DE2842092C2 - - Google Patents

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DE2842092C2
DE2842092C2 DE19782842092 DE2842092A DE2842092C2 DE 2842092 C2 DE2842092 C2 DE 2842092C2 DE 19782842092 DE19782842092 DE 19782842092 DE 2842092 A DE2842092 A DE 2842092A DE 2842092 C2 DE2842092 C2 DE 2842092C2
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methacrylic acid
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Tetsuya Ohrui
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Masami Saijo Ehime Jp Ayano
Masaaki Iwasa
Tsunejiro Niihama Ehime Jp Kawaguchi
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Sumitomo Chemical Co Ltd
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    • C07C45/783Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by gas-liquid treatment, e.g. by gas-liquid absorption
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Methacrolein und/oder Methacrylsäure aus ihren wäßrigen Lö­ sungen, insbesondere ein wirksames Verfahren zum Abtrennen und Gewinnen von Methacrylsäure und Methacrolein bei der Herstellung von Methacrylsäure, bei der Methacrolein und/oder eine Verbindung, die unter den Reaktionsbedingungen Methacrolein ergibt, und molekularer Sauerstoff einer Gas­ phasenoxidation in Gegenwart eines Katalysators unterwor­ fen werden.The invention relates to a method for separating Methacrolein and / or methacrylic acid from their aqueous solution solutions, in particular an effective method of separation and recovering methacrylic acid and methacrolein from the Production of methacrylic acid, in the methacrolein and / or a compound that is under the reaction conditions Methacrolein gives, and molecular oxygen a gas phase oxidation in the presence of a catalyst be opened.

Beispiele für Verbindungen, die unter den Reaktionsbedin­ gungen Methacrolein bilden (im folgenden: "Vorstufen [von Methacrolein]") sind Isobuten und tert.-Butanol.Examples of compounds under the reaction conditions form methacrolein (hereinafter: "Precursors [of Methacrolein] ") are isobutene and tert-butanol.

Bei der Oxidation von Methacrolein oder seiner Vorstufe in der Gasphase zusammen mit Wasserdampf und molekularem Sauer­ stoff (gewöhnlich Luft) in Gegenwart eines Oxidationskata­ lysators erhält man ein gasförmiges Reaktionsgemisch, das neben Methacrylsäure Essigsäure, Kohlenmonoxid, Kohlendi­ oxid, nicht umgesetztes Methacrolein oder seine Vorstufe, Sauerstoff, Stickstoff und dergl. enthält. Es ist daher erforderlich, nicht nur Methacrylsäure, sondern auch Meth­ acrolein aus dem Reaktionsgemisch auf wirksame Weise abzu­ trennen.In the oxidation of methacrolein or its precursor in the gas phase together with water vapor and molecular acid substance (usually air) in the presence of an oxidation catalyst lysator gives a gaseous reaction mixture that in addition to methacrylic acid, acetic acid, carbon monoxide, carbon di oxide, unreacted methacrolein or its precursor,  Contains oxygen, nitrogen and the like. It is therefore required, not only methacrylic acid, but also meth to remove acrolein from the reaction mixture in an effective manner separate.

Es sind verschiedene handelsübliche Katalysatoren für die Oxidation von Methacrolein oder seiner Vorstufe zu Meth­ acrylsäure bekannt, die jedoch im technischen Betrieb nicht voll zufriedenstellen.There are various commercially available catalysts for the Oxidation of methacrolein or its precursor to meth acrylic acid known, but not in technical operation fully satisfied.

Die meisten derzeit bekannten Katalysatoren ermöglichen unter Reaktionsbedingungen, bei denen der Methacrolein­ umsatz niedrig ist, eine hohe Selektivität für Methacryl­ säure, während sie unter Reaktionsbedingungen, bei denen der Umsatz hoch ist, eine beträchtlich erniedrigte Selektivität ergeben. Im Falle eines relativ niedrigen Methacroleinum­ satzes ist daher die Entwicklung wirksamer Verfahren zur Ab­ trennung von nicht umgesetztem Methacrolein aus der wäßri­ gen Methacrylsäurelösung und zur Rückführung des Methacroleins in den Oxidationsreaktor ein wichtiger Faktor, der die Wirtschaftlichkeit der Herstellung von Methacrylsäure durch Gasphasenoxidation von Methacrolein oder seiner Vorstufe bestimmt.Enable most currently known catalysts under reaction conditions where the methacrolein low sales, high selectivity for methacrylic acid while operating under reaction conditions where the Sales is high, a significantly reduced selectivity surrender. In the case of a relatively low methacroleinum sentence is therefore the development of effective procedures for Ab separation of unreacted methacrolein from the aq gene methacrylic acid solution and for recycling methacrolein in the oxidation reactor an important factor that the Economy of the production of methacrylic acid Gas phase oxidation of methacrolein or its precursor certainly.

In der JP-OS 1 11 017/1975 ist z. B. ein Verfahren zum Ab- trennen von Methacrolein aus dem gasförmigen Reaktionsge­ misch beschrieben, das im wesentlichen darin besteht, daß man das methacroleinhaltige Gasgemisch in 50 bis 500 Mol Wasser, bezogen auf 1 Mol Methacrolein, absorbiert und die erhaltene wäßrige Lösung, die das abgetrennte Methacrolein enthält, dann destilliert oder strippt, um das Methacrolein zu gewinnen. Um das Methacrolein nach diesem Verfahren aus dem gasförmigen Reaktionsgemisch abzutrennen, muß die Ab­ sorption des Methacroleins unter hohem Druck oder bei nie­ driger Temperatur oder mit einer großen Wassermenge oder in einem Absorptionsturm mit außerordentlich großer Boden­ anzahl durchgeführt werden. Da Methacrolein in Wasser nur sehr wenig löslich ist (6,1 Gewichtsprozent bei 25°C), ist die Absorption von Methacrolein in Wasser äußerst schwie­ rig. Verwendet man eine große Wassermenge als Absorptions­ lösungsmittel für das Methacrolein, müssen nicht nur der Methacrolein-Absorptionsturm, sondern auch der Destilla­ tions- und Strippturm, die auf den Absorptionsturm folgen, vergrößert werden. Um die Absorption von Methacrolein bei hohem Druck durchzuführen, muß der Betriebsdruck sämtlicher Anlagen, einschließlich des Reaktors, die dem Methacrolein- Absorptionsturm vorgeschaltet sind, mit der Steigerung des Betriebsdruckes des Absorptionsturms ebenfalls erhöht wer­ den. Dies ist jedoch mit großen Schwierigkeiten hinsicht­ lich der Druckbeständigkeit und Sicherheit der Anlagen so­ wie der Wirtschaftlichkeit verbunden. Auch die Absorption von Methacrolein bei niedrigen Temperaturen oder mit Ab­ sorptionstürmen, die eine große Bodenanzahl aufweisen, ist wirtschaftlich nachteilig. Aus diesen Gründen ist die Ver­ wendung von Lösungsmitteln, in denen Methacrolein wenig löslich ist, z. B. Wasser, unvorteilhaft.In JP-OS 1 11 017/1975 z. B. a procedure for separating methacrolein from the gaseous reaction gene mixed described, which consists essentially in that the gas mixture containing methacrolein in 50 to 500 mol Water, based on 1 mole of methacrolein, absorbed and the obtained aqueous solution, which is the separated methacrolein contains, then distilled or stripped to the methacrolein to win. To get the methacrolein out by this procedure To separate the gaseous reaction mixture, the Ab sorption of methacrolein under high pressure or never temperature or with a large amount of water or in an absorption tower with an exceptionally large floor number can be carried out. Because methacrolein in water only  is very slightly soluble (6.1% by weight at 25 ° C) the absorption of methacrolein in water was extremely difficult rig. If you use a large amount of water as an absorption Solvents for methacrolein, not only have to Methacrolein absorption tower, but also the distilla tion and stripping tower that follow the absorption tower, be enlarged. To contribute to the absorption of methacrolein high pressure, the operating pressure of all Plants, including the reactor, which the methacrolein Absorption tower are upstream, with the increase in Operating pressure of the absorption tower also increased who the. However, this is very difficult Lich the pressure resistance and safety of the systems as linked to economy. Absorption too of methacrolein at low temperatures or with Ab sorption towers that have a large number of soils economically disadvantageous. For these reasons, the Ver use of solvents in which methacrolein little is soluble, e.g. B. water, disadvantageous.

