CN1697798A - 用于制备(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法 - Google Patents

用于制备(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供用于制备(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，其能够避免由于工艺中氧化反应步骤的故障而使用于制备它们的车间的操作整体上停止，并且确保车间的连续稳定操作，并且该方法在经济方面是优越的。根据本发明的用于制备(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法依次包括：使原料气进行气相催化氧化的氧化反应步骤；冷却所得反应气的反应气冷却步骤；从反应产物中分离低沸点成分的低沸点馏分分离步骤；从反应产物中分离和除去高沸点成分的纯化步骤；以及分解包含在得自纯化步骤的塔底液体中的高沸点成分的高沸点馏分分解步骤，所述氧化反应步骤包括多个彼此平行布置且同时操作的氧化反应步骤。

Description

用于制备(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法
技术领域
本发明涉及用于制备(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，更具体地，本发明涉及用于制备(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，其能够避免由于工艺中氧化反应步骤的故障而使用于制备它们的车间(plant)的操作整体上停止，并且确保车间的连续稳定操作，并且该方法在经济方面是优越的。
背景技术
用于制备(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的常规方法包括使用分子氧使原料气例如丙烯、丙烷和异丁烯进行气相催化氧化的氧化反应步骤；冷却反应气的反应气冷却步骤，该反应气含有如此制备的(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸；从反应产物中分离低沸点成分的低沸点馏分分离步骤；从已分离了低沸点成分的反应产物中分离和除去高沸点成分的纯化步骤，以回收(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸；以及分解高沸点成分的高沸点馏分分解步骤，以回收有价值的成分和残留的(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸，该高沸点成分包含在来自纯化步骤的塔底液体(bottom liquid)中。
为了确保上述制备工艺中的连续稳定操作，研究了各种用于稳定氧化反应步骤中使用的氧化催化剂的方法。例如，已知防止热点(催化剂层中的异常热产生点)形成的方法，该热点往往引起在固定床多管式反应器中目标产物的收率的降低(例如，参见日本专利申请公开(KOKAI)7-10802、8-92147和2000-93784，以及日本专利申请公开(KOKOKU)53-30688)；和各种在固定床反应器的反应管中填充催化剂的方法(例如参见日本专利申请公开(KOKAI)52-127013、3-294239和7-10802)。
但是，即使用于氧化反应步骤的氧化催化剂自身得到改进，后续的反应气冷却步骤的操作条件倾向于不利地影响氧化反应步骤，导致对氧化催化剂的不利影响。因此，为了确保连续稳定操作，通常已经建议了各种对氧化反应步骤的改进。尽管如此，目前，这些方法仍然不能获得该工艺的连续稳定操作。
