CZ298267B6

CZ298267B6 - Zpusob prípravy kyseliny (meth)akrylové

Info

Publication number: CZ298267B6
Application number: CZ0043697A
Authority: CZ
Inventors: Machhammer@Otto; Dams@Albrecht; Eck@Bernd; Proll@Theo
Original assignee: Basf Aktiengesellschaft
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 2007-08-08
Also published as: EP0792867A2; DE19606877A1; TW374765B; DE59707380D1; SG77590A1; CZ43697A3; US5831124A; JP2007091759A; EP0792867B1; KR100514026B1; CN1121373C; CN1168368A; MY116400A; KR970061846A; MX9701227A; CA2198142A1; EP0792867A3; JPH09227446A; ID16044A

Abstract

Postup prípravy kyseliny (meth)akrylové zahrnující následující stupne: (I) katalytickou oxidaci propenu nebo izobutenu a/nebo akroleinu nebo methakroleinu v plynné fázi na kyselinu (meth)akrylovou zavzniku plynného reakcního produktu obsahujícího kyselinu (meth)akrylovou; (II) absorpci tohoto reakcního produktu za použití vysokovroucího rozpouštedla; (III) rozdelení rozpouštedla s absorbovaným produktem ze stupne (I), které se získá ve stupni (II), na rozpouštedlo a surovou (meth)akrylovou kyselinu pomocí destilace; (IV) vycištení surové (meth)akrylové kyseliny ze stupne (III) krystalizací za vzniku (meth)akrylové kyseliny; a (V) recirkulaci prinejmenším cásti výsledného matecného louhu dostupne (II) a/nebo stupne (III).

Description

Vynález se týká způsobu přípravy kyseliny (meth)akrylové katalytickou oxidací propenu nebo izobutenu a/nebo akroleinu nebo methakroleinu.

Dosavadní stav techniky

Z dosavadního stavu techniky je známo, že směsi látek mohou být děleny použitím způsobů, při kterých se jednotlivé fáze vytváří nebo jsou již přítomné. Jako příklad těchto postupů je možno zmínit například postupy extrakce nebo absorpce , při kterých jsou přítomny fáze kapalina/kapalina nebo plyn/kapalina. V dokumentu DE-A-21 64 767 se popisuje způsob čištění kyseliny akrylové, při kterém se vodný roztok kyseliny akrylové extrahuje extrakčním činidlem, extrakční činidlo se oddělí od extraktu v destilační zóně a v následující fázi se v rektifikační zóně směs kyseliny akrylové a kyseliny octové oddělí destilací od zbývající části extraktu. V dokumentu DE-C-34 29 391 se popisuje způsob přípravy kyseliny akrylové, při kterém se plyn získaný při katalytické oxidaci propenu a/nebo akroleinu kondenzuje v zásobníku kyseliny akrylové a nezkondenzované látky jsou shromážděny absorpcí ve vodě. Získaný vodný roztok kyseliny akrylové se potom destiluje v destilační koloně za přítomnosti látky vytvářející azeotrop, přičemž kyselina akrylová se získává ze spodního produktu z destilačního procesu. Obdobný postup je také popsán v dokumentu EP-A-0 551 111.

V publikaci „Separation ofbinary mixlures by combining rectification andfractionating crystallization“ Russian Chemical Industry, Vol. 25, 1993, č. 2, str. 6-13, G. A. Nosov a kol., se popisuje způsob rozdělování směsí kombinovanou rektifikací a frakční krystalizací, kdy směs, která se má rozdělit, je vedena do rektifikačního stupně a pára opouštějící rektifikační kolonu je vedena do krystalizačního stupně. Zde se pára ochladí, přičemž vznikne krystalická fáze a matečný louh. Po oddělení krystalické frakce do matečného louhu se matečný louh vrací do rektifikační kolony.

Publikace „Fraktionierte Kristallisation“ od firmy Sulzer Chem Těch, 1991 obdobně popisuje kombinované použití rektifikace a krystalízace s recirkulací pro dělení směsí izomerů. V článku „The attractions of melt static crystallization“, Chemical Engineering, September 1995, str. 108110, M. Hassene a G. Drouglazet, se popisuje statická krystal izace taveniny, který slouží jako čisticí postup, přičemž tento postup může být kombinován s destilací. Tento kombinovaný postup je použit jako finální čisticí postup v postupu přípravy naftalenu, toluenových derivátů nebo nitrobenzenu. V další publikaci „Acrylic acid and aery latex, 91-2, únor 1993, Chem. Systems, str. 22-26, se popisuje způsob oddělení surové kyseliny akrylové připravené dvoustupňovou oxidací extrakcí rozpouštědlem po ochlazení a absorpci ve vodě. Další podíl získané vyčištěné surové kyseliny akrylové se v následné fázi podrobí čisticímu procesu, kteiým může být krystalizace. V tomto článku nejsou uvedeny žádné další podrobnosti této metody.

Japonský patent 45-32417 popisuje způsob, při kterém je vodný roztok kyseliny akrylové nebo roztok kyseliny methakrylové, který kromě toho obsahuje kyselinu octovou a kyselinu propionovou, extrahován heptanem nebo toluenem, přičemž voda je následně odstraněna z extraktu destilací. V dalším stupni je zbývající extrakt ochlazen na teplotu v rozmezí od -20 do -80 °C, čímž se vyvolá krystaltzace kyseliny akrylové nebo kyseliny methakrylové. Krystaly se oddělí a matečný louh se vrací do extrakčního procesu. Podle tohoto postupu je nezbytný přídavek organického rozpouštědla nebo extrakčního činidla, neboť v opačném případě roztok ztuhne při chlazení bez vysrážení krystalů. V publikaci JA-7032417 se popisuje postup čištění kyseliny methakrylové její extrakcí butadienem, heptanem nebo toluenem, přičemž následuje dehydratace extraktu destilací a následná krystalizace kyseliny methakrylové ochlazením na teplotu v rozmezí od -20 do -80 °C. Získané krystaly se oddělí filtrací a filtrát se recirkuluje. V publikaci

-1 CZ 0W)f BO

JA-7110535 se popisuje podobný čisticí postup pro kyselinu akrylovou. Ve všech těchto postupech, v posledních třech jmenovaných dokumentech, se krystalizace provádí za přítomnosti organického rozpouštědla.

Podstata vynálezu

Cílem předloženého vynálezu je poskytnout způsob přípravy a současně čištění kyseliny akrylové a kyseliny methakrylové, při kterém je dosaženo vyššího výtěžku spolu s vysokou čistotou těchto kyselin.

Podstata tohoto postupu přípravy kyseliny akrylové nebo methakrylové podle předmětného vynálezu spočívá v tom, že zahrnuje následující stupně:

(I) katalytickou oxidaci propenu nebo izobutenu a/nebo akroleinu nebo methakroleinu v plynné fázi na kyselinu (meth)akrylovou za vzniku plynného reakčního produktu obsahujícího kyselinu (meth)akrylovou, (II) absorpci tohoto reakčního produktu za použití vysoko vroucí ho rozpouštědla, (III) rozdělení rozpouštědla s absorbovaným produktem ze stupně (I), které se získá ve stupni (II) , na rozpouštědlo a surovou (meth)akrylovou kyselinu pomocí destilace, (IV) vyčištění surové (meth)akrylové kyseliny ze stupně (111) krystalizací za vzniku (meth)akrylové kyseliny, a (V) recirkulaci přinejmenším části výsledného matečného louhu do stupně (II) a/nebo stupně (III) .

Ve výhodném provedení se při tomto postupu podle vynálezu ve stupni (11) jako vysokovroucího rozpouštědla použije difenyletheru a bifenylu.

Podle dalšího výhodného provedení se ve stupni (III) surová kyselina (meth)akiylová odvádí za použití bočního odtahu z kolony použité pro destilaci.

Podle dalšího výhodného provedení tohoto postupu reakční produkt získaný ve stupni (I) obsahuje kyselinu akrylovou a, jako znečišťující složky, v podstatě přinejmenším jednu sloučeninu vybranou ze skupiny zahrnující nezreagovaný akrolein a/nebo propen, vodu, vodní páru, oxid uhelnatý, oxid uhličitý, dusík, kyslík, kyselinu octovou, kyselinu propionovou, formaldehyd, další aldehydy a anhydrid kyseliny maleinové.

Při provádění postupu podle vynálezu může být výše uvedenou krystalizací dynamická a/nebo statická kiystalizace. Podle dalšího výhodného provedení je krystalizace kombinovaná dynamická a statická krystalizace, přičemž zbytek z dynamické krystalizace se zavádí do statické krystalizace a krystalizovaná látka z statické krystalizace se zavádí do dynamické krystalizace.

Výhodně se uvedená dynamická krystalizace provádí za pomoci zařízení, které je zcela vyplněno materiálem proudícím tímto zařízením nebo za pomoci krystalizátoru se stékajícím filmem.

Podle dalšího výhodného provedení se dynamická a/nebo statická krystalizace provádí jako protiproudá krystalizace.

Podle dalšího výhodného provedení postupu podle vynálezu se ve stupni (V) matečný louh recirkuluje do stupně (II). Výhodně se ve stupni (V) recirkuluje asi 50 % matečného louhu, nejvýhodněji se ve stupni (V) recirkuluje asi 100 % matečného louhu.

Další a výhodné znaky tohoto postupu podle předmětného vynálezu budou patrné z přiložených obrázků 1 až 6 a z následujícího popisu.

-2Přehled obrázků na výkresech

Na obr. 1 je znázorněn příklad výhodného provedení postupu podle předloženého vynálezu zaměřeného na přípravu a čištění kyseliny akrylové nebo kyseliny methakrylové;

Obr. 2 znázorňuje průtokový diagram znázorňující postup přípravy kyseliny akrylové s využitím statické a dynamické krystalizace;

Obr. 3 znázorňuje průtokový diagramu znázorňující postup přípravy kyseliny akrylové s využitím dynamické krystalizace;

Obr. 4 znázorňuje experimentální uspořádání zařízení pro přípravu surové kyseliny akrylové;

Obr. 5 znázorňuje experimentální uspořádání zařízení použitého v příkladu 1;

Obr. 6 znázorňuje experimentální uspořádání zařízení použitého v příkladu 2,

Postup podle předmětného vynálezu je zaměřen na celý postup výroby kyseliny (meth)akrylové. Samotný postup čištění kyseliny (meth)akrylové, který je součástí celkového postupu výroby kyseliny (meth)akrylové podle vynálezu, je možno všeobecně popsat tak, že se v kroku (a) podrobí směs obsahující kyselinu akrylovou nebo methakrylovou specificky vymezenému separačnímu postupu v podstatě za nepřítomnosti organického rozpouštědla, přičemž složení fáze,, ve které se akumuluje kyselina akrylová nebo methakrylová zůstává v podstatě konstantní, přičemž složení ostatních fází podílejících se na přenosu hmoty se mění, načež následuje odvádění této fáze, v kroku (b) se podrobí nejméně část zbývající fáze z kroku (a) méně specificky vymezenému separačnímu postupu a v kroku (c) se přivede jedna z fází vzniklých v kroku (b) do specificky vymezeného separačního postupu v kroku (a).

Podle předmětného vynálezu bylo zjištěno, že účinného provedení tohoto čisticího postupu je možno dosáhnout kombinovaným použitím specificky vymezeného a méně specificky vymezeného separačního postupu, při kterém fáze zbývající po provedení specificky vymezeného separačního postupu, která není obohacena kyselinou, se přinejmenším z částí recirkuluje do méně specificky vymezeného separačního postupu.

Separační postupy použité v tomto čisticím postupu jsou způsoby dělení, ve kterých se tvoří fáze. Specificky vymezeným postupem je takový postup, při kterém fáze, v níž jsou akumulovány kyselina akrylová nebo kyselina methakiylová a/nebo ve které jsou tyto materiály přítomné v převážné míře, má složení, které zůstává v podstatě konstantní, přičemž složení zbývajících fází podílejících se přenosu hmoty a/nebo koexistujících fází se mění. Zejména je to separační postup, ve kterém složení jedné z vytvořených fází je v podstatě nezávislé na složení přivedeného materiálu. Tento specificky vymezený postup se provádí v podstatě za nepřítomnosti organického rozpouštědla, výhodně za úplné nepřítomnosti organického rozpouštědla. Směs, která se má čistit v kroku (a) výhodně obsahuje maximálně 1 % hmotnostní organického rozpouštědla, zejména maximálně 0,1 % hmotnostní organického rozpouštědla, vztaženo na 100 % hmotnostních směsi, která se má čistit. Zvolený specificky vymezený separační postup zde není podroben žádnému omezení. Výhodně se jedná o krystalizaci, vymražování, odpařování, sublimaci nebo to může být kombinace těchto postupů včetně násobného použití těchto postupů. Nejvýhodnější je krystalizace, která je prováděna dynamicky a/nebo staticky.

Zejména je výhodná dynamické krystalizace nebo kombinace dynamické a statické krystalizace.

