CZ2002930A3

CZ2002930A3 - Způsob výroby n-butylakrylátu

Info

Publication number: CZ2002930A3
Application number: CZ2002930A
Authority: CZ
Inventors: Mahmood Nayyer Azam Jawaid; Douglas Edward Schepp
Original assignee: Celanese International Corporation
Priority date: 1999-09-14
Filing date: 2000-08-17
Publication date: 2002-07-17
Also published as: MXPA02002716A; CN1374938A; KR20020026272A; DE60009928D1; EP1212283B1; KR100639475B1; AU6645700A; DE60009928T2; EP1212283A1; JP2003509397A; CN1177795C; ZA200201552B; MY120858A; BR0013967A; WO2001019773A1; US6180820B1

Description

Způsob výroby n-butylakrylátu

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká zlepšeného způsobu výroby a vyčištění n-butylakrylátu.

Dosavadní stav techniky

Sloučenina n-butylakrylát (BuAcA) je spotřební chemikálií, vhodnou pro výrobu akrylových pryskyřic, polymerů a kopolymerů pro malířské potřeby, rozpouštěcí laky, nátěry pro textilie či kůži a pro lepidla či pojivá.

Jedním způsobem syntézy BuAcA je reakce n-butanolu (BuOH) s kyselinou akrylovou (HAcA) v přítomnosti kyselého katalyzátoru, například sulfonové kyseliny, v alespoň jedné reakční zóně, k výrobě směsi BuAcA, vody a různých vedlejších nečistot. Následně se směs produktu podrobí vyčištění v alespoň jedné destilační zóně, za uplatnění kteréhokoli z různých schémat refluxu (varu pod zpětným chladičem) a recyklování par mezi reakční zónou či zónami a destilační zónou či zónami k získání BuAcA o poměrně vysokém stupni čistoty. V průběhu kteréhokoli z těchto procesů musejí být systematicky odstraňovány nízkovroucí nečistoty vytvářené v reakční zóně, tj. takové, které mají teploty varu blízké BuAcA či nižší, jako butylacetát a dibutylether a charakterizované jako lehké konce nebo lehké složky, k prevenci zasahování (interference) těchto látek do popsané reakce a ohrožování čistoty BuAcA. Ovšem toho je často těžké dosáhnout, například pročištěním vhodného toku, bez současné ztráty přehnaně velkého množství produktu BuAcA a nezreagovaného BuOH, a/nebo aniž by vznikly nepříznivě velké výdaje za spotřebu energie nebo za čistící zařízení k prevenci takových ztrát. Jakýkoli zlepšený způsob, který by

-2 • 4 4 4 4 4 4

4 4 4 4 4 4 • · · · 4 · 444 dosáhl odpovídajícího odstranění lehkých konců a zachoval ztráty BuAcA a nezreagovaného BuOH, a/nebo přírůstkové výdaje za energie a vybavení, na minimálních hodnotách, je vysoce žádoucí.

Patent US 4 012 439, udělený 15. března 1977 (Erpenbach se spoluautory), předkládá způsob výroby n-butylakrylátu reakci kyseliny akrylové s n-butanolem v kapalné fázi a ve styku s kyselým měničem kationtú jako katalyzátorem. Tento způsob používá jednu reakční zónu a tři destilační zóny.

Patent US 4 280 010, udělený 21. července 1981 (Erpenbach se spoluautory), předkládá spojitý způsob výroby alkylakrylátú, neobsahujících ether, reakcí Ο.,-Ο₄ alkanolu v molárním poměru 1:1 až 1:2 v kapalné fázi při 80 °C až 130 °C pod tlakem 13,33 až 101,3 kPa (100 - 760 mm Hg) v přítomnosti katalyzátoru. Způsob používá jednu reakční zónu a dvě destilační zóny k oddělení alkylakrylátú od nezreagovaného alkanolu a etherového vedlejšího produktu.

Patent US 4 814 493, udělený 21. března 1989 (Dougherty se spoluautory), předkládá způsob výroby n-butylakrylátu reakcí n-butanolu s kyselinou akrylovou v přítomnosti esterifikačního katalyzátoru a rozpustného manganu nebo ceru. Systém k provádění tohoto způsobu zahrnuje reaktor, z něhož se butylakrylátový reakční produkt vede do dokončovací věže, kde je reakční produkt rozdělen na proud čistého butylakrylátu, těkavý proud, jehož část se vede do věže pro zpětné získávání butanolu a zbytkový proud, který se recykluje do reaktoru. Proud butanolu z věže pro zpětné získávání butanolu se recykluje do reaktoru a zbytkový proud z takové věže se ze systému odstraňuje.

