PL64853B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 29. II. 1972 64853 KI. 12 O, 21 MKP C 07 c, 57/04 Wspóltwórcy wynalazku: Lidia Jakubowicz, Hanna Hauke, Zdzislaw Maciejewski, Genowefa Chmura Wlasciciel patentu: Instytut Ciezkiej Syntezy Organicznej, Blachownia Slaska (Polska) Sposób selektywnego wydzielania kwasu akrylowego lub meta¬ krylowego z produktów reakcji utleniania propylenu, akroleiny lub izobutylenu Przedmiotem wynalazku jest sposób wydzielania kwasu akrylowego lub metakrylowego z produk¬ tów utlenienia propylenu, akroleiny lub izobuty¬ lenu droga selektywnej absorpcji tych kwasów roz- puszczalniiikaimi organicznymi z poreakcyjnej mie¬ szaniny gazowej.Znane sa sposoby wydzielania kwasu akrylowego lub metakrylowego, polegajace na tym, ze miesza¬ nine poreakcyjna powstala w wyniku utlenienia propylenu, akroleiny, lub izobutylenu a zawiera¬ jaca kwasy, aldehydy, pare wodna oraz produkty gazowe, poddaje sie kondensacji, w wyniku której otrzymuje sie wodny roztwór kwasu, na przyklad kwasu akrylowego otrzymanego z utlenienia pro¬ pylenu lub akroleiny o stezeniu wahajacym sie 15—25%. Z otrzymanego kondensatu wydziela sie kwas w oddzielnym procesie technologicznym, na drodze ekstrakcji.Zarówno w procesie kondensacji wodnego roz¬ tworu kwasu akrylowego jak i w procesie ekstrak¬ cji zachodza pewne straty kwasu akrylowego spo¬ wodowane czesciowa jego polimeryzacja w czasie kondensacji oraz na skutek przebiegu procesu eks¬ trakcji z wydajnoscia ponizej 100°/o. Ponadto roz¬ twory wodne kwasu akrylowego dzialaja korodu¬ jace w czasie kondensacji na aparature.Procesy ekstrakcyjne wodnych roztworów kwasu akrylowego z uwagi na dodatkowy koszt aparatury, straty produktu i stosowanego?-rozpuszczalnika oraz dodatkowy koszt transportu i destylacji duzych 10 15 20 25 30 ilosci rozpuszczalnika wplywaja na podwyzszenie technicznego kosztu wytwarzania koncowego pro¬ duktu.Sposobem wedlug wynalazku eliminuje sie straty glównego produktu spowodowane przez polimery¬ zacje oraz obniza korozje aparatury dzieki wyeli¬ minowaniu z aparatury produkcyjnej wodnego roz¬ tworu kwasu akrylowego.Proces selektywnego wydzielania kwasu akrylo¬ wego lub metakrylowego z produktów utlenienia propylenu lub izobutylenu zawierajacych przykla¬ dowo 5°/o objetosciowych kwasu akrylowego, 2°/» objetosciowych akroleiny, 40°/o objetosciowych pary wodnej i reszte produktów gazowych polega na wstepnym ochlodzeniu produktów poreakcyjnych, opuszczajacych reaktor o temperaturze okolo 400°C w wymienniku ciepla do temperatury okolo 150°C, po czym z mieszaniny tej absorbuje sie w kolumnie kwas akrylowy w rozpuszczalniku organicznym, zawierajacym male ilosci hydrochinonu lub innego stabilizatora, zraszajac kolumne tym rozpuszczal¬ nikiem i utrzymujac na szczycie kolumny tempe¬ rature do 90 °C tak, aby zapewnic oddzielenie akroleiny i wody od kwasów. Woda w postaci pary wodnej wyprowadzana jest z kolumny wraz z akro- leina w strumieniu gazowym, natomiast kwas akry¬ lowy jest calkowicie absorbowany w stosowanym rozpuszczalniku.Mieszanina gazowo-parowa opuszczajaca szczyt kolumny, zawierajaca oprócz gazów i pary wodnej 6485364853 3 akroleine, po dalszym ochlodzeniu w kondensa¬ torach, w których nastepuje wykroplenie pary wodnej i czesciowo akroleiny, kierowana jest do drugiej kolumny absorpcyjnej pracujacej w ni¬ skiej temperaturze rzedu i—10°C, w której ze stru¬ mienia gazowego wymywana jest pozostala akro- leina, za pomoca wody.Z uwagi na prowadzenie tego procesu w pod¬ wyzszonej temperaturze, do absorpcji kwasów z mieszaniny gazowej stosuje sie rozpuszczalniki organiczne nie mieszajace sie wzglednie slabo mie¬ szajace sie z woda, o niskiej preznosci pary w sto¬ sowanej temperaturze absorpcji o temperaturze wrzenia powyzej 100°C.Stwierdzono, ze dobra zdolnosc absorpcji kwasów nienasyconych z mieszaniny gazowej posiadaja na¬ sycone i nienasycone alkohole, monoestry, w tym szczególnie akrylany i octany, wysoko wrzace dwu- i trój estry typu ftalanów, jak równiez alkohole wielo wodorotlenowe z kwasami tluszczowymi, kwas olejowy, kwasy tluszczowe, o ilosci wegli powy¬ zej C6 w szczególnosci tak zwana frakcja laury - nowa kwasów tluszczowych, etery, mieszane estry, etery alkoholi wielo wodorotlenowy eh oraz miesza¬ niny tych zwiazków, przy czym najwyzsza zdol¬ nosc absorpcji posiadaja alkohole, zwlaszcza buta¬ nol i alkohole wyzsze, jak 2-etyloheksanol, n-okta- nol, alkohole tluszczowe o ilosci wegli C5—Ci2.Zastosowanie wysokowrzacych rozpuszczalników do absorpcji pozwala na oddzielenie kwasu akry¬ lowego z roztworu absorpcyjnego przez destylacje odpedowa, z pominieciem koniecznosci destylowania calej masy rozpuszczalnika, który jest zawracany do procesu absorbcyjnego.Przy uzyciu 2-etyloheksanolu do absorpcji ma¬ ksymalne stezenie kwasu akrylowego, przy calko¬ witym wydzieleniu go z mieszaniny gazowo-paro- wej, dochodzi do 30% wagowych.Wysokowrzace estry typu ftalanów oraz kwasy organiczne i inne zwiazki o bardzo niskiej prez¬ nosci pary wykazuja slabsza zdolnosc absorpcji kwasów z mieszaniny gazowo-parowej. Przy uzy¬ ciu tych zwiazków, stezenie kwasoi akrylowego po zajsciu calkowitego rozdzialu kwasu od pary wod¬ nej i pozostalych produktów reakcji utlenienia, dochodzi do okolo 3°/o wagowych. Aczkolwiek wiec zdolnosc absorpcji tych zwiazków jest slabsza, po¬ siadaja one jednak te zalete, ze wydzielenie z nich kwasu akrylowego na drodze prózniowej destylacji odpedowej, bez kolumny destylacyjnej nie sprawia trudnosci ze wzgledu na wysoka róznice preznosci par kwasu akrylowego i tych zwiazków.Przyklad I. Do reaktora rurowego zawiera¬ jacego 1 litr katalizatora kobaltowo-zelazowo mo¬ libdenowego z zawartoscia 2% wag. dwutlenku tel¬ luru i 20% wag. Si02 wprowadza sie 48,5 l/h pro¬ pylenu, 351,5 l/h powietrza i 20,6 g/h wody, przy czym utlenianie prowadzono w temp. 380°C. Po¬ wstala po zakonczeniu reakcji mieszanine gazowa o temperaturze 380°C zawierajaca 56 g/h kwasu akrylowego, 22 g/h akroleiny, wode technologiczna i reakcyjna, oraz gazy zawierajace nieprzereago- wany propylen (konwersja 70%) nieprzereagowany tlen i azot z powietrza oraz male ilosci (okolo 2% objetosciowych) dwutlenku i tlenku wegla, odpro¬ wadza do wymiennika ciepla, gdzie zostaje ochlo¬ dzona do temperatury 150°C, a nastepnie wpro¬ wadza sie do dolnej czesci kolumny, zaopatrzonej 5 w elektryczny plaszcz grzejny, wypelnionej pierscie¬ niami Raschiga, zraszanej od polowy wysokosci alkoholem 2-etyloheksylowym, o temperaturze po¬ kojowej, zawierajacym 0,3% wagowych hydrochi¬ nonu, utrzymujac wzdluz calej dlugosci kolumny 10 temperature 85°C przez regulacje temperatury w plaszczu grzejnym.Alkohol 2-etyloneksylowy wprowadza sie do ko¬ lumny z szybkoscia 420 g/godz. Z dolnej czesci ko¬ lumny odbiera sie okota 470 g roztworu kwasu 15 akrylowego w alkoholu w postaci 12%-wego roz¬ tworu. Mieszanina gazowa wolna od kwasu akry¬ lowego odprowadzona jest ze szczytu kolumny po¬ przez chlodnice, w której nastepuje ochlodzenie jej do temperatury pokojowej, do dolnej czesci ko- 20 lumny absorpcyjnej zraszanej woda o temperaturze 15°C. Otrzymuje sie przy tym 20% rcz'wór wodny akiroledny a gazy poreakcyjne opuszczajace szczyt drugiej kolumny" absorpcyjnej, wyprowadza sie do atmosfery. 25 Przyklad II. Postepuje sie jak w przykla¬ dzie I z ta róznica, ze kolumne absorpcyjna kwasu akrylowego zrasza sie w temperaturze 90°C kolejno flalanem dwubutylu, ftalanem dwu-2-etyloheksylu, 30 adypinianem dwubutylu, trójestrem gliceryny z kwasami tluszczowym O,—Cg, kwasem olejowym, przy czym rozpuszczalniki te zawieraja 0,03% hy¬ drochinonu, a szybkosc zraszania kolumny jest 35 taka, aby w oiagu godziny odebrac okolo 2.000 g roztworu kwasu akryloiwego w postaci okolo 2,5%-wego roztworu. Roztwory te poddaje sie de¬ stylacji odpedowej pod próznia 10 mim Hg, z kolby Claisena, otrzymujac po oddzieleniu przedgonu po 40 okolo 48 g kwasu akrylowego o stezeniu 95—98% w zaleznosci od stosowanego rozpuszczalnika. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 45 1. Sposób selektywnego wydzielania kwasu akry¬ lowego lub metakrylowego z produktów utleniania propylenu, akroleiny lub izobutylenu przez wymy¬ wanie kwasu za pomoca rozpuszczalników organicz- 50 nych, znamienny tym, ze gazowa mieszanine po¬ reakcyjna zawierajaca oprócz organicznych pro¬ duktów reakcji równiez pare wodna chlodzi sie wstepnie do temperatury powyzej punktu rosy skladnika najwyzej wrzacego wynoszacej okolo 55 150°C, po czym z mieszaniny absorbuje sie w ko¬ lumnie w temperaturze 50—90 °C kwas akrylowy lub metakrylowy za pomoca nie mieszajacego sie z woda lub w malym stopniu mieszajacego sie z woda rozpuszczalnika organicznego wrzacego 60 w temperaturze wyzszej niz 100°C, odprowadza roz¬ twór kwasu akrylowego lub metakrylowego w za¬ stosowanym rozpuszczalniku, zas nie zaabsorbo¬ wane gazowe skladniki mieszaniny ewentualnie chlodzi sie do temperatury pokojowej — i po wy- 65 kropieniu pary wodnej poddaje w temperaturze5 64853 6 4—20°C absorpcji wode w celu oddzielenia z gazów wodnego roztworu akroleiny.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako rozpuszczalniki organiczne stosuje sie nasy¬ cone lub nienasycone alkohole, mono- i wielo- estry, etery, kwasy nienasycone i nasycone, ketony lub mieszaniny tych rozpuszczalników. PL PL