[发明专利]用于纯化和制备丙烯酸或甲基丙烯酸的方法

说明书

本发明涉及一种纯化丙烯酸或甲基丙烯酸的方法。本发明进一步涉及一种使用纯化过程来制备丙烯酸或甲基丙烯酸的方法。

丙烯酸和甲基丙烯酸是重要基本化学品。丙烯酸由于其非常活性的双键和酸官能而特别适用作制备例如用于粘合剂、分散体、涂料或超级吸收剂的聚合物的单体。

WO-A-9801415公开了一种制备丙烯酸或甲基丙烯酸的方法，其中首先制备一种包含酸的产物混合物，将所述混合物冷凝并随后将酸从冷凝所得溶液中结晶。

本发明的一个目的是增加丙烯酸或甲基丙烯酸的纯度。

我们已经发现，该目的在丙烯酸或甲基丙烯酸晶体用一种包含相应酸且温度为15-40℃的洗涤或纯化液体洗涤时得到实现。已经惊人地发现，如此可以一种非常简单的方式获得非常好的纯化效果。

本发明因此涉及一种通过结晶得到晶体和母液来纯化丙烯酸或甲基丙烯酸的方法，其中所述晶体用一种包含丙烯酸或甲基丙烯酸且温度为15-40℃的洗液洗涤。

在一个实施方案中，本发明涉及一种制备丙烯酸的方法，包括以下步骤：

(a)制备出基本上具有催化气相氧化C3-或C4-烷烃、C3-或C4-烯烃、C3-或C4-烷醇和/或C3-或C4-烷醛和/或其前体成丙烯酸或甲基丙烯酸的反应混合物的组成的气体产物混合物，

(b)冷凝所述气体产物混合物，

(c)从步骤(b)所得溶液中结晶丙烯酸或甲基丙烯酸，和

(d)按照本发明的上述纯化工艺，由前述步骤的晶体纯化丙烯酸或甲基丙烯酸。

本发明的优选实施方案在以下说明书、实施例和附加中确定。

按照本发明，丙烯酸或甲基丙烯酸晶体用一种包含相应酸且温度为15-40℃，优选20-35℃，尤其是20-30℃，更优选20-25℃的洗液或纯化液体洗涤。

最好使用一种在所要结晶的丙烯酸或甲基丙烯酸方面纯度高于结晶母液的洗液。优选地，洗液包含分别基于100％重量洗液的90-99.99，尤其是97.0-99.9，最优选99.0-99.8％重量的酸。纯酸，即，包含99.3-99.8％重量丙烯酸或甲基丙烯酸的纯产物、或要结晶纯化的酸溶液，即，结晶步骤的加料或按照步骤(b)通过冷凝气体产物混合物而得到的溶液有利地用作洗液。洗液中的杂质大多是来自酸制备和/或纯化工艺的杂质/副产物。该洗液的用量优选为3-80，尤其是5-50，更优选10-25克洗液/100克晶体。

洗涤工艺的实施不受任何限制。洗涤可在一个步骤或多个步骤中进行。它优选在多个步骤，尤其是在两个步骤中进行。洗涤可在常用于此目的装置中连续或间歇进行。有利地使用离心机、吸滤器或带式过滤机。洗涤宜使用用于固液分离的连续装置，如离心机、滗析器或带式过滤机连续进行，和使用用于固液分离的间歇装置，如吸滤器间歇间歇。洗涤可在一个步骤或多个步骤中在离心机或带式过滤机上进行。在此，洗液也可逆流加料到晶体饼。

一般来说，优选包含分别基于100％重量混合物的65-99.9，尤其是75-99.8，最优选85-99.5％重量的丙烯酸或甲基丙烯酸，且其余包括任意种类的杂质/副产物，尤其是来自酸制备工艺例如催化气相氧化工艺的杂质或副产物的混合物适用于结晶丙烯酸或甲基丙烯酸，由此混合物可随后得到要按照本发明纯化的晶体。结晶有利地以悬浮结晶来进行。

所用的结晶工艺不受任何限制。结晶可在一个步骤或多个步骤中连续或间歇进行。结晶优选在一个步骤中进行。在本发明的另一优选实施方案中，结晶以分级结晶来进行。在分级结晶中，所有能够得到纯于酸加料溶液的晶体的步骤通常称作纯化步骤，且所有其它步骤则通常称作贫化步骤。多步工艺此时最好按照逆流原理来进行，其中在每个步骤的结晶之后，将晶体从母液中分离并将这些晶体加料到具有下一更高纯度级的相应步骤中，同时将结晶残余物加料到具有下一更低纯度级的相应步骤中。

结晶过程中的溶液温度有利地为14至-30℃，尤其是14至-5℃。结晶器中的固体含量有利地为0-90，优选10-80，更优选15-50克固体/100克悬浮液。