Jihoafrický patent 9704628, udělený 25. března 1998, předkládá způsob, v němž se kyselina akrylová (HAcA) a butanol (BuOH) ponechají reagovat ve dvou reaktorech zapojených v sérii a produkt se odděluje ve

• t··

-3 00 • * ······· · 0 0 0 0 0 • · · · · 0 0 0 0 ··· · ·· ·0 ·· 0 00 0 dvou destilačních kolonách k vytvoření proudu, obsahujícího butylakrylát (BuAcA), dibuthylether (DBE), butylacetát (BuAc) a BuOH. Takový proud se dále rozděluje v separační destilační koloně k poskytnutí svrchního podílu, obsahujícího DBE, BuAc a BuOH a spodního podílu, obsahujícího BuAcA a těžké koncové složky (těžké konce), například polymery o nízké molekulové hmotnosti HAcA a/nebo BuAcA a produkty Michaelovy adice. Svrchní podíl ze separační kolony se podrobí další destilaci v přítomnosti vody k oddělení BuOH a BuAcA od lehkých složek obsahujících DBE a BuAc, přičemž se BuOH a BuAcA recyklují do jednoho či druhého, nebo do obou reaktorů a lehké složky se vedou k odpadnímu zpracování. Spodní podíl ze separační destilace se rektifikuje v butylakrylátové destilační koloně k oddělení produktu BuAcA od těžkých složek, které se recyklují v jednom či druhém, nebo v obou reaktorech.

Podstata vynálezu

Podle předkládaného vynálezu se n-butylakrylát (BuAcA) vyrábí způsobem, který zahrnuje reakci, v níž obecně reaguje množství n-butanolu (BuOH) s kyselinou akrylovou (HAcA) v reakční zóně, z níž se odvádí svrchní směs výparů, obsahující BuAcA, BuOH, vodu a lehké konce, kterými jsou vedlejší produkty organických nečistot o teplotách varu, podobných teplotě varu BuAcA nebo poněkud nižších a složené zejména z n-butylacetátu (BuAc) a di-n-butyletheru (DBE). BuAcA, BuOH a voda se ve svrchní směsi výparů odstraňují kombinací binárních a ternárních azeotropů. Směs výparů se ponechá kondenzovat k vytvoření v podstatě organické kapalné fáze, obsahující hlavní podíl BuAcA a menší podíly BuOH, vody a lehkých konců a v podstatě vodné fáze, obsahující hlavně vodu a menší podíl BuOH. Organická fáze se dodává do dokončovací frakcionační zóny, z níž se odebírá postranní proud BuAcA. Většina svrchního proudu z dokončovací frakcionační zóny, skládajícího se z části celkových přítomných BuAcA a BuOH a menších • ·4 ·

-4 ·· ·· * 4 9 · • 4 4 · • · · · * • · · 4 • 44 4444 částí vody a lehkých konců, se recykluje do reakční zóny. K prevenci nežádoucího hromadění lehkých konců v systému se ovšem menší podíl takového svrchního proudu proplachuje a posílá se do frakcionační zóny proplachovacího zpětného získávání spolu s množstvím přídavné napájecí vody, takže se zvyšuje tvorba nízkovroucích azeotropů vody se složkami lehkých konců, což usnadňuje oddělení lehkých konců od hodnotných BuAcA a BuOH v proplachovaném proudu.

Svrchní výpary z frakcionační zóny proplachovacího zpětného získávání se kondenzují k vytvoření oddělených organických a anorganických kapalných fází, kde každá fáze obsahuje část lehkých konců, vytvářených v systému. V organické fázi zůstává ve srovnání s vodnou fází většina nečistot lehkých konců. Část organické fáze a volitelně i část vodné fáze se odstraňují tak, že celkové množství lehkých konců v takových odstraňovaných částech je srovnatelné s množstvím lehkých konců, vytvářeným v reakci. Výrazem odstraňuje se myslí to, že se proud nebo jeho část z procesu vyřazuje. Proud se může dále zpracovávat k vlastnímu odstranění nebo se může dále ovlivňovat pro zpětné získávání a využití. Zbytek organické fáze se recykluje jako reflux do zóny proplachovacího zpětného získávání a alespoň část vodné fáze se recykluje jako přísun do zóny proplachovacího zpětného získávání.

