CZ298267B6 - Zpusob prípravy kyseliny (meth)akrylové - Google Patents

Zpusob prípravy kyseliny (meth)akrylové Download PDF

Info

Publication number
CZ298267B6
CZ298267B6 CZ0043697A CZ43697A CZ298267B6 CZ 298267 B6 CZ298267 B6 CZ 298267B6 CZ 0043697 A CZ0043697 A CZ 0043697A CZ 43697 A CZ43697 A CZ 43697A CZ 298267 B6 CZ298267 B6 CZ 298267B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
acrylic acid
crystallization
meth
solvent
acid
Prior art date
Application number
CZ0043697A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ43697A3 (en
Inventor
Machhammer@Otto
Dams@Albrecht
Eck@Bernd
Proll@Theo
Original Assignee
Basf Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Aktiengesellschaft filed Critical Basf Aktiengesellschaft
Publication of CZ43697A3 publication Critical patent/CZ43697A3/cs
Publication of CZ298267B6 publication Critical patent/CZ298267B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/43Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change of the physical state, e.g. crystallisation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Detergent Compositions (AREA)

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 (11)

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.
CZ0043697A 1996-02-23 1997-02-12 Zpusob prípravy kyseliny (meth)akrylové CZ298267B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19606877A DE19606877A1 (de) 1996-02-23 1996-02-23 Verfahren zur Reinigung von Acrylsäure und Methacrylsäure

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ43697A3 CZ43697A3 (en) 1997-09-17
CZ298267B6 true CZ298267B6 (cs) 2007-08-08

Family

ID=7786272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ0043697A CZ298267B6 (cs) 1996-02-23 1997-02-12 Zpusob prípravy kyseliny (meth)akrylové

Country Status (13)

Country Link
US (1) US5831124A (cs)
EP (1) EP0792867B1 (cs)
JP (2) JPH09227446A (cs)
KR (1) KR100514026B1 (cs)
CN (1) CN1121373C (cs)
CA (1) CA2198142A1 (cs)
CZ (1) CZ298267B6 (cs)
DE (2) DE19606877A1 (cs)
ID (1) ID16044A (cs)
MX (1) MX9701227A (cs)
MY (1) MY116400A (cs)
SG (1) SG77590A1 (cs)
TW (1) TW374765B (cs)

