EA005966B1 - Способ получения (мет) акролеина или (мет) акриловой кислоты - Google Patents
Способ получения (мет) акролеина или (мет) акриловой кислоты Download PDFInfo
- Publication number
- EA005966B1 EA005966B1 EA200400662A EA200400662A EA005966B1 EA 005966 B1 EA005966 B1 EA 005966B1 EA 200400662 A EA200400662 A EA 200400662A EA 200400662 A EA200400662 A EA 200400662A EA 005966 B1 EA005966 B1 EA 005966B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- gas
- meth
- compressor
- temperature
- acrylic acid
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
- C07C51/23—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of oxygen-containing groups to carboxyl groups
- C07C51/235—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of oxygen-containing groups to carboxyl groups of —CHO groups or primary alcohol groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C45/00—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
- C07C45/27—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation
- C07C45/32—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen
- C07C45/33—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties
- C07C45/34—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds
- C07C45/35—Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation with molecular oxygen of CHx-moieties in unsaturated compounds in propene or isobutene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/21—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
- C07C51/25—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
В способе получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты, который включает подачу сырья для (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты и содержащего молекулярный кислород газа, смешанного с разбавляющим газом и сжатого компрессором, в реактор окисления для проведения реакции каталитического газофазного окисления между ними; подачу полученного реакционного газа в абсорбционную колонну для контакта с водой; извлечение водного раствора (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты из куба абсорбционной колонны и отходящего газа из шлема абсорбционной колонны; и рециркуляцию части или всего извлеченного таким образом отходящего газа для повторного использования в качестве разбавляющего газа, температуру смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора регулируют до температуры не ниже, чем его точка росы. Согласно способу по настоящему изобретению предотвращаются забивка и повреждение компрессора.
Description
Область техники
Настоящее изобретение относится к способу получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты.
Уровень техники
Известен способ получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты, который включает стадии подачи сырья для (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты и содержащего молекулярный кислород газа, смешанного с разбавляющим газом и сжатого компрессором, в реактор окисления для проведения реакции каталитического газофазного окисления между ними; подачи полученного реакционного газа в абсорбционную колонну для контакта с водой; извлечения водного раствора (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты из куба абсорбционной колонны и газ, отходящий из шлема абсорбционной колонны; и рециркуляции части или всего извлеченного таким образом отходящего газа для повторного использования в качестве разбавляющего газа (например выложенная японская патентная заявка (КОККА!) № 2001-220362).
В вышеописанном обычном способе разбавляющий газ использовался для того, чтобы предотвратить попадание состава исходного газа, получаемого смешением исходного материала для(мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты с газом, содержащим молекулярный кислород, в интервал его взрываемости.
Отходящий газ, выводимый из шлема абсорбционной колонны, содержит альдегиды, уксусную кислоту, терефталевую кислоту как сублимируемое вещество и т.д., которые являются побочными продуктами реакции каталитического газофазного окисления, а также значительное количество (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты и воды. Поэтому низкокипящие компоненты, такие как альдегиды, содержащиеся в отходящем газе, склонны конденсироваться и отверждаться путем реакции их поликонденсации. Полученные таким образом твердые вещества имеют тенденцию к отложению в трубках реактора, приводя в конце к их забивке.
Для разрешения этих проблем вышеупомянутая японская патентная заявка (КОККА1) предложила способ нагрева отходящего газа, используемого в качестве разбавляющего газа, до температуры не ниже, чем температура шлемового газа абсорбционной колонны.
Вышеописанный способ может быть эффективным для предотвращения забивки трубок и т.д., расположенных выше по потоку от места, где отходящий газ и газ, содержащий молекулярный кислород, смешиваются друг с другом. Однако, поскольку газ, содержащий молекулярный кислород, обычно используют в относительно большем количестве по сравнению с отходящим газом, температура отходящего газа снижается после смешения с газом, содержащим молекулярный кислород, приводя тем самым к неудаче существенного предотвращения забивки трубок и т. п. В частности, компрессор имеет склонность страдать или повреждаться от таких проблем, как забивка.
Соответственно, целью настоящего изобретения является способ получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты, который включает стадии подачи сырья для (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты и содержащего молекулярный кислород газа, смешанного с разбавляющим газом и сжатого компрессором, в реактор окисления для проведения реакции каталитического газофазного окисления между ними; подачи полученного реакционного газа в абсорбционную колонну для контакта с водой; извлечения водного раствора (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты из куба абсорбционной колонны и отходящего газа из шлема абсорбционной колонны; и рециркуляции части или всего извлеченного таким образом отходящего газа для повторного использования в качестве разбавляющего газа, этот способ способен предотвратить забивку или повреждение компрессора.
Краткое описание чертежа
Чертеж представляет принципиальную схему, показывающую пример процесса согласно настоящему изобретению.
Описание изобретения
В результате серьезных работ авторов настоящего изобретения по разрешению вышеуказанных проблем было найдено, что путем регулирования температуры смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора до температуры выше, чем его точка росы, можно ингибировать образование тумана в смешанном газе даже в случае, когда относительно большое количество содержащего молекулярный кислород газа смешивают с отходящим газом.
