專利名稱：制備高純度甲基丙烯酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備基本上純的甲基丙烯酸的方法，所述甲基丙烯酸的純度至少為99％且水含量為0.05％或更少。
甲基丙烯酸(“MAA”)和甲基丙烯酸酯例如甲基丙烯酸甲酯(“MMA”)可用于多種用途。典型的最終使用用途包括丙烯酸塑料板材、模塑樹(shù)脂、聚氯乙烯改性劑、加工助劑、丙烯酸清漆、地板蠟、密封材料、自潤(rùn)滑流體(auto transmission fluids)、曲軸箱潤(rùn)滑油改性劑、汽車(chē)涂料、離子交換樹(shù)脂、水泥改性劑、水處理聚合物、電子粘結(jié)劑、金屬涂料和丙烯酸纖維。MAA和甲基丙烯酸酯在這些和其它應(yīng)用中是特別受重視的，這是因?yàn)樗鼈兪蛊渲惺褂盟鼈兊漠a(chǎn)品具有硬度。它們還可以使其中使用它們的產(chǎn)品增強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性以及耐受紫外線輻射性能。因此，MAA和甲基丙烯酸酯經(jīng)常用于要求樹(shù)脂具有很好的透明度、強(qiáng)度和戶外耐用性的應(yīng)用中。MAA市場(chǎng)是對(duì)成本極為敏感的；因此在方法收率上的任何改進(jìn)，即使是微小的，也可能導(dǎo)致很大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)。
雜質(zhì)的重量百分含量非常低的MAA是非常希望的。雜質(zhì)含量低于5wt％的MAA在這里被稱為冰甲基丙烯酸(“GMAA”)。雜質(zhì)含量低于1wt％且其中水含量不超過(guò)0.05wt％的MAA在這里被稱為高純度冰甲基丙烯酸(“HPMAA”)。
純化MAA的常規(guī)方法包括用過(guò)量硫酸處理物流以除去一些水。雖然這種方法可產(chǎn)生可用于直接酯化間歇生產(chǎn)酯所需要的足夠純的MAA，但它還產(chǎn)生不希望的含硫殘余物。另外，該MAA沒(méi)有純化到95％，因此不符合GMAA或HPMAA產(chǎn)品的要求。另外，這種用于從MAA除去水的常規(guī)方法也造成收率損失增加和產(chǎn)生更多的廢物。因此用常規(guī)純化方法還不能達(dá)到GMAA(即至少95％純的MAA)和HPMAA(即99％純的MAA且水含量低于0.05％)的產(chǎn)品規(guī)格。
因此生產(chǎn)者潛在需求一種成本降低的生產(chǎn)HPMAA的方法。另外，潛在需求生產(chǎn)能一致符合至少99％純度且水含量低于0.5％的產(chǎn)品規(guī)格的HPMAA。
本發(fā)明通過(guò)提供一種生產(chǎn)HPMAA的經(jīng)濟(jì)方法來(lái)解決現(xiàn)有技術(shù)中固有的問(wèn)題。本發(fā)明涉及應(yīng)用精餾塔將MAA純化為HPMAA，以從MAA物流中除去各種雜質(zhì)(通常為輕組分雜質(zhì)、重組分雜質(zhì)和水)，從而使所得到的產(chǎn)品為至少99％純的MAA且含水不超過(guò)0.05％。
因此，這里提供一種制備高純度冰甲基丙烯酸的方法，所述方法包括(i)提供第一精餾塔、第二精餾塔和第三精餾塔；(ii)向所述第一精餾塔的上段加入粗甲基丙烯酸，所述粗甲基丙烯酸含有甲基丙烯酸、輕組分和重組分；(iii)在所述第一精餾塔中精餾所述粗甲基丙烯酸，以形成含有輕組分的第一塔頂氣相物流及含有甲基丙烯酸和重組分的第一塔底液相物流；(iv)向所述第二精餾塔的中段加入所述第一塔底液相物流；(v)在所述第二精餾塔中精餾所述第一塔底液相物流，以形成含有甲基丙烯酸和輕組分的第二塔頂氣相物流及含有重組分的第二塔底液相物流；(vi)向所述第三精餾塔的上段加入所述第二塔頂氣相物流的至少一部分；(vii)在所述第三精餾塔中精餾所述第二塔頂氣相物流的所述至少一部分，以形成含有輕組分的第三塔頂氣相物流及含有甲基丙烯酸的第三塔底液相物流，其中在第三塔底液相物流中所述甲基丙烯酸的雜質(zhì)含量不超過(guò)1wt％且其中不超過(guò)0.05wt％是水。
另外，這里提供另一種制備高純度冰甲基丙烯酸的方法，所述方法包括(i)提供第一精餾塔、第二精餾塔和第三精餾塔；(ii)向所述第一精餾塔的上段加入粗甲基丙烯酸，所述粗甲基丙烯酸含有甲基丙烯酸、輕組分和重組分；(iii)在所述第一精餾塔中精餾所述粗甲基丙烯酸，以形成含有輕組分的第一塔頂氣相物流及含有甲基丙烯酸和重組分的第一塔底液相物流；(iv)向所述第二精餾塔的中段加入所述第一塔底液相物流；(v)在所述第二精餾塔中精餾所述第一塔底液相物流，以形成含有甲基丙烯酸和輕組分的第二塔頂氣相物流及含有重組分的第二塔底液相物流；(vi)向所述第三精餾塔的上段加入所述第二塔頂氣相物流的至少一部分；(vii)在所述第三精餾塔中精餾所述第二塔頂氣相物流的所述至少一部分，以形成含有輕組分的第三塔頂氣相物流及含有重組分的第三塔底液相物流，同時(shí)從所述第三精餾塔的下段采出第一液相側(cè)線物流，所述第一液相側(cè)線物流含有甲基丙烯酸，其中所述甲基丙烯酸的雜質(zhì)含量不超過(guò)1wt％且其中不超過(guò)0.05wt％是水。
(viii)向所述第二精餾塔的所述中段加入所述第三塔底液相物流。
另外，這里提供另一種制備高純度冰甲基丙烯酸的方法，所述方法包括(i)提供第一精餾塔、第二精餾塔和第三精餾塔；(ii)向所述第一精餾塔的中段加入粗甲基丙烯酸，所述粗甲基丙烯酸含有甲基丙烯酸、輕組分和重組分；(iii)在所述第一精餾塔中精餾所述粗甲基丙烯酸，以形成含有甲基丙烯酸和輕組分的第一塔頂氣相物流及含有重組分的第一塔底液相物流；(iv)向所述第二精餾塔的上段加入所述第一塔頂氣相物流的至少一部分；(v)在所述第二精餾塔中精餾所述第一塔頂氣相物流的所述至少一部分，以形成含有輕組分的第二塔頂氣相物流及含有甲基丙烯酸和重組分的第二塔底液相物流；
(vi)向所述第三精餾塔的中段加入所述第二塔底液相物流；(vii)在所述第三精餾塔中精餾所述第二塔底液相物流，以形成含有甲基丙烯酸的第三塔頂氣相物流及含有重組分的第三塔底液相物流，其中在第三塔頂氣相物流中所述甲基丙烯酸的雜質(zhì)含量不超過(guò)1wt％且其中不超過(guò)0.05wt％是水。
(viii)向所述第三精餾塔的上段加入所述第三塔頂氣相物流的至少一部分；(ix)向所述第一精餾塔的所述中段加入所述第三塔底液相物流。
另外，本發(fā)明還提供一種制備高純度冰甲基丙烯酸的設(shè)備，所述設(shè)備包括(i)第一精餾塔，所述第一精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(ii)第二精餾塔，所述第二精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(iii)第三精餾塔，所述第三精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(iv)與所述第一精餾塔的所述上段相連的第一入口管線；(v)與所述第一精餾塔的所述頂部相連的第一出口管線；(vi)連接所述第一精餾塔的所述底部和所述第二精餾塔的所述中段的第二出口管線；(vii)連接所述第二精餾塔的所述頂部與所述第二精餾塔的所述上段及所述第三精餾塔的所述上段的第三出口管線；(viii)與所述第二精餾塔的所述底部相連的第四出口管線；(ix)與所述第三精餾塔的所述頂部相連的第五出口管線；(x)與所述第三精餾塔的所述底部相連的第六出口管線。
另外，本發(fā)明進(jìn)一步提供一種制備高純度冰甲基丙烯酸的設(shè)備，所述設(shè)備包括(i)第一精餾塔，所述第一精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(ii)第二精餾塔，所述第二精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(iii)第三精餾塔，所述第三精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(iv)與所述第一精餾塔的所述上段相連的第一入口管線；(v)與所述第一精餾塔的所述頂部相連的第一出口管線；(vi)連接所述第一精餾塔的所述底部和所述第二精餾塔的所述中段的第二出口管線；(vii)連接所述第二精餾塔的所述頂部與所述第二精餾塔的所述上段及所述第三精餾塔的所述上段的第三出口管線；(viii)與所述第二精餾塔的所述底部相連的第四出口管線；(ix)與所述第三精餾塔的所述頂部相連的第五出口管線；(x)與所述第三精餾塔的所述下段相連的第六出口管線；(xi)連接所述第三精餾塔的所述底部和所述第二精餾塔的所述中段的第七出口管線；另外，本發(fā)明更進(jìn)一步提供一種制備高純度冰甲基丙烯酸的設(shè)備，所述設(shè)備包括(i)第一精餾塔，所述第一精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(ii)第二精餾塔，所述第二精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；