Zbytek ze zóny proroplachovacího zpětného získávání, obsahující objem BuAcA a BuOH v propláchnuté části organické fáze kondenzovaného svrchního podílu z dokončovací zóny a mající snížený obsah lehkých konců, se recykluje do reakční zóny.

Způsobem podle vynálezu se dosahuje prevence nahromadění lehkých konců v systému při minimalizování ztráty BuAcA a nezreagovaného BuOH, přičemž se ke splnění tohoto cíle udržuje cena energie a nového vybavení na poměrně nízké úrovni.

Ϊ·

Přiložený obrázek je schématickým znázorněním upřednostňovaného ztělesnění celého způsobu podle vynálezu.

V syntéze n-butylakrylátu (BuAcA) podle tohoto vynálezu se do reakční zóny přivádějí množství, která jsou blízká ekvimolárním množstvím, kyseliny akrylové (HAcA) a n-butanolu (BuOH) spolu s kyselým esterifikačním katalyzátorem; například přibližně 1 až 5 % hmotnostních vzhledem ke hmotnosti celkové reakční směsi. Příklady esterifikačního katalyzátoru zahrnují alkyl- nebo arylsulfonovou kyselinu, jako methansulfonovou, benzensulfonovou nebo toluensulfonovou kyselinu. Do reakční zóny se přivádějí množství HAcA a BuOH blízká ekvimolárním, například 0,85 až 1,3 mol BuOH na mol HAcA. Stechiometrický přebytek BuOH oproti HAcA je s výhodou takový, aby minimalizoval polymerizovatelnou volnou HAcA v systému, například přibližně 0,99 až 1,3 mol BuOH na mol HAcA. K minimalizování polymerizace ve způsobu podle vynálezu se s výhodou přivádí také inhibitor polymerizace, který může být smíchán s HAcA. Odborníci v oboru zhodnotí typ a množství inhibitoru, nezbytného k zabránění polymerizace, přičemž typ a množství budou závislé na množství faktorů. Inhibitorem může být například fenothiazin nebo fenolická sloučenina jako dihydroxybenzen nebo mono-nižší alkyl-dihydroxybenzen, například hydrochinon nebo jeho monomethyl- či monoethylether.

Ve ztělesnění vynálezu se esterifikace HAcA pomocí BuOH pro vytvoření BuAcA provádí primárně v základní reakční části reakční nádoby, přičemž svrchní část nádoby obsahuje frakcionační patra (stupně), například ve formě misek či kloboučků nebo náplně, k oddělení objemu BuAcA a nezreagovaného BuOH od zbytku v základu kolony, obsahujícího primárně polymery HAcA a BuAcA o nízkých molekulových hmotnostech, katalyzáror a polymerizační inhibitor. V raktoru zbývají také určitá množství volné HAcA a BuAcA. Reakční nádoba pracuje při

000 0 • 0 ·· r • 0 0 0 0 0 0 ř

0 0 l • 0 0 i

0· 0000I

ΒΜϋή?ΜΙί.τ?ϋϋΓ·ΐι *ι Ňi rťlÍntnilrř i

teplotě například v rozmezí přibližně od 20 do 150 °C a tlaku v rozmezí přibližně 6,66 do 53,3 kPa (50 až 400 mm Hg).

Svrchní výpary z reakční nádoby sestávají zejména z BuAcA, nižších množství BuOH a vody a menších množství lehkých konců, tj. organických sloučenin vedlejších produktů, majících poněkud nižší teploty varu než BuAcA, jako jsou n-butylacetát (BuAc), n-butylpropionát (BuPr), di-n-butylether (DBE), sekundární butylakrylát (SBuAcA) a isobutylakrylát (IBuAcA). Svrchní výpary se kondenzují a rozdělují se do dvou fází, do fáze v podstatě organické, která obsahuje hlavní část BuAcA, menší množství BuOH a vody a lehké konce a do fáze v podstatě vodné, která obsahuje hlavně vodu a BuOH. Organická fáze se vede do zóny dokončovací frakcionace (dokončovací věž) a vodná'fáze do zóny zpětného získávání butanolu (věž zpětného získávání butanolu), kde se BuOH odděluje od vody pro recyklování do reakční nádoby.

