至(甲基)丙烯酸的合成工序中,并且再利用。
[0086]在本文中,為了有效地吸收乙酸,可以在1至1.5巴或1至1.3巴的內(nèi)壓,以及在50至100°C或50至80°C的內(nèi)部溫度下運(yùn)行乙酸吸收塔(150)。此外,乙酸吸收塔(150)的具體的運(yùn)行條件可以遵循韓國(guó)公布的專利公開第2009-0041355號(hào)的公開的內(nèi)容。
[0087](抽提工序)
[0088]同時(shí),實(shí)施在抽提塔中使(甲基)丙烯酸水溶液與抽提溶劑接觸以得到(甲基)丙烯酸抽提溶液和提余液的抽提工序。在本文中,通過(guò)上述吸收工序可以制備(甲基)丙烯酸水溶液。
[0089]所述抽提工序可以在(甲基)丙烯酸抽提塔(200)中實(shí)施。加料至抽提塔(200)中的(甲基)丙烯酸水溶液與抽提溶劑接觸,并且分別作為溶解大量的(甲基)丙烯酸的抽提溶液和大量的(甲基)丙烯酸被提取走的提余液而被排出。在下文中,通過(guò)抽提塔的上出口得到為相對(duì)輕的相的抽提溶液,而通過(guò)抽提塔(200)的下出口得到為相對(duì)重的相的提余液。在從抽提塔(200)中排出提余液之前,一定量的提余液在抽提塔的下部的靜止段處保持靜止,而將部分的提余液排出至抽提塔的下出口。
[0090]這樣,通過(guò)在抽提塔(200)中使(甲基)丙烯酸水溶液與抽提溶劑接觸(即,與蒸餾相比,抽提使用少量能耗),可以除去在(甲基)丙烯酸水溶液中包含的大部分的水。因此,可以降低后續(xù)的蒸餾工序的處理負(fù)荷,由此提高了整個(gè)工藝的能量效率。此外,通過(guò)降低蒸餾工序的處理負(fù)荷,可以使可在蒸餾過(guò)程中產(chǎn)生的(甲基)丙烯酸的聚合反應(yīng)最小化,以確保進(jìn)一步提高的(甲基)丙烯酸的回收效率。
[0091]同時(shí),在通常的抽提工序的情況下,在抽提塔的下部,一定量的提余液保持靜止并存在,同時(shí)被相分離為有機(jī)相和水相。此外,當(dāng)通過(guò)抽提產(chǎn)生的提余液的量與通過(guò)下出口排出的提余液的量保持基本相同時(shí),在抽提塔的下部保持靜止的提余液的量和有機(jī)相與水相之間的界面保持在相同的水平。
[0092]然而,隨著抽提塔繼續(xù)運(yùn)行,由于在抽提塔的下部保持靜止的提余液,浮渣在有機(jī)相和水相之間的界面處累積。浮渣累積的同時(shí)在抽提塔的下部的靜止段處形成的有機(jī)相和水相之間的界面處形成層,以及隨著運(yùn)行的進(jìn)行,累積的浮渣厚度分別從界面向有機(jī)相方向和水相方向增加。然而,由于浮渣污染各個(gè)裝置,并且特別是在抽提塔中累積從而降低(甲基)丙烯酸的回收率,為了穩(wěn)定的工藝運(yùn)行,優(yōu)選除去浮渣。
[0093]關(guān)于浮渣的去除,本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)提出通過(guò)過(guò)濾排至抽提塔(200)的下部的提余液,并使用濾液作為吸收工序的吸收溶劑來(lái)除去浮渣的方法。然而,根據(jù)之前提出的方法,在有機(jī)相和水相之間的界面累積的浮渣中,可以除去靠近水相的浮渣,但是不能除去靠近有機(jī)相的浮渣,其保留在抽提塔的內(nèi)部。因此,在之前提出的方法的情況下,隨著運(yùn)行時(shí)間的流逝,浮渣在抽提塔內(nèi)部累積,最終,抽提塔的關(guān)停不可避免。
[0094]然而,在根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法中,通過(guò)控制使得在抽提塔(200)的下部的提余液的靜止段處不會(huì)形成有機(jī)相和水相之間的界面(即,在有機(jī)相和水相中僅相對(duì)輕的相可以存在于提余液的靜止段),可以根本上防止在抽提塔(200)內(nèi)部的浮渣的累積。特別地,防止在抽提塔(200)的內(nèi)部的浮渣的累積可以通過(guò)控制提余液的質(zhì)量流量使得從抽提塔中排出的提余液的量(提余液的排出量)大于通過(guò)抽提產(chǎn)生的提余液的量(提余液的產(chǎn)生量)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0095]此外,根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的連續(xù)回收(甲基)丙烯酸的方法通過(guò)過(guò)濾排至抽提塔(200)的下部的提余液可以有效地除去在提余液中包含的浮渣,由此能夠更穩(wěn)定地運(yùn)行連續(xù)工藝。
