KR20090082897A - Method of separating the acrylic acid from benzoic acid contained in a product gas mixture from a heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidation of c3-precursor compound of acrylic acid - Google Patents

Method of separating the acrylic acid from benzoic acid contained in a product gas mixture from a heterogeneously catalyzed gas phase partial oxidation of c3-precursor compound of acrylic acid Download PDF

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클라우스 요아힘 뮐러-엥겔
마르틴 디털리
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Abstract

A method of separating acrylic acid-containing acrylic acid and benzoic acid in a product gas mixture from a partial oxidation, in which the acrylic acid and the benzoic acid are first converted into a liquid phase, components lighter than benzoic acid and acrylic acid are boiled away by means of thermal separation methods, and the acrylic acid is separated by crystallization from the remaining liquid phase.

Description

아크릴산의 C3-전구체 화합물의 불균질 촉매화 부분 기상 산화의 생성물 기체 혼합물에 함유되어 있는 벤조산으로부터 아크릴산을 분리하는 방법 {METHOD OF SEPARATING THE ACRYLIC ACID FROM BENZOIC ACID CONTAINED IN A PRODUCT GAS MIXTURE FROM A HETEROGENEOUSLY CATALYZED GAS PHASE PARTIAL OXIDATION OF C3-PRECURSOR COMPOUND OF ACRYLIC ACID}A method for separating acrylic acid from benzoic acid contained in the product gas mixture of the C3-precursor compound of acrylic acid. PHASE PARTIAL OXIDATION OF C3-PRECURSOR COMPOUND OF ACRYLIC ACID}

본 발명은 아크릴산의 C3 전구체 화합물의 불균질 촉매화 부분 기상 산화 생성물 기체 혼합물내 주생성물 및 부산물로 존재하는 아크릴산 및 벤조산뿐만 아니라 다른 생성물 기체 혼합물 구성성분을 분리하는 방법에 관한 것이고, 여기서 아크릴산 및 벤조산은 아크릴산보다 저비점 및 고비점인 생성물 기체 혼합물의 다른 구성성분과 함께 생성물 기체 혼합물에서 액체상 P로 전환되고, 벤조산 및 아크릴산보다 비점이 낮은 구성성분은 하나 이상의 열 분리 공정을 사용하여 생성된 액체상 P로부터 제거되어, 80 중량% 이상의 아크릴산 및 0.1 중량‰ 이상의 벤조산 (존재하는 아크릴산의 양을 기준으로 함)을 포함하는 액체상 P*가 잔류된다.The present invention relates to a process for separating acrylic and benzoic acid as well as other product gas mixture components present as a main product and by-product in a heterogeneous catalyzed partial gas phase oxidation product gas mixture of C 3 precursor compounds of acrylic acid, wherein acrylic acid and Benzoic acid is converted to liquid phase P in the product gas mixture with the other components of the product gas mixture having a lower boiling point and higher boiling point than acrylic acid, and the lower boiling point component than benzoic acid and acrylic acid is produced in liquid phase P using one or more thermal separation processes. Is removed, leaving a liquid phase P * comprising at least 80% by weight acrylic acid and at least 0.1% by weight benzoic acid (based on the amount of acrylic acid present).

아크릴산은 그 자체로 및/또는 알킬 에스테르 형태로 위생 분야에 사용되는 중합체 (예, 수-초흡수성 중합체)를 수득하는데 사용되는 중요한 단량체이다 (예, WO 02/055469 및 WO 03/078378 참고). Acrylic acid is an important monomer that is used by itself and / or in the form of alkyl esters to obtain polymers (e.g. water-superabsorbent polymers) used in the sanitary arts (see, for example, WO 02/055469 and WO 03/078378).

아크릴산은 C3 전구체 화합물 (프로필렌, 프로판 및/또는 아크롤레인)을 불균질 촉매화 부분 산화시켜 제조할 수 있다 (예, EP-A 990636, US-A 5198578, EP-A 1015410, EP-A 1484303, EP-A 1484308, EP-A 1484309 및 US-A 2004/0242826 참고). 적용의 관점에서 적절하게는, 사용된 C3 전구체 화합물은 일반적으로 비교적 고순도의 C3 전구체 화합물이다 (DE-A 10131297 참고). 그러나, 예를 들어 조 프로필렌을 고순도로 수득하는 것은 꽤 어렵고 고비용이며, 일반적으로 아크릴산의 C3 전구체 화합물을 고순도로 단리하기 위하여 여러 정제 단계가 포함된다 (DE-A 3521458 참고). DE-A 12246119 및 DE-A 10245585에 따르면, 상기 공정은 특히 부분 산화에서 생성된 반응 기체 혼합물이, 촉매 성능을 손상시키는 목적하지 않는 불순물인 C4 탄화수소를 가능한 최소한으로 포함하도록 해야한다. 이러한 공정의 단점은 상기한 정제 단계가 복잡하다는 것이고, 따라서 일부 경우 경제적으로 실행가능한 조 C3 전구체 화합물 (예, 조 프로필렌)을 수득하기 위하여 비교적 제한된 분리 작업만을 적용한다.Acrylic acid can be prepared by heterogeneously catalyzed partial oxidation of C 3 precursor compounds (propylene, propane and / or acrolein) (eg EP-A 990636, US-A 5198578, EP-A 1015410, EP-A 1484303, EP-A 1484308, EP-A 1484309 and US-A 2004/0242826). Appropriately from the application point of view, the C 3 precursor compound used is generally a relatively high purity C 3 precursor compound (see DE-A 10131297). However, obtaining, for example, crude propylene in high purity is quite difficult and expensive, and generally C 3 of acrylic acid Several purification steps are included to isolate the precursor compound to high purity (see DE-A 3521458). According to DE-A 12246119 and DE-A 10245585, unless the purpose of the reaction gas mixture generated by the process is in particular from the partial oxidation, compromising the performance of the catalyst impurity C 4 It should be as minimal as possible. The disadvantage of this process is that the purification step described above is complex and therefore in some cases economically viable crude C 3. Only relatively limited separation operations are applied to obtain precursor compounds (eg crude propylene).

철저한 사내 연구를 통해, C3 전구체 화합물 (예, 프로필렌)의 불균질 촉매화 부분 산화에 사용되는 조 C3 전구체 화합물 (예, 조 프로필렌)이 여전히 부타디엔 또는 부분 산화 과정에서 부타디엔으로 전환될 수 있는 화합물을 포함하고 있으면, 아크릴산 형성의 부산물로서 벤조산이 형성될 수 있다는 것을 밝혀내었다. 벤 조산 형성의 원인은 아마도 불균질 촉매화 부분 산화의 반응 기체 혼합물에 존재하는 C3 디에노필, 예컨대 프로필렌, 아크롤레인 및 아크릴산과 부타디엔의 디엘스-알더 반응 및 방향족으로의 부가물의 가능한 후속 불균질 촉매화 옥시탈수소화 때문일 것이다. 불균질 촉매화 옥시탈수소화는 아마도 실제 목적하는 기상 산화와 동일한 촉매에 의해 촉매된다. 적절한 경우, 조 C3 전구체 화합물 (예, 조 프로필렌)이 o-자일렌으로 약간 오염되어도 벤조산 부산물 형성을 야기할 수 있다. 증가된 활성을 갖는 다금속 산화물 촉매 (또는 부피-특정 활성이 반응물 전환율을 증가시키는 방향으로 1회 이상 증가하는 촉매 충전물)의 사용, 불활성 희석제 기체로서 수증기의 부가적 사용, 및 특정 산화 단계 (예, 프로필렌→아크릴산)에서 부분 산화될 C3 화합물에 비해 초과량의 분자 산소가, 상승된 반응 온도와 마찬가지로 벤조산 부산물 형성을 촉진하고, 특정 산화 단계 (예를 들어, 프로필렌에서 아크릴산으로의 2-단계 부분 산화의 제1 산화 단계에서 프로필렌의 산화, 또는 프로필렌에서 아크릴산으로의 부분 산화의 제2 산화 단계에서 아크롤레인의 산화, 또는 아크릴산으로의 독립적 아크롤레인 부분 산화에서 아크롤레인의 산화, 또는 프로판에서 아크릴산으로의 1-단계 산화에서 프로판의 산화)에서 특정 C3 전구체 화합물의 전환을 촉진하는 것으로 확인된다. 많은 경우 아크릴산 형성의 부산물로서 벤즈알데하이드만 발견되고 벤조산은 발견되지 않는다는 사실에 의해 상기 가정이 지지된다. 반대로 벤조산은 일반적으로 아크릴산 부산물로서 벤즈알데하이드를 수반한다.Through thorough in-house research, C 3 Crude C 3 used for heterogeneous catalyzed partial oxidation of precursor compounds (eg propylene) It has been found that benzoic acid can be formed as a byproduct of acrylic acid formation if the precursor compound (eg crude propylene) still contains butadiene or a compound that can be converted to butadiene in the partial oxidation process. The cause of benzoic acid formation is probably due to the C 3 dienophiles present in the reaction gas mixture of heterogeneously catalyzed partial oxidation, such as propylene, acrolein, and the Diels-Alder reaction of acrylic acid and butadiene and the addition of adducts to aromatics This may be due to oxydehydrogenation. Heterogeneous catalyzed oxydehydrogenation is probably catalyzed by the same catalyst as the actual desired gas phase oxidation. If appropriate, Article C 3 Slight contamination of the precursor compound (eg crude propylene) with o-xylene can cause benzoic acid byproduct formation. The use of multimetal oxide catalysts with increased activity (or catalyst charges whose volume-specific activity increases at least once in the direction of increasing reactant conversion), the additional use of water vapor as an inert diluent gas, and certain oxidation steps (eg , C 3 to be partially oxidized in propylene-acrylic acid) Excess molecular oxygen relative to the compound promotes the formation of benzoic acid by-products, as well as elevated reaction temperatures, and the oxidation of propylene in certain oxidation steps (e.g., the first oxidation step of two-step partial oxidation from propylene to acrylic acid). Or oxidation of acrolein in a second oxidation stage of partial oxidation of propylene to acrylic acid, or oxidation of acrolein in independent acrolein partial oxidation to acrylic acid, or propane in one-step oxidation from propane to acrylic acid). It is found to promote the conversion of the three precursor compounds. In many cases this assumption is supported by the fact that only benzaldehyde is found as a byproduct of acrylic acid formation and no benzoic acid is found. In contrast, benzoic acid generally involves benzaldehyde as an acrylic acid byproduct.

벤즈알데하이드 및 벤조산 둘 다 아크릴산의 목적하지 않는 부산물이다. 이 는 비교적 반응성 방향족 화합물로서, 전적으로 무해하지는 않아 바람직하지 않다 (이는 벤조산의 에스테르에도 상응하게 적용됨). 수득된 아크릴산 및/또는 그 알킬 에스테르를 위생 분야 (예, 기저귀에서 흡수 중합체)에 사용되는 중합체를 제조하기 위하여 사용할 때, 사용되는 아크릴산 및/또는 사용되는 알킬 아크릴레이트에는 벤조산 및 벤즈알데하이드가 되도록 부재해야 한다.Both benzaldehyde and benzoic acid are undesired byproducts of acrylic acid. This is a relatively reactive aromatic compound, which is not totally harmless and therefore undesirable (this also applies correspondingly to esters of benzoic acid). When the obtained acrylic acid and / or its alkyl esters are used to prepare polymers for use in hygienic applications (eg, absorbent polymers in diapers), the acrylic acid and / or alkyl acrylates used are absent from benzoic acid and benzaldehyde. Should be.

상이한 분리 공정의 조합으로 아크릴산의 C3 전구체 화합물 (예, 프로필렌)의 불균질 촉매화 부분 기상 산화의 생성물 기체 혼합물에서 아크릴산을 제거할 수 있다는 것은 공지이다. 특정한 경우에 적용되는 조합은 일반적으로 생성물 기체 혼합물에 존재하는 아크릴산 이외의 제2 성분의 유형 및 양에 의존적이고, 아크릴산의 특정 용도에 의해 일반적으로 정해지는 아크릴산의 목적하는 순도에 의존적이다.C 3 of acrylic acid in combination with different separation processes It is known that acrylic acid can be removed from the product gas mixture of heterogeneous catalyzed partial gas phase oxidation of precursor compounds (eg propylene). The combination applied in the particular case is generally dependent on the type and amount of the second component other than acrylic acid present in the product gas mixture and on the desired purity of acrylic acid which is generally determined by the particular use of acrylic acid.

상이한 분리 공정의 이러한 조합의 필수 구성성분은 보통 열 분리 공정으로 형성된다. 열 분리 공정은 기체 (상승) 및 액체 (하강) 스트림이 분리 내재물을 포함하는 분리탑에서 향류로 전달되고, 스트림 사이에 존재하는 구배에 의하여 열 및 물질 전달이 이루어지고, 결국 분리탑내에서 목적하는 분리가 이루어진다. Essential components of this combination of different separation processes are usually formed by thermal separation processes. The thermal separation process involves gas (rising) and liquid (falling) streams being passed countercurrent in a separation column containing separation inclusions, where heat and mass transfer is achieved by gradients between the streams, which in turn leads to Separation is made.

