DE19634614A1

DE19634614A1 - Verfahren zur destillativen Abtrennung von Rein-(Meth)acrylsäure aus Gemischen, die im wesentlichen frei sind von Komponenten, deren Siedepunkt niedriger als der der (Meth)acrylsäure ist

Info

Publication number: DE19634614A1
Application number: DE19634614A
Authority: DE
Inventors: Ruprecht Dr Kroker; Manfred Wiedemann
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1996-08-27
Filing date: 1996-08-27
Publication date: 1998-03-05
Also published as: MY132517A; CN1228760A; CA2263949A1; EP0931049B1; BR9711232A; KR20000035899A; US20010050216A1; EP0931049A1; DE59707693D1; TW418189B; WO1998008798A1; US6350352B2; JP2001501175A; ID19000A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur destillativen Abtrennung von Rein-(Meth)acrylsäure aus Gemischen, die (Meth)acrylsäure sowie Di- und Oligomere der (Meth)acrylsäure enthalten und im wesentlichen frei sind von Aldehyden und anderen Komponenten, deren Siedepunkt niedriger als der der (Meth)acrylsäure ist.

(Meth)acrylsäure wird als verkürzte Schreibweise verwendet und steht für Acrylsäure oder Methacrylsäure. (Meth)acrylsäure, entweder für sich oder in Form ihrer Ester, ist insbesondere zur Herstellung von Polymerisaten für die verschiedensten Anwendungsgebiete, z. B. Verwendung als Klebstoff, von Bedeutung und weist insbesondere im flüssigen Aggregatzustand eine hohe Polymerisationsneigung auf. Sichere Lagerung von im wesentlichen reiner flüssiger (Meth)acrylsäure ist selbst bei tiefen Temperaturen nur unter Zusatz von Polymerisationsinhibitor möglich.

Unter anderem ist (Meth)acrylsäure durch katalytische Gasphasenoxidation von Alkanen, Alkanolen, Alkenen oder Alkenalen erhältlich, die 3 bzw. 4 C-Atome enthalten. Besonders vorteilhaft ist (Meth)acrylsäure z. B. durch katalytische Gasphasenoxidation von Propen, Acrolein, tert.-Butanol, iso-Buten, iso-Butan, iso-Butyraldehyd oder Methacrolein erhältlich.

Als Ausgangsverbindungen sind aber auch solche denkbar, aus welchen sich die eigentliche C₃-/C₄-Ausgangsverbindung während der Gasphasenoxidation erst intermediär bildet. Beispielhaft genannt sei der Methylether des tert.-Butanols.

Dabei werden diese Ausgangsgase, in der Regel mit inerten Gasen wie Stickstoff, CO₂, gesättigten Kohlenwasserstoffen und/oder Wasserdampf verdünnt, im Gemisch mit Sauerstoff bei erhöhten Temperaturen (üblicher weise 200 bis 400°C) sowie ggf. erhöhtem Druck über übergangsmetallische (z. B. Mo, V, W und/oder Fe enthaltende) Mischoxidkatalysatoren geleitet und oxidativ in die (Meth)acrylsäure umgewandelt (vgl. z. B. DE-A 44 05 059, EP-A 253 409, EP-A 92 097, DE-A 44 31 949).

Aufgrund zahlreicher im Verlauf der katalytischen Gasphasenoxidation erfol gender Parallel- und Folgereaktionen sowie aufgrund der mitzuverwendenden inerten Verdünnungsgase wird bei der katalytischen Gasphasenoxidation jedoch keine Rein-(Meth)acrylsäure, sondern ein Reaktionsgemisch erhalten, das im wesentlichen (Meth)acrylsäure, die inerten Verdünnungsgase und Nebenprodukte enthält, aus welchem die (Meth)acrylsäure abgetrennt werden muß.

Üblicherweise erfolgt die Abtrennung der (Meth)acrylsäure aus dem Reak tionsgemisch über extraktive und destillative Trennverfahren. In der Regel wird dabei die gebildete (Meth)acrylsäure aus dem Reaktionsgemisch der Gasphasenoxidation zunächst in ein geeignetes Absorptionsmittel aufgenom men. Durch destillative Auftrennung des Absorbats wird dann üblicherweise eine Roh-(Meth)acrylsäure erhalten, aus der mittels Durchlaufen weiterer destillativer Trennstufen häufig eine Rein-(Meth)acrylsäure erzeugt wird (vgl. z. B. DE-A 44 36 243, DE-PS 21 36 396, DE-A 43 08 087, EP-A 297 445, EP-A 117 146, EP-B 102 642, GB-PS 1 346 737 und die DE-PS 2 207 184).