(iii)第三精餾塔，所述第三精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(iv)與所述第一精餾塔的所述中段相連的第一入口管線；(v)連接所述第一精餾塔的所述頂部與所述第一精餾塔的所述上段及所述第二精餾塔的所述上段的第一出口管線；(vi)與所述第一精餾塔的所述底部相連的第二出口管線；(vii)與所述第二精餾塔的所述頂部相連的第三出口管線；(viii)連接所述第二精餾塔的所述底部與所述第三精餾塔的所述中段的第四出口管線；(ix)連接所述第三精餾塔的所述頂部與所述第三精餾塔的所述上段及產(chǎn)品采出管線的第五出口管線；(x)連接所述第三精餾塔的所述底部與所述第一精餾塔的所述中段的第六出口管線。
為了澄清概念，這里應(yīng)用了如下定義“頂部”是存在于精餾塔最頂部的氣相空間；“底部”是指存在于精餾塔最底部的液體槽；“上段”是指在“頂部”下面并與“頂部”相鄰的精餾塔的最上部約1/3；“下段”是指在“底部”上面并與“底部”相鄰的精餾塔的最下部約1/3；“中段”是指“上段”和“下段”之間的約1/3精餾塔；“管線”是指輸送氣體和/或液體進(jìn)、出一個(gè)單元或在兩個(gè)或多個(gè)單元之間輸送氣體和/或液體的流體連接，并且可以包括一些通用的外圍設(shè)備如閥、冷凝器、流量計(jì)等。
通過(guò)對(duì)本發(fā)明一些實(shí)施方案的如下描述，本發(fā)明的其它和進(jìn)一步的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)會(huì)更加明顯。這些實(shí)施方案是針對(duì)公開(kāi)目的給出的，并可以結(jié)合附圖一起考慮。
通過(guò)參照如下結(jié)合附圖所進(jìn)行的描述可以達(dá)到對(duì)本實(shí)施方案及其優(yōu)點(diǎn)的更加全面的理解，在所述附圖中類似參考標(biāo)記表示類似特征，并且其中

圖1是本發(fā)明生產(chǎn)HPMAA過(guò)程的一種實(shí)施方案的示意圖。
圖2是本發(fā)明生產(chǎn)HPMAA過(guò)程的另一種實(shí)施方案的示意圖。
圖3是本發(fā)明生產(chǎn)HPMAA過(guò)程的又一種實(shí)施方案的示意圖。
本發(fā)明涉及純化甲基丙烯酸(“MAA”)為高純度甲基丙烯酸(“HPMAA”)的方法。HPMAA定義為含有低于1％的雜質(zhì)并且水含量不超過(guò)0.05％。能夠在本發(fā)明的方法中有利純化的MAA原料可以來(lái)源于任何可行的工業(yè)過(guò)程。這類過(guò)程的例子包括以異丁烷/異丁烯為基礎(chǔ)的過(guò)程、以乙烯為基礎(chǔ)的過(guò)程、或以丙烯為基礎(chǔ)的過(guò)程，但不局限于此。以丙烯為基礎(chǔ)的生產(chǎn)MAA的過(guò)程的一個(gè)例子包括使丙酮合氰化氫(“ACH”)原料經(jīng)過(guò)水解、裂化、反應(yīng)和分離。在這種MAA生產(chǎn)方法中，ACH與過(guò)量硫酸反應(yīng)以水解ACH。然后，水解后的混合物在裂化單元被裂化，然后與水反應(yīng)形成粗MAA。最后，冷卻粗MAA物流，并使之分離為(基本上是浮力分離)MAA產(chǎn)品物流和較低層含硫殘余物物流。然后MAA產(chǎn)品物流通過(guò)本發(fā)明的方法純化。
在本發(fā)明生產(chǎn)HPMAA過(guò)程的一種實(shí)施方案中，如圖1所示，通過(guò)管線100將粗MAA物流提供給三個(gè)雜質(zhì)脫除設(shè)備中的第一個(gè)即HPMAA輕組分塔110。在HPMAA輕組分塔110中，輕組分如丙酮和水通過(guò)管線105除去。HPMAA輕組分塔110還包括塔輔助設(shè)備，其中術(shù)語(yǔ)“塔輔助設(shè)備”指的是任何及所有輔助設(shè)備以及與塔相連的連接管線，例如真空設(shè)備、再沸器、冷凝器、泵、以及工藝管線，所述工藝管線包括進(jìn)料管線、底部管線、頂部管線、放空管線、抑制劑添加管線、氧氣添加管線、回流管線和停車(chē)管線，但不局限于此。
HPMAA輕組分塔110及其塔輔助設(shè)備優(yōu)選用耐腐蝕材料制造。具有耐腐蝕作用的合適制造材料包括300系列不銹鋼、904L、6-moly不銹鋼、HASTELLOY(例如B、B-2、B-3、C-22和C-276)、鉭和鋯，但不局限于此。在某些實(shí)施方案中，生產(chǎn)者可以通過(guò)應(yīng)用涂覆基礎(chǔ)金屬來(lái)降低制造成本?！巴扛不A(chǔ)金屬”材料指的是那些通常被認(rèn)為沒(méi)有耐腐蝕性的材料例如碳鋼與能夠耐腐蝕的涂層組合的材料，所述涂層例如玻璃、環(huán)氧樹(shù)脂、人造橡膠、含氟聚合物(例如TEFLON)或上面所列的耐腐蝕金屬的一種。涂覆基礎(chǔ)金屬通過(guò)在基礎(chǔ)金屬上設(shè)置一層能夠耐腐蝕的涂層來(lái)制造，所述涂層任選粘結(jié)到所述基礎(chǔ)金屬上。涂層阻止基礎(chǔ)金屬與工藝物流相接觸。涂覆基礎(chǔ)金屬結(jié)構(gòu)對(duì)大直徑管道(公稱直徑為3.8cm或更大)和高流速(流速為0.15米/秒或更大)運(yùn)行的換熱器管以及其它部件來(lái)說(shuō)是特別優(yōu)選的，此時(shí)可以應(yīng)用很厚的金屬層(金屬厚度為3mm或更大)從而提供結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。上面所描述的材料例如300系列不銹鋼、904L、6-moly不銹鋼、HASTELLOY(例如B、B-2、B-3、C-22和C-276)、鉭和鋯、以及涂覆基礎(chǔ)金屬材料在下文中均被稱作“耐腐蝕材料?！比绻枰脑挘贖PMAA輕組分塔110中可以應(yīng)用內(nèi)件如塔板或填料。如果存在的話，內(nèi)件可以用與塔本身相同的材料來(lái)制造，或可以由一種或多種不同的材料來(lái)制造；例如塔的上部可以包含300系列不銹鋼的填料，而塔的下部包含HASTELLOYB-2填料。在HPMAA輕組分塔110中優(yōu)選應(yīng)用塔板。多孔塔板是特別優(yōu)選的，這是因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)它們特別能夠耐受MAA聚合物的累積作用。這里所應(yīng)用的術(shù)語(yǔ)“多孔塔板”指的是任何包括平面部分并且有很多孔穿過(guò)所述平面部分的塔板。也可以存在任選的塔板特征，包括溢流堰、降液管、檔板、分配器、浮閥、泡罩和排液孔，但不局限于此。多孔塔板的例子包括篩板、雙流道塔板、浮閥與孔組合的塔板，但不局限于此。如果應(yīng)用塔板的話，優(yōu)選應(yīng)用兩到十塊多孔塔板。
另外優(yōu)選使HPMAA輕組分塔110在真空下操作，從而使該塔塔底溫度達(dá)到最小。例如在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，該塔的塔底壓力保持在50-80mmHg，從而使塔底在70-110℃下操作。
至少一個(gè)換熱器可以用作HPMAA輕組分塔110的加熱設(shè)備。脫過(guò)熱蒸汽優(yōu)選作為這些換熱器的熱源。如果使用再沸器作為該換熱器，它可以在精餾塔的內(nèi)部或外部。防渦器也可以用于HPMAA輕組分塔110的底部。
向HPMAA輕組分塔110中加入水溶性或醇溶性聚合反應(yīng)抑制劑經(jīng)常也是有用的。其合適的例子包括對(duì)苯二酚(HQ)、4-甲氧基苯酚(MEHQ)、4-乙氧基苯酚、4-丙氧基苯酚、4-丁氧基苯酚、4-庚氧基苯酚、對(duì)苯二酚單苯甲基醚、1，2-二羥基苯、2-甲氧基苯酚、2，5-二氯對(duì)苯二酚、2，5-二-叔-丁基對(duì)苯二酚、2-乙?；鶎?duì)苯二酚、對(duì)苯二酚單苯甲酸酯、1，4-二巰基苯、1，2-二巰基苯、2，3，5-三甲基對(duì)苯二酚、4-氨基苯酚、2-氨基苯酚、2-N，N-二甲基氨基苯酚、2-巰基苯酚、4-巰基苯酚、鄰苯二酚單丁基醚、4-乙基氨基苯酚、2，3-二羥基苯乙酮、連苯三酚-1，2-二甲基醚、2-甲基硫苯酚、叔丁基鄰苯二酚、二-叔-丁基硝基氧、二-叔-戊基硝基氧、2，2，6，6-四甲基-哌啶基氧、4-羥基-2，2，6，6-四甲基-哌啶基氧、4-氧-2，2，6，6-四甲基-哌啶基氧、4-二甲基氨基-2，2，6，6-四甲基-哌啶基氧、4-氨基-2，2，6，6-四甲基-哌啶基氧、4-乙醇氧-2，2，6，6-四甲基-哌啶基氧、2，2，5，5-四甲基-吡咯烷基氧、3-氨基-2，2，5，5-四甲基-吡咯烷基氧、2，2，5，5-四甲基-1-氧雜-3-氮雜環(huán)戊基-3-氧、2，2，5，5-四甲基-3-吡咯啉基-1-氧-3-羧酸、2，2，3，3，5，5，6，6-八甲基-1，4-二氮雜環(huán)己基-1，4-二氧、4-亞硝基苯酚的鹽、2-亞硝基苯酚、4-亞硝基苯酚、二甲基二硫代氨基甲酸銅、二乙基二硫代氨基甲酸銅、二丁基二硫代氨基甲酸銅、水楊酸銅、亞甲基蘭、鐵、吩噻嗪(PTZ)、3-氧吩噻嗪、5-氧吩噻嗪、吩噻嗪二聚體、1，4-苯二胺、N-(1，4-二甲基戊基)-N′-苯基-1，4-苯二胺、N-(1，3-二甲基丁基)-N′-苯基-1，4-苯二胺、N-亞硝基苯基羥基胺及其鹽、氧化氮、硝基苯、p-苯醌、或其異構(gòu)體、其兩種或多種的混合物、上述一種或多種物質(zhì)與分子氧的混合物，但不局限于此。抑制劑可以單獨(dú)使用也可以與適當(dāng)稀釋劑組合使用。優(yōu)選的稀釋劑包括MAA、水和包括丙酮的有機(jī)混合物，但不局限于此。