Zbytek z reakční nádoby, obsahující zejména polymery HAcA a BuAcA o nízkých molekulových hmotnostech, určité množství volných HAcA, BuOH, katalyzátor a inhibitor, se přivádí k tepelnému členu, pracujícímu například při teplotě přibližně 150 až 250 °C a tlaku například přibližně 653 až 11363 kPa (80 až 150 psig), kde se některé z polymerů přeměňují na monomery. Pro další diskuzi ohledně sloučenin těžkých konců viz Horlenko, US 3 868 410. Po uplynutí doby, strávené v tepelném členu, například přibližně 1 až 50 minut, se většina tepelně upravovaného zbytku recykluje zpátky do reakční nádoby, skluzným proudem; přičemž se například přibližně 5 až 20 % hmotnostních tepelně upraveného zbytku odstraní do destilační jednotky pro odstranění těžkých konců, která pracuje při teplotě přibližně 125 až 200 °C a tlaku přibližně 13,33 až 93,3 kPa (100 - 700 mm Hg). Těkavé látky z jednotky pro odstraňování těžkých konců se recyklují do reakční nádoby, zatímco zbytek z této jednotky se vyřadí.

♦·♦···· · · · · · · ' ········>

·*········ ····

Organická fáze svrchního kondenzátu z reakční nádoby, která obsahuje hlavní množství, například asi 80 % až 95 % hmotnostních,

BuAcA a menší množství, například asi 5 až 15 % hmotnostních BuOH, asi 1 až 3 % hmotnostní vody, asi 1 až 10 % hmotnostních lehkých konců a asi 0,001 až 0,05 % hmotnostních HAcA, se přivádí do dokončovací věže. Tato věž pracuje při teplotě například přibližně 20 až 150 °C a tlaku například asi 6,66 do 53,3 kPa (50 až 400 mm Hg).

Dokončený BuAcA o čistotě například asi 99,0 až 99,99 % hmotnostních se odebírá jako postranní proud výparů z dokončovací věže a z vršku dokončovací věže se odebírají svrchní výpary, obsahující například přibližně 10 až 80 % hmotnostních a lépe 35 až 70 % hmotnostních BuAcA, například přibližně 10 až 80 % hmotnostních a lépe 25 až 70 % hmotnostních BuOH a například přibližně 1 až 10 % hmotnostních lehkých konců. Svrchní výpary z dokončovací věže se kondenzují a část kondenzátu, například více než 0 a přibližně do 75 % hmotnostních, lépe asi 5 až 50 % hmotnostních, se proplachuje a vede se do frakcionační zóny proplachovacího zpětného získávání (věže proplachovacího zpětného získávání), přičemž zbytek se recykluje do reakční nádoby.

Údaj více než 0 zde znamená alespoň malé množství, které je dostačující nebo dosti velké pro fungování věže proplachovacího zpětného získávání. Zbytek z dokončovací věže obsahuje větší množství BuAcA a recykluje se do reakční nádoby.

Vodná fáze ze svrchního kondenzátu z reakční nádoby, obsahující například asi 1 až 10 % hmotnostních BuOH a přibližně 90 až 99 % hmotnostních vody, se přivádí do věže pro zpětné získávání butanolu, která pracuje při teplotě například asi 70 až 120 °C a tlaku například asi 6,89 až 34,4 kPa (1 až 5 psig). Alternativně může být vodná fáze ze svrchního kondenzátu z reakční nádoby odstraněna. Parami z vršku věže jsou primárně binární azeotropy BuOH a vody, které kondenzují do dvou vzájemně nemísitelných fází, z nichž jednou je především BuOH, který se recykluje do reakční nádoby a druhou je roztok menšího

• · · 4 »4 4 4« 44 * 44 44444

-8 ···· 4 4 4 4444 4

4 44 4 4 44 • 44 44 444444 množství BuOH ve vodě, který se recykluje do věže pro zpětné získávání butanolu v podobě refluxu, nebo se odstraňuje, nebo se recykluje do reakční nádoby. Zbytek z věže se skládá primárně z vody, obsahující velmi malé množství BuOH a je odstraňován.