Angesichts der geringen Löslichkeit von Methacrolein in Was­ ser wird in der JP-OS 92 007/1974 die Verwendung von Alko­ holen anstelle von Wasser als Lösungsmittel für die Meth­ acroleinabsorption vorgeschlagen. Alkohole eignen sich zwar für diesen Zweck; bei der Rückführung des Methacroleins in das Oxidationssystem werden diese organischen Lösungsmit­ tel, wenn auch nur in Spuren, zusammen mit dem abgetrennten Methacrolein in das Oxidationssystem eingeführt, wo sie verschiedene Schwierigkeiten, z. B. eine Vergiftung des Ka­ talysators oder Oxidationshemmung, sowie unerwünschte Re­ aktionen, z. B. Explosionen durch Verunreinigung des Dampfes mit dem organischen Lösungsmittel, verursachen. Es ist da­ her nicht immer von Vorteil, organische Lösungsmittel als Lösungsmittel für die Methacroleinabsorption zu verwenden, selbst wenn sie Methacrolein sehr gut absorbieren. Given the low solubility of methacrolein in what Ser is in JP-OS 92 007/1974 the use of Alko get instead of water as a solvent for the meth acrolein absorption suggested. Alcohols are suitable for this purpose; on the return of methacrolein in the oxidation system these organic solutions are tel, if only in traces, together with the separated one Methacrolein is introduced into the oxidation system where it various difficulties, e.g. B. poisoning of Ka talysators or oxidation inhibition, as well as unwanted Re actions, e.g. B. Explosions caused by contamination of the steam with the organic solvent. It is there not always advantageous, organic solvents Use solvents for methacrolein absorption even if they absorb methacrolein very well.  

Bei der Suche nach Lösungsmitteln für die Absorption von Methacrolein, die Methacrolein sehr gut absorbieren und selbst bei der Rückführung in das Oxidationssystem zusammen mit dem abgetrennten Methacrolein keine Schwierigkeiten, z. B. keine Katalysatorvergiftung, verursachen, wurde nun gefunden, daß eine wäßrige Methacrylsäurelösung weit bessere Löslichkeit für Methacrolein besitzt als Wasser selbst; vgl. Fig. 1.When looking for solvents for the absorption of methacrolein, which absorb methacrolein very well and even when it is returned to the oxidation system together with the separated methacrolein, no difficulties, e.g. B. cause no catalyst poisoning, it has now been found that an aqueous methacrylic acid solution has far better solubility for methacrolein than water itself; see. Fig. 1.

Die US-PS 35 13 632 beschreibt ein Verfahren zur Trennung von Acrylsäure und Acrolein durch Waschen des Gasgemisches mit Wasser.The US-PS 35 13 632 describes a method for separation of acrylic acid and acrolein by washing the gas mixture with water.

Die die Acrylsäure enthaltende Waschlösung wird einer Strippbehandlung unterworfen, während das das Acrolein ent­ haltende Gas in einem zweiten Absorber mit Wasser gewaschen wird, wobei das Acrolein vollständig absorbiert wird.The washing solution containing the acrylic acid becomes one Subject to stripping while the acrolein ent holding gas washed with water in a second absorber with the acrolein being completely absorbed.

Auf die angebliche Anwendbarkeit des Verfahrens zur Trennung von Methacrolein von Methacrylsäure wird hingewiesen. Dieser Hinweis wird aber in keiner Weise durch Beschreibung eines Verfahrens oder durch Beispiele belegt und es ist nicht selbstverständlich, daß die Reaktionsbedingungen sich ohne weiteres auf die Trennung von Methacrolein und Methacryl­ säure übertragen lassen.On the alleged applicability of the separation procedure of methacrolein of methacrylic acid is pointed out. This Note is in no way by description of a Procedure or demonstrated by examples and it is not of course, that the reaction conditions without further on the separation of methacrolein and methacrylic let acid transfer.

Der DE-OS 14 43 695 liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfah­ ren zur Herstellung von Acrylsäure zu schaffen, bei dem die das Reaktionsgefäß verlassenden Gase schnell abgeschreckt werden, wodurch die unerwünschte Polymerisation des Acryl­ säuremonomeren vermindert wird (S. 2, Zeilen 1 bis 5). DE-OS 14 43 695 is based on the task, a procedure ren to create acrylic acid, in which the gases leaving the reaction vessel are quickly quenched be, causing the undesirable polymerization of the acrylic acid monomers is reduced (p. 2, lines 1 to 5).  

