CN110114335A - 从粗(甲基)丙烯酸叔丁酯中通过蒸馏分离出纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的方法 - Google Patents

从粗(甲基)丙烯酸叔丁酯中通过蒸馏分离出纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110114335A
CN110114335A CN201780079983.4A CN201780079983A CN110114335A CN 110114335 A CN110114335 A CN 110114335A CN 201780079983 A CN201780079983 A CN 201780079983A CN 110114335 A CN110114335 A CN 110114335A
Authority
CN
China
Prior art keywords
theoretical plate
tert
tower
region
theoretical
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.)
Pending
Application number
CN201780079983.4A
Other languages
English (en)
Inventor
O·朗
B·梅森
C·海希勒
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.)
BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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 BASF SE filed Critical BASF SE
Publication of CN110114335A publication Critical patent/CN110114335A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C67/00—Preparation of carboxylic acid esters
    • C07C67/48—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C67/52—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation
    • C07C67/54—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation
    • 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
    • B01D3/141—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column where at least one distillation column contains at least one dividing wall
    • 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
    • B01D3/16—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid
    • B01D3/22—Fractionating columns in which vapour bubbles through liquid with horizontal sieve plates or grids; Construction of sieve plates or grids
    • B01D3/225—Dual-flow sieve trays
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C69/00—Esters of carboxylic acids; Esters of carbonic or haloformic acids
    • C07C69/52—Esters of acyclic unsaturated carboxylic acids having the esterified carboxyl group bound to an acyclic carbon atom
    • C07C69/533—Monocarboxylic acid esters having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C69/54—Acrylic acid esters; Methacrylic acid esters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及一种从粗(甲基)丙烯酸叔丁酯中通过蒸馏分离出纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的方法，其特征在于所述方法在分隔壁塔(1)中进行，分隔壁塔(1)具有有效分离的内构件及汽化器(7)，且在分隔壁塔中分隔壁(8)沿塔的纵向布置以形成上部连接塔区域(9)、下部连接塔区域(14)、具有侧进料点(2)的进料部分(10、12)、及具有侧取料点(3)的取料段(11、13)，塔具有20至80的理论板数，其中分隔壁塔(1)的理论板数是指上部连接塔区域(9)、下部连接塔区域(14)及进料部分(10、12)中的理论板的总和，用于粗(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧进料点(2)布置在起始于最底部理论板上方至少两个理论板且终止于最上部理论板下方至少两个理论板的区域中的理论板处，用于纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧取料点(3)布置于起始于最底部理论板上方至少两个理论板且终止于最上部理论板下方至少两个理论板的区域中的理论板处，且分隔壁(8)布置于塔中的起始于最底部理论板上方至少一个理论板且终止于最上部理论板下方至少一个理论板的区域中，其中在分隔壁(8)的上端进入塔的富集段(10)与进入塔的汽提段(11)的液体量的比值设定为1:0.2至1:5。

