DE3441207A1 - Verfahren zur gewinnung von methacrylsaeure - Google Patents
Verfahren zur gewinnung von methacrylsaeureInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure, welche frei ist von hochsiedenden
Verunreinigungen, aus einer wäßrigen Lösung von Methacrylsäure, welche durch Kühlen eines durch katalytische
Gasphasenoxidation von Isobutylen, t-Butanol oder Methacrolein erhaltenen Methacrylsäure-haltigen Gases
erhalten wird.
Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Gewinnung von Methacrylsäure bei der Herstellung
einer wäßrigen Lösung von Methacrylsäure, wobei das bei der Gasphasenoxidation von Isobutylen, t-Butanol
oder Methacrolein durch einen Katalysator erhaltene Methacrylsäure-haltige Reaktionsproduktgas in zwei oder
mehreren vielstufigen Kühltürmen gekühlt wird.
Im herkömmlichen Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure durch Gasphasenoxidation von C/-Verbindungen
(Isobutylen, t-Butanol und Methacrolein) wird das bei der Reaktion gebildete Gas gekühlt und in Form einer
wäßrigen Lösung gesammelt und Methacrylsäure aus der wäßrigen Lösung mit einem mit Wasser nicht mischbaren
organischen Lösungsmittel extrahiert. Die extrahierte Methacrylsäure wird im nachfolgenden Schritt gereinigt.·
Obwohl das Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure durch Gasphasenoxidation von C^-Verbindung en das industri-
eile Stadium erreicht hat, gibt es bei der Durchführung
der Oxidationsreaktion noch Probleme, die gelöst werden
müssen.
Eines dieser Probleme besteht darin, daß das Reaktionsprodukt eine große Vielfalt an Verunreinigungen wie
Acetaldehyd, Aceton, Acrolein, Methacrolein, Essigsäure, Acrylsäure, Maleinsäure, Citraconsäure und
aromatische Carbonsäuren enthält.
Einige dieser Verunreinigungen geben Anlaß zu Schwierigkeiten. Beispielsweise kleben aromatische Carbonsäuren
an den inneren Wänden der Ausrüstung oder sind suspendiert im Kondensat enthalten, wodurch das Verfahren behindert
wird. Maleinsäure begibt sich während der Extraktion teilweise in die Lösungsmittelschicht, wodurch
es schwierig wird, sie im nachfolgenden Reinigungsschritt
von der Methacrylsäure abzutrennen. Weiterhin fördern einige hochsiedende Verunreinigungen die Polymerisation
von Methacrylsäure im nachfolgenden Reinigungsschritt.
Zusätzlich zu den oben erwähnten Verunreinigungen ist
eine gelöste polymere Substanz , von welcher man annimmt,
daß sie bei der Kühlung des Reaktionsproduktgases gebildet wird, im Kondensat enthalten. Es .scheidet sich
25 in Form eines Schwimmschlamms an der Phasengrenze zwischen zwei Schichten, wenn die Methacrylsäure
extrahiert wird, ab und reichert sich allmählich an, wodurch der Betrieb des Extraktors behindert wird.
30 Diese Probleme sind dem Verfahren zur Herstellung von Methacrylsäure durch Oxidation von C^-Verbindungen
eigen, und mehrere Vorschläge zur ihrer Lösung sind gemacht worden.
Beispielsweise wurde in der JP-PS 52239/1983 ein Verfahren vorgeschlagen, gemäß dem hochsiedende Verunreini-
gungen alleine vor dem Quenchen des Reaktionsproduktgases selektiv gesammelt werden. In der JP-PS 99434/
1983 wurde ein Verfahren vorgeschlagen, gemäß dem das Kondensat der Extraktion nach Zugabe einer basischen
Substanz unterworfen wird. In den JP-PS 16438/1981 und 79634/1981 wurde ein Verfahren vorgeschlagen, gemäß dem
das Kondensat mit einem hydrophoben Lösungsmittel zur Bildung von Schwimmschaum in Kontakt gebracht wird und
dann das Kondensat, nach der Entfernung des Schwimmschaums, der Extraktion unterworfen wird.