因为(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸是易于聚合的物质，在停止不同于用于制备其它化学产品的常规车间的车间的操作时，可能非常难以在构成用于制备它们的车间的设备中保留工艺液体(process liquid)。为此，在停止车间的操作时，除了由于停机而造成的经济损失外，需要大量的时间和人力以从车间中除去工艺液体，并且对其进行处理。因此，车间操作的停止导致较大经济损失。所以，避免由于氧化反应步骤的故障而使车间操作整体上停止，并确保其连续稳定操作是非常重要的。
为了解决上述问题，将考虑采用这样的方法，其中除了主要车间外，提供具有与主要车间规模和能力上基本相同的预备车间，并且即使在主要车间停机时，将生产工艺从主要车间换到预备车间，以继续工艺操作。然而，考虑到需要的安装空间和成本以及其生产能力(production capacity)，提供具有基本相同规模的预备车间是非常不经济的，除了主要车间停机外，该预备车间保持在非操作状态。
发明内容
本发明要解决的问题
本发明解决了上述的常规工艺的问题。本发明的目的是提供用于生产(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，其能够避免用于生产它们的车间，由于工艺中氧化反应步骤的故障而整体上停止操作，并确保车间的连续稳定操作，并且该方法在经济方面是优越的。
用于解决问题的手段
作为本发明人为解决上述问题的认真研究的结果，发现在用于生产(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法中，当彼此平行布置多个氧化反应步骤并且其同时操作时，即使在包括任一个氧化反应步骤的工艺中任何一系列步骤的操作由于故障而停止，其它系列步骤的操作可以继续进行，由此避免车间整体上停机。
基于上述发现完成了本发明。为达到上述目的，本发明第一方面提供一种用于生产(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，其依次包括使原料气进行气相催化氧化的氧化反应步骤；冷却所得反应气的反应气冷却步骤；从反应产物中分离低沸点成分的低沸点馏分分离步骤；从反应产物中分离和除去高沸点成分的纯化步骤；以及分解包含在得自纯化步骤的塔底液体中的高沸点成分的高沸点馏分分解步骤，所述氧化反应步骤包括彼此平行布置并且同时操作的多个氧化反应步骤。
发明效果
在本发明用于生产(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法中，因为多个氧化反应步骤彼此平行布置并且同时操作，即使氧化反应步骤之一由于故障而停止时，也有可能避免用于生产它们的车间的操作整体上停止，并且确保车间的连续稳定操作。因此，本发明的方法在经济方面是优越的。
最佳实施方式
下面将详细描述本发明。本发明用于生产(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法包括使原料气进行气相催化氧化的氧化反应步骤；冷却所得反应气的反应气冷却步骤；从反应产物中分离低沸点成分的低沸点馏分分离步骤；从反应产物中分离和除去高沸点成分的纯化步骤；以及分解包含在得自纯化步骤的塔底液体中的高沸点成分的高沸点馏分分解步骤。
丙烯醛通常从作为原料的丙烯(生产甲基丙烯醛时是异丁烯或叔丁醇)，在包括Mo-Bi-Fe-Co-Ni-B-Na-Si-O等的Mo-Bi类复合氧化物催化剂存在下生产，并且通过从中分离低沸点成分例如甲醛、乙醛和丙酮而纯化。同时，丙烯酸可以通过直接使用上述反应方法生产的丙烯醛(在生产甲基丙烯酸时使用甲基丙烯醛)，并使丙烯醛在包括Mo-V-Sb-Ni-Cu-Si-O等的Mo-V类复合氧化物催化剂存在下进行气相催化氧化而生产，或者通过在Mo-Bi-Te类复合氧化物催化剂、Mo-Bi-Se类复合氧化物催化剂等存在下，将丙烯作为原料进行气相氧化，然后通过从中分离低沸点成分例如水和乙酸进行纯化而生产。在下面的描述中，解释作为本发明方法典型实例的用于生产丙烯酸的方法。然而，本发明的生产方法也可以用于生产丙烯醛、甲基丙烯醛和甲基丙烯酸。