Das Verfahren besteht darin, daß das nach der Oxidation von Acrolein erhaltene gasförmige Reaktionsgemisch mit einer ge­ kühlten Flüssigkeit aus Acrylsäure oder einer wäßrigen Lö­ sung von Acrylsäure abgeschreckt wird. Das Abkühlen erfolgt durch direkte Berührung der Gase mit der vorgekühlten Flüs­ sigkeit.The process is that after the oxidation of Acrolein obtained gaseous reaction mixture with a ge cooled liquid from acrylic acid or an aqueous solution solution is quenched by acrylic acid. The cooling takes place by direct contact of the gases with the pre-cooled rivers liquidity.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Methacrolein vollständig von Methacrylsäure getrennt werden kann, wobei die Konzentration der Säure in wäßriger Lösung möglichst hoch gehalten wird.The object of the invention is to provide a method completely separated from methacrylic acid with methacrolein can be, the concentration of the acid in aqueous Solution is kept as high as possible.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Abtrennen von Methacrolein und/oder Methacrylsäure aus gasförmigen Reak­ tionsgemischen, die bei der katalytischen Gasphasenoxidation von Methacrolein entstehen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Gasgemisch aus dem Oxidationsreaktor, in dem die katalytische Gasphasenoxidation durchgeführt worden ist, in einen Kondensator einleitet, in dem man das Gasgemisch bei 100°C oder weniger in direkten Gegenstrom-Kontakt mit einem Teil einer kondensierten Flüssigkeit bringt, die am unteren Ende des Kondensators erhalten worden ist, wobei hauptsäch­ lich das in dem Gasgemisch enthaltene Wasser und die Methacrylsäure kondensieren. Wenn diese Kondensation in einer Stufe durchgeführt wird, beträgt die Betriebstempera­ tur 100°C oder weniger, vorzugsweise 30 bis 80°C. Wenn die Kondensation in zwei Stufen durchgeführt wird, beträgt die Betriebstemperatur in der ersten Stufe 100°C oder weniger, vorzugsweise 30 bis 80°C, und liegt in der zweiten Stufe 10 bis 50°C unterhalb des Temperaturbereichs des ersten Konden­ sators. Betriebstemperaturen oberhalb 100°C sind zu vermei­ den, da sie zu einer Polymerisation von Methacrolein und Methacrylsäure führen können.The invention relates to a method for separating Methacrolein and / or methacrylic acid from gaseous reak tion mixtures used in catalytic gas phase oxidation of methacrolein, which is characterized by that you have the gas mixture from the oxidation reactor in which the catalytic gas phase oxidation has been carried out in initiates a condenser in which the gas mixture 100 ° C or less in direct countercurrent contact with one Part of a condensed liquid that brings up the bottom End of the capacitor has been obtained, mainly Lich the water contained in the gas mixture and the Condense methacrylic acid. If this condensation in one stage, the operating temperature is ture 100 ° C or less, preferably 30 to 80 ° C. If the Condensation is carried out in two stages, the Operating temperature in the first stage 100 ° C or less, preferably 30 to 80 ° C, and is in the second stage 10 up to 50 ° C below the temperature range of the first condenser sators. Operating temperatures above 100 ° C should be avoided because they lead to a polymerization of methacrolein and Methacrylic acid can lead.

Die Art und Weise, in der das Gasgemisch in direktem Gegen­ stromkontakt mit der kondensierten Flüssigkeit gebracht wird, unterliegt keiner bestimmten Beschränkung und es kön­ nen beliebige herkömmliche Apparaturen, z. B. Füllkörper-, Siebboden-, Glockenboden- oder Sprühtürme, verwendet werden.The way in which the gas mixture is in direct counter brought into electrical contact with the condensed liquid is not subject to any particular limitation and it can  NEN any conventional equipment, e.g. B. packing, Sieve tray, bubble tray or spray towers can be used.

Das erhaltene methacroleinhaltige Gas vom oberen Ende des Kondensators wird dann am Unterende eines Methacrolein-Ab­ sorptionsturms eingeleitet, der bei einer Temperatur von 30°C oder weniger, vorzugsweise 0 bis 15°C betrieben wird. In dem Turm wird das Gas in direkten Gegenstromkontakt mit einer wäßrigen Lösung gebracht, die 5 Gewichtsprozent oder mehr, vorzugsweise 10 Gewichtsprozent oder mehr, Methacryl­ säure enthält und am oberen Ende des Turms eingespeist wird, wobei das in dem Gas enthaltene Methacrolein in der Lösung absorbiert wird. Am oberen Ende erhält man daher ein fast methacroleinfreies Gas, während am unteren Ende eine wäßrige Methacrylsäurelösung anfällt, die absorbiertes Methacrolein enthält. Betriebstemperaturen des Methacrolein-Absorptions­ turms von über 30°C sind zu vermeiden, da sie die Methacro­ leinabsorption beeinträchtigen. Außerdem sind Methacrylsäu­ rekonzentrationen von weniger als 5 Gewichtsprozent nachtei­ lig, da dann die Löslichkeit des Methacroleins abnimmt und somit die Absorptionsleistung beeinträchtigt wird.The methacrolein-containing gas obtained from the top of the The condenser is then at the bottom of a methacrolein Ab sorption tower initiated at a temperature of 30 ° C or less, preferably 0 to 15 ° C is operated. In the tower, the gas is in direct countercurrent contact with brought an aqueous solution, the 5 weight percent or more, preferably 10 weight percent or more, methacrylic contains acid and is fed in at the top of the tower, the methacrolein contained in the gas in the solution is absorbed. At the top end you get an almost methacrolein free gas, while at the bottom an aqueous one Methacrylic acid solution is obtained, the absorbed methacrolein contains. Operating temperatures of the methacrolein absorption Avoid towers above 30 ° C as they are the methacro impair linen absorption. In addition, methacrylic acid Concentrations of less than 5 percent by weight lig, since then the solubility of methacrolein decreases and thus the absorption performance is impaired.

Die Art des Methacrolein-Absorptionsturmes unterliegt keiner bestimmten Beschränkung und es können beliebige herkömmliche Türme verwendet werden, z. B. Füllkörper-, Siebboden-, Gloc­ kenboden- oder Sprühtürme.The type of methacrolein absorption tower is not subject to any certain limitation and it can be any conventional Towers are used, e.g. B. packing, sieve bottom, gloc kenboden- or spray towers.

Die wäßrige Methacrylsäurelösung wird für die Methacrolein­ absorption in einer Menge verwendet, daß das Molverhältnis der Lösung zu dem in den Absorptionsturm eintretenden 8 oder weniger, vorzugsweise 1 bis 5, beträgt. The aqueous methacrylic acid solution is used for the methacrolein absorption used in an amount that the molar ratio the solution to the 8 or 8 entering the absorption tower less, preferably 1 to 5.  

Die absorbiertes Methacrolein enthaltende wäßrige Methacryl­ säurelösung wird vom unteren Ende des Absorptionsturms ab­ gezogen und am oberen Ende eines Methacrolein-Strippturms eingeleitet, der bei 30 bis 100°C, vorzugsweise 50 bis 80°C, betrieben wird. Gleichzeitig wird auch die in dem Kondensator erhaltene kondensier­ te Flüssigkeit im mittleren Teil oder am oberen Ende des Strippturms eingeleitet. Ein Inertgas - z. B. Stickstoff, Luft, Kohlendioxid, Abgas, das bei der Oxidation von Meth­ acrolein oder seiner Vorstufe entsteht, Abgas, das bei der Verbrennung des erstgenannten Abgases entsteht, oder ein Gemisch dieser Inertgase - wird am unteren Ende des Turms eingeleitet, wobei die Gasmenge so eingestellt wird, daß das Molverhältnis der insgesamt in den Turm eingeleiteten Flüssigkeit zu dem Gas 3 bis 30, vorzugsweise 5 bis 20, be­ trägt. Das in der wäßrigen Lösung und der kondensierten Flüssigkeit enthaltene Methacrolein wird hierbei daraus ab­ getrennt und am oberen Ende des Turms in Form eines Gasge­ misches abgezogen, während die von Methacrolein praktisch befreite wäßrige Methacrylsäurelösung am unteren Ende abge­ leitet wird.Aqueous methacrylic containing the absorbed methacrolein Acid solution is released from the lower end of the absorption tower drawn and at the top of a methacrolein stripping tower initiated at 30 to 100 ° C, preferably 50 to 80 ° C, is operated. At the same time, the condenser obtained in the condenser is also condensed liquid in the middle or at the top of the stripping tower. An inert gas - e.g. B. nitrogen, Air, carbon dioxide, exhaust gas that is produced during the oxidation of meth acrolein or its precursor arises, exhaust gas that at the combustion of the first-mentioned exhaust gas occurs, or a mixture of these inert gases - is at the bottom of the tower initiated, the amount of gas is adjusted so that the molar ratio of the total discharged into the tower Liquid to the gas 3 to 30, preferably 5 to 20, be wearing. That in the aqueous solution and the condensed Liquid methacrolein is removed from it separated and at the top of the tower in the form of a gasge mix subtracted while that of methacrolein is practical freed aqueous methacrylic acid solution abge at the lower end is leading.

