由工藝或廢水物流回收丙烯酸的製作方法

2023-06-25 08:34:26

專利名稱：由工藝或廢水物流回收丙烯酸的製作方法
技術領域：
本發明涉及由含有丙烯酸的工藝或廢水物流回收丙烯酸的新吸收方法。
發明公開在本方法中，高沸點液體溶劑用於與含有丙烯酸的蒸汽進料物流在塔中以逆流或並流方式接觸。塔通常包含塔盤或填料以有利於所需蒸汽和液體接觸，使丙烯酸被溶劑吸收。
例如，貧(液體)溶劑可以在塔頂附近進入，而蒸汽進料物流可在塔底附近進入塔中。隨著貧溶劑向下流過塔中，它與上流的蒸汽物流接觸，從蒸汽物流中優先吸收丙烯酸。富(含有丙烯酸)溶劑由塔底排出，而除去丙烯酸的蒸汽物流由塔頂排出。
富溶劑隨後進入溶劑汽提塔的中部，在那裡通過單獨地加熱或加熱結合汽提氮氣由溶劑中汽提丙烯酸。丙烯酸從汽提塔頂作為產物排出或作為主體進一步純化。汽提塔底的貧溶劑循環回吸收塔重複使用。
根據本發明的優選實施方案，高沸點液體溶劑是氧化膦溶劑，例如CYANEX 923，由Cytec Corporation生產，用作本發明的吸收溶劑。它是四種三烷基氧化膦的混合物，報導的組成如下R3P(O)R2R』P(O)RR2』P(O) R3』P(O)其中R=[CH3(CH2)7]-正辛基R』=[CH3(CH2)5]-正己基平均分子量=348(近似值)
溶劑的典型性質報導如下三烷基氧化膦93％外觀無色可流動液體比重 0．88，23℃凍點 -5-0℃粘度 40．0釐泊，25℃13．7釐泊，30 ℃閃點(閉杯Setaflash) 182℃自燃溫度218℃蒸汽壓 0．09mmHg，31℃沸點310℃，50mmHg在水中的溶解度 10mg／l水在CYANEX923提取劑中的溶解度 8wt％當在說明書和所附的權利要求書中使用術語「主要由混合三烷基氧化膦組成的溶劑」時，所述物質是如上描述和表徵的物質和其等同物。
用於本發明的非限制性溶劑還包括烷基次膦酸二烷基酯、二烷基次膦酸烷基酯、三烷基氧化膦、二烷基脂環醯氨基磷酸酯、二烷基亞碸、四烷基脲、碸(包括環丁碸)、二醇類(包括四甘醇)、吡咯烷酮(包括N-甲基吡咯烷酮和2-吡咯烷酮)、嗎啉(包括N-甲醯基嗎啉)、乙醯胺(包括二甲基乙醯胺)、甲醯胺(包括二甲基甲醯胺)、叔胺等。
附圖的詳細描述附

圖1是樣品吸收塔的示意圖。
附圖2是用於工業應用的方法方案的示意工藝流程圖。
發明概述本發明的優點在如下非限制性實施例中更清楚地描述。
實施例1試驗在直徑2英寸、14英尺高並裝填8英尺結構填料的不鏽鋼吸收塔中進行。該吸收塔的示意圖在附圖1中顯示。由商業丙烯腈反應器排出的蒸汽進料物流在吸收塔底附近的位置進入，蒸汽進料組成在表1中給出。
表1組分 重量百分數CO 0．96CO22．47N262．20NH30．40O21．49丙烷 0．04丙烯 0．30HCN 1．89丙烯醛0．15丙烯腈11．57乙腈 0．53水17．64乙酸 0．02丙烯酸 0．26蒸汽進料物流與混合三烷基氧化膦液體溶劑(CYANEX 923)逆流接觸，溶劑由塔頂附近的位置進入。產物蒸汽物流由塔頂排出。在操作過程中同時分析在進料和產物蒸汽物流中的丙烯酸含量。塔根據如下條件操作溶劑／進料比率15-50 加侖／1000CFM吸收溫度 200-210℃；170-180℃；130-140℃塔中的氣體速率5英尺／秒(約7CFM蒸汽進料速率)壓力 0．6Kg／cm2(表)結果概括在表2中。
表2蒸汽進料物流 蒸汽產物物流溫度(℃) 中的丙烯酸 中的丙烯酸 吸收的丙烯酸％(kg／hr) (kg／hr)200-210307 19 93．7200-210290 19 93．4200-210201 8 96．1200-210266 16 94．2200-210269 23 91．4170-180286 10 96．6170-180228 6 97．4170-180286 6 98．0130-140276 4 98．6130-140267 4 98．5130-140205 4 98．1如表2中所示，在不同溫度下吸收數據百分數是非常高的，即使是在高達200-210℃的溫度下。
實施例2基於實施例1中所示的實驗結果，本發明開發了工業應用的工藝方案。示意工藝流程圖示於附圖2中。
參見附圖2，由丙烯腈反應器排出的含有0．26wt％丙烯酸的流出物(207 118磅／小時)經管線1輸入吸收器C-101。該物流與22 742磅／小時的CYANEX 923溶劑在吸收器C-101中逆流接觸。約80％的丙烯酸被溶劑吸收，在C-101底部經管線3排出，而大量除去丙烯酸的蒸汽物流在塔頂排出，在丙烯腈裝置中進一步加工。
塔底物流輸入溶劑汽提塔C-102，在其中吸收的丙烯酸通過加熱或加熱結合汽提氣體，例如氮氣由溶劑中汽提。貧溶劑(22742磅／小時)經管線5循環至吸收器C-101以重複使用。含有16．7wt％丙烯酸的汽提物流(2596磅／小時)由C-102經管線4排出，在進入液體沉降器T-102之前由冷卻器E-103冷卻以除去重質物質(50磅／小時)。經管線6離開T-102的蒸汽物流在進入液體貯罐T-103之前被冷卻器E-104進一步冷卻，貯罐在真空下操作以除去主要含有氮氣和丙烯腈的輕物質(1378磅／小時)，它循環回丙烯腈裝置。來自T-103的含有36．4wt％丙烯酸、56．4wt％水、3wt％乙酸和少量輕物質的液體物流(1168磅／小時)輸入丙烯酸塔以蒸餾出水、乙酸和輕物質。95wt％純度的產物丙烯酸(428磅／小時)在塔C-103底經管線12排出。附圖2中所示的所有工藝物流的詳細物料平衡數據在表3中給出。
表3 表3續
表3(續)
權利要求
1．由含有丙烯酸的工藝或廢水物流中回收丙烯酸的方法，其包括如果它是液體形式，蒸發所述含有丙烯酸的工藝或廢水物流以形成含有丙烯酸的蒸汽物流；使所述蒸汽物流與用於丙烯酸的液體高沸點溶劑接觸，從而將丙烯酸吸收入所述溶劑以形成富溶劑；和由所述富溶劑汽提丙烯酸從而回收丙烯酸。
2．權利要求1的方法，其中所述蒸汽物流和所述液體溶劑以逆流流動方式接觸。
3．權利要求1的方法，其中所述液體高沸點溶劑主要由混合三烷基氧化膦組成。
4．權利要求1的方法，其中所述液體高沸點溶劑選自烷基次膦酸二烷基酯、二烷基次膦酸烷基酯、三烷基氧化膦、二烷基脂環醯氨基磷酸酯、二烷基亞碸、四烷基脲、碸、環丁碸、二醇類、四甘醇、吡咯烷酮、N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、嗎啉、N-甲醯基嗎啉、乙醯胺、二甲基乙醯胺、甲醯胺、二甲基甲醯胺和叔胺。
5．權利要求1的方法，其中由所述富溶劑汽提丙烯酸通過加熱所述溶劑進行。
6．權利要求5的方法，其中汽提氣體還通過所述富溶劑以有助於從中汽提丙烯酸。
7．權利要求1的方法，其中將由汽提所述富溶劑產生的貧溶劑循環以接觸其它的含有丙烯酸的蒸汽。
8．權利要求1的方法，其中由所述富溶劑汽提的丙烯酸經分離出水和所伴隨的有機物質產生高純度丙烯酸。
9．權利要求8的方法，其中由所述富溶劑汽提的所述丙烯酸通過如下方法分離任何所伴隨的物質，所述方法包括形成丙烯酸和所伴隨的物質的第二蒸汽物流，冷卻所述第二蒸汽物流以冷凝並由此從中分離相對重的伴隨物質，進一步冷卻所述第二蒸汽物流以從中冷凝丙烯酸、水、乙酸和其它伴隨的物質，留下含有氮氣和丙烯腈的蒸汽物流，以及蒸餾冷凝的丙烯酸、水、乙酸和其它伴隨的物質從而回收高純度的丙烯酸。
全文摘要
本發明公開了一種由工藝或廢水物流回收丙烯酸的方法,其中物流被蒸發,與用於丙烯酸的液體高沸點溶劑接觸,從而將丙烯酸吸收到溶劑中。混合的三烷基氧化膦是優選的溶劑。通過加熱和選擇性地汽提氣體由溶劑中汽提丙烯酸。它可與任何伴隨的物質分離以生產高純度丙烯酸。
文檔編號C07C51/42GK1294573SQ99804444
公開日2001年5月9日 申請日期1999年2月2日 優先權日1998年2月3日
發明者李福民, R·G·瓜利 申請人:Hfm國際公司