Description

从粗(甲基)丙烯酸叔丁酯中通过蒸馏分离出纯(甲基)丙烯酸 叔丁酯的方法
(甲基)丙烯酸的酯(H2C＝CH-C(＝O)OR或H2C＝C(CH3)-C(＝O)OR)在下文中也被称作丙烯酸酯。R为烷基。
(甲基)丙烯酸叔丁酯(因此式中的R为叔丁基)通过异丁烯与(甲基)丙烯酸反应来获得。所述合成形成产物混合物，也称作粗(甲基)丙烯酸叔丁酯，其中丙烯酸酯通常占绝大多数。
(甲基)丙烯酸叔丁酯用于表面涂层、粘合剂、建筑化学品、纸涂层及塑料。
为满足规格要求，合成中所获得的粗丙烯酸酯必须通过蒸馏进一步纯化。对于纯丙烯酸酯的规格要求特别地规定，例如丙烯酸酯的最小含量为99.5重量％以及乙酸酯(RO(C＝O)CH3)的最大容许含量为1500ppm。
由于组分之间的相对挥发性的差异较小，从粗丙烯酸酯中分离出丙烯酸酯是复杂的蒸馏问题，且因此通常通过双塔布置(参见下文)进行。由于易聚合丙烯酸酯的敏感度，特定的塔内构件通常尤其有利。
WO 2002/10110 A2(BASF AG)(第2至3页)的引言记载了分离纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的问题和挑战，并教导了两步蒸馏法，其中将来自合成((甲基)丙烯酸与异丁烯的反应)的催化剂首先作为残余物除去，并且从馏出物中获得纯(甲基)丙烯酸叔丁酯(特别是第5页第43行至第16页)。
DE 3302525 A1(BASF AG)及专家文献，例如Kaibel等人的Chem.Eng.Technol.10(1987),第92页至第98页及Chem.Ing.-Tech.61(1989),No.2,第104页至第112页大体记载了分隔壁塔在通过蒸馏纯化有机化合物中的使用。
US 2013/0284586 A1(LG Chem.Ltd.)记载了分隔壁塔在通过蒸馏纯化丙烯酸2-乙基己酯方面的使用。
JP 2005/239564 A(Mitsubishi Rayon Co.)记载了使用分隔壁塔蒸馏(甲基)丙烯酸酯。
鉴于此文献，本发明的目的在于提供一种从粗(甲基)丙烯酸叔丁酯中通过蒸馏分离出相应的纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的改善的方法，所述方法在符合关于纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的对应规格的同时也更加经济，特别地在资金成本及能量成本方面。
因此，我们已发现一种从粗(甲基)丙烯酸叔丁酯中通过蒸馏分离出纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的方法，其中所述方法在分隔壁塔(1)中进行，分隔壁塔(1)具有有效分离的内构件及汽化器(7)，且其中分隔壁(8)沿塔的纵向方向布置以形成上部连接塔区域(9)、下部连接塔区域(14)、具有侧进料点(2)的流入段(10、12)、及具有侧取料点(3)的取料段(11、13)，所述塔具有20至80的理论板数，用于粗(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧进料点(2)布置在起始于最底部理论板上方至少两个理论板且终止于最上部理论板下方至少两个理论板的区域中的理论板处，用于纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧取料点(3)布置在起始于最底部理论板上方至少两个理论板且终止于最上部理论板下方至少两个理论板的区域中的理论板处，且分隔壁(8)布置于所述塔中的起始于最底部理论板上方至少一个理论板且终止于最上部理论板下方至少一个理论板的区域中。
就本发明而言，纯(甲基)丙烯酸叔丁酯特别为具有丙烯酸叔丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯的纯度≥98.5重量％，特别是≥99.5重量％的(甲基)丙烯酸叔丁酯。
就本发明而言，粗(甲基)丙烯酸叔丁酯特别为(甲基)丙烯酸叔丁酯含量≥30重量％至≤90重量％，例如≥40重量％至≤90重量％，特别是≥55重量％至≤80重量％的混合物。
本发明的方法中所使用的粗丙烯酸叔丁酯特别地具有以下组成：
40至90重量％，特别是55至80重量％的丙烯酸叔丁酯，
0.1至50重量％，特别是0.5至40重量％的丙烯酸，
0.1至5重量％，特别是0.5至4重量％的异丁烯，
0.1至5重量％，特别是0.5至4重量％的二异丁烯，
0.1至5重量％，特别是1至4重量％的相对高沸物(相对于丙烯酸叔丁酯)，
0.1至5重量％，特别是1至4重量％的其他低沸物(相对于丙烯酸叔丁酯)。
本发明的方法中所使用的粗甲基丙烯酸叔丁酯特别具有以下组成：
40至90重量％，特别是55至80重量％的甲基丙烯酸叔丁酯，
0.1至50重量％，特别是0.5至40重量％的甲基丙烯酸，
0.1至5重量％，特别是0.5至4重量％的异丁烯，
0.1至5重量％，特别是0.5至4重量％的二异丁烯，
0.1至5重量％，特别是1至4重量％的相对高沸物(相对于甲基丙烯酸叔丁酯)，
0.1至5重量％，特别是1至4重量％的其他低沸物(相对于甲基丙烯酸叔丁酯)。
本发明的方法在分隔壁塔(1)中进行，其中分隔壁(8)沿塔的纵向方向布置以形成上部连接塔区域(9)、下部连接塔区域(14)、流入段(10、12)及取料段(11、13)。
已出人意料地发现，与猜测必须在不同压力下两步操作模式相反，从粗(甲基)丙烯酸叔丁酯中通过蒸馏分离出纯(甲基)丙烯酸叔丁酯可在单个塔(即分隔壁塔)中且因此在统一压力下进行。
分隔壁塔为具有垂直分隔壁的蒸馏塔，该垂直分隔壁在子区域中防止液体及蒸汽流的横向混合。分隔壁通常由扁平金属薄板构成且可焊接、旋拧或推入，它在塔的中间区域沿纵向方向将塔划分成流入部分及取料部分。将待分馏的混合物(即粗(甲基)丙烯酸叔丁酯)进料至流入段中，且将产物(即纯(甲基)丙烯酸叔丁酯)从取料段排出。