Diese Verfahren sind jedoch wegen hoher damit verbundener
Kosten und unzureichender Ergebnisse nicht zufriedenstellend.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist deshalb, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem die oben erwähnten
Nachteile zuverlässig vermieden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft die Gewinnung
von Methacrylsäure bei der Herstellung einer wäßrigen Lösung von Methacrylsäure, wobei das bei der
Gasphasenoxidation von Isobutylen, t-Butanol oder Methacrolein durch einen Katalysator erhaltene Methacrylsäure-haltige
Reaktionsproduktgas in zwei oder mehreren vielstufigen Kühltürmen gekühlt wird und
ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Methacrylsäure, ein kleiner Teil Essigsäure und im wesentlichen
alle Nebenprodukte mit einem höheren Siedepunkt als dem von Methacrylsäure im ersten Turm gesammelt werden,
die verbleibende Methacrylsäure und ein großer Teil der Essigsäure im zweiten und den folgenden Türmen
gesammelt werden, das Kondensat im ersten Turm mit einem aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen
Kohlenwasserstoff mit einem niedrigeren Siedepunkt als 1500C allein oder in Kombination miteinander extrahiert
wird, die Kondensate in dem zweiten und den folgenden Türmen mit einem Ester, Keton oder Ether mit einem
niedrigeren Siedepunkt als 1500C allein oder in Kombination
miteinander extrahiert werden und diese Extrakte zur Gewinnung von Methacrylsäure destilliert werden,
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, 'im wesentlichen alle Methacrylsäure und den größten
Teil der Essigsäure aus der wäßrigen Lösung zu gewinnen, wenn das Reaktionsproduktgas in zwei Stufen
gekühlt wird und in der ersten Stufe (dem ersten Turm) im wesentlichen alle hochsiedenden Verunreinigungen
zusammen mit einem Teil der Methacrylsäure kondensiert werden und die Methacrylsäure allein mit einem Kohlenwasserstoff-Lösungsmittel
unabhängig von dem Methacrylsäure-Kondensat in der zweiten Stufe (dem zweiten und
nachfolgenden Türmen) selektiv extrahiert wird und die in der zweiten Stufe (dem zweiten und nachfolgenden Türmen)
erhaltene wäßrige Lösung von Methacrylsäure mit einem Lösungsmittel wie einem Ester, Keton oder Ether
20 extrahiert wird.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren näher
beschrieben. Das durch Oxidation von Isobutylen, t-Butanol oder Methacrolein erhaltene Methacrylsäure-
25 haltige Gas wird in zwei oder mehreren vielstufigen
Kühl türmen gekühlt. Der erste Turm sollte in Anbetracht der Tatsache, daß schnelle Kühlung verlangt ist und
sich hochsiedende feste Verunreinigungen abscheiden, vorzugsweise ein Löschturm-artiger Turm zur direkten
Kühlung sein. Der zweite und nachfolgende Türme können von der direkt oder indirekt kühlenden Art sein. Im
ersten Turm wird das Kondensat im Kreis geführt, so daß es in Kontakt mit dem Reaktionsproduktgas kommt,
wodurch Nebenprodukte mit einem höheren Siedepunkt als dem von Methacrylsäure nahezu vollständig gesammelt
werden. Ein Teil der Methacrylsäure und Essigsäure
-5-
wird ebenfalls in dieser Stufe kondensiert. 34 41207
Das Kondensat im ersten Turm wird mit einem aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen Kohlenwasserstoff mit einem
niedrigeren Siedepunkt als 15O0C allein oder in Kombination
miteinander extrahiert. Falls notwendig, können vor der Extraktion niedrig siedende Fraktionen durch Destillation
oder durch Durchleiten eines inerten Gases unter Erhitzen abdestilliert werden. Wie in der JP-PS 933Ö7/1974 beschrieben,
hat das Extraktionslösungsmittel auf Kohlenwasserstoffbasis
eine hohe Affinität für Methacrylsäure, aber eine niedrige Affinität für Maleinsäure und Citraconsäure. Folglich
extrahiert es diese Säuren nicht. Deshalb verbleiben in der nachfolgenden Reinigungsstufe für die Methacrylsäure
im wesentlichen keine dieser Säuren in der Methacrylsäure. Wegen niedriger Affinität zum Extraktionslösungsmittel verbleibt
Essigsäure in der Wasserschicht; dies stellt aber kein ernsthaftes Problem für die Abwasseraufbereitung dar,
weil sie ursprünglich nur in geringen Mengen im Kondensat
20 des ersten Turms enthalten ist.