Proplachovaná část ze svrchního kondenzátu z dokončovací věže obsahuje množství lehkých konců, které, pokud se odstraňuje, dostačuje k prevenci nežádoucího nahromadění lehkých konců v systému. Ovšem I minimalizaci plýtvání BuOH a HAcA používaných ve způsobu podle vynálezu se proplachovací proud azeotropně destiluje ve věži proplachovacího zpětného získávání k oddělení hlavní části BuOH a BuAcA od lehkých konců. Konkrétněji věž proplachovacího zpětného získávání pracuje při teplotě například asi 30 až 150 °C, lépe asi 65 až 110 °C a při nižším než atmosferickém tlaku, například asi 6,6 až 66,6 kPa (50 až 500 mm Hg) a lépe přibližně 26,6 až 46,6 kPa (200 až 350 mm Hg). Primárním přísunem do věže proplachovacího zpětného získávání je propláchnutá část svrchního kondenzátu z dokončovací věže, popsaného výše. Do věže proplachovacího zpětného získávání vstupuje také část v podstatě organické fáze svrchního kondenzátu v podobě refluxu a v mnoha případech i část vodné fáze svrchního kondenzátu v podobě recyklátu, obojí bude podrobněji popsáno dále, a přídavná napájecí voda. Voda v recyklované vodné fázi svrchního kondenzátu a přídavná napájecí voda napomáhají oddělit při azeotropní destilaci lehké konce od BuOH a BuAcA, rovněž obsažených v přísunu do věže.

Svrchní výpary z věže proplachovacího zpětného získávání kondenzují a kondenzát se rozděluje na organickou a vodnou fázi, přičemž organickou fázi tvoří například asi 70 až 95 % hmotnostních celkové svrchní páry a obsahuje například asi 20 až 60 % hmotnostních BuOH, přibližně 10 až 60 % hmotnostních BuAcA, přibližně 5 až 20 % hmotnostních lehkých konců a přibližně 5 až 10 % hmotnostních vody.

-9 Vodná fáze z kondenzovaných výparů vytváří zbytek celkové svrchní části, obsahující například přibližně 85 až 98 % hmotnostních vody, přibližně 2 až 15 % hmotnostních BuOH a obecně méně než asi 1,0 % hmotnostní lehkých konců. Jak bylo zmíněno výše, část kondenzátu organické fáze, například přibližně 10 až 80 % hmotnostních, se recykluje do věže proplachovacího zpětného získávání jako reflux, zbytek se odstraňuje a alespoň část kondenzátu vodné fáze, například přibližně 50 až 100 % hmotnostních, se recykluje do věže proplachovacího zpětného získávání jako přísun, přičemž se jakýkoli zbytek tohoto proudu také odstraňuje. Množství vody v recyklované vodné fázi je v souladu s množstvím vody v pomocném napájecím proudu, který je přiváděn do věže, takže celkové množství vody v kondenzátu vodné fáze a v pomocném napájecím proudu činí například přibližně 0 až 50 % hmotnostních, lépe přibližně 1 až 40 % hmotnostních a nejlépe přibližně 5 až 20 % hmotnostních organického přísunu, přiváděného do věže. Bylo zjištěno, že toto množství vody napomáhá oddělování lehkých konců od BuOH a BuAcA v proudech vstupujících do věže tím, že vytváří nízkovroucí azeotropy se složkami lehkých konců, zvláště pak BuAc a DBE.

Věž proplachovacího zpětného získávání pracuje tak, že celkové množství lehkých konců v odstraňovaných částech organické a vodné fáze svrchního kondenzátu je srovnatelné s možstvím lehkých konců, vytvářených v systému, takže v systému nedochází k nežádoucímu nahromadění lehkých konců.

Zbylá směs z věže proplachovacího zpětného získávání obsahuje přibližně 10 až 80 % hmotnostních BuAcA a přibližně 10 až 80 % hmotnostních BuOH, stejně jako poměrně menší množství vody a lehkých konců a recykluje se do reakční nádoby.