氧化反应步骤：
已经进行了用于生产丙烯醛和丙烯酸的工业方法，例如通过单程方法(one-pass method)、未反应的丙烯循环方法和燃烧废气循环方法。本发明的生产方法可以通过这些方法的任何一种进行。
(1)单程方法
单程方法是这样的一种方法，其包括前段反应，丙烯、空气和蒸汽输入该反应中以将混合气主要转化为丙烯醛和丙烯酸；和后段反应，从前段反应获得的出口气体输入该后段反应中，而不从中分离上述反应产物。此时，后段反应所需要的额外量的空气和蒸汽通常可以与来自前段反应的出口气体一同输入后段反应。
(2)未反应丙烯循环方法
在未反应丙烯循环方法中，将在后段反应中得到的含丙烯酸的反应气引入丙烯酸收集设备，以水溶液的形式收集丙烯酸，并且部分含获自收集设备的未反应的丙烯的废气引入前段反应中以循环部分未反应的丙烯。
(3)燃烧废气循环方法
燃烧废气循环方法是一种方法，其中将在后段反应中所得的含丙烯酸的反应气引入丙烯酸收集设备，以水溶液的形式收集丙烯酸，然后将来自收集设备的全部量的废气催化燃烧氧化，以将包含在废气中的未反应的丙烯等主要转化为二氧化碳和水，并且将部分如此获得的燃烧废气加入到前段反应中。
用于氧化反应步骤的反应器的实例可以包括固定床多管式反应器、固定床板式反应器和流化床式反应器，但并不限于这些反应器。在这些反应器中，通过使用分子氧或含分子氧的气体，在复合氧化物催化剂存在下，丙烯或者异丁烯进行气相氧化反应，固定床多管式反应器已经广泛用于生产丙烯醛或丙烯酸。对固定床多管式反应器没有具体限制，只要这些反应器通常可用于工业应用。
在本发明的生产方法中，多个氧化反应步骤彼此平行布置并且同时操作。因为这种安排，即使当包括氧化反应步骤中任何一个的工艺中的一系列步骤由于故障而停止时，可以连续地操作其它可操作的系列步骤，由此避免了车间整体上的操作停止。当通过同时操作两个系列的步骤而进行该工艺时，各个系列的步骤的操作能力通常不小于当通过仅仅操作单一系列步骤而进行该工艺时所获得的操作能力的20％，优选为30～70％。用于工艺中各个系列步骤的设备彼此的操作能力优选相同。当通过同时操作三个或更多系列的步骤而进行该工艺时，各个系列步骤的操作能力通常不小于当通过仅仅操作单一系列步骤而进行该工艺时所获得的操作能力的20％、优选为30～40％。此时，用于工艺中各个系列步骤的设备彼此操作能力也优选相同。此外，当通过同时操作三个系列步骤而进行该工艺时，优选组合各个系列步骤，使得任意两个系列步骤的操作能力之和等于剩下的一个系列步骤的操作能力。如果用于工艺中任何一个系列中的设备具有小于20％的能力，当通过仅仅操作包括该设备的单一系列步骤而必须保持该工艺的连续操作时，工艺的操作能力倾向于变得太小而不能与所需的其最小操作效率相一致。
例如，当同时操作两系列A和B步骤时，用于两系列A和B步骤中的每一个的设备的操作能力(operation capacity)优选分别为约50％，假设当通过仅仅操作单一系列步骤进行该工艺时获得的操作能力为100％。此时，如果停止系列A步骤的操作，因为可以连续操作基本具有相同的能力的剩下的系列B步骤，因此即使工艺的操作效率减半，有可能避免车间整体上停机。通常，同时停止两个系列步骤的可能性非常小。此外，使用操作能力彼此不同的设备的多系列步骤的组合也是可能的。例如，该工艺可以通过操作两个系列步骤而进行，该两个系列步骤包括使用操作能力为大约40％的设备的系列A和使用操作能力为大约60％的另一设备的系列B。但是，在这种使用操作能力彼此不同的设备的多系列步骤组合中，设备所需的成本倾向于较高。此外，当包括具有较大操作能力的设备的系列B停止时，必须通过仅仅操作包括较小的操作能力的设备的系列A而进行该工艺。由此，在修理系列B期间，该工艺的操作效率由系列A的较低操作能力所控制。
