[发明专利]用于丙烯酸及其前体的生产系统/生产方法

权利要求书

1.一种用于利用环氧乙烷和一氧化碳产生丙烯酸的方法，其包括：

在羰基化反应区中使一氧化碳进料、环氧乙烷进料、CO分离器顶部物流和BPL再循环流与羰基化催化剂和溶剂接触，且产生包括β-丙内酯、溶剂、环氧乙烷、一氧化碳、羰基化催化剂、乙醛和丁二酸酐的BPL出口流；

将所述BPL出口流的至少一部分传送到CO/EO分离器且回收i.)CO分离器顶部物流，其中所述CO分离器顶部物流包括环氧乙烷和一氧化碳，和ii.)CO分离器底部物流，其包括β-丙内酯、溶剂、羰基化催化剂、乙醛、丁二酸酐和环氧乙烷；

将所述CO分离器顶部物流的至少一部分传送到所述羰基化反应区；

将所述CO分离器底部物流的至少一部分传送到羰基化催化剂再循环区的膜分离段，且将所述CO分离器底部物流的所述至少一部分分离成i)包括保留物的BPL再循环流，所述保留物含有分离的羰基化催化剂、溶剂和β-丙内酯，和ii)包括渗透物的BPL分离流，所述渗透物含有β-丙内酯、溶剂、乙醛、丁二酸酐、环氧乙烷和羰基化催化剂；

将所述BPL再循环流的至少一部分传送到所述羰基化反应区；

将所述BPL分离流的至少一部分传送到包括至少一个分离区的BPL纯化区，所述至少一个分离区将所述BPL分离流分离成包括溶剂的溶剂再循环流和包括β-丙内酯和羰基化催化剂的纯化BPL流；

将所述纯化BPL流的至少一部分和聚合引发剂传送到具有至少一个聚合反应器的聚丙内酯反应区，所述至少一个聚合反应器使所述纯化BPL流的所述至少一部分与所述聚合引发剂接触且产生包括聚丙内酯和β-丙内酯的聚丙内酯出口流；

将所述聚丙内酯出口流的至少一部分传送到具有至少一个分离区的PPL/BPL处理区以产生i.)PPL/BPL顶部物流，其相对于所述聚丙内酯出口流增大β-丙内酯的浓度，和ii)PPL/BPL分离器底部物流，其包括聚丙内酯；

将所述PPL/BPL顶部物流的至少一部分传送到所述聚丙内酯反应区；

将所述PPL/BPL底部物流的至少一部分传送到包括热分解反应器的丙烯酸产生区，所述热分解反应器接收所述聚丙内酯出口流的所述至少一部分且产生丙烯酸流；及

在分离器中将所述丙烯酸流的至少一部分分离成(i)丙烯酸流，其包括具有至少90％纯度的丙烯酸，和(ii)有机重物质流。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述丙烯酸流具有纯度大于99.5％的丙烯酸且包括冰丙烯酸。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述至少一个聚合反应器以至少50％的聚丙内酯转化率产生聚丙内酯。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述PPL/BPL处理区中的所述至少一个分离区包括至少一个闪蒸罐和/或至少一个蒸发器，所述至少一个蒸发器包括刮膜式蒸发器、薄膜蒸发器或降膜蒸发器；且所述CO分离器是闪蒸罐。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述羰基化反应区在30℃到160℃之间的温度下且在100psig到5000psig之间的压力下操作，至少一个蒸馏柱在处于或低于大气压下且在小于120℃的温度下操作。

6.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述溶剂再循环流包括溶剂和小于15wt％的β-丙内酯、环氧乙烷、一氧化碳、乙醛或丁二酸酐，或其任何组合，且其中所述纯化BPL流包括(i)β-丙内酯和(ii)小于1wt％的溶剂、环氧乙烷、一氧化碳、乙醛或丁二酸酐，或其任何组合。