Der an der Phasengrenze der zwei Schichten zur Extraktionszeit erscheinende Schwimmschlamm besteht, im Fall, daß das
Extraktionslösungsmittel ein Kohlenwasserstoff ist, aus nur einer geringen Menge. Auch neigt er dazu, sich an der
Grenze anzusammeln und kann bei Benutzung eines Extraktionssturmes vom Drehscheibentyp leicht gehandhabt werden.
Nach dem Abdestillieren des Extraktionslösungsmittels aus der Extraktschicht wird Methacrylsäure erhalten,
welche im wesentlichen keine hochsiedenden Verunreinigungen enthält.
Das nicht-kondensierte Gas des ersten Turms wird in dem zweiten und den nachfolgenden Türmen gekühlt, so
. daß im wesentlichen alle Methacrylsäure und Essigsäure
1 kondensiert wird.
Die durch Kondensation in dem zweiten und nachfolgenden Kühltürmen erhaltene wäßrige Lösung von Methacrylsäure
enthält sehr wenig hochsiedende Verunreinigungen.
Im Kondensat enthaltene niedrig siedende Verunreinigungen wie Methacrolein und Aceton werden durch Destillation
oder durch Durchleiten eines inerten Gases unter Erhitzen entfernt. Danach werden Methacrylsäure und Essigsäure
mit einem mit Wasser nicht mischbaren Ester, Keton oder Ether mit einem niedrigeren Siedepunkt als 150 C allein
oder in Kombination miteinander aus dem Kondensat extrahiert. Diese Lösungsmittel weisen ein großes Vermögen
zur Extraktion organischer Säuren auf; folglich wird
15 Essigsäure zum größten Teil extrahiert.
Daneben habffi diese Lösungsmittel auch das Vermögen, eine
große Menge hochsiedender Carbonsäuren zu extrahieren, jedoch können sie bei der Extraktion einfach eingesetzt
werden, weil hochsiedende Verunreinigungen im wesen~ liehen nicht in dem Kondensat, wie es oben erwähnt ist,
enthalten sind. Deshalb enthält die Extraktschicht diese Verunreinigungen kaum.
Nach Entfernung des Lösungsmittels durch Destillation aus der so erhaltenen Extraktschicht wird rohe Methacrylsäure
erhalten. Sie wird nach der Vereinigung mit der aus dem Kondensat des ersten Kühlturms erhaltenen
Methacrylsäure an den nachfolgenden Reinigungsprozeß
30 weitergegeben.
Eine Ausbildung dieser Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 1 nachstehend beschrieben.
35 R-I und-R-2 bezeichnen jeweils den ersten und zweiten
Oxidationsreaktor. Der Ausgangsstoff, zusammengesetzt
aus Isobutylen oder t~Butanol, Dampf und Luft wird R-I über Leitung 1 zugeführt und das andere Ausgangsmaterial,
zusammengesetzt aus Methacrolein, Dampf und Luft wird R-2 über Leitung 5 zugeführt.
5 Für die Oxidation von Isobutylen und t-Butanol im
ersten Oxidationsreaktor kann eine Vielzahl von Kata- -lysatoren verwandt werden, wobei diese nicht besonders
beschränkt sind. Jeder Katalysator, der Isobutylen oder t-Butanol durch Oxidation in Methacrolein und/oder
Methacrylsäure umwandelt, kann eingesetzt werden. Darunter fallen beispielsweise solche, welche Mo und Bi
enthalten, und solche, welche Mo und P enthalten.
Für die Oxidation von Methacrolein im zweiten Oxidationsreaktor kann eine Vielzahl von Katalysatoren verwandt
werden, wobei diese nicht besonders beschränkt sind.