이러한 열 분리 공정의 예는 (부분) 응축, 분별 응축 (DE-A 19924532 참고) 및 정류이다. 야기되는 분리 작용은 본원에서 특히 아크릴산 및 아크릴산 이외의 제2 성분의 비점 차이를 바탕으로 한다. 추가적 예는 흡수이다. 분리 작용은 본원에서 특히 흡수 액체중 아크릴산 및 아크릴산 이외의 제2 성분의 용해도 차이를 바탕으로 한다. 상기는 스트리핑의 열 분리 공정 (스트리핑 가스는 액체내 용해된 형태로 존재하는 상이한 친화도를 갖는 성분을 액체로부터 흡수함) 및 탈착 (흡수의 역 과정; 분압을 낮춤으로써 액체상에 용해된 물질이 제거됨)시에도 해당된다. 용어 "열 분리 공정"은 또한 공비 증류 및 정류를 포함한다 (이는 아크릴산과 제2 성분(부분 산화의 반응 기체 혼합물 내 아크릴산 이외의 구성성분)의 상이한 경향을 이용하여 추가된 공비제와 공비물을 형성함).Examples of such thermal separation processes are (partial) condensation, fractional condensation (see DE-A 19924532) and rectification. The separation action that is caused is based herein on the difference in boiling points of the second component, in particular acrylic acid and other than acrylic acid. A further example is absorption. The separation action is based here in particular on the difference in solubility of acrylic acid and the second component other than acrylic acid in the absorbent liquid. This involves the thermal separation process of stripping (the stripping gas absorbs from the liquid a component with a different affinity present in dissolved form in the liquid) and desorption (reverse process of absorption; the substance dissolved in the liquid phase is removed by lowering the partial pressure). This also applies to poems. The term "thermal separation process" also encompasses azeotropic distillation and rectification (which uses the different tendencies of acrylic acid and the second component (components other than acrylic acid in the reaction gas mixture of partial oxidation) to remove added azeotrope and azeotrope. Forming).

아크릴산 (1 atm에서 141 ℃) 및 벤즈알데하이드 (1 atm에서 178.1 ℃) 의 비점 차이는 상기 열 분리 공정을 사용하여 적절한 수준의 복잡성으로 아크릴산으로부터 벤즈알데하이드를 정량적으로 제거하기에는 일반적으로 불충분하다. 대신, 벤즈알데하이드 제거는 보통 소위 알데하이드 스캐빈저 (WO 03/014172), 예를 들어 탄산수소 아미노구아니딘과 벤즈알데하이드 및 아크릴산의 반응성 차이를 추가로 이용할 경우에만 달성된다. 알데하이드와 알데하이드 스캐빈저의 반응으로, 알데하이드 자체의 경우보다 아크릴산의 비점과 유의하게 큰 정도로 차이가 나는 비점을 갖는 새로운 제2 성분이 형성되고, 따라서 알데하이드 스캐빈저와의 반응의 완료시, 정류 경로에 의해 단순한 방식으로 정량적 제거가 달성될 수 있다. 별법으로, EP-A 1159249에는, 열 분리 공정 (분별 응축)과 결정화 (현탁 결정화) (또한 DE-A 10247240 참고)의 조합에 의한 부분 산화의 생성물 기체 혼합물에 존재하는 벤즈알데하이드와 아크릴산의 분리가 개시되어 있다.The boiling point difference between acrylic acid (141 at 1 atm) and benzaldehyde (178.1 at 1 atm) is generally insufficient to quantitatively remove benzaldehyde from acrylic acid with an appropriate level of complexity using this thermal separation process. Instead, benzaldehyde removal is usually achieved only by further exploiting the difference in reactivity of the so-called aldehyde scavenger (WO 03/014172), for example hydrogencarbonate aminoguanidine with benzaldehyde and acrylic acid. The reaction of the aldehyde with the aldehyde scavenger results in the formation of a new second component having a boiling point that differs significantly from the boiling point of acrylic acid than in the case of the aldehyde itself, and thus upon completion of the reaction with the aldehyde scavenger, Quantitative removal can be achieved in a simple manner. Alternatively, EP-A 1159249 discloses separation of benzaldehyde and acrylic acid present in the product gas mixture of partial oxidation by a combination of thermal separation processes (fractional condensation) and crystallization (suspension crystallization) (see also DE-A 10247240). Is disclosed.

상기한 바와 대조적으로, 아크릴산 (1 atm에서 141 ℃)과 벤조산 (1 atm에서 250 ℃)의 비점 차이는 매우 커서, 분리 작업이 혼합물 구성성분의 비점 차이를 바 탕으로 하는 열 분리 공정의 사용은 아크릴산과 벤조산의 정량적 분리를 보통 수반한다 (DE-A 10336386, DE-A 19740252, DE-A 10247240 참고), (추가적 제2 성분은 흔히 벤조산 제거 후 결정화로 제거됨). 그러나, 이러한 열 분리의 단점은, 분리될 혼합물의 분리탑 내로의 공급 지점보다 위에 위치한 분리 내재물을 포함하는 분리탑으로부터 농축된 형태로 아크릴산을 포함하는 농축된 형태의 분획을 취출해야 한다는 점이다. 그러나, 아크릴산 총량의 증발에 비교적 많은 에너지가 소비되므로 (고비점, 높은 증발 엔탈피, 환류에 의한 다중 증발), 열적으로 수행하기에는 매우 지나치다.In contrast to the above, the boiling point difference between acrylic acid (1 atm at 141 ° C.) and benzoic acid (1 atm at 250 ° C.) is very large and the use of a thermal separation process in which the separation operation is based on the boiling point difference of the mixture components It usually involves quantitative separation of acrylic acid and benzoic acid (see DE-A 10336386, DE-A 19740252, DE-A 10247240), (the additional second component is often removed by crystallization after benzoic acid removal). However, a disadvantage of this thermal separation is that the concentrated form fraction containing acrylic acid must be taken off from the separation column comprising the separation inclusion located above the feed point of the mixture to be separated into the separation column. . However, relatively large amounts of energy are consumed for the evaporation of the total amount of acrylic acid (high boiling point, high evaporation enthalpy, multiple evaporation by reflux), which is too much to perform thermally.

따라서 본 발명의 목적은, 상기 에너지-집약적 분리 방법을 요하지 않는 아크릴산의 C3 전구체 화합물의 불균질 촉매화 부분 기상 산화의 생성물 기체 혼합물 내 주생성물 및 부산물로 존재하는 아크릴산 및 벤조산을 분리하는 공정을 제공하는 것이다.The object of the present invention is therefore that C 3 of acrylic acid does not require the above energy-intensive separation process. A heterogeneous catalyzed partial gas phase oxidation of the precursor compound is to provide a process for separating acrylic acid and benzoic acid present as the main product and by-product in a gas mixture.

따라서, 아크릴산의 C3 전구체 화합물의 불균질 촉매화 부분 기상 산화의 생성물 기체 혼합물 내 주생성물 및 부산물로 존재하는 아크릴산 및 벤조산을 분리하는 공정이 제공되고, 여기서 아크릴산보다 저비점 및 고비점인 생성물 기체 혼합물의 다른 구성성분과 함께 아크릴산 및 벤조산은 생성물 기체 혼합물에서 액체상 P로 전환되고, 벤조산 및 아크릴산보다 저비점(1 atm에서 순물질의 비점 기준)인 구성성분 (무-벤조산; 여기서 "무"란 각각 액체상 P의 벤조산 함량을 기준으로 10 중량% 미만, 바람직하게는 5 중량% 미만, 더 바람직하게는 3 중량% 미만, 또는 2 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만, 가장 바람직하게는 0.75 중량% 미만, 또는 0.1 중량% 미만, 또는 0 중량%를 의미함)은 생성된 액체상 P로부터 하나 이상의 열 분리 공정을 사용하여 제거되어 80 중량% 이상의 아크릴산, 및 존재하는 아크릴산의 양을 기준으로 0.1 중량‰(per mille) 이상 (보통 0.2 중량‰ 이상, 또는 0.3 중량‰ 이상, 또는 0.4 중량‰ 이상, 또는 0.5 중량‰ 이상, 또는 0.75 중량‰ 이상, 또는 1 중량‰ 이상)의 벤조산을 포함하는 액체상 P*가 잔류하게 되는데, 이는 액체상 P*로부터 결정화에 의해 아크릴산에서 벤조산을 분리하는 것을 포함하며, 아크릴산은 형성되는 결정에 축적되고, 벤조산은 모액에 잔류하게 된다.Thus, C 3 of acrylic acid A process for separating acrylic acid and benzoic acid present as a main product and by-product in a product gas mixture of heterogeneous catalyzed partial gas phase oxidation of a precursor compound is provided, wherein the components together with other components of the product gas mixture have a lower and higher boiling point than acrylic acid. Acrylic acid and benzoic acid are converted to liquid phase P in the product gas mixture and have a lower boiling point (based on the boiling point of the pure material at 1 atm) than benzoic acid and acrylic acid (benzoic acid free; where "no" is based on the benzoic acid content of liquid phase P respectively) Less than 10 weight percent, preferably less than 5 weight percent, more preferably less than 3 weight percent, or less than 2 weight percent, or less than 1 weight percent, most preferably less than 0.75 weight percent, or less than 0.1 weight percent, or 0 wt%) is removed from the resulting liquid phase P using at least one thermal separation process to provide at least 80 wt% acrylic acid, and At least 0.1 percent per mille (usually at least 0.2 percent, or at least 0.3 percent, or at least 0.4 percent, or at least 0.5 percent, or at least 0.75 percent, or 1 percent) The liquid phase P * containing the benzoic acid of the above) remains, which includes separating the benzoic acid from acrylic acid by crystallization from the liquid phase P * , and the acrylic acid accumulates in the crystal to be formed, and the benzoic acid remains in the mother liquor.

본 발명에 따른 공정은 결정화와 연관된 결실 계수 ABZA (공정을 기준으로 함)가 보통 15 이상이라는 놀라운 발견을 바탕으로 한다. 결실 계수 ABZA는 일반적으로 모액에 남아있는 벤조산 대 결정에 남아있는 벤조산의 정량적 비율이다(각 경우 모액의 총량 및 결정의 총량 기준 중량%로 나타냄). 결정/모액을 그 총량의 90 중량% 초과, 바람직하게는 95 중량% 초과, 또는 97 중량% 초과, 98 중량% 초과, 99 중량% 초과 정도로 제거하는 것이 ABZA 측정에 일반적으로 충분하다 (결정에 대한 잔류 수분 함량의 영향은 일반적으로 무시할 정도임). 15 이상인 ABZA는 아크릴산 결정의 형성시 결정에 벤조산이 실질적으로 도입되지 않는다는 것을 확인시켜준다. 이는 본 발명의 절차의 우수한 효율의 기본을 형성한다. The process according to the invention is based on the surprising finding that the deletion coefficient A BZA (based on the process) associated with crystallization is usually at least 15. Deletion coefficient A BZA is generally the quantitative ratio of benzoic acid remaining in the mother liquor to benzoic acid remaining in the crystal (in each case expressed in terms of weight percent based on the total amount of mother liquor and the total amount of crystals). It is generally sufficient for A BZA determinations to remove the crystals / mother liquor by more than 90%, preferably more than 95%, or more than 97%, more than 98%, and more than 99% by weight of the total amount thereof. The effect of residual moisture content on the surface is generally negligible). A BZA of 15 or greater confirms that substantially no benzoic acid is introduced into the crystal upon formation of the acrylic acid crystal. This forms the basis of the good efficiency of the procedure of the present invention.

아크릴산 제2 성분으로서 디아크릴산 (ADA), 아세트산 (AAA) 및 프로피온산 (APA)의 경우, 상응하는 결실 계수는 통상 10 이하이다. 환언하면, 이들도 아크릴산 결정에 도입되고, 상기 결정에서 어렵게, 예를 들어 적합한 세척을 통해 추출할 수 있다. For diacrylic acid (A DA ), acetic acid (A AA ) and propionic acid (A PA ) as the second component of acrylic acid, the corresponding deletion coefficient is usually 10 or less. In other words, they are also incorporated into the acrylic acid crystals, which can be difficult to extract from the crystals, for example by suitable washing.

달리 말하면, 아크릴산으로부터 이러한 불순물을 결정화 제거하려면, 예를 들어, EP-A 616998에서 권장된 바와 같이, 동적 및 정적 결정화의 다단계 조합 형태로 덜 효율적이고, 더 자본-집약적인 다단계 결정화 공정의 사용이 일반적으로 요구되고, 다단계 공정뿐만 아니라 하나 이상의 동적 결정화기 및 하나 이상의 정적 결정화기가 필요하다. 최선으로는, 결정화의 특정 경계 조건하에서 (특히 WO 03/078378 및 WO 01/77056 참고), 아크릴산 결정이 형성되고 후속하여 순수한 아크릴산 용융물로 세척하여 비교적 효율적으로 아세트산 및 프로피온산을 제거할 수 있다. ABZA가 클수록, 아크릴산으로부터의 벤조산의 결정화 제거가 용이하다.In other words, to crystallize such impurities from acrylic acid, the use of less efficient, more capital-intensive multistage crystallization processes in the form of multistage combinations of dynamic and static crystallization, for example, as recommended in EP-A 616998, It is generally required and requires one or more dynamic crystallizers and one or more static crystallizers as well as multistage processes. Optimally, under certain boundary conditions of crystallization (see especially WO 03/078378 and WO 01/77056), acrylic acid crystals can be formed and subsequently washed with pure acrylic acid melt to remove acetic acid and propionic acid relatively efficiently. The larger the A BZA , the easier the crystallization of benzoic acid from acrylic acid.

