[发明专利]生产水含量减少的(甲基)丙烯酸的方法

说明书

本发明专利申请是申请日为2004年11月19日、申请号为200910141403.7，发明名称为“生产水含量减少的(甲基)丙烯酸的方法”的发明专利申请的分案申请，上述发明专利申请又是申请日为2004年11月19日、申请号为200410095335.2，发明名称为“生产水含量减少的(甲基)丙烯酸的方法”的发明专利申请的分案申请。 

本发明涉及具有低水含量和低醛含量的基本纯(甲基)丙烯酸的方法。 

(甲基)丙烯酸((M)AA)中的残留杂质，尤其醛类和水干扰了聚合反应，从而不利地影响了聚合物性能。具有低醛和低水含量的(M)AA可用于生产专用聚合物组合物，例如超吸收性聚合物，丙烯酸系粘结剂，乙烯-(M)AA共聚物，以及有效用作油井钻探泥浆的分散剂和用作絮凝剂的聚合物。因此，如果能够经济和可靠地生产同时具有低醛含量和低水含量的(M)AA，那么对于专用聚合物生产商来说将是有利的。虽然生产低醛等级的(M)AA的蒸馏方法是已知的，但此类方法迄今不能可靠和经济地提供专用聚合物生产所需的低醛含量和低水含量。此外，如在下文中更详细论述的那样，已经发现，添加(甲基)丙烯酸酐不是改进在粗(甲基)丙烯酸蒸馏系统中水去除的有效方式。这归因于以下事实：这些化合物固有地与纯化(甲基)丙烯酸相容，并且能够吸收水分。 

通常，粗丙烯酸生产方法包括生产含有丙烯酸的混合气流的第一步，这例如非限制性地通过丙烷、丙烯和/或丙烯醛与含分子氧的气体的催化气相氧化来获得。类似地，对于粗甲基丙烯酸生产方法，例如可以没有限制地通过选自异丁烷、异丁烯、叔丁醇和甲基丙烯醛中的至少一种化合物与含分子氧的气体的催化气相氧化来生产含有甲基丙烯酸的混合气流。将通过各种已知方法的任何一种，包括、但不限于上述氧化步骤的任何一个所生产的(甲基)丙烯酸混合气流然后进给到(M)AA收集塔，在那里，含(M)AA的溶液被收集。此类溶液一般包含水和其它杂质比如(甲基)丙烯醛，糠醛，马来酸和乙酸。分离含(甲基)丙烯酸的溶液，在一个或多个蒸馏塔中提纯，以便去除大量的(甲基)丙烯醛，乙酸和水，获得了一般是大约90％纯和适用于生产(甲 基)丙烯酸酯的粗(M)AA产物。 

粗(M)AA能够进一步通过诸如蒸馏之类的方法提纯，从而形成蒸馏级的(M)AA。尤其，此类蒸馏级的(M)AA同时具有减低的水含量和减低的醛含量。可以存在于丙烯酸中的醛类可以包括、但不限于丙烯醛，马来酸酐，和糠醛。类似杂质可以存在于甲基丙烯酸中(例如甲基丙烯醛和糠醛)。迄今公开的蒸馏方法没有同时获得生产专用(甲基)丙烯酸聚合物所需的低水浓度和低醛浓度。尤其，需要可靠、经济的方法来提供低糠醛和低水(M)AA。更具体地说，对于提纯粗(甲基)丙烯酸以去除粗(甲基)丙烯酸内的水和醛杂质，从而生产高纯度(甲基)丙烯酸的方法存在着需求。 

在第一个实施方案中，本发明涉及通过去除蒸馏系统中的水和醛化合物来提纯粗(甲基)丙烯酸的方法。更具体地说，根据本发明的提纯(甲基)丙烯酸的方法包括：将含有至少一种醛化合物的(甲基)丙烯酸料流引入蒸馏系统；将能够与所述至少一种醛化合物反应的至少一种醛处理化合物加入到(甲基)丙烯酸料流中，使得所述至少一种醛化合物与所述至少一种醛处理化合物反应，生成具有比(甲基)丙烯酸更高的沸点的产物；以及通过蒸馏从所述(甲基)丙烯酸料流中分离出所述产物，从而生产了纯化(甲基)丙烯酸料流。另外，该至少一种醛处理化合物可以加入到蒸馏系统的蒸馏塔的下半区，或者它可以加入到进入蒸馏系统之前的(甲基)丙烯酸料流中。该醛处理化合物选自硫酸，肼类化合物，甘氨酸，赖氨酸，蛋氨酸，胺类化合物，间苯三酚，苯胺类化合物，酰肼类化合物和它们的混合物。 

(甲基)丙烯酸料流在引入所述蒸馏系统之前可以含有不超过3000ppm马来酸类化合物，或者它可以含有高于3000ppm马来酸类化合物。当(甲基)丙烯酸料流具有高于3000ppm马来酸类化合物的浓度时，本发明的方法进一步包括：在将(甲基)丙烯酸料流引入到蒸馏系统之前，通过选自下列之中的方法将所述(甲基)丙烯酸中的马来酸类化合物的浓度降低到小于3000ppm：将至少一种第二醛处理化合物加入到所述(甲基)丙烯酸中，蒸馏(甲基)丙烯酸料流，以及 将至少一种第二醛处理化合物加入到所述(甲基)丙烯酸料流中和蒸馏含有所述至少一种第二醛处理化合物的所述(甲基)丙烯酸料流。