Jeder Katalysator , der durch Oxidation Methacrolein in Methacr}'·!säure umwandelt, kann eingesetzt werden.
Darunter fallen beispielsweise solche, welche Mo und P enthalten.
Fig. 1 zeigt die Reaktoren mit getrennter Anordnung;
jedoch können der erste und der zweite Reaktor einer nach dem anderen direkt miteinander verbunden sein.
25
Das Reaktionsprodukt gas aus R-I gelangt durch Leitung
2 in den ersten Quencher T-I, wo es teilweise kondensiert
wird, wobei nahezu alle hochsiedenden Produkte und ein Teil der Methacrylsäure, der Essigsäure und
30 des Wassers kondensiert werden.
Das Reaktion-sproduktgas aus R-I enthält gewöhnlich
2 bis 10.Vol7o Methacrolein, 0.1 bis 1.0 Vo 1% Methacrylsäure,
10 bis 30 Vo1% Dampf, 60 bis 85 Vol% nicht
kondensierbare Gase (No, O2, CÖ9* etc·) nn<^ eine geringe
Menge hochsiedender Produkte* Das Gas wird im Quencher von
R-I auf 30 bis 70 C gekühlt. Gleichermaßen gelangt das
Reaktionsproduktgas aus R-2 durch Leitung 6 in den ersten Quencher T-2, wo es teilweise kondensiert wird.
Das Reaktionsproduktgas aus R-2 enthält gewöhnlich 1 bis
6 Vol% Methacrylsäure, 0.2 bis 2 Vol% Methacrolein, 10 bis
30 Vo1% Dampf, 60 bis 85 Vo1% nicht-kondensierbare Gase und
eine geringe Menge hochsiedender Produkte (wie Maleinsäure). Das Gas wird im ersten Quencher von R-2 auf 30 bis 8O0C
abgekühlt. Hierdurch werden nahezu alle hochsiedenden Verunreinigungen gesammelt. Der erste Quencher von R-2 soll
vorzugsweise auf eine Weise betrieben werden, gemäß der 30 bis 70% der im Reaktionsproduktgas enthaltenen Methacrylsäure
kondensiert werden,
In Fig. 1 sind die Quencher getrennt wiedergegeben; jedoch ist es zulässig, die Gase aus R-I und R-2 alle zusammen
zu kühlen. In solchem Falle sollen die Quencher unter den gleichen Bedingungen betrieben werden, wie für den oben
erwähnten ersten Quencher von R-2 angegeben. Weiterhin soll, wenn der erste und zweite Reaktor einer nach dem anderen
direkt miteinander verbunden sind, der erste Quencher vorzugsweise unter den gleichen Bedingungen betrieben werden,
wie oben angegeben.
Die nicht kondensierten Gase aus T-I und T-2 werden durch
die Leitungen 4 und 8 abgeführt und treten, nachdem sie miteinander vereinigt wurden, über Leitung 9 in den
zweiten Quencher T-3 ein. Das Gas wird in T-3 auf 5 bis
2O0C abgekühlt, so daß im wesentlichen alle Methacrylsäure,
Essigsäure und alles Wasser kondensiert werden.
ünreagiertes Methacrolein im Reaktionsgas wird überwiegend
über Leitung 11 abgeführt, ohne kondensiert zu 35 sein«. Es wird, zusammen mit Methacrolein aus anderen
Stufen,dem Methacrolein-Rückgewinnungsprozeß (MAL-
Rückgewinnungsprozeß) zugeführt. Rückgewonnenes Methacrolein
wird über Leitung 17 abgeführt.
Das Kondensat in T-3 wird über Leitung 10 abgeführt.
Dieses Kondensat wird dem ersten Trennturm T-5 für
niedrig siedende zugeführt, und die Methacrolein -enthaltende niedrig siedende Fraktion durch Leitung
16 abgeführt. Danach wird das Kondensat über Leitung 15 abgeführt und dem ersten Extraktionsturm T-6 zugeführt
.