9* 9999

Způsob podle vynálezu může být dále popsán ve vztahu k obrázku, který je schématickým diagramem upřednostňovaného ztělesnění vynalezeného způsobu. Do reakční nádoby 1 se přivádí n-butanol (BuOH), kyseliny akrylová (HAcA) a kyselý esterifikační katalyzátor, jako je methansulfonová kyselina (MSA) prostřednictvím potrubí 2, 4 a 5. Ve způsobu se také typicky používá inhibitor polymerizace a přidává se ve vhodných místech a ve vhodných koncentracích. Odborníci v oboru vhodná místa a koncentrace pro jeho použití poznají. Teplotní a tlakové podmínky jsou v reakční nádobě 1 udržovány takové, aby způsobily reakci HAcA a BuOH, přítomných v určitém přebytku, k vytvoření n-butylakrylátu (BuAcA) a vody a malých množství různých vedlejších produktů, jako jsou lehké konce včetně n-butylacetátu (BuAc) a di-n-butyletheru (DBE) a těžkých konců, jako jsou polymery HAcA a BuAcA o nízkých molekulových hmotnostech. Výpary přítomných těkavějších sloučenin, včtně BuOH, BuAcA, vody a lehkých konců, stoupají do frakcionační zóny, umístěné přímo nad reakční zónou reakční nádoby 1_. Tyto výpary jsou vedeny potrubím 6 do kondenzátoru 8, z něhož kapalný kondenzát proudí potrubím 9 do separátoru 10, kde se kondenzát dělí na nemísitelnou, v podstatě organickou fázi 11 a vodnou fázi 12. Kondenzát organické fáze, obsahující především BuAcA, se vede potrubím 14 do dokončovací věže 15. odkud se vysoce čistý konečný BuAcA odebírá jako postranní proud potrubím 18.

Svrchní výpary z věže 15, obsahující významné množství BuOH a BuAcA a menší množství vody a lehkých konců, se odvádějí potrubím 19. do kondenzátoru 20 a zbytek z věže 15, obsahující prvotně BuAcA, se recykluje potrubím 21 do reakční nádoby 1.

Diagram znázorňuje proud 21, směřující do spodku nádoby T Odborníci v oboru ocení, že tento proud může být směřován podle potřeby do jakéhokoli místa nádoby 1_. Většina kondenzátu z φφ φφφφ φφ φφ φ φ φ φ φ « · φ φ φ φφφ φ φ φφφφ ·* · φ φ φ φφφ φ φ · φ φφφφ φφφ φ • φ φ φ · φ φφφ « ·· φφ kondenzátoru 20 se recykluje potrubím 22 do reakční nádoby U Ovšem menší část kondenzátu se proplachuje a vede se potrubím 24 do věže 25 proplachovacího zpětného získávání s přídavkem napájecí vody, přiváděné potrubím 26. Přídavek doplňovací vody slouží k udržení obsahu vody ve věži proplachovacího zpětného získávání v dostatečné míře pro vytvoření vodných azeotropních směsí s různými sloučeninami lehkých konců a činí separaci lehkých konců ve věži 25 proplachovacího zpětného získávání účinnější. Svrchní výpary z věže 25 proplachovacího zpětného získávání, obsahující významná množství BuOH, vody, lehkých konců a BuAcA, se vedou potrubím 28 ke kondenzátoru 29. Zbytek z věže 25, obsahující významná množství BuAcA a BuOH, se zbaví lehkých konců a recykluje se potrubím 30 do reakční nádoby U Kondenzát z kondenzátoru 29 se vede potrubím 31 do separátoru 32, kde se dělí na organickou a vodnou fázi. Část organické fáze se recykluje potrubím 34 k proplachu věže 25 zpětného získávání jako reflux, zatímco zbytek se odvádí potrubím 35 a vyřazuje se. Podobně se část vodné fáze recykluje potrubím 36 k proplachu věže 25 zpětného získávání a zbytek se odvádí potrubím 28 a vyřazuje se. Předcházející odstraňování částí organické a vodné fáze ze separátoru 32 slouží k udržení lehkých konců z celého systému v rovnováze.