Настоящее изобретение было разработано на основе вышеуказанного открытия. В одном аспекте настоящего изобретения предложен способ получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты, где в вышеупомянутом способе температуру смешанного газа, состоящего из газа, содержащего молекулярный кислород, и разбавляющего газа на всасывающем патрубке компрессора регулируют до температуры выше, чем температура его точки росы.
Способ по настоящему изобретению описан подробно ниже со ссылкой на прилагаемую фиг. 1.
В начале процесса по настоящему изобретению проводят реакцию каталитического газофазного окисления. Это означает, что исходный материал (А) и содержащий молекулярный кислород газ (В), смешанные с разбавляющим газом и сжатые компрессором (18), подают в реактор окисления (11), (12).
- 1 005966
В качестве исходного материала (А) могут быть использованы следующие соединения. А именно, может быть использован пропилен для получения акролеина и изобутилен или трет-бутанол для получения метакролеина. Между тем, поскольку (мет)акролеин является промежуточным соединением при получении (мет)акриловой кислоты, акриловая кислота может быть получена из исходного пропилена через акролеин, и метакриловая кислота может быть получена из исходного изобутилена или трет-бутанола через метакролеин. Кроме того, в качестве содержащего молекулярный кислород газа (В) обычно можно использовать воздух (содержащий молекулярный кислород газ далее здесь будет называться просто воздух). Подробности о разбавляющем газе будут описаны позднее.
Реактор окисления включает фронтальную секцию реактора (11) и заднюю секцию реактора (12). В качестве соответствующего реактора может быть использован многотрубный реактор, оборудованный большим количеством реакционных трубок, заполненных катализатором окисления. Также может быть использован реактор окисления такого типа, в котором фронтальная и задняя секции реактора объединены в единое целое. Фронтальная и задняя секции реактора (11) и (12) заполнены разными катализаторами окисления. Соответствующие температуры катализаторов окисления регулируют до оптимальной температуры реакции путем циркуляции теплоносителя (не показана) по внешней стороне реакционных трубок.
Фронтальная секция реактора окисления (11) заполнена катализатором получения (мет)акролеина, а задняя секция реактора (12) окисления заполнена катализатором получения (мет)акриловой кислоты. В качестве первого катализатора, заполняющего фронтальную секцию реактора, могут быть использованы, например, композитные оксидные катализаторы на Μο-Βί-основе, имеющие состав Мо-В1-Ее-Со-№-ВΝα-8ί-Ο, а в качестве последнего катализатора, заполняющего заднюю секцию реактора, могут быть использованы, например, композитные оксидные катализаторы на Мо-У-основе, имеющие состав Мо-У8Ь-№-Си-81-О. Реакцию газофазного окисления с гетерогенным катализатором можно проводить при известных условиях, подходящих для соответствующих катализаторов. Альтернативно акриловую кислоту можно получать также таким способом газофазного каталитического окисления, в котором в качестве сырья используется пропан, а также композитные оксидные катализаторы на Μο-Βί-Те-основе, композитные оксидные катализаторы на Мо-В1-8Ь-основе, и так далее.
В настоящем изобретении концентрацию горючих газов в исходном газе, состоящем из сырья, разбавляющего газа и воздуха (В), можно поддерживать в интервале обычно от 5 до 8% по объему. Более конкретно, состав исходного газа предпочтительно регулируют так, чтобы объемный процент воздуха (в котором 21 об.% занят кислородом) составлял от 40 до 70%, объемный процент воды составлял от 5 до 12%, и объемный процент инертного газа, такого как азот и диоксид углерода, исключая азот, содержащийся в воздушной смеси, составлял от 16 до 48%.
Между тем, в принципиальной схеме, показанной на фиг. 1, все количество реакционного газа, генерированного во фронтальной секции реактора (11) окисления, подают в заднюю секцию окислительного реактора (12) для получения (мет)акриловой кислоты. С другой стороны, в случае, когда реакционный газ из фронтальной секции реактора (11) окисления подают прямо в абсорбционную колонну (13), описанном подробно ниже, может быть получен (мет)акролеин. Соответственно, для удобства ниже будет разъяснен только процесс получения (мет)акриловой кислоты.
Далее, в процессе по настоящему изобретению извлекают водный раствор (мет)акриловой кислоты. Более конкретно, реакционный газ, генерированный в задней секции реактора окисления (12), подают в абсорбционную колону (13) для контакта с водой. В качестве абсорбционной колонны (13) может быть использована такая колонна, имеющая тарелки в ее нижней части и сепаратор тумана на ее верху, как показано на фиг. 1.
В настоящем изобретении газ реакции окисления может быть охлажден до температуры от 120 до 170°С в конденсаторе (не показан) и затем подан в нижнюю часть абсорбционной колонны (13) по линии (4) для контакта с водой (С), подаваемой в верхнюю часть абсорбционной колонны (13) по линии (7). В то же время предпочтительно, чтобы часть кубовой жидкости абсорбционной колонны удаляли из нее, охлаждали при помощи теплообменника (14) и затем циркулировали в среднюю часть абсорбционной колонны (13) по линии (6).