Bei einer Betriebstemperatur des Methacrolein-Strippturms unter 30°C ist der Methacrolein-Dampfdruck niedrig, so daß der Strippeffekt beeinträchtigt wird. Bei Temperaturen über 100°C kann es zu einer Polymeri­ sation von Methacrolein und Methacrylsäure kommen.At an operating temperature of the methacrolein stripping tower below 30 ° C is the methacrolein vapor pressure low, so that the stripping effect is impaired. At Temperatures above 100 ° C can lead to polymerisation sation of methacrolein and methacrylic acid.

Die Art des Strippturms unterliegt keiner bestimmten Be­ schränkung und es können beliebige herkömmliche Türme ver­ wendet werden, die einen Gas-Flüssigkeits-Kontakt ermögli­ chen, z. B. Füllkörper-, Siebboden-, Glockenboden- oder Sprühtürme.The type of stripping tower is not subject to any particular loading restriction and any conventional towers can be used be used, the gas-liquid contact possible chen, e.g. B. packing, sieve tray, bubble tray or Spray towers.

Die Betriebstemperatur des Absorptionsturms und des Stripp­ turms können auf verschiedene Weise eingestellt werden, je nach der Art des Turms. Beispielsweise kann man den Turm mit einem Mantel versehen, oder ein Heizmedium durch den Mantel oder eine Wendel zuführen.The operating temperature of the absorption tower and stripp towers can be set in different ways depending on the type of tower. For example, you can see the tower  provided with a jacket, or a heating medium through the Feed the jacket or a spiral.

Die wäßrige Lösung, die 5 Gewichtsprozent oder mehr Meth­ acrylsäure enthält und als Absorptionslösungsmittel für Methacrolein am oberen Ende des Methacrolein-Absorptions­ turms zugeführt wird, kann eine wäßrige Methacrylsäurelösung sein, die unabhängig vom erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurde, oder ein Teil der Bodenflüssigkeit des Methacrolein- Strippturms sein. Im letztgenannten Fall wird die Boden­ flüssigkeit abgekühlt und in den Absorptionsturm rückge­ führt.The aqueous solution containing 5 weight percent or more meth contains acrylic acid and as an absorption solvent for Methacrolein at the top of the methacrolein absorption towers is fed, an aqueous methacrylic acid solution be obtained independently of the method according to the invention or part of the bottom liquid of the methacrolein Stripping tower. In the latter case, the floor liquid cooled and returned to the absorption tower leads.

Das methacroleinhaltige Inertgasgemisch vom oberen Ende des Strippturms kann zur Herstellung von Methacrolein oder für andere Zwecke verwendet werden oder zusammen mit einem Inertgas zu dem Reaktor für die katalytische Gasphasenoxida­ tion von Methacrolein oder seiner Vorstufe rückgeführt wer­ den.The methacrolein-containing inert gas mixture from the upper end of the Stripping towers can be used to make methacrolein or for used for other purposes or together with a Inert gas to the reactor for the catalytic gas phase oxides tion of methacrolein or its precursor the.

In der Zeichnung ist die Erfindung näher erläutert: Fig. 2 ist ein Fließbild einer Ausführungsform der Trennung von Methacrolein und Methacrylsäure, bei der die Kondensa­ tion des Gasgemisches aus dem Reaktor in zwei Stufen durchge­ führt.In the drawing, the invention is explained in more detail: Fig. 2 is a flow diagram of an embodiment of the separation of methacrolein and methacrylic acid, in which the condensation of the gas mixture from the reactor is carried out in two stages.

Das Gasgemisch aus dem Reaktor 3 für die katalytische Gas­ phasenoxidation von Methacrolein und/oder seiner Vorstufe wird über die Leitung 4 dem unteren Ende eines ersten Konden­ sators 5 zugeführt. Hierauf bringt man das Gas in direkten Gegenstromkontakt mit einer methacrylsäurehaltigen Flüssigkeit, die über die Leitung 6, den Kühler 8 und die Leitung 9 im Kreislauf geführt wird, wobei die in dem Gasgemisch enthal­ tene Methacrylsäure und der Wasserdampf kondensieren. Die methacrylsäurehaltige Flüssigkeit wird vom unteren Ende des ersten Kondensators 5 über die Leitung 7, den Wärmeaus­ tauscher 24 und die Heizvorrichtung 25 dem mittleren Teil des Methacrolein-Strippturms 31 zugeführt. Das Kopfgas des ersten Kondensators 5 wird über die Leitung 10 dem unteren Ende des zweiten Kondensators 11 zugeführt, der bei niedri­ gerer Temperatur als der erste Kondensator 5 betrieben wird. Das Gas wird dann in direkten Gegenstromkontakt mit einer methacrylsäurehaltigen Flüssigkeit gebracht, die durch die Leitung 12, den Kühler 14 und die Leitung 15 im Kreislauf geführt wird, wobei große Teile der in dem Kopf­ gas aus dem ersten Kondensator verbliebenen Methacrylsäure bzw. Wasserdampf kondensiert werden. Die methacrylsäurehal­ tige Flüssigkeit vom unteren Ende des zweiten Kondensa­ tors 11 wird dann über die Leitung 13 und den Wärmeaustau­ scher 23 dem mittleren Teil des Strippturms 31 zugeführt. Die Leitung 7 zum Abziehen der ersten kondensierten Flüs­ sigkeit und die Leitung 13 zum Abziehen der zweiten konden­ sierten Flüssigkeit können (wie in Fig. 2 gezeigt) getrennt mit dem Strippturm 31 verbunden sein oder zusammengeführt und mit dem Strippturm 31 verbunden werden.The gas mixture from the reactor 3 for the catalytic gas phase oxidation of methacrolein and / or its precursor is fed via line 4 to the lower end of a first capacitor 5 . Then the gas is brought into direct countercurrent contact with a liquid containing methacrylic acid, which is circulated via line 6 , cooler 8 and line 9, the methacrylic acid contained in the gas mixture and the water vapor condensing. The methacrylic acid-containing liquid is fed from the lower end of the first condenser 5 via the line 7 , the heat exchanger 24 and the heating device 25 to the middle part of the methacrolein stripping tower 31 . The top gas of the first capacitor 5 is fed via line 10 to the lower end of the second capacitor 11 , which is operated at a lower temperature than the first capacitor 5 . The gas is then brought into direct countercurrent contact with a liquid containing methacrylic acid, which is circulated through line 12 , cooler 14 and line 15 , with large portions of the methacrylic acid or water vapor remaining in the head gas from the first condenser being condensed . The methacrylic acid-containing liquid from the lower end of the second capacitor 11 is then fed via the line 13 and the heat exchanger 23 to the middle part of the stripping tower 31 . The line 7 for withdrawing the first condensed liquid and the line 13 for withdrawing the second condensed liquid can (as shown in FIG. 2) be connected separately to the stripping tower 31 or brought together and connected to the stripping tower 31 .