Ein Extraktions lösungsmittel wird T-6 über Leitung 18
zugeführt. Es ist ein Ester , Keton oder Ether mit einem niedrigeren Siedepunkt als 1500C, mit Wasser
nicht mischbar, welche in der Lage sind, sowohl Methacrylsäure als auch Essigsäure zu extrahieren. Das
Extraktionslösungsmittel kann eine geringe Menge eines
Kohlenwasserstoff»Lösungsmittels enthalten.
Beispiele für den Ester, das Keton oder den Ether mit einem niedrigeren Siedepunkt als 1500C schließen
Ethylacetat, Isopropylacetat, Butylacetat, Methylethylketon,
Methylisobutylketon und Diisopropylether ein.
Diese Extraktion kann unter Verwendung eines Extraktionsturms
beliebiger Art vollbracht werden, weil Schwimmschlamm
kaum auftritt.
Die Extraktschicht wird über Leitung 19 abgeführt und das Lösungsmittel im ersten Lösungsmitteltrennturm T-7
zurückgewonnen. Das zurückgewonnene über Leitung 20 abgeführte Lösungsmittel wird über Leitung 18 zurückgeführt.
Am Boden von T-7 befindet sich Methacrylsäure mit sehr
wenigen ^hochsiedenden Verunreinigungen. Sie wird über
Leitung 21 abgeführt und dem Methacrylsäurereinigungs-
-10-
• 1 prozeß zugeführt. Gereinigte Methacrylsäure wird über Leitung 27 abgeführt. Dagegen wird die als Nebenprodukt
anfallende Essigsäure über Leitung 28 abgeführt.
Die im Extraktions turm T-6 nach der Extraktion verbliebenen
Rückstände werden über Leitung 20 abgeführt. Falls nötig, werden sie in den Lösungsmittelrückgewinnungs-'prozeß
(nicht gezeigt) eingespeist, wo das darin enthaltene Lösungsmittel zurückgewonnen und das zurückgewonnene
Lösungsmittel nach der Vereinigung mit dem aus T-7 zurückgeführt wird.
Die Kondensate der ersten Quenchtürme T-I und T-2 werden
über die Leitungen 3 und 7 abgeführt und dann, nach-dem sie miteinander vereinigt wurden, dem zweiten Trennturm
15 T-4 für niedrig siedende zugeführt, in dem niedrig siedende Fraktionen über Leitung 14 zurückgewonnen
werden und das Bodenprodukt über Leitung 13 abgeführt wird. Dieser Turm kann auch fortfallen, je nach den
Betriebsbedingungen des Quenchturms.
Das Bodenprodukt gelangt über Leitung 13 in den Extraktions turm T-8. Das Kondensat (mit oder ohne Entfernung
der niedrig siedenden Fraktionen, wie oben erwähnt) des ersten Quenchturms , daß dem Extraktionsturm
T-8 zugeführt wird, enthält vorzugsweise 40 bis 80 Gew.% Methacrylsäure, 10 bis 50 Gew.% Wasser, 2 bis 10 Gew.%
Essigsäure, 1 bis 5 Gew.% Maleinsäure und 0.2 bis 3 Gew.% anderer hochsiedender Produkte.
Ein Extraktionslösungsmittel v?ird T-8 über Leitung 22 zugeführt. Es ist ein aliphatischer, alicyclischer oder
aromatischer Kohlenwasserstoff mit einem niedrigeren Siedepunkt als 1500C, welcher Methacrylsäure selektiv
extrahiert , hochsiedende Carbonsäuren wie Maleinsäure jedoch kaum. Die Kohlenwasserstoffe können jeder individuell
oder in Kombination miteinander verwandt werden.
-11-
.. 43
Beispiele für solche aliphatischen, alicyclischen oder
aromatischen Kohlenwasserstoffe schließen Hexan, Heptan, Octan, Ligroin, Gyclohexan, Benzol, Toluol und
Xylol ein,
Ein Extraktionsturm vom Drehscheibentyp ist bevorzugt,
-weil in T-8 eine geringe Menge an Schwimmschlamm auftritt.