Водный раствор (Ό) (мет)акриловой кислоты выводят из куба абсорбционной колонны по линии (5) и затем подают на стадию очистки (мет)акриловой кислоты (не показана). В то же время отходящий газ выводят с верха абсорбционной колонны по линии (9) и затем используют как вышеуказанный разбавляющий газ.
В качестве воды (С) можно использовать сточную воду, извлеченную на стадии очистки (мет)акриловой кислоты. Если требуемое количество воды (С) выше, чем количество сточной воды, извлеченной на стадии очистки (мет)акриловой кислоты, то к сточной воде, извлеченной на стадии очистки (мет)акриловой кислоты, может быть дополнительно добавлена чистая вода, конденсированная вода, полученная из водяного пара, или низкоконцентрированная сточная вода, выведенная из вакуумной системы стадии очистки (мет)акриловой кислоты.
Количество воды (С), подаваемой в абсорбционную колонну (13), обычно составляет от 0,05 до 0,5 кг/м3, предпочтительно от 0,1 до 0,2 кг/м3 в расчете на количество отходящего газа, выводимого с верха
- 2 005966 абсорбционной колонны. Температура воды (С) обычно составляет от 10 до 80°С, предпочтительно от 35 до 45°С. Если температура воды (С) слишком высока, эффективность абсорбции (мет)акриловой кислоты имеет тенденцию ухудшаться, так что количество (мет)акриловой кислоты, смешанной с отходящим газом, имеет тенденцию возрастать, приводя к снижению выхода (мет)акриловой кислоты. Температуру на верху абсорбционной колонны (13) поддерживают на уровне точки росы отходящего газа в зависимости от количества и температуры подаваемой в него воды (С).
Если температура отходящего газа, выводимого с верха абсорбционной колонны (13), превышает точку росы, (мет)акриловая кислота и т. п. имеют тенденцию смешиваться с отходящим газом, как и в предыдущем случае, приводя к снижению выхода (мет)акриловой кислоты. Температура отходящего газа обычно составляет от 40 до 80°С, и концентрация воды в отходящем газе обычно составляет от 5 до 40 об.%. Температура отходящего газа может быть повышена не только повышением количества воды (С), подаваемой в абсорбционную колонну (13) по линии (7), но также и повышением температуры циркулирующей жидкости путем регулирования теплообменника (14).
Количество отходящего газа (Е2) (т.е. отходящего газа, используемого в качестве разбавляющего газа), выведенного по линии (9), обычно составляет не менее 20%, предпочтительно от 20 до 60%, от объема всего образовавшегося отходящего газа. Между тем, в настоящем изобретении весь отходящий газ может быть использован в качестве разбавляющего газа.
В способе по настоящему изобретению отходящий газ (Е2) нагревают в теплообменнике (15) и вводят через клапан регулирования потока (16) в линию (10), тогда как воздух (В) подают в линию (2) и затем смешивают с отходящим газом. Полученный таким образом смешанный газ подают на компрессор (18). В то же время, в случае, когда требуется повышать давление отходящего газа (Е2) для его циркуляции, может быть установлен компрессор (19). Кроме того, часть газа (Е1), выведенная с верха абсорбционной колонны (13), может быть подана по линии (8) в любое устройство очистки (не показано) для превращения шлемового газа в безвредный газ и последующего сброса в атмосферный воздух.
По настоящему изобретению оба газа, подаваемые в компрессор (18) предпочтительно предварительно смешивают друг с другом в смесителе (17). Более конкретно, когда высокотемпературный отходящий газ (Е2), содержащий воду, смешивают с низкотемпературным воздухом (В), высокотемпературный газ имеет тенденцию охлаждаться на граничной поверхности между обоими газами, приводя к конденсации содержащейся в нем воды. Для того, чтобы минимизировать область, в которой происходит такая конденсация воды, предпочтительно используют смеситель (17) как устройство для быстрого смешения двух видов газов.
Хотя смеситель не является фактором, особо ограничивающим изобретение, предпочтительно используются смесители, имеющие меньшую потерю давления. Примеры смесителей, используемых в настоящем изобретении, могут включать смесители проточного типа, имеющие трубки, снабженные спиральной, поперечной, решетчатой или диафрагменной пластиной, и т.п., смесители емкостного типа, в которые два вида газа могут быть введены в разных направлениях для образования в них турбулентного потока, или те, которые снабжены внутри диспергирующим устройством, таким как барботер или пористая пластина, смесители типа Вентури, или подобные.
В качестве разбавляющего газа может быть использован отходящий газ, выведенный из верха абсорбционной колонны (13), и/или газ, полученный путем обработки отходящего газа сжиганием и т.п. для превращения газа в безвредный газ. Все количество воды, требуемое для реакции окисления, может быть обеспечено водой, содержащейся в отходящем газе (Е2). Если количество воды, подаваемой с отходящим газом (Е2), недостаточно для того, чтобы покрыть количество воды, требуемое для реакции окисления, водяной пар может быть добавлен к отходящему газу (Е2) или к смешанному газу, полученному после смешения воздуха (В) с отходящим газом (Е2). Температура добавленного водяного пара предпочтительно не ниже 100°С.