상기 실험적 발견을 바탕으로 본 발명의 절차는, 초흡수제에 적합한 아크릴산 생성 경로에서, 그 사용을 방해하는 벤조산 오염물을 결정화 단계중 액체상 P*에서, 미리 정제된 아크릴산 용융물로 결정을 후속 세척하여 본질적으로 정량적 제거를 가능하게 한다. Based on the experimental findings, the procedure of the present invention is essentially performed by subsequent washing of the crystals with a pre-purified acrylic acid melt in liquid phase P * during the crystallization step of the benzoic acid contaminants that hinder its use in the acrylic acid production route suitable for the superabsorbent. Enable quantitative removal

본원에서 "주생성물로서 아크릴산" 및 "부산물로서 벤조산" 이라는 표현은 단순히 부분 산화의 생성물 기체 혼합물이 벤조산보다 아크릴산을 유의하게 많이 포함함을 의미한다. 환언하면, 아크릴산은 부분 산화의 목적하는 표적 생성물이고, 벤조산은 본질적으로 목적하지 않은 이의 부산물이다.The expressions "acrylic acid as main product" and "benzoic acid as byproduct" herein simply mean that the product gas mixture of partial oxidation contains significantly more acrylic acid than benzoic acid. In other words, acrylic acid is the desired target product of partial oxidation, and benzoic acid is essentially an undesired by-product thereof.

본 발명에 따른 공정은 아크릴산 함량이 85 중량% 이상, 또는 90 중량% 이상, 또는 95 중량% 이상, 또는 96 중량% 이상, 또는 97 중량% 이상, 또는 98 중량% 이상, 또는 99 중량% 이상, 또는 99.5 중량% 이상 또는 그 이상인 액체상 P*에 특히 적용가능하다.The process according to the invention has an acrylic acid content of at least 85%, or at least 90%, or at least 95%, or at least 96%, or at least 97%, or at least 98%, or at least 99%, Or in particular in liquid phase P * of at least 99.5% by weight or more.

이러한 공정에서, 상기 모든 액체상 P*의 아크릴산 함량 (당연히 액체상 P*내의 80 중량%의 아크릴산 함량도 포함됨)에서, 존재하는 아크릴산의 양을 기준으로 한 벤조산의 함량은, 예를 들어 각 경우 0.1 내지 20 중량‰, 또는 0.2 내지 15 중량‰, 또는 0.3 내지 10 중량‰, 또는 0.4 내지 8 중량‰, 또는 0.5 내지 6 중량‰, 또는 0.75 내지 4 중량‰, 또는 1 내지 3 중량‰일 수 있다. 일반적으로, 액체상 P* 내에 존재하는 아크릴산을 기준으로 벤조산의 함량은 100 중량‰ 이하이며, 주로 75 중량‰이하, 또는 50 중량‰ 이하이다. 본 발명에 따른 공정의 사용은, 액체상 P* 중 벤조산의 함량이 액체상 P*에 존재하는 벤즈알데하이드 중량의 (0 초과) 50 중량% 이상, 또는 75 중량% 이상, 또는 100 중량% 이상, 또는 125 중량% 이상, 또는 150 중량% 이상, 또는 175 중량% 이상, 또는 200 중량% 이상, 또는 250 중량% 이상, 또는 300 중량% 이상, 또는 400 중량% 이상, 또는 500 중량% 이상일 때 특히 유리하다. 당연히 본 발명에 따라 처리할 액체상 P*는 벤즈알데하이드를 전혀 포함하지 않을 수도 있다.In this process, the content of benzoic acid, based on the amount of acrylic acid present, in the acrylic acid content of all liquid phase P * (which, of course, includes 80% by weight of acrylic acid content in liquid phase P * ), is for example in each case from 0.1 to 20 weights, or 0.2 to 15 weights, or 0.3 to 10 weights, or 0.4 to 8 weights, or 0.5 to 6 weights, or 0.75 to 4 weights, or 1 to 3 weights. Generally, the content of benzoic acid is 100 wt% or less, mainly 75 wt% or less, or 50 wt% or less, based on the acrylic acid present in the liquid phase P * . Use of the process according to the invention, the liquid phase P * the content of the acid of benzaldehyde by weight present in the liquid phase P * of (more than 0), 50% by weight or more, or 75 wt% or more, or 100% or more, or 125 It is particularly advantageous when at least by weight, or at least 150% by weight, or at least 175% by weight, or at least 200% by weight, or at least 250% by weight, or at least 300% by weight, or at least 400% by weight, or at least 500% by weight. Naturally the liquid phase P * to be treated according to the invention may not contain any benzaldehyde.

본 발명에 따른 공정은 (액체상 P*로부터의) 결정화 제거 후 잔류하는 모액의 적어도 일부가, 액체상 P로부터 액체상 P*를 수득하기 위하여 적용되는 열 분리 공정 중 하나 이상으로 재순환되고/되거나 기상 부분 산화의 생성물 기체 혼합물에 존재하는 아크릴산 및 벤조산의 액체상 P로의 조합 전환에 적용되는 공정 중 하나 이상으로 (보통은 사용되는 내재물을 포함하는 분리탑의 상부 아래로) 재순환되는 방식으로 실시될 때 특히 중요하다. The process according to the invention is characterized in that at least a portion of the mother liquor remaining after crystallization removal (from liquid phase P * ) is recycled to one or more of the thermal separation processes applied to obtain liquid phase P * from liquid phase P and / or gas phase partial oxidation. Of particular importance when carried out in a recycled manner (usually below the top of a separation column containing the inclusions used) in one or more of the processes applied to the combined conversion of acrylic acid and benzoic acid to liquid phase P present in the product gas mixture of Do.

1종 이상의 C3 전구체 화합물의 불균질 촉매화 부분 기상 산화의 생성물 기체 혼합물로부터 액체상 P*를 수득하기 위한 결정화의 개별적 분리 공정 및 비개별적 분리 공정의 조합 사용의 기본 구조는 DE-A 19606877에 공지되어 있다.One or more C 3 The basic structure of the combined use of separate and non-individual separation processes of crystallization for obtaining liquid phase P * from the product gas mixture of heterogeneous catalyzed partial gas phase oxidation of precursor compounds is known from DE-A 19606877.

비개별적 분리 공정은, 농축 표적 생성물을 포함하고 분리 공정이 사용될 때 형성된 상의 조성이, 분리될 혼합물의 조성에 크게 좌우되는 분리 공정으로 정의되지만, 본 발명의 결정화 처리는 형성되는 아크릴산 결정의 조성이 액체상 P*의 조성으로부터 크게 독립적인 (이상적으로는 완전히 독립적인) 정도로 개별적 분리 공정이다. 환언하면, 결정화의 개별적 분리 공정에서는 열역학적 관점에서 한번의 평형 수립으로 목적하는 분리 작업이 충분히 달성되는 반면, 비개별적 분리 공정에서는 유의한 분리 작업을 달성하기 위하여 열역학적 관점에서 연속적으로 여러 평형이 수립되어야 한다 (참고: 맥케이브-티엘 (McCabe-Thiele) 분리 단계).A non-individual separation process is defined as a separation process comprising a concentrated target product and the composition of the phase formed when the separation process is used, which depends largely on the composition of the mixture to be separated, but the crystallization treatment of the present invention is characterized by Individual separation processes to a large degree (ideally completely independent) from the composition of the liquid phase P * . In other words, in the individual separation process of crystallization, the desired separation operation is sufficiently achieved by establishing one equilibrium from the thermodynamic point of view, whereas in the non-individual separation process, several equilibriums must be established continuously from the thermodynamic point of view in order to achieve a significant separation operation. (Note: McCabe-Thiele separation step).

개별적 분리 공정 및 하나 이상의 비개별적 분리 공정의 이러한 조합의 경우, 이러한 절차의 연속 조작시 모액 재순환의 결과로 모액이 벤조산을 농축 형태로 포함하게 되어 본 발명에 따라 처리될 액체상 P*에 벤조산이 축적되므로 본 발명에 따른 공정이 더 중요하다. 환언하면, 불균질 촉매화 부분 기상 산화의 생성물 기체 혼합물 중 벤조산 함량이 비교적 낮더라도 심각한 문제로 커질 수 있고, 이는 본 발명의 발견에 따르면 통례적으로 15 이상인 ABZA(공정에 따름) 덕분에 바람직하게 해결될 수 있다. 결실 계수 ABZA가 15 미만인 경우, 상기한 바와같이 실시할 절차는 극히 비효율적일 것이다. 본 발명에 따른 공정 중 ABZA가 통례적으로 15 이상이어야만 특히 산업적 규모에서 요구되는 효율성을 수득할 수 있다.In the case of this combination of an individual separation process and one or more non-individual separation processes, the mother liquor contains benzoic acid in concentrated form as a result of the mother liquor recycling upon successive operation of this procedure such that benzoic acid accumulates in the liquid phase P * to be treated according to the invention. The process according to the invention is therefore more important. In other words, a relatively low benzoic acid content in the product gas mixture of heterogeneous catalyzed partial gas phase oxidation can be a serious problem, which is preferred due to A BZA (depending on the process) which is customarily at least 15 according to the findings of the present invention. Can be solved. If the deletion factor A BZA is less than 15, the procedure to be carried out as described above will be extremely inefficient. In the process according to the invention A BZA must be customarily at least 15 to obtain the efficiencies required, especially on an industrial scale.

또한, 상기한 사실은 수율을 증가시킬 목적으로 본 발명에 따른 공정에서 수득되는 모액을 추가로 결정화시킬 때, 또는 유사하게 수율을 증가시키기 위하여 비개별적 분리 공정에서 발생되는 벤조산-함유 제2 스트림을 결정화 처리할 때에도 관련이 있다. In addition, the above facts provide for the purpose of increasing the yield of the benzoic acid-containing second stream which is generated in further crystallization of the mother liquor obtained in the process according to the invention, or similarly in a non-individual separation process in order to increase the yield. It is also relevant in the crystallization process.

본 발명의 결정으로부터 모액을 제거하는 공정을 비롯한 액체상 P*의 결정화 처리에는 원칙적으로 제한이 없다 (인용된 선행 기술 문헌에 기재된 모든 모액/결정 제거 공정을 사용할 수 있음).There is in principle no limitation on the crystallization treatment of liquid phase P * , including the process of removing the mother liquor from the crystals of the present invention (all mother liquor / crystal removal processes described in the cited prior art literature can be used).

환언하면, 하나 이상의 단계로, 연속식 또는 회분식으로 실시할 수 있다. 특히, 분별 결정화로도 실시할 수 있다. 통상 분별 결정화에서, 공급된 액체상 P*보다 더 순수한 (특히 벤조산 함량이 더 낮은) 아크릴산 결정을 생성하는 모든 단계는 정제 단계로 공지되고, 모든 다른 단계는 스트리핑 단계이다. 적절하게는, 다단계 공정은 각 단계에서 결정화 후 결정이 모액으로부터 제거되고, 특정 단계의 이러한 결정을 그 다음으로 가장 높은 순도로 공급하는 반면, 특정 단계의 결정화 잔류물을 그 다음으로 가장 낮은 순도로 공급되는 향류 원리로 조작된다. In other words, one or more of the steps can be carried out continuously or batchwise. In particular, it can also carry out by fractional crystallization. Usually in fractional crystallization, every step of producing acrylic acid crystals that are purer than the liquid phase P * supplied (especially with a lower benzoic acid content) is known as the purification step, and all other steps are stripping steps. Suitably, the multistage process removes the crystals from the mother liquor after each crystallization at each stage and feeds these crystals of the particular stage to the next highest purity, while the crystallization residues of the particular stage are next to the lowest purity. It operates on the countercurrent principle supplied.

일반적으로 결정화 제거 과정중 액체상 P*의 온도는 -25 ℃ 내지 +14 ℃, 특히 +12 ℃ 내지 -5 ℃이다. Generally the temperature of the liquid phase P * during the crystallization removal process is from -25 ° C to +14 ° C, in particular from +12 ° C to -5 ° C.

예를 들어 본 발명에 따른 공정은 층 결정화로 실시할 수 있다 (DE-A 2606364, EP-A 616998, EP-A 648520 및 EP-A 776875 참고). 이러한 결정화에서, 결정은 연속적이고 단단히 부착된 층 형태로 동결된다. 잔류 용융물이 쉽게 흘러나오므로 침전된 결정은 남은 잔류 용융물(모액)에서 분리된다. 원칙상, "정적" 및 "동적" 층 결정화 공정은 구별된다. 액체상 P*의 동적 층 결정화의 특징은 액체상 P*의 강제 대류이다. 이는 완전-유통관을 통해 액체상 P*를 펌핑 순환시키거나, 액체상 P*를 트리클 필름 (trickle film)으로서 도입하거나 (예, EP-A 616 998에 따름), 또는 불활성 기체를 액체상 P* 내로 도입하거나, 또는 펄스화에 의해 수행할 수 있다.For example, the process according to the invention can be carried out by layer crystallization (see DE-A 2606364, EP-A 616998, EP-A 648520 and EP-A 776875). In this crystallization, the crystals are frozen in the form of continuous, tightly attached layers. Since the residual melt flows easily, the precipitated crystals separate from the remaining residual melt (mother liquor). In principle, "static" and "dynamic" layer crystallization processes are distinguished. Characterized in the dynamic layer crystallization of the liquid phase P * is a forced convection of the liquid phase P *. This allows pumping circulation of liquid phase P * through a full-flow tube, introducing liquid phase P * as a trickle film (eg according to EP-A 616 998), or introducing an inert gas into liquid phase P * Or pulsed.

