通過結晶提純含（甲基）丙烯酸的蒸餾底部產物制造技術

本發明專利技術涉及（甲基）丙烯酸的制備方法，其中：ａ）使含有（甲基）丙烯酸并獲自氣相氧化的產物氣體與水相在驟冷裝置（３）中接觸以產生含水驟冷相，ｂ）在蒸餾裝置（５）中對所述驟冷相進行蒸餾以產生底部產物和頂部產物，ｃ）至少使底部產物在結晶裝置中進行結晶以產生純（甲基）丙烯酸，在驟冷裝置（３）之后、優選最遲在結晶裝置中，添加有機分離劑。本發明專利技術還涉及（甲基）丙烯酸的制備設備、由可通過上述方法獲得的（甲基）丙烯酸制備聚合物的方法、該聚合物的制備設備、可由該方法獲得的聚合物、以及（甲基）丙烯酸或聚合物在化學產物（例如纖維或成型制品）中的用途。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及(甲基)丙烯酸的制備方法、(甲基)丙烯酸的制備設備、由可通過上述方法獲得的(甲基)丙烯酸制備聚合物的方法、這種聚合物的制備設備、可通過該方法獲得的聚合物、和該(甲基)丙烯酸或聚合物在化學產物(例如纖維或成型制品)中的用途。在本文中，(甲基)丙烯酸是指甲基丙烯酸和丙烯酸，丙烯酸是優選的。(甲基)丙烯酸，特別是丙烯酸，是如今用于許多聚合物中的單體。特別地，使用丙烯酸制備用于水處理(例如用作絮凝劑)、或作為高吸水性聚合物并入衛生制品(特別是尿布)中的聚合物。當用在水處理領域和衛生制品領域中時，對其中使用的聚合物均具有非常高的純度要求。對于常用作嬰兒尿布、且其中的聚合物經由液體與嬰兒或幼兒皮膚直接或間接接觸的衛生制品尤為如此。皮膚對污染物非常敏感，尤其是如果這些污染物是刺激性或甚至毒性時。此外公知的是，丙烯酸以及甲基丙烯酸可以通過不飽和烴與氧在通常為聚集的固態的催化劑上在200至400℃的多相催化的氣相氧化來制備。關于這點，參考DE OS 1962431、DE OS 2943707和DE 10838845 A1。此外，從WO 03/051809 A1中獲知，使含有(甲基)丙烯酸并獲自丙烯氣相氧化的產物氣體與水相接觸以產生含水驟冷相。在這種驟冷相中，(甲基)丙烯酸仍然伴有被視為雜質的多種其它反應產物，此外還伴有作為吸收劑的水。這種事實通常使得必須將如上獲得的驟冷相加入至少一個進一步的提純過程中。這種提純過程通常是蒸餾。在這點上，可以使用本領域技術人員熟悉且認為適合的任何蒸餾方法。但是，通常，驟冷相中所含的(甲基)丙烯酸通過蒸餾沒有成功地有效提純到只獲得(甲基)丙烯酸，另一方面，還獲得了雜質或水。相反，除了所需提純，明顯量的(甲基)丙烯酸殘留在驟冷相的蒸餾加工所用的塔的塔底區域中。但是，將這種底部產物不經進一步提純即棄置有悖于收益性和保護環境的原則。從現有技術中可以獲知用于提純(甲基)丙烯酸的多種裝置。例如，DE19838845 A1公開了可以從與溶劑的混合物中直接結晶出來的丙烯酸的提純方法，其中晶體可以是例如晶體懸浮液形式。該說明書由此公開了含有相對較少的水或甚至無水的摻雜丙烯酸的提純。日本專利說明書JP 32417/1970公開了丙烯酸的提純方法，其中首先在驟冷裝置中用水之類的吸收劑吸收通過氣相氧化獲得的產物氣體，并將驟冷相添加到萃取塔中，在該塔中產生含水的萃取相，將其添加到蒸餾裝置中以去除水，使該蒸餾塔的塔底產物進行結晶。該方法有缺點，因為在驟冷相吸收和用于脫水的蒸餾之間還插入了另一萃取步驟。此外，EP 1116709 A1公開了粗制丙烯酸的提純方法，該粗制丙烯酸是通過將來自驟冷裝置的驟冷相蒸餾而獲得的，其中該粗制丙烯酸基本不含塔底產物的溶劑，因此基本不含水。該公開文獻中所述方法的缺點尤其在于，該方法以非常高的分離效果進行，因此在塔底產物中幾乎不殘留任何分離劑，由于更多地受熱，這尤其增加了塔中聚合物的形成。大體而言，本專利技術是基于克服現有技術產生的缺點的目的。特別地，本專利技術的目的是提供(甲基)丙烯酸的提純方法，其可以以既環保又經濟的方式運行。本專利技術的再一目的是提供(甲基)丙烯酸的提純方法——其中可以盡可能溫和地提純(甲基)丙烯酸，其已知是一種敏感的單體。此外，本專利技術的目的是提供可以以盡可能少的步驟實施的制備和提純(甲基)丙烯酸的方法。通過獨立權利要求和構成進一步范疇的從屬權利要求的標的，實現上述目的，從屬權利要求代表本專利技術的這些解決方案的優選實施方案。本專利技術因此涉及(甲基)丙烯酸的優選連續制備方法，其中(a)使含有(甲基)丙烯酸并獲自氣相氧化的產物氣體與水相在驟冷裝置中接觸以產生含水驟冷相，(b)在蒸餾裝置中對所述驟冷相進行蒸餾以產生底部產物和頂部產物，(c)至少使底部產物在結晶裝置中進行結晶以產生純(甲基)丙烯酸，其中在驟冷裝置之后，優選最遲在結晶裝置中，添加有機分離劑。根據本專利技術的一個實施方案，驟冷相優選含有下列驟冷相組分Q1 45至85重量％、優選50至80重量％、特別優選55至65重量％的(甲基)丙烯酸，Q2 至少14.9重量％、優選至少19重量％、特別優選至少30重量％的水，和Q3 至少0.1重量％、優選1至10重量％、特別優選2至5重量％的不同于Q1和Q2的雜質，其中每種情況下所述的各個量均基于驟冷相的總重量，其中對驟冷相組分Q1至Q3所列的重量％的總和為100。在工藝步驟(b)中，驟冷相原則上可以添加到本領域技術人員已知適用于驟冷相提純的任何蒸餾設備中。根據本專利技術的一個實施方案，適合共沸蒸餾的蒸餾塔是優選的。這些優選為-板式塔，優選含有蒸氣偏轉罩，例如泡罩塔板、通道塔板、波紋塔板或S塔板，其中塔板具有通過蒸氣的簡單開孔(不存在蒸氣偏轉時的多孔塔板或柵條塔板，或如果存在蒸氣偏轉，則為噴射塔板、金屬網塔板或離心塔板)、通過蒸氣的撓性開孔(具有圓盤閥、送風閥或杠桿閥)或通過蒸氣的柵狀開孔。-含有散裝填料的填充塔，例如中空筒形填料，例如帶和不帶插入物的拉西環(超環)、INTOS環、PALL環、絲網環、拉制金屬環、盤簧、WILSON螺旋環或PYRM環；線軸狀填料，例如Haltmeier輥；鞍型填料，例如BERL鞍、INTALOX鞍或絲網鞍；交叉形填料，例如成對體、螺旋槳體或星形體；盒狀填料，例如HELI-PAK體、OCTA-PAK體；和球形填料，例如ENVI-PAK體；或含有填充插入物的填充塔(填充塔)，例如編織線插入物(STEDMAN BODIES，SPRAY-PAL體)或盤旋線插入物，玻璃插入物，例如硼硅玻璃插入物(Durapack)，堆疊板插入物，例如滴流板插入物(滴流板塔)、拉制金屬網插入物(PANA-PAK，PERFORM-GRID)和立管插入物，例如管束插入物(KUHN塔)，-旋轉塔，例如根據E.KIRSCHBAUM的旋轉塔，和-臥式塔。在工藝步驟(b)中，在驟冷相蒸餾之后獲得底部產物，根據本專利技術，底部產物優選為單相。根據本專利技術，單相是指樣品在20℃在至少1小時內不會相分離成兩相或多相。單相底部產物一方面明顯更易于泵送，此外在傳送該底部產物的管線中較不容易沉積。根據本專利技術，底部產物優選含有下列底部產物組分S1 至少80重量％、優選至少85重量％、特別優選89.99至95重量％的(甲基)丙烯酸，S2 最多5重量％、優選最多1重量％、更優選0.01至1重量％的水，S3 至少1重量％、優選至少2.5重量％、特別優選至少5重量％、再優選至少7.5重量％、最優選5至15重量％的分離劑，和S4 至少0.01重量％、優選至少0.05重量％、特別優選0.1至5重量％的不同于S1至S3的雜質，其中每種情況下所述的每個量均基于底部產物的總重量，且其中對底部產物組分S1至S4所列的重量％的總和為100。這種底部產物的提純特別優選，因為根據這種方式和方法可以實現(甲基)丙烯酸提純方法的收益性的顯著提高。然后使工藝步驟(b)中獲得的底部產物經過工藝步驟(c)，其中通過結晶、優選懸浮結晶或層結晶獲得純(甲基)丙烯酸。根據本專利技術的方法的特定實施方案，這種純(甲基)丙烯酸優選含有至少97.5重量％、優選至少98.0重量％、特別優選至少99.0重量％、更優選99.5重量％的(甲基)丙烯酸。當由本文檔來自技高網...

【技術保護點】
（甲基）丙烯酸的制備方法，其中（ａ）使含有（甲基）丙烯酸并獲自氣相氧化的產物氣體與水相在驟冷裝置（１）中接觸以產生含水驟冷相，（ｂ）在蒸餾裝置（３）中對所述驟冷相進行蒸餾以產生底部產物和頂部產物，（ｃ）至少使底部產物在結晶裝置中進行結晶以產生純（甲基）丙烯酸，其中在驟冷裝置（１）之后，優選最遲在結晶裝置中，添加有機分離劑。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：S諾德霍夫，T賴克，T巴爾杜夫，A科布斯，D唐余江，J萊辛納，
申請(專利權)人：施拖克豪森有限公司，
類型：發明
國別省市：DE[德國]