Die Extraktschicht wird über Leitung 24 abgeführt und dem zweiten Lösungsmittel trenn turm T-9 zugeführt, in dem
das Lösungsmittel durch Destillation über Leitung 26 zurückgewonnen wird und das zurückgewonnene Lösungsmittel
in T-8 zurückgeführt wird.
Methacrylsäure als Bodenprodukt in T-9 wird über Leitung
25 abgeführt und dem Methacrylsäurereinigungsprozeß (MAA-Reinigungsprozeß) zugeführt. Diese Methacrylsäure
enthält kaum hochsiedende Carbonsäuren wie Maleinsäure.
Die über Leitung 23 abgeführte Rückstandsflüssigkeit
in T-8 enthält Essigsäure und hochsiedende Carbonsäure, jedoch gewöhnlich sehr wenig'Extraktionslösungsmittel.
Deshalb wird sie in den meisten Fällen dem Abwasseraufbereitungsprozeß zugeführt.
Die Erfindung wird durch nachstehende Beispiele näher
beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein.
Methacrylsäure wurde/Oxidationsreaktion von Isobutylen
und Methacrolein gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Flußdiagramtn hergestellt. Die verwendete Apparatur und
ihre Betriebsbedingungen sind in Tabelle 1 dargestellt. Der in der ersten Stufe verwandte Katalysator war ein
Bi und Mo enthaltender Vielkomponenten-Katalysator und der in der zweiten Stufe verwandte war eine Mo enthalten-
1 de Heteropolysäure. Die Fließgeschwindigkeit jeder
Komponente in den Hauptleitungen ist in Tabelle 2 dargestellt.
Das Reaktionsproduktgas wurde über die Leitungen 2 und 6 eingeführt. Das Bodenprodukt im ersten Quencher wurde
über die Leitungen 3 und 7 abgeführt. Nach Entfernung niedrig siedender Fraktionen wie Methacrolein mittels
T-4 wurde das Bodenprodukt über Leitung 13 in den zweiten Extraktionsturm eingespeist. n-Octan als Extraktionslösungsmittel wurde über die Leitung 22 zur Extraktion
von Methacrylsäure zugeführt. Während der Extraktion erschien eine geringe Menge Schwimmschlamm an der Phasengrenze;
dieser wurde jedoch periodisch abgeführt, so daß der Betrieb über eine lange Zeitperiode aufrechterhalten
werden konnte.
Als Ergebnis dieser Extraktion wurden Maleinsäure und andere hochsiedende! Komponenten nahezu vollständig
20 in das Raffinat überführt.
Das nach Abtrennung des n-Octans im zweiten Lösungsmitteltrennturm
T-9 verbliebene Bodenprodukt wurde über Leitung 25 abgeführt und dann gereinigt, wobei Methacrylsäure
erhalten wurde.
Daneben wurde das Bodenprodukt des zweiten Quenchers nach Abtrennung niedrig siedender Komponenten dem
Lochbodenextraktionsturm T-6 zugeführt. Isopropylacetat .
als Extraktionslösungsmittel wurde über Leitung 18 am
Boden in T-6 eingespeist, wodurch die Extraktion von Methacrylsäure und Essigsäure durchgeführt wurde.
Eine geringe Menge Schwimme chi amra sammelte sich an der
35 Grenzfläche im Extraktions turm T-6 an; ein kontinuierlicher Betrieb war jedoch ohne besondere Maßnahmen möglich.
-13-
Das Extraktionslösungsmittel wufde in T-7 von der Extraktschicht getrennt und das Bodenprodukt dem Methacrylsäurereinigungsprozeß
zugeführt. Aus diesem wurde gereinigte Methacrylsäure über Leitung 27 erhalten.
/I IO
Bez.
Anlagenteil
Einzelheiten und Betriebsbedingungen des Anlagenteils
reaktor
R-I . erster Oxidations- 23 mm i.D. x4m Höhe, Röhrentyp
mit 30 Röhren, Druck; 1 kg/cm Manometerdruck, Reaktions temperatur:
3800C
R-2 zweiter Oxidationsreaktor 27 mm i.D. χ 4 m Höhe, Röhrentyp
mit 40 Röhren, Druck: 1 kg/cm Manometerdruck, Reaktionstemperatur:
3300C
T-I erster Quencher für R-I
150 mm i.D. χ 3 m Höhe, Sprühturm, Druck: 0.1 kg/cm Manometerdruck,
o.
