一種高收率冰晶級(jí)丙烯酸的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種高收率冰晶級(jí)丙烯酸的制備方法，本方法將冷凍結(jié)晶融化法與化學(xué)反應(yīng)法相結(jié)合的方式制備精丙烯酸型產(chǎn)品，采用結(jié)晶、發(fā)汗、融化步驟，可以進(jìn)行二段式操作，首先通過(guò)冷凍法得到產(chǎn)品，比例在60%～70%之間，剩余的殘液在經(jīng)過(guò)化學(xué)法進(jìn)行處理，使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為高沸點(diǎn)物質(zhì)，進(jìn)入到酯化工段作為原料，在丙烯酸丁酯生產(chǎn)過(guò)程中除去高沸點(diǎn)的物質(zhì)。結(jié)合方法并比較單用一種處理方法的優(yōu)勢(shì)為：成本降低，由于處理殘液所需的化學(xué)物質(zhì)減少，高沸點(diǎn)物質(zhì)在酯化單元脫除，減少了單獨(dú)精餾費(fèi)用；不存在低濃度的殘液酸難處理的問(wèn)題。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種高收率冰晶級(jí)丙烯酸的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及丙烯酸的制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種高收率冰晶級(jí)丙烯酸的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]冰晶級(jí)丙烯酸用于高吸水性樹(shù)脂(SAP)、高分子電解質(zhì)、高分子聚合的官能單體、有機(jī)合成、水處理劑及造紙化學(xué)品等行業(yè)的生產(chǎn)。丙烯酸產(chǎn)品分為丙烯酸型及高純度精丙烯酸型，精餾產(chǎn)品一般為丙烯酸型，精丙烯酸型一般有兩種方法進(jìn)行制備，一種為冷凍結(jié)晶融化法，除去酸中的雜質(zhì)得到精丙烯酸型，另外一種為化學(xué)反應(yīng)法，加入微量化學(xué)物質(zhì)，與雜質(zhì)反應(yīng)后生成高沸點(diǎn)物質(zhì)，通過(guò)精餾方式得到精丙烯酸型產(chǎn)品。冷凍融化法缺點(diǎn)是，剩余的殘液酸比例比較高，一般在30~40%之間，殘液酸濃度較低，一般在98~99%之間，銷(xiāo)售困難；化學(xué)反應(yīng)法，缺點(diǎn)主要為加入的化工物料價(jià)格較高，還有后續(xù)精餾處理法，總體生產(chǎn)成本較高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種高收率冰晶級(jí)丙烯酸的制備方法，本方法將冷凍結(jié)晶融化法與化學(xué)反應(yīng)法相結(jié)合的方式制備精丙烯酸型產(chǎn)品，采用結(jié)晶、發(fā)汗、融化步驟，生產(chǎn)過(guò)程容易控制，成本降低，且不存在低濃度的殘液酸難處理的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的目的通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種高收率冰晶級(jí)丙烯酸的制備方法，包括以下步驟:
(a)首先，濃度為99.1%~99.3%的丙烯酸型產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)結(jié)晶器循環(huán)，在甲醇與水混合的冷媒作用下，丙烯酸結(jié)晶，結(jié)晶溫度達(dá)到7~9°C，結(jié)晶時(shí)間50~60min，未結(jié)晶的酸為殘液酸，丙烯酸濃度達(dá)到98~99%時(shí)，輸送出系統(tǒng)；
(b)利用甲醇與水混合的熱媒的熱量使結(jié)晶的丙烯酸融化，溫度達(dá)到22~26°C進(jìn)行融化，融化時(shí)間20~25min，融化后的丙烯酸濃度可以達(dá)到99.5~99.9%，產(chǎn)品為精丙烯酸型；
(c)殘液酸進(jìn)入脫雜質(zhì)反應(yīng)器與化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的丙烯酸及生成的高沸點(diǎn)物質(zhì)進(jìn)入到酯化反應(yīng)器，在丙烯酸正丁酯工段的精餾塔中將生成的高沸點(diǎn)物質(zhì)與酯化產(chǎn)生的重組分一并脫除。
[0005]綜上所述，本發(fā)明的有益效果是:本方法將冷凍結(jié)晶融化法與化學(xué)反應(yīng)法相結(jié)合的方式制備精丙烯酸型產(chǎn)品，采用結(jié)晶、發(fā)汗、融化步驟，可以進(jìn)行二段式操作，首先通過(guò)冷凍法得到產(chǎn)品，比例在60%~70%之間，剩余的殘液在經(jīng)過(guò)化學(xué)法進(jìn)行處理，使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為高沸點(diǎn)物質(zhì)，進(jìn)入到酯化工段作為原料，在丙烯酸丁酯生產(chǎn)過(guò)程中除去高沸點(diǎn)的物質(zhì)。結(jié)合方法并比較單用一種處理方法的優(yōu)勢(shì)為:(1)成本降低，由于處理殘液所需的化學(xué)物質(zhì)減少，高沸點(diǎn)物質(zhì)在酯化單元脫除，減少了單獨(dú)精餾費(fèi)用；(2)不存在低濃度的殘液酸難處理的問(wèn)題。
【具體實(shí)施方式】
[0006]下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不僅限于此。
[0007]實(shí)施例:
一種高收率冰晶級(jí)丙烯酸的制備方法，生產(chǎn)操作分二段，每段分三個(gè)步驟:
