專利名稱：(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于制備(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯的蒸餾精制方法。
而且，本說(shuō)明書(shū)中，(甲基)丙烯酸是丙烯酸與甲基丙烯酸的總稱，是指其中的任何一方或者雙方。而(甲基)丙烯酸類是指(甲基)丙烯酸和由這些酸與醇制得的(甲基)丙烯酸酯的總稱，也是指其中的至少一種。
背景技術(shù)：
眾所周知，作為生成丙烯酸的方法，有采用丙烯的催化氣相氧化反應(yīng)的方法。在通過(guò)丙烯氧化得到丙烯酸的該方法中，有兩種工藝，一種工藝是把由丙烯至丙烯醛的氧化和由丙烯醛至丙烯酸的第二階段的氧化分別在不同的反應(yīng)器中和在不同的條件下進(jìn)行的兩段氧化工藝，另一種工藝是采用一段氧化法直接氧化至丙烯酸的工藝。


圖1為示出采用兩段氧化工藝生成丙烯酸，進(jìn)而由生成的丙烯酸與醇反應(yīng)生成丙烯酸酯的工序圖的一個(gè)例子。丙烯、水蒸氣和空氣作為原料氣被供給到第一反應(yīng)器，進(jìn)而被供給到第二反應(yīng)器。在第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器中，填充有例如鉬系催化劑等催化劑。原料氣經(jīng)過(guò)第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器，原料氣中的丙烯被兩段氧化，變成含有丙烯酸的氣體。使該含丙烯酸氣體在捕集塔與水接觸，形成丙烯酸水溶液，向其中加入適當(dāng)?shù)妮腿∪軇谳腿∷M(jìn)行萃取，在溶劑分離塔分離上述萃取溶劑。
接著，在乙酸分離塔分離乙酸，制成粗丙烯酸，在精餾塔內(nèi)從該粗丙烯酸中分離出副產(chǎn)物，由此得到丙烯酸的精制產(chǎn)物。另外，該丙烯酸(精制產(chǎn)物)在酯化反應(yīng)塔進(jìn)行酯化反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)萃取塔和低沸點(diǎn)成分分離塔，成為粗丙烯酸酯，在精餾塔從該粗丙烯酸酯中分離副產(chǎn)物(高沸點(diǎn)成分)，由此，上述粗丙烯酸酯變成丙烯酸酯精制物。在上述溶劑分離塔、乙酸分離塔、低沸點(diǎn)成分分離塔、以及精餾塔中，對(duì)含有丙烯酸或丙烯酸酯的組合物進(jìn)行蒸餾。
而且，因丙烯酸酯的種類不同，有時(shí)也經(jīng)過(guò)如圖2的這種工序。此時(shí)，副產(chǎn)物作為丙烯酸分離塔的塔底殘液獲得。
在圖2所示的丙烯酸酯制備工藝中，分別將丙烯酸、醇、回收丙烯酸、回收醇供給到酯化反應(yīng)器。在該酯化反應(yīng)器中填充有強(qiáng)酸型離子交換樹(shù)脂等催化劑。從該反應(yīng)器取出的生成酯、未反應(yīng)丙烯酸、未反應(yīng)醇和生成水等構(gòu)成的酯化反應(yīng)混合物供給到丙烯酸分離塔。
從該丙烯酸分離塔的塔底抽出含未反應(yīng)丙烯酸的塔底液。塔底液的一部分向酯化反應(yīng)器循環(huán)。上述塔底液的一部分供給到高沸點(diǎn)成分分離塔，從塔底分離出高沸點(diǎn)成分。把高沸點(diǎn)成分供給到高沸點(diǎn)成分分解反應(yīng)器(圖中未示出)進(jìn)行分解。含有通過(guò)分解而生成的有價(jià)值的分解生成物循環(huán)到工藝中。所循環(huán)的工藝內(nèi)的位置根據(jù)工藝條件而不同。聚合物等高沸點(diǎn)雜質(zhì)從高沸點(diǎn)成分分解反應(yīng)器中除去并排往系統(tǒng)外。
從上述丙烯酸分離塔的塔頂餾出丙烯酸酯、未反應(yīng)醇和生成水。餾出物的一部分作為回流液循環(huán)到丙烯酸分離塔，其余的供給到萃取塔。向該萃取塔供給萃取醇用的水。從塔底流出含醇的水供給到醇回收塔。蒸餾的醇循環(huán)到酯化反應(yīng)器。
從萃取塔的塔頂流出的粗丙烯酸酯供給到低沸點(diǎn)成分分離塔。在低沸點(diǎn)成分分離塔中，從該塔頂抽出低沸點(diǎn)成分，往工藝內(nèi)循環(huán)。在循環(huán)工藝內(nèi)的位置根據(jù)工藝條件而不同。除去低沸點(diǎn)成分的粗丙烯酸酯供給到精制塔。在精制塔中，從塔頂?shù)玫礁呒兌鹊谋┧狨?。塔底液中因含有大量丙烯酸而被循環(huán)到工藝內(nèi)。在循環(huán)工藝內(nèi)的位置根據(jù)工藝條件而不同。在上述丙烯酸分離塔、低沸點(diǎn)成分分離塔、以及精制塔中，對(duì)含有丙烯酸和丙烯酸酯的組合物進(jìn)行蒸餾。
此外，近年來(lái)，為了從上述的丙烯酸水溶液中回收丙烯酸，也采用共沸分離法代替使用萃取溶劑進(jìn)行的溶劑萃取法。該共沸分離法中，使用水與共沸溶劑進(jìn)行蒸餾，從共沸分離塔的塔頂餾出水與共沸溶劑的共沸混合物，從塔底回收丙烯酸。
另外，也可以通過(guò)使用丙烷代替丙烯并在催化劑的存在下進(jìn)行催化氣相氧化反應(yīng)來(lái)得到丙烯酸的方法。上述催化劑使用例如Mo-V-Te系復(fù)合氧化物催化劑或Mo-V-Sb系復(fù)合氧化物催化劑等。
在甲基丙烯酸和甲基丙烯酸酯的場(chǎng)合，使用異丁烯或叔丁醇代替丙烯，經(jīng)過(guò)與上述說(shuō)明的同樣的氧化工藝及其后的酯化工藝制得甲基丙烯酸精制物和甲基丙烯酸酯精制物。
此外，作為制備(甲基)丙烯酸酯(丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯)的方法，也可以采用以酸等作為催化劑使低級(jí)醇的(甲基)丙烯酸酯與高級(jí)醇進(jìn)行酯交換反應(yīng)，制備高級(jí)醇的(甲基)丙烯酸酯的方法。該酯交換反應(yīng)得到的粗(甲基)丙烯酸酯，經(jīng)催化劑分離、濃縮、精餾等的工序制成精制(甲基)丙烯酸酯。
在上述的粗丙烯酸、粗甲基丙烯酸、粗丙烯酸酯、粗甲基丙烯酸酯的蒸餾精制工藝中，為了獲得精餾效果，一般采用在內(nèi)部配置各種塔板的板式塔或者填充各種填料的填料塔。
作為塔板，有泡罩式塔板(bubble cap)、單流式泡罩塔板、T型盤(pán)式浮閥塔板、鎮(zhèn)氣分餾塔盤(pán)、多孔板式塔板(篩式塔板)、煙囪式塔板、波紋板式無(wú)堰多孔板、平板式無(wú)堰多孔板、折流式塔板等。
作為填料，有作為環(huán)形填料的拉西環(huán)、螺旋環(huán)、鮑爾環(huán)等，作為鞍型填料的貝爾鞍形填料、聯(lián)鎖鞍形填料(インタ一ロツクサドル)等，作為其他的填料，有古德洛填料、迪克松環(huán)、麥克馬洪填料、垂直平板型的規(guī)整填料等。