Bodentetnperatur: 50 C
T-2 erster Quencher für R-2
150 mm i.D. χ 3 m Höhe, Sprühturm, Druck: 0.1 kg/cm Manometerdruck,
Bodentemperatur: 65°C
T-3 zweiter Quencher 200 mm i.D. χ 3 m Höhe, gepackter
Turm, Druck: 0.05 kg/cm Manometerdruck, Bodentemperatur: 200C
T-4 zweiter Trennturm für niedrig siedende
100 mm i.D. χ 25 Stufen, Lochbodenturm, Druck: 250 Torr, Bodentemperatur:
770C
T-5 erster Trennturm für niedrig siedende
75 mm i.D. χ 25 Stufen, Lochbodenturm, Druck: 200 Torr, Boden
temperatur: 79°C
T-6 erster Extraktions- 75 mm i.D. χ 50 Stufen, Lochboden
turm— turm, Normaldruck, Normaltemperatur
-15-
Anlagenteil
T-8
erster Lösungsmittel· trennturm
zweiter Extraktionsturm
Einzelheiten und Betriebsbedingungen des Anlagenteils
100 mm i.D. χ 30 Stufen, Lochbodenturm, Druck: 200 Torr,
Bodentemperatur: 1000G
50 mm i.D. χ 42 Stufen, Drehscheibenturm, Normaldruck, Normaltemperatur
T-9 zweiter Lösungsmittel- 75 mm i.D. χ 25 Stufen, Lochtrennturm
bodenturm. Druck: 50 Torr,
Bodentemperatur: 1010C
-16-
Mate/rial
nicht-kondensierbares Gas
Methacrylsäure Essigsäure .
Wasser
Methacrolein
Wasser
Methacrolein
Maleinsäure
niedrig siedende
Produkte
hochsiedende
Produkte
niedrig siedende
Produkte
hochsiedende
Produkte
Isopropylacetat
n-Octan
Gesamt
Gesamt
Materialbalance in Beispiel .1 (in kg/h)
Fluß Nr.
10
11
12
13
| 22 | .39 | — | .02 |
| 0 | .14 | 0 | .03 |
| 0 | .07 | 0 | .82 |
| 2 | .38 | 0 | |
| 3 | .64 | - | .04 |
| 0 | .04 | 0 | |
| 0 | .10 | - | .03 |
| 0 | .03 | 0 | |
22.39 39.18
0.02 0.12 3.75· 2.30
0.04 0.36 0.14
1.56 5.25 0.74
3.64 1.21 0.02
0.12 0.12
0.10 0.18 -
0.06 0.06
14
| 39. | 18 | 61 | .57 | — | 57 | 61. | 57 | — | — | — | .16 | - | .09 |
| 1. | 45 | 1 | .57 | 1. | 26 | - | 2.32 | 2 | .32 - : | ||||
| 0. | 22 | 0 | .26 | 0. | 81 | - | 0.17 | 0 | .17 | ||||
| 4. | 51 | 6 | .07 | 5. | 18 | 0. | 26 | 1.56 | 1 | .56 - ^ | |||
| 1. | 19 | 4 | .83 | 0. | 4. | 65 | 0.02 | - | 0.02^ | ||||
| - | - | - | - | 0.16 | 0 | ||||||||
| 0. | 18 | 0 | .28 | 0. | 28 | - | -I' | ||||||
| lllt | mm | 0.09 | 0 | ||||||||||
28.79 0.94 27.85 50.11 3.38 46.73 74.58 7.82 66.76 4.32 4.30 0.02
Mate/rial
nicht-kondensi erbares Gas Methacrylsäure
Essigsäure Wasser Methacrolein
Maleinsäure niedrig siedende Produkte hochsiedende Produkte Isopropylacetat
n-Octan Gesamt
TABELLE 2 (Fortsetzung) Materialbalance in Beispiel 1 (in kg/h)
Fluß Nr.