(a)—段操作的結(jié)晶階段:濃度為99.1%~99.3%的丙烯酸，經(jīng)過(guò)丙烯酸泵通過(guò)打開(kāi)進(jìn)料閥往殘液罐中進(jìn)料，當(dāng)液位至90%，開(kāi)閥、泵往循環(huán)罐中進(jìn)料；同時(shí)從罐中用冷媒，通過(guò)打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥，通過(guò)調(diào)節(jié)冷媒的開(kāi)度對(duì)結(jié)晶器進(jìn)行降溫。當(dāng)溫度達(dá)到7~9°C時(shí)開(kāi)泵，結(jié)晶開(kāi)始。調(diào)節(jié)的開(kāi)度對(duì)進(jìn)入結(jié)晶器的原料丙烯酸量進(jìn)行控制。經(jīng)過(guò)50~60min結(jié)晶結(jié)束后關(guān)閉泵，打開(kāi)循環(huán)罐底部閥門(mén)將殘液放入殘液罐中。
[0008](b) 一段操作的發(fā)汗階段:調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度為15度，當(dāng)冷媒罐液位達(dá)到指定液位時(shí)關(guān)閥，開(kāi)熱媒閥，用熱媒調(diào)節(jié)閥大小將溫度緩慢上升到12~16度之間且溫度達(dá)到12~16°C時(shí)，發(fā)汗開(kāi)始，含有雜質(zhì)的晶體層優(yōu)先融化，脫離晶體層，丙烯酸晶體融化掉落在殘液罐內(nèi)，增加到需要的值時(shí)關(guān)閉，一分鐘后閥關(guān)閉，發(fā)汗噸數(shù)一般為2~3噸，時(shí)間為20~30min發(fā)汗結(jié)束。發(fā)汗結(jié)束后打開(kāi)閥和P~3泵將中的殘液打入一次殘液罐中。
[0009](c) 一段操作的融化階段:將調(diào)節(jié)閥開(kāi)度開(kāi)到最大，溫度迅速上升，D~8罐液位達(dá)到指定值時(shí)打開(kāi)P~8泵開(kāi)始循環(huán)，閥開(kāi)度由小逐漸開(kāi)到最大，當(dāng)D~8罐底部溫度達(dá)到22~26°C時(shí)關(guān)閉P~8泵，融化時(shí)間一般在20~25min，融化完畢。
[0010](d) 二 段操作的結(jié)晶階段:一段融化完畢后罐內(nèi)得到較高純度的丙烯酸。重復(fù)以上操作，從罐中用冷媒，通過(guò)打開(kāi)開(kāi)關(guān)閥，通過(guò)調(diào)節(jié)的開(kāi)度對(duì)結(jié)晶器進(jìn)行降溫。當(dāng)溫度達(dá)到7~9°C時(shí)開(kāi)泵，結(jié)晶開(kāi)始。調(diào)節(jié)的開(kāi)度對(duì)進(jìn)入結(jié)晶器的原料丙烯酸量進(jìn)行控制。經(jīng)過(guò)30~35min結(jié)晶結(jié)束后關(guān)閉泵，打開(kāi)罐底部、閥將殘液放入殘液罐中。
[0011]Ce) 二段操作的發(fā)汗階段:調(diào)節(jié)的開(kāi)度為15，開(kāi)關(guān)閥，當(dāng)冷媒罐液位達(dá)到指定液位時(shí)調(diào)節(jié)閥，用熱媒調(diào)節(jié)大小將溫度緩慢上升到12~16度之間且溫度達(dá)到12~16°C時(shí)，發(fā)汗開(kāi)始，含有雜質(zhì)的晶體層優(yōu)先融化，脫離晶體層，丙烯酸晶體融化掉落在殘液罐內(nèi)，增加到需要的值時(shí)關(guān)閉，一分鐘后閥關(guān)閉，發(fā)汗噸數(shù)一般為1.5~2.5噸，時(shí)間為20~25min發(fā)汗結(jié)束。
[0012](f) 二段操作的融化階段:將調(diào)節(jié)閥開(kāi)度開(kāi)到最大，溫度迅速上升，罐液位達(dá)到指定值時(shí)打開(kāi)P~8泵開(kāi)始循環(huán)，閥開(kāi)度由小逐漸開(kāi)到最大，當(dāng)罐底部溫度達(dá)到23~26°C時(shí)關(guān)閉泵，融化時(shí)間一般在15~20min，融化完畢。
[0013]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)、方法實(shí)質(zhì)上對(duì)以 上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高收率冰晶級(jí)丙烯酸的制備方法，其特征在于:包括以下步驟: (a)首先，濃度為99.1%~99.3%的丙烯酸型產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)結(jié)晶器循環(huán)，在甲醇與水混合的冷媒作用下，丙烯酸結(jié)晶，結(jié)晶溫度達(dá)到7~9°C，結(jié)晶時(shí)間50~60min，未結(jié)晶的酸為殘液酸，濃度達(dá)到98~99%時(shí)，輸送出系統(tǒng)； (b)利用甲醇與水混合的熱媒的熱量使結(jié)晶的丙烯酸融化，溫度達(dá)到22~26°C進(jìn)行融化，融化時(shí)間20~25min，融化后的丙烯酸濃度可以達(dá)到99.5~99.9%，產(chǎn)品為精丙烯酸型； (c)殘液酸進(jìn)入脫雜質(zhì)反應(yīng)器與化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行反應(yīng)，反應(yīng)后的丙烯酸及生成的高沸點(diǎn)物質(zhì)進(jìn)入到酯化反應(yīng)器，在丙烯酸正丁酯工段的精餾塔中將生成的高沸點(diǎn)物質(zhì)與酯化產(chǎn)生的重組分一并脫除。
【文檔編號(hào)】C07C57/07GK103880649SQ201410130790
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】孫立平, 蘇永強(qiáng) 申請(qǐng)人:泰興市裕廊化工有限公司