(甲基)丙烯酸或其酯的蒸餾工序的特征在于，在蒸餾工序中的工藝液中往往含有聚合物等的固形物。(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸酯是非常容易聚合的物質(zhì)。因此，在上述蒸餾工序中，雖然向上述工藝液中添加阻聚劑可以抑制聚合，但是即便如此，在工藝液中也往往含有丙烯酸二聚物和其他的聚合物物質(zhì)。由于這種固形物也在蒸餾操作中生成，因此一般的填料塔不適用于上述蒸餾工序。另外，在下導(dǎo)管中容易生成固形物。因此，在(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸酯的制備中，優(yōu)選使用沒(méi)有下導(dǎo)管的用于構(gòu)成多層蒸餾塔的平板式無(wú)堰多孔板(參照例如特公昭49-15153號(hào)公報(bào))。
平板式無(wú)堰多孔板按同一平面狀具有上述貫通孔的開(kāi)口部，故從上段落至下段的液體和從下段升至上段的蒸氣在同一條件下通過(guò)開(kāi)口部。因此，其開(kāi)口面積不能全部用于讓液體通過(guò)，而且由于蒸氣的作用而使得在上升方向產(chǎn)生壓力，因此，具有固形物容易堵塞開(kāi)口部的缺點(diǎn)。還已知一種試圖通過(guò)設(shè)定平板式無(wú)堰多孔板的開(kāi)孔率等的微細(xì)部分來(lái)使商業(yè)裝置達(dá)到實(shí)用化的技術(shù)(參照例如特開(kāi)2000-300903號(hào)公報(bào)。)。但是，基本上還是不能克服平板式無(wú)堰多孔板所具有的上述缺點(diǎn)。
上述固形物還在蒸餾精制操作中，由于(甲基)丙烯酸或其酯受到加熱而新析出或者生成。這樣一來(lái)，引起這些固形物附著、堆積或蓄積在蒸餾塔內(nèi)部的塔板上和填料的空隙等部位中，從而導(dǎo)致塔頂與塔底間的壓差上升、氣液接觸狀態(tài)惡化、進(jìn)而造成堵塞等。其結(jié)果，不僅使目的生成物的回收率降低，而且有妨礙穩(wěn)定的蒸餾塔的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)之類的問(wèn)題。
因此，在(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯雙方的制備工序中，人們希望開(kāi)發(fā)一種既解決上述問(wèn)題、又能以高的回收率穩(wěn)定地獲得上述產(chǎn)品的蒸餾精制工藝。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種(甲基)丙烯酸類的制備方法，該方法在進(jìn)行(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯的蒸餾精制時(shí)，能夠防止這種固形物的附著、堆積、蓄積，穩(wěn)定地維持(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯的高回收率，使蒸餾塔長(zhǎng)期穩(wěn)定地連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
本發(fā)明者們進(jìn)行了精心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使蒸餾塔內(nèi)部的結(jié)構(gòu)滿足規(guī)定的條件，就可以克服這些缺點(diǎn)，至此完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明是一種包括將含有(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸酯(以下將它們統(tǒng)稱為“(甲基)丙烯酸類”)的組合物用內(nèi)部具有多段塔板的蒸餾塔進(jìn)行蒸餾的工序，從上述組合物中將(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸酯取出，制備(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸酯的方法，在該方法中，作為蒸餾塔，使用一種設(shè)置有截面形狀為波紋型、具有多個(gè)貫通孔的波紋板式無(wú)堰多孔板、以及在平板上具有多個(gè)貫通孔的平板式無(wú)堰多孔板作為塔板的蒸餾塔。
附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明圖1為示出一例丙烯酸和丙烯酸酯制備工序的圖。
圖2為示出另一例丙烯酸酯制備工序的圖。
圖3為示出具有波紋板式無(wú)堰多孔板的蒸餾塔的模式截面圖。
圖4為示出具有平板式無(wú)堰多孔板的蒸餾塔的模式截面圖。
圖5為將圖3的X放大示出的截面圖。
圖6為將圖4的Y放大示出的截面圖。
用于實(shí)施發(fā)明的最佳方案本發(fā)明中，包括將含有(甲基)丙烯酸類的組合物用內(nèi)部具有多段塔板的蒸餾塔進(jìn)行蒸餾的工序，從上述組合物中將(甲基)丙烯酸類取出，制備(甲基)丙烯酸類。
作為上述(甲基)丙烯酸類的代表性化合物，可列舉出(甲基)丙烯酸、以及(甲基)丙烯酸酯類。作為丙烯酸酯類，可列舉出丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸甲氧基乙酯等。作為甲基丙烯酸酯類，可列舉出用“甲基丙烯酸”取代上述的丙烯酸酯類的“丙烯酸”而形成的化合物。
本發(fā)明中，在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，除了上述蒸餾工序以外，還可以包括與(甲基)丙烯酸類的制備有關(guān)的其他工序。作為這種其他的工序，可列舉出用于制備(甲基)丙烯酸類而通常進(jìn)行的工序。
作為含有(甲基)丙烯酸類的組合物，可以使用在制備(甲基)丙烯酸類的常規(guī)方法中獲得的組合物。作為這種組合物，可列舉出(甲基)丙烯酸類本身、(甲基)丙烯酸類的水溶液、以有機(jī)溶劑為溶劑的(甲基)丙烯酸類的溶液等。作為上述有機(jī)溶劑，可以使用那些用于從(甲基)丙烯酸類的水溶液中萃取(甲基)丙烯酸類的公知的萃取溶劑、與水共沸的公知的共沸溶劑等。
作為上述制備(甲基)丙烯酸的常規(guī)方法，以丙烯酸為例時(shí)，可列舉出例如以下的(1)～(3)等。
(1)包括以下工序的方法使丙烷、丙烯和/或丙烯醛進(jìn)行催化氣相氧化，生成含丙烯酸的氣體的氧化工序；使氧化工序中生成的含丙烯酸的氣體與水接觸，將丙烯酸作成丙烯酸水溶液進(jìn)行捕集的捕集工序；從該丙烯酸水溶液中使用適當(dāng)?shù)妮腿∪軇﹣?lái)萃取丙烯酸的萃取工序；從獲得的萃取物中蒸餾分離丙烯酸和溶劑的工序；蒸餾精制分離得到的丙烯酸的工序；將精制工序后得到的丙烯酸米克爾(Micheal)加成物、以及各工序中使用的含有阻聚劑的高沸點(diǎn)成分作為原料供給到分解反應(yīng)塔并回收有價(jià)值產(chǎn)物的工序；以及，將得到的有價(jià)值產(chǎn)物供給到捕集工序以后的任一個(gè)工序中的工序。
(2)包括以下工序的方法使丙烷、丙烯和/或丙烯醛進(jìn)行催化氣相氧化，生成含丙烯酸的氣體的氧化工序；使氧化工序中生成的含丙烯酸的氣體與水接觸，將丙烯酸作成丙烯酸水溶液進(jìn)行捕集的捕集工序；將該丙烯酸水溶液在共沸溶劑的存在下在共沸分離塔內(nèi)進(jìn)行蒸餾，從塔底取出粗丙烯酸的共沸分離工序；從得到的粗丙烯酸中通過(guò)蒸餾除去乙酸用的乙酸分離工序；從分離出乙酸后的丙烯酸組合物中進(jìn)一步通過(guò)蒸餾除去高沸點(diǎn)成分的精制工序；將精制工序后得到的丙烯酸米克爾加成物、以及各工序中使用的含有阻聚劑的高沸點(diǎn)成分作為原料供給到分解反應(yīng)塔并回收有價(jià)值產(chǎn)物的工序；以及，將得到的有價(jià)值產(chǎn)物供給到捕集工序以后的任一個(gè)工序中的工序。
(3)包括以下工序的方法使丙烷、丙烯和/或丙烯醛進(jìn)行催化氣相氧化，生成含丙烯酸的氣體的氧化工序；使氧化工序中生成的含丙烯酸的氣體與有機(jī)溶劑接觸，將丙烯酸作成丙烯酸有機(jī)溶劑溶液進(jìn)行捕集，同時(shí)除去水、乙酸等的捕集/分離工序；從該丙烯酸有機(jī)溶劑溶液中通過(guò)蒸餾取出丙烯酸的分離工序；將各工序中使用的含有阻聚劑、有機(jī)溶劑、以及丙烯酸米克爾加成物的高沸點(diǎn)成分作為原料供給到分解反應(yīng)塔并回收有價(jià)值產(chǎn)物的工序；將得到的有價(jià)值產(chǎn)物供給到捕集/分離工序以后的任一個(gè)工序中的工序；以及，將有機(jī)溶劑的一部分進(jìn)行精制的工序。
作為制備(甲基)丙烯酸酯的常規(guī)方法，以丙烯酸酯為例時(shí)，可列舉出例如，將有機(jī)酸或者陽(yáng)離子性離子交換樹(shù)脂等作為催化劑，使丙烯酸與醇反應(yīng)的酯化反應(yīng)工序、以及進(jìn)行作為用于將反應(yīng)中得到的粗丙烯酸酯液濃縮的單元操作，包括進(jìn)行萃取、蒸發(fā)、蒸餾的精制工序的方法。作為原料丙烯酸，可以使用采用例如上述(1)～(3)示出的方法制備的丙烯酸。
在各單元操作中，根據(jù)酯化反應(yīng)的丙烯酸與醇的原料比、酯化反應(yīng)中所使用的催化劑的種類、或者原料、反應(yīng)副產(chǎn)物、丙烯酸酯類各自的物性等來(lái)適宜選定。經(jīng)過(guò)各單元操作，在精制塔內(nèi)得到丙烯酸酯制品。
精制塔的塔底液中含有丙烯酸酯類、β-丙烯酰氧基丙酸酯類、β-烷氧基丙酸酯類、β-羥基丙酸酯類為主要成分的米克爾加成物。通過(guò)將上述塔底液和/或各工序中使用的含有阻聚劑的高沸點(diǎn)成分供給到分解反應(yīng)塔，或者返回到工藝內(nèi)以回收有價(jià)值產(chǎn)物。
根據(jù)醇的種類，以丙烯酸、丙烯酸二聚物(以下稱為二聚物)、丙烯酸三聚物(以下稱為三聚物)、β-烷氧基丙酸類、β-烷氧基丙酸酯類為主要成分，制備工序中使用的含有阻聚劑的高沸點(diǎn)成分，也往往從酯化反應(yīng)工序或上述精制工序中的各單元操作的任一個(gè)操作中得到。對(duì)于該高沸點(diǎn)成分，也將其作為含有米克爾加成物的高沸點(diǎn)成分供給到分解反應(yīng)塔以回收有價(jià)值產(chǎn)物，有價(jià)值產(chǎn)物有時(shí)也被供給到反應(yīng)工序、或者精制工序中。
上述米克爾加成物是指在(甲基)丙烯酸類的制備過(guò)程中，具有活性亞甲基的化合物與不飽和羧基化合物發(fā)生反應(yīng)所生成的化合物。上述的丙烯酸或者丙烯酸酯的米克爾加成物是指例如作為制備丙烯酸時(shí)的米克爾加成物，可列舉出二聚物、三聚物、丙烯酸四聚物(以下稱為四聚物)等；作為制備丙烯酸酯時(shí)的米克爾加成物，可列舉出碳原子數(shù)2～8的烷基酯或者環(huán)烷基酯等加成到上述丙烯酸酯上而形成的丙烯酸的米克爾加成物，具體地可列舉出β-丙烯酰氧基丙酸酯、醇的米克爾加成物，具體地可列舉出β-烷氧基丙酸酯、二聚物、三聚物、四聚物、三聚物的酯體、四聚物的酯體、β-羥基丙酸、β-羥基丙酸酯類等。
另外，在(甲基)丙烯酸類的制備過(guò)程中，如上所述，為了抑制在制備過(guò)程中產(chǎn)生聚合物，通常使用阻聚劑。
作為阻聚劑，具體地可列舉出丙烯酸銅、二硫代氨基甲酸銅、酚類化合物、吩噻嗪化合物等。
作為二硫代氨基甲酸銅，可列舉出二甲基二硫代氨基甲酸銅、二乙基二硫代氨基甲酸銅、二丙基二硫代氨基甲酸銅、二丁基二硫代氨基甲酸銅等二烷基二硫代氨基甲酸銅；亞乙基二硫代氨基甲酸銅、四亞甲基二硫代氨基甲酸銅、五亞甲基二硫代氨基甲酸銅、六亞甲基二硫代氨基甲酸銅等環(huán)狀亞烷基二硫代氨基甲酸銅；氧二亞乙基二硫代氨基甲酸銅等環(huán)狀氧二亞烷基二硫代氨基甲酸銅等。
作為酚類化合物，可列舉出對(duì)苯二酚、對(duì)苯二甲酚(メトキノン)、焦棓酚、鄰苯二酚、間苯二酚、苯酚、或者甲酚等。
作為吩噻嗪化合物，可列舉出吩噻嗪、雙-(α-甲基芐基)吩噻嗪、3，7-二辛基吩噻嗪、雙-(α-二甲基芐基)吩噻嗪等。
雖然有時(shí)在工藝中還含有上述化合物以外的物質(zhì)，但是，只要其種類是對(duì)(甲基)丙烯酸類的制備和精制沒(méi)有不良影響的物質(zhì)，就沒(méi)有特別的限定。
在上述蒸餾工序中，使用具有波紋板式無(wú)堰多孔板和平板式無(wú)堰多孔板作為塔板的蒸餾塔。上述蒸餾工序只要是能夠蒸餾含有(甲基)丙烯酸類的組合物的工序，就沒(méi)有特別的限定。作為這種工序，可列舉出例如上述那樣的、萃取工序；將萃取溶劑等的溶劑與丙烯酸分離的工序；對(duì)被分離出來(lái)的丙烯酸進(jìn)行精制的工序；共沸分離工序；乙酸分離工序；將有機(jī)溶劑的一部分精制的工序；以及萃取、蒸餾等的單元操作等。根據(jù)本發(fā)明，在比較容易產(chǎn)生上述固形物的體系中，例如在上述組合物中的(甲基)丙烯酸類的濃度較高的體系中，可以獲得更佳的效果，更具體地說(shuō)，當(dāng)上述蒸餾工序?yàn)榫?甲基)丙烯酸類的工序時(shí)，可以獲得更佳的效果。
上述蒸餾塔，只要是能夠?qū)⒉y板式無(wú)堰多孔板和平板式無(wú)堰多孔板作為塔板設(shè)置的蒸餾塔，就沒(méi)有特別的限定。作為這種蒸餾塔，可以使用例如板式塔等一般在化學(xué)品工廠中使用的蒸餾塔。上述蒸餾塔中設(shè)置的塔板數(shù)(段數(shù))，可根據(jù)對(duì)象物質(zhì)和塔板的種類等各種條件適宜地設(shè)定，在蒸餾(甲基)丙烯酸類的場(chǎng)合，通常優(yōu)選的是10～50。
上述波紋板式無(wú)堰多孔板，如圖3和圖5所示，是一種例如加工成波紋板狀的多孔板，它是截面形狀為波型的板，且具有多個(gè)貫通孔。上述波紋板式無(wú)堰多孔板，它只要是一種在(甲基)丙烯酸類的蒸餾過(guò)程中能使通氣與通液達(dá)到適度平衡的多孔板即可，但優(yōu)選例如開(kāi)孔率為5～30％的多孔板。
波紋板式無(wú)堰多孔板中，可以在山的部分、谷的部分、山或谷的側(cè)面部分中的任何一處設(shè)置貫通孔。而且，關(guān)于波紋板式無(wú)堰多孔板的截面形狀，在連接凸部上端與凹部下端的中間點(diǎn)高度的中線的上側(cè)稱為“山”，在中線的下側(cè)稱為“谷”。另外，“側(cè)面”是指從山的頂部至谷的底部之間的面。
另外，上述“波型”是指在截面形狀中的山與谷連續(xù)地重復(fù)的形狀，而且形成于從山的頂部到谷的底部的板的表面成為傾斜的形狀。上述“波型”可以是例如象正弦波那樣由連續(xù)的曲線形成山和谷的形狀，也可以是例如象將脈沖波通過(guò)斜邊連接而形成的形狀那樣，由斷續(xù)的線的結(jié)合而形成的形狀。另外，上述“波型”是由山和谷構(gòu)成的單元形狀重復(fù)構(gòu)成的，該單元形狀可以是相同的，也可以是不同的。
上述平板式無(wú)堰多孔板如圖4和圖6所示，是具有多個(gè)貫通孔的平板。上述平板式無(wú)堰多孔板只要是在(甲基)丙烯酸類的蒸餾過(guò)程中能使通氣與通液達(dá)到適度平衡的多孔板就可以，優(yōu)選例如開(kāi)孔率為5～30％的多孔板。此外，圖3～6中，圖中的實(shí)線箭頭表示蒸餾塔內(nèi)的蒸氣流動(dòng)方向，虛線箭頭表示液體流動(dòng)方向。
在(甲基)丙烯酸類的蒸餾操作中，通常使用平板式無(wú)堰多孔板。一般來(lái)說(shuō)，由于使用無(wú)堰多孔板的蒸餾塔中不設(shè)置下導(dǎo)管(ダウンカマ一)，因此可以將蒸餾塔的全段面積利用于氣液接觸，從而使液體的分散均勻。另外，還具有處理量比泡罩式塔板高效的特征。
但是，如上所述，平板式無(wú)堰多孔板按同一平面狀具有上述貫通孔的開(kāi)口部。因此，如圖6所示，從上段向下段落下的液體與從下段向上段上升的蒸氣逆向地通過(guò)貫通孔。因此，由于開(kāi)口面積不是全部用來(lái)讓液體通過(guò)，而且受到由蒸氣引起的在上升方向上的壓力，故具有固形物容易堵塞貫通孔的缺點(diǎn)。該缺點(diǎn)可以通過(guò)將孔徑或開(kāi)孔率調(diào)節(jié)到一定程度來(lái)解決。
波紋板式無(wú)堰多孔板與平板式無(wú)堰多孔板不同，前者由于貫通孔的開(kāi)口部不是處于同一平面狀，因此液體主要從谷的部分向下流動(dòng)，蒸氣則從山的部分通過(guò)。液體中的固形物集中到谷的部分的下部，排出到下段，因此，固形物難以沉降和堆積。另外，如圖5所示，波紋板式無(wú)堰多孔板的貫通孔中，液體沿垂直方向通過(guò)貫通孔，而蒸氣則沿著貫通孔的軸線方向通過(guò)貫通孔。因此，從結(jié)構(gòu)上容易抑制由固形物造成的貫通孔的堵塞。
另外，通過(guò)波紋板狀的加工，在設(shè)置于同一個(gè)蒸餾塔中的場(chǎng)合，其表面積可以比平板式無(wú)堰多孔板大，也可以設(shè)置更多的貫通孔。
進(jìn)而，即使萬(wàn)一固形物堵塞谷的部分的貫通孔，液體也可以通過(guò)山部分和山或谷的側(cè)面部分的貫通孔落下，因此，與平板式無(wú)堰多孔板相比，可以使蒸餾塔更長(zhǎng)時(shí)間地穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。而且，如果把固形物比較容易通過(guò)的谷的部分的貫通孔的孔徑開(kāi)得稍微大一些，則可以獲得更好的效果。
另外，即使谷部分的貫通孔被堵塞，側(cè)面部分的貫通孔可以用于氣液接觸，因此，液體的分散保持均勻。利用該特性，可以解決固形物的附著、堆積、蓄積等問(wèn)題。
進(jìn)而，在處理含有(甲基)丙烯酸類的液體的蒸餾中，發(fā)現(xiàn)在塔板背面形成或蓄積聚合物的現(xiàn)象。其主要原因之一，可列舉出回流到或附著在塔板背面的液體等的滯留時(shí)間增加。由于平板式無(wú)堰多孔板是背面(下面)為平面的，附著在下面的液體難以落下，因此其滯留時(shí)間容易變長(zhǎng)。
波紋板式無(wú)堰多孔板由于其結(jié)構(gòu)的形狀，使得其背面形成傾斜，由此，存在于塔板背面的液體容易向下滴落，這是可以避免上述缺點(diǎn)的主要原因。
另外，波紋板式無(wú)堰多孔板與平板式無(wú)堰多孔板同樣，結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單，因此，具有蒸餾塔的制作費(fèi)用、設(shè)置費(fèi)用等的建設(shè)成本極為低廉的優(yōu)點(diǎn)。
如此，在平板式無(wú)堰多孔板中，為了使發(fā)生的固形物落下，抑制蒸餾塔內(nèi)的固形物的發(fā)生，必須使孔徑比較大，而在波紋板式無(wú)堰多孔板中，與平板式無(wú)堰多孔板相比，為了抑制蒸餾塔內(nèi)的固形物的發(fā)生，不需要增大孔徑。
另外，在無(wú)堰多孔板中，雖然減小孔徑可以使每一塊無(wú)堰多孔板的蒸餾的效果(塔板效率)變得良好，但每一塊無(wú)堰多孔板的壓差變大。其結(jié)果，蒸餾塔總體的壓差(塔頂與塔底的壓力差)增大，塔底部的壓力增高，由此使塔底部的(沸點(diǎn)增高)溫度上升，從而往往使固形物的生成增長(zhǎng)。
本發(fā)明的特征在于，在將(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯酸酯導(dǎo)入蒸餾塔進(jìn)行精制的方法中，作為上述蒸餾塔，其內(nèi)部使用波紋板式無(wú)堰多孔板和平板式無(wú)堰多孔板二者。
本發(fā)明中，通過(guò)設(shè)置可以減小貫通孔孔徑的波紋板式無(wú)堰多孔板和從防止堵塞觀點(diǎn)考慮有必要使貫通孔孔徑比較大的平板式無(wú)堰多孔板二者，至少可以達(dá)到有效蒸餾(甲基)丙烯酸類、防止蒸餾塔塔頂與塔底的壓差上升、以及防止固形物造成的蒸餾塔內(nèi)部堵塞等目的。
波紋板式無(wú)堰多孔板與平板式無(wú)堰多孔板的設(shè)置數(shù)和設(shè)置比例，可以根據(jù)各無(wú)堰多孔板中貫通孔的孔徑、每塊所產(chǎn)生的壓差、每塊相對(duì)于蒸餾的效果等進(jìn)行適宜設(shè)定。本發(fā)明中，波紋板式無(wú)堰多孔板與平板式無(wú)堰多孔板的設(shè)置數(shù)的比例優(yōu)選為1∶1～4∶1。上述波紋板式無(wú)堰多孔板的設(shè)置數(shù)的比例如果小于1，從高效率蒸餾的觀點(diǎn)來(lái)選擇貫通孔孔徑時(shí)，在平板式無(wú)堰多孔板上產(chǎn)生的固形物往往造成蒸餾塔的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間縮短。上述波紋板式無(wú)堰多孔板的設(shè)置數(shù)的比例如果大于4，則往往導(dǎo)致蒸餾塔總體的壓差增大和塔底部的溫度上升，因此容易產(chǎn)生固形物，從而蒸餾塔的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間縮短。
在蒸餾塔內(nèi)部，波紋板式無(wú)堰多孔板和平板式無(wú)堰多孔板可以各一塊地交替配置，也可以分別按所規(guī)定的塊數(shù)交替配置，也可以按種類來(lái)配置，而且也可以不規(guī)則地配置。本發(fā)明中，蒸餾塔內(nèi)部最下段設(shè)置的多孔板優(yōu)選為波紋板式無(wú)堰多孔板。
在塔底部，在再沸器中由于被煮沸的氣體而引起飛沫，使得同時(shí)含有氣體和固形物的塔底液飛揚(yáng)，從而使固形物容易附著在最下部的塔板的背面。該固形物容易在平板式無(wú)堰多孔板中殘留，但由于波紋板式無(wú)堰多孔板(如上所述)是由傾斜的板構(gòu)成，故在塔板背面發(fā)生液體流動(dòng)，從而將固形物洗落。
在連續(xù)設(shè)置多塊波紋板式無(wú)堰多孔板的場(chǎng)合，使波形連續(xù)的方向或者波的山和谷的部分延伸的方向上下段交叉地配置，該配置方式從提高蒸餾塔內(nèi)液體向水平方向分散的觀點(diǎn)考慮是優(yōu)選的，特別優(yōu)選垂直交叉地配置。
另外，在連續(xù)設(shè)置多塊平板式無(wú)堰多孔板的場(chǎng)合，從提高蒸餾塔內(nèi)液體向水平方向分散的觀點(diǎn)考慮，可以在上下段分別配置雖然開(kāi)孔率相同但貫通孔的截面形狀和貫通孔的配置不同的平板式無(wú)堰多孔板。
本發(fā)明中，關(guān)于上述波紋板式無(wú)堰多孔板的截面形狀，波的高度相對(duì)于波長(zhǎng)之比(波的高度/波長(zhǎng))優(yōu)選為1/2～1/20。而且，“波長(zhǎng)”是指從山的頂點(diǎn)至相鄰的山的頂點(diǎn)的水平距離，根據(jù)蒸餾的對(duì)象物質(zhì)、蒸餾塔的塔徑和蒸餾條件等而不同，優(yōu)選為20～6,000mm?！安ǖ母叨取笔侵笍纳降捻旤c(diǎn)至谷的最低點(diǎn)的垂直距離，根據(jù)蒸餾的對(duì)象物質(zhì)、蒸餾塔的塔徑和蒸餾條件等而不同，優(yōu)選為10～300mm。
蒸餾時(shí)的無(wú)堰多孔板，必須使其經(jīng)常被液體潤(rùn)濕。一旦干燥(也就是無(wú)阻聚劑的狀態(tài))就容易產(chǎn)生固形物。上述比例如果大于1/2，則滯留在波紋板式無(wú)堰多孔板上面的液體的深度增大，導(dǎo)致每塊波紋板式無(wú)堰多孔板的壓差變得過(guò)大，造成蒸餾塔總體的壓差增大，因此使塔底部溫度上升，從而容易發(fā)生固形物，這樣就往往使蒸餾塔的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間縮短。如果上述比例小于1/20，則變得與平板式無(wú)堰多孔板相同，波型部分的液體流動(dòng)變得很小，難以除去所產(chǎn)生的固形物，因此，往往使蒸餾塔的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間縮短。
本發(fā)明中，波紋板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑優(yōu)選小于平板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑。具體地說(shuō)，波紋板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑a與平板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑b之比b/a優(yōu)選為1.1～3.0。如果上述比例小于1.1，則雖然波紋板式無(wú)堰多孔板帶來(lái)的蒸餾塔的壓差的緩和效果高，但在平板式無(wú)堰多孔板中容易發(fā)生堵塞，往往使蒸餾塔的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間縮短。如果上述比例大于3，則從兩種無(wú)堰多孔板的貫通孔吹出的氣體的速度相對(duì)差異增大，容易使蒸餾塔內(nèi)的氣流發(fā)生紊亂，由此容易產(chǎn)生固形物，這樣就往往使蒸餾塔的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間縮短。
關(guān)于上述波紋板式無(wú)堰多孔板和上述平板式無(wú)堰多孔板中的貫通孔，貫通孔的橫截面形狀(開(kāi)口部的形狀)通常為圓形，但也可以為矩形、橢圓形、多角形等非圓形。另外，一個(gè)貫通孔的橫截面形狀可以是單一的形狀，也可以由某種形狀連續(xù)變化為其他的形狀。而且，對(duì)于上述貫通孔，貫通孔的縱截面形狀通常為矩形，但也可以是下邊比上邊長(zhǎng)的梯形或掛鐘形等其他形狀。
另外，在一塊無(wú)堰多孔板中，可以只設(shè)置相同截面形狀的貫通孔，也可以設(shè)置多種不同截面形狀的貫通孔。而且，一塊無(wú)堰多孔板中，可以在整塊多孔板上按均勻分布地設(shè)置貫通孔，也可以按不均勻分布地設(shè)置貫通孔(例如在多孔板的中心部多設(shè)置一些貫通孔，在多孔板的周邊部少設(shè)置一些貫通孔)。
上述波紋板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑，一般為10～40mm，本發(fā)明也優(yōu)選該范圍。另外，上述平板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑優(yōu)選為10～50mm。本發(fā)明中，在這些無(wú)堰多孔板中，可以只設(shè)置相同孔徑的貫通孔，也可以設(shè)置多種不同孔徑的貫通孔。
上述蒸餾塔在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)，也可以具有上述無(wú)堰多孔板以外的其他結(jié)構(gòu)。作為這種其他結(jié)構(gòu)，可列舉出例如設(shè)置于蒸餾塔中的原料液供給口處用于使所供給的原料液折流的折流板、用于防止折流板的原料液向上方飛濺的頂板、用于把供給到蒸餾塔的原料液加熱的再沸器、在液體流路中適宜地配置的各種噴嘴、除上述無(wú)堰多孔板以外的其他塔板、以及上述填料等。
上述再沸器中，可以使用那些在加熱蒸餾塔塔底液時(shí)使用的公知再沸器。上述再沸器一般分為在塔內(nèi)設(shè)置的場(chǎng)合和在塔外設(shè)置的場(chǎng)合，本發(fā)明中，優(yōu)選在塔外設(shè)置。作為再沸器的型式?jīng)]有特別的限制。具體地可列舉出立式固定管板型、臥式固定管板型、U字管型、二重管型、螺旋型、方塊(角ブロツク)型、板型、薄膜蒸發(fā)器型等的塔底液加熱用的各種熱交換器。
上述蒸餾塔中的各種結(jié)構(gòu)材質(zhì)，可根據(jù)需處理的易聚合性化合物及其溫度條件來(lái)選定，本發(fā)明中沒(méi)有特別的限定。例如，在作為易聚合性物質(zhì)使用具有代表性的(甲基)丙烯酸、和(甲基)丙烯酸酯類的制備過(guò)程中，可以使用不銹鋼類，例如SUS304、SUS304L、SUS316、SUS316L、SUS317、SUS317L、SUS327；或者哈斯特洛伊耐蝕鎳基合金類在本發(fā)明中也適宜使用。從耐腐蝕性的觀點(diǎn)觀點(diǎn)考慮，上述材質(zhì)只要根據(jù)各對(duì)應(yīng)的液體物性進(jìn)行選擇即可。
實(shí)施例以下舉出實(shí)施例和比較例更具體地說(shuō)明本發(fā)明。
<實(shí)施例1>
使用直徑1,000mm的減壓蒸餾塔，蒸餾丙烯酸。該減壓蒸餾塔具有用于供給蒸餾用原料液的塔釜、用于通入被加熱了的塔釜內(nèi)液體的蒸氣的塔體、用于將塔頂部排出的蒸氣冷凝用的冷凝器。
在上述塔釜中，設(shè)置用于加熱所供給的上述原料液的再沸器。上述塔體為板式塔。上述塔體具有可以設(shè)置作為塔板的30塊任意多孔板的結(jié)構(gòu)。
本實(shí)施例中，作為上述塔板，設(shè)置合計(jì)為30塊的波紋板式無(wú)堰多孔板和平板式無(wú)堰多孔板。本實(shí)施例中，把按照波紋板式無(wú)堰多孔板4塊、平板式無(wú)堰多孔板1塊的順序自下而上配置的多孔板組作為一組，將該多孔板組6組按自下而上的順序排列，配置作為塔板的無(wú)堰多孔板。即，在上述減壓蒸餾塔中共設(shè)置30段無(wú)堰多孔板。
此外，無(wú)堰多孔板(塔板)的段數(shù)，按自下而上的順序計(jì)數(shù)為1～30段。作為上述的波紋板式無(wú)堰多孔板，使用一種具有孔徑為20mm的孔的波紋板式無(wú)堰多孔板，波紋板式無(wú)堰多孔板的截面形狀中的波長(zhǎng)為200mm、波的高度為20mm的波紋板式無(wú)堰多孔板。作為上述平板式無(wú)堰多孔板，使用一種具有孔徑為25mm的孔的平板式無(wú)堰多孔板。波紋板式無(wú)堰多孔板的開(kāi)孔率(相對(duì)于假定沒(méi)有形成貫通孔時(shí)的無(wú)堰多孔板的表面積，開(kāi)口面積所占的比率)為23％，平板式無(wú)堰多孔板的開(kāi)孔率為23％。
本實(shí)施例中，使用波紋板式無(wú)堰多孔板作為蒸餾塔最下部的多孔板。該30段的多孔板(塔板)相當(dāng)于理論塔板數(shù)9段。而且，在上述波紋板式無(wú)堰多孔板中，按照可使波紋板的山和谷的延長(zhǎng)方向在具有上下位置關(guān)系的多孔板上相互垂直的方式來(lái)設(shè)計(jì)。
使用按質(zhì)量濃度計(jì)含有丙烯酸55％、乙酸1.5％、甲醛0.3％和少量甲酸的丙烯酸水溶液(以下簡(jiǎn)寫(xiě)為(A)液)作為蒸餾用的原料液。另外，使用甲苯作為共沸溶劑，使用上述減壓蒸餾塔作為脫水蒸餾塔進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。
開(kāi)始時(shí)，用甲苯使蒸餾塔穩(wěn)定后，分別在第16段的塔板上按每小時(shí)1,100kg供給(A)液，在第30段的塔板上按每小時(shí)3,100kg供給甲苯。塔頂壓力控制在14.0kPa，從塔頂部供給作為阻聚劑的對(duì)苯二酚和吩噻嗪。這些阻聚劑的供給量，按照在塔底殘液中的阻聚劑的濃度，對(duì)苯二酚為800ppm、吩噻嗪為500ppm那樣進(jìn)行調(diào)整。向塔底按每小時(shí)500升供給空氣。
用塔頂?shù)睦淠骼淠酿s出液在潷析器中靜置分離后，共沸溶劑相全部向蒸餾塔回流，將水相抽出。再沸器用表壓為196kPa的蒸汽加熱。這樣，使塔頂壓力為15.5kPa，塔底液的溫度為82℃，使上述減壓蒸餾塔連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)中，從塔底抽出的塔底殘液中，除丙烯酸以外，按質(zhì)量組成計(jì)，含有乙酸2.3％、水0.6％、甲苯15％，另外還含有微量的阻聚劑。本實(shí)施例中的實(shí)驗(yàn)條件及其結(jié)果示于表1中。
實(shí)驗(yàn)條件及其結(jié)果示于表1中。
運(yùn)轉(zhuǎn)中的蒸餾塔的塔頂與塔底的壓差為6.5kPa或6.5kPa以下，沒(méi)有上升，可以穩(wěn)定地持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3個(gè)月后停止運(yùn)轉(zhuǎn)并從開(kāi)放點(diǎn)檢查蒸餾塔時(shí)，在第2段的塔板上發(fā)現(xiàn)有少量的丙烯酸聚合物。
<比較例1>
如表1所示，實(shí)施例1中，將塔板全部變更為平板式無(wú)堰多孔板，除此之外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行脫水蒸餾的實(shí)驗(yàn)。運(yùn)轉(zhuǎn)中，從塔底抽出的塔底殘液的組成與實(shí)施例1相同。
與實(shí)施例1同樣，工藝運(yùn)轉(zhuǎn)可以穩(wěn)定地持續(xù)進(jìn)行，但蒸餾塔的塔頂與塔底的壓差從8.5kPa上升至16kPa。3個(gè)月后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從開(kāi)放點(diǎn)檢查蒸餾塔時(shí)，在第1～5段的塔板上發(fā)現(xiàn)大量的丙烯酸聚合物。
<比較例2>
如表1所示，使第1和第5段為平板式無(wú)堰多孔板，并使第2～4段為波紋板式無(wú)堰多孔板，在第6段或第6段以上，將按照波紋板式無(wú)堰多孔板4塊、平板式無(wú)堰多孔板1塊的順序自下而上地配置的多孔板組作為一組，通過(guò)將該多孔板組5組按自下而上的順序排列，除了配置作為塔板的多孔板以外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行脫水蒸餾的實(shí)驗(yàn)。運(yùn)轉(zhuǎn)中，從塔底抽出的塔底殘液的組成與實(shí)施例1相同。
與實(shí)施例1同樣，工藝運(yùn)轉(zhuǎn)可以穩(wěn)定持續(xù)地進(jìn)行，但蒸餾塔的塔頂與塔底的壓差從8.5kPa上升至15kPa。3個(gè)月后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從開(kāi)放點(diǎn)檢查蒸餾塔時(shí)，在第0段的平板式無(wú)堰多孔板的下面發(fā)現(xiàn)大量的丙烯酸聚合物。
<實(shí)施例2>
本實(shí)施例中，如表1所示，將按照波紋板式無(wú)堰多孔板3塊、平板式無(wú)堰多孔板2塊的順序自下而上地配置的多孔板組作為一組，通過(guò)將該多孔板組6組自下而上的順序排列，配置作為塔板的多孔板。另外，作為平板式無(wú)堰多孔板，使用具有孔徑為30mm的孔，開(kāi)孔率為27％的平板式無(wú)堰多孔板。除此之外，本實(shí)施例中，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行脫水蒸餾的實(shí)驗(yàn)。運(yùn)轉(zhuǎn)中，從塔底抽出的塔底殘液的組成與實(shí)施例1相同。
與實(shí)施例1同樣，蒸餾塔的塔頂與塔底的壓差為5.5kPa，沒(méi)有上升，可以穩(wěn)定地持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3個(gè)月后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從開(kāi)放點(diǎn)檢查蒸餾塔時(shí)，在第3和第4段塔板上發(fā)現(xiàn)微量的丙烯酸聚合物。
<比較例3>
如表1所示，使第1～第5段為平板式無(wú)堰多孔板，在第6段或第6段以上，將按照波紋板式無(wú)堰多孔板3塊、平板式無(wú)堰多孔板2塊的順序自下而上地配置的多孔板組作為一組，通過(guò)將該多孔板組5組按自下而上的順序排列，配置作為塔板的多孔板，除此之外，與實(shí)施例2同樣地進(jìn)行脫水蒸餾的實(shí)驗(yàn)。運(yùn)轉(zhuǎn)中，從塔底抽出的塔底殘液的組成與實(shí)施例2相同。
與實(shí)施例2同樣，工藝運(yùn)轉(zhuǎn)可以穩(wěn)定地持續(xù)進(jìn)行，但蒸餾塔的塔頂與塔底的壓差從5.5kPa上升至15kPa。3個(gè)月后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從開(kāi)放點(diǎn)檢查蒸餾塔時(shí)，在第1～第4段的塔板上面和下面全部都發(fā)現(xiàn)大量的丙烯酸聚合物。
<實(shí)施例3>
如表1所示，作為上述波紋板式無(wú)堰多孔板，使用一種具有孔徑為25mm的貫通孔、開(kāi)孔率為24％的波紋板式無(wú)堰多孔板，其截面形狀中的波長(zhǎng)為400mm、波的高度為30mm波紋板式無(wú)堰多孔板，作為上述平板式無(wú)堰多孔板，使用一種具有孔徑為30mm的貫通孔，開(kāi)孔率為24％的平板式無(wú)堰多孔板，除此之外，與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行脫水蒸餾的實(shí)驗(yàn)。運(yùn)轉(zhuǎn)中，從塔底抽出的塔底殘液的組成與實(shí)施例1相同。
與實(shí)施例1同樣，蒸餾塔的塔頂與塔底的壓差為5.5kPa，沒(méi)有上升，可以穩(wěn)定地持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3個(gè)月后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從開(kāi)放點(diǎn)檢查蒸餾塔時(shí)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)丙烯酸的聚合物。
<比較例4>
如表1所示，實(shí)施例3中，將塔板全部變更為平板式無(wú)堰多孔板，除此之外，與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行脫水蒸餾的實(shí)驗(yàn)。運(yùn)轉(zhuǎn)中，從塔底抽出的塔底殘液的組成與實(shí)施例3同樣。
與實(shí)施例3同樣，運(yùn)轉(zhuǎn)可以穩(wěn)定地持續(xù)進(jìn)行，但蒸餾塔的塔頂與塔底的壓差從8.2kPa上升至16kPa。3個(gè)月后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從開(kāi)放點(diǎn)檢查蒸餾塔時(shí)，在第1～第4段的塔板上面和下面全部都發(fā)現(xiàn)大量的丙烯酸聚合物。
<實(shí)施例4>
如表1所示，使第1～第20段為波紋板式無(wú)堰多孔板，并使第21段或第21段以上為平板式無(wú)堰多孔板，除此之外，與實(shí)施例3同樣地進(jìn)行脫水蒸餾的實(shí)驗(yàn)。運(yùn)轉(zhuǎn)中，從塔底抽出的塔底殘液的組成與實(shí)施例3相同。
與實(shí)施例3同樣，蒸餾塔的塔頂與塔底的壓差為5.5kPa，沒(méi)有上升，可以穩(wěn)定地持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。3個(gè)月后停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從開(kāi)放點(diǎn)檢查蒸餾塔時(shí)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)丙烯酸的聚合物。
表1

產(chǎn)業(yè)上的利用可能性根據(jù)本發(fā)明，由于使用具有波紋板式無(wú)堰多孔板和平板式無(wú)堰多孔板的蒸餾塔蒸餾(甲基)丙烯酸類，因此可以降低蒸餾塔總體的壓差，可以防止(甲基)丙烯酸類的聚合物等固形物在蒸餾塔內(nèi)的附著、堆積和蓄積，能穩(wěn)定地維持(甲基)丙烯酸類的高回收率，而且可以在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定地進(jìn)行蒸餾塔的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外，本發(fā)明中，如果使用波紋板式無(wú)堰多孔板作為蒸餾塔內(nèi)的最下段的無(wú)堰多孔板，則可以防止蒸餾塔內(nèi)由固形物造成的堵塞，從防止蒸餾塔總體壓差上升的觀點(diǎn)考慮，具有更佳的效果。
另外，本發(fā)明中，如果使蒸餾塔中設(shè)置的波紋板式無(wú)堰多孔板和平板式無(wú)堰多孔板的設(shè)置數(shù)的比例為1∶1～4∶1，那么從防止蒸餾塔總體壓差上升的觀點(diǎn)考慮，具有更佳的效果。
另外，本發(fā)明中，如果使波紋板式無(wú)堰多孔板的截面形狀中，波的高度相對(duì)于波長(zhǎng)的比例(波的高度/波長(zhǎng))為1/2～1/20，則從達(dá)到蒸餾塔長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、以及由于分離效率提高而達(dá)到減少塔板塊數(shù)的目的的觀點(diǎn)考慮，具有更佳的效果。
另外，本發(fā)明中，如果將波紋板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑a設(shè)定為小于平板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑b，那么從達(dá)到蒸餾塔長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)、以及由于分離效率提高而達(dá)到減少塔板塊數(shù)的目的的觀點(diǎn)考慮，具有更佳的效果，如果將b/a設(shè)定為1.1～3，則具有更進(jìn)一步的效果。
權(quán)利要求
1.一種(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸酯的制備方法，該方法包括將含有(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸酯的組合物用內(nèi)部具有多段塔板的蒸餾塔進(jìn)行蒸餾的工序，并從上述組合物中取出(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸酯，其特征在于，作為上述蒸餾塔，使用配備具有多個(gè)截面形狀為波型貫通孔的波紋板式無(wú)堰多孔板、以及在平板上具有多個(gè)貫通孔的平板式無(wú)堰多孔板作為上述塔板的蒸餾塔。
2.權(quán)利要求1中所述的方法，其特征在于，上述蒸餾工序中，將(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸酯進(jìn)行蒸餾精制。
3.權(quán)利要求1或者2中所述的方法，其特征在于，上述蒸餾塔中最下段設(shè)置的多孔板為波紋板式無(wú)堰多孔板。
4.權(quán)利要求1～3中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，上述蒸餾塔內(nèi)設(shè)置的波紋板式無(wú)堰多孔板與平板式無(wú)堰多孔板的數(shù)目比例為1∶1～4∶1。
5.權(quán)利要求1～4中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在上述波紋板式無(wú)堰多孔板的截面形狀中，波的高度相對(duì)于波長(zhǎng)的比例(波的高度/波長(zhǎng))為1/2～1/20。
6.權(quán)利要求1～5中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，上述波紋板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑小于上述平板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑。
7.權(quán)利要求6中所述的方法，其特征在于，上述平板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑b相對(duì)于上述波紋板式無(wú)堰多孔板的貫通孔孔徑a之比b/a為1.1～3。
8.權(quán)利要求1～7中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，上述組合物中的(甲基)丙烯酸是通過(guò)丙烯或者異丁烯的催化氣相氧化反應(yīng)制得的。
9.權(quán)利要求1～8中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，上述組合物中的(甲基)丙烯酸是通過(guò)丙烷的催化氣相氧化反應(yīng)制得的丙烯酸。
10.權(quán)利要求1～9中的任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，上述組合物中的(甲基)丙烯酸酯是通過(guò)由權(quán)利要求1～9中的任一項(xiàng)所述的方法制備的(甲基)丙烯酸進(jìn)行酯化反應(yīng)得到的。
全文摘要
本發(fā)明的方法在對(duì)(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯進(jìn)行蒸餾精制時(shí)，可以防止固形物的附著、堆積和蓄積，能穩(wěn)定地維持(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯的高回收率，能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)使蒸餾塔穩(wěn)定地進(jìn)行連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，在將含有(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸酯的組合物在一個(gè)內(nèi)部具有多塊塔板的蒸餾塔進(jìn)行蒸餾時(shí)，使用一種其中具備截面形狀為波型、具有多個(gè)貫孔的波紋板式無(wú)堰多孔板、以及在平板上具有多個(gè)貫通孔的平板式無(wú)堰多孔板作為塔板的蒸餾塔。
文檔編號(hào)C07C51/44GK1745055SQ20048000059
公開(kāi)日2006年3月8日 申請(qǐng)日期2004年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月28日
發(fā)明者矢田修平, 金丸高志, 小川寧之 申請(qǐng)人:三菱化學(xué)株式會(huì)社