在HPMAA輕組分塔110中特別優(yōu)選應(yīng)用對(duì)苯二酚(“HQ”)抑制劑，并且它可以直接由整個(gè)HPMAA輕組分塔110及其輔助設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)位置加入，或與稀釋劑一起加入。如果應(yīng)用的話，優(yōu)選的是抑制劑以每10,000kg HPMAA輕組分塔進(jìn)料為1-10kg HQ的流量加入；更優(yōu)選為每10,000kg HPMAA輕組分塔進(jìn)料為1.3-8kg HQ；最優(yōu)選為每10,000kg HPMAA輕組分塔進(jìn)料為1.5-5kg HQ。
當(dāng)應(yīng)用酚類抑制劑如HQ和MEHQ時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選的是向精餾塔中加入含氧氣體，以增強(qiáng)抑制劑的效果。這里所應(yīng)用的術(shù)語(yǔ)“含氧氣體”指的是含有0.01-100％氧氣的任何氣體。含氧氣體可以由整個(gè)HPMAA輕組分塔110及其塔輔助設(shè)備上的一個(gè)或多個(gè)位置加入。操作溫度和壓力影響純化系統(tǒng)內(nèi)的可燃性極限和氧的溶解度，并且當(dāng)確定用于含氧氣體的合適氧濃度時(shí)，必須考慮這些性質(zhì)。這些因素的考慮在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)，通常可以采用純氧或大氣空氣。令人驚奇地，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)在純化系統(tǒng)中影響抑制效率的一個(gè)重要因素，不是以前針對(duì)加入氧氣所考慮的-即避免在含單體的溶液本身中氧濃度過(guò)高。當(dāng)相對(duì)于抑制劑濃度來(lái)說(shuō)氧濃度過(guò)高時(shí)，氧氣可能實(shí)際通過(guò)促進(jìn)單體基團(tuán)的形成而增大聚合反應(yīng)速率。因?yàn)檫@一原因，當(dāng)沒(méi)有抑制劑存在時(shí)，不建議加入含氧氣體。另外，優(yōu)選的是當(dāng)向純化系統(tǒng)中加入含氧氣體和抑制劑時(shí)，含氧氣體以相對(duì)于抑制劑加入流量而預(yù)定的比加入。氧氣對(duì)抑制劑的最佳比將隨所使用的抑制劑而變化。當(dāng)HQ為所選擇的抑制劑時(shí)，加入純化系統(tǒng)的含氧氣體進(jìn)料與HQ抑制劑進(jìn)料的比優(yōu)選保持在0.65-10摩爾O2/摩爾HQ；更優(yōu)選為1-8.5摩爾O2/摩爾HQ；最優(yōu)選為1.5-6摩爾O2/摩爾HQ。當(dāng)MEHQ為所選擇的抑制劑時(shí)，加入純化系統(tǒng)中的含氧氣體進(jìn)料與MEHQ抑制劑進(jìn)料的比優(yōu)選保持在1-11.5摩爾O2/摩爾MEHQ；更優(yōu)選為1.5-9摩爾O2/摩爾MEHQ；最優(yōu)選為2-6摩爾O2/摩爾MEHQ。
輕組分例如丙酮和水與某些MAA一起通過(guò)管線105從HPMAA輕組分塔110的塔頂采出。這股物流可以循環(huán)用于其它地方(例如在MAA過(guò)程中)，或可以輸送到丙酮回收容器中。為了使縮聚反應(yīng)達(dá)到最小，HPMAA輕組分塔110及其輔助設(shè)備包括冷凝器和相互連接的氣相管線上的氣相空間優(yōu)選保持在高于MAA露點(diǎn)的溫度；為此目的，保溫和電或蒸汽伴熱都是有效的。
如果物流105從HPMAA輕組分塔110除去后被冷凝，在冷凝器中可以應(yīng)用溫度高于16℃的冷卻劑，以防止結(jié)凍物流中MAA。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，范圍為16-35℃的溫和水被用作冷凝器的冷卻劑。在一種實(shí)施方案中，部分冷凝液可以循環(huán)回到冷凝器和任選的氣相入口管線中，以使結(jié)垢最少并改善冷凝器的效率。冷凝液可以自由流出循環(huán)管線，也可以應(yīng)用于管板、冷凝器的內(nèi)表面和/或入口氣相管線內(nèi)壁中。如果向冷凝器中加入抑制劑，則可以通過(guò)這股冷凝液循環(huán)物流加入以改善抑制劑的分布。在一種特別優(yōu)選實(shí)施方案中，這股冷凝液循環(huán)物流的至少一部分可以通過(guò)一個(gè)設(shè)備，將冷凝液噴射到HPMAA輕組分塔110和/或其輔助設(shè)備的內(nèi)表面上，以洗掉可聚合的冷凝液。
在另一種實(shí)施方案中，應(yīng)用了一個(gè)部分冷凝器配置，其中物流105被分成兩股或多股物流，其中包括至少一股MAA/水物流和一股水/丙酮物流。以這種方式，MAA/水物流可以直接循環(huán)回到MAA過(guò)程中，而水/丙酮物流可以流入另一個(gè)過(guò)程如丙酮回收操作、洗滌器或火炬中。
HPMAA輕組分塔110的塔底物流115含有MAA和重組分如羥基異丁酸(“HIBA”)，并且基本上不含丙酮和水。將物流115加入到第二雜質(zhì)脫除設(shè)備即HPMAA重組分塔120中。在HPMAA重組分塔120中，在粗MAA生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的重組分雜質(zhì)與MAA分離。除去HIBA是特別重要的，因?yàn)闅堄嗟腍IBA可能在后續(xù)處理步驟中分解。HPMAA重組分塔120及其塔輔助設(shè)備優(yōu)選用耐腐蝕材料如上述用于HPMAA輕組分塔110的材料制造。
如果需要的話，在HPMAA重組分塔120中可以應(yīng)用內(nèi)件如塔板或填料。如果存在的話，內(nèi)件可以用與塔本身相同的材料來(lái)制造，或可以由一種或多種不同的材料來(lái)制造；例如HPMAA重組分塔120的上部可以包含300系列不銹鋼的塔板，而塔的下部包含904L塔板。在HPMAA重組分塔120中優(yōu)選應(yīng)用塔板。多孔塔板是特別優(yōu)選的，這是因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)它們特別能夠耐受MAA聚合物的累積作用。如果應(yīng)用塔板的話，優(yōu)選應(yīng)用五到十五塊多孔塔板。重組分塔120優(yōu)選在真空下操作，從而使塔底溫度達(dá)到最低。例如在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，塔底部的壓力保持在60-100mmHg，從而使塔底在75-115℃下操作。
至少一個(gè)換熱器可以用作HPMAA重組分塔120的加熱設(shè)備。脫過(guò)熱蒸汽優(yōu)選作為該換熱器的熱源。如果再沸器用作該換熱器，它可以在塔的內(nèi)部或外部。防渦器也可以用于塔120的底部。
在有或沒(méi)有稀釋劑的情況下，向HPMAA重組分塔120中加入一種或多種抑制劑如上面所列的那些經(jīng)常也是有用的。MEHQ是優(yōu)選的抑制劑，并且它可以直接由整個(gè)HPMAA重組分塔120及其輔助設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)位置加入，或與稀釋劑如MAA一起加入。如果應(yīng)用的話，MEHQ可以以每10,000kg HPMAA重組分塔進(jìn)料物流115為1-15kg MEHQ的流量加入；更優(yōu)選為每10,000kg HPMAA重組分塔進(jìn)料為1.5-12kg MEHQ；最優(yōu)選為每10,000kg HPMAA重組分塔進(jìn)料為2-9kg MEHQ。
正如上面所描述的，當(dāng)應(yīng)用酚類抑制劑如HQ和MEHQ時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選的是向精餾塔中加入含氧氣體，以增強(qiáng)抑制劑的效果。含氧氣體可以由整個(gè)HPMAA重組分塔120及其塔輔助設(shè)備上的一個(gè)或多個(gè)位置加入。HPMAA重組分塔120的操作條件和相關(guān)問(wèn)題以及建議的氧-抑制劑比與上面針對(duì)HPMAA輕組分塔110所描述的相同。