정적 공정에서, 액체상 P*는 (예를 들어 관 다발 또는 판형 열 교환기에서) 정지해 있으며, 제2 측면에서 느린 온도 감소로 인해 층으로 침전된다. 이후, 잔류 용융물 (모액)을 배출하고, 서서히 온도를 증가시켜 더 많이 오염된 분획을 결정층으로부터 배출 제거하면 이어서 순수한 생성물이 용융되어 나온다 (WO 01/77056 참조).In a static process, the liquid phase P * is stationary (for example in a tube bundle or a plate heat exchanger) and precipitates in the bed due to the slow temperature decrease in the second aspect. The residual melt (mother liquor) is then discharged and the temperature is gradually increased to drain off more contaminated fractions from the crystal bed, followed by melting of the pure product (see WO 01/77056).

그러나 본 발명에 따라, 본원에 기재된 모든 액체상 P*의 경우, 본 발명의 결정화 단계는 바람직하게는 WO 01/77056, WO 02/055469 및 WO 03/078378의 교시에 따라 현탁 결정화로 수행될 것이다.However, according to the invention, for all liquid phases P * described herein, the crystallization step of the invention will preferably be carried out by suspension crystallization according to the teachings of WO 01/77056, WO 02/055469 and WO 03/078378.

일반적으로, 아크릴산 결정은 정제될 액체상 P*보다 벤조산 함량이 더 낮고, 잔류 용융물(모액)은 정제될 액체상 P*보다 벤조산 함량이 더 높은 (특정한 총량을 기준으로 하며 상대적임), 현탁된 아크릴산 결정을 포함하는 결정 현탁액이 액체상 P*를 냉각시켜 수득된다. 아크릴산 결정은 현탁액 내에서 직접적으로 성장하고/하거나 냉각된 벽에 층으로 침전된 것을 이후 스크래치하여 떼어내 잔류 용융물 (모액)에 재현탁할 수 있다.Generally, acrylic acid crystals have a lower benzoic acid content than the liquid phase P * to be purified, and the residual melt (mother liquor) has a higher benzoic acid content (relative to a specific total amount and relative) than the liquid phase P * to be purified, suspended acrylic crystals. A crystal suspension containing is obtained by cooling the liquid phase P * . Acrylic acid crystals can be grown directly in the suspension and / or precipitated in layers on the cooled wall and then scratched off and resuspended in the residual melt (mother liquor).

WO 01/77056, WO 02/055469, WO 03/078378 및 연구 정보 데이터베이스 번호 496005 (2005년 8월 발행)에 상세히 기재된 모든 현탁 결정화기 및 현탁 결정화 공정이 본 발명에 따라 유용하다. 일반적으로, 생성된 아크릴산 결정 현탁액의 고체 함량은 20 내지 40 중량%이다.All suspension crystallizers and suspension crystallization processes described in detail in WO 01/77056, WO 02/055469, WO 03/078378 and Research Information Database No. 496005 issued August 2005 are useful according to the invention. Generally, the solids content of the resulting acrylic acid crystal suspension is 20 to 40% by weight.

부가적으로, 모든 상기 WO 공보에 명시된 모든 공정은 형성된 현탁 결정과 잔류 모액의 분리에 적합하다 (예를 들어 원심분리와 같은 기계적 분리 공정). 본 발명에 따르면 세척탑에서의 분리가 바람직하다. 이는 바람직하게는 침전된 아크릴산 결정을 강제 수송하는 세척탑이다. 결정층 중 결정 부피 분율은 일반적으로 0.5 초과에 이른다. 일반적으로, 세척탑은 0.6 내지 0.75의 값에서 조작된다. 사용된 세척액은 유리하게는 세척탑에서 미리 정제된 (제거된) 아크릴산 결정의 용융물이다. 세척은 보통 향류로 행해진다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 특히 하기 공정 단계를 포함하는 방법을 포함한다:In addition, all processes specified in all of the above WO publications are suitable for the separation of formed suspension crystals and residual mother liquors (eg mechanical separation processes such as centrifugation). According to the invention, separation in the washing tower is preferred. It is preferably a washing tower for forced transport of precipitated acrylic acid crystals. The crystal volume fraction in the crystalline layer generally reaches above 0.5. In general, the washing tower is operated at values of 0.6 to 0.75. The washing liquid used is advantageously a melt of acrylic acid crystals (removed) which have been previously purified in the washing tower. Washing is usually done in countercurrent. The process according to the invention thus comprises in particular a process comprising the following process steps:

a) 액체상 P*로부터 아크릴산을 결정화하는 단계;a) crystallizing acrylic acid from liquid phase P * ;

b) 잔류 모액 (잔류 용융물, 잔류 액체상)으로부터 아크릴산 결정을 분리하는 단계;b) separating the acrylic acid crystals from the residual mother liquor (residual melt, residual liquid phase);

c) 제거된 아크릴산 결정을 적어도 부분적으로 용융시키는 단계, 및c) at least partially melting the removed acrylic acid crystals, and

d) 용융된 아크릴산 결정을 단계 b) 및/또는 단계 a)로 적어도 부분적으로 재순환시키는 단계.d) at least partially recycling the molten acrylic acid crystals to step b) and / or step a).

미리 제거, 용융되고 단계 b)로 재순환되는 아크릴산 결정을 사용하여 향류 세척함으로써 단계 b)를 행하는 것이 바람직하다.Preference is given to performing step b) by countercurrent washing with acrylic acid crystals which have been removed beforehand, melted and recycled to step b).

유리하게는, (반드시는 아니지만)본 발명에 따르면, 본 발명의 공정을 사용하는 경우 액체상 P*는 물을 포함하는데, 이는 WO 01/77056 및 WO 03/078378의 교시에 따르면 물의 존재하 아크릴산 결정의 형성은, 후속하는 잔류 모액으로부터의 결정의 분리에 특히 유리한 결정 형태를 생성하기 때문이다. 이는 결정화가 현탁 결정화로서 수행될 때 특히 그러하고, 후속하는 모액 제거가 세척탑에서 수행될 때 더욱 특히 그러하며, 사용된 세척액이 세척탑에서 이미 정제된 아크릴산 결정의 용융물일 때 더욱 특히 그러하다.Advantageously, according to the invention (but not necessarily), when using the process of the invention the liquid phase P * comprises water, which according to the teachings of WO 01/77056 and WO 03/078378 crystals of acrylic acid in the presence of water This is because the formation of crystals produces a crystalline form which is particularly advantageous for the separation of crystals from subsequent residual mother liquors. This is especially true when the crystallization is carried out as suspension crystallization, more particularly when the subsequent mother liquor removal is carried out in the washing tower, more particularly when the washing liquid used is a melt of acrylic acid crystals already purified in the washing tower.

환언하면, 본 발명에 따른 공정은 특히, 결정화로 처리할 액체상 P*를 한랭 조건하에 아크릴산 결정 및 잔류 액체상 (잔류 용융물)으로 이루어지는 결정 현탁액으로 전환시키고, 아크릴산 결정 중 벤조산의 중량비는 액체상 P* 중 벤조산의 중량비보다 작고, 잔류 액체상 (모액) 중 벤조산의 중량비는 액체상 P* 중 벤조산의 중량비보다 크며, 잔류 모액의 일부는 적절한 경우 결정 현탁액으로부터 기계적으로 제거되고, 아크릴산 결정은 세척탑의 잔류 모액내에서 유리되는데, 단In other words, the process according to the invention converts, in particular, the liquid phase P * to be treated by crystallization into a crystal suspension consisting of acrylic acid crystals and a residual liquid phase (residual melt) under cold conditions, and the weight ratio of benzoic acid in the acrylic acid crystals in liquid phase P * Less than the weight ratio of benzoic acid, the weight ratio of benzoic acid in the residual liquid phase (mother liquor) is greater than the weight ratio of benzoic acid in the liquid phase P * , a portion of the residual mother liquor is mechanically removed from the crystal suspension if appropriate, and acrylic acid crystals in the residual mother liquor of the washing tower In glass, only

a) 액체상 P*는 그에 존재하는 아크릴산을 기준으로, 50 중량ppm 이상, 또는0.20 내지 20 중량%, 흔히 15 중량% 이하, 종종 10 중량% 이하의 물을 포함하고,a) the liquid phase P * comprises at least 50 ppm by weight, or 0.20 to 20% by weight, often at most 15% by weight, often at most 10% by weight, based on the acrylic acid present therein,

b) 사용된 세척액은 세척탑에서 정제된 아크릴산 결정의 용융물인b) The washing liquid used is a melt of purified acrylic acid crystals in the washing tower.

공정을 포함한다.Process.

또한, 본 발명에 따르면, 상기한 절차에서의 액체상 P*의 물 함량은 (또는 본 발명에 따른 방법을 사용하는 경우 상당히 일반적으로) 액체상 P*에 존재하는 아크릴산 기준으로 0.2 중량% 또는 0.4 중량%내지 8 중량%이하, 또는 10 중량%이하, 또는 20 중량% 이하인 것이 유리하다.In addition, according to the invention, the water content of liquid phase P * in the above procedure (or quite generally when using the method according to the invention) is 0.2% or 0.4% by weight, based on acrylic acid present in liquid phase P * . It is advantageous to be 8% by weight or less, or 10% by weight or less, or 20% by weight or less.

상기한 모든 기재는 특히 세척탑이 아크릴산 결정을 강제 수송하는 세척탑인 경우, 특히 WO 01/77056에 따르며 그에 상세히 기재된 바와 같이 조작되는 수력학적 또는 기계적 세척탑인 경우 적용된다.All the above-mentioned substrates apply in particular when the washing tower is a washing tower forcibly transporting acrylic acid crystals, in particular when it is a hydraulic or mechanical washing tower according to WO 01/77056 and operated as detailed in it.

상기한 모든 기재는 특히 세척탑이 WO 03/041832 및 WO 03/041833의 교시에 따라 고안되고 조작되는 경우에 특히 그러하다.All of the above are especially true when the washing tower is designed and operated in accordance with the teachings of WO 03/041832 and WO 03/041833.

원칙적으로, 본 발명에 따른 분리 공정을 사용하기 전에 불균질 촉매화 부분 기상 산화를 선행기술에 공지된 방식으로 수행할 수 있다 (출발 반응 기체 혼합물을 수득하기 위하여 사용되는 조 C3 전구체 화합물이 더 낮은 순도를 갖는다는 사실만 제외됨).In principle, the heterogeneous catalyzed partial gas phase oxidation can be carried out in a manner known in the art before using the separation process according to the invention (the crude C 3 precursor compound used to obtain the starting reaction gas mixture is further Only the fact that it has low purity).

환언하면, 예를 들어 DE-A 10351269, DE-A 10245585, DE 1020050227988, EP-A 1695954, DE-A 10351269, EP-A 990636, EP-A 1106598, DE-A102005010111, DE-A 1020050130399, DE-A 102004025445, DE-A 102004021764, DE-A 10338529, DE-A 10337788, DE-A 10360396, DE-A 10316465, DE-A 10313210, DE-A 10313214, DE-A 10313213, DE-A 10313212, DE 102005062026.4, DE-A 10313211, DE-A 10313208 및 DE-A 10313209 및 상기 문헌에 기재된 선행 기술에 기재된 바와 같이 수행할 수 있다.In other words, for example, DE-A 10351269, DE-A 10245585, DE 1020050227988, EP-A 1695954, DE-A 10351269, EP-A 990636, EP-A 1106598, DE-A102005010111, DE-A 1020050130399, DE- A 102004025445, DE-A 102004021764, DE-A 10338529, DE-A 10337788, DE-A 10360396, DE-A 10316465, DE-A 10313210, DE-A 10313214, DE-A 10313213, DE-A 10313212, DE 102005062026.4 , DE-A 10313211, DE-A 10313208 and DE-A 10313209 and the prior art described in the literature.

특히, 본 발명에 따른 방법은 프로필에서 아크릴산으로의 2-단계 불균질 촉매화 부분 기상 산화의 생성물 기체 혼합물에 적용가능하다. 제1 반응 단계에서, 프로필렌은 본질적으로 부분적으로 아크롤레인으로 산화되고, 제2 반응 단계에서, 제1 반응 단계에서 수득된 아크롤레인이 부분적으로 아크릴산으로 산화된다. 통상적으로, 적절한 경우 분자 산소 또는 분자 산소와 불활성 기체의 혼합물이 보충되는, 제1 반응 단계의 생성물 기체 혼합물의 구성성분인 아크롤레인이 제2 반응 단계에 공급된다.In particular, the process according to the invention is applicable to a product gas mixture of two-step heterogeneous catalyzed partial gas phase oxidation from propyl to acrylic acid. In the first reaction stage, propylene is essentially partially oxidized to acrolein, and in the second reaction stage, the acrolein obtained in the first reaction stage is partially oxidized to acrylic acid. Typically, acrolein, which is a constituent of the product gas mixture of the first reaction stage, is supplemented with molecular oxygen or a mixture of molecular oxygen and an inert gas, where appropriate.