С другой стороны, температура воздуха (В) обычно составляет от 0 до 30°С. Поэтому температура смешанного газа имеет тенденцию зависеть от температуры воздуха (В) (наружного воздуха). Когда отходящий газ (Е2) контактирует с низкотемпературным воздухом, температура полученного в результате смешанного газа снижается до температуры, не большей,чем его точка росы, так что вода, содержащаяся в нем, имеет тенденцию конденсироваться в мелкие капельки воды. В частности, в зимнее время эта проблема имеет тенденцию становиться более заметной из-за более низкой температуры наружного воздуха. Между тем, точка росы смешанного газа, которая может быть рассчитана по его концентрации воды и давлению, обычно имеет значения от 30 до 55°С.
В производственном процессе по настоящему изобретению температуру смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора (18) поднимают до температуры не ниже его точки росы. А именно, температура смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора (18) обычно на 5-20°С выше, чем его точка росы. Более конкретно, температура смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора находится обычно в интервале от 35 до 70°С, предпочтительно от 40 до 60°С. Когда температура смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора слишком высока, объем газа, всасываемого в компрессор (18), имеет тенденцию становиться большим, приводя в результате к увеличению потребляемой компрессором (18) энергии, и, потому, к неэкономичной работе.
- 3 005966
В настоящем изобретении для того, чтобы повысить температуру смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора (18) до температуры не ниже точки росы, разбавляющий газ предпочтительно нагревают до температуры от 40 до 160°С, когда его смешивают с воздухом (В) (наружным воздухом). Например, в зимнее время, когда температура наружного воздуха снижается до 0°С, температуру отходящего газа (Е2) обычно доводят до температуры от 60 до 160°С, а когда температура наружного воздуха составляет 30°С, температуру отходящего газа (Е2) обычно доводят до 40-120°С.
В настоящем изобретении разбавляющий газ обычно нагревают до смешения с воздухом (В) . В дополнение, нагрев отходящего газа (Е2) может быть осуществлен с использованием теплообменника (15) или устройств для смешивания с водяным паром. Тип теплообменника (15), используемого здесь, не является особо ограничивающим фактором, и могут быть использованы такие теплообменники, внутренность которых можно чистить, поскольку отходящий газ (Е2) имеет тенденцию содержать (мет)акриловую кислоту, низкомолекулярные альдегиды, сублимирующиеся вещества, и т. п.
Если количество потока воздуха (В) больше, чем количество смешиваемого с ним отходящего газа (Е2), воздух может быть предварительно нагрет перед смешиванием. Температура воздуха (В) при смешивании с разбавляющим газом обычно составляет от 30 до 70°С, предпочтительно от 30 до 55°С. Если температуру воздуха (В) поддерживают в вышеуказанном интервале, можно успешно предотвратить вредное влияние изменения температуры наружного воздуха на компрессор (18). Нагрев отходящего газа (Е2) может быть использован в сочетании с нагревом воздуха (В).
Даже если быстро смешать два вида газа, используя смеситель (17), может быть трудно ингибировать появление частичной конденсации воды, которое будет вызвано частичным охлаждением высокотемпературного отходящего газа (Е2) на граничной поверхности между ними, а также образование мелких капелек воды. Однако считается, что, поскольку количество мелких капелек воды крайне мало, мелкие капельки воды испарятся, пока смешанный газ достигнет компрессора (18) и войдет в него. Для того, чтобы быть уверенными в таком испарении капелек воды, время пребывания смешанного газа от смешения разбавляющего газа с воздухом (В) до ввода смешанного газа в компрессор (18) предпочтительно доводят от 0,3 до 1,5 с.
Когда время пребывания меньше 0,3 с, требуется быстрее смешивать данные газы друг с другом, что приводит к появлению больших потерь давления в смесителе. В результате мощность, требуемая для работы компрессора (18), имеет тенденцию к значительному увеличению. С другой стороны, если время пребывания превышает 1,5 с, длина трубы, проходящей от стадии смешения до компрессора (18), является слишком большой, так что смешанный газ, проходящий по трубе, способен охлаждаться наружным воздухом до температуры ниже точки росы.
Если отходящий газ (Е2) и воздух (В) смешивают на стороне всасывания компрессора (18), никакие потери давления не возникают. Однако, если перед компрессором размещен смеситель (17), потери давления, вызванные смесителем, способны иногда создавать слабое отрицательное давление на стороне всасывания компрессора (18). Слабое отрицательное давление на стороне всасывания компрессора является предпочтительным, так как это приводит к эффекту снижения точки росы, что полезно для предотвращения конденсации воды в смешанном газе. Однако, если отрицательное давление, создаваемое на стороне всасывания компрессора, слишком велико, мощность, требуемая для работы компрессора (18), значительно возрастает. Давление смешанного газа (3) на всасывающем патрубке компрессора (18) находится предпочтительно в интервале от атмосферного давления до давления на 10% ниже атмосферного давления.
Когда объемное отношение смешения воздуха к отходящему газу (Е2) в смесителе доводят до 0,7: 1 - 3,6:1, состав смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора (18) предпочтительно регулируют так, что объемное отношение (%) воздух:вода:инертный газ составляет 40-76% : 5-13% : 10-50% (объем инертного газа включает объем азота, содержащегося в смешиваемом воздухе).
