[发明专利]丙烯酸生产方法

说明书

背景技术

本申请要求2012年2月22日提交的美国申请号61/601,707和2012年3月1日提交的美国申请号61/605,252的优先权，其各自在此通过引用整体并入。

最近几十年，随着对基于聚丙烯酸的超吸聚合物(SAP)的需求增长，丙烯酸(AA)的生产和使用显著增长。SAP广泛用于生产尿片和农业应用中。成功生产SAP需要使用高纯度冰丙烯酸。问题起因于冰丙烯酸储存和运输不稳定的事实：该材料可经历意外地剧烈聚合反应。丙烯酸的聚合可以非常剧烈，放出相当大的热和压力并喷射出热蒸汽和可以自燃的聚合物。由于非常快速的压力积累，存在爆炸危险。已知几种案例记录，其中由于剧烈(“逃逸”)聚合，丙烯酸的容器爆炸。

已开发各种技术以使冰AA稳定(参见，例如美国专利号4,480,116；4,797,504；和6,403,850)并且为此目的大部分商用AA包含氢醌单甲醚(MEHQ)和溶解氧。然而，冰AA的运输和储存仍是问题。即使成功地使逃逸聚合稳定，在储存期间形成二丙烯酸。通过化学添加剂不能阻止二丙烯酸的形成并且在一些应用中二丙烯酸可负面影响丙烯酸的性能。对于这些原因，使用丙烯酸的很多过程依靠从商品级AA中在位纯化冰AA。这是需要专门技术以及复杂的设备和控制的能量集中的过程，其增加了使用冰AA作为原料的过程的复杂性和成本。

另外，最近发现大量乙烷富集的页岩气蕴藏在美国和其它地方有可能影响化学工业，并且更特别地影响丙烯酸的生产。目前几乎所有商用丙烯酸来源于丙烯氧化。丙烯是炼油的主要产品并且其价格和可用性紧密联系于原油价格。因此，近几年丙烯酸价格急剧增长。

发明内容

仍需要以安全和/或节能方式运输和/或储存冰丙烯酸(AA)的方法。另外，仍需要提供AA不依靠丙烯氧化的替代路径的方法。

一方面，本发明提供在储存和运输冰丙烯酸中固有问题的解决方案。

一方面，本发明能将比较便宜的原料用于丙烯酸生产。

一方面，本发明提供在一个地点能利用比较便宜的原料以满足对丙烯酸及其衍生物的更广泛的地理需求。例如，本发明可被部署以利用页岩气的C2组分和一氧化碳制备聚合物聚丙内酯(PPL)。

PPL是可以被长时间安全运输和储存的稳定材料，伴随运送和储存冰AA没有安全考虑或质量下降。当需要冰丙烯酸时，本发明的方法通过在使用AA时分解聚丙内酯的步骤提供其高纯度形式。因此，在某些实施方案中本发明能以安全和/或比较便宜和/或高度灵活方式接近丙烯酸。

在某些实施方案中，本发明的方法包括以下步骤：

-在第一位置形成聚丙内酯；

-分离聚丙内酯；

-将分离的聚丙内酯运输至第二位置；

-任选地将聚丙内酯储存在库存中直至需要丙烯酸；和

-使聚丙内酯热解以释放丙烯酸。

在某些实施方案中，本发明提供生产丙烯酸的方法，该方法包括以下步骤：在第一位置形成聚丙内酯；分离至少一些聚丙内酯；和在第二位置使至少一些分离的聚丙内酯热解以释放丙烯酸。在某些实施方案中，本发明提供生产丙烯酸的方法，该方法包括以下步骤：在第二位置接收在第一位置形成的聚丙内酯；和在第二位置使至少一些接收的聚丙内酯热解以释放丙烯酸。

附图说明

图1示出本发明的某些实施方案的原理图。

图2示出根据本发明的某些实施方案的示例性的第一和第二位置。

图3示出本发明的实施方案，其中运输聚丙内酯至第二位置的步骤包括使热塑性丙内酯组合物形成可出售给消费者的有用制品，和收集有用制品作为然后可如本文所述处理以提供丙烯酸的消费后的再生流的子步骤。

图4示出用于实践本发明的聚丙内酯样品的¹H NMR光谱。

具体实施方式

在某些实施方案中，本发明提供生产丙烯酸的方法，该方法包括以下步骤：在第一位置形成聚丙内酯；分离至少一些聚丙内酯；和在第二位置使至少一些分离的聚丙内酯热解以释放丙烯酸。在某些实施方案中，该方法还包括在使至少一些分离的聚丙内酯热解以释放丙烯酸之前将分离的聚丙内酯运输至第二位置的步骤。

在某些实施方案中，本发明提供生产丙烯酸的方法，该方法包括以下步骤：在第二位置接收在第一位置形成的聚丙内酯；和在第二位置使至少一些接收的聚丙内酯热解以释放丙烯酸。