优选地，所述方法连续地进行。
大体上类似于所有蒸馏塔，分隔壁塔装有汽化器(底部汽化器)(7)和塔的顶部的冷凝器(6)。
在本发明的方法中，在汽化器(7)及相关管道系统中的滞留时间有利地且优选地限定为1至60分钟，更优选10至30分钟。不管混合物的聚合易感性如何，这都能确保设备的无故障操作，特别是仅少量积垢或无积垢。
在一个优选的方法变形中，在分隔壁(8)的上端进入塔的富集段(10)与进入塔的汽提段(11)的液体量的比值(即进入富集段(10)的量:进入汽提段(11)的量)设定为1:0.2至1:5，即5至0.2；优选1:0.5至1:2，即2至0.5。这优选地通过将液体在分隔壁的上端收集并将液体经由调节或调整装置以上述比例分别加入至塔的富集段及汽提段中实现。这确保能耗更低。
在另一个优选的方法变形中，也可对分隔壁(8)的下端进入塔的汽提段(12)与进入塔的富集段(13)的蒸汽流的量的比例进行设定，作为对分隔壁(8)的上端的液体返流量的比例进行调节的补充或者替代。这优选地通过选择有效分离的内构件和/或通过额外安装产生压降的内构件(例如孔板)，或通过调节蒸汽流的量实现。
在一个优选的方法变形中，将进入塔的汽提段(12)与进入塔的富集段(13)的蒸汽流的量(即进入汽提段(12)的量:进入富集段(13)的量)设定为1:0.5至1:2.0的比例，即2至0.5，优选1:0.9至1:1.5的比例，即1/0.9至1/1.5。
优选地在塔顶压力为20毫巴至5巴，优选50至200毫巴下进行本发明的方法。
优选地，上部连接塔区域(9)提供有温度调节，该温度调节供应的温度信号可来源于最上部理论板下方的单个测量点或多个测量点的平均，优选在从顶部计算的第三个理论板处，且利用馏出物流量、回流比或优选返流量作为操纵变量。
这确保塔的稳定操作，获得可实现的产物纯度的进一步改善。
在另一种方法变形中，作为补充或者替代，下部塔区域提供有温度调节，该温度调节供应的温度信号可来源于最底部理论板上方的单个测量点或多个测量点的平均，优选在从底部计算的第二个理论板处，且利用底部排出量作为操纵变量。稳定塔操作的进一步改善通过这种额外测量来实现。而且，作为补充或者替代，可在塔的底部提供液面调节，其利用侧部排出量作为操纵变量。
取料段(11、13)的区域与流入段(10、12)的区域的横截面积比优选为4:1至1:4，特别优选为1.5:1至1:1.5，例如1:1。
分隔壁塔(1)具有20至80的理论板数。有效分离的内构件存在于上部连接塔区域(9)中和下部连接塔区域(14)中且也在流入段(10、12)和取料段(11、13)中。分隔壁塔(1)的理论板数的表征始终与上部连接塔区域(9)、下部连接塔区域(14)及流入段(10、12)中的理论板的总和相关。
通常，取料段(11、13)中的理论板数与流入段(10、12)中相同，但也可更多，例如是流入段(10、12)的1至5倍；或更少，例如是流入段(10、12)的1至0.2倍。
粗(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧进料点(2)布置在起始于最底部理论板上方至少两个理论板且终止于最上部理论板下方至少两个理论板的区域中的理论板处，优选在起始于最底部理论板上方至少五个理论板且终止于最上部理论板下方至少五个理论板的区域中的理论板处。
纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧取料点(3)布置在起始于最底部理论板上方至少两个理论板且终止于最上部理论板下方至少两个理论板的区域中的理论板处，优选在起始于最底部理论板上方至少五个理论板且终止于最上部理论板下方至少五个理论板的区域中的理论板处。
分隔壁(8)布置于塔中的起始于最底部理论板上方至少一个理论板且终止于最上部理论板下方至少一个理论板的区域中，优选在起始于最底部理论板上方至少四个理论板且终止于最上部理论板下方至少四个理论板的区域中，特别优选地在各种情况下居中布置。
在一个特别优选的实施方案中，分隔壁塔(1)具有30至40的理论板数，粗(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧进料点(2)布置在起始于最底部理论板上方至少12个理论板且终止于最上部理论板下方至少6个理论板的区域中的理论板处，纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧取料点(3)布置在起始于最底部理论板上方至少10个理论板且终止于最上部理论板下方至少10个理论板的区域中的理论板处，且塔中的分隔壁(8)布置在起始于最底部理论板上方至少五个理论板且终止于最上部理论板下方至少五个理论板的区域中。
在取料段(11、13)及进料段(10、12)中的理论板数相等的情况下，侧取料点(3)既可位于与侧进料点(2)相同的理论板处，又可位于所述侧进料点下方或上方；然而，不言而喻，每种情况下在分隔壁(8)的另一侧上(参见图1)；对侧取料点(3)优选地位于侧进料点(2)下方，例如侧进料点(2)下方一个至25个、特别是2至20个、非常特别优选3至10个理论板处。(塔中或有关塔区域中或有关塔段中的理论板始终从下向上计数。)
在取料段(11、13)及流入段(10、12)中的理论板数不同的情况下，采用在分隔壁(8)的区域中具有更多理论板总数的一侧来对理论板数进行计数以建立进料点与取料点的相对高度位置。
原则上对有效分离的内构件不存在限制；优选地提供随机填料元件和/或规则填料和/或塔盘。
在另一个优选的方法变形中，将双流塔盘用作分隔壁塔中的有效分离的内构件。术语双流塔盘以已知方式意指具有开口的塔盘，所述开口流经有逆流的蒸汽与液体。
在塔中热处理包含一种或多种可聚合化合物的混合物时，始终存在塔及塔内构件被沉积物淤塞且必须以复杂方式清洗的问题，导致操作不得不中断。就本发明而言，术语热处理意指诸如蒸馏或精馏、吸收、萃取或汽提的方法。可在塔中经受热处理的混合物通常为流体，即气体、液体或气体/液体。双流塔盘的使用相比于常规盘式塔降低了分隔壁塔的易积垢性。这增加了塔的操作时间且因此使其更经济。
双流塔盘优选地用于分隔壁区域(10、11、12、13)中；在另一个优选的实施方案中，双流塔盘也用于上部连接塔区域(9)及下部连接塔区域(14)中。