Предпочтительное осуществление изобретения
Настоящее изобретение описано более подробно в примерах, но примеры являются только иллюстративными и не предназначены для ограничения объема настоящего изобретения.
Пример 1.
В способе получения акриловой кислоты, как он показан на фиг. 1, отходящий газ (Е2) выводят из шлема абсорбционной колонны (13) и подают по линии (9) в теплообменник с пластинчатыми трубами (15), где газ нагревают до 115°. Затем отходящий газ через регулирующий клапан (16) и линию (10) подают в смеситель (17) проточного типа, оборудованный внутри спиральным элементом. Одновременно воздух (В), поддерживаемый при 15°С, по линии (2) подают в смеситель и смешивают в нем с отходящим газом (Е2). Отношение смешения отходящего газа (Е2) к воздуху (В) было 0,61:1.
Температура и давление полученного в результате смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора (18) были 53°С и 100 кПа, соответственно, и время пребывания смешанного газа от смесителя (17) до всасывающего патрубка компрессора (18) составляло 0,5 с. Кроме того, измеренная точка росы смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора (18) составляла 43°С. Далее, было подтверждено, что смешанный газ имел такой состав, что объемное соотношение (%) воздух: вода: инертный газ составляло 61,3:8,7:30.
- 4 005966
После поднятия давления смешанного газа компрессором (18) к нему добавляли пропилен так, чтобы получить исходный газ, имеющий состав, состоящий из 7 об.% пропилена, 57 об.% воздуха, 8 об.% воды и 28 об.% инертного газа (исключая азот, содержащийся в смешиваемом воздухе). 100 нм3 полученного таким образом исходного газа подавали в переднюю ступень реактора окисления (11) и затем в заднюю ступень (12).
Реакционный газ, имеющий температуру 260° С, который был получен из задней ступени реактора (12) , охлаждали до 170°С в теплообменнике и затем по линии (4) вводили в абсорбционную колонну (13) , имевшую внутренний диаметр 200 мм, которая оборудована в своей нижней части пятиступенчатыми тарелками и заполнена в своей верхней части 2 м насадки, состоящей из СЛЗСЛЭЕ ΜΙΝΙΚΙΝΟ 2Р, производимой Оойше1 1пс. Часть водного раствора акриловой кислоты, выведенную из куба абсорбционной колонны, охлаждали до 55°С в теплообменнике (14) и циркулировали по линии (6) в промежуточную часть абсорбционной колонны для быстрого охлаждения и конденсации реакционного газа. Водный раствор (С), содержавший 200 ч/млн гидрохинона, подавали с верха абсорбционной колонны (13) с расходом 15,5 л/ч.
Когда температура верха абсорбционной колонны была 62,5°С, отходящий газ (Е2) имел состав, состоящий из 0,04 об.% акриловой кислоты, 20,5 об.% воды и 78,5 об.% инертного газа. Далее, из куба абсорбционной колонны по линии (5) получали 56 мас.% водный раствор акриловой кислоты (Ό). Было подтверждено, что выход акриловой кислоты от пропилена составляет 88%.
Процесс получения акриловой кислоты вели непрерывно в течение 6 месяцев при мониторинге количества воды путем анализа исходного газа, подаваемого в реактор окисления. В результате в те дни, когда температура наружного воздуха была ниже 15°С, наблюдали такую тенденцию, что количество воды было недостаточным, и поэтому к циркулирующему отходящему газу (Е2) добавляли 120° С водяной пар для того, чтобы поддерживать концентрацию воды в исходном газе на входе в реактор не ниже 8 об.%. Компрессор (18) работал без каких-либо неполадок даже после 6 месяцев. В результате ремонта и инспекции после прекращения операции было установлено, что поверхность внутренней стенки смесителя и пр. была свободной от приставших к ней капелек воды.
Сравнительный пример 1.
Проводили такую же процедуру, как определена в примере 1, за исключением того, что отходящий газ (Е2) нагревали до 80°С в теплообменнике (15), получая в результате акриловую кислоту. Хотя температура внешнего воздуха не ниже 20°С не вызывала проблем, температура смешанного газа снижалась до 40°С, когда температура внешнего воздуха опускалась до 15°С. Когда температура смешанного газа достигала 36°С благодаря дальнейшему понижению температуры наружного воздуха, исходный газ проявлял тенденцию снижения концентрации воды в нем. Поэтому реакцию окисления немедленно прекращали для осмотра смесителя (17). В результате было обнаружено, что наблюдались следы капелек воды, приставших к поверхности внутренней стенки смесителя. В добавление, компрессор (18) показал следы капелек воды, приставших к поверхности внутренней стенки его всасывающего патрубка, и крыльчатка также пострадала от трещин, которые могли быть вызваны образованием тумана.
Примеры 2-6.
Проводили такую же процедуру, как определена в примере 1, за исключением того, что разнообразно изменялись условия процесса получения акриловой кислоты из пропилена. Результаты приведены в табл. 1-3. В примере 6 поддерживали температуру смешанного газа 54°С, что выше точки его росы, т.е. 40° С, путем нагрева смешиваемого воздуха отходящим газом (Е2). Концентрацию воды в отходящем газе (Е2) поддерживали путем регулирования количества потока абсорбирующей воды и давления в шлеме абсорбционной колонны. Количество воды, поступающей в реактор окисления, измеряли измерителем количества воды, установленным на ее входе. В любом из данных примеров в компрессоре (18) не возникало проблем.