Das Kopfgas aus dem zweiten Kondensator 11, aus dem große Anteile Methacrylsäure und Wasserdampf im ersten Kondensa­ tor 5 und zweiten Kondensator 11 entfernt worden sind, wird dann über die Leitung 16 dem unteren Ende des Methacrolein- Absorptionsturms 17 zugeführt. Am oberen Ende des Absorp­ tionsturms 17 wird über die Leitung 26 eine wäßrige Methacrylsäurelösung als Lösungsmittel für die Methacrolein- absorption eingeleitet. Die Lösung wird in Gegenstrom­ kontakt mit dem aufsteigenden methacroleinhaltigen Gas ge­ bracht, so daß sie Methacrolein absorbiert. Das methacrolein­ freie Kopfgas aus dem Absorptionsturm 17 wird über die Lei­ tung 20 abgezogen und über eine Abgas-Behandlungszone in die Atmosphäre abgeblasen. Die wäßrige Methacrylsäurelösung, die absorbiertes Methacrolein enthält, wird über die Leitung 19 abgezogen und dem oberen Ende des Strippturms 31 über den Wärmeaustauscher 21 und die Heizvorrichtung 22 zugeführt. The overhead gas from the second condenser 11 , from which large proportions of methacrylic acid and water vapor in the first condenser 5 and the second condenser 11 have been removed, is then fed via line 16 to the lower end of the methacrolein absorption tower 17 . At the upper end of the absorption tower 17 , an aqueous methacrylic acid solution as a solvent for methacrolein absorption is introduced via line 26 . The solution is brought into countercurrent contact with the rising gas containing methacrolein so that it absorbs methacrolein. The methacrolein-free overhead gas from the absorption tower 17 is drawn off via the line 20 and blown off into the atmosphere via an exhaust gas treatment zone. The aqueous methacrylic acid solution containing absorbed methacrolein is drawn off via line 19 and fed to the upper end of stripping tower 31 via heat exchanger 21 and heating device 22 .

Vorzugsweise betreibt man den Absorptionsturm 17 bei mög­ lichst niedriger Temperatur, (nämlich bei 30°C oder weniger, vor­ zugsweise 0 bis 15°C), um die Menge des absorbierten Meth­ acroleins zu erhöhen. Zu diesem Zweck muß die Temperatur ge­ regelt werden, indem man den Turm mit einem Mantel und/oder einer Kühlschlange im Inneren versieht und ein Kühlmedium zirkulieren läßt. Die durch die Leitung 26 zugeführte wäß­ rige Methacrylsäurelösung kann ein Teil der zirkulierenden Bodenflüssigkeit aus dem Strippturm 31 oder aber eine wäßri­ ge Methacrylsäurelösung sein, die unabhängig vom erfindungs­ gemäßen Verfahren erhalten wurde.Preferably, the absorption tower 17 is operated at the lowest possible temperature (namely at 30 ° C. or less, preferably before 0 to 15 ° C.) in order to increase the amount of methacrylic acid absorbed. For this purpose, the temperature must be controlled by providing the tower with a jacket and / or a cooling coil inside and allowing a cooling medium to circulate. The supplied through the line 26 aqueous methacrylic acid solution can be part of the circulating soil liquid from the stripping tower 31 or else an aqueous methacrylic acid solution which was obtained independently of the process according to the invention.

In den Strippturm 31 wird über die Leitung 32 ein Inertgas eingeleitet, z. B. Luft, Stickstoff, Kohlendioxid, Abgas, das bei der Oxidation von Methacrolein und/oder seiner Vorstufe erhalten wurde, oder Abgas, das bei der Verbren­ nung des erstgenannten Abgases entsteht. Methacrolein wird daher aus den durch die Leitungen 19, 13 und 7 zugeführten Flüssigkeiten abgestreift, während am oberen Ende ein methacroleinhaltiges Gasgemisch über die Leitung 27 abgezo­ gen wird.In the stripping tower 31 , an inert gas is introduced via line 32 , e.g. As air, nitrogen, carbon dioxide, exhaust gas, which was obtained in the oxidation of methacrolein and / or its precursor, or exhaust gas, which arises in the combustion of the former exhaust gas. Methacrolein is therefore stripped from the liquids supplied through lines 19 , 13 and 7 , while a methacrolein-containing gas mixture is drawn off via line 27 at the upper end.

Dieses Gasgemisch kann zur Herstellung von Methacrolein oder für andere Zwecke verwendet oder über die Heizvorrich­ tung 28 und die Gaszuführleitung 1 in den Reaktor 3 rückge­ führt werden. Die Bodenflüssigkeit aus dem Strippturm 31 wird durch die Leitung 29 geleitet, in den Wärmeaustau­ schern 23 und 24 gekühlt und über die Leitung 30 als prak­ tisch methacroleinfreie wäßrige Methacrylsäurelösung abge­ zogen. Die Lösung wird einer Reinigungsstufe für Methacryl­ säure oder anderen Stufen zugeführt. Ein Teil der Boden­ flüssigkeit aus dem Strippturm 31 kann dem Absorptionsturm 17 als Lösungsmittel für die Methacroleinabsorption über den Wärmeaustauscher 21, die Leitung 26 und den Kühler 18 zugeführt werden. This gas mixture can be used for the production of methacrolein or for other purposes or via the Heizvorrich device 28 and the gas supply line 1 in the reactor 3 leads back. The soil liquid from the stripping tower 31 is passed through line 29 , sheared in the heat exchangers 23 and 24, and drawn off via line 30 as a practically methacrolein-free aqueous methacrylic acid solution. The solution is fed to a cleaning stage for methacrylic acid or other stages. Part of the bottom liquid from the stripping tower 31 can be supplied to the absorption tower 17 as a solvent for the methacrolein absorption via the heat exchanger 21 , the line 26 and the cooler 18 .

In dem Methacrolein-Strippturm 31 sinkt die Betriebstempera­ tur, da ein großer Teil des Methacroleins und etwas Wasser verdampfen. Um die Betriebstemperatur daher innerhalb des erforderlichen Bereiches zu halten, muß der Turm mit einem Mantel oder einer Heizspirale versehen werden, durch die ein Heizmedium zirkuliert. Die Anordnung der Wärmeaustauscher 21, 23 und 24, der Heizvorrichtungen 22 und 25 und des Kühlers 18 in dem Mantelsystem oder dem Heizschlangensystem des Absorp­ tionsturms und des Strippturms muß nicht unbedingt dem Fließ­ bild von Fig. 2 entsprechen, wenn die Betriebstemperaturen des Absorptionsturms und des Strippturms innerhalb der er­ forderlichen Bereiche gehalten werden. Diese Vorrichtungen können gegebenenfalls weggelassen oder zusätzlich verwendet werden.In the methacrolein stripping tower 31 , the operating temperature drops because a large part of the methacrolein and some water evaporate. In order to keep the operating temperature within the required range, the tower must be provided with a jacket or a heating spiral through which a heating medium circulates. The arrangement of the heat exchangers 21 , 23 and 24 , the heaters 22 and 25 and the cooler 18 in the jacket system or the heating coil system of the absorption tower and the stripping tower need not necessarily correspond to the flow picture of FIG. 2 when the operating temperatures of the absorption tower and Stripping tower to be kept within the required areas. These devices can optionally be omitted or used in addition.