15
16
17
18
19
20
23
24
| 1.57 | — | 01 | — | .25 | — | 12 | • ι | .56 | 0 | .01 | 1. | 56 |
| 0.26 | - | 18 | - | .85 | - | 0 | .19 | 0 | .07 | 0. | 19 | |
| 5.80 | 0. | 0 | 0. | 0 | .59' | 5 | .33 | 0. | 04 | |||
| 0. | 4 | mm | ||||||||||
0.16
5.98 5.87 0.11 -
4.30" - 4.30 -
7.63 0.19 5.10 6.10 8.21 5.52 1.79 4.40 1.99 6.72 2.31
27
| 0 | .01 | 2 | .31 | 2. | 31 | 3. | 87 | ι |
| 0 | .17 | 0 | .10 | - | - | 1 ι |
||
| 1 | .56 | 0 | .01 | - | - | |||
| mm |
K)
1 BEISPIEL 2
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch n-Octan durch
Cyklohexan ersetzt wurde und Isopropylacetat durch Methylisobutylketon.
Gereinigte Methacrylsäure wurde, wie in Beispiel 1, mit einem hohen Ausbeuteverhältnis erhalten,
und der kontinuierliche Betrieb konnte ohne Probleme durchgeführt werden.
10 BEISPIEL 3
Beispiel 1 wurde wiederholt, wobei jedoch n-Octan durch
Toluol ersetzt wurde und Isopropylacetat durch Diisopropylether.
Gereinigte Methacrylsäure wurde, wie in Beispiel 1, mit einem hohen Ausbeuteverhältnis erhalten,
und der kontinuierliche Betrieb konnte ohne Probleme durchgeführt werden.
20
Claims (3)
- -Patentansprüche;\L.) Verfahren zur Gewinnung von Methacrylsäure bei der Herstellung einer wäßrigen Lösung von Methacrylsäure, wobei das bei der Gasphasenoxidation von Isobutylen, t-Butanol oder Methacrolein durch einen Katalysator erhaltene Methacrylsäure-haltige Reaktionsproduktgas in zwei oder mehreren vielstufigen Kühltürmen gekühlt wird, da d u r c h gekennzeichnet, daß ein Teil der Methacrylsäure , ein kleiner Teil Essigsäure und im wesentlichen alle Nebenprodukte mit einem höheren Siedepunkt als dem von Methacrylsäure im ersten Turm gesammelt werden, die verbleibende Methacrylsäure und ein großer Teil der Essigsäure im zweiten und den folgenden Türmen gesammelt werden, das Kondensat iin ersten Turm mit einem aliphatischen, alicyclischen oder aromatischen. Kohlenwasserstoff mit einem niedrigeren Siedepunkt als 15O0C allein oder in Kombination miteinander extrahiert wird, die Kondensate in dem zweiten und den folgenden Türmen mit einem Ester, Keton oder Ether mit einem niedrigeren Siedepunkt als 1500C allein oder in Kombination miteinander extrahiert werden und diese Extrakte zur Gewinnung von Methacrylsäure destilliert werden.
- 2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der aliphatische, alicyclische oder aromatische Kohlenwasserstoff mit einem niedrigeren Siedepunkt als 1500C Hexan, Heptan, Octan, Ligroin, Cyclohexan,Benzol, Toluol oder Xylol ist.
- 3.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß der Ester, das Keton oder der Ether mit einem niedrigeren Siedepunkt als 15O0C Ethylacetat, Isopropylacetat, Butylacetat, Methylethylketon, Methylsobutylketon oder Diisopropylether ist.
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP21216583A JPS60104034A (ja) | 1983-11-11 | 1983-11-11 | メタクリル酸の回収法 |
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|---|---|
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19843441207 Withdrawn DE3441207A1 (de) | 1983-11-11 | 1984-11-10 | Verfahren zur gewinnung von methacrylsaeure |
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| DE (1) | DE3441207A1 (de) |
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| FR2560187B1 (fr) | 1987-11-13 |
| JPH0333143B2 (de) | 1991-05-16 |
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