另一个有利的实施方案提供双流塔盘在分隔壁的区域(10、11、12、13)中及在下部连接塔区域(14)中的使用且也提供随机填料元件或规则填料在上部连接塔区域(9)中的使用。
在WO 03/043712 A1(BASF AG)中，对于不具有分隔壁的常规塔已表明，易积垢性的显著降低及由此带来的盘式塔的操作时间的显著延长可通过定向选择双流塔盘中的开口的直径来实现。
在分隔壁塔中，分隔壁的两侧存在相同压降。通过选择塔盘在流入侧及取料侧的开口率来精确设定气体在流入侧及取料侧的相应塔盘上的分布是极有利的。
流入侧及取料侧的气体分布可经由开口率的定向选择来精确设定。由于双流塔盘的开口率不同，在相同压降下去往分隔壁的两侧的气体量不同。因此可省去分隔壁下方的复杂气体分布设施。
开口率经由开口的尺寸和/或数目设定。如已知地，双流塔盘的开口率为开口的面积的总和与双流塔盘的总面积的比例。
根据本发明，可使塔内双流塔盘的开口不同，即开口的直径和/或开口数是变化的。
原则上对开口的形状不存在限制：
它们可具有任何几何形状，例如圆形、椭圆形、矩形或多边形。双流塔盘中的开口优选为圆形。
本领域技术人员可根据气体及液体负载以及开口直径容易地确定所需开口率。双流塔盘中的开口的直径优选为10至80mm，其中布置于进料点上方的双流塔盘优选具有10至50mm的开口，且另一方面，布置于进料点下方的双流塔盘优选具有直径为15至80mm的开口。
双流塔盘的开口率优选为10％至30％。
在本发明的方法中，丙烯酸系单体(即(甲基)丙烯酸叔丁酯)优选地通过合适的聚合抑制剂来稳定，以便避免不需要的聚合。也就是说，本发明的方法优选地在有效量的一种或多种稳定剂存在的情况下进行。合适的稳定剂原则上为所有推荐用于稳定(甲基)丙烯酸及(甲基)丙烯酸酯的聚合抑制剂，例如在DE 10 2005 053 982 A1(BASF AG)和DE 102 58329 A1(BASF AG)中推荐。
合适的稳定剂可为例如，N氧化物(硝酰基或N-氧基，即具有至少一个>N-O基的化合物)，例如4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧基或4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧基；苯酚及萘酚，诸如对甲氧基苯酚、对氨基苯酚、对亚硝基苯酚、2-叔丁基苯酚、4-叔丁基苯酚、2,4-二-叔丁基苯酚、2-甲基-4-叔丁基苯酚、2,6-叔丁基-4-甲基苯酚或4-叔丁基-2,6-二甲基苯酚；醌类，例如氢醌或氢醌单甲醚；芳族胺，例如N,N-二苯胺、苯二胺(例如N,N'-二烷基-对苯二胺，其中烷基可相同或不同且可在每种情况下彼此独立地具有1至4个碳原子且为直链或分支的，例如N,N'-二甲基-对苯二胺或N,N'-二乙基-对苯二胺)；羟胺，例如N,N-二乙基羟胺；亚胺，例如甲基乙基亚胺或亚甲紫；磺酰胺，例如N-甲基-4-甲苯磺酰胺或N-叔丁基-4-甲苯磺酰胺；肟，例如醛肟、酮肟或氨肟，例如二乙基酮肟、甲基乙基酮肟或水杨醛肟；含磷化合物，例如三苯基膦、亚磷酸三苯酯或亚磷酸三乙酯；含硫化合物，例如二苯硫醚或吩噻嗪；金属盐，例如乙酸铈(III)或乙基己酸铈(III)；或其混合物。
稳定化优选地通过吩噻嗪(PTZ)、对甲氧基苯酚(MeHQ)、氢醌、氢醌单甲醚、4-羟基-2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧基、4-氧代-2,2,6,6-四甲基哌啶-N-氧基、2,6-叔丁基-4-甲基苯酚或其混合物来实现。
非常特别优选地使用吩噻嗪(PTZ)和/或对甲氧基苯酚(MeHQ)作为聚合抑制剂。
尽管抑制剂可作为纯物质添加，但将溶解于溶剂中的抑制剂作为可简单且可重复地计量的溶液来添加是有利的，原则上抑制剂混合物于单一溶液中也是可能的。优选地，使用在任何情况下在所述丙烯酸酯合成方法中存在的液体或塔中的材料的混合物作为溶剂。对于溶剂，特别优选的选择为丙烯酸酯产物本身(此处为丙烯酸叔丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯)或用于合成丙烯酸酯的一种原料(此处特别为丙烯酸或甲基丙烯酸)。
本发明将通过附图(图1)及实施例在下文中进行说明。附图在单一图中示出一个具有分隔壁8的分隔壁塔1，所述分隔壁8将分隔壁塔1划分成上部连接塔区域9、具有富集段10及汽提段12的流入段10及12、具有汽提段11及富集段13的取料段11及13、以及下部连接塔区域14。有效分离的内构件存在于塔区域9及14以及段10至13中。粗(甲基)丙烯酸叔丁酯2在塔段10与12之间进入分隔壁塔1。纯(甲基)丙烯酸叔丁酯3在塔段11与13之间排出，优选地以液体形式排出。在塔的顶部处获得的蒸汽流15在冷凝器6中部分冷凝且被分成回流物流16及馏出物物流4，所述冷凝器6任选地补充有后冷凝器。来自冷凝器6的未冷凝馏份包含低沸点杂质且作为物流19以蒸汽形式排出。在塔的下端，液体17在汽化器7中部分汽化且经由管道18再循环至塔中。排出包含相对较高沸点的杂质的子流5。汽化器7可构造为自然对流汽化器或强制循环汽化器；在强制循环汽化器的情况下，额外地需要用于液体流17的循环泵。为避免不需要的聚合反应，使用降膜式蒸发器代替强制循环汽化器尤其有利，因为使用此类降膜式蒸发器可使滞留时间最短。为缩短液体在汽化器系统中的滞留时间，有利的是不将液面调节布置于下部塔罩中，而是布置于用于液体17的进料管道中。
在本发明的方法中，在一个优选的操作模式(参见图2)中，将稳定剂1(23)(方法稳定剂；特别是例如PTZ)加入至流入段(10、12)的富集段(10)中，其特别是略低于分隔壁(8)的上端。特别地，稳定剂1可作为合适溶剂(特别是如上文所示的溶剂，例如丙烯酸叔丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯)中的溶液使用。以此方式，整个流入段(10、12)及塔的下部连接部分(14)通过所述方法稳定剂来稳定。(“略低于分隔壁(8)的上端”意指例如“分隔壁(8)的上端下方一个至5个理论板”)。