Zbytek z reakční nádoby 1, obsahující zejména polymery HAcA a/nebo BuAcA o nízkých molekulových hmotnostech a produkty Michaelovy adice, se vede potrubím 39 k tepelnému členu 40, kde se část těžkých sloučenin přeměňuje na HAcA a/nebo BuAcA. Většina tepelně ovlivněného proudu z tepelného členu 40, obsahující zvýšená množství HAcA a/nebo BuAcA, se recykluje potrubím 41 do reakční nádoby 1.. Ovšem k prevenci nárůstu těžkých konců v systému se skluzný proud z tepelného členu 40 vede potrubím 42 do jednotky 44, odstraňující těžké konce. Výpary z jednotky 44, obsahující významné množství HAcA a/nebo BuAcA, se kondenzují a recyklují se potrubím 45

·· 4 44*

4 • • 4

444 4 • « · •4·♦ · 4

I ξ

*» 44 * « «444 » * 4 4 4

4 4 4 4 4 ·· 4 4 4 4

44 4444 do reakční nádoby 1, zatímco zbytek z jednotky 44 se odvádí potrubím 46 a odstraňuje se.

Vodná fáze 12 ze separátoru 10. obsahující určité množství BuOH, se vede potrubím 48 do středního bodu věže 49 zpětného získávání butanolu. Proud 48 se podle volby může odstraňovat. Svrchní výpary z věže 49. obsahující azeotropní směsi BuOH s vodou, se vedou potrubím 50 do kondenzační jímky 51, kde se dělí na organickou fázi, obsahující zvýšené množství BuOH, které se recykluje do reakční nádoby 1 potrubím 52, a na vodnou fázi, obsahující určité množství BuOH, které se buď vede potrubím 54 jako reflux do věže 49 zpětného získávání butanolu, nebo se alternativně odstraňuje či recykluje do reakční nádoby. Zbytek, obsahující především vodu, se odvádí potrubím 55 a odstraňuje se.

Zastupuje:

-13 < ·· ···· at • · · ·*·· « • · 9 9 9 99 9

9999 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 • *· 99 99 9999

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby n-butylakrylátu .vyznačující setím, že zahrnuje kroky, v nichž se (a) esterifikuje kyselina akrylová n-butanolem v reakční zóně, z níž se odvádí směs svrchních výparů a tato směs výparů obsahuje n-butylakrylát, n-butanol, vodu a složky lehkých konců, přičemž uvedené složky lehkých konců mají teploty varu blízké teplotě varu n-butylakrylátu, nebo poněkud nižší, (b) kondenzuje uvedená směs výparů k vytvoření organické fáze, obsahující n-butylakrylát, n-butanol, složky lehkých konců a vodná fáze, obsahující především vodu a n-butanol, (c) přivádí uvedená organická fáze do dokončovací frakcionační zóny, (d) odvádí z uvedené dokončovací zóny n-butylakrylát, mající vysoký stupeň čistoty, (e) odvádějí a kondenzují svrchní výpary z uvedené dokončovací zóny, obsahující hlavní část celkového přítomného n-butylakrylátu a n-butanolu a menší část vody a složek lehkých konců, (f) recykluje hlavní část uvedeného svrchního kondenzátu z dokončovací zóny do reakční zóny, (g) přivádí menší část uvedeného svrchního kondenzátu z dokončovací zóny, spolu s proudem přídavné napájecí vody, do proplachovací frakcionační zóny zpětného získávání, < !P'« ' ‘ (h) kondenzují svrchní výpary z uvedené proplachovací zóny zpětného získávání, obsahující významná množství n-butanolu, n-butylakrylátu, vody a složek lehkých konců k vytvoření organické fáze, obsahující n-butanol, n-butylakrylát a složky lehkých konců a vodné fáze, obsahující malé množství n-butanolu, n-butylakrylátu a složek lehkých konců, (i) recykluje část uvedené organické fáze svrchního kondenzátu z proplachovací zóny zpětného získávání zpět do zmíněné proplachovací zóny zpětného získávání jako reflux, (j) odstraňuje zbytek uvedené organické fáze, (k) recykluje alespoň část uvedené vodné fáze svrchního kondenzátu z proplachovací zóny zpětného získávání jako přívod do proplachovací zóny zpětného získávání a zbytek se odstraňuje, přičemž celkové množství vody ve zmíněné recyklované části vodné fáze svrchního kondenzátu z proplachovací zóny zpětného získávání a uvedený proud přídavné napájecí vody působí zvýšení tvorby nízkovroucích azeotropů se složkami lehkých konců, vstupujících do proplachovací zóny zpětného získávání.
2. Způsob výroby n-butylakrylátu podle nároku 1, vyznačující se t í m, že uvedený svrchní kondenzát z dokončovací zóny obsahuje přibližně 10 až 80 % hmotnostních n-butylakrylátu, přibližně 10 až 80 % hmotnostních n-butanolu a přibližně 1 až 10 % hmotnostních složek lehkých konců.
3. Způsob výroby n-butylakrylátu podle nároku 2, vyznačující se t í m, že uvedené rozmezí n-butylakrylátu se pohybuje přibližně od 35 do do 70 % hmotnostních a uvedené rozmezí n-butanolu se pohybuje přibližně od 25 do do 70 % hmotnostních.

-15
4. Způsob výroby n-butylakrylátu podle nároku 1, vyznačující se t í m, že se množství přibližně větší než 0 a nejvýše asi 75 % hmotnostních uvedeného svrchního kondenzátu z dokončovací zóny přivádí do zmíněné proplachovací zóny zpětného získávání, přičemž se zbytek uvedeného kondenzátu recykluje do reakční zóny.
5. Způsob výroby n-butylakrylátu podle nároku 4, vyznačující se t i m, že množství uvedeného svrchního kondenzátu z dokončovací zóny, přiváděné do proplachovací zóny zpětného získávání, se pohybuje přibližně od 5 do 50 % hmotnostních.
6. Způsob výroby n-butylakrylátu podle nároku 1, vyznačující se t i m, že uvedená proplachovací zóna zpětného získávání pracuje při teplotě v rozmezí přibližně 30 až 150 °C a uvedené rozmezí tlaků ve zmíněné zóně se pohybuje přibližně od 6,66 kPa do 66,6 kPa.
7. Způsob výroby n-butylakrylátu podle nároku 6, vyznačující se t i m, že uvedené rozmezí teplot v proplachovací zóně pro zpětné získávání se pohybuje přibližně od 65 do 110 °C a uvedené rozmezí tlaků ve zmíněné zóně se pohybuje přibližně od 26,6 kPa do

46,6 kPa.
8. Způsob výroby n-butylakrylátu podle nároku 1, vyznačující se t i m, že množství uvedné organické fáze svrchního kondenzátu z proplachovací zóny zpětného získávání se pohybuje v rozmezí přibližně od 70 do 95 % hmotnostních celkového kondenzátu a obsahuje přibližně 20 až 60 % hmotnostních n-butanolu, přibližně 10 až 60 % hmotnostních n-butylakrylátu a přibližně 5 až 20 % hmotnostních složek lehkých konců, přičemž přibližně 10 až 80 % hmotnostních uvedené organické fáze se recykluje do zmíněné proplachovací zóny zpětného získávání jako reflux a zbytek se odstraňuje.
9. Způsob výroby n-butylakrylátu podle nároku 8, -vy zna ču jící se t í m, že uvedná vodná fáze svrchního kondenzátu z proplachovací zóny zpětného získávání obsahuje přibližně 2 až 15 % hmotnostních n-butanolu a méně než asi 1,0 % hmotnostní složek lehkých konců, přičemž se přibližně 50 až 100 % hmotnostních uvedené vodné fáze recykluje jako přívod do zmíněné proplachovací zóny zpětného získávání a zbytek se odstraňuje, a množství složek lehkých konců v odstraňovaných částech zmíněné vodné fáze a zmíněné organické fáze svrchního kondenzátu z proplachovací zóny zpětného získávání je takové, aby předcházelo nahromadění složek lehkých konců v systému nebo ho zpozdilo.
10. Způsob výroby n-butylakrylátu podle nároku 1, vyznačující se t í m, že celkové množství vody v přídavném napájecím proudu vody do proplachovací zóny zpětného získávání a recyklovaná část vodné fáze svrchního kondenzátu z proplachovací zóny zpětného získávání se sladí tak, že se celkové množství vody v těchto dvou proudech pohybuje v rozmezí přibližně od 0 do 50 % hmotnostních všech proudů, které se přivádějí do proplachovací zóny zpětného získávání.
11. Způsob výroby n-butylakrylátu podle nároku 10, vyznačující se t í m, že uvedné rozmezí vody se pohybuje přibližně od 5 do 20 % hmotnostních.
12. Způsob výroby n-butylakrylátu podle nároku 1, vyznačující se t í m, že zbytek z uvedené proplachovací zóny zpětného získávání, obsahující hlavní množství celkového přítomného n-butylakrylátu a n-butanolu a z velké části zbavený složek lehkých konců, se recykluje do zmíněné reakční zóny.