본 발명에 따른 공정은 프로필렌 부분 산화에서 프로필렌 전환율 UP가 91 몰% 이상, 또는 92 몰% 이상, 또는 93 몰% 이상, 또는 94 몰% 이상, 또는 95 몰% 이상, 또는 96 몰% 이상, 또는 97 몰% 이상, 또는 98 몰% 이상, 또는 99 몰% 이상인 경우에 특히 타당하다.The process according to the invention has a propylene conversion U P in propylene partial oxidation of at least 91 mol%, or at least 92 mol%, or at least 93 mol%, or at least 94 mol%, or at least 95 mol%, or at least 96 mol%, Or at least 97 mol%, or at least 98 mol%, or at least 99 mol%.

본 발명에 따른 공정은 아크롤레인 부분 산화에서 아크롤레인 전환율 UA가 96 몰% 이상, 또는 97 몰% 이상, 또는 98 몰% 이상, 또는 98.5 몰% 이상, 또는 99 몰% 이상, 또는 99.5 몰% 이상, 또는 99.8 몰% 이상인 경우에 특히 타당하다.The process according to the invention is characterized in that the acrolein conversion U A in acrolein partial oxidation is at least 96 mol%, or at least 97 mol%, or at least 98 mol%, or at least 98.5 mol%, or at least 99 mol%, or at least 99.5 mol%, Or 99.8 mol% or more.

이는 동일한 촉매계가 사용될 때, 상기 전환율 (이는 항상 촉매층을 반응 기체 혼합물이 단일 통과한 것을 기준으로 함)이 특정 반응 단계에서 반응 온도가 상승된 수준으로 선택되고/되거나 증가된 활성을 갖는 촉매를 포함하는 촉매 충전물을 사용하는 경우에 보통 달성되기 때문이다. 두 경우 모두 벤조산 부산물 생성을 촉진한다.This means that when the same catalyst system is used, the conversion rate (which is always based on a single pass of the reaction gas mixture through the catalyst bed) is selected for the level at which the reaction temperature is raised in a particular reaction step and / or includes a catalyst with increased activity. This is because it is usually achieved when using a catalyst charge. In both cases it promotes the production of benzoic acid by-products.

이는 상기한 프로필렌에서 아크릴산으로의 2-단계 부분 산화의 경우 특히 그러하다.This is especially true for the two-step partial oxidation of propylene to acrylic acid described above.

C3 전구체 화합물의 불균질 촉매화 부분 산화를 위한 촉매층은 일반적으로 고정층일 것이다. 특히 프로필렌 부분 산화를 위한 활성 (고정층) 촉매는, 그 활성 조성물이 0.1 내지 120 m2/g, 또는 0.2 내지 50 m2/g, 또는 1 내지 20 m2/g, 또는 2 내지 10 m2/g의 비표면적으로 갖는 다금속 산화물 조성물인 것이다. The catalyst layer for heterogeneous catalyzed partial oxidation of the C 3 precursor compound will generally be a fixed bed. In particular, active (fixed layer) catalysts for propylene partial oxidation have an active composition of 0.1 to 120 m 2 / g, or 0.2 to 50 m 2 / g, or 1 to 20 m 2 / g, or 2 to 10 m 2 / It is a multimetal oxide composition which has a specific surface area of g.

또한, 아크롤레인으로의 프로필렌 부분 산화의 (고정층) 촉매의 활성과 관련하여 그 다금속 산화물 활성 조성물의 수적으로 가장 많은 기공의 직경이 0.1 내지 1 ㎛인 것이 바람직하다.In addition, with respect to the activity of the (fixed layer) catalyst of propylene partial oxidation to acrolein, it is preferable that the diameter of the largest number of pores of the multimetal oxide active composition is 0.1 to 1 m.

프로필렌에서 아크롤레인으로의 부분 산화를 위한 (고정층) 촉매의 증가된 활성은 특히 상기 수적으로 가장 많은 기공 직경 및 상기 비표면적이 다금속 산화물 활성 조성물과 조합되었을 때 나타난다.The increased activity of the (fixed bed) catalyst for the partial oxidation of propylene to acrolein occurs especially when combined with the numerically largest pore diameter and the specific surface area of the multimetal oxide active composition.

증가된 활성을 갖는 상기 다금속 산화물 활성 조성물 (촉매)의 총 기공 부피는 또한 유리하게 0.1 내지 1.00 ml/g, 보통 0.10 내지 0.80 ml/g, 또는 0.20 내지 0.40 ml/g이다.The total pore volume of the multimetal oxide active composition (catalyst) with increased activity is also advantageously 0.1 to 1.00 ml / g, usually 0.10 to 0.80 ml / g, or 0.20 to 0.40 ml / g.

흔히, 프로필렌에서 아크롤레인으로의 불균질 촉매화 부분 산화를 위한 촉매가 상기 촉매를 포함하는 경우로도 족하다.Often, even if the catalyst for heterogeneous catalyzed partial oxidation of propylene to acrolein includes said catalyst.

아크롤레인 부분 산화(특히 아크릴산으로의 2-단계 프로필렌 부분 산화의 제2 단계)를 위하여 특히 활성인 (고정층) 촉매는, 활성 조성물이 비표면적 0.1 내지 150 m2/g, 또는 0.2 내지 50 m2/g, 또는 1 내지 20 m2/g 또는 2 내지 10 m2/g인 다금속 산화물 조성물인 촉매이다.Particularly active (fixed layer) catalysts for acrolein partial oxidation (particularly the second stage of two-stage propylene partial oxidation to acrylic acid) are those in which the active composition has a specific surface area of 0.1 to 150 m 2 / g, or 0.2 to 50 m 2 / g, or a catalyst that is a multimetal oxide composition of 1 to 20 m 2 / g or 2 to 10 m 2 / g.

또한, 아크릴산으로의 아크롤레인 부분 산화의 (고정층) 촉매의 활성과 관련하여, 다금속 산화물 활성 조성물의 수적으로 가장 많은 직경이 0.1 내지 1 ㎛인 것이 유리하다.In addition, with respect to the activity of the (fixed layer) catalyst of the acrolein partial oxidation to acrylic acid, it is advantageous that the numerically largest diameter of the multimetal oxide active composition is 0.1 to 1 m.

아크롤레인에서 아크릴산으로의 부분 산화를 위한 (고정층) 촉매의 증가된 활성은 특히, 상기 수적으로 가장 많은 기공 직경 및 상기 비표면적이 다금속 산화물 활성 조성물과 조합되었을 때 나타난다.The increased activity of the (fixed layer) catalyst for the partial oxidation of acrolein to acrylic acid is especially seen when combined with the numerically largest pore diameter and the specific surface area of the polymetal oxide active composition.

증가된 활성을 갖는 상기 다금속 산화물 다금속 산화물 조성물 (촉매)의 총 기공 부피는 또한 유리하게 0.1 내지 0.90 ml/g, 보통 0.20 내지 0.80 ml/g, 또는 0.30 내지 0.70 ml/g이다.The total pore volume of the multimetal oxide polymetal oxide composition (catalyst) with increased activity is also advantageously 0.1 to 0.90 ml / g, usually 0.20 to 0.80 ml / g, or 0.30 to 0.70 ml / g.

흔히, 아크롤레인에서 아크릴산으로의 불균질 촉매화 부분 산화를 위한 촉매가 상기 촉매를 포함하는 것으로 족하다.Often, a catalyst for heterogeneous catalyzed partial oxidation of acrolein to acrylic acid is sufficient to include the catalyst.

원칙적으로, 상기한 두 가지 부분 산화에서, 반응 기체 혼합물의 흐름 방향으로 촉매층 (특히 고정 촉매층)의 부피-특정 활성은 흐름 경로의 길이에 걸쳐 일정할 수 있다. 그러나, (고정) 촉매층의 부피-특정 활성이 특정 경우 반응 기체 혼합물의 흐름 방향으로 1회 이상 (연속적으로 또는 갑자기 또는 단계적으로) 증가할 때 본 발명에 따른 공정이 특히 타당하다. 상기 모든 경우에서, 활성 조성물이 스트림 경로의 길이에 걸쳐 변하지 않는 것이 유리하다.In principle, in the two partial oxidations described above, the volume-specific activity of the catalyst bed (especially the fixed catalyst bed) in the flow direction of the reaction gas mixture can be constant over the length of the flow path. However, the process according to the invention is particularly relevant when the volume-specific activity of the (fixed) catalyst bed in certain cases increases more than one time (continuously or suddenly or stepwise) in the flow direction of the reaction gas mixture. In all these cases, it is advantageous that the active composition does not change over the length of the stream path.

상기 촉매는 코팅된 촉매 또는 비지지된 촉매일 수 있다. 촉매의 형상은 원칙적으로 목적하는 바대로 할 수 있다. 구, 다각형, 원기둥형 또는 고리형을 사용할 수 있다. 성형된 촉매체의 최장 치수는 적절하게는 1 내지 10 mm, 또는 2 내지 8 mm이다. 이는 성형된 촉매체 표면에서 두 점을 연결한 최장 직선을 의미한다. 고정 촉매층의 부피-특정 활성은 촉매를 본질적으로 불활성인 성형체 (성형 희석체)로 적절하게 희석시켜 달성할 수 있다. 이의 형상은 성형된 촉매체의 형상에 본질적으로 상응할 수 있다. 이러한 불활성 성형체에 유용한 물질은 원칙적으로 본 발명에 따라 적합한 코팅된 촉매를 위한 지지 물질로 적합한 모든 물질이다. 이러한 물질은 특히 비다공성 산화물, 예컨대 알루미늄 산화물, 이산화규소, 이산화토륨, 이산화지르코늄, 탄화규소, 실리케이트, 예컨대 마그네슘 실리케이트 또는 알루미늄 실리케이트 또는 동석 (steatite)이다.The catalyst can be a coated catalyst or an unsupported catalyst. The shape of the catalyst can in principle be as desired. Spheres, polygons, cylinders or rings can be used. The longest dimension of the shaped catalyst body is suitably 1 to 10 mm, or 2 to 8 mm. This means the longest straight line connecting two points on the surface of the formed catalyst body. Volume-specific activity of the fixed catalyst bed can be achieved by appropriate dilution of the catalyst with an essentially inert shaped body (molding diluent). Its shape may essentially correspond to the shape of the shaped catalyst body. Materials useful for such inert shaped bodies are in principle all materials suitable as support materials for suitable coated catalysts according to the invention. Such materials are in particular nonporous oxides such as aluminum oxide, silicon dioxide, thorium dioxide, zirconium dioxide, silicon carbide, silicates such as magnesium silicate or aluminum silicate or steatite.

증가된 활성을 갖는 프로필렌 → 아크롤레인 부분 산화를 위한 촉매의 다금속 산화물 활성 조성물은 본 발명에 따라 적절하게는 금속 원소 Mo, Fe 및 Bi를 포함한다. 이는 그 화학양론이 하기 화학식 I을 만족하면 특히 증가된 활성을 갖는다:The multimetal oxide active composition of the catalyst for propylene to acrolein partial oxidation with increased activity suitably comprises the metal elements Mo, Fe and Bi according to the invention. It has particularly increased activity if its stoichiometry satisfies Formula I:

Figure 112009029448987-PCT00001
Figure 112009029448987-PCT00001

[식 중, [In the meal,

X1 = 니켈 및/또는 코발트,X 1 = nickel and / or cobalt,

X2 = 탈륨, 알칼리 금속 및/또는 알칼리 토금속,X 2 = thallium, alkali metal and / or alkaline earth metal,

X3 = 아연, 인, 비소, 붕소, 안티몬, 주석, 세륨, 납 및/또는 텅스텐,X 3 = zinc, phosphorus, arsenic, boron, antimony, tin, cerium, lead and / or tungsten,

X4 = 규소, 알루미늄, 티타늄 및/또는 지르코늄,X 4 = silicon, aluminum, titanium and / or zirconium,

a = 0.5 내지 5,a = 0.5 to 5,

b = 0.01 내지 5, 바람직하게는 2 내지 4,b = 0.01 to 5, preferably 2 to 4,

c = 0 내지 10, 바람직하게는 3 내지 10,c = 0 to 10, preferably 3 to 10,

d = 0 내지 2, 바람직하게는 0.02 내지 2,d = 0 to 2, preferably 0.02 to 2,

e = 0 내지 8, 바람직하게는 0 내지 5,e = 0 to 8, preferably 0 to 5,

f = 0 내지 10, 및f = 0 to 10, and

n = 화학식 (I)에서 산소 이외의 원소의 원자가 및 빈도에 의하여 결정되는 수임].n = number determined by the valence and frequency of elements other than oxygen in formula (I).

상기는 활성 조성물이 비표면적 및 기공 부피와 관련하여 상기한 특성을 가질 때 특히 그러하다.This is especially true when the active composition has the properties described above in terms of specific surface area and pore volume.