Families Citing this family (66)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19627847A1 (de) * 1996-07-10 1998-01-15 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure
DE19709471A1 (de) * 1997-03-07 1998-09-10 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von (Meth)acrylsäure
DE19740252A1 (de) 1997-09-12 1999-03-18 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure und Methacrylsäure
DE19754155A1 (de) * 1997-12-05 1999-06-10 Basf Ag Verfahren zum Kühlen von heißen Gasen
DE19829477A1 (de) * 1998-07-01 2000-01-05 Basf Ag Verfahren zur Reinigung von Acrylsäure oder Methacrylsäure durch Kristallisation und Destillation
DE19833049A1 (de) * 1998-07-22 2000-01-27 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure
JP3948855B2 (ja) 1999-06-10 2007-07-25 株式会社日本触媒 (メタ)アクリル酸の製造方法
FR2798382B1 (fr) 1999-09-14 2001-10-26 Atofina Procede de purification de l'acide acrylique obtenu par oxydation du propylene et/ou de l'acroleine
FR2799386B1 (fr) * 1999-10-12 2001-12-28 Befs Prokem Procede de purification de produits organiques par cristallisation fractionnee a vitesse de circulation variable
DE10003498A1 (de) * 2000-01-27 2001-08-02 Basf Ag Reinigungsverfahren für (Meth)acrylsäure
DE10026407A1 (de) * 2000-05-29 2001-12-06 Basf Ag Verfahren der diskontinuierlichen kristallisativen Reinigung von Roh-Acrylsäure
JP4673958B2 (ja) * 2000-06-19 2011-04-20 株式会社日本触媒 固形物除去装置
US7128813B2 (en) * 2002-05-01 2006-10-31 Rohm And Haas Company Process for manufacturing high purity methacrylic acid
DE10230219A1 (de) 2002-07-04 2004-01-22 Basf Ag Verfahren der rektifikativen Auftrennung von (Meth)acrylmonomere enthaltende Fluiden
US7115776B2 (en) 2002-07-18 2006-10-03 Basf Aktiengesellschaft Heterogeneously catalyzed gas-phase partial oxidation of at least one organic compound
DE10237061A1 (de) 2002-08-09 2004-02-19 Basf Ag Verfahren zur Reinigung von Apparaten, in welchen(Meth)acrylsäure enthaltende organische Lösungsmittel behandelt und/oder erzeugt wurden
DE10256147A1 (de) 2002-11-29 2003-12-24 Basf Ag Verfahren der rektifikativen Auftrennung von Meth)acrylmonomere enthaltenden Flüssigkeiten in einer Rektifikationskolonne
US20040104108A1 (en) * 2002-12-03 2004-06-03 Mason Robert Michael High capacity purification of thermally unstable compounds
DE10300816A1 (de) 2003-01-10 2004-07-22 Basf Ag Thermisches Trennverfahren zwischen wenigstens einem gasförmigen und wenigstens einem flüssigen Stoffstrom, von denen wenigstens einer (Meth)acrylmonomere enthält
DE10301040B4 (de) 2003-01-13 2005-07-21 Stockhausen Gmbh Aufreinigung eines Monomers durch Extraktion mit einem Phasenbildner und Kristallisation
DE10314203B4 (de) * 2003-03-28 2005-10-06 Stockhausen Gmbh Verfahren zur Abtrennung von (Meth)Acrylsäure aus einer (Meth)Acrylsäure-haltigen Zusammensetzung
ATE346836T1 (de) * 2003-04-15 2006-12-15 Basf Ag Thermisches trennverfahren und trennkolonne
US7183428B2 (en) * 2003-06-05 2007-02-27 Nippon Shokubai Co., Inc. Method for production of acrylic acid
WO2005007609A1 (de) 2003-07-11 2005-01-27 Basf Aktiengesellschaft Thermisches trennverfahren zur abtrennung wenigstens eines (meth)acrylmonomere angereichert enthaltenden stoffstroms
ATE450492T1 (de) 2003-08-06 2009-12-15 Basf Se Verfahren zum betreiben einer kontinuierlichen heterogen katalysierten gasphasen- partialoxidation wenigstens einer organischen verbindung
DE10347664A1 (de) 2003-10-09 2004-12-02 Basf Ag Verfahren der rektifikativen Auftrennung einer Acrylsäure enthaltenden Flüssigkeit
KR100563661B1 (ko) * 2003-12-18 2006-03-23 한국전자통신연구원 가변 고차 베셀 저역 통과 필터
DE102004021764A1 (de) * 2004-04-30 2005-06-02 Basf Ag Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure durch heterogen katalysierte Gasphasenpartialoxidation wenigstens einer C3-Kohlenwasserstoffvorläuferverbindung
US7592483B2 (en) 2004-07-01 2009-09-22 Basf Aktiengesellschaft Preparation of acrolein or acrylic acid or a mixture thereof by heterogeneously catalyzed partial gas phase oxidation of propylene
DE102004044639A1 (de) * 2004-09-13 2006-05-24 Stockhausen Gmbh Verfahren zur extraktiven Aufreinigung von (Meth)Acrylsäure unter Einsatz eines Trennmittels
FR2881136B1 (fr) * 2005-01-21 2007-03-23 Arkema Sa Procede de preparation de l'acide acrylique comprenant une oxydation partielle du propane en propylene
US7601866B2 (en) 2005-03-01 2009-10-13 Basf Aktiengesellschaft Process for removing methacrolein from liquid phase comprising acrylic acid as a main constituent and target product, and methacrolein as a secondary component
US7705181B2 (en) 2005-03-01 2010-04-27 Basf Akiengesellschaft Process for removing methacrylic acid from liquid phase comprising acrylic acid as a main constituent and target product, and methacrylic acid as a secondary component
MY140513A (en) * 2005-03-01 2009-12-31 Basf Ag Process for removing methacrolein from liquid phase comprising acrylic acid as a main constituent and target product, and methacrolein as a secondary component
DE102005018702A1 (de) 2005-04-21 2006-10-26 Basf Ag Verfahren zur Regelung einer hydraulischen Waschkolonne
DE502006004244D1 (de) * 2005-04-27 2009-08-27 Basf Se Verfahren der rektifikativen auftrennung einer acrylsäure und/oder methacrylsäure enthaltenden flüssigkeit
DE102005019911A1 (de) 2005-04-27 2006-11-02 Basf Ag Verfahren der rektifikativen Auftrennung einer Acrylsäure und/oder Methacrylsäure enthaltenden Flüssigkeit
DE102005062010A1 (de) * 2005-12-22 2007-06-28 Basf Ag Verfahren der heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Propylen zu Acrylsäure
DE102006049939A1 (de) * 2006-10-19 2008-04-24 Basf Ag Verfahren zur Trennung von in einem Produktgasgemisch einer partiellen heterogen katalysierten Gasphasenoxidation einer C3-Vorläuferverbindung der Acrylsäure enthaltener Acrylsäure und Benzoesäure
DE102007014606A1 (de) * 2007-03-23 2008-09-25 Basf Se Verfahren zur Lagerung einer unter den Bedingungen der Lagerung flüssigen Monomerenphase
DE102007014603A1 (de) 2007-03-23 2008-09-25 Basf Se Verfahren des Transports einer aus einem Lagerbehälter entnommenen flüssigen Monomerenphase im Tank eines Tankwagens oder eines Tankschiffs
BE1018537A3 (fr) 2007-09-13 2011-03-01 Basf Se Procede d'exploitation d'une separation en continu d'un produit cible x sous la forme d'un cristallisat finement divise.
DE102007043759A1 (de) 2007-09-13 2008-09-11 Basf Se Verfahren zum Betreiben einer kontinuierlichen Abtrennung eines Zielproduktes X in Form von feinteiligem Kristallisat
DE102007043748A1 (de) 2007-09-13 2008-09-11 Basf Se Verfahren zur kontinuierlichen Abtrennung eines Zielproduktes X in Form von feinteiligem Kristallisat
DE102007043758A1 (de) 2007-09-13 2008-10-23 Basf Se Verfahren zum Betreiben einer kontinuierlichen Abtrennung eines Zielproduktes X in Form von feinteiligem Kristallisat des Zielproduktes X