Falls die Kondensation des Gasgemisches nicht wie in Fig. 2 bei zwei Temperaturniveaus, sondern nur einem Temperatur­ niveau durchgeführt wird, erfolgt dies unter Weglassung des zweiten Kondensators 11, der Leitungen 12, 13, 15 und 16, des Kühlers 14 und des Wärmeaustauschers 23, indem man den ersten Kondensator 5 direkt über die Kopfgasleitung 10 mit dem Absorptionsturm 17 verbindet.If the condensation of the gas mixture is not carried out as in FIG. 2 at two temperature levels, but only at one temperature level, this is done with the omission of the second condenser 11 , the lines 12 , 13 , 15 and 16 , the cooler 14 and the heat exchanger 23 , by connecting the first condenser 5 directly to the absorption tower 17 via the overhead gas line 10 .

Die Betriebstemperatur des Kondensators wird vorzugsweise so gewählt, daß gewöhnliches Kühlwasser als Kühlmedium in den Kühlern 8 und 14, die an den Kondensator angeschlossen sind, verwendet werden kann. Ferner ist aus wirtschaftlichen Grün­ den eine möglichst niedrige Betriebstemperatur bevorzugt, da auf diese Weise die Polymerisation von Methacrylsäure in der kondensierten Flüssigkeit verhindert werden kann, die Wasserdampfmenge, die in dem Kopfgas aus dem zweiten (oder ersten) Kondensator, welches dem Methacrolein-Absorptions­ turm 17 über die Leitung 16 (oder 10) zugeführt wird, ent­ halten ist, abnimmt und somit die Kühlleistung des Ab­ sorptionsturms 17 und des Kühlers 18 verringert werden kön­ nen. Zu niedrige Betriebstemperaturen sind jedoch nachteilig, da bei einer zu geringen durchschnittlichen Temperatur­ differenz zwischen der Betriebstemperatur und dem Kühl­ medium eine außerordentlich große Wärmeübertragungsfläche in den Kühlern 8 und 14 erforderlich ist. Bei alleiniger Verwendung des ersten Kondensators ist daher eine Betriebs­ temperatur von 30 bis 80°C bevorzugt. Bei Verwendung von zwei Kondensatoren beträgt die Betriebstemperatur des ersten Kondensators vorzugsweise 30 bis 80°C, während die des zweiten Kondensators 10 bis 50°C unterhalb des Tempe­ raturbereichs des ersten Kondensators liegt. Die Wahl eines Einkondensatorsystems, Zweikondensatorsystems oder Mehrkondensatorsystems richtet sich daher nach folgenden Faktoren:
Erforderliche Wärmeübertragungsfläche der Kühler 8 und 14, die mit den jeweiligen Kondensatoren verbunden sind, und Kühlleistung des Absorptionsturms und des Kühlers 28. Die jeweiligen Vorteile der beiden Systeme lassen sich somit nicht von vornherein angeben.
The operating temperature of the condenser is preferably selected so that ordinary cooling water can be used as the cooling medium in the coolers 8 and 14 which are connected to the condenser. Furthermore, the lowest possible operating temperature is preferred for economic reasons, since in this way the polymerization of methacrylic acid in the condensed liquid can be prevented, the amount of water vapor in the top gas from the second (or first) condenser, which is the methacrolein absorption tower 17 is supplied via line 16 (or 10 ), is ent, decreases and thus the cooling capacity of the absorption tower 17 and the cooler 18 can be reduced. Too low operating temperatures are disadvantageous, however, because if the average temperature difference between the operating temperature and the cooling medium is too low, an extraordinarily large heat transfer surface in the coolers 8 and 14 is required. When using the first capacitor alone, an operating temperature of 30 to 80 ° C is preferred. When using two capacitors, the operating temperature of the first capacitor is preferably 30 to 80 ° C, while that of the second capacitor is 10 to 50 ° C below the temperature range of the first capacitor. The choice of a single-capacitor system, two-capacitor system or multi-capacitor system is therefore based on the following factors:
Required heat transfer area of the coolers 8 and 14 connected to the respective condensers and cooling capacity of the absorption tower and the cooler 28 . The respective advantages of the two systems cannot therefore be stated from the outset.

Der Betriebsdruck der Kondensatoren 5 und 11, des Meth­ acrolein-Absorptionsturms 17 und des Methacrolein-Stripp­ turms 31 wird in Abhängigkeit von dem Betriebsdruck des Reaktors 3 für die katalytische Gasphasenoxidation von Methacrolein oder seiner Vorstufe gewählt. Vorzugsweise wählt man jedoch Betriebsdrücke, die erreicht werden können, ohne daß die Leitung 16 oder 27 zur Druckerhöhung mit einem Kompressor versehen werden muß; üblicherweise 101 bis 811 kPa, vorzugsweise 152 bis 507 kPa.The operating pressure of the condensers 5 and 11 , the meth acrolein absorption tower 17 and the methacrolein stripping tower 31 is selected depending on the operating pressure of the reactor 3 for the catalytic gas phase oxidation of methacrolein or its precursor. However, it is preferred to select operating pressures that can be achieved without having to provide a line 16 or 27 with a compressor to increase the pressure; usually 101 to 811 kPa, preferably 152 to 507 kPa.

Fig. 1 zeigt die Henry-Koeffizienten von Methacrolein in Wasser und wäßriger Methacrylsäurelösung. Figure 1 shows the Henry coefficients of methacrolein in water and aqueous methacrylic acid solution.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Trennung von Meth­ acrolein und Methacrylsäure nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. Fig. 2 shows an embodiment of the separation of meth acrolein and methacrylic acid according to the inventive method.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. In den Beispielen genannte Bezugszeichen beziehen sich auf Fig. 2.The examples illustrate the invention. Reference numerals used in the examples refer to FIG. 2.