Таблица 1
| Состав на входе в реактор окисления | ||||
| Пропилен (% об.) | Воздух (% об.) | Вода (% об.) | Инертный газ (% об.) | |
| Пример 2 | 5 | 45 | 5 | 45 |
| Пример 3 | 6 | 48 | б | 40 |
| Пример 4 | 6 | 48 | 9 | 37 |
| Пример 5 | 8 | 64 | 12 | 16 |
| Пример 6 | 7 | 70 | 7 | 16 |
- 5 005966
Таблица 2
| Количество поглощенной воды в абсорбционной колонне (кг/час) | Температура верха абсорбционной колонны (°С) | Температура отходящего газа (Е2) (°С) | |
| Пример 2 | 9,6 | 43 | 45 |
| Пример 3 | 11,5 | 51 | 75 |
| Пример 4 | 13,9 | 59 | 95 |
| Пример 5 | 27 | 76 | 160 |
Пример 6 20 67 67
Таблица 3
| Температура воздуха (°С) | Состав смешанного газа (на входе в компрессор) | Смешанный газ | ||||
| Воздух (% об.) | Вода (% об.) | Инертный газ (% об.) | Температура (°С) | Точка росы (°С) | ||
| Пример 2 | 27 | 47,4 | 5,3 | 47,4 | 36 | 33 |
| Пример 3 | 5 | 51,1 | 6,4 | 42,6 | 39 | 36 |
| Пример 4 | 18 | 51,1 | 9,6 | 39,4 | 55 | 45 |
| Пример 5 | 23 | 69,6 | 13,0 | 17,4 | 63 | 51 |
| Пример 6 | 50 | 75,3 | 7,5 | 17,2 | 54 | 40 |
Пример 7.
Отходящий газ (Е2) выводили из шлема абсорбционной колонны (13) и подавали по линии (9) в пластинчатый теплообменник (15), где отходящий газ нагревали до 100°С. Затем отходящий газ подавали через клапан регулирования потока (16) и линию (10) в барботер, установленный внутри смесителя (17) . Одновременно воздух, поддерживаемый при 15°С, вводили с низа смесителя. В качестве смесителя использовали смеситель (17), включающий емкость, имеющую внутренний диаметр 15,5 см и длину 50 см, в верхней части которой были расположены с интервалом 10 см три пористые пластины, имеющие отверстия 20 мм в диаметре и процент площади отверстий 25. Время пребывания смешанного газа от барботера миксера до всасывающего патрубка компрессора (18) составляло 0,3 с. Кроме того, температура газа на всасывающем патрубке компрессора (18) была 42°С, и точка его росы была 40°С. Далее, было подтверждено, что смешанный газ имел состав, объемное отношение которого составлял (%) воздух:вода:инертный газ 67,7:7,6:24,7.
После поднятия давления смешанного газа компрессором (18) к нему добавляли пропилен, чтобы получить исходный газ, состоящий из 7 об.% пропилена, 63 об.% воздуха, 7 об.% воды и 23 об.% инертного газа (исключая азот, содержащийся в смешиваемом воздухе). 100 нм3 полученного таким образом исходного газа подавали в переднюю ступень реактора окисления (11) и затем в заднюю ступень (12).
Реакционный газ, имеющий температуру 255°С, который был получен из задней ступени реактора (12), охлаждали до 160°С в теплообменнике и затем по линии (4) вводили в абсорбционную колонну (13) такого же типа, какая была использована в примере 1. Часть водного раствора акриловой кислоты, выведенную из куба абсорбционной колонны, охлаждали до 60°С в теплообменнике (14) и циркулировали по линии (6) в промежуточную часть абсорбционной колонны для быстрого охлаждения и конденсации реакционного газа. Водный раствор (С), содержавший 200 ч/млн гидрохинона, подавали с верха абсорбционной колонны (13) с расходом 13,4 л/ч по линии (7). Когда температура верха абсорбционной колонны была 63°С, отходящий газ (Е2), выводимый с верха колонны, состоял из 0,03 об.% акриловой кислоты, 21,5 об. % воды и 78,4 об.% инертного газа.
Далее, из куба абсорбционной колонны по линии (5) получали 55 мас.% водный раствор акриловой кислоты. Выход акриловой кислоты от пропилена составлял 89%. Было установлено, что компрессор (18) работал непрерывно без каких-либо особых проблем в течение 6 месяцев.
Сравнительный пример 2.
Проводили такую же процедуру, как определена в примере 7, получая в результате акриловую кислоту, за исключением того, что в ней не использовали смеситель. Более конкретно, линия (10) подачи отходящего газа (Е2) и линия (2) подачи воздуха были напрямую соединены со всасывающим патрубком (3) компрессора (18). Всасывающая линия (3) имела внутренний диаметр 41 мм и длину 2,5 м, и температура газа внутри всасывающей линии была 39°С. Спустя 24 ч работу компрессора (18) прекратили для вскрытия и проверки всасывающей линии. В результате было обнаружено, что поверхность внутренней стенки компрессора (18) была влажной и на ней были приставшие капельки воды. Хотя компрессор (18) не пострадал, поскольку он работал лишь короткое время, ожидалось, что если бы работа компрессора (18) была продолжена, его крыльчатка пострадала бы от эрозии из-за образования тумана.