当通过同时布置三个系列氧化反应步骤进行该工艺时，假设当通过仅仅操作单一系列步骤而进行该工艺时所获得的操作效率为100％，优选使用操作各自包括操作能力为大约33～34％的设备的系列A、B和C的方法，或使用设备的组合的方法，其中用于系列A和B的两设备各自具有大约25％的操作能力，用于系列C的一个设备具有大约50％的操作能力。当采用这些方法时，即使一个任选的系列步骤停止，其它系列步骤可以连续操作，从而有可能确保工艺的连续操作且操作效率不小于大约50％。
引入到氧化反应步骤中的原料(包括循环的材料)的量可以根据用于工艺中各个系列步骤的能力而控制。当任何系列步骤停止时，通过转换装置(change-overdevice)，仅将原料引入剩下的将要连续操作的系列步骤中。此时，引入剩下的将要连续操作的系列步骤中的原料的量可以根据其操作能力而控制。
反应气冷却步骤：
将温度通常为200～300℃的在氧化反应步骤中获得的反应气引入反应气冷却塔，如果需要，在从中回收热量后再引入。在反应气冷却塔中，反应气冷却并液化。从塔顶排出未冷凝的气体，然后其部分循环回反应体系中，而其剩下部分引入用于转化为无害物质的设备然后排放至大气中。反应气冷却塔中使用的冷却介质的实例可以包括水、有机溶剂及其混合物。反应气冷却塔通常可在其中设置塔板或填充材料。对用于反应气冷却塔的塔板(tray)或填充材料没有具体限制，并且任何常规塔板和填充材料可以在其中适当使用。这些塔板和填充材料可以以其两种或多种的组合使用。
塔板的实例可以包括具有降液管(downcomer)的塔板，例如泡罩(bubble cap)塔板、孔板塔板、鼓泡塔板、超高通量(super-flux)塔板和高通量(max-flux)塔板，以及不具有降液管的塔板，例如双流(dual flow)塔板。填充材料的实例可以包括规则的填充材料和不规则的填充材料。规则的填充材料的具体实例可以包括由Sulzer Brothers Limited生产的“SULZER PACKING”、由SumitomoHeavy Industries Ltd.制造的“SUMITOMO SULZER PACING”、由SumitomoHeavy Industries Ltd.制造的“MELAPACK”、由Grich Inc.制造的“JEMPACK”、由Montz Inc.制造的“MONTZPACK”、由Tokyo Special Wire Netting Co.Ltd.制造的“GOODROLL PACKING”、由NGK INSULATORS LTD.制造的“HONEYCOMB PACK”、由NAGAOKA Corporation制造的“IMPULSEPACKING”和由MITSUBISHI CHEMICAL ENGINEERING CORPORATION制造的“M.C.PACK”。不规则的填充材料的具体实例可以包括由Norton Inc.制造的“INTERLOCKS SADDLE”、由Nittetu Chemical Engineering Ltd.制造的“TERALET”、由BASF AG制造的“Pole Ring”、由Mass-Transfer Inc.制造的“Cascade Mini-Ring”和由JGC CORPORATION制造的“FLEXI-RING”。
当反应气冷却步骤和后续的步骤在单一的系列中进行时，可以设计用于其中的各个设备的最小操作能力，以处置氧化反应步骤的操作部分停止的情况。例如，当氧化反应步骤的操作的部分停止使该工艺的操作效率降到50％时，能够以50％的能力操作的设备可以分别用于反应气冷却步骤和后续的步骤中。然而，在一些情况下，用于反应气冷却步骤和后续的步骤的设备的操作能力可能不能对应于氧化反应步骤的最小操作效率。此时，可以采取任何合适的措施以防止在包括氧化反应步骤的系列步骤中的任何故障的发生，该氧化反应步骤在更高的操作效率下操作，或者在纯化步骤中获得的丙烯酸产物可以循环至低沸点馏分分离步骤、纯化步骤和/或高沸点馏分分解步骤，以便与氧化反应步骤的最小操作效率相一致。