FR2934264B1 (fr) 2008-07-22 2012-07-20 Arkema France Fabrication d'esters de vinyle a partir de matieres renouvelables, esters de vinyle obtenus et utilisations
DE102008040799A1 (de) 2008-07-28 2008-12-11 Basf Se Verfahren zur Auftrennung von in einem Produktgasgemisch einer partiellen heterogen katalysierten Gasphasenoxidation einer C3-Vorläuferverbindung der Acrylsäure als Hauptbestandteil enthaltener Acrylsäure und als Nebenprodukt enthaltenem Glyoxal
WO2010012586A1 (de) 2008-07-28 2010-02-04 Basf Se Verfahren zur auftrennung von in einem produktgasgemisch einer partiellen heterogen katalysierten gasphasenoxidation einer c3-vorläuferverbindung der acrylsäure als hauptbestandteil enthaltener acrylsäure und als nebenprodukt enthaltenem glyoxal
DE102008041573A1 (de) 2008-08-26 2010-03-04 Basf Se Verfahren zur Auftrennung von in einem Produktgasgemisch einer partiellen heterogen katalysierten Gasphasenoxidation einer C3-Vorläuferverbindung der Acrylsäure als Hauptbestandteil enhaltener Acrylsäure und als Nebenprodukt enthaltenem Glyoxal
WO2011000808A2 (de) 2009-07-01 2011-01-06 Basf Se Verfahren der abtrennung von acrylsäure aus dem produktgasgemisch einer heterogen katalysierten partiellen gasphasenoxidation wenigstens einer c3-vorläuferverbindung
DE102010001228A1 (de) 2010-01-26 2011-02-17 Basf Se Verfahren der Abtrennung von Acrylsäure aus dem Produktgasgemisch einer heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation wenigstens einer C3-Vorläuferverbindung
DE102009027401A1 (de) 2009-07-01 2010-02-18 Basf Se Verfahren der Abtrennung von Acrylsäure aus dem Produktgasgemisch einer heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation wenigstens einer C3-Vorläuferverbindung
FR2948366B1 (fr) 2009-07-22 2012-08-17 Arkema France Procede de fabrication d'acide acrylique bio-ressource a partir de glycerol
FR2948365B1 (fr) 2009-07-22 2011-09-09 Arkema France Procede de fabrication d'acide acrylique bio-ressource a partir de glycerol
DE102010042216A1 (de) 2010-10-08 2011-06-09 Basf Se Verfahren zur Hemmung der unerwünschten radikalischen Polymerisation von in einer flüssigen Phase P befindlicher Acrylsäure
DE102010048405A1 (de) 2010-10-15 2011-05-19 Basf Se Verfahren zum Langzeitbetrieb einer heterogen katalysierten partiellen Gasphasenoxidation von Proben zu Acrolein
US20130085302A1 (en) * 2011-10-03 2013-04-04 Celanese International Corporation Processes for Producing Acrylic Acids and Acrylates
KR20160032994A (ko) * 2014-09-17 2016-03-25 주식회사 엘지화학 (메트)아크릴산의 회수 방법 및 회수 장치
EP3012244A1 (en) 2014-10-24 2016-04-27 Sulzer Chemtech AG Process and apparatus for purification of acrylic acid
EP3331847B1 (en) 2015-08-07 2019-10-09 Basf Se Process for production of acrylic acid
FR3041958B1 (fr) 2015-10-06 2019-06-14 Arkema France Procede ameliore de production d’acide (meth)acrylique de grade polymere
ES2667205T3 (es) 2015-11-30 2018-05-10 Evonik Degussa Gmbh Depuración fina de isoforonanitrilo mediante cristalización por fusión
KR102080287B1 (ko) * 2016-12-06 2020-02-21 주식회사 엘지화학 (메트)아크릴산의 회수 방법
EP3826987A1 (de) 2018-07-26 2021-06-02 Basf Se Verfahren zur hemmung der unerwünschten radikalischen polymerisation von in einer flüssigen phase p befindlicher acrylsäure
JP7651589B2 (ja) 2020-03-26 2025-03-26 ベーアーエスエフ・エスエー 液相pに存在するアクリル酸の望ましくないフリーラジカル重合を抑制する方法
EP3907210A1 (en) 2020-05-08 2021-11-10 Sulzer Management AG A process and apparatus for preparing a purified styrene composition from styrene containing feedstock

