專利名稱：制備甲基丙烯酸烷基酯的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主趙涉及一種制備甲基丙烯酸烷基酯及其后續(xù)產物的方 法，它們可以用于眾多化學合成方法中，可以導致各種各樣進一步加 工產物，還涉及一種實施該方法的裝置。
背景技術：
1為了制備甲基丙蜂酸烷基酯，出現(xiàn)了長期以來就已已知的并且廣 泛實施的方法.甲基丙烯酸烷基酶例如用于制備低聚或聚合的化合物， 由此相應得到的低聚或聚合產物在多種物品，尤其是還在多種日常生 活必需品中可找到。
由于廣泛傳播的甲基丙烯缺烷基酯多種制備方法，并且由于對這 些化合物的巨大需求量，通常這樣確定相應方法的規(guī)模，從而得到高 產量的產物。由于該原因，在進一步發(fā)展多種制備方法時，對已知方 法進行優(yōu)化受到重視.由于制得的產物量巨大，所以即使對已知方法 只是微小改進，也會帶來顯著優(yōu)點，例如有利于減少制備工藝中的能 量消耗，或者有利于保護制備工藝中所需的資源。

發(fā)明內容
本發(fā)明關心的問趙是，在這里所述的制備甲基丙烯酸烷基酯的方 法中，在多個位里要使用水，在此，這些水通常在各使用目的過程后 必須加以清除。因此，本發(fā)明的目的在于，如下優(yōu)化在制備甲基丙烯 酸烷基酯的方法中作為原料的水的使用，使水的消耗量盡可能減小， 并且使方法中使用的水盡可能可以在不同方法要素中在方法內的不同 位置使用。
此外，本發(fā)明的目的還在于，在改進的水循環(huán)中提高產品質量. 發(fā)縛概迷
本發(fā)明涉及一種制備甲基丙烯酸烷基酯作為反應產物的方法，其中
a. 在一個或多個反應室中，使含有甲基丙烯酰胺、水、硫酸和 至少一種醉的反應混合物進行酯化反應，
b. 粗反應產物在至少 一 個精鏞塔中進行分離操作，
c. 經歷分離搮作的反應產物在一個或多個換熱器中進行冷凝，
d. 冷凝物在至少一個分離裝置中被分離為有機相和水相，
e. 用水洗滌有機相，得到洗滌過的有機相和洗滌水，并任選
f. 將分離的水相與洗滌水一起再返回到至少 一個反應室中。 作為反應室，例如可以使用一個鍋爐或2、 3、 4個或更多個鍋爐
的級聯(lián)。在本發(fā)明另一實施方式中，向所述一個反應室或者兩個或更 多個反應室的第 一個中至少按份額地加入含有醇和硫酸的水。
例如可以將反應室中的溫度調節(jié)為約90~約120X:，并可以從一 個或多個反應室的反應混合物中取出蒸汽態(tài)反應產物，然后例如經由 精鏞塔對它們進行分離搮作，在一個或多個換熱器中進行冷凝，并且 作為冷凝物，隨后用水洗滌，其中，所得的洗涂水通過相分離與反應 產物分離，并再返回到至少一個反應室中。
本發(fā)明方法例如可以包括以下步驟
a. 從至少一個反應室中取出含有水、銨鹽、反應產物、固體和 硫酸(用過的酸)的混合物，
b. 將該混合物加入至少一個浮選容器中，在該容器中通過浮選 盡可能去除固體，
c. 用蒸汽逸樣進汽沖擊該浮選容器，使得反應產物從混合物轉 入蒸汽相中，
d. 至少含有水和反應產物的蒸汽相在至少一個換熱器中這樣進 行冷卻，從而形成含有水和反應產物的后冷凝物，和
e. 該后冷凝物返回到至少 一個反應室中。 個另參情況下銀爽有利的是，用洗滌來自預純化步躁的精館塔的冷
凝輪而彿到的洗條水噢淋至少一個換熱器的內側，并且在此例如在換
熱器中形成由后冷凝物和洗滌水組成的混合物，該混合物可以返回到 至少一個反應室中。
當對反應產物進行至少一次預純化和至少一次主純化時，常常帶 來良好結果，其中，在預純化時，反應產物主要通過蒸餾去除低沸點 的雜質，該雜質具有比所制得的甲基丙烯酸烷基酯低的沸點，以及去 除該雜質與水的共沸混合物，在主純化時，主要去除出高沸點的雜質， 該雜質具有比所制得的甲基丙烯酸烷基酯高的沸點。
然后例如可以在一個或多個換熱器中對所述低沸點的雜質進行冷 凝，在此可以對冷凝物進行相分離，并且，冷凝物的水相例如可以返 回到至少一個反應室中。
根據本發(fā)明，個別情況下同樣證實有利的是，向至少一個反應室 供應甲基丙烯酰胺和濃硫酸。
根據本發(fā)明，例如可以使用2、 3或4個鍋爐的級聯(lián)作為反應室。 在本發(fā)明另一實施方式中，反應混合物中存在的水至少60重量％ 來自 一個或多個下迷方法要素
a. 在笫一次分離搮作后用水洗滌粗反應產物，然后通過相分離 分離水相，
b. 用水蒸汽將反應產物從用過的酸中排出，然后冷凝所得到的 由反應產物和水蒸汽組成的混合物，
c. 從粗反應產物蒸鏞分離出低沸點的雜質及其與水的共沸物， 冷凝所分離出的雜質，使該冷凝物與水混合，并通過相分離分離出水 相。
此外，本發(fā)明方法還可以包括一個或多個以下的方法要素
a. 從丙酮和氣氰酸制備丙酮合氛化氫，
b. 在精鏞塔中純化丙酮合氛化氬，
c. 丙酮合氰化氬反應成甲基丙烯跣胺。
同樣，本發(fā)明主趙是一種用于制備甲基丙烯酸烷基酯的裝置，至 少包括
a. —個或多個反應室，其中，含有甲基丙烯酰胺、水、硫酸和
醇的反應混合物可以進行酯化反應，
b. 至少一個精餾塔，其中，反應產物可以進行分離搮作，
c. 一個或多個換熱器，其中，經歷分離搮作的反應產物可以進 行冷凝，
d. 至少一個洗滌塔，其中，可以用水洗滌冷凝物，
e. 至少一個分離裝置，其中，所得的洗滌水可以通過相分離而 與反應產物分離，
f. 在分離裝置與至少一個反應室之間的至少一個流體傳導性連 接，分離出的水相通過該連接可以再返回到至少一個反應室中。
本發(fā)明的裝置還可以至少包括
a. 至少一個蒸鋪塔，其中，粗反應產物可以去除沸點比甲基丙 烯酸烷基酯低的雜質及其與水的共沸物；
b. 至少一個換熱器，其中，分離出的蒸汽態(tài)的雜質及其與水的 共沸物可以被冷凝，形成冷凝物，
c. 至少一個水的導A管，其中，冷凝物與水混合；
d. 至少一個分離裝置，其中，冷凝物的水相可以與有機相分離，
和
e. 在水相與至少一個反應室之間的至少一個流體傳導性連接；
f. 至少一個容器(浮選容器)，其中，來自酯化反應的用過的
酸可以至少部分地去除固體；
g. 在浮選容器與反應室之間的至少一個流體傳導性連接；
h. 至少一個換熱器，用于冷凝從浮選容器漏出的蒸汽態(tài)物質，
i. 在分離裝置與換熱器之間的至少一個流體傳導性連接，該連 接能夠將在分離裝置中得到的水相加入換熱器內；
j.在換熱器與至少一個反應室之間的至少一個流體傳導性連接。
此外，本發(fā)明還涉及一種制備至少部分基于甲基丙烯酸烷基酴的 聚會物的方法，fc括以下步猓；
a.按照本發(fā)稱方法輛備甲基丙烯酸烷基酯；
b. 聚合甲基丙烯酸烷基酯和任選的共聚單體，例如通過自由基
聚合；
c. 處理甲基丙烯酸烷基酯。
此外，本發(fā)明還涉及可通過本發(fā)明方法得到的甲基丙烯酸烷基酯 在制備纖維、膜、漆、模塑組合物、模塑體、紙助劑、皮革助刑，絮 凝劑和鉆孔添加刑中的用途，以及基于可按照本發(fā)明方法得到的甲基 丙婦酸烷基酯的纖維、膜、漆、模塑組合物、模塑體、紙助劑、皮革 助劑、絮凝劑和鉆孔添加劑。
發(fā)明詳述
"反應室"在本發(fā)明中是指，在其內部可以發(fā)生本發(fā)明的酯化反 應的腔室。反應室例如可以是鍋爐、燒瓶、回路反應器等.酯化反應 在反應室中是否連續(xù)運行或間歇運行，這是無關緊要的。
酯化反應在本文中是指，其反應產物是甲基丙烯酸烷基酯的反應。 在本文意義上，酯化反應優(yōu)選是指甲基丙烯酸與直鏈或支鏈d—22-羊
醇，優(yōu)選烷基中含有1、 2、 3或4個碳原子并且具有OH-基團的醇之 間的反應。
"粗反應產物"在本發(fā)明中是指，在反應進程中從反應室中取出 的物質混合物。在本發(fā)明優(yōu)選的實施方式中，"粗反應產物"是指這 樣的物質混合物，在每次進一步加工或純化前可以從一個或多個在本 反應中作為反應室使用的鍋爐中取出的物質混合物。
"精餾塔"在本文中是指帶有多個塔板或相應地適合物質分離的 內置腹板或填料的塔，其中，粗反應產物可以進行分離操作。分離操 作在此是指這樣的操作，其中，從反應室取出的粗反應產物與適合作 為栽體的水蒸汽一起經一個或多個塔板而得到盡可能純化，使得主要 是水、甲基丙烯酸烷基酯和醇，從具有較高沸點的化合物或者在塔中 存在的條件下不能在蒸汽相中從塔中排出的化合物中除去，
"蒸汽相"在本發(fā)明中是指， 一種氣態(tài)物質或者由兩種或更多種 氣態(tài)物質組成的混合物，任選還可以含有一部分液相。
"洗滌塔"在本發(fā)明中是指，其中粗反應產物在分離搮作后可以 用水洗滌的裝置。合適的洗涂塔例如是這樣的裝置，其中粗反應產物 在分離操作后可以以對流與水接觸。在這種操作中，所形成的甲基丙 烯酸烷基酯在相分離后例如可以被進一步處理成有機相。
本發(fā)明尤其涉及甲基丙烯酰胺水解成甲基丙烯酸，同時將其酯化 為甲基丙烯酸酯.該反應可以在一個或多個基本上可以根據反應任意 選擇的反應室中進行。尤其是加熱的、例如通過蒸汽加熱的鍋爐證明 是合適的。多數(shù)情況下證實有利的是，在作為反應室的至少兩個相繼 的鍋爐中進行酯化，不過例如也可以在三個或四個或更多個相繼的鍋 爐中進行。在此，將甲基丙烯酰胺溶液輸入鍋爐中或者輸入包括兩個 或更多個鍋爐的鍋爐級聯(lián)的笫一鍋爐中。
根據本發(fā)明常常優(yōu)選，用作為反應室的兩個或更多個鍋爐的級聯(lián) 進行相應的酯化反應。因此以下只涉及這種方案。
這里所迷的方法中，例如可以將醜胺溶液，例如從本文所述的酰 胺化反應可獲得的，輸入第一鍋爐中。例如用蒸汽加熱該鍋爐。所加
入的酰胺溶液通常具有較高的溫度，例如約100~約180TC的溫度，基 本上相應于酰胺溶液從上述酰胺化反應流出的流出溫度。此外，向該 鍋爐中加入可以用于酯化的醇。
原則上，任何含有1~約22個碳原子、直鏈或支鏈、飽和或不飽 和的醇都適合于此，甲醇是特別優(yōu)選的。同樣，這些醇可以與甲基丙 烯酸酯一起使用，尤其是在酯交換情況下更是如此。
此外還向鍋爐供應水，使得鍋爐中存在的水濃度總體上為約13 ~ 約26重量％，尤其是約18~約20重量％。在此，根據本發(fā)明可以優(yōu) 選，向反應室加入例如含有一種醇或由兩種或更多種醇組成的混合物 以及硫酸的水。合適的醇尤其是在酯化反應中在反應混合物中存在的 那些醇。
這樣調整酰胺溶液和醇的量，使得酰胺與醇的總摩爾比為約1: 1.4~約1: 1.6，酵可以這樣分布在鍋爐鈒聯(lián)中，使得第一反應器中 的摩爾比為約l: 1.1~約1: 1.4，并且在隨后反應階段中以總酰胺流計的摩爾比被調節(jié)為約l: 0.05~約1: 0.3。加入酯化中的醇可以由" 新鮮醇"以及處理階段循環(huán)流的醇和必要時還由生產系統(tǒng)下游工藝的 循環(huán)流組成。
向第一鍋爐供應水原則上可以如下進行，將來自任意來源的水通 入鍋爐中，只要這些水沒有會不利地影響酯化反應或后續(xù)工藝階段的 內含物。例如可以向鍋爐中通入VE-水或井水。不過，在本發(fā)明中這 樣設計，向作為反應室的鍋爐中按份額地加入由水和有機化合物組成 的混合物，例如在純化甲基丙烯酸或者甲基丙烯酸酯時產生的。在這 里介紹的方法的另一實施方式中，至少向鍋爐供應份額至少約50重量 %、例如至少約60或至少約70或至少約80或至少約90重量％的由 水和這些有機化合物組成的混合物。
當在酯化反應中使用兩個或更多個鍋爐的級聯(lián)時，則所形成的蒸 汽態(tài)或氣態(tài)(這兩個概念在此同意義使用)物質，尤其是甲基丙烯酸 酯，原則上可以從各鍋爐單獨引出，并引向純化。不過在很多情況下 證實有利的是，在兩個或更多個鍋爐的級聯(lián)情況下，將來自笫一鍋爐 的氣態(tài)產物首先輸入第二反應鍋爐中，而沒有將來自第一鍋爐的氣態(tài) 化合物直接引向純化。這種做法的優(yōu)點在于，對第一鍋爐中常見的強 形成泡沫不必進行耗費的、用裝置進行的消泡。在笫二鍋爐中級聯(lián)來 自笫一鍋爐的氣態(tài)物質情況下，在第一鍋爐中形成的并任選一起帶走 的泡沫易于出現(xiàn)在第二鍋爐的反應室中。由于在那里泡沫形成通常明 顯較少，因此不必用裝置進行消泡。
在第一鍋爐后安裝的第二鍋爐一方面吸收第一鍋爐的溢流，另一 方面，向其供應以氣態(tài)在笫一鍋爐中形成的或在笫一鍋爐中存在的物 質。同樣向第二鍋爐和某些情況下隨后的鍋爐供應甲醇。在此優(yōu)選， 鍋爐到鍋爐的甲醇量減少至少10%,分別基于前面的鍋爐計。第二鍋 爐以及其它鍋爐中的水濃度可以與第一鍋爐中的不同，不過該濃度差 別通常較小。
例如可以逸竑加入業(yè)已存在于工藝循環(huán)中的水以及通過將水從反 應室中5l出來調f水濃度，根據本發(fā)明，與之相關的優(yōu)點是，可以用
作為栽體的水蒸汽將粗反應產物從反應室中排出，然后可以在精餾塔 中進行分離操作，從而分離出由水和有機化合物尤其是甲基丙烯酸烷 基酯組成的混合物，如上所述，從該混合物中可以再次回收水。
將在第二鍋爐中形成的余汽(Br ti den)從該鍋爐中排出，并導入 蒸餾塔或精鎦塔的塔底。
當用三個或更多個鍋爐的級聯(lián)進行酯化時，則分別將笫二鍋爐的 溢流轉送到第三鍋爐中，以及將第三鍋爐的溢流任選轉送到第四鍋爐 中。對其它鍋爐同樣進行蒸汽加熱。優(yōu)選將鍋爐3以及任選的鍋爐4 的溫度調節(jié)到約1201C 約1401C。
可以將從鍋爐中漏出的余汽導入蒸鎦塔或精餾塔中，該導入優(yōu)選 在塔的下部區(qū)域進行。余汽包括由栽體-蒸汽、甲基丙烯酸翁和醇形成 的共沸混合物，枧所使用的醇不同而具有約60~約120n的溫度，例 如使用甲醇時為約70~約901C。在蒸鏞塔中，甲基丙烯酸酯以氣態(tài)與 在更高溫度下沸騰的余汽組分分離開。將所述高沸點級分(主要是甲基 丙烯酸、羥基異丁酸酯和水)例如返回第一反應鍋爐中?？梢詫⑺纬?的甲基丙烯酸酯從塔頂引出，并通過換熱器或者兩個或更多個換熱器 的級聯(lián)而冷卻。個別情況下證明合適的是，通過至少兩個換熱器冷卻 甲基丙烯酸酯，其中笫一換熱器用水冷凝并冷卻到約60 ~約30TC的溫 度，而第二個、用鹽水冷卻的換熱器則冷卻到約5~約15t:。將水冷 卻的冷凝物的一個分流作為回流加入塔中，從而對塔進行濃度控制。
不過同樣可以使所形成的甲基丙烯酸酯通過兩個以上的換熱器的級聯(lián) 進行冷卻。在此例如可以首先通過兩個先后連接的、水冷卻的換熱器
進行冷卻，然后通過相應的鹽水冷卻的換熱器實現(xiàn)進一步冷卻，
因此，例如在這里介紹的方法中，所形成的氣態(tài)甲基丙烯酸酯可 以通過具有水冷卻的第 一換熱器而得到冷卻。然后將冷凝的以及未冷 凝的物質再導入第二換熱器中，在此通過水冷卻進一步冷凝。在此位 置例如可以將氣態(tài)物質轉送到獨立的、用鹽水冷卻的換熱器中。然后 將該鹽水冷卻的換熱器中的冷凝物加入蒸鋪物流中，而保留的氣態(tài)物 質可以繼續(xù)使用，或者通入清除中。來自第二個水冷卻的換熱器的甲 基丙烯酸酯冷凝物現(xiàn)在在用水或者用鹽水冷卻的換熱器中被冷卻到低
于i5t:的溫度，優(yōu)選約8-約i2t;。該冷卻步驟會導致所形成的甲基 丙烯酸酯比沒有進行相應冷卻步稞的情形具有明顯較低的甲酸含量。 然后將冷卻的冷凝物轉送到相分離器中。在此，有機相(甲基丙烯酸酯) 與水相分離。水相，除了水外還可以含有來自蒸餾步驟的有機化合物 尤其是醇以及任選的其它雜質，原則上可以任意繼續(xù)使用。不過，如 上所述，優(yōu)選可以將由水和有機化合物組成的該混合物通過輸入第一 反應鍋爐中而再次返回酯化工藝中。
將分離的有機相輸送到洗滌器中。在那里用去礦質水洗滌甲基丙 烯酸酯。該工藝步稞尤其是帶來以下優(yōu)點，常?？梢员M可能地從產物 中除去在隨后步稞中會導致變色的化合物。分離的水相，其含有由水 和有機化合物尤其是醇以及可能的其它雜質所組成的混合物，原則上 又可以任意繼續(xù)使用。不過從經濟角度看有利的是，將該水相再次返 回到酯化步驟中，例如通過輸送到第一鍋爐中而實現(xiàn)。
由于甲基丙烯酸癍有發(fā)生聚合的強烈傾向，因此多數(shù)情況下有利 的是，酯化甲基丙烯酸時要小心進行，防止發(fā)生這種聚合。
當甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯一方面有較小流速因此會形成局部 平靜區(qū)時，在制備甲基丙烯酸或甲基丙烯酸醸的設備中常常發(fā)生聚合， 在該平靜區(qū)中可以調節(jié)甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯和聚合引發(fā)劑之間 的接觸延續(xù)較長時間，然后所述引發(fā)刑會引起聚合。
為了避免相應的聚合行為，有利的是，如下優(yōu)化物流， 一方面， 在系統(tǒng)中盡可能所有位置處，甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸的流速都這 么高地進行，使得平靜區(qū)的數(shù)目最小。此外還可以有利的是，甲基丙 烯酸或甲基丙烯酸酯流與合適的穗定刑這樣進行混合，從而盡可能抑 制聚合。
為此目的，在這里所述的方法中，原則上物質流與穩(wěn)定劑這樣進 行混合，使得系統(tǒng)本身發(fā)生盡可能少的聚合.為此，尤其是向部分設
g應J^L的穗襲刺，該鄱分中，甲基丙蜂醮或甲基丙烯酸酯在蒸鏞 期闊或之后以離泉底存在.
因此，例如證實有意義的是，在蒸餾塔頂部，向那里引出的甲基 丙烯酸酶流加入穗定刑.此外，證實有利的是，用穗定劑在甲基丙烯 酸酯中的溶液沖洗這樣的設備部件，其中，曱基丙烯酸或甲基丙烯酸
酯以溫度大于約2ox:，優(yōu)選溫度在約20~約12ot:進行循環(huán)。因此， 例如將一部分在換熱器中產生的冷凝物與合適的穗定劑一起這樣返回 蒸鏞塔頂部，使得塔頂部那里，在其內側不斷地噴灑穩(wěn)定化的甲基丙 烯酸酯或穩(wěn)定化的甲基丙烯酸。優(yōu)選這樣實現(xiàn)，使得在塔頂可以不形 成要擔心甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯發(fā)生聚合的平靜區(qū)。同樣可以相
進行進汽沖擊，使得這里也不能形成平靜區(qū)。
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此外，在這里介紹的方法中表明有利的是，例如來自先前進行的 工藝，尤其是跣胺化步稞的含有一氣化碳的廢氣與蒸汽一起傳導通過 酯化設備。以此方式再一次純化可作為固體或作為液體分離出去的化 合物的氣體混合物.另一方面，在中心位置收集它們，并可供給到其 它應用中或進行清除。
在酯化和隨后的預純化中得到的MMA或得到的甲基丙烯酸酯或得 到的曱基丙烯酸接下來被輸送到其它處理中，從酯化產生稀疏酸，作 為保留的殘留物，同樣可將其供給到其它應用中。
酯或酸的預純化
在這里介紹的方法中，本發(fā)明的主題還可以與一種預純化甲基丙 烯酸或甲基丙烯酸錄的方法聯(lián)系在一起進行使用，如在后續(xù)的方法要 素中所迷的.因此，原則上對粗甲基丙烯酸或粗甲基丙烯酸醸進行進 一步純化，以便得到盡可能純的產物。這種構成另一方法要素的純化 例如可以一階段進行.不過多數(shù)愔況下證明有利的是，這種純化包括 至少兩個階段，其中在如這里所述的第一預純化中除去產物的低沸點 組分。為此，首先將粗甲基丙烯酸酯或粗甲基丙烯酸首先轉送到蒸餾 塔中，在該蒸鎦褡中，低沸點組分和水可以被分離出去。為此將粗甲 基丙烯醮騮通入驀鎦蟮中，其中添加大約在塔的上半部進行。用蒸汽例如這樣加熱塔底，使得達到約50~約120X:的壁溫。在真空下進行 純化。在酯情況下，塔內部的壓力優(yōu)選約100~約600 mbar。在酸情 況下，塔內部的壓力優(yōu)選約40~約300 mbar。
在塔頂取走低沸點組分。這些組分尤其是例如醚、丙酮和甲酸甲 酯。然后通過一個或多個換熱器將余汽冷凝。在此，例如個別情況下 證明合適的是，首先通過兩個串聯(lián)的、用水冷卻的換熱器進行冷凝。 不過同樣可以在該位置僅使用一個換熱器。為了提高流速并為了防止 形成靜止的相，優(yōu)選以垂直狀態(tài)運行換熱器。如果后連接一個水冷卻 的換熱器或多個水冷卻的換熱器，則可以是一個鹽水冷卻的換熱器， 不過也可以后連接兩個或更多個鹽水冷卻的換熱器的級聯(lián)。在換熱器 級聯(lián)中，余汽被冷凝，設置穩(wěn)定劑，和例如通入相分離器中。由于余 汽還可以含有水，因此將某些情況下產生的水相除去，或供給到其它 應用中。其它應用例如是指返回酯化反應中，例如返回如上所述的酯 化反應中。在此情況下，水相優(yōu)選返回笫一酯化鍋爐中。
分離的有機相作為回流被輸入塔頂。 一部分有機相可以再次用于 噴灑換熱器頂部和塔頂。由于分離的有機相是混有穗定劑的相，因此 一方面可以有效防止形成平靜區(qū)。另一方面，穩(wěn)定劑的存在可以進一 步抑制分離的余汽發(fā)生聚合的傾向。
由換熱器得到的冷凝物流還優(yōu)選這樣與去礦質水混合，使得可以 在相分離器中實現(xiàn)足夠的分離作用。
冷凝后在換熱器級聯(lián)中保留的氣態(tài)化合物優(yōu)選可以通過作為真空 泵的蒸汽噴射器、再次經過一個或多個其它換熱器而進行冷凝。在此， 從經濟角度看證明有利的是，在這種后冷凝中，不僅僅是來自預純化 的氣態(tài)物質被冷凝。因此，例如可以將其它氣態(tài)物質，如由主純化甲 基丙烯酸酯產生的，通入這種后冷凝中。這種工藝方式的優(yōu)點例如在 于，從而使一部分在主純化階段沒有冷凝的甲基丙烯酸酯可以在該預 純化中再次經過相分離器而轉送到純化塔中，因此，例如保證產率可 以最大化，并且甲基丙烯酸糖出現(xiàn)盡可能小的損失.此外還可以通過 合適選捧該其它換熱器的設計和採作而調節(jié)離開該換熱器的廢氣組成，尤其是低沸物的含量。
由于在預純化甲基丙烯酸酶過程中加入了水，因此總體上可以連 續(xù)升高酯化中的水含量和粗甲基丙烯酸甲酯中低沸點組分的濃度。為 了避免這點，有利的是， 一部分通入系統(tǒng)中的水優(yōu)選連續(xù)地從系統(tǒng)排 出。原則上例如可以大規(guī)模進行該排出，其中，在預純化中，向系統(tǒng) 通入水。在相分離器中分離的水相通常含有有機內含物。因此有利的 是，將這種水加入到利用有機物質的該含量的清除形式。
因此，例如有利的是，這種栽荷有機物質的水在硫酸裂解方法中 混入燃燒室中。由于可氣化的內含物，因此還可以至少部分地利用其 燃燒值。此外，從而還常常避免了可能費用巨大地清除栽荷有機物質 的水。
甲基丙烯酸酸的精純化
為了精純化甲基丙烯酸酶，對預純化的甲基丙烯酸酯進行重新蒸 餾。在此，粗甲基丙烯酸鐮借助蒸鋪塔而去除其高沸點組分，因此得 到純甲基丙烯酸酯。為此，以技術人員已知的方式將粗甲基丙烯酸酯 引入蒸鏞塔的下半部。
蒸餾塔原則上可以對應著技術人員覺得合適的任意實施方式.不 過，對于所得產物的純度而言，多數(shù)情況下證明有利的是，以一個或
多個大致相應于以下預先規(guī)定的填料層運行蒸餾塔
一方面，與在其它流過甲基丙烯酸醋的導管中完全一樣，在塔中 應形成盡可能少的所謂"死空間"。死空間造成甲基丙烯酸酯的停留 時間比較長，這對其聚合有利。這又會導致生產中斷和純化摻入聚合 物的相應部分費用巨大。尤其是既可能由于設計也可能由于塔的合適 操作方式而形成死空間，所述塔總是栽荷足夠量的液體，因此實現(xiàn)不 斷從四面沖刷塔，尤其是塔內置腹板，如填料層。因此，塔可以帶有 被設計用來噴灑塔內置腹板的噴射裝置。此外，塔內置腹板可以彼此 連接或者經中斷的粘合縫與塔連接。這種粘合縫在l m的粘合縫長度 上有至少約2個，優(yōu)選至少約5個，特別優(yōu)選至少約IO個中斷，可以這樣選擇該中斷的長度，使得其占粘合縫長度至少約10 %，優(yōu)選至 少約20 %，特別優(yōu)選至少約50%，但通常不大于95%。另一建造措 施可以是，在塔內部區(qū)域，尤其是與甲基丙烯酸酯發(fā)生接觸的地方， 少于約50 %，優(yōu)選少于約25 %，特別優(yōu)選少于約10 %的所有面，尤 其是塔內置腹板的面，水平伸展。因此，例如通向塔內部的支撐物可 以為圓錐形或具有斜面.此外， 一種措施還可以在于，在搮作塔期間， 位于塔底的液態(tài)甲基丙烯酸酯量保持盡可能小，另一方面，要避免該 量盡管在溫和的溫度下的過熱以及在蒸發(fā)過程中大的蒸發(fā)面積。在此可以有利的是，塔底中的液體量占塔中曱基丙烯酸酯總量約0.1~15 %，優(yōu)選約1~10%。在該段提出的措施也可以用于蒸餾甲基丙烯酸中。
在純化甲基丙烯酸癍時，通過蒸鏞產物而分離其高沸點組分。為 此用蒸汽加熱塔底。塔底溫度在壁溫度少于約120t:時優(yōu)選為約50 ~ 約80t:，尤其是為約60~約75X:。
優(yōu)選連續(xù)排出在塔底產生的材料，并經一個換熱器或者更多個換熱器的級聯(lián)而冷卻到約40~約80"C的溫度，優(yōu)選約40~約60X:，特 別優(yōu)選約50~60匸。
主要含有甲基丙烯酸酯、幾基異丁酸酴、曱基丙烯酸和穗定劑成分的該材料然后經存儲容器，例如清除掉或者供給到其它應用中。多 數(shù)情況下證實有利的是，在塔底得到的材料返回酯化反應中。例如來自塔底的材料返回笫一鍋爐中，由此帶來的優(yōu)點是，考慮到盡可能經 濟的運行方式和盡可能高的產率，在塔底含有的高沸點化合物返回到 酯化反應中。
從塔頂取出蒸雄純化的甲基丙烯酸酯，并經一個換熱器或者兩個 或更多個換熱器的級聯(lián)而冷卻.在此，余汽熱可以通過水冷卻的換熱 器或者通過鹽水冷卻的換熱器或者通過兩種的組合而排出。個別情況 下證明合適的是，來自蒸餾塔的余汽轉送到兩個或更多個并聯(lián)的換熱 器中，它們通過水冷卻而運行.來自水冷卻的換熱器的未冷凝的級分 例如可以被導入一個鹽水冷卻的換熱器或者兩個或更多個鹽水冷卻的 換熱器的顱L聯(lián)中，它們可以串聯(lián)或并聯(lián)安裝，由換熱器得到的冷凝物
被導入收集容器中，并通過泵經另一換熱器或者兩個或更多個其它換 熱器的級聯(lián)而通入緩沖容器中。冷凝物流在此例如經過一個或兩個水 冷卻的換熱器和一個或兩個鹽水冷卻的換熱器的級聯(lián)而向下冷卻到約
o-約2or;的溫度，優(yōu)選約o 約i5x:，特別優(yōu)選約2 iox:。
從冷凝物流取出一分流，將其經塔頂而返回蒸館塔中。冷凝物流 輸入塔頂中在此原則上可以以任意方式進行，例如經分配器進行。不 過有利的是， 一部分冷凝物流在塔頂上部輸入例如噴入余汽導管中。 此外還優(yōu)選，用這種輸入方式使穩(wěn)定劑進入塔頂。
設置返回塔中的冷凝物的另一分流例如可以在進入余汽導管之前 支流分出，并直接進入塔頂。在這里還優(yōu)選，用這種輸入方式使穗定 劑進入塔頂。在此，進入塔頂例如可以這樣實現(xiàn)，用冷凝物這樣噴灑 塔頂內部，使得在塔頂可以不形成平靜區(qū)，在平靜區(qū)會發(fā)生曱基丙烯 酸酯的聚合。此外有利的是，向返回塔中的冷凝物分流加入穩(wěn)定劑， 以防止聚合，這點例如可以這樣實現(xiàn)，向為噴灑塔頂而設置的冷凝物 分流中加入相應量的聚合抑制劑，作為穩(wěn)定劑。在此，個別情況下證 實有利的是，該冷凝物分流在加入穗定劑后，但在進入塔頂之前流過 合適的混合裝置，優(yōu)選靜態(tài)混合器，從而實現(xiàn)穩(wěn)定劑盡可能均勻分布 在冷凝物分流中.
在純化方法中產生的不可冷凝的氣態(tài)物質例如通入清除中。 在緩沖容器存在的粗產物借助鹽水冷卻器而保持在約0~約2ox: 的溫度，優(yōu)選約o 約i5t:，特別優(yōu)選約2 ior;。
為了從產物中除去任選的其它雜質，并且為了得到最純甲基丙烯 酸烷基酯，可以再對產物進行吸附純化階段.在此例如證明合適的是， 借助分子篩，純產物完全地或者至少一部分純產物得到進一步純化。 特別酸雜質，尤其是在該制備方法中形成的甲酸，因此可以以簡單方 式從產物流中除去。此外，個別情況下還證明合適的是，產物流在流 過吸附純化階段后還流過一個或多個過濾器，以便除去任選在產物中 含有的固體。
在該處理中產生的物質流主要包含可聚合的化合物。如本文中已 多次描述的那樣，為了抑制平靜區(qū)的形成，在這里描述的方法情況下 還證明有利的是，不斷地用甲基丙烯酸酯流過與甲基丙烯酸酯接觸的 設備部件。因此，在這里介紹的方法的另一實施方式中，甲基丙烯酸 酯的一分流在緩沖容器后，不過在吸附純化階段之前被取出，用來沖 刷相同換熱器的頂部區(qū)域，該換熱器吸收來自蒸鎦塔的余汽。
在純化階段得到的產物然后以約-5~約20匸的溫度，優(yōu)選約0~
約i5x:，特別優(yōu)選約2-iox:而從純化階段取出。 用過的酸的汽提
在這里介紹的方法中例如可以有意義的是，對在該方法中產生的 用過的硫酸進行純化，以便接下來再將其返回方法中。在此例如可以 在浮選容器中用蒸汽進汽沖擊含有用過的疏酸的物流，例如可從醋化 得到的。在此，在液體表面上可以分離含有的固體的至少一部分，所 分離的固體可以循環(huán)使用，然后在換熱器中優(yōu)選用水冷卻使余汽進行 冷凝，冷卻，并返回酯化反應中。
個別情況下證實有利的是，為了減少換熱器中的腐蝕和為了進一 步改善冷卻作用，由水和有機化合物組成的混合物如在酯化中通過洗 滌純化所制得的甲基丙烯酸酯時得到的，這樣引入換熱器中，用該混 合物噴灑換熱器的頂部。除了減少腐蝕的作用和冷卻換熱器中的酸外， 該做法還有另 一優(yōu)點.來自酯化的材料(由水和主要是甲醇組成的混合 物)與同樣來自該工藝的甲基丙烯酸和曱基丙烯酸酯一起返回酯化工 藝中。在汽提器中，通過以上所述的浮選而得到酸和固體的混合物。 在對其進行分離后再供給到任意其它應用中或者進行清除。例如可以 在裂解設備中燃燒得到的混合物，從而又產生硫酸，回收一部分在工 藝中使用的能量.
將汽提時產生的不可冷凝的氣態(tài)化合物供給到任意的繼續(xù)使用中 或者進行清除.
出于採作安余槺條閎，逸里所迷的用于從用過的酸中除去豳體以
及用于，化工蓖鱗4t辨逸爾,樣的該工藝中的設備例如還可以雙倍 設計。因此可以時間上混合使用兩個或更多個浮選容器。由于固體可 以沉積在該容器中，因此有利的是，當不使用各浮選容器時，將該固 體除去。
本發(fā)明還涉及可通過本發(fā)明方法得到的甲基丙烯酸或可通過本發(fā) 明方法得到的甲基丙烯酸酯在纖維、膜、漆、模塑組合物、模塑體、 紙助劑、皮革助劑，絮凝劑和鉆孔添加劑中的用途。此外，本發(fā)明還 涉及基于可通過本發(fā)明方法得到的甲基丙烯酸或可通過本發(fā)明方法得 到的甲基丙烯酸酯在纖維、膜、漆、模塑組合物、模塑體、紙助劑、 皮革助劑，絮凝劑和鉆孔添加劑。
以下解釋不同的方法要素，它們原則上可單獨或者作為由兩個或
更多個所述方法要素組成的集合體而與本發(fā)明結合，任選有利的是， 本文范圍內介紹的方法要素與本發(fā)明這樣結合，使得它們總體上結合 成制備甲基丙烯酸酯的方法或者結合成制備甲基丙烯酸的方法。不過 事實還表明，當本發(fā)明的主題本身用于其它領域或者僅與一部分這里 介紹的方法要素結合時，多數(shù)也能實現(xiàn)有利的效果。
丙酮合氛化氣的制備
在該方法要素中，按照一般已知的方法(例如參見Ullmanns Enzyklop翁die der technischen Chemie， 笫4版，第7巻)制備丙酮 合氰化氫。此時常常使用丙酮和氬氰酸作為反應參與物。所述反應是 放熱反應。為了抵制該反應中形成的丙鵬合氰化氬發(fā)生分解，通常通 過合適的裝置排出反應熱。在此，該反應原則上可以以間歇工藝或者 以連續(xù)方法進行，如果優(yōu)選連續(xù)運行方式，則該反應常常在相應布置 的回路反應器中進行，
以高產率產生所希望產物的運行方式的主特征常常在于，在足夠 的反應時間下，反應產物得到冷卻，并且反應平衡向反應產物方向移 動。此外，對總產率有利的是，反應產物常常與相應的穗定劑混合， 以預防在鏈后的錄理申分解為起始物.
反應參與物鶸,和氣氰敲的混合原則上可以以基本上任意方式進 行?；旌项愋吞貏e取決于是選擇不連續(xù)的運行方式，例如在批式反應 器中，還是選擇連續(xù)的運行方式，例如在回路反應器中。
原則上有利的是，丙鯛通過配備有洗滌塔的儲存容器輸入反應中。 因此，輸送含有丙酮和氬氛酸的廢氣的排氣導管例如可以穿過該儲存 容器。在連接該儲存容器的洗滌塔中，可以用丙酮洗滌從該儲存容器 漏出的廢氣，從而將氬氛酸從廢氣中除去，并返回該工藝中。為此， 例如將一部分由儲存容器輸入反應中的丙酮量以分流經冷卻器，優(yōu)選 經鹽水冷卻器通入洗滌塔頂部，因此實現(xiàn)所希望的結果。
視要生產的最終產物量的規(guī)模，有利的是，丙酮由多于僅一個儲 存容器而輸入反應中。在此，兩個或更多個儲存容器中的每一個可以
帶有相應的洗涂塔.不過在多數(shù)情況下，儲存容器中僅一個配備相應
的洗滌塔即足夠。不過在此情況下常常有意義的是，輸送廢氣的相應
導管(可以輸送丙酮和氬氰酸)穿過該容器或穿過該洗滌塔。
儲存容器中丙酮的溫度原則上可以在基本上任意范圍內，只要丙
酮在相應的溫度下以液態(tài)存在。不過，儲存容器中的溫度有利地為約
o~約20x:。
在洗滌塔中，用于洗滌的丙酮通過相應的冷卻器，例如通過平板 冷卻器用鹽水冷卻到約0~約ioc的溫度。因此，洗滌塔入口處丙酮
的溫度例如優(yōu)選為約2~約6"C。
反應中所需的氬氛酸可以以液態(tài)或氣態(tài)輸入反應器中。在此例如 可以是來自BMA-或來自Andrussow-工藝的粗氣。
氰化氫例如可以被液化，例如通過使用相應的冷卻鹽水。代替液 化的氫衹酸，還可以^t用焦爐氣，因此，例如含有氛化氳的焦爐氣在 用軒堿洗滌后，連續(xù)地以對流用含有10%水的丙酮進行洗滌，形成丙 酮合氛化氫的反應可以在堿性催化劑存在下，在兩個先后連接的氣體 洗滌塔中進行。
在另一實施方式中，在械性催化刑和丙酮合氛化氮存在下，含有 氛化氣和惰牲氣體麴氣體漲合琳，尤其是來自BMA-或來自Andrussow-工藝的粗氣，與辨自氣體-狹體-反應器中進行反應。
在這里描述的方法中，優(yōu)選使用BMA-粗氣或Andrussow-粗氣。由 上述制備氛化氬的常規(guī)方法得到的氣體混合物可以直接使用或者在酸 洗后使用。來自BMA-工藝的粗氣，其中由甲烷和氨主要形成氬氛酸和 氫氣，典型含有22.9體積％ HCN、 71.8體積％112、 2. 5體積％ NH3、 1.1 體積％ N2、 1.7體積 4CH"在已知的Andrussow-工藝中，由甲烷和氨 和空氣氧形成氬氛酸和水。使用氣氣作為氣源時，Andrussow-工藝的 粗氣典型含有8體積％ HCN、 22體積％ H20、 46. 5體積％ N2、 15體積％ H2、 5體積％ C0、 2. 5體積％冊3和各0. 5體積％的C仏和C02。
當使用非酸洗的、來自BMA-或Andrussow-工藝的粗氣時，粗氣中 含有的氨常常起到反應催化刑的作用。由于粗氣中含有的氨常常超過
作為催化劑所要求的量，因此會導致為穗定化而使用的硫酸損失太高， 常常對這種粗氣進行酸洗，以便從中除去氨。不過，當使用這種酸洗 過的粗氣時，必須向反應器中以催化量加入合適的堿性催化劑。在此， 原則上，已知的無機或有機械性化合物起到催化劑作用。
氰化氫以氣態(tài)或液態(tài)或者含有氛化氬的氣體混合物和丙酮，在連 續(xù)的運行方式中，連續(xù)加入回路反應器中。在此，回路反應器包括加 入丙酮的至少一種可能，或者兩種或更多種這樣的可能性，加入液態(tài) 或氣態(tài)氫氛酸的至少一種可能，或者兩種或更多種這樣的可能性，以 及加入催化劑的至少 一種可能。
原則上任意械性化合物如氨、苛性鈉溶液或苛性鉀溶液適合作為 催化劑，它們可以催化丙鯛和氬氛酸的反應，形成丙酮合氛化氬。不 過，亊實表明，當使用有機催化劑，尤其是胺作為催化劑時是有利的。 合適的例如是伯胺或叔胺，如二乙胺、二丙胺、三乙胺、三正丙胺等。
可在所述方法要素中使用的回路反應器還具有至少一個泵或者兩 個或更多個泵，和至少一個混合裝置或者兩個或更多個這樣的混合裝 置。
原則上，適合于保證反應混合物在回路反應器中循環(huán)的所有泵都 適合作為泵。
帶有可移動悉件的混會裝置以及所謂的靜態(tài)混合器(其中設置不可移動的流動阻力)適合作為混合裝置。使用靜態(tài)混合器情況下，例
如合適的是，操作條件下，允許至少約10，例如至少約15或至少約 20bar的操作傳遞，而不會基本上限制功能能力。相應的混合器可以 由塑料或金屬形成。例如PVC、 PP; HDPE、 PVDF、 PFA或PTFE適合作 為塑料。金屬混合器例如可以由鎳合金、鋯、鈦等形成。例如矩形混 合器同樣是合適的。
向回路反應器中加入催化刑優(yōu)選在泵之后和存在于回路反應器中 的混合元件之前進行。在所述反應中例如以這樣量使用催化劑，使得 總反應在pH值最大為8，尤其是最大約7. 5或約7下進行。可以優(yōu)選， 反應時pH值在約6. 5~約7. 5，例如約6. 8~約7. 2范圍內波動。
在所述方法中，代替在泵之后和混合裝置之前向回路反應器中加 入催化劑，還可以將催化劑與丙酮一起輸入回路反應器中。在這種情 況下有利的是，在輸入回路反應器之前，相應混合丙酮和催化劑。例 如可以通過使用帶有可移動部件的混合器或者通過使用靜態(tài)混合器而 進行相應混合。
在所述方法中，當在回路反應器中選擇連續(xù)運行方式作為操作方 式時，則合適的是，通過定點或連續(xù)分析來檢查反應混合物的狀態(tài)。 這帶來以下優(yōu)點，任選即使對反應混合物的狀態(tài)變化也可以快速反應。 此外，這樣例如可以盡可能準確地計量加入反應參與物，以便使產率 損失最小化。
相應的分析例如可以通過在反應器環(huán)路中取樣而進行，合適的分 析方法例如是pH-測量、測量熱效應或者通過合適的光謙法測量反應 混合物的組成。
尤其是轉化率控制、質量方面和安全性方面，常常證明合適的是， 通過從反應混合物放出的熱確定反應混合物的轉化率，并與理論上釋 放的熱比較。
在合適選擇閎路反應器愔況下，原則上可以在安裝在W路反應器 中錄管條繞內遞錄真爽的反應.不過，由于該反應是放熱的，圃此為 了^ft免產率賴失，番逑禽光分冷卻或充分排出反應熱。常常證實有利
的是，該反應在換熱器內，優(yōu)選在管束換熱器內進行。視要生產的產 物量不同，可以不同地選捧相應換熱器的容量。對大工業(yè)方法而言，
尤其證實體積約10~約40 1113的換熱器是特別合適的。優(yōu)選使用的管 束換熱器是在液體流過的軍中具有液體流過的管束的換熱器。視管直 徑、填充密度等的不同，可以相應調節(jié)兩種液體之間的熱傳遞。在所 述方法中原則上可以如下進行該反應，使得反應混合物通過換熱器輸 入管束自身中，并且在管束內發(fā)生反應，其中，將來自管束的熱除去 引入軍液體中。
不過同樣證實是可行的并且在多數(shù)情況下有意義的是，反應混合 物通過換熱器的軍輸入，而用于冷卻的液體在管束內循環(huán).在此，多 數(shù)情況下證實有利的是，反應混合物通過流動阻力，優(yōu)選折轉板而分 布在罩中，從而實現(xiàn)更高的停留時間和更好的均勻混合。
在此，視反應器設計的不同，革體積與管束體積的比例可以為約 10: 1~約1: 10，優(yōu)選革體積大于管束體積(以管的容積計)。
反應器的熱排放用相應的冷卻刑例如用水這樣調節(jié)，使得通道內 的反應溫度約25~約451C，尤其是為約30~約38X:，尤其是為約33~ 約35X:。
從回路反應器中連續(xù)引出產物，產物具有上述反應溫度范圍內的 溫度，例如約351C的溫度。通過一個或多個換熱器，尤其是通過一個 或多個片式換熱器而冷卻產物。在此例如可以使用鹽水冷卻。冷卻后 產物的溫度應為約0~101C,尤其是1~約5"。優(yōu)選將產物轉送到具 有緩沖功能的存儲容器中。此外，存儲容器中的產物例如通過從存儲 容器中不斷引出分流進入合適的換熱器，例如引入片式換熱器中，而 可以進一步冷卻，或者保持在合適的存儲溫度。完全可以在存儲容器 中發(fā)生后反應。
原則上可以以任意方式使產物返回存儲容器中。不過個別情況下 證明有利的是，產物經過由一個或多個噴嘴組成的系統(tǒng)這樣返回存儲 容器中，使得在存^^容蓽內，所存俯的產物得到相應的均勻混合。
此外，從存柵容器中將產物連續(xù)引入穗定化容器中。在那里，產物與合適的酸，例如與H2S(U昆合。此時使催化劑去活化，并將反應混 合物的pH值調節(jié)為約1~約3，尤其是為約2。合適的酸尤其是疏酸， 例如含有約90 ~約105 %,尤其是約93 ~約98 % H2S04的硫酸。
從穗定化容器取出穩(wěn)定化過的產物，并轉送到純化階段。在此， 一部分取出的、穩(wěn)定化過的產物例如可以這樣返回穗定化容器中，使 得保證經過由一個或多個噴嘴組成的系統(tǒng)能使容器充分均勻混合。
ACH-處理
在可以與本發(fā)明相關聯(lián)地使用的另一方法要素中，對在前一階段 例如從丙輛與氬氛酸的反應得到的丙酮合氰化氬進行蒸館處理.在此， 穗定化過的粗丙酮合氛化氬通過相應的塔而去除低沸點的組分。合適 的蒸餾方法例如可以僅使用一個塔。不過，在相應純化粗丙鯛合氛化 氫時同樣可以使用兩個或更多個蒸鏞塔的組合，以及結合一個降膜蒸 發(fā)器。此外，還可以相互結合兩個或更多個降膜蒸發(fā)器或者兩個或更 多個蒸傭塔。