详细解释将丙烯酸循环至各个步骤的上文后者方法。当由于工艺中一个系列中的氧化反应步骤停止使氧化反应步骤的操作效率降低到40％时，并且当包括低沸点馏分分离步骤、纯化步骤和高沸点馏分分解步骤的后续步骤的至少之一的最小操作效率为50％时，供应到最小操作效率为50％的步骤中的反应产物的量以操作效率计有10％的不足。为此，在纯化步骤中获得的丙烯酸产物循环至各个步骤中，其中供应量不足，从而控制供应量以与各个步骤的最小操作效率相一致。
反应气冷却步骤与氧化反应步骤具有密切的关系。因此，反应气冷却步骤的操作波动倾向于不利地影响氧化反应步骤的操作，由此引起用于其中的催化剂的故障。特别是，当任何系列中的氧化反应步骤停止时，属于有故障的氧化反应步骤的反应气冷却步骤的操作波动倾向于不利地影响包括仍然连续操作的氧化反应步骤的其它系列步骤。此外，在反应气冷却步骤之后进行的低沸点馏分分离步骤倾向于波动，并由于氧化反应步骤和反应气冷却步骤中的故障，产生问题例如单体的聚合。为此，优选与氧化反应步骤类似，多个反应气冷却步骤彼此平行布置并且同时操作。因为这种布置，即使当由于其中反应气冷却步骤的故障，导致工艺中某些系列步骤停止时，其它可操作的系列步骤可以连续操作，由此避免车间操作整体上停止。
当反应气冷却步骤各自以工艺中的多个系列步骤提供时，各个系列步骤的操作能力以及其方法的组合与在氧化反应步骤中的解释相同。同时，作为在各个系列中将多个氧化反应步骤连接到多个反应气冷却步骤的方法，可以采用直接连接各个氧化反应步骤和相应的反应气冷却步骤的方法，或在导入反应气冷却步骤之前将多个氧化反应步骤一次集中在一起，然后将收集的产物分配到各个系列中的多个反应气冷却步骤的方法。更特别的是，当以系列A1、A2…An提供的氧化反应步骤与以系列B1、B2…Bn提供的反应气冷却步骤连接时，可以采用直接将这些步骤彼此连接，使得在各个系列中建立A1-B1、A2-B2…An-Bn的连接的方法，或者一次将来自各个系列A1、A2…An的氧化反应步骤的反应气集中在一起，然后将集中的反应气分配到各个系列B1、B2…Bn中的反应气冷却步骤中的方法。
在这些方法中，优选前面的方法(在每个系列中直接彼此连接相应的步骤的方法)。这是因为由独立的多个系列步骤构成的工艺可以很容易地控制操作和将供应到其中的包括循环材料的原料，该工艺中各个氧化反应步骤直接与相应的反应气冷却步骤连接。如上所述，氧化反应步骤和反应气冷却步骤互相影响。然而，很少引起以下的情况，即在分开的系列中(例如，A1和B2)提供的氧化反应步骤和反应气冷却步骤同时发生故障的情况。因此，在前面的方法中，工艺中两系列步骤同时停止的可能性非常小。另一方面，在将多个氧化反应步骤一次集中在一起，然后将收集的产物分配到多个反应气冷却步骤的方法中，用于控制各个系列步骤的过程倾向于复杂化和困难，因此虽然该方法是可行的，但是未必是实用的。
低沸点馏分分离步骤：
在低沸点馏分分离步骤，低沸点成分，例如主要的水和乙酸从反应气冷却步骤中产生的液化的反应产物中除去。同时，在(甲基)丙烯醛的生产中，甲醛、丙酮和乙醛作为低沸点成分分离。低沸点成分的除去在低沸点馏分分离塔中进行。作为低沸点馏分分离塔，可以使用一个或多个通常用于生产化学产品的车间中使用的蒸馏塔。当在低沸点馏分分离步骤中使用两个或多个塔时，水在前段脱水塔中从液化的反应产物中除去，而乙酸在后段乙酸分离塔中从液化的反应产物中除去。除了水和乙酸外，用于该工艺的溶剂，例如甲基异丁基酮、甲基乙基酮、甲苯、乙酸丙酯、乙酸乙酯、及它们中的两种或多种的混合物可以从液化的反应产物中分离出来。低沸点馏分分离塔中可以配备在反应气冷却塔中所解释的塔板和填充材料。
用于加热塔底液体的连接到蒸馏塔的热交换器(再沸器)通常分为两类，即塔中安装型(in-column fitted type)或塔外安装型(out-of-column fitted type)。连接到蒸馏塔的再沸器的类型没有特别限定。再沸器的具体实例可以包括垂直固定管板式再沸器、水平固定管板式再沸器、U型管型再沸器、双管式再沸器、螺旋型再沸器、锥形块(pyramidal block)再沸器、板式再沸器和薄膜蒸发器型再沸器。
