最高段，即乙酸分离塔(500)的第1段中作为回流。
通过乙酸分离塔(500)下段处的再沸器供应热量，基于进料引入量，将馏出物控制到10重量％。在进行稳定运行约5小时后，在稳定状态下，将0.51g/min的馏出物排出到乙酸分离塔(500)的上部，并且在乙酸分离塔(500)的下部得到4.59g/min的丙烯酸流。此处，乙酸分离塔(500)的上部的温度保持在53℃，下部温度保持在85℃。在稳定状态下，所述乙酸分离塔的上部物流(501)显示出23.62重量％的丙烯酸、24.38重量％的乙酸和52.00重量％的甲苯的组成，且所述乙酸分离塔的下部物流(502)显示出97.72重量％的丙烯酸、1100ppm的乙酸以及2.28重量％的重馏分和聚合抑制剂的组成。乙酸分离塔(500)的丙烯酸回收率为97.4％。
比较例
除了进行下面描述的蒸馏工艺而没有乙酸分离工艺之外，通过与实施例中相同的方法进行用于连续回收丙烯酸的工艺。
(蒸馏工艺)
作为水分离塔(300)，使用具有总共39段的内径为70mm的筛板(包括降液管)柱，并且操作压力保持在110托。以44.99g/min和36.4g/min分别将实施例1的丙烯酸吸收塔(100)的下排出液体(102)和萃取塔(200)的上萃取液(203)引入到自水分离塔(300)上部的第20段中。此外，以22.22g/min的流量将从相分离罐(350)中分离的一部分甲苯回流液流引入到水分离塔(300)的最高段，即水分离塔(300)的第1段中。此处，引入到水分离塔上部的回流中的甲苯与引入到水分离塔的进料引入段中的萃取塔的上萃取液(203)中的甲苯的质量比为0.66:1。
通过水分离塔(300)的下段的再沸器供应热量，来控制使得进料引入段的温度变为64.6℃，并且第15段的温度不超过约46℃。在进行稳定运行约6小时后，在稳定状态下，以33.86g/min和8.50g/min分别将由有机相和水相构成的馏出物排到水分离塔(300)的上部，在水分离塔(300)的下部，以39.03g/min得到丙烯酸流。此处，在稳定状态下，水分离塔(300)的上部温度保持在42.4℃，下部温度保持在92.3℃。有机相馏出物(304)显示出0.73重量％的丙烯酸、0.76重量％的乙酸和98.51重量％的甲苯的组成，且水分离塔的下部物流(303)显示出98.15重量％的丙烯酸、3000ppm的乙酸以及1.85重量％的丙烯酸聚合物和聚合抑制剂的组成。水分离塔(300)的丙烯酸回收率为98.7％。
[附图标记]
1：包含(甲基)丙烯酸的混合气体
100：(甲基)丙烯酸吸收塔
102：高浓度(甲基)丙烯酸水溶液输送管线
103：低浓度(甲基)丙烯酸水溶液输送管线
150：乙酸吸收塔
200：(甲基)丙烯酸萃取塔
201：萃余液输送管线
203：萃取液输送管线
300：水分离塔
301：共沸溶剂输送管线
302：萃取溶剂输送管线
303：水分离塔的下部物流
304：水分离塔的上部物流
305：吸收溶剂(水)输送管线
350：相分离罐
400：重馏分分离塔
500：乙酸分离塔
501：乙酸分离塔的上部物流
502：(甲基)丙烯酸输送管线

Claims (11)