在本发明的方法中，另外(参见图2)，将稳定剂2(22)(被称为储存稳定剂，特别是例如MeHQ)优选地加入至收集冷凝物(26)的容器(20)中和/或加入至急冷循环(21)的管道中和/或冷凝器(6)的顶部处。优选提供的急冷循环(即进入冷凝器(6)的一部分冷凝物(例如10至50重量％的冷凝物)的液体返回物流)具有尤其令人满意的在冷凝器(6)的冷凝期间使天然不含稳定剂的蒸汽(15)稳定的功能。于是，通过稳定剂(特别是MeHQ)经由返回管线(16)使分隔壁(8)上方的上部连接塔区域(9)以及分隔壁的区域中的进料段(10、12)及取料段(11、13)稳定，其中也存在源自贫空气的氧气。特别地，贫空气(25)(空气及氮气的混合物，特别地以此方式使得产生4至9体积％的氧含量)的加入要么发生在汽化器(7)的下端，要么发生在塔(1)的下端。
在另一种方法变形(参见图2)中，额外地将方法稳定剂(24)(特别是PTZ)加入至侧取料点(3)下方的富集段(13)中。
所示的所有压力为绝对压力。
所有以ppm计的量均以重量计(重量ppm)。
“低沸物”(相对于(甲基)丙烯酸叔丁酯)为在相同压力下沸点低于所关注的丙烯酸酯(即丙烯酸叔丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯)的沸点的材料。
“相对高沸物”(相对于(甲基)丙烯酸叔丁酯)为在相同压力下沸点高于所关注的丙烯酸酯(即丙烯酸叔丁酯或甲基丙烯酸叔丁酯)的沸点的材料。
实施例
借助于来自热力学模拟的数据提供操作模式，所述热力学模拟针对用于制备丙烯酸叔丁酯的整个设备。
所述方法的热力学模拟使用软件Aspen(简称Aspen)进行。Aspen为用于工业中化学工艺和设备的建模、模拟及优化的综合模拟软件。Aspen具有用于对基础操作进行建模的综合建模数据库以及许多不同物质的材料特性的材料数据库。混合物的特性由Aspen通过来自纯物质的材料数据的各种热力学模型来计算。
实施例1
(分隔壁(8)上端的富集段(10):汽提段(11)的液体量的比例＝1:3.4，且
分隔壁(8)下端的汽提段(12):富集段(13)的蒸汽流量的比例＝1:1)
在具有总计38个理论板的分隔壁塔(1)的第20个理论板处以液体形式进料具有24℃的温度的2424kg/h的粗丙烯酸叔丁酯物流。粗丙烯酸叔丁酯具有以下组成：
其他相对高沸物(相对于丙烯酸叔丁酯)：余量
分隔壁(8)自第8个理论板延伸至第28个理论板。侧取料(3)位于第17个理论板处。在顶部压力为75毫巴且底部压力为223毫巴下运行塔。
在塔的顶部，冷凝在21℃的温度下进行。42kg/h的气态含低沸物的物流(19)自冷凝器(6)排出。17kg/h的子流(4)自冷凝物流取出。高沸点杂质(5)在塔的底部以724kg/h的流速及97℃的温度排出。在侧取料处，所需产物纯丙烯酸叔丁酯以液态形式以64℃的温度和1640kg/h的量获得。
侧取料物流(3)具有以下组成：
其他相对高沸物(相对于丙烯酸叔丁酯)：余量
符合丙烯酸酯的最小含量>99.5重量％，并且符合次要组分乙酸叔丁酯为100ppm的商业规格。丙烯酸叔丁酯的蒸馏产率大于99％。
分隔壁(8)上端液体的富集段(10):汽提段(11)的液量的比例为1:3.4。在分隔壁(8)的下端，汽提段(12):富集段(13)的蒸汽流量以比例1:1划分。汽化器的加热功率为502kW。
本发明的方法能够例如以13100公吨的年产量进行粗丙烯酸叔丁酯的蒸馏获得纯丙烯酸叔丁酯，同时符合所需规格，并且与常规两步蒸馏方法相比节省20％的资金成本且节省20％的能量成本。
比较实施例1
(分隔壁(8)上端的富集段(10):汽提段(11)的液体量的比例＝1:7)
在具有总计38个理论板的分隔壁塔(1)的第20个理论板处以液体形式进料具有24℃的温度的2424kg/h的粗丙烯酸叔丁酯物流。粗丙烯酸叔丁酯具有以下组成：
其他相对高沸物(相对于丙烯酸叔丁酯)：余量
分隔壁(8)自第8个理论板延伸至第28个理论板。侧取料(3)位于第17个理论板处。在顶部压力为75毫巴且底部压力为223毫巴下运行塔。
在塔的顶部，冷凝在21℃的温度下进行。42kg/h的气态含低沸物的物流(19)自冷凝器(6)排出。17kg/h的子流(4)自冷凝物流取出。高沸点杂质(5)在塔的底部以724kg/h的流速及96℃的温度排出。在侧取料处，所需产物纯丙烯酸叔丁酯以液态形式以65℃的温度和1640kg/h的量获得。
侧取料物流(3)具有以下组成：
不符合丙烯酸酯的最小含量>99.5重量％。
丙烯酸叔丁酯的蒸馏产率大于97％。
分隔壁(8)上端液体的富集段(10):汽提段(11)的液量的比例为1:7。在分隔壁(8)的下端，汽提段(12):富集段(13)的蒸汽流量以比例1:1划分。汽化器的加热功率为500kW。
比较实施例2
(分隔壁(8)下端的汽提段(12):富集段(13)的蒸汽流量的比例＝3:1)
在具有总计38个理论板的分隔壁塔(1)的第20个理论板处以液体形式进料具有24℃的温度的2424kg/h的粗丙烯酸叔丁酯物流。粗丙烯酸叔丁酯具有以下组成：
其他相对高沸物(相对于丙烯酸叔丁酯)：余量
分隔壁(8)自第8个理论板延伸至第28个理论板。侧取料(3)位于第17个理论板处。在顶部压力为75毫巴且底部压力为223毫巴下运行塔。
在塔的顶部，冷凝在21℃的温度下进行。42kg/h的气态含低沸物的物流(19)自冷凝器(6)排出。7kg/h的子流(4)自冷凝物流取出。高沸点杂质(5)在塔的底部以734kg/h的流速及96℃的温度排出。在侧取料处，所需产物纯丙烯酸叔丁酯以液态形式以64℃的温度和1640kg/h的量获得。
侧取料物流(3)具有以下组成：
不符合丙烯酸酯的最小含量>99.5重量％，以及次要组分乙酸叔丁酯的商业规格。
丙烯酸叔丁酯的蒸馏产率大于97％。
分隔壁(8)上端液体的富集段(10):汽提段(11)的液量的比例为1:3.5。在分隔壁(8)的下端，汽提段(12):富集段(13)的蒸汽流量以比例3:1划分。汽化器的加热功率为500kW。

Claims (25)