重組分如HIBA和其它雜質(zhì)，通過(guò)管線130從HPMAA重組分塔120的底部除去。HPMAA重組分塔塔底物流130可以被處理掉，但是優(yōu)選在處理前回收其燃料組分。任選塔底物流130可以在一個(gè)獨(dú)立的汽提系統(tǒng)中進(jìn)一步處理，以回收殘余的MAA。在獨(dú)立汽提系統(tǒng)的一種實(shí)施方案中，塔底物流130可以在一個(gè)或多個(gè)內(nèi)襯玻璃的汽提容器中用流通蒸汽(與含MAA的重組分塔塔底物流直接接觸的蒸汽)加熱。優(yōu)選的是汽提容器在低于大氣壓力的條件下操作，以使MAA的回收達(dá)到最大。回收的MAA可以再循環(huán)回MAA過(guò)程中。
為了使縮聚反應(yīng)達(dá)到最小，HPMAA重組分塔120及其輔助設(shè)備包括其冷凝器和相互連接的氣相管線上的氣相空間優(yōu)選保持在高于MAA露點(diǎn)的溫度；為此目的，保溫和電或蒸汽伴熱都是有效的。
HPMAA重組分塔塔頂物流125含有大量的MAA以及水、丙酮和其它輕組分。塔頂物流125可以被至少部分冷凝。如果塔頂物流125被如此冷凝，則在冷凝器中可以應(yīng)用溫和水以防止凍結(jié)物流中MAA。為了保持物流165所要求的純度，經(jīng)常需要通過(guò)回流管線155使一部分冷凝液返回HPMAA重組分塔120中。根據(jù)HPMAA重組分塔120的操作條件以及所希望的MAA純度，冷凝液的回流比可以在0-100％之間變化。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，部分冷凝液可以循環(huán)回到冷凝器及任選回到氣相入口管線中，以使結(jié)垢最少并改善冷凝器的效率。冷凝液可以自由流出循環(huán)管線，也可以應(yīng)用于管板、冷凝器的內(nèi)表面和/或入口氣相管線的內(nèi)壁。如果向冷凝器加入抑制劑，它可以通過(guò)這股冷凝液循環(huán)物流加入以改善抑制劑的分布。在一種特別優(yōu)選的實(shí)施方案中，這股冷凝液循環(huán)物流的至少一部分可以通過(guò)一個(gè)設(shè)備，將冷凝液噴射到HPMAA重組分塔120和/或其輔助設(shè)備的內(nèi)表面上，以洗掉可聚合的冷凝液。然后包含MAA和輕組分雜質(zhì)的剩余冷凝液通過(guò)管線165輸送到HPMAA精制塔140中。
剩余的水、丙酮和其它輕組分通過(guò)塔頂物流135從HPMAA精制塔140中除去。部分冷凝器配置是優(yōu)選的，其中塔頂物流135可以被部分冷凝為液體。如果塔頂物流135被如此冷凝，在冷凝器中可以應(yīng)用溫和水以防止凍結(jié)物流中MAA。為了使縮聚反應(yīng)達(dá)到最小，HPMAA精制塔140及其輔助設(shè)備包括冷凝器和相互連接的氣相管線上的氣相空間，優(yōu)選保持在高于MAA露點(diǎn)的溫度；為此目的，保溫和電或蒸汽伴熱都是有效的。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，部分冷凝液可以循環(huán)回到冷凝器及任選回到氣相入口管線中，以使結(jié)垢最少并改善冷凝器的效率。冷凝液可以自由流出循環(huán)管線，也可以應(yīng)用于管板、冷凝器的內(nèi)表面和/或入口氣相管線的內(nèi)壁。如果向冷凝器中加入抑制劑，它可以通過(guò)這股冷凝液循環(huán)物流加入以改善抑制劑的分布。在一種特別優(yōu)選實(shí)施方案中，這股冷凝液循環(huán)物流的至少一部分可以通過(guò)一個(gè)設(shè)備，將冷凝液噴射到HPMAA精制塔140和/或其輔助設(shè)備的內(nèi)表面上，以洗掉可聚合的冷凝液。
HPMAA產(chǎn)品物流150從塔的底部流出HPMAA精制塔140，其純度高于或等于99％，且含有低于0.05％的水。HPMAA物流150在貯存前冷卻以抑制聚合反應(yīng)是優(yōu)選的。在某些情況下，在物流中可能存在聚合物或其它不希望的組分；因此優(yōu)選在貯存前過(guò)濾HPMAA產(chǎn)品物流150，以除去任何微量的聚合物或其它不希望的組分。HPMAA精制塔140及其塔輔助設(shè)備優(yōu)選用耐腐蝕材料，如上述用于HPMAA輕組分塔110的材料制造。如果需要的話，在HPMAA精制塔140中可以應(yīng)用內(nèi)件如塔板或填料。如果存在的話，內(nèi)件可以用與HPMAA精制塔140本身相同的材料來(lái)制造，或可以由一種或多種不同的材料來(lái)制造。例如HPMAA精制塔140的上部可以包含不銹鋼填料，而塔的下部可以包含鋯塔板。多孔塔板是特別優(yōu)選的，這是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)它們特別能夠耐受MAA聚合物的累積作用。如果應(yīng)用塔板的話，優(yōu)選的是應(yīng)用兩到十塊多孔塔板。
優(yōu)選地，HPMAA精制塔140在真空下操作，從而使該塔塔底的溫度達(dá)到最小。例如在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，塔底部的壓力保持在50-80mmHg，從而使塔底在70-110℃下操作。
至少一個(gè)換熱器可以用作精制塔的加熱設(shè)備。脫過(guò)熱蒸汽優(yōu)選作為該換熱器的熱源。如果再沸器用作該換熱器，它可以在精餾塔的內(nèi)部或外部。防渦器也可以用于HPMAA精制塔140的底部。
在有或沒(méi)有稀釋劑的情況下，向HPMAA精制塔140中加入如上面所列的那些抑制劑經(jīng)常也是有用的。這些抑制劑可以由整個(gè)HPMAA精制塔140及其輔助設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)位置加入。對(duì)HPMAA精制塔140來(lái)說(shuō)優(yōu)選的抑制劑為MEHQ。優(yōu)選的是抑制劑以在HPMAA產(chǎn)品物流150中不超過(guò)產(chǎn)品抑制劑規(guī)格要求的流量加入。任選可以向HPMAA產(chǎn)品物流150中直接加入不同量的MEHQ抑制劑，以確保HPMAA產(chǎn)品物流的抑制劑含量在最終的產(chǎn)品規(guī)格要求的范圍內(nèi)。
正如上面所描述的，當(dāng)應(yīng)用酚類抑制劑如HQ和MEHQ時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選的是向精餾塔中加入含氧氣體，以增強(qiáng)抑制劑的效果。含氧氣體可以由整個(gè)HPMAA精制塔140及其塔輔助設(shè)備上的一個(gè)或多個(gè)位置加入。HPMAA精制塔140的操作條件和相關(guān)問(wèn)題以及建議的氧-抑制劑比與上面針對(duì)HPMAA輕組分塔110所描述的相同。
HPMAA純化系統(tǒng)的另一種實(shí)施方案如圖2所示，其中應(yīng)用一個(gè)側(cè)線采出結(jié)構(gòu)作為HPMAA產(chǎn)品物流。對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)施方案與圖1中所描述的系統(tǒng)的類似性是很明顯的。前兩個(gè)雜質(zhì)脫除設(shè)備(塔210和塔220)的結(jié)構(gòu)和功能與前一實(shí)施方案中所描述的(分別為塔110和120)基本相同。類似地，如前面針對(duì)HPMAA輕組分塔110所描述的，塔210和220以及它們的塔輔助設(shè)備優(yōu)選用耐腐蝕材料制造。通過(guò)管線265流出塔220的物質(zhì)是一種近HPMAA質(zhì)量的中間物流；這股物流可以在HPMAA精制塔240中進(jìn)一步純化，其中水和輕組分通過(guò)塔頂物流235由塔的上部除去。然而，在圖2的實(shí)施方案中，HPMAA由第三雜質(zhì)脫除設(shè)備即HPMAA精制塔240的側(cè)線采出，而不是由塔底采出。含有重組分的精制塔塔底物流245可以被循環(huán)回到塔220(如圖所示)或任選循環(huán)回到塔210，以使MAA的收率達(dá)到最大。如前面針對(duì)HPMAA輕組分塔110所描述的，HPMAA精制塔240及其塔輔助設(shè)備優(yōu)選用耐腐蝕材料制造。
水、丙酮和其它輕組分通過(guò)塔頂物流235由HPMAA精制塔240除去。部分冷凝器配置是優(yōu)選的，其中塔頂物流235被部分冷凝為液體。如果塔頂物流235被如此冷凝，在冷凝器中可以應(yīng)用溫和水以防止凍結(jié)物流中MAA。為了使縮聚反應(yīng)達(dá)到最小，HPMAA精制塔240及其輔助設(shè)備，包括冷凝器和相互連接的氣相管線，優(yōu)選保持在高于MAA露點(diǎn)的溫度；為此目的，保溫和電或蒸汽伴熱都是有效的。當(dāng)在HPMAA精制塔240中應(yīng)用塔板時(shí)，多孔塔板是優(yōu)選的，這是因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)它們特別能夠耐受MAA聚合物的累積作用。兩到十塊多孔塔板是特別優(yōu)選的。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，部分冷凝液可以循環(huán)回到冷凝器中及任選回到氣相入口管線中，以使結(jié)垢最少并改善冷凝器的效率。冷凝液可以自由流出循環(huán)管線，也可以應(yīng)用于管板、冷凝器的內(nèi)表面和/或入口氣相管線的內(nèi)壁。如果向冷凝器中加入抑制劑，它可以通過(guò)這股冷凝液循環(huán)物流加入以改善抑制劑的分布。在一種特別優(yōu)選實(shí)施方案中，這股冷凝液循環(huán)物流的至少一部分可以通過(guò)一個(gè)設(shè)備，將冷凝液噴射到HPMAA精制塔140和/或其輔助設(shè)備的內(nèi)表面上，以洗掉可聚合的冷凝液。
HPMAA產(chǎn)品物流250從塔的側(cè)線流出HPMAA精制塔240，其純度高于或等于99％，且含有低于0.05％的水。產(chǎn)品物流250在貯存前優(yōu)選進(jìn)行冷卻以抑制聚合反應(yīng)。與從塔底除去產(chǎn)品物流相比，從塔的側(cè)線(這里稱為“側(cè)線采出”結(jié)構(gòu))除去產(chǎn)品物流能夠使HPMAA精制塔240的操作得以改善。因?yàn)樽罡邷匕l(fā)生在塔的底部，聚合物和其它不希望的雜質(zhì)可能在由塔底直接采出的HPMAA產(chǎn)品中形成和出現(xiàn)。雖然可以按前面圖1描述的實(shí)施方案中所描述的方法任選過(guò)濾產(chǎn)品物流250，但是在該實(shí)施方案中應(yīng)用側(cè)線采出結(jié)構(gòu)可以減少在HPMAA產(chǎn)品物流中潛在雜質(zhì)的含量。這樣對(duì)過(guò)濾的要求可能達(dá)到最小，且操作成本降低，從而給生產(chǎn)者帶來(lái)好處。
如圖2所示，可在HPMAA精制塔240塔底累積的重組分雜質(zhì)通過(guò)物流245除去，并循環(huán)回HPMAA重組分塔220中。這種循環(huán)步驟使得在物流245中存在的MAA可以作為產(chǎn)品在塔220中得到回收。物流245中存在的任何重組分和不希望的雜質(zhì)與物流230中的其它重組分一起流出塔220。應(yīng)該注意的是，雖然重組分物流245也可以循環(huán)回輕組分塔210，但該步驟與圖2所示的實(shí)施方案在功能上是等效的，并且會(huì)給生產(chǎn)者帶來(lái)相似的好處。
向HPMAA精制塔240中加入如上面所列的那些抑制劑經(jīng)常也是有用的，其中抑制劑任選與稀釋劑一起加入。這些抑制劑可以由整個(gè)HPMAA精制塔240及其輔助設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)位置加入。
側(cè)線采出除去HPMAA產(chǎn)品物流為HPMAA精制塔240增加了抑制劑的選擇。這是由于事實(shí)上抑制劑通常為重組分，它通過(guò)塔底流出精餾塔。因此，當(dāng)產(chǎn)品物流從塔底采出時(shí)，所添加的任何抑制劑均會(huì)與它一起流出。與之對(duì)比，當(dāng)產(chǎn)品從塔的側(cè)線采出時(shí)，所有的抑制劑均不隨產(chǎn)品采出，而是抑制劑落到塔底除去。因此，在圖1所描述的實(shí)施方案中，在HPMAA精制塔140中僅可以應(yīng)用在最終產(chǎn)品規(guī)格要求范圍內(nèi)那些抑制劑；但是在圖2所描述的實(shí)施方案中，在HPMAA精制塔240中可以應(yīng)用更多種類的抑制劑。
PTZ對(duì)使在塔240的塔底聚合物的形成達(dá)到最少是特別有用的且是優(yōu)選的。如果應(yīng)用的話，PTZ優(yōu)選以每10,000kg HPMAA精制塔240進(jìn)料為0.005-8kg PTZ的流量加入(任選與稀釋劑一起加入)；更優(yōu)選為每10,000kg HPMAA精制塔240進(jìn)料為0.01-5kg PTZ；最優(yōu)選為每10,000kg HPMAA精制塔240進(jìn)料為0.05-1kgPTZ。
如果應(yīng)用HQ抑制劑，優(yōu)選的是該抑制劑以每10,000kg HPMAA精制塔240進(jìn)料為1-10kg HQ的流量加入(任選與稀釋劑一起加入)；更優(yōu)選為每10,000kg HPMAA精制塔240進(jìn)料為1.3-8kg HQ；最優(yōu)選為每10,000kg HPMAA精制塔240進(jìn)料為1.5-5kg HQ。
在這種實(shí)施方案中，MEHQ抑制劑也可以加入到HPMAA精制塔240中，且可以直接加入，或與稀釋劑如MAA一起加入到整個(gè)HPMAA精制塔240及其輔助設(shè)備中。因?yàn)镠PMAA精制塔240的側(cè)線采出結(jié)構(gòu)，有可能比HPMAA精制塔140應(yīng)用更高的MEHQ抑制劑加入流量。總之，如果應(yīng)用上文所述用于HPMAA精制塔140的MEHQ加入流量，在HPMAA精制塔240中將會(huì)達(dá)到滿意的操作性能。任選可以向HPMAA產(chǎn)品物流250中直接加入不同量的MEHQ抑制劑，以確保HPMAA產(chǎn)品物流的抑制劑含量在最終的產(chǎn)物規(guī)格要求的范圍內(nèi)。
正如上面所描述的，當(dāng)應(yīng)用酚類抑制劑如HQ和MEHQ時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選的是向精餾塔中加入含氧氣體，以增強(qiáng)抑制劑的效果。含氧氣體可以由整個(gè)HPMAA精制塔240及其塔輔助設(shè)備上的一個(gè)或多個(gè)位置加入。HPMAA精制塔240的操作條件和相關(guān)問(wèn)題以及建議的氧-抑制劑比與上面針對(duì)HPMAA輕組分塔110所描述的相同。
HPMAA純化系統(tǒng)的另一種實(shí)施方案如圖3所示。在該實(shí)施方案中，應(yīng)用三個(gè)雜質(zhì)脫除設(shè)備以純化粗MAA物流300為HPMAA。粗MAA物流300最初加入到三個(gè)雜質(zhì)脫除設(shè)備的第一個(gè)即HPMAA重組分塔310中。在HPMAA重組分塔310中，包括HIBA的重組分首先通過(guò)管線315從塔底除去。在本實(shí)施方案中很早除去重組分會(huì)阻止HIBA在后兩個(gè)塔中分解為水和輕組分。
如前面針對(duì)HPMAA輕組分塔110所描述的，HPMAA重組分塔310及其塔輔助設(shè)備優(yōu)選用耐腐蝕材料制造。如果需要的話，在HPMAA重組分塔310中可以應(yīng)用內(nèi)件如塔板或填料。如果存在的話，內(nèi)件可以用與HPMAA重組分塔310本身相同的材料來(lái)制造，或可以由一種或多種不同的材料來(lái)制造。在HPMAA重組分塔310中塔板是優(yōu)選的。多孔塔板是特別優(yōu)選的，這是因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)它們特別能夠耐受MAA聚合物的累積作用。如果應(yīng)用塔板的話，優(yōu)選的是應(yīng)用五到十五塊多孔塔板。HPMAA重組分塔310優(yōu)選在真空下操作，從而使該塔塔底的溫度達(dá)到最小。例如在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，塔底部的壓力保持在60-100mmHg，從而使塔底在75-115℃下操作。優(yōu)選地，至少一個(gè)換熱器可以用作HPMAA重組分塔310的加熱設(shè)備。脫過(guò)熱蒸汽優(yōu)選用作該換熱器的熱源。如果再沸器用作該該換熱器，它可以在塔的內(nèi)部或外部。防渦器也可以用于HPMAA重組分塔310的底部。
在有或沒(méi)有稀釋劑的情況下，向HPMAA重組分塔310中加入如上面所列的那些抑制劑經(jīng)常是有用的。HQ抑制劑是特別優(yōu)選的，并且它可以直接由整個(gè)HPMAA重組分塔310及其輔助設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)位置加入，或與稀釋劑如水一起加入。如果應(yīng)用的話，優(yōu)選的是抑制劑以每10,000kg HPMAA重組分塔進(jìn)料為1-10kg HQ的流量加入；更優(yōu)選為每10,000kg HPMAA重組分塔進(jìn)料為1.3-8kg HQ；最優(yōu)選為每10,000kg HPMAA重組分塔進(jìn)料為1.5-5kg HQ。
正如上面所描述的，當(dāng)應(yīng)用酚類抑制劑如HQ和MEHQ時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選的是向精餾塔中加入含氧氣體，以增強(qiáng)抑制劑的效果。含氧氣體可以由整個(gè)HPMAA重組分塔310及其塔輔助設(shè)備上的一個(gè)或多個(gè)位置加入。HPMAA重組分塔310的操作條件和相關(guān)問(wèn)題以及建議的氧-抑制劑比與上面針對(duì)HPMAA輕組分塔110所描述的相同。
HIBA、其它重組分以及其它雜質(zhì)通過(guò)管線315由重組分塔的底部除去，并且它可以被處理掉或作為燃料組分而回收。任選重組分塔塔底物流可以在一個(gè)獨(dú)立的汽提系統(tǒng)中進(jìn)一步處理，以回收殘余的MAA。在獨(dú)立汽提系統(tǒng)的一種實(shí)施方案中，重組分塔塔底物流可以在一個(gè)或多個(gè)內(nèi)襯玻璃的汽提容器中用流通蒸汽加熱。優(yōu)選的是汽提容器在低于大氣壓力的條件下操作，以使MAA的回收達(dá)到最大。
HPMAA重組分塔塔頂物流305含有大量的MAA和水、丙酮、其它輕組分以及微量的重組分。HPMAA重組分塔塔頂物流305優(yōu)選至少部分被冷凝。
為了保持物流365所需要的純度，經(jīng)常需要通過(guò)回流管線355使部分冷凝液返回到重組分塔中；根據(jù)HPMAA重組分塔310的操作條件以及所要求的MAA純度，冷凝液的回流比可以在0-100％之間變化。然后剩余的冷凝液通過(guò)管線365輸送到第二雜質(zhì)脫除設(shè)備即HPMAA輕組分塔320中。在重組分塔冷凝器中可以應(yīng)用溫和水以防止凍結(jié)物流中MAA。為了使縮聚反應(yīng)達(dá)到最小，HPMAA重組分塔310及其輔助設(shè)備包括冷凝器和相互連接的氣相管線上的氣相空間，優(yōu)選保持在高于MAA露點(diǎn)的溫度；為此目的，保溫和電或蒸汽伴熱都是有效的。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，部分冷凝液可以循環(huán)回到冷凝器和任選回到氣相入口管線中，以使結(jié)垢最少并改善冷凝器的效率。冷凝液可以自由流出循環(huán)管線，也可以應(yīng)用于管板、冷凝器的內(nèi)表面和/或入口氣相管線的內(nèi)壁中。如果向冷凝器中加入抑制劑，它可以加入到該冷凝液循環(huán)物流中以改善抑制劑的分布。在一種特別優(yōu)選實(shí)施方案中，這股冷凝液循環(huán)物流的至少一部分可以通過(guò)一個(gè)設(shè)備，將冷凝液噴射到HPMAA重組分塔310和/或其輔助設(shè)備的內(nèi)表面上，以洗掉可聚合的冷凝液。
HPMAA輕組分塔320通過(guò)物流325從MAA中除去水、丙酮和其它輕組分雜質(zhì)。如前面針對(duì)HPMAA輕組分塔110所描述的，HPMAA輕組分塔320及其塔輔助設(shè)備優(yōu)選用耐腐蝕材料制造。如果需要的話，在HPMAA輕組分塔320中可以應(yīng)用內(nèi)件如塔板或填料。如果存在的話，內(nèi)件可以用與塔本身相同的材料來(lái)制造，或可以由一種或多種不同的材料來(lái)制造。多孔塔板是特別優(yōu)選的，這是因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)它們特別能夠耐受MAA聚合物的累積作用。如果應(yīng)用塔板的話，優(yōu)選的是應(yīng)用兩到十塊多孔塔板。HPMAA輕組分塔320優(yōu)選在真空下操作，從而使該塔塔底的溫度達(dá)到最小。例如在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，塔底部的壓力保持在50-80mmHg，從而使塔底在70-110℃下操作。至少一個(gè)換熱器可以用作HPMAA輕組分塔320的加熱設(shè)備。脫過(guò)熱蒸汽優(yōu)選用該作換熱器的熱源。如果再沸器用作該換熱器，它可以在塔的內(nèi)部或外部。防渦器也可以用于HPMAA輕組分塔320的底部。
向HPMAA輕組分塔320中加入如上面所列的一種或多種抑制劑經(jīng)常是有用的。抑制劑可以直接由整個(gè)HPMAA輕組分塔320及其輔助設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)位置加入，或與稀釋劑一起加入。PTZ對(duì)使塔底中聚合物的形成達(dá)到最少是特別有用的且是優(yōu)選的。
如果在HPMAA輕組分塔320中應(yīng)用PTZ，其優(yōu)選以每10,000kg塔進(jìn)料為0.05-12kg PTZ的流量加入(任選與稀釋劑一起加入)；更優(yōu)選為每10,000kg塔進(jìn)料為0.1-10kg PTZ；最優(yōu)選為每10,000kg塔進(jìn)料為0.4-5kg PTZ。
如果在HPMAA輕組分塔320中應(yīng)用HQ，其優(yōu)選以每10,000kg塔進(jìn)料為1-10kg HQ的流量加入(任選與稀釋劑一起加入)；更優(yōu)選為每10,000kg塔進(jìn)料為1.3-8kg HQ；最優(yōu)選為每10,000kg塔進(jìn)料為1.5-5kg HQ。
正如上面所描述的，當(dāng)應(yīng)用酚類抑制劑如HQ和MEHQ時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選的是向精餾塔中加入含氧氣體，以增強(qiáng)抑制劑的效果。含氧氣體可以由整個(gè)HPMAA輕組分塔320及其塔輔助設(shè)備上的一個(gè)或多個(gè)位置加入。HPMAA輕組分塔320的操作條件和相關(guān)問(wèn)題以及建議的氧-抑制劑比與上面針對(duì)HPMAA輕組分塔110所描述的相同。
MAA、丙酮和水通過(guò)管線325從HPMAA輕組分塔320的頂部采出。部分冷凝器配置是優(yōu)選的，其中物流325至少部分被冷凝為液體。如果物流325被如此冷凝，則在冷凝器中可以應(yīng)用溫和水以防止凍結(jié)物流中MAA。為了使縮聚反應(yīng)達(dá)到最小，HPMAA輕組分塔320及其輔助設(shè)備包括冷凝器和相互連接的氣相管線上的氣相空間，優(yōu)選保持在高于MAA露點(diǎn)的溫度；為此目的，保溫和電或蒸汽伴熱都是有效的。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，部分冷凝液可以循環(huán)回到冷凝器及任選回到氣相入口管線中，以使結(jié)垢最少并改善冷凝器的效率。冷凝液可以自由流出循環(huán)管線，也可以應(yīng)用于管板、冷凝器的內(nèi)表面和/或入口氣相管線的內(nèi)壁。如果向冷凝器中加入抑制劑，它可以通過(guò)這股冷凝液循環(huán)物流加入以改善抑制劑的分布。在一種特別優(yōu)選實(shí)施方案中，這股冷凝液循環(huán)物流的至少一部分可以通過(guò)一個(gè)設(shè)備，將冷凝液噴射到HPMAA重組分塔320和/或其輔助設(shè)備的內(nèi)表面上，以洗掉可聚合的冷凝液。
含有少量重組分的高純度MAA物流330從輕組分塔的塔底除去，并加入到第三也就是最后一個(gè)雜質(zhì)脫除設(shè)備HPMAA精制塔340中。在HPMAA精制塔340中，MAA與剩余的重組分雜質(zhì)分離以產(chǎn)生HPMAA。
如前面針對(duì)HPMAA輕組分塔110所描述的，HPMAA精制塔340及其塔輔助設(shè)備優(yōu)選用耐腐蝕材料制造。如果需要的話，在HPMAA精制塔340中可以應(yīng)用內(nèi)件如塔板或填料。如果存在的話，內(nèi)件可以用與塔本身相同的材料來(lái)制造，或可以由一種或多種不同的材料來(lái)制造。多孔塔板是特別優(yōu)選的，這是因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)它們特別能夠耐受MAA聚合物的累積作用。如果應(yīng)用塔板的話，優(yōu)選的是應(yīng)用五到十五塊多孔塔板。優(yōu)選操作HPMAA精制塔340從而避免任何剩余的微量HIBA分解。HPMAA精制塔340優(yōu)選在真空下(即低于大氣壓力下)操作，從而使塔底溫度達(dá)到最小。例如在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，HPMAA精制塔340的塔底壓力保持在60-100mmHg，從而使HPMAA精制塔340的塔底在75℃-115℃下操作。
至少一個(gè)換熱器可以用作精制塔的加熱設(shè)備。脫過(guò)熱蒸汽優(yōu)選用作該換熱器的熱源。如果再沸器用作該換熱器，它可以在塔的內(nèi)部或外部。防渦器也可以用于HPMAA精制塔340的底部。
純度高于或等于99％且水含量低于0.05％的HPMAA通過(guò)管線335離開(kāi)HPMAA精制塔340，并且至少部分被冷凝。為了防止凍結(jié)物流中MAA，在冷凝器中可以應(yīng)用溫和水。為了保持HPMAA產(chǎn)品所需求的純度，經(jīng)常需要通過(guò)回流管線360使部分冷凝液返回HPMAA精制塔340。根據(jù)HPMAA精制塔340的操作條件以及所需要的HPMAA純度，冷凝液的回流比可以在0-100％之間變化。剩余的冷凝液通過(guò)HPMAA產(chǎn)品物流350從塔的頂部流出，其純度高于或等于99％并含有低于0.05％的水。HPMAA產(chǎn)品在貯存前可以被冷卻以抑制聚合反應(yīng)。為了使縮聚反應(yīng)達(dá)到最小，HPMAA精制塔340及其輔助設(shè)備包括冷凝器和相互連接的氣相管線上的氣相空間，優(yōu)選保持在高于MAA露點(diǎn)的溫度。為此目的，保溫和電或蒸汽伴熱都是合適的。在一種優(yōu)選實(shí)施方案中，部分HPMAA精制塔340冷凝液可以循環(huán)回到冷凝器和任選回到氣相入口管線中，以使結(jié)垢最少并改善冷凝器的效率。冷凝液可以自由流出循環(huán)管線，也可以應(yīng)用于管板、冷凝器的內(nèi)表面和/或入口氣相管線的內(nèi)壁。如果向冷凝器中加入抑制劑，它可以通過(guò)這股冷凝液循環(huán)物流加入以改善抑制劑的分布。在一種特別優(yōu)選實(shí)施方案中，這股冷凝液循環(huán)物流的至少一部分可以通過(guò)一個(gè)設(shè)備，將冷凝液噴射到HPMAA精制塔340和/或其輔助設(shè)備的內(nèi)表面上，以洗掉可聚合的冷凝液。
HIBA和其它雜質(zhì)通過(guò)管線345從HPMAA精制塔340的塔底除去。通過(guò)將這股物流循環(huán)到HPMAA重組分塔310中可以使MAA的回收達(dá)到最大。
向HPMAA精制塔340中加入如上面所列的一種或多種抑制劑經(jīng)常是有用的，并任選與稀釋劑一起加入。這種抑制劑可以由整個(gè)HPMAA精制塔340及其輔助設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)位置加入。PTZ對(duì)使HPMAA精制塔340塔底中聚合物的形成達(dá)到最少是特別有用的且是優(yōu)選的。如果應(yīng)用的話，PTZ優(yōu)選以每10,000kg HPMAA精制塔340進(jìn)料為0.005-8kgPTZ的流量加入(任選與稀釋劑一起加入)；更優(yōu)選為每10,000kg HPMAA精制塔340進(jìn)料為0.01-5kg PTZ；最優(yōu)選為每10,000kg精制塔340進(jìn)料為0.05-1kg PTZ。如果應(yīng)用HQ，優(yōu)選的是該抑制劑以每10,000kg HPMAA精制塔340進(jìn)料為1-10kg HQ的流量加入；更優(yōu)選為每10,000kg HPMAA精制塔340進(jìn)料為1.3-8kg HQ；最優(yōu)選為每10,000kg HPMAA精制塔340進(jìn)料為1.5-5kg HQ。
MEHQ也可以直接由HPMAA精制塔340及其相關(guān)設(shè)備的一個(gè)或多個(gè)位置加入到HPMAA精制塔340中，或與稀釋劑如MAA一起加入。如果應(yīng)用MEHQ，優(yōu)選的是該抑制劑以每10,000kg進(jìn)料物流330為1-15kg MEHQ的流量加入。但由于HPMAA產(chǎn)品從塔頂采出，限制MEHQ抑制劑加入到HPMAA精制塔340的加入流量在此范圍內(nèi)并不是很關(guān)鍵的。對(duì)本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)很明顯的是，因?yàn)镠PMAA從塔頂產(chǎn)出，即使超過(guò)優(yōu)選的抑制劑添加流量，也可能使產(chǎn)品在所要求的規(guī)格范圍內(nèi)；但是超過(guò)優(yōu)選的抑制劑加入流量的操作將是低效率的。
如果將多種抑制劑直接加入到HPMAA精制塔340中，每種抑制劑的加入流量可以相對(duì)于上面公開(kāi)的流量降低。與精制塔中所應(yīng)用的抑制劑和它們各自的加入流量無(wú)關(guān)，可以直接向物流350中加入不同量的MEHQ抑制劑，以確保HPMAA產(chǎn)品物流的抑制劑含量在最終產(chǎn)品的規(guī)格要求范圍內(nèi)。
正如上面所描述的，當(dāng)應(yīng)用酚類抑制劑如HQ和MEHQ時(shí)，進(jìn)一步優(yōu)選的是向精餾塔中加入含氧氣體，以增強(qiáng)抑制劑的效果。含氧氣體可以由整個(gè)HPMAA精制塔340及其塔輔助設(shè)備上的一個(gè)或多個(gè)位置加入。HPMAA精制塔340的操作條件和相關(guān)問(wèn)題以及建議的氧-抑制劑比與上面針對(duì)HPMAA輕組分塔110所描述的相同。
通過(guò)實(shí)施例，下列有關(guān)本發(fā)明范圍內(nèi)的HPMAA純化系統(tǒng)的操作的非限定性說(shuō)明，描述了與含氧氣體組合應(yīng)用抑制劑。
實(shí)施例1將含有高于80％MAA的粗MAA進(jìn)料物流以4,545kg/hr的流量加入HPMAA輕組分塔110中。塔底壓力為65mmHg，塔底溫度保持在90-100℃。將含有3.5％HQ的抑制劑水溶液由整個(gè)HPMAA輕組分塔及其輔助設(shè)備上的多處位置加入，達(dá)到總的溶液進(jìn)料流量為23kg/hr。將大氣空氣以5kg/hr的流量加入到再沸器循環(huán)管線中。所形成的含氧氣體加入量與抑制劑的比為4.5摩爾O2/摩爾HQ，并且有效抑制了精餾塔中聚合物的形成。
實(shí)施例2將含有高于90％MAA的粗MAA進(jìn)料物流以9,090kg/hr的流量加入HPMAA重組分塔120中。塔底壓力為60mmHg，塔底溫度保持在100-105℃。將含有2.5％MEHQ的抑制劑GMAA溶液由整個(gè)HPMAA重組分塔及其輔助設(shè)備上的多處位置加入，達(dá)到總的溶液進(jìn)料流量為126kg/hr。將大氣空氣以9kg/hr的流量加入到再沸器循環(huán)管線中。所形成的含氧氣體加入量與抑制劑的比為2.6摩爾O2/摩爾MEHQ，并且有效抑制了精餾塔中聚合物的形成。
因此本發(fā)明極好地實(shí)現(xiàn)了其目的，并且獲得了所述終端產(chǎn)物并達(dá)到了所述優(yōu)點(diǎn)以及其本身所固有的其它益處。盡管已經(jīng)描述、說(shuō)明了本發(fā)明，并且已經(jīng)參考本發(fā)明的特定實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了定義，但這些參考實(shí)施方案并不意味著對(duì)本發(fā)明的限制，也不應(yīng)該推定這種限制。本發(fā)明可以在形式和/或功能上進(jìn)行相當(dāng)大的改進(jìn)、改變及等效替換，這對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是可能的。所描述及說(shuō)明的本發(fā)明的實(shí)施方案只是舉例性的，而不是本發(fā)明范圍的窮舉。因此，本發(fā)明只是由所附權(quán)利要求的精神及范圍所限制，這些權(quán)利要求全面認(rèn)定了各方面的等效性。
權(quán)利要求
1.一種制備高純度甲基丙烯酸的方法，所述方法包括(i)提供第一精餾塔、第二精餾塔和第三精餾塔；(ii)向所述第一精餾塔的上段加入粗甲基丙烯酸，所述粗甲基丙烯酸含有甲基丙烯酸、輕組分和重組分；(iii)在所述第一精餾塔中精餾所述粗甲基丙烯酸，以形成含有輕組分的第一塔頂氣相物流及含有甲基丙烯酸和重組分的第一塔底液相物流；(iv)向所述第二精餾塔的中段加入所述第一塔底液相物流；(v)在所述第二精餾塔中精餾所述第一塔底液相物流，以形成含有甲基丙烯酸和輕組分的第二塔頂氣相物流及含有重組分的第二塔底液相物流；(vi)向所述第三精餾塔的上段加入所述第二塔頂氣相物流的至少一部分；(vii)在所述第三精餾塔中精餾所述第二塔頂氣相物流的所述至少一部分，以形成含有輕組分的第三塔頂氣相物流及含有甲基丙烯酸的第三塔底液相物流，其中在第三塔底液相物流中所述甲基丙烯酸的雜質(zhì)含量不超過(guò)1wt％且其中不超過(guò)0.05wt％是水。
2.權(quán)利要求1的制備高純度甲基丙烯酸的方法，其中所述第二塔頂氣相物流被分成第一部分和第二部分，所述第一部分被加入到所述第三精餾塔的所述上段，所述第二部分被加入到所述第二精餾塔的上段。
3.一種制備高純度甲基丙烯酸的方法，所述方法包括(i)提供第一精餾塔、第二精餾塔和第三精餾塔；(ii)向所述第一精餾塔的上段加入粗甲基丙烯酸，所述粗甲基丙烯酸含有甲基丙烯酸、輕組分和重組分；(iii)在所述第一精餾塔中精餾所述粗甲基丙烯酸，以形成含有輕組分的第一塔頂氣相物流及含有甲基丙烯酸和重組分的第一塔底液相物流；(iv)向所述第二精餾塔的中段加入所述第一塔底液相物流；(v)在所述第二精餾塔中精餾所述第一塔底液相物流，以形成含有甲基丙烯酸和輕組分的第二塔頂氣相物流及含有重組分的第二塔底液相物流；(vi)向所述第三精餾塔的上段加入所述第二塔頂氣相物流的至少一部分；(vii)在所述第三精餾塔中精餾所述第二塔頂氣相物流的所述至少一部分，以形成含有輕組分的第三塔頂氣相物流及含有重組分的第三塔底液相物流，同時(shí)從所述第三精餾塔的下段采出第一液相側(cè)線物流，所述第一液相側(cè)線物流含有甲基丙烯酸，其中所述甲基丙烯酸的雜質(zhì)含量不超過(guò)1wt％且其中不超過(guò)0.05wt％是水。(viii)向所述第二精餾塔的所述中段加入所述第三塔底液相物流。
4.權(quán)利要求3的制備高純度甲基丙烯酸的方法，其中所述第二塔頂氣相物流被分成第一部分和第二部分，所述第一部分被加入到所述第三精餾塔的所述上段，所述第二部分被加入到所述第二精餾塔的上段。
5.一種制備高純度甲基丙烯酸的方法，所述方法包括(i)提供第一精餾塔、第二精餾塔和第三精餾塔；(ii)向所述第一精餾塔的中段加入粗甲基丙烯酸，所述粗甲基丙烯酸含有甲基丙烯酸、輕組分和重組分；(iii)在所述第一精餾塔中精餾所述粗甲基丙烯酸，以形成含有甲基丙烯酸和輕組分的第一塔頂氣相物流及含有重組分的第一塔底液相物流；(iv)向所述第二精餾塔的上段加入所述第一塔頂氣相物流的至少一部分；(v)在所述第二精餾塔中精餾所述第一塔頂氣相物流的所述至少一部分，以形成含有輕組分的第二塔頂氣相物流及含有甲基丙烯酸和重組分的第二塔底液相物流；(vi)向所述第三精餾塔的中段加入所述第二塔底液相物流；(vii)在所述第三精餾塔中精餾所述第二塔底液相物流，以形成含有甲基丙烯酸的第三塔頂氣相物流及含有重組分的第三塔底液相物流，其中在第三塔頂氣相物流中所述甲基丙烯酸的雜質(zhì)含量不超過(guò)1wt％且其中不超過(guò)0.05wt％是水；(viii)向所述第三精餾塔的上段加入所述第三塔頂氣相物流的至少一部分；(ix)向所述第一精餾塔的所述中段加入所述第三塔底液相物流。
6.權(quán)利要求5的制備高純度甲基丙烯酸的方法，其中所述第一塔頂氣相物流被分成第一部分和第二部分，所述第一部分被加入到所述第一精餾塔的上段，所述第二部分被加入到所述第二精餾塔的上段。
7.權(quán)利要求5的制備高純度甲基丙烯酸的方法，其中所述第三塔頂氣相物流被分成第一部分和第二部分，所述第一部分被加入到所述第三精餾塔的上段，所述第二部分被作為產(chǎn)品物流采出。
8.一種用于制備高純度甲基丙烯酸的設(shè)備，所述設(shè)備包括(i)第一精餾塔，所述第一精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(ii)第二精餾塔，所述第二精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(iii)第三精餾塔，所述第三精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(iv)與所述第一精餾塔的所述上段相連的第一入口管線；(v)與所述第一精餾塔的所述頂部相連的第一出口管線；(vi)連接所述第一精餾塔的所述底部和所述第二精餾塔的所述中段的第二出口管線；(vii)連接所述第二精餾塔的所述頂部與所述第二精餾塔的所述上段及所述第三精餾塔的所述上段的第三出口管線；(viii)與所述第二精餾塔的所述底部相連的第四出口管線；(ix)與所述第三精餾塔的所述頂部相連的第五出口管線；(x)與所述第三精餾塔的所述底部相連的第六出口管線。
9.一種制備高純度甲基丙烯酸的設(shè)備，所述設(shè)備包括(i)第一精餾塔，所述第一精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(ii)第二精餾塔，所述第二精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(iii)第三精餾塔，所述第三精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(iv)與所述第一精餾塔的所述上段相連的第一入口管線；(v)與所述第一精餾塔的所述頂部相連的第一出口管線；(vi)連接所述第一精餾塔的所述底部和所述第二精餾塔的所述中段的第二出口管線；(vii)連接所述第二精餾塔的所述頂部與所述第二精餾塔的所述上段及所述第三精餾塔的所述上段的第三出口管線；(viii)與所述第二精餾塔的所述底部相連的第四出口管線；(ix)與所述第三精餾塔的所述頂部相連的第五出口管線；(x)與所述第三精餾塔的所述下段相連的第六出口管線；(xi)連接所述第三精餾塔的所述底部和所述第二精餾塔的所述中段的第七出口管線；
10.一種制備高純度甲基丙烯酸的設(shè)備，所述設(shè)備包括(i)第一精餾塔，所述第一精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(ii)第二精餾塔，所述第二精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(iii)第三精餾塔，所述第三精餾塔具有頂部、底部、與所述頂部相鄰的上段、與所述底部相鄰的下段、以及在所述上段和所述下段之間的中段；(iv)與所述第一精餾塔的所述中段相連的第一入口管線；(v)連接所述第一精餾塔的所述頂部與所述第一精餾塔的所述上段及所述第二精餾塔的所述上段的第一出口管線；(vi)與所述第一精餾塔的所述底部相連的第二出口管線；(vii)與所述第二精餾塔的所述頂部相連的第三出口管線；(viii)連接所述第二精餾塔的所述底部與所述第三精餾塔的所述中段的第四出口管線；(ix)連接所述第三精餾塔的所述頂部與所述第三精餾塔的所述上段及產(chǎn)品采出管線的第五出口管線；(x)連接所述第三精餾塔的所述底部與所述第一精餾塔的所述中段的第六出口管線；
11.一種制備高純度甲基丙烯酸的設(shè)備，所述設(shè)備包括至少一個(gè)精餾塔及其輔助設(shè)備，所述至少一個(gè)精餾塔及其輔助設(shè)備被設(shè)計(jì)為在低于大氣壓力下操作，所述至少一個(gè)精餾塔包括多孔塔板，所述至少一個(gè)精餾塔及其輔助設(shè)備至少部分由選自300系列不銹鋼、904L不銹鋼、6-moly不銹鋼、Hastelloy、鉭、鋯和涂覆基礎(chǔ)金屬的耐腐蝕材料制造。
12.一種制備高純度甲基丙烯酸的方法，所述方法包括(i)提供制備高純度甲基丙烯酸的設(shè)備，所述設(shè)備包括至少一個(gè)精餾單元，所述精餾單元包括精餾塔和塔輔助設(shè)備；(ii)向所述設(shè)備提供粗甲基丙烯酸進(jìn)料；(iii)在所述至少一個(gè)精餾單元內(nèi)通過(guò)精餾純化所述粗甲基丙烯酸進(jìn)料；(iv)向所述至少一個(gè)精餾單元提供MEHQ抑制劑；(v)向所述至少一個(gè)精餾單元提供含O2氣體；(vi)調(diào)節(jié)向所述至少一個(gè)精餾單元加入MEHQ的流量，使MEHQ的加入量與粗甲基丙烯酸進(jìn)料的比保持在1kg MEHQ/10,000kg粗甲基丙烯酸進(jìn)料和15kg MEHQ/10,000kg粗甲基丙烯酸進(jìn)料之間；(vii)調(diào)節(jié)向所述至少一個(gè)精餾單元加入含O2氣體的流量，使O2與MEHQ的摩爾比保持在1.0摩爾O2/摩爾MEHQ和11.5摩爾O2/摩爾MEHQ之間。
13.一種制備高純度甲基丙烯酸的方法，所述方法包括(i)提供制備高純度甲基丙烯酸的設(shè)備，所述設(shè)備包括至少一個(gè)精餾單元，所述精餾單元包括精餾塔和塔輔助設(shè)備；(ii)向所述設(shè)備提供粗甲基丙烯酸進(jìn)料；(iii)在所述至少一個(gè)精餾單元內(nèi)通過(guò)精餾純化所述粗甲基丙烯酸進(jìn)料；(iv)向所述至少一個(gè)精餾單元提供HQ抑制劑；(v)向所述至少一個(gè)精餾單元提供含O2氣體；(vi)調(diào)節(jié)向所述至少一個(gè)精餾單元加入HQ的流量，使HQ的加入量與粗甲基丙烯酸進(jìn)料的比保持在1kg HQ/10,000kg粗甲基丙烯酸進(jìn)料和10kg HQ/10,000kg粗甲基丙烯酸進(jìn)料之間；(vii)調(diào)節(jié)向所述至少一個(gè)精餾單元加入含O2氣體的流量，使O2與HQ的摩爾比保持在0.65摩爾O2/摩爾HQ和10摩爾O2/摩爾HQ之間。
全文摘要
本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N以高收率制備高純度冰甲基丙烯酸(“HPMAA”)的方法，其中所述冰甲基丙烯酸基本上為純的，具體為99％純度或更高，其中水的含量為0.05％或更少。該改進(jìn)方法包括提供粗MAA物流并在一系列連續(xù)精餾步驟中純化粗甲基丙烯酸物流。
文檔編號(hào)C07C51/50GK1454887SQ0313061
公開(kāi)日2003年11月12日 申請(qǐng)日期2003年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月1日
發(fā)明者K·F·布雷格爾, J·C·戴, M·S·德克魯西, D·A·艾博特, J·J·J·朱麗葉 申請(qǐng)人:羅姆和哈斯公司