증가된 활성을 갖는 아크롤레인→아크릴산 부분 산화를 위한 촉매용 다금속 산화물 활성 조성물은 본 발명에 따라 적절하게는 금속 원소 Mo 및 V를 포함한다. 이는 화학양론이 하기 화학식 II를 만족할 때 특히 활성이 증가된다:The multimetal oxide active composition for catalysts for partial oxidation of acrolein to acrylic acid with increased activity suitably comprises the metal elements Mo and V according to the invention. This is particularly increased when the stoichiometry satisfies Formula II:

Figure 112009029448987-PCT00002
Figure 112009029448987-PCT00002

[식 중, [In the meal,

X1 = W, Nb, Ta, Cr 및/또는 Ce,X 1 = W, Nb, Ta, Cr and / or Ce,

X2 = Cu, Ni, Co, Fe, Mn 및/또는 Zn,X 2 = Cu, Ni, Co, Fe, Mn and / or Zn,

X3 = Sb 및/또는 Bi,X 3 = Sb and / or Bi,

X4 = 1종 이상의 알칼리 금속,X 4 = at least one alkali metal,

X5 = 1종 이상의 알칼리 토금속,X 5 = at least one alkaline earth metal,

X6 = Si, Al, Ti 및/또는 Zr,X 6 = Si, Al, Ti and / or Zr,

a = 1 내지 6,a = 1 to 6,

b = 0.2 내지 4,b = 0.2 to 4,

c = 0.5 내지 18,c = 0.5 to 18,

d = 0 내지 40,d = 0 to 40,

e = 0 내지 2,e = 0 to 2,

f = 0 내지 4,f = 0 to 4,

g = 0 내지 40, 및g = 0 to 40, and

n = 화학식 (II)에서 산소 이외의 원소의 원자가 및 빈도에 의하여 결정되는 수임].n = number determined by the valence and frequency of elements other than oxygen in formula (II).

활성 다금속 산화물 (II) 중 특히 활성인 실시양태는 하기 화학식 (II)의 변 수의 정의에 포함되는 것이다:Particularly active embodiments of active polymetal oxides (II) are those encompassed by the definition of the following formula (II):

X1 = W, Nb 및/또는 Cr,X 1 = W, Nb and / or Cr,

X2 = Cu, Ni, Co 및/또는 Fe,X 2 = Cu, Ni, Co and / or Fe,

X3 = Sb,X 3 = Sb,

X4 = Na 및/또는 K,X 4 = Na and / or K,

X5 = Ca, Sr, 및/또는 Ba,X 5 = Ca, Sr, and / or Ba,

X6 = Si, Al 및/또는 Ti,X 6 = Si, Al and / or Ti,

a = 1.5 내지 5,a = 1.5 to 5,

b = 0.5 내지 2,b = 0.5 to 2,

c = 0.5 내지 3,c = 0.5 to 3,

d = 0 내지 2,d = 0 to 2,

e = 0 내지 0.2,e = 0 to 0.2,

f = 0 내지 1, 및f = 0 to 1, and

n = 화학식 (II)에서 산소 이외의 원소의 원자가 및 빈도에 의하여 결정되는 수임.n = number determined by the valence and frequency of elements other than oxygen in formula (II).

유리하게, C3 전구체 화합물의 불균질 촉매화 부분 기상 산화는 관다발 반응기에서 수행된다. 고정 촉매층은 관다발 반응기의 반응관에 배치된다. 반응열을 제거하기 위하여, 촉매 관 주변에 액체 열 캐리어 (일반적으로 금속 용융물 또는 액체 금속)를 흐르게 한다. Advantageously, C 3 Heterogeneous catalyzed partial gas phase oxidation of the precursor compound is carried out in a tube bundle reactor. The fixed catalyst bed is disposed in the reaction tube of the tube bundle reactor. To remove the heat of reaction, a liquid heat carrier (usually a metal melt or liquid metal) is flowed around the catalyst tube.

두 경우 모두에서 (고정) 촉매층의 프로필렌 또는 아크롤레인 적재량은 70 ℓ(STP)/ℓㆍh 이상, 또는 90 ℓ (STP)/ℓㆍh 이상, 또는 110 ℓ(STP)/ℓㆍh 이상, 또는 130 ℓ(STP)/ℓㆍh 이상, 또는 140 ℓ(STP)/ℓㆍh 이상, 또는 160 ℓ(STP)/ℓㆍh 이상, 또는 180 ℓ(STP)/ℓㆍh 이상, 또는 240 ℓ(STP)/ℓㆍh 이상, 또는 300 ℓ(STP)/ℓㆍh 이상일 수 있다. 일반적으로, 600 ℓ(STP)/ℓㆍh 이하이다 (적재량은 각 경우, 불활성 물질만으로 이루어진 임의의 부가적으로 사용된 부분을 제외한 고정 촉매층의 부피를 기준으로 함).In both cases the propylene or acrolein loading of the (fixed) catalyst bed is at least 70 l (STP) / l · h, or at least 90 l (STP) / l · h, or at least 110 l (STP) / l · h, or 130 L (STP) / L · h or more, 140 L (STP) / L · h or more, or 160 L (STP) / L · h or more, or 180 L (STP) / L · h or more, or 240 L (STP) / L · h or more, or 300 L (STP) / L · h or more. In general, it is 600 l (STP) / l · h or less (loading amount is in each case based on the volume of the fixed catalyst bed excluding any additionally used portion consisting solely of inert material).

상기 문헌에서, (고정) 촉매층에의 출발 반응 기체 혼합물의 적재량은 시간당 (고정) 촉매층 1 리터를 통과하는 표준 리터 (ℓ(STP); 표준 조건, 즉 25 ℃ 및 1 bar하에서 상응하는 양의 출발 반응 기체 혼합물이 차지하는 리터로 나타낸 부피임)로 나타낸 출발 반응 기체 혼합물의 양을 의미한다. (고정) 촉매층에의 적재량은 또한 출발 반응 기체 혼합물의 오직 하나의 성분을 기준으로 할 수 있다. 이러한 경우, 상응하는 출발 반응 기체 혼합물의 구성성분으로서 이 성분의 표준 리터로 나타낸 양이 1시간 당 (고정) 촉매층 1 리터를 통과하여 전달된다.In this document, the loading of the starting reaction gas mixture into the (fixed) catalyst bed is expressed in standard liters (L (STP) through 1 liter of the (fixed) catalyst bed per hour; standard conditions, ie corresponding amounts of starting under 25 ° C. and 1 bar). The volume of the starting reaction gas mixture, expressed in liters occupied by the reaction gas mixture. The loading to the (fixed) catalyst bed may also be based on only one component of the starting reaction gas mixture. In this case, the amount expressed in standard liters of this component as a component of the corresponding starting reaction gas mixture is passed through one liter of (fixed) catalyst bed per hour.

상기 문헌에서, 불활성 기체는 꽤 일반적으로, 부분 산화 과정중, 각 경우 단독으로 95 몰% 이상, 바람직하게는 97 몰% 이상, 가장 바람직하게는 99 몰% 이상 정도가 화학적으로 변화하지 않는 기체로 이해된다.In this document, the inert gas is quite generally a gas in which at least 95 mol%, preferably at least 97 mol% and most preferably at least 99 mol% of the partial oxidation process alone does not change chemically. I understand.

프로필렌→아크롤레인 부분 산화 중 반응 온도는 일반적으로 270 내지 450 ℃ 또는 280 내지 420 ℃, 바람직하게는 300 내지 380 ℃이다. 아크롤레인→아크릴산 부분 산화에서 반응 온도는 일반적으로 200 내지 370 ℃ 또는 200 내지 320 ℃, 바람직하게는 220 내지 300 ℃이다.The reaction temperature during propylene-acrolein partial oxidation is generally 270 to 450 ° C or 280 to 420 ° C, preferably 300 to 380 ° C. In acrolein-acrylic acid partial oxidation, the reaction temperature is generally 200 to 370 ° C or 200 to 320 ° C, preferably 220 to 300 ° C.

본 발명의 부분 산화시 작업 압력은 일반적으로 표준압 미만 (예를 들어 0.5 bar 이하; 반응 혼합물은 이러한 압력으로 흡입됨) 또는 표준압 초과일 수 있다. 통상적으로, 작업 압력은 1 내지 5 bar, 흔히 1.5 내지 3.5 bar일 것이다. 보통, 본 발명의 부분 산화시 반응 압력은 100 bar를 초과하지 않을 것이다.The working pressure during partial oxidation of the present invention may generally be below standard pressure (eg 0.5 bar or less; the reaction mixture is sucked at this pressure) or above standard pressure. Typically, the working pressure will be 1 to 5 bar, often 1.5 to 3.5 bar. In general, the reaction pressure during partial oxidation of the present invention will not exceed 100 bar.

부분 산화 과정중 산화제로 요구되는 분자 산소의 유용한 공급원은 공기, 및 질소 분자가 고갈된 공기이다.Useful sources of molecular oxygen required as oxidants during the partial oxidation process are air and air depleted of nitrogen molecules.

본 발명의 (아크롤레인으로의) 프로필렌 또는 (아크릴산으로의)아크롤레인 부분 산화에 사용되는 촉매는 일반적으로 표적 생성물 형성의 선택도는 일반적으로 83 몰% 이상, 주로 85 몰% 이상, 또는 88 몰% 이상, 보통 90 몰% 이상 또는 93 몰% 이상이다.Catalysts used for the partial oxidation of propylene (to acrolein) or acrolein (to acrylic acid) generally have a selectivity of target product formation generally of at least 83 mol%, mainly at least 85 mol%, or at least 88 mol% And usually at least 90 mol% or at least 93 mol%.

통상적으로 (아크롤레인으로의) 프로필렌 부분 산화를 위한 출발 반응 기체 혼합물은, 예를 들어 하기를 포함할 수 있다:Typically the starting reaction gas mixture for partial propylene oxidation (to acrolein) may include, for example:

5 내지 12 부피%의 프로필렌,5-12 volume percent propylene,

2 내지 15 부피%의 물,2 to 15% by volume of water,

0 이상 내지 10 부피%의 프로판,From 0 to 10 volume percent propane,

0.1 이상 내지 5 부피%의 프로필렌, 프로판, 물, 산소 및 질소 이외의 구성성분,0.1 to 5% by volume of components other than propylene, propane, water, oxygen and nitrogen,

분자 산소:프로필렌의 몰비가 1:3이 되도록 하는 충분한 분자 산소,Sufficient molecular oxygen such that the molar ratio of molecular oxygen: propylene is 1: 3,

및 나머지 100 부피%를 채우는 분자 질소.And molecular nitrogen filling the remaining 100% by volume.

대안적으로, (아크롤레인으로의) 프로필렌 부분 산화를 위한 출발 반응 기체 혼합물은 하기를 포함할 수 있다.:Alternatively, the starting reaction gas mixture for propylene partial oxidation (to acrolein) may comprise:

6 내지 10 부피%의 프로필렌,6 to 10 volume percent propylene,

8 내지 18 부피%의 분자 산소,8-18 volume percent molecular oxygen,

6 내지 30 부피%의 프로판 및 6 to 30 volume percent propane and

32 내지 72 부피%의 분자 질소.32 to 72% by volume molecular nitrogen.

프로필렌→아크롤레인 부분 산화를 위한 반응 혼합물은 20 부피% 이하의 H2를 또한 포함할 수 있다.The reaction mixture for propylene-> crolein partial oxidation may also comprise up to 20% by volume H 2 .

(아크릴산으로의) 아크롤레인 부분 산화를 위한 출발 반응 기체 혼합물은, 예를 들어 하기를 포함한다:Starting reaction gas mixtures for the partial oxidation of acrolein (to acrylic acid) include, for example:

4 내지 8 부피%의 아크롤레인,4-8% by volume of acrolein,

2 내지 9 부피%의 분자 산소,2 to 9 volume percent molecular oxygen,

0 내지 30 부피%의 프로판,0-30% by volume propane,

30 내지 75 부피%의 분자 질소 및 30 to 75 volume percent molecular nitrogen and

5 내지 30 부피%의 수증기, 또는5 to 30 volume percent water vapor, or

3 내지 25 부피%의 아크롤레인,3-25% by volume of acrolein,

5 내지 65 부피%의 분자 산소,5 to 65% by volume molecular oxygen,

6 내지 70 부피%의 프로판,6 to 70 volume percent propane,

0 내지 20 부피%의 분자 수소 및 0-20% by volume of molecular hydrogen and

5 내지 65 부피%의 수증기.5 to 65 volume percent water vapor.

본 발명에 따라 특히 적절한 부분 산화는 (아크롤레인으로의) 프로필렌 부분 산화 또는 (아크릴산으로의) 아크롤레인 부분 산화이고, 여기서 생성물 기체 혼합물은 또한 0 이상 내지 4 부피% (예를 들어 내지 0.5 부피%, 또는 내지 1 부피%, 또는 내지 1.5 부피%, 또는 내지 2 부피%, 또는 내지 2.5 부피%)의 분자 산소를 여전히 포함한다. Particularly suitable partial oxidation according to the invention is propylene partial oxidation (to acrolein) or acrolein partial oxidation (to acrylic acid), wherein the product gas mixture is also at least 0 to 4% by volume (eg to 0.5% by volume, or To 1 vol%, or to 1.5 vol%, or to 2 vol%, or to 2.5 vol%).

원칙적으로, 액체상 P* 중 그 구성성분의 유기물 함량은 기체 크로마토그래피로 측정할 수 있다.In principle, the organic content of its components in the liquid phase P * can be determined by gas chromatography.

본 발명에 따라 수행될 부분 산화의 생성물 기체 혼합물에 존재하는 아크릴산 및 벤조산의 액체상 P로의 전환을 위하여, 흡수적 및/또는 응축적 수단이 원칙적으로 유용하다.Absorptive and / or condensing means are in principle useful for the conversion of acrylic acid and benzoic acid to the liquid phase P present in the product gas mixture of the partial oxidation to be carried out according to the invention.

