CN118159513A - 制备高纯度(甲基)丙烯酸的方法 - Google Patents

Abstract

提供的是一种制备(甲基)丙烯酸的方法，包括：使包含(甲基)丙烯酸的混合气体在吸收塔中与吸收溶剂接触；将从所述吸收塔的下部排出的第一(甲基)丙烯酸溶液供应至高沸点副产物分离塔，并且将所述高沸点副产物分离塔的上部排出物料流供应至结晶器；将从所述吸收塔的侧部排出的第二(甲基)丙烯酸溶液供应至所述结晶器；和得到在所述结晶器中结晶的(甲基)丙烯酸，并将在所述结晶器中回收的母液循环至所述吸收塔。

Description

制备高纯度(甲基)丙烯酸的方法

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请要求于2022年8月30日提交的韩国专利申请No.10-2022-0109412和于2023年8月16日提交的韩国专利申请No.10-2023-0106990的优先权的权益，该两项专利申请的全部内容作为本说明书的一部分并入本文中。

本发明涉及一种制备高纯度(甲基)丙烯酸的方法。

背景技术

(甲基)丙烯酸通常通过在催化剂存在下使化合物如丙烷、丙烯和(甲基)丙烯醛进行气相氧化反应的方法来制备。例如，在反应器中，在合适的催化剂存在下，通过气相氧化反应将丙烷、丙烯等通过(甲基)丙烯醛转化为(甲基)丙烯酸，并且在反应器的后一级得到混合气体，该混合气体包含(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、水蒸气和反应产生的各种有机副产物(如乙酸、低沸点副产物和高沸点副产物)。

使含有(甲基)丙烯酸的混合气体在吸收塔中与吸收溶剂如水接触，以作为(甲基)丙烯酸溶液回收。此外，作为用于回收包含在(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸的后续工艺，通常包括诸如萃取、蒸馏和纯化的工艺。为了改善(甲基)丙烯酸的回收效率，已经提出了调节工艺条件、工艺顺序等的各种方法。

然而，由于吸收塔中使用的吸收溶剂如水具有高比热，因此通过蒸馏等工艺从包含吸收溶剂的(甲基)丙烯酸溶液中分离副产物需要显著高的能量使用量。同时，当为了降低能量使用量而简化和缩短后续工艺时，能量使用量可以得到降低，但是很难得到高纯度(甲基)丙烯酸。

因此，迫切需要引入一种技术，该技术可以降低在通过蒸馏分离(甲基)丙烯酸和副产物中的能量使用量，同时还可以从(甲基)丙烯酸溶液中得到高纯度(甲基)丙烯酸。

发明内容

技术问题

为了解决背景技术中提到的问题，本发明的一个目的是提供一种用于回收(甲基)丙烯酸的方法，该方法可以进一步降低在纯化工艺中的能量使用量，以及简化后续工艺。

技术方案

在一个一般方面，制备(甲基)丙烯酸的方法包括：使包含(甲基)丙烯酸的混合气体在吸收塔中与吸收溶剂接触；将从所述吸收塔的下部排出的第一(甲基)丙烯酸溶液供应至高沸点副产物分离塔，以及将所述高沸点副产物分离塔的上部排出物料流供应至结晶器；将从所述吸收塔的侧部排出的第二(甲基)丙烯酸溶液供应至所述结晶器；和得到在所述结晶器中结晶的(甲基)丙烯酸以及将在所述结晶器中回收的母液循环至所述吸收塔。

有益效果

由于根据本发明的制备(甲基)丙烯酸的方法可以极大地减少能量使用量，因此与先前的回收方法相比，可以以更好的生产效率连续地回收高纯度(甲基)丙烯酸。

附图说明

图1是示出了根据本发明的一个示例性实施方案的制备(甲基)丙烯酸的方法的工艺流程图。

图2是示出了根据比较例制备(甲基)丙烯酸的方法的工艺流程图。

具体实施方式

本发明的说明书和权利要求中使用的术语和词语不应限定地解释为具有常用或字典含义，而是应理解为基于发明人能够适当地定义术语的概念以便以最佳方式描述他们自己的发明的原则而具有符合本发明技术思想的意义和概念。