- 6 005966
Применимость в промышленности
В способе получения (мет)акриловой кислоты согласно настоящему изобретению после отделения и извлечения (мет)акриловой кислоты смешанный газ, состоящий по меньшей мере из части отходящего газа (Е2) и газа, содержащего молекулярный кислород, подают на компрессор при температуре, которая выше его точки росы, и затем вводят в реактор окисления. Процесс по настоящему изобретению может осуществляться непрерывно в течение длительного периода времени без вреда для компрессора.
Claims (9)
1. Способ получения (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты, включающий подачу сырья для (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты и содержащего молекулярный кислород газа, смешанного с разбавляющим газом с использованием смесителя и сжатого компрессором, в реактор окисления для проведения реакции каталитического газофазного окисления между ними; подачу полученного реакционного газа в абсорбционную колонну для контакта с водой;
извлечение водного раствора (мет)акролеина или (мет)акриловой кислоты из куба абсорбционной колонны и отходящего газа из шлема абсорбционной колонны; и рециркуляцию части или всего извлеченного таким образом отходящего газа для повторного использования в качестве разбавляющего газа, в котором температуру смешанного газа, содержащего содержащий молекулярный кислород газ и разбавляющий газ, на всасывающем патрубке компрессора регулируют до температуры не ниже, чем его точка росы.
2. Способ по п.1, в котором температура смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора находится в интервале от 35 до 70°С.
3. Способ по любому из пп.1 и 2, в котором температура разбавляющего газа перед смешиванием с газом, содержащим молекулярный кислород, находится в интервале от 40 до 160°С.
4. Способ по п.3, в котором разбавляющий газ предварительно нагревают и затем смешивают с газом, содержащим молекулярный кислород.
5. Способ по п.4, в котором разбавляющий газ нагревают, используя теплообменник, или посредством смешивания с водяным паром.
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором температура газа, содержащего молекулярный кислород, перед смешиванием с разбавляющим газом находится в интервале от 30 до 70°С.
7. Способ по любому из пп.1-6, в котором время пребывания смешанного газа от смешивания разбавляющего газа с газом, содержащим молекулярный кислород, до ввода в компрессор составляет не менее 0,3 с.
8. Способ по любому из пп.1-7, в котором давление смешанного газа на всасывающем патрубке компрессора находится в интервале от атмосферного давления до давления на 10% ниже атмосферного давления.
9. Способ по любому из пп.1-8, в котором газом, содержащим молекулярный кислород, является воздух, и смешанный газ на всасывающем патрубке компрессора имеет такой состав, что объемное отношение (%) воздух:вода:инертный газ составляет (40-76) : (5-13) : (10-50).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001379526A JP2003176252A (ja) | 2001-12-13 | 2001-12-13 | （メタ）アクロレイン又は（メタ）アクリル酸の製造方法 |
| PCT/JP2002/012912 WO2003050069A1 (en) | 2001-12-13 | 2002-12-10 | Process for producing (meth)acrolein or (meth)acrylic acid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200400662A1 EA200400662A1 (ru) | 2004-10-28 |
| EA005966B1 true EA005966B1 (ru) | 2005-08-25 |
Family
ID=19186858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200400662A EA005966B1 (ru) | 2001-12-13 | 2002-12-10 | Способ получения (мет) акролеина или (мет) акриловой кислоты |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7067696B2 (ru) |
| EP (1) | EP1454892A4 (ru) |
| JP (1) | JP2003176252A (ru) |
| CN (1) | CN1330623C (ru) |
| AU (1) | AU2002354452A1 (ru) |
| BR (1) | BR0214862A (ru) |
| EA (1) | EA005966B1 (ru) |
| WO (1) | WO2003050069A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647593C2 (ru) * | 2013-02-06 | 2018-03-16 | Эвоник Дегусса Гмбх | Способ отделения акролеина от технологического газа, образующегося при гетерогенно-катализируемом окислении пропена |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4325146B2 (ja) * | 2002-03-11 | 2009-09-02 | 三菱化学株式会社 | （メタ）アクリル酸類の製造方法 |
| DE502004010465D1 (de) * | 2003-08-06 | 2010-01-14 | Basf Se | Verfahren zum betreiben einer kontinuierlichen heterogen katalysierten gasphasen-partialoxidation wenigstens einer organischen verbindung |