V posledně jmenovaném provedení, které je popsáno v EP-A-0 616 998, se zbytek z dynamické krystalizace výhodně zavádí do statické krystalizace a krystalizovaný materiál ze statické krystalizace se vede do dynamické krystalizace. Způsob, kterým se provádí dynamická a/nebo statická krystalizace, zde není rozhodující. Při statické krystalizaci (viz. například patenty Spojených států

-3CZ Z98Z07 B6 amerických US 3 597 164 a Francie FR 2 668 946) se kapalná fáze pohybuje pouze přirozeným prouděním, zatímco při dynamické krystalizaci se kapalná fáze pohybuje nuceným prouděním. Toto nucené proudění je dosaženo nuceným průtokem zařízením zcela zaplněným materiálem tímto zařízením proudícím (viz DE-A-2 606 364) nebo zavedením zkrápěného nebo stékajícího filmu na ochlazovanou stěnu (DE 1 769 123 a EP-A-0 218 545). Dynamické a statické kiystalizace mohou být prováděny v jednom nebo více stupních. Vícestupňové postupy se výhodně provádějí protiproudým způsobem, při kterém se v každém stupni krystalizovaný materiál oddělí ze zbytku po krystalizaci a tento krystalizovaný materiál oddělí ze zbytku po krystalizaci a tento krystalizovaný materiál se vede do příslušného stupně s vyšším stupněm čistoty, zatímco krysta1 i zač ní zbytek se vede do příslušného stupně s sousedícího stupně s nižším stupněm čistoty. Obvykle všechny stupně, které produkují kiystalizovaný materiál, který je čistější než přivedený roztok surové kyseliny, jsou označovány jako stupně čištění, a všechny ostatní stupně se označují jako stripovací stupně. Statická krystalizace se výhodně používá ve stripovacích stupních, ve kterých se ještě dále zvyšuje výtěžek.

Výše uvedeným méně specificky vymezeným separačním postupem je separační postup, který neodpovídá výše uvedené definici specificky vymezeného separačního postupu. Zejména je to separační postup, ve kterém je složení vzniklých fází závislé na složení přivedených materiálů. Tyto méně specificky vymezené postupy, které zde přicházejí v úvahu, nejsou zvlášť omezeny. Výhodně je tímto postupem destilace, rektifikace, absorpce, adsorpce, extrakce, superkritická extrakce, membránový separační postup jako je odpařování/permeace páry membránou, nebo kombinace těchto postupů. Výhodně se použije destilace, rektifikace, absorpce nebo extrakce nebo kombinace těchto postupů, včetně vícenásobného použití těchto postupů. Pokud jsou specificky vymezený a méně specificky vymezený separační postup posuzovány z hlediska provedení separace a jednostupňové separace^ potom se při konstantním postupu separace specificky vymezeným separačním postupem dosahuje vyšší čistoty, zatímco méně specificky vymezeným separačním postupem se dosahuje vyšších výtěžků.

Zejména je výhodnou kombinací specificky vymezeného a méně specificky vymezeného separačního postupuje kombinace absorpce, extrakce a/nebo destilace s krystalizaci.

Při provádění tohoto čisticího postupu může být směsí určenou k čištění neboli výchozím materiále jakákoliv směs materiálů obsahujících kyselinu akrylovou nebo kyselinu methakrylovou. Zejména vhodná je směs získaná při výrobě kyseliny akrylové nebo kyseliny methakrylové oxidací propenu nebo izobutenu, po které následuje absorpce vysokovroucím rozpouštědlem a destilace, nebo po této oxidaci následuje kondenzace nebo absorpce vodou a extrakce. Takové směsi obsahují kyselinu plus, jako nečistoty, v podstatě nejméně jednu ze sloučenin vybraných ze skupiny zahrnující aldehydy, kyselinu propionovou a kyselinu octovou. Tato směs výhodně obsahuje kyselinu akrylovou nebo kyselinu methakrylovou v množství 90 až 99 % hmotnostních, a nečistoty výhodně v následujících množstvích, kde všechna množství jsou vztažena na 100 % hmotnostních směsi: aldehydy od 0,05 do 2 % hmotnostních, kyselinu propionovou v množství od 0,01 do 2 % hmotnostních a kyselinu octovou v množství od 0,05 do 2 % hmotnostních. Směsi, které jsou podrobeny specificky vymezenému separačnímu postupu v kroku (a) neobsahují v podstatě žádné organické rozpouštědlo, výhodně je obsah tohoto rozpouštědla méně než 1 % hmotnostní, zejména méně než 0,1 % hmotnostního, ještě výhodněji méně než 0,01 % hmotnostního, v každém případě vztaženo na 100 % hmotnostních směsi.

Při provádění postupu čištění se nejméně část ochuzené fáze o kyselinu akrylovou nebo kyselinu methakrylovou zbývající v kroku (a) vede do méně specificky vymezeného separačního postupu v kroku (b). Nej výhodnější nástřikový poměr pro konkrétní postup může každý odborník pracující v dané oblasti techniky snadno určit běžně provedenými experimentálními pokusy. Výhodně se nastřikuje 1 až 100 % hmotnostních zbývající fáze, zejména 5 až 50 % hmotnostních, ještě výhodněji od 10 do 20 % hmotnostních zbývající fáze.

-4CL ΜΜΊ B6

Ve výhodném provedení tohoto postupu čištění se fáze obohacená o kyselinu akrylovou nebo methakrylovou oddělí v kroku (c) a podrobí se specificky vymezenému separačnímu postupu v kroku (a). To je možné v případě výchozího materiálu určeného k vyčištění, jenž obsahuje kyselinu akrylovou nebo kyselinu methakrylovou, která se přivádí do kroku (a) a/nebo kroku (b) ve formě směsi.

Tento postup čištění umožňuje, aby vhodným výběrem množství fáze nastřikované z kroku (a) do kroku (b) bylo možno odpovídajícím způsobem zvýšit výtěžek kyseliny, zatímco čistota tohoto materiálu zůstane v podstatě konstantní.

Obrázek 1 zobrazuje příklad výhodného provedení postupu čištění, při kterém výchozí materiál určený k Čištění se zavádí nejdříve do méně specificky vymezeného separačního postupu. Šířka šipek naznačuje množství požadovaného produktu (kyseliny akrylové nebo kyseliny methakrylové) a nežádoucích současně přítomných vedlejších složek NK. Dalšími vztahové značky znamenají; méně specificky vymezené separace UT, specificky vymezená separace ST, produkt P, odváděný produkt PA, odváděné vedlejší složky NKA.

Postup přípravy kyseliny (meth)akrylové podle předmětného vynálezu prováděný ve stupních (I) až (V), které byly specifikovány výše, bude v dalším popisu vysvětleno pro kyselinu akrylovou. Pro kyselinu methakrylovou je toto provedení obdobné, pokud nebude výslovně uvedeno jinak.

Stupeň (I):

Stupeň (I) zahrnuje katalytickou reakci propenu a/nebo akroleinu molekulárním kyslíkem v plynné fázi za vzniku kyseliny akrylové. V případě kyseliny methakrylové probíhá reakce izobutenu a/nebo methakroleinu s molekulárním kyslíkem v plynné fázi obdobným způsobem. Reakce v plynné fázi může být prováděna známými metodami, zejména postupy popsanými ve výše uvedených dokumentech. Reakce se výhodně provádí při teplotě od 200 do 400 °C. Jako heterogenního katalyzátoru se výhodně používá oxidických vícesložkových katalyzátorů na bázi oxidů molybdenu, chrómu, vanadu a/nebo teluru.

Reakce propenu za vzniku kyseliny akrylové je přísně exotermická. Reakční plyn, který kromě výchozích látek a produktů výhodně obsahuje ředicí plyn, například cirkulační plyn (viz. dále), atmosférický dusík a/nebo vodní páru proto přejímá pouze malou část reakčního tepla. Z tohoto důvodu je možno jako reaktorů použít běžně používaných trubkových tepelných výměníků uspořádaných ve společném plášti, které jsou naplněné oxidačním katalyzátorem a odebírají větší část uvolňovaného tepla během reakce konvekcí a sáláním do ochlazovaných trubek.

Avšak stupeň (I) neposkytuje čistou kyselinu akrylovou, ale plynnou směs, která obsahuje kyselinu akrylovou a jako vedlejší současně přítomné složky v podstatě nezreagovaný akrolein a/nebo propen, vodní páru, oxid uhelnatý, oxid uhličitý, dusík, kyslík, kyselinu octovou, kyselinu propionovou, formaldehyd, další aldehydy a maleinanhydrid. Konkrétně je možno uvést, že produkt ve formě reakční směsi obvykle obsahuje, od 0,05 do 1 % propenu a od 0,05 do 1 % akroleinu, od 0,01 do 2 % propenu, od 1 do 20 % vodní páry, od 0,05 do 15 % oxidů uhlíku, od 10 do 90 % dusíku, od 0,05 do 5 % kyslíku, od 0,05 do 2 % kyseliny octové, od 0,05 do 5 % kyslíku, od 0,05 do 2 % kyseliny octové, od 0,01 do 2 % kyseliny propionové, od 0,05 do 1 % formaldehydu, od 0,05 do 2 % aldehydů a od 0,01 do 0,5 % maleinanhydridu, uvedeno v procentech hmotnostních vztaženo na celkovou hmotnost reakční směsi.

Stupeň (II):

.i

Ve stupni (II) se kyselina akrylová a část vedlejších současně přítomných složek oddělí z reakčního plynu absorpcí vysokovroucím rozpouštědlem. Vhodnými rozpouštědly pro toto použití jsou všechna vysokovroucí rozpouštědla, zejména rozpouštědla s teplotou varu nad 160 °C.

-5CL 47040/ DO

Zejména vhodná je směs difenyletheru a bifenylu, například komerčně dostupná směs obsahující 75 % hmotnostních difenyletheru a 25 % hmotnostních bifenylu.

Pro účely tohoto vynálezu termíny vysokovroucí složka, středněvroucí složka a nízkovroucí složka, a odpovídající termíny označují sloučeniny, které mají teplotu varu vyšší než kyselina akiylová (vysokovroucí složky) nebo sloučeniny, které mají přibližně stejnou teplotou varu jako kyselina akrylová (středněvroucí složky) nebo sloučeniny, které mají teplotu varu nižší než je kyseliny akrylové (nízkovroucí složky).

Výhodně se horký reakční plyn získaný ve stupni (I) před absorpcí ochladí částečným odpařením rozpouštědla ve vhodném zařízení, například v přímém kondenzátoru nebo chladicím zařízení. Vhodnými zařízeními pro tyto účely jsou zejména „Venturiho“ skrubiy, probublávající kolony nebo rozstrikovaci chladiče. Při provádění tohoto chladícího stupně vysokovroucí vedlejší složky reakčního plynu ze stupně (I) kondenzují do neodpařeného rozpouštědla. Kromě toho částečné odpaření rozpouštědla znamená čistící stupeň pro rozpouštědlo. Ve výhodném provedení postupu podle vynálezu je vedlejší proud neodpařeného rozpouštědla, výhodně v množství od 1 do 10 % hmotnostních průtokového množství zaváděného do absorpční kolony, odebírán a podroben čistění rozpouštědla. Při tomto čištění rozpouštědla je rozpouštědlo oddestilováno a vysokovroucí vedlejší složky zůstanou jako zbytek a mohou být v případě potřeby po dalším zkoncentrování odstraněny, například spálením. Toto rozpouštědlové čištění slouží ktomu, aby se zabránilo vytvoření příliš vysokých koncentrací vysokovroucích složek v proudu rozpouštědla.

Absorpce se provádí v protiproude absorpční koloně, která je výhodně vybavena kloboučkovými patry nebo patry s dvojitým průtokem s přívodem (neodpařeného) rozpouštědla v horní části. Plynný reakční produkt a odpařené rozpouštědlo jsou zavedeny do kolony ze spodu a následně jsou ochlazeny na absorpční teplotu. Ochlazení se výhodně provádí pomocí chladicích okruhů, to znamená, že ohřáté rozpouštědlo se odebere z kolony, ochladí se v tepelných výměnících a vede se do kolony znovu v bodě nad bodem odběru. V těchto chladicích okruzích rozpouštědla kondenzuje nejen kyselina akrylová, ale také vysoko- a středněvroucí vedlejší složky a odpařené rozpouštědlo. Jakmile se proud reakčního plynu ochladí na teplotu absorpce nastane skutečná absorpce. Při této absorpci se kyselina akrylová zbývající vreakčním plynu absorbuje spolu s části nízko vroucích současně přítomných vedlejších složek.

Zbývající reakční plyn ze stupně (I), který není absorbován, se dále ochladí, aby se kondenzací oddělila zkondenzovatelná část nízkovroucích vedlejších složek, zejména voda, formaldehyd a kyselina octová. Tento kondenzát se zde dále označuje jako kyselá voda. Zbývající plynný proud, zde označovaný jako cirkulační plyn, sestává převážně z dusíku, oxidů uhlíku a nezreagováných výchozích látek. Část z tohoto podílu se výhodně recirkuluje do reakčního stupně jako ředící plyn.

Proud rozpouštědla obsahující kyselinu akrylovou, vysoko- a středněvroucí vedlejší složky a rovněž tak malý podíl nízkovroucích vedlejších složek, se odebírá ze spodku kolony použité ve stupni (II) a ve výhodném provedení vynálezu se podrobí desorpci. Tato desorpce se výhodně provádí v koloně, která je výhodně vybavena kloboučkovými patry nebo patry s dvojitým průtokem, nebo podle jiného řešení je kolona naplněna volně sypanou náplní nebo uspořádanou výplní, za použití stripovacího plynu. Použitým stripovacím plynem může být jakýkoliv inertní plyn nebo směs plynů, výhodně se používá plynná směs vzduchu a dusíku, přičemž tento je získán ve stupni (I) při odpaření části rozpouštědla. Při desorpci se větší část nízkovroucích složek odstraní z rozpouštědla stopováním za použití části cirkulačního plynu, který se odebere před stupněm (I). Jelikož jsou stripováním odstraněna také relativně malá množství kyseliny akrylové, tento proud, zde označený jako cirkulační stripovací plyn, není z ekonomických důvodů odváděn z procesu, ale výhodně je recirkulován, například do stupně, ve kterém se provádí částečné odpaření rozpouštědla, nebo do absorpční kolony. Jelikož stripovací plyn tvoří část cirkulačního plynu, sám o sobě ještě obsahuje cenné množství nízkovroucích složek. Výkon kolony použité pro desorpci může být zvýšen, pokud se ze stripovacího plynu odstraní nízkovroucí složky před

-6CL KO zavedením do této kolony. Toto se výhodně provádí čištěním stripovacího plynu v protiproudé skrubrové koloně (promývací kolony) za použití rozpouštědla získaného ve stupni (III), popsaného dále.

Proud rozpouštědla obsahujícího kyselinu akrylovou a zvětší části bez nízkovroucích složek je odebírán ze spodní části kolony použité pro desorpci.

Stupeň (III):

V postupu podle stupně (III) se oddělí z rozpouštědla kyselina akrylová spolu se středněvroucími vedlejšími složkami a zbývajícím zbytkem nízkovroucích vedlejších složek. Toto oddělení se provádí destilací, přičemž pro tyto účely je možno použít jakékoliv destilační kolony. Výhodně se za tímto účelem používá kolona vybavená sítovými patry, například dvojitými průtokovými patry, nebo křížově uspořádanými kovovými sítovými patry. V obohacovací sekci kolony se destiluje kyselina akrylová zbavená rozpouštědla a středněvroucích vedlejších složek, jako je například maleinanhydrid. Ke snížení podílu nízkovroucích složek v kyselině akrylové je obohacovací sekce výhodně prodloužená a kyselina akrylová se odebírá z kolony jako vedlejší proud. Tato kyselina akrylová se označuje jako surová kyselina akrylová.

Na horním konci kolony se po částečné kondenzaci odebírá proud bohatý na nízkovroucí složky. Avšak jelikož tento proud stále ještě obsahuje kyselinu akrylovou, je výhodné jej neodvádět z procesu ale vracet zpět do stupně (II).

Z místa ode dna kolony se odebírá rozpouštědlo, které je zbavené nízkovroucích složek a prakticky bez kyseliny akrylové, a přednostně se vede do protiproudé vypírací kolony, ve které je čištěn stripovací plyn za stupně (II), aby se vypraly nízkovroucí složky ze stripovacího plynu.

V následující fázi se rozpouštědlo, které je skutečné zbavené kyseliny akrylové, odvádí do absorpční kolony.

Ve výhodném provedení postupu podle vynálezu je kyselá voda, která ještě může obsahovat rozpuštěnou kyselinu akrylovou, extrahována malým vedlejším proudem rozpouštědla prakticky zbaveného kyseliny akrylové. Při této extrakci kyselé vody je část kyseliny akrylové extrahována do rozpouštědla a takto odstraňována z kyselé vody. V opačném směru kyselá voda extrahuje polární středněvroucí složky z proudu rozpouštědla a tím brání akumulaci těchto složek v kruhu rozpouštědla. Výsledný proud obsahující nízko- a středněvroucí složky může být dále koncentrován, což je nezbytné zejména v případech, kdy jsou kladeny požadavky na ochranu životního prostředí.

Surová kyselina akrylová získaná ve stupni (III) obsahuje, vztaženo na množství surové kyseliny akrylové, výhodně od 98 do 99,8 % hmotnostních, zejména od 98,5 do 99,5 % hmotnostních, kyseliny akrylové a od 0,2 do 2 % hmotnostních, zejména od 0,5 do 1,5 % hmotnostního nečistot, jako je například kyselina octová, aldehydy a maleinanhydrid. Tato kyselina akrylová může být použita pro esterifikaci, pokud požadavky na čistotu nejsou příliš vysoké,

Stupeň (IV):

Kyselina akrylová se oddělí ze surové kyseliny akrylové získané ze stupně (III) použitím dynamické krystalizace, nebo kombinací dynamické a statické krystalizace, přičemž výsledný matečný louh (zbytková fáze) není odvedena z procesu, aleje recirkulována nejméně částečně do absorpčního stupně (II) nebo destilačního stupně (lil). Nejvýhodnější je recirkulace do absorpčního stupně, neboť absorpce umožňuje lepší separaci vedlejších složek, vypíráním nízkovroucích složek a stripováním vysokovroucích složek.

Ve stupni (IV) se surová kyselina akrylová, která má být čištěna, zavádí v kapalné fázi do kiystalizačního zařízení, a následně se pevná fáze, která má odlišné složení od zaváděné kapalné fáze,

-7CZ. ZV3Z0/ BO ι i

I vymražuje na ochlazovaném povrchu. Po vymražení určitého podílu zavedené kyseliny akrylové (výhodně 50 až 80 %, zejména 60 až 70 %), se zbývající zbytek kapalné fáze oddělí. To se výhodně provádí jednoduše ponecháním zbytkové fáze odtéci nebo jejím odčerpáním. Po krystalizačním stupni mohou rovněž následovat další čisticí stupně, jako je například promývání krys- ₅ talové vrstvy (viz DE 3 708 709) nebo vypocováním, například částečným tavením znečištěných oblastí krystalů. Po krystalizačním stupni výhodně následuje krok vypocování, pokud má být í celkový čisticí účinek tohoto čisticího stupně zlepšen.

íj V případe potřeby je možno čistou kyselinu akrylovou získanou ve stupni (IV) esterifikovat běž- T ně známými postupy.

Na obrázcích 2 a 3 jsou znázorněny průtokové diagramy postupu přípravy kyseliny akrylové.

Podle obrázku 2 je cirkulační plyn, který sestává v podstatě z dusíku, oxidů uhlíku a nezreagovaných výchozích látek, komprimován a veden spolu s propenem a vzduchem do reaktoru, ve kterém probíhá heterogenně katalyzovaná oxidace propenu na akrolein. Získaný meziprodukt reakčního plynu je míšen s dalším podílem vzduchu, z důvodu provedení heterogenně katalyzované oxidace akroleinu ve druhém reaktoru.

Výsledný horký plynný reakční produkt, který obsahuje kyselinu akrylovou, je ochlazen parciálním odpařením rozpouštědla v přímém kondenzátoru C9 před absorpcí. V tomto kondenzátoru kondenzují vysokovroucí vedlejší složky reakčního produktu do neodpařeného rozpouštědla. Vedlejší proud z přímého kondenzátoru C9 je podroben destilaci rozpouštědla, při které je oddestilováno rozpouštědlo a jako zbytek zbudou vysokovroucí vedlejší složky. Tyto pak mohou být dále zkoncentrovány a zpracovány, například spálením.