In all diesen rektifikativen Trennverfahren tritt, unabhängig davon, ob die (Meth)acrylsäureabtrennung über Kopf oder über Sumpf erfolgt, daß sich während der rektifikativen Abtrennung, auch bei Mitverwendung von Poly merisationsinhibitoren eine Belagsbildung innerhalb der Rektifikationsvor richtungen nach relativ kurzer Zeit auf, weshalb die üblicherweise kontinu ierlich durchgeführte Rektifikation von Zeit zu Zeit zum Zweck der Entfer nung der Belagsbildung unterbrochen werden muß.

In jüngerer Zeit wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt, um das Problem der Belagbildung bei der Destillation zur Abtrennung von (Meth)acrylsäure aus den bei der (Meth)acrylsäureherstellung anfallenden Reaktions- bzw. Produktgemischen zu verringern.

So beschreibt die DE 195 01 326.3 ein Verfahren der rektifikativen Ab trennung von (Meth)acrylsäure aus einem (Meth)acrylsäure als Hauptbestand teil und niedere Aldehyde als Nebenbestandteile enthaltenden Gemisch in einer aus Abtriebsteil und Verstärkerteil bestehenden Rektifikationskolonne, wobei man das die rektifikativ abzutrennende (Meth)acrylsäure umfassende Einsatzgemisch der Rektifikationskolonne nicht unmittelbar zuführt, sondern zunächst in ein brüdenseitig mit dem Verstärkerteil der Rektifikationskolonne verbundenes beheiztes Verweilzeitgefäß leitet, in dem das Einsatzgemisch am Sieden gehalten wird und anstelle des Einsatzgemisches als solch ein der Rektifikationskolonne die Sumpfflüssigkeit des Verweilzeitgefäßes zuführt. Im Rahmen dieses Verfahrens werden in der Regel flüssige Gemische verarbei tet, die einen (Meth)acrylsäuregehalt von 5 bis 25 Gew.-% aufweisen, wie sie in der Regel nach der Versetzung des aus der katalytischen Gasphasen oxidation erhaltenen Reaktionsgemischs mit einem Absorptionsmittel und anschließender Desorption als Ablauf der Desorptionskolonne erhalten wer den. Neben (Meth)acrylsäure enthalten diese Gemische noch große Mengen an Absorptionsmittel und niedere Aldehyde als Nebenkomponenten.

Ein jüngeres Verfahren zur kontinuierlichen destillativen Auftrennung von flüssigen Gemischen, die als Hauptbestandteil (Meth)acrylsäure enthalten, beschreibt die DE 195 39 295.7, wobei auch dort die Problematik der Verringerung der Belagsbildung während der Rektifikation im Vordergrund steht. Gemäß dieser Anmeldung wird die destillative Auftrennung eines Gemischs, das in der Regel einen Gehalt an (Meth)acrylsäure von 95 Gew.-% (Roh-(Meth)acrylsäure) aufweist in einer Destillationsvorrichtung, die eine Destillierblase, einen Kondensator und eine Verbindung zwischen Destillierblase und Kondensator aufweist und der das aufzutrennende flüssige Gemisch kontinuierlich zugeführt wird, durchgeführt, wobei im Rahmen dieses Verfahrens ein Anteil der Destillierblasenflüssigkeit überhitzt entnom men wird und unter Entspannung in die Destillationsvorrichtung zurückge führt wird.

All den im Stand der Technik beschriebenen Verfahren ist gemeinsam, daß das bei den Destillationen bzw. Rektifikationen verbleibende Sumpfprodukt, das bis zu 99 Gew.-% (Meth)acrylsäure als Wertsubstanz enthält, nicht ebenfalls destillativ aufgearbeitet wird. Bislang wurde das erhaltene Sumpf produkt, das einen relativ hohen Anteil an (Meth)acrylsäure in Form von Oligomeren enthält im Rahmen einer Koppelproduktion für die Butylacrylat-Herstellung verwendet. Eine derartige Koppelproduktion ist jedoch nicht immer möglich bzw. wirtschaftlich.