| US8604238B2 (en) * | 2006-12-28 | 2013-12-10 | Nippon Shokubai Co. Ltd. | Method for producing (meth) acrylic acid |
| CN102659541B (zh) * | 2012-04-28 | 2015-02-04 | 重庆紫光天化蛋氨酸有限责任公司 | 丙烯醛的纯化方法及制备处理系统 |
| CN104258589A (zh) * | 2014-09-24 | 2015-01-07 | 南通中泰化工有限公司 | 丙烯酸异辛酯酯化反应中塔釜再沸器冷却系统装置 |
| CN111249859A (zh) * | 2020-02-18 | 2020-06-09 | 青岛诺诚化学品安全科技有限公司 | 一种低温吸收-低温催化氧化法废气回收处理工艺 |
| CN111686668A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-09-22 | 宜兴市申生催化剂有限公司 | 一种丙烯氧化制丙烯醛催化剂制备设备及其制备工艺 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2436818C3 (de) * | 1974-07-31 | 1985-05-09 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur Herstellung von Acrylsäure durch Oxidation von Propylen mit Sauerstoff enthaltenden Gasen in zwei getrennten Oxidationsstufen |
| JPS52108917A (en) * | 1976-03-11 | 1977-09-12 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd | Preparation of acrylic acid by vapor-phase catalytic oxidation of prop ylene |
| JPS6032615B2 (ja) * | 1976-07-29 | 1985-07-29 | 株式会社日本触媒 | プロピレンの接触気相酸化によるアクリル酸の製造方法 |
| JPS55102536A (en) * | 1979-01-30 | 1980-08-05 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | Preparation of acrylic acid |
| US6384274B1 (en) * | 1998-09-27 | 2002-05-07 | Rohm And Haas Company | Single reactor process for preparing acrylic acid from propylene having improved capacity |
| US6566551B2 (en) * | 1999-12-02 | 2003-05-20 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Method for preventing effluent gas pipe from blocking |
-
2001
- 2001-12-13 JP JP2001379526A patent/JP2003176252A/ja active Pending
-
2002
- 2002-12-10 CN CNB028162986A patent/CN1330623C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-10 BR BR0214862-5A patent/BR0214862A/pt not_active IP Right Cessation
- 2002-12-10 EP EP02788765A patent/EP1454892A4/en not_active Withdrawn
- 2002-12-10 AU AU2002354452A patent/AU2002354452A1/en not_active Abandoned
- 2002-12-10 EA EA200400662A patent/EA005966B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-12-10 WO PCT/JP2002/012912 patent/WO2003050069A1/ja not_active Application Discontinuation
-
2004
- 2004-06-09 US US10/863,511 patent/US7067696B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2647593C2 (ru) * | 2013-02-06 | 2018-03-16 | Эвоник Дегусса Гмбх | Способ отделения акролеина от технологического газа, образующегося при гетерогенно-катализируемом окислении пропена |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR0214862A (pt) | 2004-12-28 |
| US20050038290A1 (en) | 2005-02-17 |
| WO2003050069A1 (en) | 2003-06-19 |
| CN1330623C (zh) | 2007-08-08 |
| EP1454892A4 (en) | 2006-03-29 |
| EP1454892A1 (en) | 2004-09-08 |
| JP2003176252A (ja) | 2003-06-24 |
| EA200400662A1 (ru) | 2004-10-28 |
| US7067696B2 (en) | 2006-06-27 |
| CN1545495A (zh) | 2004-11-10 |
| AU2002354452A1 (en) | 2003-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6368118B2 (ja) | エチレンオキシドの製造方法 | |
| RU2472768C2 (ru) | Способ получения акриловой кислоты | |
| CN1163465C (zh) | 制备(甲基)丙烯酸过程中形成的副组分的废弃处理方法 | |
| RU2580919C2 (ru) | Комплексный способ получения нитрата аммония | |
| EA005966B1 (ru) | Способ получения (мет) акролеина или (мет) акриловой кислоты | |
| KR100794317B1 (ko) | 방향족 화합물의 산화반응시 반응기 배출가스로부터 물을제거하는 방법 | |
| RU2011143151A (ru) | Способ плучения полифосфорной кислоты и устройство для его осуществления | |
| JPS6344734B2 (ru) | ||
| WO2014157699A1 (ja) | エチレンオキシドの製造方法 | |
| TW200424000A (en) | Remediation process and apparatus | |
| JP2857993B2 (ja) | ホルムアルデヒド水溶液の連続的製造方法 | |
| CN106278844A (zh) | 一种降低丙烯羰基化过程中原料消耗的装置及方法 | |
| CN106745066B (zh) | 制取、提纯氰化氢的安全工艺及系统 | |
| CN208406934U (zh) | 偏三甲苯氧化分离装置 | |
| JPH0676205B2 (ja) | 高純度二酸化炭素の回収方法 | |
| CN209144047U (zh) | 一种邻或对苯二甲酸酯生产用酯化及精制系统 | |
| CN101568514B (zh) | （甲基）丙烯酸的制造方法 | |
| US8604238B2 (en) | Method for producing (meth) acrylic acid | |
| JP6538922B2 (ja) | エチレンオキシドの製造方法 | |
| SU1741846A1 (ru) | Способ очистки потока парогазовой смеси от фурфурола | |
| JP5153137B2 (ja) | （メタ）アクリル酸の製造方法 | |
| CN108355593A (zh) | 偏三甲苯氧化分离装置 | |
| JPS59118734A (ja) | メタクリル酸の製造方法 | |
| RU2234493C1 (ru) | Установка для получения муравьиной кислоты | |
| JP2009161446A (ja) | （メタ）アクリル酸の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |