專利名稱：吸收丙烯酸化合物的方法及其設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及吸收(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的方法及其設備。具體而言，本發明涉及在能收集含有(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的氣體的吸收塔中，通過氣體與溶劑接觸，以有效吸收(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的方法及其設備，其中，所述含有(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的氣體是例如由氣相催化氧化作用產生的氣體，該方法在有效吸收氣體的同時，能防止(甲基)丙烯酸等發生聚合。
在氧化催化劑存在下，通過例如用分子含氧氣體將丙烯氣相催化氧化，可得到含(甲基)丙烯酸的氣體，通過例如將該氣體導入(甲基)丙烯酸吸收塔并在塔中與溶劑接觸冷卻，可得到(甲基)丙烯酸溶液。
由于技術原因，一般使用填料式吸收塔。US5785821和US5780679分別提出了在填料式吸收塔中使用無規填料(階梯小環)和使用片狀結構填料(MELLAPAK)。然而，為了有效吸收(甲基)丙烯酸，例如，要達到所期望的高效吸收，則要求吸收塔非常高大。由于隨著操作時間的延長，聚合物不可避免地會逐步粘附在所述塔內部，并導致吸收效率逐步降低，這就要求經常中斷吸收塔的操作，除去粘附的聚合物。
因此本發明的目的是要解決上述現有技術的問題，并提供一種在(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛吸收塔中吸收(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的方法及其設備，該方法能高效吸收所述化合物，并能防止所述化合物的聚合。
本發明提供了一種使由催化氣相氧化產生的含(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的氣體與溶劑在吸收塔中逆流接觸以吸收(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的方法，其特征在于在吸收塔內，在含有所述溶劑的液流的上游安裝具有相對高效吸收性能的填料，在其下游安裝具有相對低的聚合反應性能的填料塔和／或板式塔，從而達到本發明目的。
本發明還提供了一種用于使由催化氣相氧化產生的含(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的氣體與溶劑在吸收塔中逆流接觸以吸收(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的設備，其特征在于在吸收塔內，在含有所述溶劑的液流的上游安裝具有相對高效吸收性能的填料，在其下游安裝具有相對低的聚合反應性能的填料塔和／或板式塔，從而達至本發明目的。
由于使用了不同種類的填料和／或塔板，本發明的方法能高效吸收(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛，并能令人滿意的防止(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛聚合。
本發明設備的構造簡單，能高效吸收(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛，并同時能防止(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛聚合。
圖1是本發明的一個實施方案中的安裝了冷卻器的吸收塔的內部說明圖；以及圖2是本發明的另一個實施方案中的安裝了冷卻器的吸收塔的內部說明圖。
下文將以含(甲基)丙烯酸的氣體作為典型實例，詳細說明本發明。
從反應器中排出溫度一般為200-350℃的含有(甲基)丙烯酸的氣體(又稱“反應氣體”)，使其通過廢熱鍋爐、冷卻器等，并在100-300℃溫度范圍時送入(甲基)丙烯酸吸收塔，所述的含有(甲基)丙烯酸的氣體可以是例如在氧化催化劑存在下通過用分子含氧氣體將丙烯氣相催化氧化得到的含(甲基)丙烯酸的氣體(參照Encyclopedia of chemical processing and Design．MARCEL DEKKER，INC．，Vol．1，1976，pp409-413 relative to acrylic acid and toHydrocarbon processing，november 1983，pp116 relative to methacrylic acidrecommended)。
一般從吸收塔的下部導入含有(甲基)丙烯酸的氣體，而從吸收塔的上部導入吸收(甲基)丙烯酸的溶劑，使它們在吸收塔中與氣體逆流接觸。本發明使用的吸收柱或塔可是任何已知的諸如板式塔、填料塔、濕壁塔和噴粉塔的吸收塔。這類吸收塔一般優選板式塔或填料塔。其內部安裝了填料或塔板。當使用填料塔時，塔內規則或不規則地填充了具有大表面積和高透氣性的填料。吸收塔中氣-液接觸在填料的表面進行。
導入吸收塔的溶劑可是任何己知溶劑，例如，水、含有機酸(被吸收的(甲基)丙烯酸、乙酸等)的水和具有高沸點的惰性疏水有機液體(聯苯醚或聯苯等)。所述溶劑可單獨使用或使用其兩種或多種混合物。為了防止可聚合的物質，如(甲基)丙烯酸，發生聚合，優選在所述溶劑中適當摻入任何聚合反應抑制劑，如甲醌、乙酸鎂、亞硝基苯酚、銅鐵靈(cupherron)、N-烴氧基化合物、二丁基硫代氨基甲酸銅、吩噻嗪和氫醌。
本發明的吸收塔中，對(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛具有相對高的吸收效率的填料安裝在上述溶劑的溶劑流或含上述溶劑的液流的上游，而對于形成(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的聚合物具有相對低的性能的填料和／或塔板安裝在所述液流的下游。本發明所稱“相對高(低)”的含義是當分別使用多種填料時，所討論的填料較其它填料表現出較高的性能。例如，上述“具有相對低的形成聚合物的性能的填料”的含義是當吸收塔分別填充了多種填料時，所述“具有相對低的形成聚合物的性能的填料”是指較其它填料具有較低的形成聚合物的能力的填料。一般來講，由于溶劑與含有(甲基)丙烯酸的氣體在塔中逆流接觸，上游適宜位于吸收塔的上部，而下游則位于吸收塔的下部，即，朝著含(甲基)丙烯酸氣體的入口方向。
填充在吸收塔內的物質是例如填料和塔板。在一般吸收塔中，網狀結構填料具有最高的吸收效率，然后依次為片狀結構填料、無規填料、柵狀結構填料和塔板。在各種其它塔板中，就性能而言，那些高性能的塔板與片狀結構填料和無規填料相當。就能使例如(甲基)丙烯酸聚合的性能而言，網狀結構填料最容易使(甲基)丙烯酸聚合，然后依次是片狀結構填料、無規填料、柵狀結構填料和塔板。
當使用例如網狀結構填料來提高吸收效率時，因為這種填料在處理條件下容易使物質聚合，因此這種填料的使用必定會產生聚合反應的問題，從而不能使吸收塔長時間操作。當使用例如柵狀結構填料以防止物質在處理條件下發生聚合時，由于其吸收效率不高，所以，為了達到所需的吸收效率，要求吸收塔極其高大。在吸收塔中，通過在含溶劑的液流的上游使用網狀結構填料和在其下游使用至少一種選自片狀結構填料、無規填料、柵狀結構填料和塔板的填料，特別優選在其下游使用片狀結構填料和／或無規填料，就可以既能防止發生聚合反應，又能提高吸收效率，并實現吸收塔的長時間穩定操作。
網狀結構填料包括SVLZER填料(可從日本Sumitomo Heavy IndustriesCo．，Ltd．購得)、Technopack填料(可從日本Mitsui &Co．，Ltd．購得)和M．C．填料(可從日本的Mitsubishi Chemical Engineering Co．，Ltd．購得)等；片狀結構填料包括MELLAPAK填料(可從日本Sumitomo Heavy Industries Co．，Ltd．購得)、Technopack填料(可從日本Mitsui &Co．，Ltd．購得)和M．C．填料(可從日本Mitsubishi Chemical Engineering Co．，Ltd．購得)等；柵狀結構填料包括Flexigrid(可從KOCH ENGINEERING CO．INC．購得)等；無規填料包括拉西環、鮑爾環、階梯小環(可從Dodwell Crop購得)和IMTP(可從Norton Corp購得)等，塔板包括篩板、浮閥塔板、雙流塔板、泡罩塔板、折流塔板、SUPERRRAC塔板、波紋塔板和噴射塔板。
在其它的無規填料中，具有平坦形狀的階梯小環和IMTP是特別有利的，因為它們幾乎是整裝填料，防止聚合反應的性能優良且吸收效率高。
可以形成填料床以填滿整個吸收塔的內部或將填料分成多段填裝以防止氣體和液體形成溝流。可根據常規方法從吸收塔的入口填裝填料。
可根據諸如壓力、溫度、吸收用液體的組成和吸收用液體的量的因素來確定吸收塔內的操作條件。雖然優選操作溫度低，吸收用液體的量大，但溫度和液體的量都受隨后的操作步驟的限制。因此，應考慮上述因素來確定合適的操作條件。
所稱“吸收塔”一般是指在其內部具有一個能使含有(甲基)丙烯酸的氣體與溶劑進行逆流接觸的區域的塔。因此，所稱“吸收塔”包括使用一個塔進行吸收的情況，也包括使用多個塔進行吸收的情況。從經濟的觀點看，建議使用一個吸收塔進行吸收。
現己確定，在吸收塔內部液相中的(甲基)丙烯酸的聚合容易程度隨(甲基)丙烯酸濃度而變化，因此，最好根據(甲基)丙烯酸濃度來選擇填料種類。具體地講，吸收塔內處于吸收穩定狀態的液相中的(甲基)丙烯酸濃度一般為3-60(重量)％，優選為4-40(重量)％，更優選為5-30(重量)％。在吸收塔內部，液體濃度低于上述濃度范圍下限的部分優選確定為含溶劑液流的上游，而液體濃度高于上述濃度范圍上限的部分優選確定為含溶劑液流的下游。在一般安裝了具有按上述方法分裝的填料的多個填料床或塔板后，就可以在溶劑中有效地吸收(甲基)丙烯酸，并同時能防止(甲基)丙烯酸聚合。當(甲基)丙烯酸濃度為3-60重量％時，可以將該濃度范圍內的任意濃度，如10重量％確定為上游和下游。
氣相催化氧化后，優選將產生的含有(甲基)丙烯酸的氣體從吸收塔的下部導入吸收塔，使部分(甲基)丙烯酸溶液從吸收塔的底部排出送入隨后的精制步驟，使殘余溶液在外部冷卻器中冷卻，將得到的冷凝液導入吸收塔，并使其與氣體逆流接觸，并冷卻直至冷凝。這樣，通常使得到的冷卻液優選以一定的方式循環，從而使液體-氣體比例為2-15L(升)／Nm3，優選為3-12L／Nm3，更優選為5-10L／Nm3。通過使該比例設定在上述范圍內，可以提高對(甲基)丙烯酸的吸收效率。本發明對所使用的冷卻器沒有特別的限制，但要求必須是能間接冷卻液體的換熱器。合適的換熱器可包括管殼式換熱器、套管式換熱器、螺旋式換熱器和板式換熱器。至于冷卻的程度，冷卻吸收塔，使得吸收塔內部某一位置的溫度能達到預定溫度。一般，由塔頂溫度來控制冷卻。而且，將從冷卻器得到的冷卻液循環至吸收塔中時，冷卻液進入吸收塔的位置距離液體排出位置一般為1-10個理論塔板數，優選為1-5個理論塔板數，更優選為2-4個理論塔板數。
優選將催化氣相氧化得到的含有(甲基)丙烯酸的氣體在符合下式的位置處送入吸收塔H1=(0．5-5)×D1{其中，H1表示從氣體入口噴管的上部至最低塔板或支撐填料的構件之間的距離，D1為吸收塔下部直徑(不用說，距離單位與直徑單位相同)}。采用上述方法，當H1小時，可以防止因氣體溝流導致的吸收效率下降、防止因氣體冷卻不充分而導致的氣泡形成和防止填料床或塔板中的聚合反應或液泛。當H1大時，能消除聚合物在塔壁上的粘附。
而且，在從氣體入口噴管上部至最低塔板或填料支撐構件之間的空塔中，氣體的停留時間可以為1-5秒。采用上述方法，當停留時間短時，可以防止因氣體溝流導致的吸收效率下降、防止因氣體冷卻不充分而導致的氣泡形成和防止填料床或塔板中的聚合反應或液泛。當停留時間長時，能消除聚合物在塔壁上的粘附。
優選在吸收塔上符合下式的位置開氣體出口噴管H2=(0．5-3)×D2確定{其中，H2表示填料頂部至氣體出口噴管下端的距離，D2為吸收塔上部直徑(不用說，距離單位與直徑單位相同)}。采用上述方法，當H2小時，可以減少因液體造成的夾帶，防止排氣后沉積物對設備的粘附和管降并降低吸收效率的損失。當H2大時，能消除沉積物在塔壁上的粘附。
而且，在從填料頂部至氣體出口噴管下端之間的塔真正空間中，氣體的停留時間優選為0．5-3秒。采用上述方法，當停留時間短時，可以減少由液體導致的飛濺夾帶，防止排氣后沉積物對設備的粘附和管降并降低吸收效率的損失。當停留時間長時，能消除沉積物在塔壁上的粘附。
優選在從填料頂部至氣體出口噴管下端之間的塔真正空間中安裝濕氣分離器。使用這種方法，能更有效的防止由液體導致的飛濺夾帶。本發明可使用任何已知的諸如孔板、波紋板和線網的碰撞板式濕氣分離器。
當使用填料塔時，液體在塔內下行過程中的液體分散是影響吸收效率的最重要因素。因此，優選不僅在液體供料口處安裝液體分散器，而且，當填料塔高度增加時，為了防止形成液體溝流，至少在塔中流路長度一半處的填料床上方的某一位置處也安裝液體分散器。通常，可使用如管口型和氣體上升液體下滴型的各種類型的液體分散器。因為所有這類液體分散器全部設計為通過在孔上施加一定壓力以確保通過多孔的液流均勻，這類液體分散器的小孔徑是給定，因此，這些孔常常會被聚合物堵塞，從而就有可能會使吸收效率降低，并使吸收塔的操作被迫中斷。改換使用溢流型液體分散器，從而，可以保持吸收效率不變，并能使吸收塔長時間運行。溢流型液體分散器具有例如在液體分散管上端設有許多凹口并通過液體溢出凹口而將液體分散的結構的液體分散器。通過下述設備，即，一種通過在吸收塔內使由催化氣相氧化得到的含有(甲基)丙烯酸的氣體與溶劑逆流接觸來吸收(甲基)丙烯酸的設備就能實施上述吸收(甲基)丙烯酸的方法，該設備特征在于在吸收塔內，在含有溶劑的液流的上游安裝具有相對高效吸收性能的填料，在其下游安裝具有相對低的形成聚合物性能的填料和／或塔板。
在(甲基)丙烯酸吸收塔中，吸收(甲基)丙烯酸的設備優選在塔內含有溶劑的液流的上游使用網狀結構填料，在其下游使用至少一種選自片狀結構填料、柵狀結構填料、無規則填料和塔板的構件。
在(甲基)丙烯酸吸收塔中，吸收(甲基)丙烯酸的設備優選在塔內吸收塔的上部還安裝濕氣分離器。
在(甲基)丙烯酸吸收塔中，吸收(甲基)丙烯酸的設備優選在至少一個填料床的上部安裝溢流型液體分散器。
在(甲基)丙烯酸吸收塔中，吸收(甲基)丙烯酸的設備優選在滿足下式關系的位置處設置反應氣體入口噴管H1=(0．5-5)×D1確定，其中，H1表示從氣體入口噴管的上端至最低塔板或載有填料的構件之間的距離，D1為吸收塔下部直徑。
在(甲基)丙烯酸吸收塔中，吸收(甲基)丙烯酸的設備優選在滿足下式關系的位置處設置氣體出口噴管H2=(0．5-3)×D2確定，其中，H2表示填料頂部至氣體出口噴管下端的距離，D2為吸收塔上部直徑。
現參照附圖更詳細地描述本發明。
圖1是裝備有冷卻器的(甲基)丙烯酸吸收塔的內部說明圖，其可作為本發明的一個實施方案。參照圖1，反應氣體由吸收塔1的下部進入吸收塔，在塔的內部上行，反復進行逆流氣-液接觸，使其中所含的(甲基)丙烯酸被吸收到溶劑中，之后，部分氣體作為廢氣由塔頂排放，部分氣體作為惰性氣體返回到反應器中用于氣相催化氧化反應。通常，將由塔頂排放的氣體循環到反應器中，其余的作為廢氣排放。有時也將氣體全部作為廢氣排放。由吸收塔1的上部引入溶劑，使其在吸收塔內下行，在氣-液接觸過程中充當吸收(甲基)丙烯酸的組分，并由塔底排出溶劑。在外部冷卻器2中冷卻一部分排出的溶劑，并隨后循環到吸收塔中，塔中液體和氣體以2-15L／Nm3的比例進行逆流接觸，剩余的排出液體送入下一步驟，任選進行(甲基)丙烯酸的提純。
吸收塔1裝備有三個填料床3a、3b和3c。床3a是無規填料床，床3b是無規填料床，而床3c是網狀結構填料床。這樣，床3c液相中的(甲基)丙烯酸濃度為不超過60重量％。
反應氣體的入口噴管滿足下列關系H1=(0．5-5)×D1，其中，H1表示吸收塔1中氣體入口噴管上端到最下層塔板或支撐填料的構件之間的距離，D1表示從氣體入口噴管上端到最下層塔板或支撐填料的構件之間的塔直徑(如果該段的塔直徑不是恒定值，則D1表示塔最低部位的直徑)，這樣，可高效吸收(甲基)丙烯酸。在從氣體入口噴管上端到最下層塔板或支撐填料的構件之間的塔真正空間中，氣體保留時間為1-5秒。
在吸收塔1的頂部設置了用于已完成了吸收作用的反應氣體的出口噴管。氣體的出口噴管滿足下列關系H2=(0．5-3)×D2，其中，H2表示吸收塔1中填料頂部到氣體出口噴管下端之間的距離，D2表示從填料頂部到氣體出口噴管下端之間的塔直徑(如果該段的塔直徑不是恒定值，則D2表示塔最上部的直徑)，這樣，可高效吸收(甲基)丙烯酸。在從最高層填料床3c的頂部到氣體出口噴管下端之間的塔真正空間中，氣體保留時間為0．5-3秒。
濕氣分離器5設置在塔上部的真正空間，即，從氣體出口噴管到填料床3c頂部之間的空間中(安裝時，液體分離器)，以避免液體噴濺夾帶。
分別在吸收塔1中的填料床3a、3b和3c的上方設置液體分散器4a、4b和4c，以增加下行液體的分散效率。
圖2是裝備有冷卻器的(甲基)丙烯酸吸收塔的說明圖，其可作為本發明的另一個實施方案。圖2是設有兩個吸收塔的說明圖。參照圖2，反應氣體由吸收塔1a的下部進入吸收塔，在塔內上行，反復進行逆流氣-液接觸，使其中所含的(甲基)丙烯酸被吸收到溶劑中，然后在另一個吸收塔1b中重復逆流氣-液接觸過程。由塔1b放出的氣體或者作為廢氣從塔頂排放或者作為惰性氣體返回到反應器中用于氣相催化氧化反應。通常是，將塔頂排放的部分氣體循環到反應器中，其余的作為廢氣排放。有時也將氣體全部作為廢氣排放。由吸收塔1b的上部引入溶劑，使其在吸收塔內下行，在氣-液接觸過程中充當吸收(甲基)丙烯酸的組分。在外部冷卻器2b中冷卻由吸收塔1b底部排出的部分液體，然后循環到吸收塔1b中，塔中液體和氣體以2-15L／Nm3的比例進行逆流接觸，而剩余的由塔1b排出的液體在吸收塔1a內下行，與反應氣體逆流接觸，并由吸收塔1a的底部排出。由吸收塔1a底部排出的一部分液體在外部冷卻器2a中冷卻，并循環到吸收塔中，塔中液體和氣體以2-15L／Nm3的比例進行逆流接觸，而其余的由塔1a排出的液體送入下一步驟，任選進行(甲基)丙烯酸的提純。可以增加外部冷卻器2a的冷卻能力，從而不必將液體循環到外部冷卻器2b和吸收塔1b。
吸收塔1a設有填料床3d，吸收塔1b設有包括3e和3f的填料床，共計三個床。此時，設置了兩個吸收塔。即使是兩個吸收塔中只有一個吸收塔具有用于氣體和溶劑進行逆流氣-液接觸的區段，并且該吸收塔與另一個吸收塔分開安裝，也完全可以將這兩個吸收塔看作實際上是一個吸收塔。床3d填充篩板，床3e填充無規填料，而床3f填充網狀結構填料。這樣，床3f的液相中的(甲基)丙烯酸濃度為不超過3-60重量％。
由于液體分散器4d設置在吸收塔1a中的床3d的上方、液體分散器4e和4f分別設置在吸收塔1b中的床3e和3f的上方，所以可以提高下行液體的分散效果。
在采用使用一組吸收塔的體系情況下，術語“吸收塔的上部”是指最后一個吸收塔的上部(指當吸收操作結束時排放廢氣的部位)，術語“吸收塔的下部”是指從第一個吸收塔的下部(指提供反應氣體的部位)到低于該塔的上部的空間。
上文是使用含(甲基)丙烯酸的氣體作為入口氣體來描述本發明，實際上，本發明也適用于采用含(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的氣體作為入口氣體的情況。
實施例下面將參照下述實施例更詳細的描述本發明。
實施例1使用吸收塔1，由如圖1描述的吸收塔下部開始，吸收塔1依次包括一個內徑為400mm(D1)、長為2000mm并使用階梯小環2P(可由Dodwell公司購得)的床3a、兩個內徑為250mm(D2)、長為2150mm并使用階梯小環2P的床3b和兩個內徑為250mm(D2)、長為1580mm并使用SULZER BX(可由Sumitomo Heavy工業有限公司購得)的床3c，反應氣體入口上端到吸收塔最下部中的填料負載構件之間的距離(H1)為1000mm，吸收塔最上部中的填料床3c到氣體出口之間的距離(H2)為700mm，在吸收塔的上部真正空間中插入三個25％孔(cut)的孔板作為濕氣分離器5并在塔中插入溢出式液體分離器4a、4b和4c(由SUS316制成)，在下述操作條件下吸收丙烯酸。
吸收塔穩定運行一個月，丙烯酸吸收效率為99．7％。在SUZER BX下部中的液相中，丙烯酸濃度為6．7重量％。運行結束后，打開吸收塔，檢查其內部。粘附在塔內的沉積物的量為0．01kg。
操作條件a)反應氣體流量400Nm3／h組成5．8體積％丙烯酸、15．5體積％水、73．6體積％氮氣、2體積％氧氣和其它物料(乙酸、醛、丙烯等等)。
b)塔頂壓力9．8kPaG(1000mmH2OG)，塔頂溫度62．5℃c)在塔下部，送入冷卻器2的循環量3m3／hd)經塔頂引入吸收塔中的溶劑水50L／h(含100ppm對苯二酚作為聚合抑制劑)從圖1所示的下一步驟中回收被吸收的丙烯酸。
對比實施例1
重復實施例1的步驟吸收丙烯酸，但是將填料變為SULZER BX。在塔最下部的液相中，丙烯酸濃度為65．4重量％。
運行5天后，吸收塔中的壓力損失增加到使操作不能進行的程度。檢查吸收塔的內部，塔下部粘附的聚合物的量為大約1kg。
對比實施例2按照實施例1的方法操作吸收塔，但是填料3b由階梯小環2P變為SULZERBX，將液體分散器由溢出式改為孔管式。
在運行的初始階段，丙烯酸的吸收效率為99．8％，在SULZER BX下部的液相中，丙烯酸濃度為33．5重量％。在停止運行之前，丙烯酸吸收效率下降到98．7％。檢查吸收塔的內部，粘附在塔內的沉積物的量為大約0．05kg，在液體分散器中，大約40％的孔管堵塞。
對比實施例3按照實施例1的方法操作吸收塔，但是將反應氣體入口上端到吸收塔最下部中的填料負載構件之間的距離(H1)變為150mm，吸收塔最上部中的填料到氣體出口之間的距離(H2)變為100mm，且在吸收塔內不使用濕氣分離器，并將塔下部送入冷卻器2的液體循環量變為2-0．6m3／h。
在運行一個月后，檢查吸收塔的內部，粘附在塔內的沉積物的量為大約0．2kg。沉積物附著在塔頂的蒸汽管中。
權利要求
1．一種在吸收塔中使由催化氣相氧化產生的含有(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的氣體與溶劑逆流接觸來吸收(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的方法，其特征在于在吸收塔內，在含有溶劑的液流的上游安裝具有相對高效吸收性能的填料，在其下游安裝具有相對低的形成聚合反應的性能的填料和／或塔板。
2．根據權利要求1的方法，其特征在于具有相對高效吸收性能的填料是網狀結構填料，具有相對低的形成聚合反應的性能的填料和／或塔板至少一種選自片狀結構填料、柵狀結構填料、無規填料和塔板。
3．根據權利要求1或2的方法，其特征在于用吸收塔中(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛濃度為3-60(重量)％的液相區域作為邊界來劃分上游和下游。
4．根據權利要求1-3的任一權利要求的方法，其特征在于將含有(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的氣體由吸收塔的下部導入吸收塔，將一部分從吸收塔底排出的含有(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的溶液在外加熱交換器中進行冷卻，以液-氣比為2-15L／Nm3的比例使冷卻的液體與氣體逆流接觸。
5．根據權利要求1-4的任一權利要求的方法，其特征在于在從氣體入口噴管上端至最低塔板或載有填料的構件之間的塔真正空間中，氣體停留時間為1-5秒和／或在從填料塔頂部至氣體出口噴管下端之間的塔真正空間中，氣體停留時間為0．5-3秒。
6．根據權利要求1-5的任一權利要求的方法，其特征在于溶劑中還摻入聚合反應抑制劑。
7．一種用于在吸收塔中使由催化氣相氧化產生的含有(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的氣體與溶劑逆流接觸來吸收(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的設備，其特征在于在吸收塔內，在含有溶劑的液流的上游安裝具有相對高效吸收性能的填料，在其下游安裝具有相對低的形成聚合反應的性能的填料和／或塔板。
8．根據權利要求7的設備，其特征在于具有相對高效吸收性能的填料是網狀結構填料，具有相對低的形成聚合反應的性能的填料和／或塔板至少一種選自片狀結構填料、柵狀結構填料、無規填料和塔板。
9．根據權利要求7或8的設備，其特征在于由催化氣相氧化得到的含有(甲基)丙烯酸和／或(甲基)丙烯醛的氣體的入口噴管的位置滿足式H1=(0．5-5)×D1，其中，H1表示從氣體入口噴管的上端至最低塔板或載有填料的構件之間的距離，D1為吸收塔下部直徑，和／或氣體出口噴管的位置滿足式H2=(0．5-3)×D2，其中，H2表示填料頂部至氣體出口噴管下端之間的距離，D2為吸收塔上部直徑。
10．根據權利要求7-9中任一權利要求的設備，其特征在于在吸收塔的上部設置濕氣分離器和／或在至少一個填料床的上方設置溢流型液體分散器。
全文摘要
一種吸收(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯醛的方法及其設備,所述方法是在能使由催化氣相氧化產生的含有(甲基)丙烯酸和/或(甲基)丙烯醛的氣體與溶劑逆流接觸的吸收塔中進行,在含有溶劑的液流的上游使用具有相對高效吸收性能的填料和在其下游使用具有相對低的形成聚合反應的性能的填料和/或塔板。
文檔編號B01D53/14GK1283606SQ0012411
公開日2001年2月14日 申請日期2000年7月6日 優先權日1999年7月6日
發明者松本行弘, 西村武, 鰰田操 申請人:株式會社日本觸媒