Demgemäß lag eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Ver fahren bereitzustellen, das in der Lage ist, in möglichst einfacher Weise und mit hoher Ausbeute die im Sumpfprodukt vorhandene (Meth)acrylsäure als Rein-(Meth)acrylsäure zu isolieren. Ein weiteres mit Hilfe dieses Verfahrens zu erreichendes Ziel bestand darin, neben möglichst viel Rein-(Meth)acrylsäure gleichzeitig eine entsprechend geringe Menge an zu depo nierendem bzw. zu verbrennendem Rückstand zu erhalten.

Im Rahmen der zu dieser Erfindung führenden Untersuchungen wurde überraschenderweise gefunden, daß die oben dargestellte Aufgabe durch ein einfaches Destillationsverfahren gelöst werden kann.

Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur destillativen Abtrennung von Rein-(Meth)acrylsäure aus Gemischen, die (Meth)acrylsäure sowie Di- und Oligomere der (Meth)acrylsäure enthalten und im wesentlichen frei sind von Aldehyden und niedriger als (Meth)acrylsäure siedenden Komponenten, wie z. B. Wasser und Essigsäure, unter Verwendung einer Destillationsvorrichtung, die einen Dünnschichtverdampfer, einen Kondensator und eine eine Prallvorrichtung aufweisende Verbindung zwischen Dünn schichtverdampfer und Kondensator aufweist.

Der im Rahmen der vorliegenden Anmeldung verwendete Begriff "Roh-(Meth)acrylsäure" bezeichnet eine (Meth)acrylsäure, die im allgemeinen eine Reiheit von 95 Gew.-%, häufig 97 Gew.-% aufweist, wobei sich die Verunreinigungen insbesondere aus niederen Aldehyden (z. B. Formaldehyd, Acetaldehyd, Acrolein, (Meth)acrolein, Propionaldehyd, n-Butylaldehyd, Benzaldehyd, Furfural oder Crotonaldehyd), Wasser, niederen Alkancarbon säuren (z. B. Essigsäure und Propionsäure) und Anhydrieden von Alkancar bonsäuren (z. B. Maleinsäureanhydrid) rekrutieren.

Der im Rahmen der Anmeldung verwendete Begriff "Rein-(Meth)acrylsäure" bezeichnet eine (Meth)acrylsäure, deren Reinheit bei 98 Gew.-%, häufig bei 99 Gew.-% liegt.

Der im Rahmen der vorliegenden Anwendung verwendete Begriff "Rest-(Meth)acrylsäure" bezeichnet die im bei der destillativen Herstellung von Rein-(Meth)acrylsäure erhaltenen Sumpfprodukt verbliebene restliche (Meth)acrylsäure.

Das hier zu behandelnde Gemisch weist in der Regel einen Gehalt an (Meth)acrylsäure von maximal ungefähr 99 Gew.-% auf, wobei der Gehalt in der Regel zwischen ungefähr 20 bis ungefähr 99, vorzugsweise ungefähr 70 bis ungefähr 95 Gew.-% beträgt.

Der Gehalt an Di- und Oligomeren der (Meth)acrylsäure beträgt in der Regel maximal ungefähr 5000 ppm, vorzugsweise maximal ungefähr 1000 ppm, wobei der Gehalt an Di- und Oligomeren der (Meth)acrylsäure mit der Lagerdauer und/oder der Lagertemperatur ansteigt.

Als weitere Komponenten enthält das Gemisch Prozeßstabilisatoren, die die Polymerisation von (Meth)acrylsäure inhibieren, wie z. B. Luft, Hydrochinon, Hydrochinonmonomethylether, p-Nitrosophenol, p-Methoxyphenol oder Phe nothiazin sowie Gemische aus zwei oder mehr davon, wobei Phenothiazin bevorzugt eingesetzt wird, in einer Menge von ungefähr 50 bis ungefähr 1000 ppm.

Normalerweise beträgt die Menge des Prozeßstabilisators (Polymerisations inhibitors), bezogen auf die (Meth)acrylsäure (Gewicht) ungefähr 200 bis ungefähr 800 ppm.

Aufgrund der die Polymerisation von (Meth)acrylsäure inhibierenden Wirkung von Luftsauerstoff ist es vorteilhaft, die erfindungsgemäß verwendete Destil lationsvorrichtung luftdurchströmt zu betreiben.