1.一种连续回收(甲基)丙烯酸的方法，包括如下步骤：
在(甲基)丙烯酸吸收塔中使由(甲基)丙烯酸的合成反应生成的包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸汽的混合气体与水接触，得到在自所述吸收塔的最高部起对应于30％至70％的任意一点处排出的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液和排出到所述吸收塔的最低段的高浓度(甲基)丙烯酸水溶液；
在(甲基)丙烯酸萃取塔中，使低浓度(甲基)丙烯酸水溶液与包括疏水性有机溶剂的萃取溶剂接触以萃取(甲基)丙烯酸；
在水分离塔中对所得到的(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液进行蒸馏，以得到馏出物；以及
在乙酸分离塔中，对除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料进行加热，以得到(甲基)丙烯酸，
其中，所述萃取溶剂与供给到萃取(甲基)丙烯酸步骤中的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液中水的重量比为2.7以上，引入到乙酸分离塔中的除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料包含0.1重量％至10重量％的乙酸、60重量％至99重量％的丙烯酸和其余量的有机副产物。
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，所述低浓度(甲基)丙烯酸水溶液包含1重量％至50重量％的(甲基)丙烯酸、50重量％至95重量％的水和其余量的有机副产物。
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，所述萃取溶剂是选自苯、甲苯、二甲苯、正庚烷、环庚烷、环庚烯、1-庚烯、乙苯、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、甲基异丁基甲酮、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一种或多种疏水性有机溶剂。
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，基于所述水分离塔的段的总数，所述(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液供给到自所述水分离塔的最高段起对应于25％至75％的任意一段中。
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，所述水分离塔的最高段的压力为大气压至20托，最低段的操作温度为40℃至100℃。
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，基于所述乙酸分离塔的段的总数，将除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料供给到自所述乙酸分离塔的最高段起对应于40％至70％的任意一段中。
7.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述乙酸分离塔的最高段的压力为大气压至20托，上部的温度为40℃至90℃，下部的温度为50℃至100℃。
8.根据权利要求1所述的连续回收(甲基)丙烯酸的方法，其中，通过在所述乙酸分离塔中对除去(甲基)丙烯酸萃取液和高浓度(甲基)丙烯酸水溶液中的馏出物的进料进行加热而得到的上排出液体引入到所述(甲基)丙烯酸萃取塔中。
9.一种用于连续回收(甲基)丙烯酸的装置，包括：
(甲基)丙烯酸吸收塔(100)，装配有混合气体入口，由(甲基)丙烯酸的合成反应生成的包含(甲基)丙烯酸、有机副产物和水蒸汽的混合气体供给到所述混合气体入口，在该(甲基)丙烯酸吸收塔(100)中，低浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口设置在自最高部起对应于30％至70％的任意一点处，由所述混合气体与水接触得到的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液在该低浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口处排出，且高浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口设置在最低段；
(甲基)丙烯酸萃取塔(200)，装配有水溶液入口、萃取液出口和萃余液出口，水溶液入口通过水溶液输送管线(103)与吸收塔(100)的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液出口连接，由引入的(甲基)丙烯酸水溶液与萃取溶剂接触得到的(甲基)丙烯酸萃取液在萃取液出口排出，萃余液在萃余液出口排出；
水分离塔(300)，装配有进料入口、上出口和下出口，进料入口通过萃取液输送管线(203)与萃取塔(200)的萃取液出口连接并通过输送管线(102)与(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的(甲基)丙烯酸水溶液出口连接，所引入的进料的馏出物在上出口排出，除去所引入的进料中的馏出物的进料在下出口排出；以及
乙酸分离塔(500)，装配有进料入口、乙酸出口和(甲基)丙烯酸出口，进料入口通过输送管线(303)与水分离塔(300)的下出口连接，乙酸是通过对引入的进料加热而得到，(甲基)丙烯酸在(甲基)丙烯酸出口排出，
其中，对所述装置进行运行使得所述萃取溶剂与供给到(甲基)丙烯酸萃取塔(200)中的低浓度(甲基)丙烯酸水溶液中水的重量比为2.7以上，且引入到所述乙酸分离塔中的进料包含0.1重量％至10重量％的乙酸、60重量％至99重量％的丙烯酸和其余量的有机副产物。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，基于水分离塔(300)的段的总数，通过萃取液输送管线(203)与萃取塔(200)的萃取液出口连接并通过输送管线(102)与(甲基)丙烯酸吸收塔(100)的(甲基)丙烯酸水溶液出口连接的进料入口，设置在自水分离塔(300)的最高段起对应于25％至75％的任意一段处。
11.根据权利要求9所述的装置，其中，基于乙酸分离塔(500)的段的总数，通过输送管线(303)与水分离塔(300)的下出口连接的进料入口设置在自乙酸分离塔(500)的最高段起对应于40％至70％的任意一段处。
CN201780020637.9A 2016-11-25 2017-11-08 连续回收(甲基)丙烯酸的方法和用于该方法的装置 Active CN108884013B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160158616A KR102079775B1 (ko) 2016-11-25 2016-11-25 (메트)아크릴산의 연속 회수 방법 및 장치
KR10-2016-0158616 2016-11-25
PCT/KR2017/012620 WO2018097516A1 (ko) 2016-11-25 2017-11-08 (메트)아크릴산의 연속 회수 방법 및 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108884013A CN108884013A (zh) 2018-11-23
CN108884013B true CN108884013B (zh) 2021-02-12

Family

ID=62195668

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780020637.9A Active CN108884013B (zh) 2016-11-25 2017-11-08 连续回收(甲基)丙烯酸的方法和用于该方法的装置

Country Status (6)

Country Link
US (2) US10487036B2 (zh)
EP (1) EP3424898B1 (zh)
JP (1) JP6592617B2 (zh)
KR (1) KR102079775B1 (zh)
CN (1) CN108884013B (zh)
WO (1) WO2018097516A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102251790B1 (ko) * 2016-12-06 2021-05-12 주식회사 엘지화학 (메트)아크릴산의 회수 방법
KR102319305B1 (ko) * 2016-12-06 2021-10-28 주식회사 엘지화학 (메트)아크릴산의 회수 방법 및 장치
US20210189308A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-24 Abv Technology, Inc. Process for separating a fermented malt beverage