1.一种从粗(甲基)丙烯酸叔丁酯中通过蒸馏分离出纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的方法，其中方法在分隔壁塔(1)中进行，分隔壁塔(1)具有有效分离的内构件及汽化器(7)，且其中分隔壁(8)沿塔的纵向方向布置以形成上部连接塔区域(9)、下部连接塔区域(14)、具有侧进料点(2)的流入段(10、12)、及具有侧取料点(3)的取料段(11、13)，塔具有20至80的理论板数，其中分隔壁塔(1)的理论板数与上部连接塔区域(9)、下部连接塔区域(14)及流入段(10、12)中的理论板的总和相关，用于粗(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧进料点(2)布置在起始于最底部理论板上方至少两个理论板且终止于最上部理论板下方至少两个理论板的区域中的理论板处，用于纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧取料点(3)布置在起始于最底部理论板上方至少两个理论板且终止于最上部理论板下方至少两个理论板的区域中的理论板处，且分隔壁(8)布置于塔中的起始于最底部理论板上方至少一个理论板且终止于最上部理论板下方至少一个理论板的区域中，其中分隔壁(8)的上端进入塔的富集段(10)与进入塔的汽提段(11)的液体量的比值设定为1:0.2至1:5。
2.根据前述权利要求的方法，其中用于粗(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧进料点(2)布置在起始于最底部理论板上方至少五个理论板且终止于最上部理论板下方至少五个理论板的区域中的理论板处，用于纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧取料点(3)布置在起始于最底部理论板上方至少五个理论板且终止于最上部理论板下方至少五个理论板的区域中的理论板处，且塔中的分隔壁(8)布置在起始于最底部理论板上方至少四个理论板且终止于最上部理论板下方至少四个理论板的区域中。
3.根据权利要求1的方法，其中塔(1)具有30至40的理论板数，用于粗(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧进料点(2)布置在起始于最底部理论板上方至少12个理论板且终止于最上部理论板下方至少6个理论板的区域中的理论板处，用于纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的侧取料点(3)布置在起始于最下部理论板上方至少10个理论板且终止于最上部理论板下方至少10个理论板的区域中的理论板处，且塔中的分隔壁(8)布置在起始于最底部理论板上方至少五个理论板且终止于最上部理论板下方至少五个理论板的区域中。
4.根据前述权利要求中任一项的方法，其中相对的侧取料点(3)位于侧进料点(2)下方至少一个理论板处，其中在取料段(11、13)及流入段(10、12)中的理论板数不同的情况下，采用在分隔壁(8)的区域中具有最大的理论板总数的一侧来对理论板数进行计数以确定进料点与取料点的相对高度位置。
5.根据前述权利要求中任一项的方法，其中提供随机填料元件、规则填料和/或塔盘作为有效分离的内构件。
6.根据前述权利要求的方法，其中将双流塔盘用作塔盘。
7.根据前述权利要求的方法，其中流入侧及取料侧的双流塔盘具有不同的开口率以设定分隔壁(8)两侧的最佳气体分布。
8.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在汽化器(7)及相关管道系统中的滞留时间限定为1至60分钟。
9.根据前述权利要求中任一项的方法，其中分隔壁(8)的上端进入塔的富集段(10)与进入塔的汽提段(11)的液体量的比值设定为1:0.5至1:2。
10.根据前述权利要求中任一项的方法，其中分隔壁(8)的下端进入塔的汽提段(12)与进入塔的富集段(13)的蒸汽流量的比例设定为1:0.5至1:2.0。
11.根据前述权利要求中任一项的方法，其中塔顶压力为20毫巴至5巴。
12.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在上部连接塔区域(9)中存在通过最上部理论板下方的温度信号进行的温度调节，其利用馏出物流量、回流比或回流量作为操纵变量。
13.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在下部连接塔区域(14)中存在通过最底部理论板上方的温度信号进行的温度调节，其利用底部排出量作为操纵变量。
14.根据前述权利要求中任一项的方法，其中在塔的底部存在液面调节，其利用侧部排出量作为操纵变量。
15.根据前述权利要求中任一项的方法，其中取料段(11、13)的区域与流入段(10、12)的区域的横截面积比为4:1至1:4。
16.根据前述权利要求1至14中任一项的方法，其中取料段(11、13)的区域与流入段(10、12)的区域的横截面积比为1.5:1至1:1.5。
17.根据前述权利要求中任一项的方法，其用于通过蒸馏分离出具有≥98.5重量％的纯度的纯(甲基)丙烯酸叔丁酯。
18.根据前述权利要求中任一项的方法，其中丙烯酸丁酯为丙烯酸叔丁酯。
19.根据前述权利要求1至17中任一项的方法，其中丙烯酸丁酯为甲基丙烯酸叔丁酯。
20.根据权利要求18的方法，其中粗丙烯酸叔丁酯具有以下组成：
40至90重量％的丙烯酸叔丁酯，
0.1至50重量％的丙烯酸，
0.1至5重量％的异丁烯，
0.1至5重量％的二异丁烯，
0.1至5重量％的相对高沸物(相对于丙烯酸叔丁酯)，
0.1至5重量％的其他低沸物(相对于丙烯酸叔丁酯)。
21.根据权利要求19的方法，其中粗甲基丙烯酸叔丁酯具有以下组成：
40至90重量％的甲基丙烯酸叔丁酯，
0.1至50重量％的甲基丙烯酸，
0.1至5重量％的异丁烯，
0.1至5重量％的二异丁烯，
0.1至5重量％的相对高沸物(相对于甲基丙烯酸叔丁酯)，
0.1至5重量％的其他低沸物(相对于甲基丙烯酸叔丁酯)。
22.根据前述权利要求中任一项的方法，其中将稳定剂1加入至流入段(10、12)的富集段(10)中。
23.根据前述权利要求的方法，其中稳定剂1为吩噻嗪(PTZ)。
24.根据前述权利要求中任一项的方法，其中将稳定剂2加入至收集冷凝物(26)的容器(20)中和/或加入至急冷循环(21)的管道中和/或冷凝器(6)的顶部处，其中所述急冷循环(21)是进入冷凝器(6)的一部分冷凝物的液体返回物流。
25.根据前述权利要求的方法，其中稳定剂2为对甲氧基苯酚(MeHQ)。
CN201780079983.4A 2016-12-21 2017-12-11 从粗(甲基)丙烯酸叔丁酯中通过蒸馏分离出纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的方法 Pending CN110114335A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16205961 2016-12-21
EP16205961.2 2016-12-21
PCT/EP2017/082193 WO2018114425A1 (de) 2016-12-21 2017-12-11 Verfahren zur destillativen gewinnung von rein-tert-butyl(meth)acrylat aus roh-tert-butyl(meth)acrylat

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110114335A true CN110114335A (zh) 2019-08-09

Family

ID=57588848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780079983.4A Pending CN110114335A (zh) 2016-12-21 2017-12-11 从粗(甲基)丙烯酸叔丁酯中通过蒸馏分离出纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10730823B2 (zh)
EP (1) EP3558922B1 (zh)
JP (1) JP7034163B2 (zh)
KR (1) KR102519200B1 (zh)
CN (1) CN110114335A (zh)
MY (1) MY191514A (zh)
TW (1) TWI771353B (zh)
WO (1) WO2018114425A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113209657B (zh) * 2021-05-08 2022-06-21 北京化工大学 抑制四元级联副反应的双隔壁反应塔及其工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005239564A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Mitsubishi Rayon Co Ltd （メタ）アクリル酸エステルの製造方法
CN102584576A (zh) * 2012-01-06 2012-07-18 长岭炼化岳阳工程设计有限公司 利用分隔壁塔提纯醋酸叔丁酯的方法及其装置
WO2015009117A1 (ko) * 2013-07-18 2015-01-22 주식회사 엘지화학 분리벽형 증류탑
CN103298531B (zh) * 2010-12-29 2016-04-20 Lg化学株式会社 用于制备高纯度丙烯酸-2-乙基己酯的隔壁塔及使用其的制备方法
CN105771295A (zh) * 2016-05-19 2016-07-20 河北工业大学 可控汽相分配比的分离四组分混合物的隔板塔

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3302525A1 (de) * 1983-01-26 1984-07-26 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Destillationskolonne zur destillativen zerlegung eines aus mehreren fraktionen bestehenden zulaufproduktes
DE10036958A1 (de) 2000-07-28 2002-02-07 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von tert.-C4-C8-Alkylestern der (Meth)acrylsäure
US6582564B2 (en) * 2000-08-22 2003-06-24 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Distillation apparatus and distillation method
DE10056841A1 (de) 2000-11-16 2002-05-23 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur destillativen Gewinnung von 1,3-Reinbutadien aus 1,3-Rohbutadien
DE10156988A1 (de) 2001-11-21 2003-05-28 Basf Ag Kolonne mit Dual-Flow-Böden
DE10258329A1 (de) 2002-01-30 2003-07-31 Basf Ag Sulfonamide als Stabilisatoren polymerisationsfähiger Verbindungen
DE10349059A1 (de) * 2003-10-17 2005-05-19 Basf Ag Verfahren zur destillativen Auftrennung von Gemischen enthaltend Ethylenamine
DE102005053982A1 (de) 2005-11-10 2006-05-18 Basf Ag Verfahren zur Entsorgung von bei der Acrylsäureester- oder Methacrylsäureester-Herstellung anfallenden Nebenkomponenten
MX2009002810A (es) * 2006-09-15 2009-03-31 Dow Global Technologies Inc Proceso para producir acido acrilico.
EP2008989A1 (de) * 2007-06-26 2008-12-31 Basf Se Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Neral in reiner oder angereicherter Form
EP2036875A1 (de) * 2007-09-11 2009-03-18 Basf Se Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von Menthol in reiner oder angereicherter Form
EP2225192B1 (de) * 2007-11-30 2017-05-03 Basf Se Verfahren zur herstellung von optisch aktivem und racemischem menthol
JP5528454B2 (ja) * 2008-09-17 2014-06-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア １つまたはそれより多くのアルカノールアミンを含有する混合物を連続的に蒸留分離するための装置および方法
JP6030564B2 (ja) * 2010-11-22 2016-11-24 ローム アンド ハース カンパニーＲｏｈｍ Ａｎｄ Ｈａａｓ Ｃｏｍｐａｎｙ ブチルアクリレートの製造方法
DE102012217943A1 (de) * 2012-10-01 2014-05-15 Basf Se Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von (Meth)acrylaten von C10-Alkoholgemischen
KR101583145B1 (ko) * 2013-07-18 2016-01-07 주식회사 엘지화학 증류 장치
DE102014215438A1 (de) 2014-08-05 2016-02-11 Basf Se Kolonne zur thermischen Behandlung von fluiden Gemischen
FR3047004B1 (fr) 2016-01-21 2019-08-09 Arkema France Procede de purification d'esters (meth)acryliques

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005239564A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Mitsubishi Rayon Co Ltd （メタ）アクリル酸エステルの製造方法
CN103298531B (zh) * 2010-12-29 2016-04-20 Lg化学株式会社 用于制备高纯度丙烯酸-2-乙基己酯的隔壁塔及使用其的制备方法
CN102584576A (zh) * 2012-01-06 2012-07-18 长岭炼化岳阳工程设计有限公司 利用分隔壁塔提纯醋酸叔丁酯的方法及其装置
WO2015009117A1 (ko) * 2013-07-18 2015-01-22 주식회사 엘지화학 분리벽형 증류탑
CN105771295A (zh) * 2016-05-19 2016-07-20 河北工业大学 可控汽相分配比的分离四组分混合物的隔板塔

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张英 等: "分壁精馏技术进展", 《节能技术》 *
邓忠 等: "《化学工程师简明手册》", 30 September 1998, 机械工业出版社 *

Also Published As

Publication number Publication date
US10730823B2 (en) 2020-08-04
JP7034163B2 (ja) 2022-03-11
EP3558922A1 (de) 2019-10-30
EP3558922B1 (de) 2020-10-14
MY191514A (en) 2022-06-28
TWI771353B (zh) 2022-07-21
KR102519200B1 (ko) 2023-04-06
KR20190095424A (ko) 2019-08-14
JP2020503309A (ja) 2020-01-30
US20190330137A1 (en) 2019-10-31
WO2018114425A1 (de) 2018-06-28
TW201835026A (zh) 2018-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102355929B (zh) 用于制备高纯度丙烯酸的分隔壁蒸馏塔和使用该分隔壁蒸馏塔的分馏方法
WO2012090690A1 (ja) アクリロニトリルの精製方法
CN110099891A (zh) 通过蒸馏将纯丙烯酸2-乙基己酯或纯丙烯酸2-丙基庚酯从相应的粗丙烯酸烷基酯中分离的方法
TWI746500B (zh) 使用分隔壁塔蒸餾純化硫醇或噻吩
CN110099890A (zh) 从丁基为正丁基或异丁基的粗丙烯酸丁酯中通过蒸馏分离出纯丙烯酸丁酯的方法
US7476299B2 (en) Vessel for easily polymerizable compound
CN110114335A (zh) 从粗(甲基)丙烯酸叔丁酯中通过蒸馏分离出纯(甲基)丙烯酸叔丁酯的方法
CN110062752B (zh) 通过蒸馏获得纯(甲基)丙烯酸环己基酯的方法
US20220356142A1 (en) Process for distillative purification of unsaturated carboxylic anhydrides
RU2730856C1 (ru) Способ получения сложных норборниловых эфиров (мет)акриловой кислоты
JPWO2003078015A1 (ja) 易重合性物質の精製装置および精製方法

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