蒸馏塔的各种喷嘴、塔体、再沸器、管道和碰撞板(collision plate)(包括顶板)的材料没有特别限定，可以根据相应的液体性质，考虑要处理的易聚合化合物、温度条件和耐腐蚀性质等适当选择。再生产(甲基)丙烯酸时，该材料的实例可以包括不锈钢，例如SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L、SUS317、SUS317L、SUS327和哈斯特洛伊耐蚀镍基合金(hastelloy)。
因为丙烯酸为易聚合化合物，优选通过向其中加入聚合抑制剂而从反应溶液中除去低沸点成分。聚合抑制剂的实例可以包括丙烯酸铜、二硫代氨基甲酸铜类、酚类化合物和吩噻嗪化合物。二硫代氨基甲酸铜类的具体实例可以包括二烷基二硫代氨基甲酸铜，例如二甲基二硫代氨基甲酸铜、二乙基二硫代氨基甲酸铜、二丙基二硫代氨基甲酸铜和二丁基二硫代氨基甲酸铜；环状亚烷基二硫代氨基甲酸铜，例如亚乙基二硫代氨基甲酸铜、四亚甲基二硫代氨基甲酸铜、五亚甲基二硫代氨基甲酸铜和六亚甲基二硫代氨基甲酸铜；以及环状氧化二亚烷基二硫代氨基甲酸铜，例如氧化二亚乙基二硫代氨基甲酸铜。酚类化合物的具体实例可以包括氢醌、methoquinone、连苯三酚、邻苯二酚、间苯二酚、苯酚和甲酚。吩噻嗪化合物的具体实例可以包括吩噻嗪、双-(α-甲基苄基)吩噻嗪、3，7-二辛基吩噻嗪和双-(α-二甲基苄基)吩噻嗪。这些化合物可以单独使用，或者它们的任意两种或多种结合使用。
当低沸点馏分分离步骤在一个系列中进行时，如在反应气冷却步骤所述的那样，可以设计用于低沸点馏分分离步骤的设备的最小操作能力，以便处置当氧化反应步骤和/或反应气冷却步骤部分停止时的这类情况。如果低沸点馏分分离步骤的最小操作能力与氧化反应步骤的最小操作能力不相应，如在反应气冷却步骤中所解释的那样，在纯化步骤得到的丙烯酸产物循环回低沸点馏分分离步骤，以使这些步骤的最小操作能力彼此一致。
在低沸点馏分分离步骤中，主要从反应溶液中分离水和乙酸。因此，因为在水的存在下进行丙烯酸的蒸馏，即使向其中加入任何聚合抑制剂，倾向于由聚合而产生固体。特别是，从简单性的观点出发，在低沸点馏分分离步骤在使用单一蒸馏塔进行时，倾向于对蒸馏塔施加过量的输入量。为此，优选不但多个氧化反应步骤和多个反应气冷却步骤，而且多个低沸点馏分分离步骤各自彼此平行布置并同时操作。更特别的，最容易发生操作故障和操作停止的氧化反应步骤、反应气冷却步骤和低沸点馏分分离步骤在多个系列的步骤中提供。因为这种安排，即使工艺中一个系列步骤停止时，其它系列步骤可以连续操作，由此避免车间的操作整体上停止。当低沸点馏分分离步骤配备在多个系列的步骤中时，各个低沸点馏分分离步骤的操作能力以及其组合方法与氧化反应步骤中描述的相同。此外，这些步骤的连接方法与反应气冷却步骤中的描述相同。
虽然低沸点馏分分离步骤可以使用上述的单一蒸馏塔进行，为了分散施加到蒸馏塔中的负荷(load)且消除由于聚合而产生固体的问题，低沸点馏分分离步骤优选分成第一低沸点馏分分离步骤和第二低沸点馏分分离步骤，其中在第一低沸点馏分分离步骤中分离的低沸点成分与在第二低沸点馏分分离步骤中分离的成分不同。更具体地，在位于反应气冷却步骤一侧的第一低沸点馏分分离步骤中，主要将水从反应溶液中分离出来，而在位于纯化步骤一侧的第二低沸点馏分分离步骤中，主要将乙酸从反应溶液中分离出来。在这种情况下，如上所述，不仅多个氧化反应步骤和多个反应气冷却步骤，而且多个第一低沸点馏分分离步骤和多个第二低沸点馏分分离步骤优选彼此平行布置并同时操作。但是，仅仅第一低沸点馏分分离步骤(其倾向于遭受由聚合产生的固体所造成的问题)可以配备在多个系列中并且彼此平行布置。同时，第二低沸点馏分分离步骤和后续步骤可以在单一系列中配备，这些步骤操作相对稳定。该安排的优势在于降低了初始按照成本。包括上述低沸点馏分分离步骤的各个系列的操作能力以及其组合的方法与在氧化反应步骤中描述的相同。此外，各个系列的连接方法与反应气冷却步骤中描述的相同。