Beispiel 1example 1

Ein 310°C heißes Gasgemisch, das 1,62 Volumenprozent Methacrolein, 1,57 Volumenprozent Methacrylsäure, 0,52 Vo­ lumenprozent Essigsäure, 42,75 Volumenprozent Dampf und 53,53 Volumenprozent nichtkondensierbare Gase, wie Sauer­ stoff, Stickstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, enthält, wird in einer Menge von 4528 Nl/Std. einem mit Raschig- Ringen gefüllten Porzellanturm als erstem Kondensator zu­ geführt. In dem ersten Kondensator werden 1698 g/Std. eines Kondensats erhalten, dessen Temperatur 45 bis 50°C be­ trägt. Die Konzentrationen an Methacrylsäure, Methacrolein und Essigsäure in der Flüssigkeit betragen 15,24 Ge­ wichtsprozent, 0,18 Gewichtsprozent bzw. 3,37 Gewichtspro­ zent.A 310 ° C hot gas mixture, the 1.62 percent by volume Methacrolein, 1.57 volume percent methacrylic acid, 0.52 vol lumen percent acetic acid, 42.75 volume percent steam and 53.53 percent by volume of non-condensable gases such as Sauer contains substance, nitrogen, carbon monoxide and carbon dioxide, is in an amount of 4528 Nl / h. one with Raschig Rings filled porcelain tower as the first condenser guided. In the first capacitor 1698 g / h. one Obtained condensate whose temperature be 45 to 50 ° C wearing. The concentrations of methacrylic acid, methacrolein and acetic acid in the liquid are 15.24 Ge percent by weight, 0.18 percent by weight or 3.37 percent by weight cent.

Das am oberen Ende des ersten Kondensators 5 abgezogene Gas enthält 2,65 Volumenprozent Methacrolein, 0,13 Volumenpro­ zent Methacrylsäure und 8,08 Volumenprozent Dampf und wird in einer Menge von 2723 Nl/Std. (Gesamtvolumen) einem mit Raschig-Ringen gefüllten Porzellanturm als zweitem Kondensator 11 zugeführt. In dem zweiten Kondensator werden 94,66 g/Std. eines Kondensats erhalten, dessen Temperatur 32 bis 35°C beträgt. Die Konzentrationen von Methacrylsäure, Methacrolein und Essigsäure in der Flüssigkeit betragen 10,19 Gewichtsprozent, 0,74 Gewichtsprozent bzw. 4,567 Ge­ wichtsprozent. Das am oberen Ende des zweiten Kondensators 11 abgezogene Gas enthält 2,75 Volumenprozent Methacrolein, 0,04 Volumenprozent Methacrylsäure und 4,62 Volumenpro­ zent Dampf und wird in einer Menge von 2619 Nl/Std. (Ge­ samtvolumen) dem unteren Ende eines mit Raschig-Ringen ge­ füllten Edelstahlturms als Methacrolein-Absorptionsturm 17 zugeführt. Als Lösungsmittel für die Methacroleinabsorp­ tion kühlt man einen Teil der Bodenflüssigkeit aus dem Methacrolein-Strippturm 31 (die 15,1 Gewichtsprozent Methacrylsäure, 3,46 Gewichtsprozent Essigsäure und 0,20 Ge­ wichtsprozent Methacrolein enthält) auf 8 bis 10°C ab und speist sie in einer Menge von 6378 g/Std. am oberen Ende des Absorptionsturms 17 ein.The gas drawn off at the upper end of the first condenser 5 contains 2.65 percent by volume methacrolein, 0.13 percent by volume methacrylic acid and 8.08 percent by volume steam and is used in an amount of 2723 Nl / h. (Total volume) fed to a porcelain tower filled with Raschig rings as a second capacitor 11 . 94.66 g / h. obtained a condensate whose temperature is 32 to 35 ° C. The concentrations of methacrylic acid, methacrolein and acetic acid in the liquid are 10.19 percent by weight, 0.74 percent by weight and 4.567 percent by weight. The gas drawn off at the upper end of the second condenser 11 contains 2.75 volume percent methacrolein, 0.04 volume percent methacrylic acid and 4.62 volume percent steam and is in an amount of 2619 Nl / h. (Ge total volume) fed to the lower end of a stainless steel tower filled with Raschig rings as a methacrolein absorption tower 17 . As a solvent for methacrolein absorption, part of the soil liquid from methacrolein stripping tower 31 (which contains 15.1 percent by weight methacrylic acid, 3.46 percent by weight acetic acid and 0.20 percent by weight methacrolein) is cooled to 8 to 10 ° C. and fed to it in an amount of 6378 g / h at the top of the absorption tower 17 .

Am unteren Ende des Absorptionsturms 17 werden 6689 g/Std. einer methacroleinhaltigen Flüssigkeit erhalten, die 3,55 Ge­ wichtsprozent Methacrolein, 14,46 Gewichtsprozent Methacryl­ säure und 3,40 Gewichtsprozent Essigsäure enthält. Am oberen Ende des Absorptionsturms 17 werden 2451 Nl/Std. eines Gases abgezogen, das 60 ppm Methacrolein enthält. Der Methacrolein-Absorptionsturm (Durchmesser 55 mm; Höhe des Füllkörperbereichs 6 m) ist mit einem Mantel versehen und wird bei 5 bis 15°C betrieben. Sowohl das erste als auch das zweite Kondensat werden im mittleren Teil des Methacrolein- Strippturms 31 eingeleitet, während die erhaltene, absorbier­ tes Methacrolein enthaltende Flüssigkeit dem oberen Ende zugeführt wird. Am unteren Ende des Strippturms 31 werden 692 Nl/Std. Stickstoff eingeleitet. Am oberen Ende des Strippturms werden 847 Nl/Std. eines Gases erhalten, das 8,48 Volumenprozent abgestreiftes Methacrolein und 10,0 Vo­ lumenprozent Dampf enthält. Dieses Gas wird auf 280°C er­ hitzt und in den Oxidationsreaktor 3 rückgeführt. Am unteren Ende des Methacrolein-Strippturms 31 erhält man 8183 g/Std. einer Bodenflüssigkeit, die 15,1 Gewichtsprozent Methacryl­ säure, 3,46 Gewichtsprozent Essigsäure und 0,20 Gewichtspro­ zent Methacrolein enthält. Ein Teil der Bodenflüssigkeit (6378 g/Std.) wird als Lösungsmittel für die Methacrolein­ absorption rückgeführt, während der Rest (1805 g/Std.) als Produkt abgezogen wird. Der Strippturm (Durchmesser 55 m, Höhe des Füllkörperbereichs 3 m) ist ein mit Raschig-Ringen gefüllter Edelstahlturm, der mit einem Mantel versehen ist und bei 60 bis 70°C betrieben wird. At the lower end of the absorption tower 17 , 6689 g / h. obtained a liquid containing methacrolein containing 3.55% by weight of methacrolein, 14.46% by weight of methacrylic acid and 3.40% by weight of acetic acid. At the upper end of the absorption tower 17 2451 Nl / h. withdrawn from a gas containing 60 ppm methacrolein. The methacrolein absorption tower (diameter 55 mm; height of the packing area 6 m) is provided with a jacket and is operated at 5 to 15 ° C. Both the first and the second condensate are introduced into the central part of the methacrolein stripping tower 31 , while the obtained liquid containing absorbed methacrolein is supplied to the upper end. At the lower end of stripping tower 31 , 692 Nl / h. Nitrogen introduced. At the upper end of the stripping tower 847 Nl / h. obtained a gas containing 8.48 volume percent stripped methacrolein and 10.0 volume percent steam. This gas is heated to 280 ° C and returned to the oxidation reactor 3 . At the lower end of the methacrolein stripping tower 31 , 8183 g / h are obtained. a bottom liquid containing 15.1 percent by weight methacrylic acid, 3.46 percent by weight acetic acid and 0.20 percent by weight methacrolein. Part of the soil liquid (6378 g / h) is recycled as a solvent for methacrolein absorption, while the rest (1805 g / h) is withdrawn as product. The stripping tower (diameter 55 m, height of the packing area 3 m) is a stainless steel tower filled with Raschig rings, which is provided with a jacket and is operated at 60 to 70 ° C.