[0096]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,可以控制在抽提工序中的提余液的產(chǎn)生量和提余液的排出量使得在抽提塔(200)的下部的提余液的靜止段處不會(huì)形成有機(jī)相和水相之間的界面,僅相對(duì)輕的相可以存在。也就是,在抽提塔(200)的下部的提余液的靜止段處,由于提余液的相分離,有機(jī)相形成在水相之上。因此,可以控制提余液的質(zhì)量流量使得在提余液的靜止段的水相可以完全排出,或部分的有機(jī)相可以與水相一起排出。
[0097]此外,通過(guò)以排至抽提塔(200)的下部的提余液中包含的量額外引入抽提溶劑,加料至抽提塔中的(甲基)丙烯酸水溶液與抽提溶劑的重量比率可以保持在恒定的水平,由此保持穩(wěn)定的抽提效率。
[0098]此外,提余液的過(guò)濾可以使用能夠充分除去在從抽提塔(200)中排出的提余液中包含的浮渣的過(guò)濾器來(lái)實(shí)施。由此,提余液的過(guò)濾方法和用于過(guò)濾的過(guò)濾器不受特別限制。
[0099]然而,為了得到通過(guò)提余液的過(guò)濾的實(shí)際效果,優(yōu)選通過(guò)過(guò)濾除去80wt %以上,或90wt%以上的在提余液中包含的浮渣。基于此,使用具有平均直徑為50 μπι以下,0.1至30 μ m,或0.5至20 μ m,或0.5至10 μ m的孔的過(guò)濾器可以實(shí)施提余液的過(guò)濾。也就是,為了充分除去在提余液中包含的浮渣,有利地是用于過(guò)濾的過(guò)濾器可以具有平均直徑為50 μπι以下的孔。然而,考慮到過(guò)濾效率、工藝流程等,有利地,所述過(guò)濾器具有平均直徑為0.1 μπι以上的孔。
[0100]此外,盡管排至抽提塔(200)的下部的大部分的提余液在水相中,由于可以部分地包含有機(jī)相,優(yōu)選用于過(guò)濾的過(guò)濾器可以由具有耐抽提溶劑、(甲基)丙烯酸等的材料制成。作為非限制性的實(shí)例,所述過(guò)濾器可以由棉或金屬(如SUS,不銹鋼)制成。
[0101]用于過(guò)濾提余液的過(guò)濾系統(tǒng)(250)可以包括至少一個(gè)實(shí)現(xiàn)上述要求的過(guò)濾器。優(yōu)選地,過(guò)濾系統(tǒng)(250)可以具有其中具有不同平均直徑的兩個(gè)以上的過(guò)濾器串聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。
[0102]大部分的通過(guò)提余液的過(guò)濾得到的濾液可以在水相中,以及可以部分地包含有機(jī)相。如在圖3中所示,在大部分的濾液為水溶液的情況下,可以通過(guò)濾液輸送管線(201)將濾液作為上述吸收工序的吸收溶劑而加料。然而,在濾液中包含不適合用作吸收溶劑的有機(jī)相的情況下,如在圖1或圖2中所示,優(yōu)選可以通過(guò)濾液輸送管線(253)將濾液加料至分離相分離槽(350)中。
[0103]可以將在相分離槽(350)中得到的水相加料至吸收工序中作為吸收溶劑,以及可以將在相分離槽(350)中得到的有機(jī)相加料至蒸餾工序中作為共沸溶劑。此外,可以將部分的在相分離槽(350)中得到的有機(jī)相作為蒸餾工序的共沸溶劑而加料,以及可以將余下的有機(jī)相作為抽提工序的抽提溶劑而加料。然而,在將有機(jī)溶劑分配且加料至蒸餾工序和抽提工序的情況下,前提是相同種類的溶劑被用作蒸餾工序的共沸溶劑和抽提工序的抽提溶劑。
[0104]同時(shí),優(yōu)選地,加料至抽提塔(200)中的抽提溶劑可以具有對(duì)(甲基)丙烯酸的溶解性和疏水性。此外,考慮到溶劑的種類和在后續(xù)的蒸餾工序中所需的性能,優(yōu)選所述抽提溶劑可以具有比(甲基)丙烯酸低的沸點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,對(duì)于工藝運(yùn)行有利的是,抽提溶劑可以為具有120°C以下,或10至120°C或50至120°C的疏水溶劑。
[0105]具體地,抽提溶劑可以為選自苯、甲苯、二甲苯、正庚烷、環(huán)庚烷、環(huán)庚烯、1-庚烯、乙基-苯、甲基-環(huán)己烷、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、丙烯酸異丁酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、甲基異丁基酮、2-甲基-1-庚烯、6-甲基-1-庚烯、4-甲基-1-庚烯、2-乙基-1-己烯、乙基環(huán)戊烷、2-甲基-1-己烯、2,3- 二甲基戊烷、5-甲基-1-己烯和異丙基-丁基-醚中的至少一種。
[0106]可以控制抽提溶劑的加料量使得加料至抽提塔(200)中的(甲基)丙烯酸水溶液與抽提溶劑的重量比可以為1:1至1:2,或1:1.0至1:1.8,或1:1.1至1:1.5,或1:1.1至1:1.3。S卩,為了確保合適的抽提效率,優(yōu)選加料至抽提塔(200)中的(甲基)丙烯酸水溶液與抽提溶劑的重量比保持為1:1以上。此外,如果重量比大于1:2,盡管抽提效率可能提高,但是在后續(xù)工序的蒸餾塔(300)中的(甲基)丙烯酸的損失可能增加,以及用于防止(甲基)丙烯酸的損失的共沸溶劑的回流可能過(guò)分地增加,這不是優(yōu)選的。
[0107]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,對(duì)于確保抽提效率,有利的是加料至抽提塔(200)中的(甲基)丙烯酸水溶液的溫度可以為10至70°C。
[0108]作為抽提塔(200),可以使用液-液接觸型的普通的抽提塔而沒(méi)有特別的限制。作為非限定性的實(shí)例,抽提塔(200)可以為卡爾型往復(fù)板抽提塔、轉(zhuǎn)盤接觸器、賽貝爾抽提塔、屈尼抽提塔、噴霧抽提塔、填料抽提塔、脈沖填料塔等。
[0109]通過(guò)抽提工序,將(甲基)丙烯酸抽提溶液排至抽提塔(200)的上部,以及將排出的抽提溶液通過(guò)輸送管線(203)加料至蒸餾塔(300)中。此外,將提余液排至抽提塔(200)的下部,以及通過(guò)如上所述的過(guò)濾系統(tǒng)(250)將排出的提余液過(guò)濾。
[0110]在本文中,在抽提溶液中,除了所需的化合物(甲基)丙烯酸之外,可以包含抽提溶劑、水和有機(jī)副產(chǎn)物。作為非限定性的實(shí)例,在進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)行的穩(wěn)態(tài)情形下,在抽提溶液中可以包含30?40wt%的(甲基)丙稀酸,55?65wt%的抽提溶劑,1?5wt%的水和余量的有機(jī)副產(chǎn)物。即,在(甲基)丙烯酸水溶液中包含的大部分的水(例如,在水溶液中包含的水的85wt%以上)可以通過(guò)抽提工序被回收作為提余液。
[0111]當(dāng)從抽提塔(200)中回收大部分的水時(shí),可以使蒸餾塔(300)的蒸餾負(fù)荷降低至較低的能耗。此外,由于蒸餾條件可以為寬松的,在蒸餾工序中可以使(甲基)丙烯酸的聚合最小化,從而確保運(yùn)行穩(wěn)定并提高(甲基)丙烯酸的回收效率。
[0112]在從抽提塔(200)中排出的提余液中,可以包含未抽提的(甲基)丙烯酸。然而,根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,在提余液中可以包含5wt%以下,或0.5?5wt%,或1?3被%的(甲基)丙烯酸,因此使在吸收工序和抽提工序中的(甲基)丙烯酸的損失最小化。
[0113](蒸餾工序)
[0114]實(shí)施其中蒸餾包含(甲基)丙烯酸抽提溶液的進(jìn)料以得到(甲基)丙烯酸的蒸餾工序。
[0115]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式,進(jìn)料可以為從上述抽提工序中供給的(甲基)丙烯酸抽提溶液。在這種情況下,如在圖1中所示,通過(guò)(甲基)丙烯酸抽提溶液輸送管線(203)將進(jìn)料加料至蒸餾塔(300)中。
[0116]此外,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式,進(jìn)料可以為從上述吸收工序供給的(甲基)丙烯酸水溶液和從上述抽提工序供給的(甲基)丙烯酸抽提溶液的混合物。在這種情況下,如在圖2中所示,通過(guò)(甲基)丙烯酸水溶液輸送管線(103)和(甲基)丙烯酸抽提溶液輸送管線(203)可以同時(shí)將進(jìn)料加料至蒸餾塔(300)中。
[0117]在本文中,為了有效地蒸餾,有利的是,供給進(jìn)料的加料點(diǎn)可以為蒸餾塔(300)的中間部分,且優(yōu)選地,其可以為自離蒸餾塔(300)的最高級(jí)起對(duì)應(yīng)于總級(jí)(total stage)的40?60%的任一點(diǎn)。
[0118]當(dāng)供給至蒸餾塔(300)的進(jìn)料與引入到蒸餾塔(300)的上部的共沸溶劑接觸,并被加熱至適宜的溫度時(shí),實(shí)現(xiàn)通過(guò)蒸發(fā)和凝聚的蒸餾。
[0119]在本文中,為了高效分離來(lái)自余下組分(例如水、乙酸、抽提溶劑等)的進(jìn)料中包含的(甲基)丙烯酸,優(yōu)選通過(guò)共沸蒸餾實(shí)施蒸餾。
[0120]用于共沸蒸餾的溶劑優(yōu)選為可以與水和乙酸形成共沸物且不會(huì)與(甲基)丙烯酸形成共沸物的疏水共沸溶劑。此外,疏水共沸溶劑