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2136396A1 (de) * 1971-07-21 1973-02-08 Basf Ag Verfahren zur gewinnung wasserfreier acrylsaeure
EP0616998A1 (de) * 1993-03-26 1994-09-28 Sulzer Chemtech AG Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Acrylsäure
EP0675100A2 (en) * 1994-03-28 1995-10-04 Rohm And Haas Company Preparation of alpha-beta-unsaturated c3-c6 carboxylic acids

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1207591A (en) * 1968-02-07 1970-10-07 Newton Chambers & Co Reflux crystallisation plant
US3663375A (en) * 1970-03-31 1972-05-16 American Cyanamid Co Separation of components from a reaction product mixture of water isobutyric acid and methacrylic acid by phase separation and distillations
US4599144A (en) * 1984-06-25 1986-07-08 Standard Oil Company (Indiana) Process for recovery of methacrylic acid
DE4308087C2 (de) * 1993-03-13 1997-02-06 Basf Ag Verfahren zur Abtrennung von Acrylsäure aus den Reaktionsgasen der katalytischen Oxidation von Propylen und/oder Acrolein

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2136396A1 (de) * 1971-07-21 1973-02-08 Basf Ag Verfahren zur gewinnung wasserfreier acrylsaeure
EP0616998A1 (de) * 1993-03-26 1994-09-28 Sulzer Chemtech AG Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Acrylsäure
EP0675100A2 (en) * 1994-03-28 1995-10-04 Rohm And Haas Company Preparation of alpha-beta-unsaturated c3-c6 carboxylic acids

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007091759A (ja) 2007-04-12
KR100514026B1 (ko) 2005-12-21
JPH09227446A (ja) 1997-09-02
DE19606877A1 (de) 1997-08-28
CN1168368A (zh) 1997-12-24
EP0792867A3 (de) 1998-01-07
MY116400A (en) 2004-01-31
EP0792867B1 (de) 2002-06-05
CZ43697A3 (en) 1997-09-17
KR970061846A (ko) 1997-09-12
SG77590A1 (en) 2001-01-16
CN1121373C (zh) 2003-09-17
ID16044A (id) 1997-08-28
TW374765B (en) 1999-11-21
MX9701227A (es) 1997-08-30
EP0792867A2 (de) 1997-09-03
US5831124A (en) 1998-11-03
CA2198142A1 (en) 1997-08-24
DE59707380D1 (de) 2002-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ298267B6 (cs) Zpusob prípravy kyseliny (meth)akrylové
US5910607A (en) Process for producing acrylic acid
US5817865A (en) Preparation of acrylic acid and esters
KR100564192B1 (ko) 아크릴산 및 메타크릴산의 제조 방법
EP1116709B1 (en) Method for producing acrylic acid
US20010007043A1 (en) Continuous recovery of (meth)acrylic acid
US6413379B1 (en) Continuous recovery of (meth)acrylic acid
US7109374B2 (en) Method for the continuous extraction of (meth)acrylic acid
JP2002521353A (ja) アクリル酸の製造方法
US4554054A (en) Methacrylic acid separation
US4250330A (en) Process for the recovery of the solvent and of the by-produced methylacetate in the synthesis of terephthalic acid
US6350906B2 (en) Continuous recovery of (meth)acrylic acid
CZ288198B6 (en) Purification process of acrylic acid obtained by catalytic oxidation of propylene
TWI627161B (zh) 甲基丙烯酸與甲基丙烯酸酯的製備方法
JP6135565B2 (ja) (メタ)アクリル酸の製造方法
US4147721A (en) Process for recovering methacrylic acid
US6051736A (en) Preparation of (meth)acrylic acid
JP2001520213A (ja) (メタ)アクリル酸の製造方法
JP6092221B2 (ja) メタクリル酸およびメタクリル酸エステルの製造方法
US7287534B2 (en) Cleaning of apparatus in which meth(acrylic) acid-containing organic solvents have been treated and/or generated
JP2004359614A (ja) アクリル酸の製造方法
JP3963150B2 (ja) (メタ)アクリル酸類製造時の副生物の分解方法
JPH01254643A (ja) 連続カラム内共沸蒸留によるグリオキシル酸アルキルエステルの精製
JP4651175B2 (ja) メタクリル酸の精製方法およびメタクリル酸メチルの製造方法
JP2004359612A (ja) (メタ)アクリル酸の捕集方法

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20100212