粗丙酮合氛化氬通?？梢砸约s0~約15"的溫度，例如約5~約 101C的溫度從貯存出來進行蒸館。原則上可以將粗丙稱合氛化氬直接 輸入塔中。不過個別情況下表明合適的是，冷卻的粗丙輛合氛化氬經 過換熱器而首先接收已經蒸鏞純化的產物的一部分熱。因此，這里所 述方法的另一實施方式中，粗丙酮合氛化氬經過換熱器被加熱到約 60~ 801C的溫度。
丙酮合氛化氬的蒸詢純化通過帶有多于10個塔板的一個蒸餾塔 或者通過兩個或更多個相應合適的蒸餾塔的級聯(lián)而進行。優(yōu)選用蒸汽 加熱塔底。證明有利的是，塔底溫度不超過140TC的溫度，當塔底溫度不大于約1301C或者不高于約iiox:時，可以實現(xiàn)良好產率和良好純化。在此，溫度數(shù)據涉及塔底的壁溫。
粗丙酮合氛化氦在塔的上部三分之一處加入塔體中。蒸館優(yōu)選在 低壓下進行，例如在約50 ~約900mbar壓力下，尤其是約50 ~約250 mbar下，在50 ~約150 mbar下進行有良好結果。
在塔頂部取出氣態(tài)雜質，尤其是丙酮和氬氛酸，分離出的氣態(tài)物 質通過一個換熱器或者兩個或更多個換熱器的級聯(lián)進行冷卻。在此優(yōu)
選使用溫度約0~約IO"的鹽水冷卻。此時將余汽的氣態(tài)內含物提供
了進行冷凝的機會。笫一冷凝階段例如可以在常壓下進行。不過同樣 可以并且個別情況下證明有利的是，該第一冷凝階段在低壓下進行， 優(yōu)選在蒸餾時存在的壓力下進行。冷凝物再導入冷卻的接收容器中， 并在那里在約0~約15x:，尤其是約5~約iox:的溫度下收集。
在第一冷凝步驟中未冷凝的氣態(tài)化合物通過真空泵而從負壓室中 除去。在此，原則上可使用任意真空泵。不過多數(shù)情況下證實有利的 是，使用由于其結構類型而不會使液態(tài)雜質進入氣流中的真空泵。因 此，這里例如優(yōu)選使用干燥運行的真空泵。
在泵的壓力側漏出的氣流通過另一換熱器，該換熱器優(yōu)選用鹽水 在約0~約15x:溫度冷卻。在此，冷凝的內含物同樣在收集容器中收 集，所述收集容器已經接收在真空條件獲得的冷凝物。在真空泵的壓 力側進行的冷凝例如可以通過一個換熱器進行，不過也可以用兩個或 更多個系列平行安裝的換熱器的級聯(lián)進行。將在該冷凝步槺后保留下 來的氣態(tài)物質排出，并引向任何其它應用中，例如熱應用。
收集的冷凝物同樣可以任意地再利用。不過從經濟角度看證實最
有利的是，將冷凝物返回反應中，以制備丙酮合氛化氫。這優(yōu)選在一 個或多個能夠進入回路反應器的位置進行。冷凝物原則上可以具有任 意組成，只要不妨礙丙酮合氛化氫的制備。不過，多數(shù)情況下，冷凝
物的占主導量由丙酮和氬氛酸組成，例如摩爾比為約2: 1~約1: 2， 比例常常為約1: 1。
由蒸館塔的塔底獲得的丙鵬合氛化氬首先通過笫 一換熱器而被通 入的冷粗丙網合氛化氬冷卻到約40~約801C的溫度.然后丙鯛合氛化 氬通過至少一個其它換熱器而冷卻到約30~約35t:的溫度，任選進行
中間存儲. 醜騰化
在另一方法要素中，如在制備甲基丙烯酸或甲基丙烯酸的酯時常 常設置的，對丙酮合氛化氬進行水解。此時，在不同的溫度階段，在 一系列反應后作為產物形成甲基丙烯酰胺。
該反應以技術人員已知的方式，通過濃硫酸和丙酮合氛化氬之間 的反應進行。該反應是放熱的，因此以有利的方式將反應熱從系統(tǒng)中 排出。
這里，該反應也是還可以以間歇方法或連續(xù)方法進行.后者在多 數(shù)情況下證實是有利的。如果該反應以連續(xù)方法進行，則使用回路反 應器是合適的。該反應例如可以僅在一個回路反應器中進行。不過有 利的是，該反應在兩個或更多個回路反應器的級聯(lián)中進行，
在所述方法中，合適的回路反應器具有一個或多個丙酮合氛化氬 的加入位置、 一個或多個濃硫酸的加入位置、 一個或多個氣體分離器、 一個或多個換熱器和一個或多個混合器，并經常還有一個泵作為輸送 機。
如上所述，丙酮合氛化氬與硫酸水解成甲基丙烯酰胺是放熱的， 不過，在反應中產生的反應熱必須至少盡可能從系統(tǒng)中取走，因為反 應中隨著溫度升高，產率下降，雖然原則上可以用相應的換熱器實現(xiàn) 快速和全面排出反應熱，但太劇烈冷卻混合物也是不利的，因為對于 換熱器相應的交換而言，需要充分熱傳遞。因為隨著溫度下降，混合 物粘度明顯升高，因此， 一方面，回路反應器中的循環(huán)變得困難，另 一方面，不再能保證將反應能量從系統(tǒng)中充分排出。
此外，反應混合物中太低的溫度會導致反應混合物的內含物在換 熱器上結晶。因此使熱傳遞更加惡化，這樣會顯示到清楚的產率下降。 此外，不能向回路反應器供應最佳量的反應物，因此總體上損害方法 效率。
在一種方法方案中，從丙酮合氰化氳流中將一部分，優(yōu)選約三分 之二到約四分之三的體積流量輸入笫 一 回路反應器中。笫 一 回路反應 器優(yōu)逸具有一個或多個換熱器、 一個或多個泵、 一個或多個混合元件 和一個或多個氣體分離罄，沈過笫一回路反應器的循環(huán)濂優(yōu)選為約100~ 450 m7h，優(yōu)選為約200 ~ 400 m7h，還優(yōu)選為約250 ~ 350 m7h。 在該第一回路反應器之后的至少一個其它回路反應器中，循環(huán)流優(yōu)選 為約40 450 m7h，優(yōu)選為50~ 400 m3/h，還優(yōu)選為約60~ 350 m3/h。 此外，換熱器的溫度差優(yōu)選為約1~10*C，在此特別優(yōu)選為約2~7€。
原則上可以在任意位置將丙酮合氛化氫加入回路反應器中，不過 證實有利的是，在混合元件中，例如在帶有可移動部件的混合器或靜 態(tài)混合器中加入。加入疏酸有利地在加入丙酮合氛化氫之前進行。不 過，此外同樣可以在任意位置將硫酸加入回路反應器中。
這樣控制回路反應器中反應物的比例，使得疏酸過量存在.以內 含物的摩爾比計，硫酸的過量在笫一回路反應器中為約1.8: 1~約3: 1,在最后回路反應器中為約1. 3: 1~約2: 1。
個別情況下證實有利的是，用這種過量的疏酸進行回路反應器中 的反應。這里，硫酸例如可以用作溶劑，并保持反應混合物的粘度較 低，從而可以保證較高排出反應熱，和反應混合物溫度較低。這會帶 來明顯的產率優(yōu)點。反應混合物的溫度為約90~約120匸。
通過回路反應器中的一個或多個換熱器保證了熱排放。在此證實 有利的是，換熱器具有合適的傳感器，用以調節(jié)冷卻能力，以防止由 于上迷原因太強烈冷卻反應混合物。因此，例如有利的是，點狀或連 續(xù)測量一個換熱器或多個換熱器中的熱傳遞，使換熱器的冷卻能力與 此相適應。這例如可以通過冷卻劑本身實現(xiàn)。同樣也可以通過相應改 變反應參與物的加入以及通過產生更多反應熱而相應加熱反應混合 物。也可考慮兩種可能性的組合。此外，回路反應器還應具有至少一 個氣體分離器。通過氣體分離器一方面從回路反應器中將連續(xù)形成的 產物取出。另一方面，因此將反應中形成的氣體從反應室抽走.作為 氣體形成的主要是一氧化碳。從回路反應器取出的產物優(yōu)選轉送到笫 二回路反應器中。在該第二回路反應器中，含有疏酸和曱基丙烯酰胺 的反應混合物，如通過反應在笫一回路反應器中得到的，與保留的丙 酮合氛化氣分流進行反應。在此，來自笫一回路反應器的過量戚酸， 或者過量碟酸的至少一部分，與丙酮合氛化氬反應，進一步形成甲基
丙烯酰胺。在兩個或更多個回路反應器中進行反應的優(yōu)點在于，由于 第一回路反應器中的硫酸過量，因此反應混合物的可泵送性，進而熱 傳遞以及最后來的產率都得到改善。在第二回路反應器中，又安裝至 少一個混合元件、至少一個換熱器和至少一個氣體分離器。第二回路
反應器中的反應溫度同樣為約90~約1201C。
反應混合物的可泵送性、熱傳遞和盡可能小的反應溫度的問題在 每個其它回路反應器中與在第一個中一樣同樣出現(xiàn)。因此，有利地， 第二回路反應器也具有一個換熱器，其冷卻能力可以通過相應的傳感 器而調整。
加入丙酮合氛化氬也是在合適的混合元件中，優(yōu)選在靜態(tài)混合器 中進行。
從第二回路反應器的氣體分離器中將產物取出，并且為了使反應 完全和為了形成甲基丙蜂酰胺，加熱到約140~約180X:的溫度。
優(yōu)逸這樣進行加熱，使得僅需盡可能短的時間，例如約1分鐘~ 約30分鐘的時間，尤其是約2~約8分鐘或者約3~約5分鐘的時間 即可達到最大溫度。原則上可以在任意設備中進行加熱，以在這樣短 的時間內達到這樣的溫度。例如可以以常規(guī)方式通過電能或通過蒸汽 輸入能量。不過同樣可以通過電磁射線，例如通過微波輸入能量。
多種情況下證實有利的是，加熱步驟在帶有兩級或更多級管螺旋 排列的換熱器中進行，所述管螺旋優(yōu)選以至少雙倍的、方向相反的排 列存在。在此，將該反應混合物快速加熱到約140 180t:的溫度。
換熱器例如可以與一個或多個氣體分離器結合，因此，例如可以 使反應混合物在離開第 一管螺旋后通過氣體分離器而進入換熱器中。 在此，例如可以將反應過程中形成的氣態(tài)成分從反應混合物分離出去。 同樣可以在反應混合物離開笫二螺旋后用氣體分離器對之進行處理。 此外可以證實有利的是，在兩個位置，即離開第一管螺旋后以及離開 第二管螺旋后，用氣體分離器處理反應混合物。