Ferner sind im Gemisch noch Aldehyd-Aminoguanidin-Adukte bzw. Aldehyd hydrazin-Adukte in einer Menge von bis zu ungefähr 2000 ppm vorhanden, die vom zu Beginn der Aufarbeitung des bei der Gasphasenoxidation erhalte nen Reaktionsgemischs zugegebenen Aminoguanidinhydrocarbonat und/oder Hydrazin(derivaten) herrühren.

Der im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendete Ausdruck "im wesentlichen frei von" bedeutet, daß der Gehalt der Aldehyde sowie der "weiteren Komponenten", auf die in diesem Zusammenhang Bezug genom men wird, insbesondere der Aldehyde und/oder Niedrigsieder, wie z. B. Wasser und niedere Alkancarbonsäuren, bei jeweils maximal ungefähr 1000 ppm, vorzugsweise ungefähr 500 ppm und insbesondere ungefähr 300 ppm liegt.

Besonders vorteilhaft wird das erfindungsgemäße Verfahren bei der Auf arbeitung eines bei der destillativen Herstellung von Rein-(Meth)acrylsäure erhaltenen Sumpfprodukts mit Rest-(Meth)acrylsäure eingesetzt.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es wesentlich, daß die Destillationsvorrichtung als Dünnschichtverdampfer (Sambay- oder Luva-Verdampfer) ausgelegt ist, wobei dieser selbstverständlich ein- oder mehr stufig ausgeführt sein kann. Die Ausführung als Dünnschichtverdampfer ist für die vorteilhafte Durchführung des Verfahrens insoweit wesentlich, als daß mit anderen Verdampfern, wie z. B. Röhrenverdampfern, die hier aufzuarbei tende meist relativ viskosen Gemische, die im allgemeinen eine Viskosität von ungefähr 50 bis ungefähr 1000 mPas bei 50°C, nur schwer aufzuarbei ten sind und bereits nach relativ kurzer Zeit Belagsbildung bzw. Verkrustung der Apparatur zu beobachten ist. Als im Rahmen der vorliegenden Erfindung verwendbare Dünnschichtverdampfer sind neben den oben erwähnten auch Fallfilm-Verdampfer und Filmtruder zu nennen.

Weiterhin weist die erfindungsgemäß zu verwendende Vorrichtung eine eine Prallvorrichtung aufweisende Verbindung zwischen dem Dünnschichtverdamp fer und dem Kondensator auf. Abgesehen von der Prallvorrichtung, die das Mitreißen von Flüssigkeitströpfchen, insbesondere vom Polymerisationsinhibi tor, verhindert, ist die Verbindung im wesentlichen frei von weiteren Ein bauten. Als Prallvorrichtung sind Demistoren, d. h. Drahtgestrick-Packungen mit sehr großer innerer Oberfläche, die z. B. aus Cbromnickelstählen, Alumi nium, Kupfer, Nickel, Polypropylen, Polytetrafluorethylen usw. gefertigt sein können, sowie eine einfache Packung aus Raschigringen usw. verwendbar.

Um die Temperaturen während der Aufarbeitung möglichst gering zu halten, erfolgt die erfindungsgemäße destillative Abtrennung der (Meth)acrylsäure vorzugsweise bei reduziertem Druck. Dabei wird erfindungsgemäß zweckmä ßigerweise bei einem Druck 5 × 10⁴ Pa, vorzugsweise bei ungefähr 0,1 bis ungefähr 5 × 10⁴ Pa, weiter bevorzugt bei ungefähr 0,1 bis ungefähr 3 × 10⁴ Pa und insbesondere bei ungefähr 7 × 10³ Pa gearbeitet. Die Tempe raturen im Dünnschichtverdampfer betragen in der Regel ungefähr 40 bis ungefähr 140°C, vorzugsweise ungefähr 40 bis ungefähr 100°C und ins besondere ungefähr 70°C, während die entsprechende Wandtemperatur des Dünnschichtverdampfers um ungefähr 30 bis 40°C höher liegt.