纯化步骤：
在纯化步骤中，高沸点成分从已经除去了低沸点成分的反应产物中分离，由此获得高纯度丙烯酸。包含在反应产物中的高沸点成分的实例可以包括马来酸酐、苯甲醛等。通常可以使用蒸馏塔进行纯化步骤。在蒸馏过程中，通常使用聚合抑制剂。作为聚合抑制剂，可以使用与低沸点馏分分离步骤中所使用的相同的聚合抑制剂。高纯度丙烯酸从蒸馏塔的顶部馏出，而高沸点成分保留在其塔底液体中。
在纯化步骤中，如在反应气冷却步骤中所描述的，可以设计用于其中的设备的最小操作能力，以便处置氧化反应步骤和/或反应气冷却步骤部分停止的情况。为了使用于纯化步骤中的设备的最小操作能力与用于氧化反应步骤中的最小操作能力相一致，如在反应气冷却步骤中所描述的，在纯化步骤中获得的丙烯酸可以循环回低沸点馏分分离步骤和/或纯化步骤中。
高沸点馏分分解步骤：
在高沸点馏分分解步骤中，分解包含在获自纯化步骤的塔底液体中的高沸点成分。从所得的分解产物回收有价值的物质，例如聚合抑制剂和丙烯酸，其可以循环回所需的步骤中并在该步骤中再次使用。
高沸点馏分分解塔可以为垂直或水平罐式塔，其可以装备有搅拌器、加热设备，和如果需要的蒸馏塔。作为用于控制温度的加热设备，可以使用任何夹套型加热器、内部盘管型(coil-type)加热器、和外部热交换器。分解反应温度通常为110～250℃，优选为120～230℃。当分解反应温度在110～150℃范围内时，分解反应的保持(residence)时间相对较长地为通常的10～50小时，当分解反应温度为150～250℃时，分解反应的保持时间通常可以为30分钟～10小时。分解反应可以在减压或常压下进行。此外，如反应气冷却塔中所述的塔板或填充材料也可以配备在高沸点馏分分解塔中。
在高沸点馏分分解步骤中，如在反应气冷却步骤中所解释的，可以设计用于其中的设备的最小操作能力，以处理当氧化反应步骤和/或反应气冷却步骤部分停止时的情况。为了使用于高沸点馏分分解步骤中的设备的最小操作能力与用于氧化反应步骤中的相一致，如在反应气冷却步骤解释的，在纯化步骤中获得的丙烯酸产品可以循环回低沸点馏分分离步骤、纯化步骤和/或高沸点馏分分解步骤中。
实施例
通过实施例更详细地描述本发明，但这些实施例只是说明性的，而不是限制本发明的范围。
实施例1
使用用于生产丙烯酸的车间生产丙烯酸，该车间依次包括氧化反应步骤、反应气冷却步骤、低沸点馏分分离步骤、纯化步骤和高沸点馏分分解步骤，并具有每年100,000吨的生产能力，其中氧化反应步骤-反应气冷却步骤以三系列A、B和C提供，低沸点馏分分离步骤和之后的步骤以单一的系列提供。包括氧化反应步骤-反应气冷却步骤的系列A的生产能力为每年25000吨(基于总能力的25％)；系列B的生产能力为25000吨/年(基于总能力的25％)；以及系列C的生产能力为50000吨/年(基于总能力的50％)。在距车间的操作开始10个月后，系列A中使用的氧化反应器的压差升高，并且向其中送入原料变得不可能。因此，停止了系列A的操作。此时，继续在系列B和C中的氧化反应步骤-反应气冷却步骤的操作，并进一步将以单一系列操作的低沸点馏分分离步骤和之后的步骤操作负荷(load)降低至75％，以便与各个系列B和C的操作能力一致。在上述条件下操作该车间，直至修复系列A。在系列A完全修复后，低沸点馏分分离步骤和之后的步骤操作负荷升回100％。结果，确认避免了车间的操作整体上停止。
对比例1
使用用于生产丙烯酸的车间生产丙烯酸，该车间依次包括氧化反应步骤、反应气冷却步骤、低沸点馏分分离步骤、纯化步骤和高沸点馏分分解步骤，并具有每年100,000吨的生产能力，其中所有步骤以单一的系列提供。在距车间的操作开始10个月后，氧化反应器的压差升高，并且向其中送入原料变得不可能。因此，停止了氧化反应器的操作。此时，不可避免地停止了反应气冷却步骤和之后的步骤的所有操作，并且含丙烯酸的反应溶液从反应体系中排出。修复氧化反应器使用了10天的时间，并且在该期间，车间的操作以及丙烯酸的生产整体上停止了。