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1546453A (zh) * 2003-12-09 2004-11-17 上海华谊丙烯酸有限公司 一种纯化丙烯酸的方法
CN1683309A (zh) * 2005-02-06 2005-10-19 蓝仁水 萃取与共沸精馏相结合提纯（甲基）丙烯酸的工艺方法
CN1865216A (zh) * 2006-01-27 2006-11-22 中国石油集团工程设计有限责任公司 丙烯酸共沸精制并回收乙酸工艺
CN104470884A (zh) * 2012-08-03 2015-03-25 Lg化学株式会社 (甲基)丙烯酸的连续回收方法及用于该方法的设备
CN105218355A (zh) * 2014-06-26 2016-01-06 乔治·克劳德方法的研究开发空气股份有限公司 用于对丙烯酸进行提纯的方法和设备
CN105263895A (zh) * 2013-05-20 2016-01-20 沙特基础工业公司 用于纯化乙酸和丙烯酸的方法
CN105408296A (zh) * 2013-07-22 2016-03-16 Lg化学株式会社 用于连续回收（甲基）丙烯酸的方法和装置
CN105473541A (zh) * 2013-08-30 2016-04-06 Lg化学株式会社 用于连续回收（甲基）丙烯酸的方法和用于该方法的设备

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2388732A (en) * 1940-03-29 1945-11-13 Finsterbusch Karl Extracting apparatus
JPH046032A (ja) 1990-04-13 1992-01-10 Gurafuiko:Kk 磁気ディスク用ラベル自動貼付装置
US5246790A (en) 1992-07-24 1993-09-21 Kdi Precision Products Inc. Remote controlled battery
JP3232678B2 (ja) 1992-08-18 2001-11-26 住友化学工業株式会社 酢酸の回収方法
JPH1015569A (ja) 1996-07-04 1998-01-20 Sekisui Chem Co Ltd 浄化槽
US6084127A (en) 1997-02-28 2000-07-04 Nippon Shokubai Co Ltd Method for recovering acrylic acid
DE19709471A1 (de) * 1997-03-07 1998-09-10 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von (Meth)acrylsäure
KR100349602B1 (ko) 1997-08-30 2002-11-18 주식회사 엘지화학 아크롤레인 및 메타크롤레인 제조 촉매의 제법
DE60005870T2 (de) * 1999-03-05 2004-08-19 Rohm And Haas Co. Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure
JP3948855B2 (ja) * 1999-06-10 2007-07-25 株式会社日本触媒 （メタ）アクリル酸の製造方法
US6737546B2 (en) 2001-11-13 2004-05-18 Lurgi Ag Extraction process for recovery of acrylic acid
JP3991873B2 (ja) 2002-01-29 2007-10-17 三菱化学株式会社 （メタ）アクリル酸の製造方法
WO2003064367A1 (fr) 2002-01-29 2003-08-07 Mitsubishi Chemical Corporation Procede de production d'acide (meth)acrylique
US7906679B2 (en) 2003-09-24 2011-03-15 Arkema Inc. Metal surfaces to inhibit ethylenically unsaturated monomer polymerization
FR2861724B1 (fr) * 2003-11-04 2005-12-30 Arkema Procede de purification de l'acide (meth)acrylique obtenu par oxydation d'un substrat gazeux
JP2005247714A (ja) 2004-03-02 2005-09-15 Mitsubishi Chemicals Corp （メタ）アクリル酸の製造方法
KR100999428B1 (ko) 2006-01-20 2010-12-09 니폰 쇼쿠바이 컴파니 리미티드 (메타)아크릴산의 제조 방법
JP5368673B2 (ja) 2006-01-20 2013-12-18 株式会社日本触媒 （メタ）アクリル酸の製造方法
WO2009054688A2 (en) 2007-10-23 2009-04-30 Lg Chem, Ltd. Method for collecting (meth)acrylic acid and apparatus for collecting (meth)acrylic acid
US20090124825A1 (en) * 2007-11-14 2009-05-14 Shanghai Huayi Acrylic Acid Co., Ltd Method of (meth) acrylate production
JP5104275B2 (ja) 2007-12-12 2012-12-19 三菱化学株式会社 重合防止剤の回収方法
JP2009263351A (ja) 2008-03-31 2009-11-12 Mitsubishi Chemicals Corp （メタ）アクリル酸の製造方法
JP5386847B2 (ja) 2008-03-31 2014-01-15 三菱化学株式会社 アクリル酸の製造方法
DE102009001008A1 (de) * 2009-02-19 2010-08-26 Evonik Degussa Gmbh Reaktivextraktion von freien organischen Säuren aus deren Ammoniumsalzen
WO2011000808A2 (de) * 2009-07-01 2011-01-06 Basf Se Verfahren der abtrennung von acrylsäure aus dem produktgasgemisch einer heterogen katalysierten partiellen gasphasenoxidation wenigstens einer c3-vorläuferverbindung
BR112013022304B1 (pt) 2011-03-11 2020-01-28 Lg Chemical Ltd método de recuperação contínua de ácido (met)acrílico
JP5821660B2 (ja) 2012-01-25 2015-11-24 三菱化学株式会社 （メタ）アクリル酸の製造方法
US9353034B2 (en) * 2012-02-07 2016-05-31 Celanese International Corporation Hydrogenation process with reduced residence time for vapor phase reactants
JP6036402B2 (ja) 2013-02-26 2016-11-30 三菱化学株式会社 （メタ）アクリル酸エステルの製造方法
KR101659541B1 (ko) 2013-08-30 2016-09-23 주식회사 엘지화학 (메트)아크릴산의 연속 회수 방법
US9718756B2 (en) 2013-07-23 2017-08-01 Lg Chem, Ltd. Method for continuously recovering (meth)acrylic acid and apparatus for the method
KR101601938B1 (ko) 2013-08-30 2016-03-09 주식회사 엘지화학 (메트)아크릴산의 연속 회수 방법 및 회수 장치
JP6135565B2 (ja) 2014-03-17 2017-05-31 三菱化学株式会社 （メタ）アクリル酸の製造方法
KR102079774B1 (ko) 2016-11-25 2020-02-20 주식회사 엘지화학 (메트)아크릴산의 연속 회수 방법 및 장치
JP6767943B2 (ja) 2017-08-08 2020-10-14 株式会社三共 遊技機