Vorzugsweise wird das oben beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zur destillativen Abtrennung von Rein-(Meth)acrylsäure mit den üblichen Ver fahren zur Gewinnung von Rein-(Meth)acrylsäure aus Reaktionsgemischen, die bei der Herstellung von (Meth)acrylsäure erhalten werden, wie eingangs bei der Diskussion des Standes der Technik erwähnt, gekoppelt.

Demgemäß betrifft die vorliegende Erfindung weiterhin ein Verfahren zur destillativen Gewinnung von Rein-(Meth)acrylsäure, das die folgenden Stufen (a) und (b) umfaßt:

(a) Abtrennung über extraktive und destillative Trennverfahren von Rein-(Meth)acrylsäure aus Reaktionsgemischen, die bei der Herstellung von (Meth)acrylsäure erhalten werden, und
(b) Behandeln eines in Schritt (a) in einem destillativen Trennverfahren erhaltenen Sumpfprodukts enthaltend (Meth)acrylsäure mit einem Ver fahren zur destillativen Abtrennung von Rein-(Meth)acrylsäure aus Gemischen, wie oben definiert.

Sowohl in Schritt (a) als auch in Schritt (b) wird Rein-(Meth)acrylsäure jeweils über Kopf, oder seitlich (Schritt (a)) und über Kopf (Schritt (b)) erhalten.

Dabei können die in Schritt (a) und (b) erhaltenen Produktströme aus Rein-(Meth)acrylsäure vereinigt werden.

Im allgemeinen wird die als Produkt erhaltene Rein-(Meth)acrylsäure mit einem Lagerstabilisator, wie z. B. Hydrochinonmonomethylether, versetzt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird Schritt (a) wie folgt durchgeführt:

Zunächst wird eine Roh-(Meth)acrylsäure nach einem Verfahren gemäß des Standes der Technik erhalten, wie z. B. in der EP 95 118 901 beschrieben.

Die destillative Herstellung von Rein-(Meth)acrylsäure gemäß Schritt (a) erfolgt dann durch eine einstufige Destillation, bei der Rein-(Meth)acrylsäure über Kopf abgenommen wird, in einer Destillationsvorrichtung, die eine Destilliereinrichtung, einen Kondensator und eine Verbindung zwischen Destilliereinrichtung und Kondensator aufweist und der das aufzutrennende flüssige, Roh-(Meth)acrylsäure enthaltende Gemisch kontinuierlich zugeführt wird, wobei wenigstens ein Teil der zum Siedeverdampfen des flüssigen Gemisches erforderlichen Energie der Destillationsvorrichtung dadurch zu geführt wird, daß man dem bei einem Druck P_x befindlichen flüssigen Inhalt der Destilliereinrichtung kontinuierlich einen Anteil entnimmt, diesen bei einem oberhalb von P_x gelegenen Druck P_y auf eine Temperatur T_y′ mit der Maßgabe erhitzt, daß T_y′ oberhalb der zum Druck P_x gehörigen Siede temperatur T_x und unterhalb der zum Druck P_y gehörigen Siedetemperatur T_y des flüssigen Inhalts der Destilliereinrichtung liegt, und anschließend den bezogen auf den Druck P_x so überhitzten und entnommenen Anteil der Flüssigkeit der Destilliereinrichtung in die Destillationsvorrichtung zurück führt. Ein derartiges Verfahren ist in der DE 195 39 295.7 beschrieben.

Das bei diesem Verfahren als Sumpfprodukt zurückbleibende Gemisch kann dann direkt in eine zweite Vorrichtung, z. B. über Pumpen, geführt werden und entsprechend, wie vorstehend beschrieben, als Schritt (b) aufgearbeitet werden. Eine schematische Darstellung dieses Verfahrens ist in Fig. 1 gezeigt.

Dabei wird die aus der Extraktion gewonnene Roh-(Meth)acrylsäure, die mit Aminoguanidinhydrogencarbonat (AGHC) und/oder Hydrazin zum Abbau der Aldehyde behandelt wurde und Polymerisationsinhibitoren und ein Netzmittel, wie z. B. Dodecylbenzolsulfonsäure als Antifouling-Mittel enthält, über Leitung (1) in eine Destillationsapparatur (2), die ggf. mit einem Demistor (3) versehen ist, eingebracht und destilliert, wobei die Rein-(Meth)acrylsäure über Kopf abgenommen wird und mittels der Leitung (4) in einem Kühl kreislauf (5) kondensiert, über die Zuleitung (6) mit einem Stabilisator versehen wird. Über die Leitung (7), die (wie dargestellt) mit einer Um wälzpumpe (9′′′) versehen sein kann, wird das so erhaltene, stabilisierte Reinprodukt in einen nicht dargestellten Behälter überführt.