对比例2
进行如对比例1中所限定的相同的过程，除了在车间整体上停止期间，含丙烯酸的反应溶液保留在反应体系中，而没有从中排出。结果，确认当10天后氧化反应器修复后，在保存在反应体系中的反应溶液中发现了聚合物。
实施例2
使用用于生产丙烯酸的车间生产丙烯酸，该车间依次包括氧化反应步骤、反应气冷却步骤、低沸点馏分分离步骤、纯化步骤和高沸点馏分分解步骤，并具有每年75000吨的生产能力，其中氧化反应步骤-反应气冷却步骤以两系列A和B提供，低沸点馏分分离步骤和之后的步骤以单一的系列提供。包括氧化反应步骤-反应气冷却步骤的系列A的生产能力为每年25000吨(基于总能力的约33％)；而且系列B的生产能力为50000吨/年(基于总能力的约67％)。在距车间的操作开始10个月后，系列A中使用的氧化反应器的压差升高，并且向其中送入原料变得不可能。因此，停止了系列A的操作。此时，继续在系列B中的氧化反应步骤-反应气冷却步骤的操作，并进一步将以单一系列操作的低沸点馏分分离步骤和之后的步骤操作负荷(load)降低至67％，以便与系列B的操作能力一致。在上述条件下操作该车间，直至修复系列A。在系列A完全修复后，低沸点馏分分离步骤和之后的步骤的操作负荷升回100％。结果，确认避免了车间的操作整体上停止。
实施例3
使用与实施例2相同的设备进行丙烯酸的生产。在距车间的操作开始10个月后，系列B中使用的氧化反应器的压差升高，并且向其中送入原料变得不可能。因此，停止了系列B的操作。此时，继续在系列A中的氧化反应步骤-反应气冷却步骤的操作。因为系列A中的氧化反应步骤-反应气冷却步骤的操作能力为大约33％，而低沸点馏分分离步骤和之后的步骤的操作能力为50～100％，纯化步骤中获得的部分丙烯酸产物引入低沸点馏分分离步骤，以将低沸点馏分分离步骤和之后的步骤的操作负荷控制至50％。在上述条件下继续操作该车间。在系列B完全修复后，低沸点馏分分离步骤和之后的步骤的操作负荷升回100％。结果，确认避免了车间的操作整体上停止。

Claims (6)

1.一种用于制备(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸的方法，该方法依次包括使原料气进行气相催化氧化的氧化反应步骤；冷却所得反应气的反应气冷却步骤；从反应产物中分离低沸点成分的低沸点馏分分离步骤；从反应产物中分离和除去高沸点成分的纯化步骤；以及分解在得自纯化步骤的塔底液体中所含的高沸点成分的高沸点馏分分解步骤，
所述氧化反应步骤包括多个彼此平行布置且同时操作的氧化反应步骤。
2.根据权利要求1的方法，其中所述反应气冷却步骤包括多个彼此平行布置且同时操作的反应气冷却步骤。
3.根据权利要求2的方法，其中所述低沸点馏分分离步骤包括多个彼此平行布置且同时操作的低沸点馏分分离步骤。
4.根据权利要求3的方法，其中所述低沸点馏分分离步骤包括第一低沸点馏分分离步骤和第二低沸点馏分分离步骤，其中在第一低沸点馏分分离步骤中分离的低沸点成分与在第二低沸点馏分分离步骤中分离的成分不同，并且位于反应气冷却步骤一侧的所述第一低沸点馏分分离步骤包括多个彼此平行布置且同时操作的低沸点馏分分离步骤。
5.权利要求1～4中任一项的方法，其中当通过同时操作多个系列步骤进行该方法时，多个系列的每个的操作能力为不小于当仅通过操作单一系列步骤的操作进行该方法时获得的操作能力的20％。
6.权利要求1～5中任一项的方法，其中在纯化步骤中获得的(甲基)丙烯醛或(甲基)丙烯酸循环至选自第一低沸点馏分分离步骤、第二低沸点馏分分离步骤和纯化步骤中的至少一个步骤中。
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