這樣得到的酞胺溶液通常具有大于1001C的溫度，通常為約140~
180t:的溫度。
在酰胺化中產生的氣態(tài)化合物原則上可以以任意方式進行清除， 或者送入進一步處理中。不過，個別情況下有利的是，相應的氣體在 運輸導管中這樣會集，或者連續(xù)地或者必要時任選用壓力如用蒸汽壓 力對它們進行進汽沖擊，因此可以進一步運輸。


現(xiàn)在借助非限定性附困示例性說明上述內容。附圖為
圖1:制備和處理甲基丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯的設備系統(tǒng)，
圖2: 示意性表示制備丙酮合氛化氫的設備，
圖3: 示意性表示丙鯛合氛化氬的處理設備，
圖4: 示意性表示酖胺化設備，
圖5: 示意性表示酯化設備，
圖6:示意性表示預純化酯的設備，
圖7: 醱的精純化設備。
具體實施例方式
圖l表示用于制備甲基丙烯酸或甲基丙蜂酸酯及其進一步處理產 物的設備系統(tǒng)1的優(yōu)選元件。設備系統(tǒng)1具有彼此間不同的大多流體 傳導性連接的設備作為該系統(tǒng)的元件。該設備系統(tǒng)包括丙酮合氛化氬 制備20、接下來是丙酮合氛化氬處理30、接下來是酰胺化40、接下 來是酯化/水解50/50a )、接下來是對酯或甲基丙烯酸的處理60、再 接下來是精純化70，之后存在酯，多數(shù)是甲基丙烯酸甲酯，或甲基丙 烯酸。所得到的純酯/純酸可以通入進一步處理設備80中。作為進一 步處理設備80,尤其是可以考慮聚合裝置和用于其它有機反應的反應 器。在聚合反應器中可以制備聚甲基丙烯酸酯，并且在用于有機反應 的反應器中，這里得到的純單體可以反應成其它有機化合物。在一個 進一步處理設備或多個進一步處理設備80之后是整理 (konfektionierung) 90。如果所述進一步處理產物是由甲基丙烯酸 或甲基丙烯酸酯，尤其是甲基丙烯酸甲酯形成的聚合物，則通過合適 的設備如擠出機、吹塑機、注塑設備、紡絲噴嘴等將它們進一步處理 成纖維、模塑組合物，尤其是粒狀物、薄膜、片材、汽車部件和其它模塑體。此外，設備系統(tǒng)l在多數(shù)情況下還包括硫酸設備100。在此，
原則上可以考慮技術人員覺得適合于此的所有硫酸設備。例如本文參
閱"Integrated Pollution Prevention and Control-Draf t Reference Document on Best Avalible Techniques for the Manufacture of Large Volume Inorganic Chemicals-Amonia Acids and Fertelizers" 第4章，第89頁起，經歐洲委員會得到。疏酸設備100與一系列其它 設備連接。因此，經硫酸導管2向丙酮合氛化氫制備20供應濃硫酸。 此外，在硫酸設備100和酰胺化40之間形成另一硫酸導管3。來自酯 化50 (水解50a)的也稱為"廢酸"的稀疏酸通過用于用過的疏酸的 導管4或5轉送到疏酸設備100中。在硫酸設備100中可以處理稀疏 酸。稀硫酸的處理例如可以如W0 02/23088 Al或W0 02/23089 Al中 所述進行。通常，設備是由技術人員熟悉的并且覺得適合各種要求的 材料制成的。在此多數(shù)是不銹鋼，其尤其必須具有特別的耐酸性。此 外，用硫酸尤其是用濃硫酸運行的設備區(qū)域還用陶瓷材料或塑料進行 內襯和保護起來。此外，在甲基丙烯酸設備50a中得到的甲基丙烯酸 可以經過甲基丙烯酸導管6而通入預純化60中。此外還證明合適的是， 向丙鯛合氛化氬制備20、酰胺化40、酯化50、水解50a、預純化60 以及最終純化70中混入標記"S "的穗定劑。
向圖2所示的丙酮合氛化氬制備20中供應在丙酮容器21中的丙 酮和在氫氛酸容器22中的氳氛酸。丙嗣容器21具有洗滌塔23，在其 上部區(qū)域具有一個或多個冷卻元件24.在洗滌塔23中通入了一系列 來自設備系統(tǒng)1多個不同設備的廢氣導管25。丙酮經丙酮導入管27 并且氫氰酸經氳氛酸導入管28而輸入回路反應器26中，氬氛酸導入 管28下游存在泵29,再接下來是催化刑輸送210，隨后是靜態(tài)混合器 211。之后連接換熱器212，其具有一系列流動阻力213和至少一個冷 卻導管214。在回路反應器26中，由丙酮、氬氛酸和催化刑組成的反 應混合物以相當部分在循環(huán)中運行，以墨體線表示。反應混合物從換 熱審212出來，經流動阻力，沿著冷卻導管214運行，并且一部分循 環(huán)流導入另一換熱器215中，該換熱搌連接收集容器216，其中存在
噴嘴217,作為帶有換熱器219的冷卻循環(huán)218的一部分，從而反應 產物一方面保持移動，另一方面保持冷卻。經過一個連接收集容器216 的導出管220而連接穗定化容器221，硫酸導入管222通入其中，并 且粗丙酮合氛化氫從那里出來，通過導出管223而運行到丙酮合氛化 氫處理30中。
在圖3中，來自氛醇制備20的導出管223通入換熱器31中，其 中，來自氛醇制備20的流被加熱。換熱器31連接余汽導入管32，該 導入管通入塔33的上部，優(yōu)選頂部區(qū)域。塔33具有多個填料層34， 它們多數(shù)被設計為塔板。在塔33的下部存在著塔底35，從塔底出來 的塔底導出管36通入換熱器31中，并且經過導出管233運行到熱換 器31中的流被加熱。換熱器31連接純產物傳輸37，然后下游是酰胺 化40。在塔33的頂部區(qū)域存在一個頂部導出管38，該導出管通入換 熱器39中，其上連接著真空泵310，該泵又通入換熱器311。不但換 熱器39而且換熱器311都經導管與冷卻容器312連接，該冷卻容器連 接著返回313，該返回與丙酮合氛化氫制備20中的回路反應器26連 接。
在閨4中畫出的酰胺化40首先具有丙酮合氛化氬加入41和疏酸 加入42，它們都通入回路反應器43中。與丙酮合氛化氬處理30連接 的丙酮合氛化氬加入41在泵44之后、混合器45之前通入回路反應 器43的循環(huán)中。疏酸加入42在該泵44之前通入?；旌掀?5下游是 換熱器46,該換熱器又通入氣體分離器47中，從該分離器離開的一 方面是氣體導出管48和通向另一回路反應器410的導入管49,與笫 一回路反應器43可比較地建造該另一回路反應器410或笫三個。導入 管411從該另一回路反應器410進入換熱器412中，之后是氣體分離 器413,從該分離器離開的一方面是氣體導出管414和通向酯化/鬼化 50 /MAS-設備50a的酰胺導管415。
圍5表示酯化50,其中，輸送水和有機溶刑的溶刑導管51和與 醜缺化40連接錄歉狹導管52通入鍋爐53中，可通過鍋爐加熱54加 熱該鍋爐.此外，通入鍋爐53的還有虛線表示的醇導管55。醉導管55既通入鍋爐53的上部也通入其下部。經過用點劃線表示的酯余汽 導管56，第一鍋爐53與具有另一鍋爐加熱54，的另一鍋爐53，連接。 該另一鍋爐53'也是既在下部也在上部與醇導管55連接。鍋爐53， 的上部區(qū)域連接酯余汽導管56，該導管通入塔58的塔底57。此外， 在鍋爐53，的上部區(qū)域存在用于稀硫酸的導管59。在點畫出的橢圃中 包含的鍋爐單元510由可加熱的鍋爐53和54以及醇導管55和酯余汽 導管56形成 一個、兩個或更多個這種鍋爐單元可以是級聯(lián)式先后連 續(xù)的，其中，該鍋爐單元510的任一個經酯余汽導管56與塔58的塔 底57連接。此外，高沸物導管511從塔58的塔底57通向鍋爐53中， 以便使水和有機溶劑再次供入酯化。在塔58的上部區(qū)域，優(yōu)選頂部， 經合適的導管連接笫一換熱器512，接下來是另一相分離器513。在塔 頂部58以及在第一換熱器512中都可以設置第一穩(wěn)定劑加入414 (標 記為"S "的穗定劑)以及另一穗定劑加入515，以便加入防止不希望 聚合的抑制劑或穗定劑，該另一相分離器513連接洗滌器516，溶劑 導管517在該洗滌器下部離開，經換熱器521通入溶劑導管51中。粗 酯導管從洗滌器516的上部區(qū)域離開，并通入酯處理60。從鍋爐53， 或最后鍋爐單元510的鍋爐的上部區(qū)域離開的廢酸導管59通入浮選容 器519，從而分離開固體或在廢酸中不溶解的組分。從浮選容器519 出來，廢酸導出管520進入硫酸設備100中，以及一個輸送低沸點組 分的低沸物余汽導管522進入進一步處理和返回酯化。
在圖6中表示的醋處理經粗酯導管61連接酯化50，其中，粗酯 導入管61通入真空蒸鏞塔62的中間區(qū)域。該塔62具有塔內置腹板 63和在塔62下部區(qū)域安裝的塔底加熱64。酯導出管65從塔62的下 部(是該塔的塔底)離開，通入酯精純化70，并將去除了低沸物的粗 酯送到精純化。在塔62的上部區(qū)域，多數(shù)在頂部，經一個導出管連接 第一換熱器66和另一或更多個換熱器67,接下來是相分離器69。在 相分離器69中，來自換熱器67的混合物分配成有機組分和水組分， 一個返回611在上部區(qū)域與相分離器69連接，該返回通入塔62的上 部區(qū)域。在分離器的下部區(qū)域存在一個水導出管610，其通入酯化50, 以便將分離的水再次加入酯化中。真空泵613經真空導管612與換熱 器66和67連接。