유용한 흡수제의 예에는 물, 수용액 (이는 예를 들어, 0.1 내지 10 중량%의 아세트산, 0.1 내지 5 중량%의 아크릴산 및 80 내지 99.8 중량%의 물을 포함할 수 있음) 및/또는 유기 (특히 소수성) 용매 (예, 디페닐 에테르, 디페닐 및/또는 디메틸 프탈레이트)가 포함된다. 흡수 이전에 적용의 관점에서 적절하게는, 부분 산화의 생성물 기체 혼합물을 직접 및/또는 간접 냉각시킬 수 있다.Examples of useful absorbents include water, aqueous solutions (which may include, for example, 0.1 to 10 wt% acetic acid, 0.1 to 5 wt% acrylic acid and 80 to 99.8 wt% water) and / or organic (especially hydrophobic) ) Solvents (eg, diphenyl ether, diphenyl and / or dimethyl phthalate). From the point of view of application prior to absorption, the product gas mixture of the partial oxidation can be cooled directly and / or indirectly.

본 발명에 따른 적절한 흡수 및/또는 응축 공정은, 예를 들어 문서 DE-A 10336386, WO 01/96271, DE-A 19631645, DE-A 19501325, EP-A 982289, DE-A 19838845, WO 02/076917, EP-A 1695954, EP-A 695736, EP-A 778225, EP-A 1041062, EP-A 982287, EP-A 982288, US 2004/0242826, EP-A 792867, EP-A 784046, EP-A 695736, EP-A 1125912, EP-A 1388533 및 상기 문서에 본 주제와 관련하여 인용된 문헌에 기재된다.Suitable absorption and / or condensation processes according to the invention are described, for example, in documents DE-A 10336386, WO 01/96271, DE-A 19631645, DE-A 19501325, EP-A 982289, DE-A 19838845, WO 02 /. 076917, EP-A 1695954, EP-A 695736, EP-A 778225, EP-A 1041062, EP-A 982287, EP-A 982288, US 2004/0242826, EP-A 792867, EP-A 784046, EP-A 695736, EP-A 1125912, EP-A 1388533 and the documents cited in connection with this subject in the above documents.

또한 생성물 기체 혼합물에 존재하는 아크릴산 및 벤조산은, 생성물 기체 혼합물 내 물 보다 비점이 높은 구성성분을 예를 들어 응축시켜 액화할 수 있다.Acrylic acid and benzoic acid present in the product gas mixture can also be liquefied by, for example, condensing the components having higher boiling points than water in the product gas mixture.

액체상 P*로의 그 전환과 유사하게, 아크릴산 및 벤조산에서 액체상 P로의 흡수적 및 응축적 전환 모두 (교환 표면적을 증가시키기 위한) 분리 내재물을 포함하는 분리탑 내에서 통상적으로 실시된다. 흡수 및 응축은 또한 서로에 대하여 부가적으로 적용할 수 있다.Similar to its conversion to liquid phase P * , both absorbent and condensable conversion from acrylic acid and benzoic acid to liquid phase P are commonly carried out in a separation column comprising separation inclusions (to increase the exchange surface area). Absorption and condensation can also be applied in addition to one another.

상기 흡수 및/또는 응축 공정과 관련하여 적절한 분리탑은 특히 DE-A 10336386, EP-A 1125912 및 US 2004/0242826 A1에 개시되어 있다.Suitable separation towers in connection with the absorption and / or condensation process are disclosed in particular in DE-A 10336386, EP-A 1125912 and US 2004/0242826 A1.

유용한 분리 내재물은 원칙적으로 분리-활성인 것으로 공지된 모든 내재물이다. 환언하면, 포종단, 이중흐름단 또는 밸브단과 같은 단, 불규칙 충전물, 예를 들어 라시히(Raschig) 링, 또는 규칙 충전물, 예를 들어 술처 (Sulzer) 충전물을 분리 내재물로서 사용할 수 있다. Useful separation inclusions are in principle all inclusions known to be separation-active. In other words, short, irregular fillers, such as Raschig rings, or regular fillers, such as Sulzer fillers, such as a soot end, double flow end or valve end, may be used as separation inclusions.

분리탑에서, 적절한 경우 미리 냉각시킨 부분 산화의 생성물 기체 혼합물은 일반적으로 밑에서부터 상승하는 방식으로 전달된다. 흡수적 응축에 있어서, 흡수 제는 분리탑에서 보통 위에서부터 아래로 이동 (전달)된다. In a separation column, the product gas mixture of the partial oxidation, if appropriate previously cooled, is generally delivered in an ascending manner from below. In absorbent condensation, the absorbent is usually moved (delivered) from top to bottom in the separation column.

아크릴산 및 벤조산을 포함하는 액체상 P*를 분리탑으로부터, 적용의 관점에서 적절하게는 액체탑 하부에서 또는 적절할 경우 냉각시킨 생성물 기체 혼합물의 공급지점 아래 측면 인출기를 통해 회수할 수 있다.Liquid phase P * comprising acrylic acid and benzoic acid can be recovered from the separation column, from the point of view of the application, via a side drawer, preferably at the bottom of the liquid column or below the feed point of the cooled product gas mixture if appropriate.

하나 이상의 열 분리 공정을 사용하면, 이제 벤조산 및 아크릴산보다 비점이 낮은(대기압 기준) 구성성분이 액체상 P로부터 제거된다. 본 발명에 따르면 유리하게, 저비점물 제거에 의해, 순수 물질로 그리고 대기압에서 비점이 물의 비점 이하인 액상 P의 구성성분이 포획되는 하나 이상의 열 분리 공정이 사용된다.Using one or more thermal separation processes, components having a lower boiling point (at atmospheric pressure) than benzoic acid and acrylic acid are now removed from the liquid phase P. Advantageously in accordance with the present invention, one or more thermal separation processes are employed in which, by low boiling point removal, constituents of the liquid phase P with a boiling point below the boiling point of water as pure material and at atmospheric pressure are captured.

특히 유리하게 사용되는 열 분리 공정은 기체(예, 공기, 분지 질소 또는 다른 기체)를 이용한 스트리핑이다. 이를 위하여, 상기 기체는 액체상 P를 통과해 전달되고 (적용의 관점에서 유리하게 분리 내재물을 포함하는 분리탑 내에서 향류로 전달됨), 그 안에 존재하는 저-비점 구성성분을 스트리핑하여 빼낸다. 유리하게는, 이러한 목적으로 액체상 P를 미리 가열한다. 적절하게는, 스트리핑은 대기압 미만의 작업 압력에서 실시한다.Particularly advantageously used thermal separation processes are stripping with gas (eg air, branched nitrogen or other gas). To this end, the gas is passed through liquid phase P (advantageously from the point of view of the countercurrent in a separation column comprising separation inclusions) and strips off the low-boiling components present therein. Advantageously, liquid phase P is preheated for this purpose. Suitably, stripping is carried out at a working pressure below atmospheric pressure.

스트리핑 결과, 스트리핑은 그 위에 부가적으로 탈착을 포함한다. 또한 탈착은 저 비점물 제거에 단독으로 사용할 수 있음이 이해될 것이다.As a result of stripping, stripping additionally includes desorption thereon. It will also be appreciated that desorption can be used alone to remove low boilers.

스트리핑 및/또는 탈착에 대안적으로, 또는 그 이후에, 정류식 저비점물 제거를 수행할 수 있다. 특히 물의 비점에 분리 라인을 고정시키는 관점에서, 적어도 일부를 공비 정류로서 정류 저비점물 제거를 수행하는 것이 적절하다. 이와 관 련하여 적합한 공비제의 예는 헵탄, 디메틸사이클로헥산, 에틸사이클로헥산, 톨루엔, 에틸벤젠, 옥탄, 클로로벤젠, 자일렌 또는 이의 혼합물 (예를 들어 60 중량%의 톨루엔 및 40 중량%의 헵탄의 혼합물)이다. 사용할 수 있는 대안적 공비제는 또한 메틸 이소부틸 케톤 또는 이소프로필 아세테이트이다.As an alternative to or after stripping and / or desorption, rectified low boiler removal may be performed. In particular, from the standpoint of fixing the separation line at the boiling point of water, it is appropriate to perform rectified low boiler removal at least in part as an azeotropic rectification. Examples of suitable azeotropic agents in this regard are heptane, dimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, toluene, ethylbenzene, octane, chlorobenzene, xylene or mixtures thereof (e.g. 60 wt% toluene and 40 wt% heptane). Of a mixture). Alternative azeotropic agents that can be used are also methyl isobutyl ketone or isopropyl acetate.

추가의 적합한 공비제는 US 2004/0242826, EP-A 778255, EP-A 695736 및 상기 문서에 인용된 선행 기술에 개시되어 있다. 통상적으로 상기 증류도 마찬가지로 대기압 미만의 작업 압력에서 유리하게 수행된다. 각 상기 열 분리 공정은 단독으로 또는 하나 이상의 상기한 다른 열 분리 공정과 조합으로 적용할 수 있음이 이해될 것이다.Further suitable azeotropic agents are disclosed in US 2004/0242826, EP-A 778255, EP-A 695736 and the prior art cited in the above document. Typically the distillation is likewise advantageously carried out at working pressures below atmospheric pressure. It will be appreciated that each of the above thermal separation processes may be applied alone or in combination with one or more of the other thermal separation processes described above.

본 발명에 따르면, 열 분리 공정이 저비점물 제거 목적으로만 유리하게 사용되지만, 본 발명의 절차에는 목적하지 않는 중합체가 특히 적게 형성되는 것 및/또는 중합 저해제가 특히 낮은 수준으로 요구되는 등의 추가적 이점이 수반된다.According to the present invention, although the thermal separation process is advantageously used only for low boiler removal purposes, the procedure of the present invention additionally results in particularly low levels of undesired polymers and / or particularly low levels of polymerization inhibitors required. This is accompanied.

그러나, 본 문헌에 상술된 모든 공정 단계는 중합을 저해하면서 수행된다. 이 절차는 인용된 선행 기술에 기재된 바와 같을 수 있다. 시판되는 모든 아크릴산 공정 안정화제 중에서 뛰어난 효과를 보이는 것은 디벤조-1,4-티아진 (PTZ), 4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 1-옥실 (4-OHTEMPO) 및 p-메톡시페놀 (MEHQ)이며, 이들은 예를 들어 각각 단독으로 또는 2-원 또는 3-원 혼합물로서, 본 발명에 따라 처리될 혼합물의 일부가 될 수 있다. 통상적으로, 아크릴산을 포함하는 액체상에 존재하는 중합 저해제의 총량은 그에 존재하는 아크릴산의 총량을 기준으로 0.001 내지 2 중량%이다.However, all process steps detailed in this document are carried out while inhibiting polymerization. This procedure may be as described in the cited prior art. Out of all commercially available acrylic acid process stabilizers, outstanding effects are dibenzo-1,4-thiazine (PTZ), 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl (4- OHTEMPO) and p-methoxyphenol (MEHQ), which can be part of the mixture to be treated according to the invention, for example, alone or as a two- or three-membered mixture, respectively. Typically, the total amount of polymerization inhibitor present in the liquid phase comprising acrylic acid is from 0.001 to 2% by weight, based on the total amount of acrylic acid present therein.

상기한 저비점물 제거를 수행한 후, 일반적으로 80 중량% 이상의 아크릴산 및 존재하는 아크릴산의 양 기준으로 0.1 중량‰의 벤조산을 포함하는 액체상 P*가 잔류된다. 액체상 P*에 존재하는 아크릴산의 양을 기준으로, 유리하게 50 중량ppm 이상, 또는 0.2 중량% 이상, 또는 0.2 내지 15 중량%의 물을 함유한다.After the low boiling point removal described above is carried out, a liquid phase P * which generally contains at least 80% by weight of acrylic acid and 0.1% by weight of benzoic acid, based on the amount of acrylic acid present, remains. Based on the amount of acrylic acid present in the liquid phase P * , it advantageously contains at least 50 ppm by weight, or at least 0.2% by weight, or 0.2 to 15% by weight of water.

아크릴산을 포함하는 액체상을 정치시키면 목적하지 않는 아크릴산 올리고머(마이클 부가물)이 형성되므로, 본 발명의 결정화 제거는 액체상 P*를 수득하고 되도록 빨리 실시한다. 모액에 유사하게 축적되는 아크릴산 올리고머의 열 해리로 그 안에 존재하는 아크릴산을 회수하고, 액체상 P 및/또는 P*를 수득하기 위하여 적용되는 열 분리 공정 중 하나로 재순환시킬 수 있다.Since the liquid phase containing acrylic acid is left to stand, an undesired acrylic acid oligomer (Michael adduct) is formed, so that crystallization removal of the present invention yields liquid phase P * and is carried out as soon as possible. Thermal dissociation of the acrylic acid oligomers that similarly accumulate in the mother liquor can recover the acrylic acid present therein and recycle to one of the thermal separation processes applied to obtain the liquid phase P and / or P * .

일반적으로 본 발명에 따른 공정 이후 아크릴산 결정이 용융되고, 중합체로 자유-라디칼 중합시키는 공정이 후속된다. 흔히 상기 중합체는 초흡수성 폴리아크릴레이트일 것이다.Generally after the process according to the invention the acrylic acid crystals are melted and followed by a free-radical polymerization of the polymer. Often the polymer will be a superabsorbent polyacrylate.

2 리터 용량의 교반 탱크를 사용하였다. 교반 탱크의 형상은 원기둥형이고, 내경이 110 mm이다. 교반 탱크는 유리로 제조되었다. 그러나 교반 탱크의 하부는 스테인레스 강으로 재킷 형태로 제조되었다. 스테인레스 강 벽 두께는 2 mm이었다. 두 벽의 간격은 대략 1 cm이었다. 두 벽 사이의 공간에 냉각 매질(75 l/h 이상)로서 30 중량%의 물, 40 중량%의 메탄올 및 30 중량%의 에틸렌 글라이콜로 이루어진 혼합물을 유동시킨다.A 2-liter stirred tank was used. The stirring tank is cylindrical in shape and has an internal diameter of 110 mm. Stirring tanks were made of glass. However, the lower part of the stirring tank was made of stainless steel in the form of a jacket. The stainless steel wall thickness was 2 mm. The distance between the two walls was approximately 1 cm. In the space between the two walls is flowed a mixture consisting of 30% by weight water, 40% by weight methanol and 30% by weight ethylene glycol as the cooling medium (75 l / h or more).

교반 탱크의 내용물은 트윈-패들 교반기로 교반하였다 (패들 높이는 50 mm, 직경은 57 mm, 회전속도는 500 rpm 임).The contents of the stir tank were stirred with a twin-paddle stirrer (paddle height 50 mm, diameter 57 mm, rotation speed 500 rpm).

모든 실험에서, 교반 탱크는 아크릴산 함량이 99.5 중량% 이상이고, 상이한 함량의 벤조산(그 온도는 25 ℃)으로 도핑된 1500 내지 1650 g의 글레이셜 아크릴산으로 채워졌다. 물 함량은 148 중량ppm이었다. 부가적으로, 글레이셜 아크릴산을 대략 250-270 중량ppm 함량의 페노티아진 (PTZ)으로 중합-저해하였다. 냉각 매질의 온도 (각 경우 출발 온도 11 ℃로 진행함)를 15 K/h 내지 60 K/h의 냉각 속도로 연속적으로 감소시켰다. In all experiments, the stirred tank was filled with 1500-1650 g of glacial acrylic acid having an acrylic acid content of at least 99.5% by weight and doped with different amounts of benzoic acid (its temperature was 25 ° C). The water content was 148 ppm by weight. In addition, the glacial acrylic acid was polymerized-inhibited with phenothiazine (PTZ) in a content of approximately 250-270 ppm by weight. The temperature of the cooling medium (in each case proceeds to a starting temperature of 11 ° C.) was continuously reduced to a cooling rate of 15 K / h to 60 K / h.

각 경우 층 두께가 대략 10 mm이고, 질량이 M인 결정층이 탱크 하부에 침전되면 결정화 공정을 중지하였다. 교반 탱크는 회전 가능하게 장착되었다. 결정화 공정이 중지되면 교반 탱크를 거꾸로 하여, 잔류 모액 (모 산(acid))이 흘러나오도록 하였다. 후속하여, 흘러나온 모액 및 침전된 결정에서 벤조산 함량을 각각 분석하였고, 분석 결과로부터 특정 결실 계수 ABZA를 결정하였다.In each case the crystallization process was stopped when a crystalline layer with a layer thickness of approximately 10 mm and a mass of M precipitated at the bottom of the tank. The stirring tank was rotatably mounted. When the crystallization process was stopped, the stirring tank was inverted to allow residual mother liquor (acid) to flow out. Subsequently, the benzoic acid content was analyzed in the outflowing mother liquor and precipitated crystals, respectively, and the specific deletion coefficient A BZA was determined from the analysis results.

달성된 결과를 하기 표에 기재하였다. 여기에 부가적으로 mm/분으로 나타낸 결정 성장 속도 W 및 분으로 나타낸 냉각 시간 t를 기재하였다.The results achieved are listed in the table below. Additionally described is the crystal growth rate W in mm / min and the cooling time t in minutes.

미국 특허 가출원 번호 60/852674 (2006년 10월 19일)는 본원에 참고문헌으로 도입되어 있다. 상기 교시와 관련하여, 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러므로, 첨부된 특허 청구 범위의 범위 내에서 본 발명은 본원에 기술된 특별한 방식 과는 다르게 수행될 수 있다고 가정할 수 있다.US Provisional Application No. 60/852674 (October 19, 2006) is incorporated herein by reference. In connection with the above teachings, various modifications and variations are possible. Therefore, it can be assumed that within the scope of the appended claims, the present invention can be carried out differently than the particular manner described herein.

벤조산 함량 (중량‰)Benzoic acid content (weight ‰) PTZ의 중량%Weight% of PTZ 냉각 속도 (K/h)Cooling rate (K / h) d (mm)d (mm) M (g)M (g) W (mm/분)W (mm / min) T (분)T (min) ABZA A BZA 샘플 ASample A 1One 270270 1515 12.912.9 161.2161.2 0.1520.152 8585 54.154.1 샘플 BSample B 1.51.5 270270 3030 7.27.2 89.989.9 0.2060.206 3535 31.531.5 샘플 CSample C 1.51.5 270270 6060 10.810.8 120.7120.7 0.3000.300 3636 30.330.3

아크릴산 불순물인 알릴 아크릴레이트, 벤즈알데하이드, 쿠마론 및 푸르푸랄도 유사하게 통례적으로 A>>20인 결실 계수를 갖는다. 반대로 아크릴산 불순물인 디아크릴산, 아세트산 및 프로피온산은 A<10인 결실 계수를 갖는다. 벤조산에서 보여지는 큰 결실 계수는 이러한 배경하에서 놀라운 것이다.Allyl acrylate, benzaldehyde, coumarone and furfural, which are acrylic acid impurities, similarly have a deletion coefficient of A >> 20. In contrast, the acrylic acid impurities, diacrylic acid, acetic acid and propionic acid, have a deletion coefficient of A <10. The large deletion coefficient seen in benzoic acid is surprising under this background.

Claims (22)

아크릴산 및 벤조산이 아크릴산보다 저비점 및 고비점인 생성물 기체 혼합물의 다른 구성성분과 함께 생성물 기체 혼합물에서 액체상 P로 전환되고, 벤조산 및 아크릴산보다 비점이 낮은 구성성분은 하나 이상의 열 분리 공정을 사용하여 생성된 액체상 P로부터 제거되어, 80 중량% 이상의 아크릴산 및 0.1 중량‰ 이상의 벤조산 (존재하는 아크릴산의 양을 기준으로 함)을 포함하는 액체상 P*가 잔류되며, 액체상 P*의 결정화에 의해 아크릴산에서 벤조산을 분리하여 형성된 결정에 아크릴산을 축적하고, 잔류 모액에 벤조산을 축적하는 것을 포함하는, 아크릴산의 C3 전구체 화합물의 불균질 촉매화 부분 기상 산화 생성물 기체 혼합물내 주생성물 및 부산물로 존재하는 아크릴산 및 벤조산뿐만 아니라 다른 생성물 기체 혼합물 구성성분을 분리하는 방법.The acrylic acid and benzoic acid are converted to liquid phase P in the product gas mixture together with the other components of the product gas mixture having a lower boiling point and higher boiling point than acrylic acid, and the components having a lower boiling point than benzoic acid and acrylic acid are produced using one or more thermal separation processes. Removed from liquid phase P, leaving liquid phase P * comprising at least 80% by weight of acrylic acid and at least 0.1% by weight of benzoic acid (based on the amount of acrylic acid present) and separating benzoic acid from acrylic acid by crystallization of liquid phase P * As well as acrylic acid and benzoic acid present as main products and by-products in the heterogeneously catalyzed partial gaseous oxidation product gas mixture of C 3 precursor compounds of acrylic acid, which comprises accumulating acrylic acid in the crystals formed and accumulating benzoic acid in the residual mother liquor. Room to separate different product gas mixture components . 제 1 항에 있어서, 액체상 P*가 90 중량% 이상의 아크릴산을 포함하는 방법.The method of claim 1 wherein the liquid phase P * comprises at least 90% by weight acrylic acid. 제 1 항에 있어서, 액체상 P*가 95 중량% 이상의 아크릴산을 포함하는 방법.The method of claim 1 wherein the liquid phase P * comprises at least 95% by weight acrylic acid. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 존재하는 아크릴산의 양을 기준으로 0.3 중량‰이상의 벤조산을 포함하는 방법.4. A process according to any one of claims 1 to 3 comprising at least 0.3 wt% of benzoic acid based on the amount of acrylic acid present. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 존재하는 아크릴산의 양을 기준으로 0.5 중량‰이상의 벤조산을 포함하는 방법.4. A process according to any one of claims 1 to 3 comprising at least 0.5 wt. Of benzoic acid based on the amount of acrylic acid present. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 액체상 P* 중 벤조산의 함량이 액체상 P*에 존재하는 벤즈알데하이드 중량의 50 중량% 이상인 방법.Any one of claims 1 to A method according to any one of claim 5, wherein the liquid phase P * method the amount of acid is at least 50% by weight of benzaldehyde by weight present in the liquid phase of the P *. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 액체상 P* 중 벤조산의 함량이 액체상 P*에 존재하는 벤즈알데하이드 중량의 100 중량% 이상인 방법.Any one of claims 1 to A method according to any one of claim 5, wherein at least the liquid phase P * 100% by weight of benzaldehyde by weight present in the amount of the acid liquid phase of the P *. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 액체상 P* 중 벤조산의 함량이 액체상 P*에 존재하는 벤즈알데하이드 중량의 150 중량% 이상인 방법.Any one of claims 1 to A method according to any one of claim 5, wherein at least the liquid phase P * 150% by weight of benzaldehyde by weight present in the amount of the acid in the liquid phase of the P *. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 결정화 제거에서 잔류되는 모액이, 액체상 P에서 액체상 P*를 수득하기 위하여 적용되는 하나 이상의 열 분리 공정으로 재순환되고/되거나 부분 기상 산화의 생성물 기체에 존재하는 아크릴산 및 벤조산의 액체상 P로의 조합 전환을 위하여 적용되는 하나 이상의 공정으로 적어도 부분적으로 재순환되는 방법. The product gas according to any one of claims 1 to 8, wherein the mother liquor remaining in the crystallization removal is recycled to one or more thermal separation processes applied to obtain the liquid phase P * in the liquid phase P and / or the product gas of partial gas phase oxidation. At least partially recycled to at least one process applied for the combined conversion of acrylic acid and benzoic acid to liquid phase P present in the process. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상 P*로부터의 아크릴산 결정화 제거가 한 단계로 이루어지는 방법.10. The process according to any one of the preceding claims, wherein the crystallization of acrylic acid from phase P * consists of one step. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상 P*로부터의 아크릴산 결정화 제거가 하나 초과의 단계로 이루어지는 방법.10. The process according to any of claims 1 to 9, wherein the acrylic acid crystallization removal from phase P * consists of more than one step. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 아크릴산의 결정화 제거가 층 결정화로 이루어지는 방법.The method according to any one of claims 1 to 11, wherein the crystallization of acrylic acid is made of layer crystallization. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 아크릴산의 결정화 제거가 현탁 결정화로 이루어지는 방법.The method according to any one of claims 1 to 12, wherein the crystallization removal of acrylic acid consists of suspension crystallization. 제 13 항에 있어서, 형성된 현탁 결정이 세척탑 내 잔류 모액으로부터 분리되는 방법.The method of claim 13, wherein the suspended crystals formed are separated from the remaining mother liquor in the wash tower. 제 14 항에 있어서, 사용되는 세척액이 세척탑에서 미리 제거된 아크릴산 결 정의 용융물인 방법.15. The process of claim 14 wherein the wash liquor used is a melt of acrylic acid crystals previously removed from the wash tower. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 하기 공정 단계를 포함하는 방법:The method according to any one of claims 1 to 15, comprising the following process steps: a) 액체상 P*로부터 아크릴산을 결정화하는 단계,a) crystallizing acrylic acid from the liquid phase P * , b) 잔류 모액으로부터 아크릴산 결정을 분리하는 단계,b) separating the acrylic acid crystals from the residual mother liquor, c) 제거된 아크릴산 결정을 적어도 부분적으로 용융시키는 단계, 및c) at least partially melting the removed acrylic acid crystals, and d) 용융된 아크릴산 결정을 단계 b) 및/또는 단계 a)로 적어도 부분적으로 재순환시키는 단계.d) at least partially recycling the molten acrylic acid crystals to step b) and / or step a). 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 액체상 P*가 150 중량ppm 이상의 물을 포함하는 방법.17. The method of any of claims 1-16, wherein the liquid phase P * comprises at least 150 ppm by weight of water. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 부분 기상 산화의 생성물 기체 혼합물에 존재하는 아크릴산 및 벤조산을, 수용액을 이용한 흡수에 의해 전환시키는 방법.18. The process according to any one of claims 1 to 17, wherein acrylic acid and benzoic acid present in the product gas mixture of partial gas phase oxidation are converted by absorption with an aqueous solution. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, C3 전구체 화합물이 프로필렌인 방법.19. The method of any of claims 1-18, wherein the C 3 precursor compound is propylene. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, C3 전구체 화합물이 프로판인 방법.The method of claim 1, wherein the C 3 precursor compound is propane. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, C3 전구체 화합물이 아크롤레인이고, 아크롤레인 부분 산화시 아크롤레인 전환율이 99.5 몰% 이상인 방법.19. The method of any one of claims 1 to 18, wherein the C 3 precursor compound is acrolein and the acrolein conversion upon acrolein partial oxidation is at least 99.5 mol%. 제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 후속으로 아크릴산 결정을 용융시키고, 중합체로 자유-라디칼 중합시키는 공정을 수행하는 방법.22. The process according to any one of claims 1 to 21, wherein the process of subsequently melting the acrylic acid crystals and free-radically polymerizing with a polymer is carried out.
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