本发明中的术语“物料流”可以指工艺中的流体流动，或者可以指在管道中流动的流体本身。具体地，物料流可以指在连接每个装置的管道中流动的流体本身和流体流动。另外，流体可以指气体或液体，并且不排除流体中包含固体物质的情况。

在下文中，为了更好地理解本发明，将更详细地描述本发明。

根据本发明提供了一种制备(甲基)丙烯酸的方法，包括：使包含(甲基)丙烯酸的混合气体在吸收塔中与吸收溶剂接触；将从所述吸收塔的下部排出的第一(甲基)丙烯酸溶液供应至高沸点副产物分离塔，以及将所述高沸点副产物分离塔的上部排出物料流供应至结晶器；将从所述吸收塔的侧部排出的第二(甲基)丙烯酸溶液供应至所述结晶器；和得到在所述结晶器中结晶的(甲基)丙烯酸，并将在所述结晶器中回收的母液循环至所述吸收塔。

将参照图1，描述可以包括在本发明的示例性实施方案中的各个工艺。

首先，根据本发明的一个示例性实施方案的制备(甲基)丙烯酸的方法可以包括使包含(甲基)丙烯酸的混合气体在吸收塔100中与吸收溶剂接触。此处，包含(甲基)丙烯酸的混合气体是一个概念，其统指从通过气相氧化反应生产(甲基)丙烯酸的反应器10排出的气相组分。具体地，所述混合气体可以包含(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、吸收溶剂蒸汽、各种有机副产物(乙酸、低沸点副产物、高沸点副产物等)，等。此处，“低沸点副产物”(轻端)或“高沸点副产物”(重端)是一种可以在目标(甲基)丙烯酸的制备和回收工艺中产生的副产物，并且可以是具有比(甲基)丙烯酸更高或更低分子量的化合物。

具体地，包含(甲基)丙烯酸的混合气体可以如下制备。

首先，通过反应气体供应管线1将包括含有氧气的气体和原料化合物的反应气体供应至设置有催化剂的反应器10，并在反应器10中在催化剂存在下进行气相氧化反应，以得到包含(甲基)丙烯酸的混合气体。

此处，含有氧气的气体可以是空气。原料化合物可以是选自丙烷、丙烯、丁烷、1-丁烯、叔丁烯和(甲基)丙烯醛中的一种或多种化合物，具体地，原料化合物可以包含丙烯。同时，供应至反应器10的反应气体还可以包括从吸收塔100的上部回收并再循环的再循环气体。因此，在反应器10中，包含(甲基)丙烯酸的混合气体可以是包括空气、原料化合物和再循环气体的反应物通过气相氧化反应的反应产物。

该再循环气体可以来自稍后描述的吸收塔100的上部。即，混合气体在吸收塔100中与吸收溶剂接触，并且未溶解于吸收溶剂的不可冷凝气体可以作为吸收塔100的上部排出物料流110排出。所述不可冷凝气体可以包括杂质如乙酸、惰性气体、未反应的原料化合物、少量未溶解于吸收溶剂中的(甲基)丙烯酸等。同时，吸收塔的上部排出物料流110的一部分3可以供应至冷却塔20，其余部分120可以供应至废气焚烧炉并废弃。在吸收塔的上部排出物料流110中的(甲基)丙烯酸的含量可以为0.03摩尔％至0.5摩尔％。

在冷却塔20的上部设置有吸收溶剂供应管线5，吸收溶剂可以从吸收溶剂供应管线5供应到冷却塔20中。在冷却塔20中，吸收溶剂可以与包含在吸收塔的上部排出物料流110的一部分3中的不可冷凝气体接触。包含在不可冷凝气体中的组分，例如，乙酸和在吸收塔100中未溶解在吸收溶剂中的(甲基)丙烯酸，溶解在吸收溶剂中，并且可以作为冷却塔20的下部排出物料流排出。

此后，冷却塔20的下部排出物料流可以再次供应至吸收塔100，并且冷却塔20的下部排出物料流可以与单独供应的吸收溶剂物料流6形成混合物料流并供应至吸收塔100。

即，将吸收溶剂供应至吸收塔100可以通过一种或多种供应方法来进行：通过设置在冷却塔20的上部的吸收溶剂供应管线5的供应和向吸收塔100的直接供应6，并且向吸收塔100的直接供应6可以是在与冷却塔20的下部排出物料流形成混合物料流之后向吸收塔100的供应。同时，供应至吸收塔100的吸收溶剂的供应量可以在吸收塔100的下部中的(甲基)丙烯酸的含量可以保持在85重量％以上的范围内确定。

供应至冷却塔20的吸收溶剂和供应至吸收塔100的吸收溶剂可以是相同的。具体地，吸收溶剂可以包括，如自来水和去离子水的水，并且可以包括从其它工艺引入的循环工艺用水(例如，从萃取工艺和/或蒸馏工艺再循环的水相)。此外，吸收溶剂可以包括从其他工艺引入的少量有机副产物(例如乙酸)。

同时，通过在冷却塔20中与吸收溶剂接触，包含在不可冷凝气体中的大部分乙酸通过溶解在吸收溶剂中被除去，并且未溶解在吸收溶剂中的气体通过设置在冷却塔20的上部的再循环气体输送管线4作为再循环气体排出。再循环气体可以供应至反应器10，使得它可以用于在反应器10中进行的制备(甲基)丙烯酸的气相氧化反应。再循环气体可以与反应气体混合并供应至反应器10，并且可以通过与供应反应气体的管线1分开的管线供应至反应器10。

如上所述，从吸收塔100供应的不可冷凝气体中的乙酸和(甲基)丙烯酸溶解在冷却塔20中的吸收溶剂中，并且可以再循环到吸收塔100。因此，可以诱导系统中的乙酸尽可能多地排出至吸收塔的上部排出物料流110中，以得到高纯度(甲基)丙烯酸并使(甲基)丙烯酸的损失最小化。

此外，从冷却塔20循环至反应器10的再循环气体中的吸收溶剂的含量可以通过降低冷却塔20内部的温度来减少。即，当吸收溶剂是水时，通过降低再循环气体中的水分(水)含量，可以降低从反应器10供应至吸收塔100的物料流中的水分含量，因此，甚至可以降低吸收塔100中的水分含量。各种不适合引入至结晶器的副产物可以溶解在从反应器排出的吸收溶剂(水)中，并且当吸收溶剂(水)在吸收塔100中过量存在时，则难以得到高浓度(甲基)丙烯酸溶液，因此，如下所述，降低再循环气体中的吸收溶剂(水)的含量，从而能够将吸收塔100的侧排出物料流直接引入至结晶器。

当吸收溶剂是水时，再循环气体中的水分含量可以为1重量％至10重量％，具体地，3重量％至5重量％。

为此冷却塔20的上部温度可以为35℃至55℃，具体地，35℃至45℃。当冷却塔20的上部温度至少低于35℃时，与包含在再循环气体中的水分含量的减少效果相比，消耗了过量的制冷剂，或者需要较低温度的制冷剂，因此，就高效能源利用而言，可能没有太大好处。同时，当冷却塔20的上部温度高于55℃时，包含在再循环气体传输管线4中的吸收溶剂(水分)的含量过量地增加，因此，可能难以得到从吸收塔100排出的高浓度(甲基)丙烯酸溶液。冷却塔20上部的温度通过设置在冷却塔20的下部的热交换器来执行，具体地，可以通过将冷却塔20的下部物料流的一部分循环至热交换器和冷却塔20来执行。同时，可以在常规压力运行条件下运行冷却塔20的上部。

此后，可以进行通过将包含(甲基)丙烯酸的混合气体通过反应器排出管线2供应至吸收塔100并且使该气体与吸收塔100中的吸收溶剂接触来得到(甲基)丙烯酸溶液的工艺。具体地，包含通过(甲基)丙烯酸、有机副产物和吸收溶剂蒸汽的合成反应产生的(甲基)丙烯酸的混合气体可以在吸收塔100中与吸收溶剂接触，以得到(甲基)丙烯酸溶液，具体地，第一(甲基)丙烯酸溶液和第二(甲基)丙烯酸溶液。

此处，考虑到混合气体与吸收溶剂等的接触效率可以确定吸收塔100的种类，例如，可以是填充塔式吸收塔或多级塔板式吸收塔。对于填充塔式吸收塔的内部，可以应用诸如拉西环、鲍尔环、鞍型填料、金属丝网填料和规整的填料的填料。

此外，考虑到吸收工艺的效率，混合气体2可以供应至吸收塔100的下部，并且吸收溶剂，特别是包含水的吸收溶剂可以供应至吸收塔100的上部。

同时，考虑到(甲基)丙烯酸的冷凝条件、基于饱和水蒸气压的水分含量等，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120℃或50℃至100℃的内部温度下操作。

同时，根据本发明的一个示例性实施方案，通过在吸收塔100中进行的吸收工艺，得到从吸收塔100的下部排出的第一(甲基)丙烯酸溶液，以及可以得到从吸收塔100的侧部排出的第二(甲基)丙烯酸溶液。

从吸收塔100排出的第一(甲基)丙烯酸溶液和第二(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸的含量可以为85重量％至99重量％，具体地，85重量％至95重量％。这是比从常规吸收塔排出的(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸的含量高的水平。特别是，通过将第二(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸的含量设定为85重量％以上，可以将第二(甲基)丙烯酸溶液直接供应至结晶器300，而无需对第二(甲基)丙烯酸溶液进行单独的纯化工艺或分离工艺，因此，可以降低总工艺能量，并且还可以在结晶器300中得到高纯度(甲基)丙烯酸。

具有如此高(甲基)丙烯酸含量的第二(甲基)丙烯酸溶液可以通过，例如，根据系统中的材料组分及其含量来最佳地控制冷却塔20和吸收塔100的运行条件以使吸收塔100中的吸收溶剂(水分)含量最小化来得到。即，具有高(甲基)丙烯酸浓度的第二(甲基)丙烯酸溶液可以通过以下来实现：使从冷却塔20再循环至反应器10的再循环气体中的吸收溶剂组分最小化；使供应至冷却塔20和吸收塔100的吸收溶剂的进料量和使用量最小化；并且此外，例如，设置从吸收塔100排出的第二(甲基)丙烯酸溶液的排出级数。

具体地，第一(甲基)丙烯酸溶液可以从吸收塔100的最低级排出，并且第二(甲基)丙烯酸溶液可以从吸收塔100的从顶部到底部算起的80％至99％，具体地，80％至90％的高度处从侧部排出。特别地，当第二(甲基)丙烯酸溶液从吸收塔100的顶部到底部算起的80％至99％的高度处从侧部排出时，可以使排出的第二(甲基)丙烯酸溶液中的吸收溶剂(水分)和高沸点副产物的含量最小化。因此，包含高浓度(甲基)丙烯酸的第二(甲基)丙烯酸溶液可以直接供应至结晶器300。具体地，当第二(甲基)丙烯酸溶液从高于从吸收塔100的顶部到底部算起的80％的位置处排出时，通过吸收塔的侧部排出的吸收溶剂的含量增加，因此，在低于吸收塔的侧部的位置处进行的吸收可能不充分，使得从吸收塔的上部损失的(甲基)丙烯酸的量可能增加。同时，当第二(甲基)丙烯酸溶液从吸收塔100的从顶部到底部算起的低于99％的位置处排出时，高沸点副产物的含量增加，因此，向结晶器300供应第二(甲基)丙烯酸溶液也变得不合适。

同时，第二(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸的含量可以高于第一(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸的含量。由于相对重的高沸点副产物集中在吸收塔100的最低级部分，因此与其中几乎不存在高沸点副产物的吸收塔100的侧部相关的第二(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸的含量可以高于第一(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸的含量。

同时，混合气体可以与吸收塔100中的吸收溶剂接触，未溶解在吸收溶剂中的不可冷凝气体可以排出至吸收塔100的上部排出物料流110，如上所述，吸收塔的上部排出物料流110的一部分3可以供应至冷却塔20，其余部分120可以供应至废气焚烧炉并废弃。

第一(甲基)丙烯酸溶液可以沿着第一(甲基)丙烯酸溶液物料流150供应至高沸点副产物分离塔200，第二(甲基)丙烯酸溶液可以沿着第二(甲基)丙烯酸溶液物料流160供应至结晶器300。

根据本发明的一个示例性实施方案，将供应至高沸点副产物分离塔200的第一(甲基)丙烯酸溶液蒸馏，以通过除去高沸点副产物而分离成包含高沸点副产物的较低馏分和包含高含量(甲基)丙烯酸的较高馏分。高沸点副产物分离塔200的上部馏分可以作为高沸点副产物分离塔的上部排出物料流排出，并且供应至结晶器300，高沸点副产物分离塔200的下部馏分可以作为高沸点副产物分离塔的下部排出物料流220排出，并且通过单独的纯化工艺废弃或回收。通过在结晶器300的前级来除去高沸点副产物，可以防止高沸点副产物在系统中的积聚，并且从后面描述的结晶器300中排出的母液可以直接循环至吸收塔100。

由于从第一(甲基)丙烯酸溶液中除去了高沸点副产物，因此第一(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸更浓缩，因此，高沸点副产物分离塔200的上部排出物料流中的(甲基)丙烯酸的含量可以为85重量％至99重量％、90重量％至99重量％，或者具体地，90重量％至95重量％。

同时，根据本发明的一个示例性实施方案，包含第二(甲基)丙烯酸溶液的吸收塔100的侧排出物料流160和高沸点副产物分离塔200的上部排出物料流210可以供应至结晶器300。

在供应至结晶器300的(甲基)丙烯酸溶液中包含的(甲基)丙烯酸可以通过结晶工艺重结晶，并且作为重结晶的高纯度(甲基)丙烯酸而得到。所述结晶工艺可以在普通条件下进行。

本发明中通过结晶得到产物的结晶方法可以不限于悬浮结晶和层式结晶，可以是连续的或分批的，并且可以在一个阶段或两个阶段或更多阶段中进行。作为一个非限制性的实例，将(甲基)丙烯酸动态结晶以提供高纯度(甲基)丙烯酸。

具体地，为了在结晶之前动态结晶(甲基)丙烯酸，可以首先允许(甲基)丙烯酸溶液以降膜形式在管内壁上流动。此外，管的温度可以调节至(甲基)丙烯酸的凝固点以下，以在管内壁中形成晶体。然后，可以将管的温度升高至接近(甲基)丙烯酸的凝固点，以使约5重量％的(甲基)丙烯酸结露。此外，从管中除去结露的母液，并且回收在管内壁中形成的晶体，从而得到高纯度的结晶的(甲基)丙烯酸。所述母液可以指的是引入至结晶器300的(甲基)丙烯酸溶液，其中已除去了结晶的(甲基)丙烯酸。该母液可以包含乙酸、吸收溶剂和低沸点材料。

所述母液与结晶的(甲基)丙烯酸的分离可以使用固-液分离装置进行，例如，带式过滤机、离心机等。

根据本发明的一个示例性实施方案，母液可以从结晶器中排出，并且沿着母液循环线310循环至吸收塔100。母液可以直接供应至吸收塔100，而无需经过单独的纯化工艺或分离工艺。即，母液引入至吸收塔时的流量与在结晶器300中回收的母液从结晶器中排出时的流量的比可以为0.99至1.01，更具体地，为1。同时，通过不对母液进行单独的工艺例如蒸馏工艺，简化该工艺，并且包含在母液中的吸收溶剂特别是水，不需要蒸馏，因此可以大大地降低能量成本。

在下文中，将通过实施例更详细地描述本发明。然而，提供下面实施例来展示本发明，对于本领域技术人员来说，显而易见的是，在不脱离本发明的范围和构思的情况下，可以进行各种修改和变更，并且本发明的范围不限于此。

实施例1

根据图1中展示的工艺流程，使用Aspen提供的Aspen Plus模拟器模拟(甲基)丙烯酸的制备工艺。

具体地，在反应器10中，在催化剂的存在下，通过包含空气(氧气)、原料化合物(丙烯)和再循环气体4的反应物的气相氧化反应，得到具有(甲基)丙烯酸(7.0摩尔％)、水(11.8摩尔％)、高沸点材料(0.09摩尔％)和惰性气体(80.6摩尔％)的组合物的混合气体2。

随后，在164℃的温度下，将混合气体2加入至从吸收塔100的顶部算起的第22级。吸收塔100的上部的压力为1.1巴，吸收塔100的下部的温度为96.4℃，加入至吸收塔100的吸收溶剂(水)通过直接供应至吸收塔的物料流6和冷却塔20的下部排出物料流供应。将吸收溶剂以相对于混合气体2的流量的6.6重量％的流量加入至吸收塔100的上部。

同时，从后述结晶器中循环的母液310以1.3倍于引入至吸收塔100的吸收溶剂流量的质量流量从吸收塔100的顶部加入至第15级位置处。从结晶器300回收的母液引入至吸收塔100时的质量流量与从结晶器300中排出回收的母液时的流量的比为1。

通过在吸收塔100中进行的吸收工艺，得到包含不可冷凝气体的吸收塔的上部排出物料流110、包含第一(甲基)丙烯酸溶液的第一(甲基)丙烯酸溶液物料流150和包含第二(甲基)丙烯酸溶液的第二(甲基)丙烯酸溶液物料流160。包含在吸收塔上部排出物料流110中的(甲基)丙烯酸的含量为0.146摩尔％。

吸收塔上部排出物料流的一部分3供应至冷却塔20，其余部分120排出系统。在冷却塔20中，使包含在吸收塔上部排出物料流的一部分3中的不可冷凝气体与从吸收溶剂供应管线5供应的吸收溶剂接触，得到包含吸收溶剂和溶解在吸收溶剂中的组分(乙酸和在吸收塔中未溶解在吸收溶剂中的(甲基)丙烯酸)的冷却塔20的下部排出物料流，以及通过再循环气体输送管线4将未溶解在吸收溶剂中的气体(再循环气体)供应至反应器10。将冷却塔20的下部排出物料流的一部分供应至吸收塔100，其余部分循环至冷却塔20。此时，再循环气体4的水分含量为4.4重量％。

同时，从吸收塔100的底部排出的第一(甲基)丙烯酸溶液150包含(甲基)丙烯酸(85.9重量％)、乙酸(1.3重量％)、水(4.2重量％)、糠醛(3.2重量％)和马来酸(5.0重量％)，从吸收塔的顶部算起的86％高度处的侧部排出的第二(甲基)丙烯酸溶液160包含(甲基)丙烯酸(88.8重量％)、乙酸(2.3重量％)、水(5.3重量％)、糠醛(3.1重量％)和马来酸(0.06重量％)。此时，以第一(甲基)丙烯酸溶液物料流150的质量流量的7.3倍的流量得到第二(甲基)丙烯酸溶液物料流160。

同时，包含在第一(甲基)丙烯酸溶液和第二(甲基)丙烯酸溶液中的吸收溶剂的质量流量相对于引入至吸收塔100的吸收溶剂的流量增加了30重量％。

将第一(甲基)丙烯酸溶液物料流150供应至高沸点副产物分离塔200，高沸点副产物通过高沸点副产物分离塔的下部排出物料流220分离，形成包含(甲基)丙烯酸的高沸点副产物分离塔的上部排出物料流210与第二(甲基)丙烯酸溶液物料流160的混合物料流，然后将其供应至结晶器300。此时，高沸点副产物分离塔的上部排出物料流210中的(甲基)丙烯酸的含量为92.8重量％。同时，高沸点副产物分离塔的上部排出物料流210和第二(甲基)丙烯酸溶液物料流160的混合物料流包含作为高沸点副产物的糠醛(2.8重量％)和马来酸(0.06重量％)。

在结晶器300中将高沸点副产物分离塔的上部排出物料流210与第二(甲基)丙烯酸溶液物料流160的混合物料流结晶，最终从包含(甲基)丙烯酸的(甲基)丙烯酸回收物料流320中得到(甲基)丙烯酸，并且通过母液循环管线310将母液供应至吸收塔100。包含在(甲基)丙烯酸回收物流320中的(甲基)丙烯酸的含量为99.5重量％以上。

此时，在高沸点副产物分离塔200中使用36.4kcal/kg AA的能量，从结晶器中得到99.5重量％以上的(甲基)丙烯酸。同时，通过吸收塔的上部排出物料流110损失的(甲基)丙烯酸的损失量为0.146摩尔％。

实施例2

在实施例2中，除了将从吸收塔100的顶部到底部算起的77％的高度处排出的第二(甲基)丙烯酸溶液供应至结晶器之外，以与实施例1中相同的工艺流程制备(甲基)丙烯酸。

此时，所述第二(甲基)丙烯酸溶液包含(甲基)丙烯酸(88.8重量％)、乙酸(2.2重量％)、水(5.4重量％)、糠醛(3.2重量％)和马来酸(0.04重量％)。

结果，在(甲基)丙烯酸回收物料流320中的(甲基)丙烯酸的含量为99.5重量％以上，从而得到(甲基)丙烯酸。包含在吸收塔上部排出物料流110中的(甲基)丙烯酸的含量为0.25摩尔％。

同样地，当控制吸收塔的侧排出物料流的排出高度高于实施例1时，作为吸收塔的上部排出物料流排出的(甲基)丙烯酸的损失量为0.25摩尔％，证实其与实施例1中的(甲基)丙烯酸的损失量相比增加了。

比较例

比较例1

根据图2中展示的工艺流程，使用Aspen提供的Aspen Plus模拟器模拟(甲基)丙烯酸的制备工艺。

具体地，在比较例1中，(甲基)丙烯酸溶液不是分别从吸收塔100的侧部和底部而得到的，而是仅从吸收塔的底部得到的，并且加入至结晶器300以得到(甲基)丙烯酸320。将结晶后的母液310加入至高沸点副产物分离塔200以得到包含高沸点副产物的高沸点副产物分离塔的下部排出物料流220，以及包含从中已除去了高沸点副产物的母液的高沸点副产物分离塔的上部排出物料流210。将高沸点副产物分离塔的上部排出物料流210再循环至吸收塔100。除了上面之外，以与实施例1中相同的方式制备(甲基)丙烯酸。

所述(甲基)丙烯酸溶液包含(甲基)丙烯酸(90.5重量％)、乙酸(1.8重量％)、水(5.9重量％)、糠醛(0.7重量％)和马来酸(0.7重量％)。将(甲基)丙烯酸溶液加入至结晶器300，并且证实(甲基)丙烯酸回收物料流320中的(甲基)丙烯酸的含量为99.5重量％以上。

对于结晶后的母液，在高沸点副产物分离塔200中用于除去高沸点副产物的能量为154.5kcal/kg AA，由此证实消耗的能量比实施例1的高沸点副产物分离塔200中使用的能量多约4倍。同时，吸收塔上部排出物料流110中包含的(甲基)丙烯酸的含量(丙烯酸的损失量)为0.144摩尔％。

Claims (10)

1.一种制备(甲基)丙烯酸的方法，所述方法包括：

使包含(甲基)丙烯酸的混合气体在吸收塔中与吸收溶剂接触；

将从所述吸收塔下部排出的第一(甲基)丙烯酸溶液供应至高沸点副产物分离塔，并且将所述高沸点副产物分离塔的上部排出物料流供应至结晶器；

将从所述吸收塔的侧部排出的第二(甲基)丙烯酸溶液供应至所述结晶器；和

得到在所述结晶器中结晶的(甲基)丙烯酸，并将在所述结晶器中回收的母液循环至所述吸收塔。

2.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述第二(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸的含量高于所述第一(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸的含量。

3.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，在所述第一(甲基)丙烯酸溶液和所述第二(甲基)丙烯酸溶液中的(甲基)丙烯酸的含量为85重量％至99重量％。

4.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，所述回收的母液引入至所述吸收塔时的流量与从所述结晶器回收的母液从所述结晶器排出时的流量的比为0.99至1.01。

5.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，在所述高沸点副产物分离塔的上部排出物料流中的(甲基)丙烯酸的含量为90重量％至99重量％。

6.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，

其中，所述第一(甲基)丙烯酸溶液从所述吸收塔的最低级排出，并且

所述第二(甲基)丙烯酸溶液从所述吸收塔的顶部到底部的80％至99％的高度处的侧部排出。

7.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，在所述吸收塔的上部排出物料流中的(甲基)丙烯酸的含量为0.03摩尔％至0.5摩尔％。

8.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，其中，相对于引入至所述吸收塔的吸收溶剂的流量，包含在所述第一(甲基)丙烯酸溶液和所述第二(甲基)丙烯酸溶液中的吸收溶剂的流量为30重量％至50重量％。

9.根据权利要求1所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，

其中，所述包含(甲基)丙烯酸的混合气体是通过包含空气、原料化合物和再循环气体的反应物在反应器中的气相氧化反应的反应产物，并且

所述再循环气体是将所述吸收塔的上部排出物料流的一部分供应至冷却塔并冷却之后，作为所述冷却塔的上部排出物料流排出并循环至所述反应器的气体。

10.根据权利要求9所述的制备(甲基)丙烯酸的方法，

其中，所述吸收溶剂为水，

在所述再循环气体中的水分含量为1重量％至10重量％。