Do kolony C10, kterou je výhodně plněná kolona, se přivádí (neodpařené) rozpouštědlo do její horní části, zatímco do spodní části této kolony C10 se přivádí odpařené rozpouštědlo a plynný reakční produkt a následně jsou chlazeny na absorpční teplotu. Ochlazování se provádí pomocí chladicích okruhů (neznázoměných). V těchto chladicích okruzích odpařené rozpouštědlo, kyselina akrylová stejně jako všechny vysokovroucí a středněvroucí vedlejší složky kondenzují. Po ochlazení celého proudu reakčního plynu na absorpční teplotu nastává skutečná absorpce. Při tomto postupu je absorbován zbytek kyseliny akrylové zbývající vreakčním plynu, stejně jako část vysokovroucích vedlejších složek. Následně se zbývající neabsorbovaný reakční plyn dále ochladí, aby se oddělila kondenzovatelná část nízkovroucích vedlejších složek z proudu plynu, znázorněném na obr. 1 jako chlazení kyselé vody. Tento kondenzát je zde označen jako kyselá voda. Část zbývajícího plynného proudu, cirkulační plyn, potom může být recirkulován jako ředicí plyn do reakčních stupňů, jak je znázorněno na obr. 1.

Ve spodní části kolony C10 se odebere rozpouštědlo obsahující kyselinu akrylovou a vedlejší složky a tento podíl se vede do desorpční kolony C20. Zde je větší část nízkovroucích složek stripováním odstraněna z tohoto rozpouštědla pomocí části cirkulačního plynu, který je odebrán před oxidačním stupněm. Jelikož se tím také stripováním odstraní relativně velké množství kyseliny akrylové, tento proud, například, recirkuluje do přímého kondenzátoru C9.

Ke zlepšení účinnosti desorpce v koloně C20 jsou nízkovroucí složky přítomné ve stripovacím plynu odstraněny před jeho zavedením do kolony C20. Tento proces se výhodně provádí čištěním stripovacího plynu v protiproude promývací koloně Cl9, ve které se použije zpracovaného rozpouštědla z kolony C30, podrobně popsané dále.

V dalším zpracovatelském kroku se proud rozpouštědla, které obsahuje kyselinu akrylovou a z větší Části zbaveného nízkovroucích složek, odebere ze spodní části desorpční kolony C20 a vede se do dešti lační kolony C30. kterou je výhodně kolona se síťovými patry. Ve spodní části této kolony C30 kondenzují vysokovroucí rozpouštědlo a středněvroucí vedlejší složky, například maleinanhydrid. Jelikož kyselina akrylová odebraná z horní části kolony C3Q ještě obsahuje

-8cenné množství nízkovroucích vedlejších složek, tento obsah nízkovroucích složek se výhodně sníží dalším protažením obohacovací sekce kolony C30 a odebráním kyseliny akrylové z kolony jako vedlejšího proudu. Tato kyselina akrylová se označuje jako surová kyselina akrylová.

Proud bohatý na nízkovroucí složky odebraný v horní části destilační kolony C30. jelikož ještě obsahuje kyselinu akrylovou, se výhodně recirkuluje do absorpční kolony C10.

Hlavní podíl rozpouštědla, které je zbaveno nízkovroucích složek a v podstatě neobsahujícího kyselinu akrylovou, odebraný ze spodní části destilační kolony C30 se přivede do protiproudé promývací kolony Cl9, aby se zde, jak již bylo zmíněno výše, vypraly nízkovroucí složky z proudu stripovacího plynu, který se vede do desorpční kolony C20. Následně se rozpouštědlo, v podstatě neobsahující kyselinu akrylovou, vede do absorpční kolony C10. Malý vedlejší proud tohoto rozpouštědla, v podstatě neobsahujícího kyselinu akrylovou, odváděný ze spodní části destilační kolony C30 se použije k extrakci kyselé vody, která ještě obsahuje rozpuštěnou kyselinu akrylovou. Při této extrakci kyselé vody se získá z této kyselé vody část kyseliny akrylové, zatímco z opačné strany kyselá voda extrahuje všechny polární vedlejší složky z tohoto vedlejšího proudu rozpouštědla. Kyselá voda získaná tímto způsobem může být předem odpařena a následně spálena.

Surová kyselina akrylová získaná z bočního odtahu destilační kolony C30 se poté podrobí dynamické a statické krystalizaci. Veškerý matečný louh ze statické krystalizace se potom vrací do absorpčního stupně.

V případě potřeby se získaná čistá kyselina akrylová potom esterifikuje alkoholy za vzniku požadovaných akrylátů.

Schéma na obr. 3 se liší od obr. 2 pouze v tom, že místo dynamické a statické krystalizace se v tomto postupu provádí dynamická krystalizace.

Postup podle předloženého vynálezu poskytuje tu výhodu, že celkový výtěžek požadovaného materiálu a tím i celková ekonomika postupu se zlepší recirkulací látek. Kromě toho umožňuje dále zlepšit ekonomiku provozu dokonce vynecháním statické krystal izace.

Příklady provedení vynálezu

Postup podle vynálezu bude dále blíže objasněn s pomocí konkrétních příkladů, které reprezentují výhodná provedení vynálezu, jsou pouze ilustrativní a nijak neomezují rozsah tohoto vynálezu.

Podle tohoto příkladu bylo v mtnizařízení vyrobeno 426 gramů/hodinu surové kyseliny akrylové RA. Způsob zapojení jednotlivých částí tohoto zařízení, požadovaná množství a použité provozní parametry jsou uvedeny na obr. 4. Na tomto obrázku jsou znázorněny stejné kolony a stejná zařízení jako na obr. 2 a 3, se stejnými vztahovými značkami použitými pro odpovídající části (navíc jsou použity následující vztahové značky: destilace rozpouštědla LP; destilační zbytek D; kyselá voda S; extrakce kyselé vody SE; odpadní plyn AB).

Oxidace propenu P vzduchem L přes akrolein A byla provedena ve dvou reakčních trubkách zapojených do série, majících průměr 26 milimetrů a výšku katalyzátorového lože 2,5 metru. První trubka (oxidace propenu PO) byla naplněna potaženým katalyzátorem, jak je uvedeno v EP 575 897, a druhá reakční trubka (oxidace akroleinu AO) obsahovala potažený katalyzátor, jak je uvedeno v EP 609 750. Kolony C10, C20 a C30 byly zrcadlové laboratorní kolony s termostatem s průměrem 50 milimetrů. Přímým kondenzátorem C9 byla Venturiho pračka. Kolony C10 a C20 byly naplněny kovovými spirálami o rozměru 5 milimetrů. Destilační kolona

-9CL ÍVOLO/ BO

C30 byla vybavena síťovými patry (dvojitá průtoková patra) vyrobenými z kovu. Otvory v sítových patrech byly uspořádány tak, aby se mohly tvořit vrstvy bouřlivého vyvíjení plynu.

Dynamická krystalizace

Dynamická krystalizace byla provedena v krystalizátoru, který je popsán v DE-A-26 06 364 (BASF), ve formě trubky zcela vyplněné materiálem protékajícím touto trubkou. Parametry tohoto krystalizátoru jsou následující;

- dva průchody v jedné trubce (vnitřní průměr 26 milimetrů) na jeden průtok;

- délka trubky 5 metrů;

- proměnlivá rychlost odstředivého čerpadla jako primárního okruhového čerpadla;

- objem primární strany jednotky kolem 11 litrů;

- stupeň vymražování asi 45% (stupeň vymražování = hmotnost krystalizovaného materiálu/hmotnost surové taveniny);

- čtyřstupňové zásobníky, každý o objemu 100 litru;

- kontrola teploty v jednotce pomocí chladicí jednotky a páry (0,4 MPa) v tepelných výměnících.

Provoz těchto jednotek byl regulován pomocí kontrolního systému, přičemž programová sek20 vence pro jeden stupeň byla následující:

(1) plnění primárního okruhu;

(2) vyprázdnění primárního okruhu a vymražování nukleační vrstvy;

(3) zvýšení teploty na asi 2 °C pod teplotou tání;

(4) plnění primárního okruhu pro krystalizaci;

(5) krystalizace (teplotní program);

(6) odčerpání zbytkové taveniny po ukončení krystalizace;

(7) zvýšení teploty k roztavení vrstvy krystalů;

(8) odčerpání roztaveného krystalizovaného materiálu;

(9) zahájení nového stupně.

Teploty, tlaky a objemy průtoků jsou závislé na jednotlivých probíhajících stupních.

Krystalizace statické vrstvy

Jednotka použitá pro tento účel byla tvořena trubkovým krystalizátorem ze skla, který má vnitřní průměr 80 milimetrů a délku 1 metr. Teplota krystalizátoru byla kontrolována skleněným pláštěm, Naplněný objem krystalizátoru byl od 2,0 do 5,0 litrů (variabilně). Jednotka byla ohřívána/chlazena přes termostat, přičemž teplota byla regulována pomocí programového regulátoru. Stupeň vymražení (po vypocování) byl kolem 50 %. Programová sekvence pro jeden stupeň byla následující (1) plnění krystalizátoru;

(2) nastavení teploty zařízení podle obsahu (na asi 1 K nad teplotou tání);

(3) krystalizace (teplotní program);

(4) vypuštění zbytkové taveniny po ukončení krystalizace;

(5) vypocování;

(6) tavení krystalizovaného materiálu;

(7) zahájení nového stupně.

-10CL BO

Teploty jsou závislé na jednotlivých probíhajících stupních.

Číselné hodnoty uvedené v příkladech 1 až 3 byly získány z okamžitých naměřených výsledků většího množství experimentů.ý

Příklad 1I (porovnávací postup)

Průtokový diagram postupu podle tohoto příkladu je znázorněn na obr. 5, přičemž vztahovéI značky odpovídají vztahovým značkám na obr. 2 až 4 (navíc jsou použity následující vztahovéΊ značky; dynamická krystalizace DK; statická krystalizace SK; matečný louh ML; čistá kyselina akrylová RAS; příprava surové kyseliny RSH; krystalizace čisté kyseliny RSK).

Podle tohoto postupu bylo z bočního odtahu destilační kolony C30 odvedeno 426 gramů/hodinu surové kyseliny akrylové s čistotou 99,7 % hmotnostních.

Ze zpracování surové kyseliny byly odebrány dva další proudy: 109 gramů/hodinu kyselé vody obsahující 3,2 % hmotnostního kyseliny akrylové a 1 gram/hodinu destilačního zbytku obsahujícího 2,5 % hmotnostního kyseliny akrylové. Tyto dva proudy sloužily k odstranění vedlejších složek ze systému a byly tudíž odvedeny z procesu. Jelikož tyto dva proudy obsahují kyselinu akrylovou, nebyl výtěžek ze zpracování surové zpracované kyseliny 100 %, ale pouze 99,2 %.

Surová kyselina akrylová z kolony C30 byla následně čištěna v jednom z výše popsaných krystalizačních stupňů. Tímto způsobem se získala čistá kyselina akrylová, která měla čistotu 99,95 % hmotnostních. Krystalizační zbytek získaný z těchto čisticích stupňů byl zpracován ve 3 dynamických 2 statických krystalizačních stupních. Krystalizační zbytek byl v těchto 5 stripovacích stupních zkoncentrován na 4 g/h a odebrán z jednotky jako matečný louh, která měla obsah kyseliny akrylové 76,9 % hmotnostních, načež byl vypuštěn ze systému.

Vzhledem ke ztrátám kyseliny akrylové ve vypuštěném podílu matečného louhu ze systému byl výtěžek krystalizace pouze 99,2 %.

Celkový výtěžek byl tudíž 98,4 %.

Příklad 2

Postup podle tohoto příkladu byl prováděn stejným způsobem jako je postup popsaný v příkladu 1, s tím rozdílem, že krystalizační zbytek byl zpracován pouze ve 3 dynamických krystalizačních stupních a matečný louh z krystalizace nebyla vypouštěna ze systému, ale byl celý recirkulován do kolony C10 (absorpční). Postup podle tohoto příkladu je znázorněn na obr. 6, přičemž vztahové značky odpovídají vztahovým značkám na obr. 2 až 5 (navíc jsou použity tyto vztahové značky: čisticí stupeň RES; stripovací stupeň ATS).

Při provádění postupu podle tohoto příkladu bylo získáno 579 gramů/hodinu (nikoliv 426 gramů/hodinu) surové kyseliny akrylové s čistotou 99,7 % hmotnostních ze strany odtahu z kolony C30.

Ze surové zpracované kyseliny akrylové bylo získáno, stejně jako v příkladu 1, 109 gramů/hodinu kyselé vody, která v tomto případě obsahovala 2,9 % hmotnostního kyseliny akrylové, a 1 gram/hodinu destilačního zbytku. Výtěžek surové zpracované kyseliny byl 99,3 %.

Surová kyselina akrylová z kolony C30 byla čištěna stejným způsobem jako v příkladu 1. Tímto způsobem byla získána čistá kyselina akrylová, která měla čistotu 99,90 % hmotnostních. Krys-11 CL ZVOÍOf tíO talizační zbytek z tohoto čisticího stupně byl zkoncentrován na 156 gramů/hodinu ve 3 dynamických stripovacích stupních. Veškerá matečná kapalina s obsahem kyseliny akrylové 98,9 % hmotnostních recirkulovala do kolony C10.

Vzhledem k recirkulaci matečné kapaliny nebyly při krystalizaci zaznamenány žádné ztráty. Celkový výtěžek byl tedy 99,5 %.

Příklad 3

Postup podle tohoto příkladu byl prováděn stejným způsobem jako v příkladu 1, s tím rozdílem, že 50 % matečného louhu z krystalizace bylo recirkulováno do kolony C10.

Při provádění tohoto postupu bylo získáno 428 gramů/hodinu (místo 426 gramů/hodinu) surové 15 kyseliny akrylové s čistotou 99,7 % hmotnostních ze strany odtahu z dešti lační kolony C30.

Ze surové zpracované kyseliny akrylové bylo získáno 109 gramů/hodinu kyselé vody obsahující 2,9 % hmotnostního kyseliny akrylové, a 1 gram/hodinu destilačního zbytku, obsahujícího 2,8 % hmotnostního kyseliny akrylové. Výtěžek surové zpracované kyseliny byl 99,3 %.

Surová kyselina akrylová z destilační kolony C30 měla po vyčištění (stejně jako v příkladu 1), čistotu 99,95 % hmotnostních. Krystalizační zbytek byl zkoncentrován na 4 gramy/hodinu matečného louhu, který měl obsah kyseliny akrylové 76,1 % hmotnostních, ve třech dynamických a dvou statických stupních. Polovina byla recirkulována do kolony C30 a druhá polovina byla 25 odvedena ze systému.

Celkový výtěžek tohoto postupu byl tudíž 90,0 %.

Výsledky příkladů 1 až 3 jsou shrnuty v následující tabulce. Ve všech příkladech byl obsah kyse30 líny propionové a kyseliny octové v čisté kyselině akrylové pod 500 ppm.

-12CL ZV3Z0 / ΒΟ

Tabulka

Příklad 1 (porovnávací):

Bez recirkulace matečného louhu

Množství kyseliny akrylové

Zpracování surové kyseliny

Surová kyselina akrylová 426 g/h

Ztráty kyselé vody 109 g/h

Ztráty désti1ač f

Zbytek 1 g/h

99,7 % hmotn.

3,2 %. hmotn.

2,5 9& hmotn.

Výtěžek surové zpracované kyseliny: 99,2 %

Krystalizace

Čistá kyselina akrylová 422 g/h 99,95 % hmotn.

Ztráty matečného louhu 4 g/h 76,9 % hmotn.

Výtěžek krystalizace: 99,2 %

Celkový výtěžek : 98,4 %

- 13Tabulka (pokračování)

Příklad 2:

Recírkulace veškerého matečného louhu

Množství kyseliny akrylové

Zpracovaní surové kyseliny
Surová kyselina akrylová	579 g/h	99/	T % hmotn.
Ztráty kyselé vody	109 g/h	2,9	% hmotn.
Ztráty destilací
Zbytek	i g/h	2,8	% hmotn.

Výtěžek zpracování surové kyseliny : 99,3 %

Krystalizace Čistá kyselina akrylová Recirkulovaný matečný louh

425 g/h 156 g/h

98,9 % hmotn.

Výtěžek krystalizace ; 73,5 %

Celkový výtěžek ; 99,5 %

- 14V.ZL ZVOÁOf DO

Tabulka (pokračování)

Příklad 3 :

Částečná recirkulace matečného louhu

Množství kyseliny akrylové

Zpracování surové kyseliny:

Surová kyselina akrylová	428 g/h	99,7 % hmotn
Ztráty kyselé vody	109 g/h	2,9 % hmotn.
Ztráty destilací
Zbytek;	1 g/h	2,8 % hmotu.

Výtěžek surové zpracované kysel lny 99,3%

Krystalizace
Čistá kyselina akrylová	423 g/h	99,95	% hmotn.
Matečný louh ze statické
krystalizace	4 g/h	76,1	% hmotn.
Recirkulováný matečný louh	2 g/h	76,1	% hmotn.

Výtěžek krystalizace : 99,2 %

Celkový výtěžek : 99,0 %

-15LA ΑΎΟύΌ f DO

Claims

1. Způsob přípravy kyseliny (meth)akrylové, vyznačující se tím, že zahrnuje následující stupně:

(I) katalytickou oxidaci propenu nebo izobutenu a/nebo akroleinu nebo methakroleinu v plynné fází na kyselinu (meth)akrylovou za vzniku plynného reakčního produktu obsahujícího kyselinu (meth)akrylovou, (II) absorpci tohoto reakčního produktu za použití vysokovroucího rozpouštědla, (III) rozdělení rozpouštědla s absorbovaným produktem ze stupně (I), které se získá ve stupni (II) , na rozpouštědlo a surovou (meth)akrylovou kyselinu pomocí destilace, (IV) vyčištění surové (meth)akrylové kyseliny ze stupně (III) krystalizací za vzniku (meth)akrylové kyseliny, a

(V) recirkulaci přinejmenším části výsledného matečného louhu do stupně (II) a/nebo stupně (III) .

2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se t í m, že ve stupni (II) se jako vysokovroucí rozpouštědlo použije difenylether a bifenyl.

3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vy značu j ící se tí m , že ve stupni (III) se surová (meth)akrylová kyselina odvádí za použití bočního odtahu z kolony použité pro destilaci.

4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, v y i n a Č u j í c í se t í m , že reakční produkt získaný ve stupni (I) obsahuje kyselinu akrylovou a, jako znečišťující složky, v podstatě přinejmenším jednu sloučeninu vybranou ze skupiny zahrnující nezreagovaný akrolein a/nebo propen, vodu, vodní páru, oxid uhelnatý, oxid uhličitý, dusík, kyslík, kyselinu octovou, kyselinu propionovou, formaldehyd, další aldehydy a anhydrid kyseliny maleinové.

5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznaču j ící se t í m , že krystalizací je dynamická a/nebo statická krystalizace.

6. Způsob podle nároku 5,vyznačující se tím, že krystalizací je kombinovaná dynamická a statická krystalizace, přičemž zbytek z dynamické krystalizace se zavádí do statické krystalizace a krystalizovaná látka ze statické krystalizace se zavádí do dynamické krystalizace.

7. Způsob podle nároku 5 nebo 6, v y z n a č u j í c í se tí m , že dynamická krystalizace se provádí za pomoci zařízení, které je zcela vyplněno materiálem proudícím tímto zařízením nebo za pomoci krystalizátoru se stékajícím filmem.

8. Způsob podle některého z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že dynamická a/nebo statická krystalizace se provádí jako protiproudá krystalizace.

9. Způsob podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že ve stupni (V) se matečný louh recirkuluje do stupně (II).

10. Způsob podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že ve stupni (V) se recirkuluje asi 50 % matečného louhu.

11. Způsob podle některého z nároků 1 až 9, vy značu j ící se tí m , že ve stupni (V) se recirkuluje asi 100 % matečného louhu.