Das bei der Destillation in der Vorrichtung (2) erhaltene Sumpfprodukt mit Rest-(Meth)acrylsäure wird abgezogen und über eine Zuleitung (8), die ggf. mit einer Umwälzpumpe (9) versehen sein kann, in den Dünnschichtver dampfer (10) überführt, der mit einem Demistor (2′) versehen ist, und wird dort einer Rückstandsdestillation unterzogen. Rein-(Meth)acrylsäure wird wiederum über Kopf abgenommen und über die Zuleitung (11) einem weiteren Kühlkreislauf (12) überführt und dort ebenfalls mit einem Stabilisa tor über die Zuführleitung (13) versetzt. Das so erhaltene Reinprodukt wird über die Leitung (14), die (wie dargestellt) mit einer Umwälzpumpe (9′′) versehen sein kann, in einen hier nicht dargestellten Behälter überführt. Der sich im Dünnschichtverdampfer befindliche Rückstand, der hochsiedende Ver bindungen enthält, wird über die Abführleitung (15), die eine Austragspumpe (9′) enthält, kontinuierlich aus dem Dünnschichtverdampfer entfernt und der Verbrennung zugeführt. Die anfallende Rückstandsmenge beträgt, bezogen auf den Einsatz von roher (Meth)acrylsäure ca. 1-2 Gew.-%.

Wie in Fig. 1 ebenfalls schematisch durch die gestrichelte Linie (16) darge stellt, kann die bei der Rückstandsdestillation am Kopf abgenommene Rein-(Meth)acrylsäure auch über eine Verbindung mit Kühlvorrichtung (16) mit dem ebenfalls aus Rein-(Meth)acrylsäure bestehenden Produktstrom der Destillation der Vorrichtung (2) vereinigt werden und beide Produktströme gemeinsam kondensiert, mit einem Lagerstabilisator versehen und in einen hier nicht dargestellten Behälter überführt werden.

Ferner können - wie ebenfalls dargestellt - an verschiedenen Stellen des Verfahrens Umlaufverdampfer (17) vorhanden sein.

Dabei ist insgesamt zu beachten, daß das erfindungsgemäße Verfahren bevorzugt kontinuierlich aber auch diskontinuierlich durchgeführt werden kann und zwar entweder für sich alleine oder gekoppelt mit anderen Verfahrens stufen innerhalb eines Verfahrens zur Herstellung von Rein-(Meth)acrylsäure durch Gasphasenoxidation und anschließender Aufreinigung.

Beispiel

Ein bei der Herstellung durch katalytische Gasphasenoxidation von Acrolein und anschließender extraktiver und destillativer Aufreinigung derselben erhaltenes Sumpfprodukt, das die folgende Zusammensetzung aufwies:

92 Gew.-% Acrylsäure
4.000 ppm Phenothiazin (Prozeß-Polymerisationsinhibitor)
2 Gew.-% Di- und Oligomere der Acrylsäure
2 Gew.-% Additionsprodukte von AGHC und Aldehyden/Malein säureanhydrid
3 Gew.-% Dodecylbenzolsulfonsäure (Antifouling-Mittel)
300 ppm Propionsäure
300 ppm Essigsäure
100 ppm Wasser

wurde einer Destillationsvorrichtung mit Dünnschichtverdampfer und einer Prallvorrichtung zugeführt.

Die genauen Daten der Destillationsvorrichtung und der Betriebsweise laute ten:

- Dünnschichtverdampfer vom Sambay-Typ mit einer Wandfläche von 10 m²
- Demistor mit 700 mm Durchmesser und einer Länge von 1 m
- Zuführung des aufzutrennenden Gemischs unmittelbar in den Dünn schichtverdampfer mit einer Zulauftemperatur von 30 bis 90°C in einer Menge von 0,5 m³/h;
- Druck in der Vorrichtung: 7 × 10³ Pa (70 mbar);
- Siedetemperatur am Kopf der Vorrichtung: ungefähr 70°C;
- Kühlkreis 80 m³/h.

Im Kondensator fiel ein Kondensat an, das 99,7 Gew.-% Acrylsäure sowie < 1.000 ppm Diacrylsäure, ca. 300 ppm Propionsäure, ca. 300 ppm Essigsäure, < 10 ppm niedermolekulare Aldehyde und < 1 ppm Phenothia zin enthielt und dem unmittelbar 200 ppm Hydrochinonmonomethylether als Lagerstabilisator zugesetzt wurde.

Die Ausbeute an Acrylsäure, bezogen auf die eingesetzte Menge, lag bei ungefähr 90%. Das bei dieser Destillation in einer Menge von ungefähr 10%, bezogen auf die eingesetzte Gesamtmenge, anfallende Sumpfprodukt bestand im wesentlichen aus Di- und Olygomeren der Acrylsäure, Prozeß stabilisator, Antifouling-Mittel, den Additionsprodukten von AGHC und Aldehyden/Maleinsäureanhydrid, sowie einer geringen Menge an Acrylsäure.

Claims

1. Verfahren zur destillativen Abtrennung von Rein-(Meth)acrylsäure aus Gemischen, die (Meth)acrylsäure sowie Di- und Oligomere der (Meth)acrylsäure enthalten und im wesentlichen frei sind von Aldehyden und niedriger als (Meth)acrylsäure siedenden Komponenten unter Verwendung einer Destillationsvorrichtung, die
einen Dünnschichtverdampfer,
einen Kondensator und
eine eine Prallvorrichtung aufweisende Verbindung zwischen Dünn schichtverdampfer und Kondensator aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gemisch ein bei der destillati ven Herstellung von Rein-(Meth)acrylsäure erhaltenes Sumpfprodukt mit Rest-(Meth)acrylsäure ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Anteil der Rest- (Meth)acrylsäure im Gemisch bis zu 99 Gew.-% beträgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ge misch als Polymerisationsinhibitor Phenothiazin, Hydrochinon, Hydrochi nonmonomethylether, p-Nitrosophenol, p-Methoxyphenol oder Gemische aus zwei oder mehr davon enthält.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Druck im Dünnschichtverdampfer 1 × 10³ bis 3 × 10⁴ Pa beträgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Tem peratur am Kopf des Dünnschichtverdampfers während der Destillation 40 bis 140°C beträgt.

7. Verfahren zur destillativen Gewinnung von Rein-(Meth)acrylsäure, umfassend die folgenden Stufen (a) und (b):

(a) Abtrennung über extraktive und destillative Trennverfahren von Rein-(Meth)acrylsäure aus Reaktionsgemischen, die bei der Her stellung von (Meth)acrylsäure erhalten werden, und
(b) Behandeln eines in Schritt (a) bei einem destillativen Trennver fahren erhaltenen Sumpfprodukts enthaltend Rest-(Meth)acrylsäure mit einem Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Abtrennung von Rein-(Meth)acrylsäure gemäß Schritt (a) in einer Destillationsvorrichtung, die eine Destilliereinrichtung, einen Kondensator und eine Verbindung zwischen Destilliereinrichtung und Kondensator aufweist und der das aufzutrennende flüssige Gemisch kontinuierlich zugeführt wird, durch geführt wird, wobei mindestens ein Teil der zum Siedeverdampfen des flüssigen Gemisches erforderlichen Energie der Destillationsvorrichtung dadurch zugeführt wird, daß man dem bei einem Druck P_x befindlichen flüssigen Inhalt der Destilliereinrichtung kontinuierlich einen Anteil entnimmt, diesen bei einem oberhalb von P_x gelegenen Druck P_y auf eine Temperatur T_y′ mit der Maßgabe erhitzt, daß T_y oberhalb der zum Druck P_x gehörigen Siedetemperatur T_x und unterhalb der zum Druck P_y gehörigen Siedetemperatur T_y des flüssigen Inhalts der Destilliereinrichtung liegt, und anschließend den, bezogen auf den Druck P_x überhitzten, entnommenen Anteil der Flüssigkeit der Destilliereinrichtung in die Destillationsvorrichtung zurückführt.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, wobei die in Schritt (a) und (b) erhaltenen Produktströme aus Rein-(Meth)acrylsäure vereinigt werden.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die als Produkt erhaltene Rein-(Meth)acrylsäure mit einem Lagerstabilisator versetzt wird.