Beispiel 2Example 2

Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch läßt man den zweiten Kondensator 11 weg und führt das Kopf­ gas des ersten Kondensators 5 direkt dem unteren Ende des Methacrolein-Absorptionsturms 17 zu, der eine Höhe des Füllkörperbereichs von 6,5 m aufweist. Am oberen Ende des Absorptionsturms 17 wird ein Gas erhalten, das 65 ppm Methacrolein enthält, während am unteren Ende des Turms 6778 g/Std. einer Flüssigkeit anfallen, die 3,52 Gewichts­ prozent absorbiertes Methacrolein, 14,41 Gewichtsprozent Methacrylsäure und 3,34 Gewichtsprozent Essigsäure enthält. Die Zusammensetzungen und Durchsatzmengen in den anderen Bereichen entsprechen im wesentlichen denen von Beispiel 1.The process is carried out as in Example 1, but the second condenser 11 is omitted and the overhead gas from the first condenser 5 is fed directly to the lower end of the methacrolein absorption tower 17 , which has a height of the packing area of 6.5 m. A gas containing 65 ppm methacrolein is obtained at the upper end of the absorption tower 17 , while at the lower end of the tower 6778 g / h. a liquid containing 3.52 percent by weight of absorbed methacrolein, 14.41 percent by weight of methacrylic acid and 3.34 percent by weight of acetic acid. The compositions and throughputs in the other areas essentially correspond to those of Example 1.

Claims (4)

1. Verfahren zum Abtrennen von Methacrolein und/oder Meth­ acrylsäure aus methacrylsäurehaltigen gasförmigen Reak­ tionsgemischen, die bei der Gasphasenreaktion von Meth­ acrolein und/oder einer Verbindung, die unter den Reak­ tionsbedingungen Methacrolein ergibt, und molekularem Sauerstoff bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Oxidationskatalysators erhalten worden sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß man das gasförmige Reaktionsgemisch aus dem Reaktor, in dem die Gasphasenreaktion durchgeführt worden ist, in einem Kondensator bei einer Temperatur von nicht mehr als 100°C in direkten Gegenstromkontakt mit einem Teil einer kondensierten Flüssigkeit bringt, die am unteren Ende des Kondensators erhalten worden ist, so die Methacrylsäure und den Wasserdampf des Reaktionsgemischs kondensiert und den größeren Teil des Methacroleins sowie nicht kondensierbare Gase von dem Reaktionsgemisch ab­ trennt, das erhaltene Gas am unteren Ende eines Methacro­ lein-Absorptionsturms, der bei einer Temperatur von nicht mehr als 30°C betrieben wird, einleitet, das in dem Gas enthaltene Methacrolein bei einem Flüssigkeits/Gas-Mol­ verhältnis von 8 oder weniger in einer wäßrigen Lösung, die nicht weniger als 5 Gewichtsprozent Methacrylsäure enthält, absorbiert, und die man am oberen Ende des Ab­ sorptionsturms zuführt, die erhaltene methacroleinhaltige wäßrige Methacrylsäurelösung am unteren Ende des Turms abzieht und dem oberen Ende eines Methacrolein-Stripp­ turms, der bei einer Temperatur von 30 bis 100°C betrie­ ben wird, zuführt, gleichzeitig die durch Kondensation des gasförmigen Reaktionsgemisches erhaltene kondensierte Flüssigkeit in den mittleren Teil oder am oberen Ende des Strippturms einleitet und ein Inertgas in einem Flüssig­ keits/Gas-Molverhältnis von 3 bis 30 am unteren Ende des Turms zuführt und aus der methacroleinhaltigen wäßrigen Methacrylsäurelösung oder aus der aus dem Kondensator zu­ geführten kondensierten Flüssigkeit das Methacrolein ab­ trennt und am oberen Ende des Strippturms abzieht und die Methacrylsäure als wäßrige Lösung am unteren Ende des Strippturms abzieht.1. A process for the separation of methacrolein and / or methacrylic acid from methacrylic acid-containing gaseous reaction mixtures obtained in the gas phase reaction of methacrolein and / or a compound which gives methacrolein under the reaction conditions, and molecular oxygen at elevated temperature in the presence of an oxidation catalyst have been characterized in that the gaseous reaction mixture from the reactor in which the gas phase reaction has been carried out is brought into direct countercurrent contact with a portion of a condensed liquid in a condenser at a temperature of not more than 100 ° C. The lower end of the condenser has been obtained, so the methacrylic acid and the water vapor of the reaction mixture are condensed and the greater part of the methacrolein and non-condensable gases are separated from the reaction mixture, the gas obtained at the lower end of a methacroline absorption tower, which at e is operated in a temperature of not more than 30 ° C, initiates, the methacrolein contained in the gas at a liquid / gas molar ratio of 8 or less in an aqueous solution containing not less than 5 weight percent methacrylic acid, and which one feeds at the upper end of the absorption tower, the methacrolein-containing aqueous methacrylic acid solution obtained is drawn off at the lower end of the tower and the upper end of a methacrolein stripping tower, which is operated at a temperature of 30 to 100 ° C., is supplied simultaneously by condensation the condensed liquid obtained in the gaseous reaction mixture is introduced into the middle part or at the upper end of the stripping tower and an inert gas in a liquid / gas molar ratio of 3 to 30 is supplied at the lower end of the tower and from the methacrolein-containing aqueous methacrylic acid solution or from the condenser to the condensed liquid, the methacrolei n separates and draws off at the upper end of the stripping tower and draws off the methacrylic acid as an aqueous solution at the lower end of the stripping tower. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den direkten Gegenstromkontakt zwischen dem gasförmi­ gen Reaktionsgemisch und einem Teil der vorher in dem Kondensator erhaltenen kondensierten Flüssigkeit bei 100°C oder weniger in mehreren Stufen durchführt.2. The method according to claim 1, characterized in that the direct countercurrent contact between the gaseous reaction mixture and part of the previously in the Condenser obtained condensed liquid 100 ° C or less in several stages. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil der wäßrigen Methacrylsäurelösung vom unteren Ende des Methacrolein-Strippturms als Absorp­ tionslösungsmittel für den Methacrolein-Absorptionsturm einsetzt.3. The method according to claim 1, characterized in that a part of the aqueous methacrylic acid solution from lower end of the methacrolein stripping tower as an absorber tion solvent for the methacrolein absorption tower starts. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das methacroleinhaltige gasförmige Gemisch vom oberen Ende des Methacrolein-Strippturms im Kreislauf zum Einlaß des Oxidationsreaktors zurückführt.4. The method according to claim 1, characterized in that the gaseous mixture containing methacrolein from the top End of the stripping tower of methacrolein circulating to the inlet of the oxidation reactor.
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