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1546453A (zh) * 2003-12-09 2004-11-17 上海华谊丙烯酸有限公司 一种纯化丙烯酸的方法
CN1683309A (zh) * 2005-02-06 2005-10-19 蓝仁水 萃取与共沸精馏相结合提纯（甲基）丙烯酸的工艺方法
CN1865216A (zh) * 2006-01-27 2006-11-22 中国石油集团工程设计有限责任公司 丙烯酸共沸精制并回收乙酸工艺
CN104470884A (zh) * 2012-08-03 2015-03-25 Lg化学株式会社 (甲基)丙烯酸的连续回收方法及用于该方法的设备
CN105263895A (zh) * 2013-05-20 2016-01-20 沙特基础工业公司 用于纯化乙酸和丙烯酸的方法
CN105408296A (zh) * 2013-07-22 2016-03-16 Lg化学株式会社 用于连续回收（甲基）丙烯酸的方法和装置
CN105473541A (zh) * 2013-08-30 2016-04-06 Lg化学株式会社 用于连续回收（甲基）丙烯酸的方法和用于该方法的设备
CN105218355A (zh) * 2014-06-26 2016-01-06 乔治·克劳德方法的研究开发空气股份有限公司 用于对丙烯酸进行提纯的方法和设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP3424898B1 (en) 2020-04-22
US10487036B2 (en) 2019-11-26
JP2019514936A (ja) 2019-06-06
US20190071383A1 (en) 2019-03-07
CN108884013A (zh) 2018-11-23
EP3424898A1 (en) 2019-01-09
KR20180059265A (ko) 2018-06-04
KR102079775B1 (ko) 2020-02-20
EP3424898A4 (en) 2019-05-08
JP6592617B2 (ja) 2019-10-16
WO2018097516A1 (ko) 2018-05-31
US11034642B2 (en) 2021-06-15
US20190382329A1 (en) 2019-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109071403B (zh) 连续回收(甲基)丙烯酸的方法和用于该方法的装置
US9517997B2 (en) Process for continuous recovering (meth)acrylic acid and apparatus for the process
CN108884013B (zh) 连续回收(甲基)丙烯酸的方法和用于该方法的装置
US20160145185A1 (en) Method for continuous recovering (meth)acrylic acid and apparatus for the method
US10173956B1 (en) Process for continuously recovering (meth)acrylic acid and apparatus for the process
CN109071401B (zh) (甲基)丙烯酸的回收方法
US9962625B2 (en) Process for continuously recovering (meth)acrylic acid and apparatus for the process
WO2016076559A1 (ko) (메트)아크릴산의 연속 회수 방법 및 장치
KR20150025928A (ko) (메트)아크릴산의 연속 회수 방법 및 회수 장치
KR102251790B1 (ko) (메트)아크릴산의 회수 방법
WO2015012551A1 (ko) (메트)아크릴산의 연속 회수 방법 및 장치
WO2015030470A1 (ko) (메트)아크릴산의 연속 회수 방법 및 장치
WO2014021560A1 (ko) (메트)아크릴산의 연속 회수 방법 및 회수 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant