本發(fā)明涉及丙烯酸制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種制備丙烯酸的裝置中使用的阻聚劑。

背景技術(shù)：

丙烯酸及其酯屬于極易聚合的乙烯基單體，在其生產(chǎn)過程中普遍存在聚合現(xiàn)象，對(duì)于生成低聚物的反應(yīng)，可采取適宜措施將其抑制在可接受的范圍內(nèi)；乙烯基聚合等現(xiàn)象的發(fā)生，其結(jié)果會(huì)生成相對(duì)分子質(zhì)量大、高度不溶、外觀呈爆米花或橡膠狀的端聚聚合物，這些聚合物堵塞管道、塔板、泵體，對(duì)工藝和生產(chǎn)裝置的穩(wěn)定運(yùn)行造成較大的影響。因此，必須采取合理的措施避免這種情況的發(fā)生，目前最常見的方法就是在生產(chǎn)過程中添加適當(dāng)?shù)淖杈蹌?/p>

目前用于丙烯酸及其酯生產(chǎn)中的主要阻聚劑分兩類：一類為鏈轉(zhuǎn)移型，主要有氫醌(HQ)、氫醌單甲醚(MQ)、吩噻嗪(PZ)等；另一類為金屬鹽型，主要有醋酸酮(AI-61A)、二丁基二硫代氨基甲酸銅(AI-61R)等。另外，自由基型阻聚劑如哌啶氮氧自由基(701、705)也在部分裝置上得到了應(yīng)用。就目前丙烯酸類單體生產(chǎn)裝置使用阻聚劑情況而言，除已知的HQ與PZ具有協(xié)同作用外，其余具有協(xié)同作用的復(fù)配阻聚劑很少，根據(jù)最近的國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，使用復(fù)合阻聚劑達(dá)到少量高效的目的已成主要趨勢(shì)。

根據(jù)德國人H.Vogel發(fā)表在雜志《Chemical Engineering&Technology》(標(biāo)題：Phenothiazine as Stabilizer for Acrylic Acid)上的研究結(jié)果，阻聚劑在丙烯酸中的消耗方式有三種：與自由基的反應(yīng)、被溶解氧氧化或高溫時(shí)的熱分解。

在不同的工藝階段阻聚劑被消耗的方式也有差別：在90℃以上阻聚劑被溶解氧氧化是最主要的消耗方式，90℃以下自由基反應(yīng)是主要的消耗方式。只有在90℃以上時(shí)才會(huì)有超過10％的阻聚劑是熱分解消耗掉的。在高溫工藝階段，阻聚劑被溶解氧氧化是最主要的消耗方式，使用耐高溫的PZ作為主阻聚劑和少量銅鹽作為自由基捕捉劑，這一階段基本都種復(fù)合阻聚劑，使用這么多年基本沒有變化；溫度較低階段，自由基反應(yīng)是阻聚劑主要的消耗方式，被溶解氧氧化是第二位的消耗方式，應(yīng)該使用耐高溫的PZ和鏈轉(zhuǎn)移型阻聚劑如HQ等復(fù)合阻聚劑，PZ和HQ復(fù)合阻聚劑。

常用的阻聚劑有AI-61A、PZ、MQ、HQ、AI-61R，鏈轉(zhuǎn)移型阻聚劑HQ、MQ等一般和其他阻聚劑復(fù)配效果更好，但是在有氧和無氧的條件下阻聚效果差別很大，PZ、HQ，使用量較大、成本也比較高。近年來越來越多的新型阻聚劑被使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本申請(qǐng)人提供了一種用于制備丙烯酸的裝置的阻聚劑。本發(fā)明方法提供的阻聚劑WX-901為一種環(huán)保型的高效阻聚劑，無毒性，不產(chǎn)生腐蝕、用量更少，在取得更好的阻聚效果的同時(shí)，又保護(hù)了環(huán)境和員工職業(yè)健康，符合高效、環(huán)保的生產(chǎn)經(jīng)營理念。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種用于制備丙烯酸的裝置的阻聚劑，所述阻聚劑含有2,6-二甲基哌啶-1-氧基自由基與N,N-二甲基硫脲，且兩者質(zhì)量比為1:1～1.5。

一種所述阻聚劑的應(yīng)用，將所述阻聚劑加入制備丙烯酸的裝置的C2脫醋酸塔和/或C2回流罐中。

所述阻聚劑溶于有機(jī)溶劑中，通過針筒注射式或計(jì)量泵注入式加入C2脫醋酸塔和/或C2回流罐中。

所述阻聚劑的用量為C2脫醋酸塔中粗丙烯酸量的0.03～0.04wt％。

本發(fā)明有益的技術(shù)效果在于：

1)本發(fā)明方法中阻聚劑WX-901中的自由基能有效的抑制烯烴單體的自由基聚合，阻止單、雙烯烴混合餾分聚氧化物的生成以及由此引起的管線和設(shè)備的堵塞。

2)本發(fā)明方法中阻聚劑WX-901在偶合反應(yīng)和歧化反應(yīng)中均作為自由基捕捉體，不但不與單體產(chǎn)生活性鏈，還能迅速有效地捕捉活性鏈上的自由基，從而起到阻聚作用，穩(wěn)定性比傳統(tǒng)阻聚劑反應(yīng)生成的自由基穩(wěn)定性高。

3)本發(fā)明方法中阻聚劑WX-901中自由基，是一種穩(wěn)態(tài)的高活性自由基，一旦遇到聚合或由于熱和氧所產(chǎn)生的各種自由基R·或ROO·等時(shí)，迅速與其結(jié)合成為穩(wěn)定的分子，消滅反應(yīng)產(chǎn)生的各種自由基，徹底抑制聚合反應(yīng)的正常進(jìn)行；并且WX-901中自由基存在的孤對(duì)電子在氮氧鍵之間產(chǎn)生離域效應(yīng)使其非常穩(wěn)定，可以長久保存而不變質(zhì)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明由粗丙烯酸純化制備丙烯酸的裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體描述。

圖1為制備丙烯酸的裝置，其中C2脫醋酸塔為板式塔，內(nèi)有37塊穿流板；粗丙烯酸進(jìn)入C2脫醋酸塔中，其中醋酸、水、甲苯、丙烯酸經(jīng)減壓精餾一起從C2塔頂蒸出，蒸出物經(jīng)第一冷凝器被CTW(循環(huán)水)部分冷凝，冷凝液流入C2回流罐，未凝氣體進(jìn)入第二冷凝器被CWA(5℃冷凍水)進(jìn)一步冷凝，冷凝液也流入C2回流罐；C2回流罐內(nèi)的液體由C2回流泵送出，一路作為回流液從C2塔頂回流入塔內(nèi)；另一路作為出料送出來控制C2回流罐的液位，經(jīng)過處理，最終C2脫醋酸塔中僅剩下丙烯酸及部分重組分；粗丙烯酸經(jīng)過C2脫醋酸后再進(jìn)入精制塔制得工業(yè)用丙烯酸。

實(shí)施例1

一種用于制備丙烯酸的裝置的阻聚劑，所述阻聚劑含有2,6-二甲基哌啶-1-氧基自由基與N,N-二甲基硫脲，且兩者質(zhì)量比為1:1。

一種所述阻聚劑的應(yīng)用，將所述阻聚劑加入制備丙烯酸的裝置的C2脫醋酸塔(4KPaA、90℃)；其中阻聚劑用量為C2脫醋酸塔內(nèi)粗丙烯酸的0.03wt％。由本發(fā)明阻聚劑參與制備的丙烯酸產(chǎn)品純度≥99.5％、色度＜10。

實(shí)施例2

一種用于制備丙烯酸的裝置的阻聚劑，所述阻聚劑含有2,6-二甲基哌啶-1-氧基自由基與N,N-二甲基硫脲，且兩者質(zhì)量比為1:1.5。

一種所述阻聚劑的應(yīng)用，將所述阻聚劑加入制備丙烯酸的裝置的C2脫醋酸塔(4KPaA、90℃)和C2回流罐中；其中阻聚劑用量為C2脫醋酸塔(4KPaA、90℃)和其中阻聚劑用量為C2脫醋酸塔內(nèi)粗丙烯酸的0.04wt％。由本發(fā)明阻聚劑參與制備的丙烯酸產(chǎn)品純度≥99.5％、色度＜10.

實(shí)施例3

一種用于制備丙烯酸的裝置的阻聚劑，所述阻聚劑含有2,6-二甲基哌啶-1-氧基自由基與N,N-二甲基硫脲，且兩者質(zhì)量比為1:1。

一種所述阻聚劑的應(yīng)用，將所述阻聚劑溶于有機(jī)溶劑通過針筒注射入制備丙烯酸的裝置的C2脫醋酸塔(4KPaA、90℃)中。所述阻聚劑的用量為C2脫醋酸塔中粗丙烯酸量的0.04wt％。由本發(fā)明阻聚劑參與制備的丙烯酸產(chǎn)品純度≥99.5％、色度為8。

測(cè)試?yán)?/p>

WX-901在C2脫醋酸塔(4KPaA、90℃)條件下在實(shí)驗(yàn)室對(duì)市售工業(yè)丙烯酸進(jìn)行加溫聚合實(shí)驗(yàn)，測(cè)試結(jié)果如下表1所示：

表1

從以上實(shí)驗(yàn)看：

(1)使用HQ、PZ混合阻聚劑，聚合時(shí)間為19min；(2)使用WX-901代替HQ，聚合時(shí)間為21min；(3)使用WX-901代替HQ與PZ，聚合時(shí)間為21min；因此，使用較少WX-901阻聚劑代替現(xiàn)有裝置使用的HQ、PZ復(fù)配阻聚劑，60ppm的WX-901可到達(dá)使用300ppm原阻聚劑的阻聚效果，本發(fā)明阻聚劑阻聚效果更好，且節(jié)約原料；在現(xiàn)有化工6萬噸裝置上使用，原來每天使用PZ 180kg、HQ 120kg，先使用60kg的WX-901代替，裝置運(yùn)行正常，運(yùn)行未受到影響，阻聚劑的使用成本由原來的10500元/噸降低至6000元/噸，且制得丙烯酸的理化性能可以達(dá)到優(yōu)等品以上：產(chǎn)品純度≥99.5％、色度≤10。