在困7中，來自酯處理60的酯導出管65通入蒸鏞塔71中。該蒸 餾塔包括多個塔內置腹板72以及在蒸餾塔71下部區(qū)域的塔底加熱 73。純酯余汽導管74從蒸館塔71的頂部區(qū)域進入笫一換熱器75中， 接下來是另一(或多個)換熱器76，該換熱器與真空泵717連接。該另 一換熱器76的出口具有導管， 一方面，酯返回77從該導管通入蒸鎦 塔71的上部區(qū)域或通入其頂部。酯返回77具有在酯返回77中安裝在 混合器78之前的穗定刑計量加入79。另一方面，純酯導出管710從 該另一換熱器76的導管離開。該導出管串聯(lián)額外的換熱器711和另一 換熱器712。接下來是具有分子篩填料層714的分子篩容器713。通過 分子篩進一步純化，最純酯通過連接該分子篩容器的最純酯導出管而 轉送到進一步處理設備80中。
標記清單
l設備系統(tǒng)
2硫酸導管
3其它疏酸導管
4用過的疏酸導管-醋
5用過的砥酸導管-酸
6甲基丙烯酸導管
20丙稱合氛化氳制備
30丙鵬合氛化氬處理
40 酰胺化
50 酯化
50a水解
60預純化
70 終純化
80進一步處理設備
90 整理
100硫酸設備
21丙酮容器
22 氫氛酸容器
23 洗滌塔
24 冷卻元件
25廢氣導管
26 回路反應器
27 丙鯛導入管
28氫氛酸導入管
29 泵
210催化劑導入管
211混合器
212換熱器
213流動阻力
214冷卻導管
215換熱器
216收集容器
217噴嘴
218冷卻循環(huán)
219換熱器
220導出管
221穗定化容器
222硫酸導入管
223導出管
31換熱器
32 余汽導入管
33 塔
34填料層
35帶有換熱器的塔底
36塔底導出管
37純產物傳輸
38頂部導出管
39換熱器
310真空泵
311換熱器
312冷卻容器
313返回
41 丙酮合氛化氬加入
42 硫酸加入 43回路反應器
44 泵
45 混合器 46換熱器
47氣體分離器
48 氣體導出管
49 導入管
410其它回路反應器 411導入管 412換熱器 413氣體分離器 414氣體導出管 415酰胺導管
51 溶劑導管
52 酰胺導管 53笫一鍋爐
54 第一鑣爐加熱 53'其它鍋爐
54'其它鍋爐加熱
55 醇導管
56 酯余汽導管
57塔底
58 塔
59 廢酸導管
510鍋爐單元
511高沸物導管
512換熱器
513相分離器
514穗定刑加入
515其它穩(wěn)定劑加入
516萃取塔
517溶刑導管
518粗酯導管
519浮選容器
520廢酸導出管
521換熱器
522低沸物余汽導管
61 粗酶導入管
62真空蒸慷塔
63塔內置腹板
64塔底加熱
65 酯導出管
66換熱器
67換熱器
68 水加入
69 相分離暴
610水導出管611返回
612真空導管
613真空泵
71 蒸餾塔
72塔內置腹板
73塔底加熱
74 純酯余汽導管
75第一換熱器
76其它換熱器
77 酯返回
78 混合器
79穩(wěn)定刑計量加入 710純酶導出管 711顧外的換熱器 712其它換熱器 713分子篩容器 714分子篩填料層 715最純酯導出管 716高沸物導管 717低沸物排出
權利要求
1.一種制備甲基丙烯酸烷基酯作為反應產物的方法，其中a.在一個或多個反應室中，使含有甲基丙烯酰胺、水、硫酸和至少一種醇的反應混合物進行酯化反應，b.粗反應產物在至少一個精餾塔中進行分離操作，c.經歷分離操作的反應產物在一個或多個換熱器中進行冷凝，d.冷凝物在至少一個分離裝置中被分離為有機相和水相，e.用水洗滌有機相，得到洗滌過的有機相和洗滌水，并任選f.將分離的水相與洗滌水一起再返回到至少一個反應室中。
2. 根據權利要求l的方法，其特征在于，作為反應室，使用一個 鍋爐或2、 3、 4個或更多個鍋爐的級聯(lián)。
3. 根據權利要求1或2之一的方法，其特征在于，向所述一個反 應室或者兩個或更多個反應室的第一個中至少按份額地加入含有醇和 硫酸的水。
4. 根據前述權利要求之一的方法，其特征在于，將反應室中的溫 度調節(jié)為約90~約1201C，并從一個或多個反應室的反應混合物中取 出蒸汽態(tài)反應產物，經由精餓塔對它們進行分離操作，在一個或多個 換熱器中進行冷凝，并且作為冷凝物，隨后用水洗滌，其中，所得的 洗滌水通過相分離與反應產物分離，并再返回到至少一個反應室中。
5. 根據前述權利要求之一的方法，其特征在于，包括以下步驟a. 從至少一個反應室中取出含有水、銨鹽、反應產物、固體和硫 酸(用過的酸)的混合物，b. 將該混合物加入至少一個浮選容器中，在該容器中通過浮選盡 可能除去固體，c. 用蒸汽這樣進汽沖擊該浮選容器，使得反應產物從混合物轉入 蒸汽相中，d. 至少含有水和反應產物的蒸汽相在至少一個換熱器申這樣進行 冷卻，從而形成舍有水和反應產物的后冷凝物，和e. 該冷凝物返回到至少一個反應室中。
6. 根據權利要求5的方法，其特征在于，用洗滌來自預純化步驟 的精鋪塔的冷凝物而得到的洗滌水噴淋至少 一個換熱器的內側。
7. 根據權利要求6的方法，其特征在于，在換熱器中形成由后冷 凝物和洗滌水組成的混合物，該混合物返回到至少一個反應室中。
8. 根據前述權利要求之一的方法，其特征在于，對反應產物進行 至少一次預純化和至少一次主純化，其中，在預純化時，反應產物主 要通過蒸鎦除去低沸點的雜質，該雜質具有比所制得的甲基丙烯酸烷 基酯低的沸點，以及除去該雜質與水的共沸混合物，在主純化時，主 要去除出高沸點的雜質，該雜質具有比所制得的曱基丙烯酸烷基酯高 的沸點。
9. 根據權利要求8的方法，其特征在于，在一個或多個換熱器中 對所述低沸點的雜質進行冷凝，對冷凝物進行相分離，并且冷凝物的 水相返回到至少一個反應室中。
10. 根據前述權利要求之一的方法，其特征在于，向至少一個反 應室供應由甲基丙烯酰胺和濃硫酸組成的混合物。
11. 根據前述權利要求之一的方法，其特征在于，使用2、 3或4 個鍋爐的級聯(lián)作為反應室。
12. 根據前述權利要求之一的方法，其特征在于，反應混合物中 存在的水至少60重量％來自一個或多個下述方法要素f. 在第一次分離操作后用水洗滌粗反應產物，然后通過相分離分 離水相，g. 用水蒸汽將反應產物從用過的酸中排出，然后冷凝所得到的由 反應產物和水蒸汽組成的混合物，h. 從粗反應產物蒸餾分離出低沸點的雜質及其與水的共沸物，冷 凝所分離出的雜質，使該冷凝物與水混合，并通過相分離分離出水相，
13. 根據前述權利要求之一的方法，其特征在于，包括一個或多 個以下的方法要素i. 從丙酮和氣氰酸制備丙酮合氛化氬，j.在精餾塔中純化丙酮合氛化氫，k.丙酮合氛化氬反應成甲基丙烯酰胺。
14. 一種用于制備曱基丙烯酸烷基酯的裝置，至少包括1. 一個或多個反應室，其中，含有甲基丙烯酰胺、水、硫酸和醇的反應混合物可以進行酯化反應，m.至少一個精餾塔，其中，反應產物可以進行分離操作，n. —個或多個換熱器，其中，經歷分離操作的反應產物可以進行冷凝，o.至少一個分離裝置，其中，冷凝物可以分離為有機相和水相，p.至少一個洗滌塔，其中，可以用水洗滌有機相，和q.在分離裝置與至少一個反應室之間的至少 一個流體傳導性連接，分離出的水相任選與洗涂水一起可以通過該連接再返回到至少一個反應室中。
15. 根據權利要求14的裝置，其特征在于，該裝置還至少包括 r.至少一個蒸錐塔，其中，粗反應產物可以去除沸點比甲基丙烯酸烷基酯低的雜質及其與水的共沸物；s.至少一個換熱器，其中，蒸汽態(tài)的分離出的雜質及其與水的共沸物可以被冷凝，形成冷凝物，t.至少一個水的導入管，其中，冷凝物與水混合；u.至少一個分離裝置，其中，冷凝物的水相可以與有機相分離，和v.在水相與至少一個反應室之間的至少一個流體傳導性連接。
16. 根據權利要求14或15的裝置，其特征在于，該裝置還至少 包括w.至少一個容器(浮選容器)，其中，來自酯化反應的用過的酸 可以至少部分地去除固體；x.在浮選容器與反應室之間的至少一個流體傳導性連接；y.至少一個換熱器，用于冷凝從浮逸容器漏出的蒸汽態(tài)物質，z.在分離裝置為換熱器之閎的至少一個流體傳導性連接，該連接 能夠將在分離裝置中得到的水相加入換熱器內；aa.在換熱器與至少一個反應室之間的至少一個流體傳導性連接。
17. —種制備至少部分基于甲基丙烯酸烷基酯的聚合物的方法， 包括以下步驟；bb.根據權利要求12或22的方法制備甲基丙烯酸烷基酯； cc.聚合甲基丙烯酸烷基酯和任選的共聚單體； dd.處理甲基丙烯酸烷基酯。
18. 根據權利要求17的方法，其中，通過自由基聚合進行聚合。
19. 可通過權利要求1~13之一的方法得到的甲基丙烯酸烷基酯 在制備纖維、膜、漆、模塑組合物、模塑體、紙助劑、皮革助劑，絮 凝刑和鉆孔添加刑中的用途。
20. 纖維、膜、漆、模塑組合物、模塑體、紙助劑、皮革助刑、 絮凝劑和鉆孔添加刑，基于可根據權利要求1 ~ 13之一的方法得到的 甲基丙烯酸烷基酯。
全文摘要
本發(fā)明主題涉及一種制備甲基丙烯酸烷基酯及其后續(xù)產物的方法，它們可以用于眾多化學合成方法中，可以導致各種各樣進一步加工產物，還涉及一種實施該方法的裝置。
文檔編號C07C69/54GK101195576SQ200710084389
公開日2008年6月11日 申請日期2007年2月28日 優(yōu)先權日2006年12月8日
發(fā)明者A·佩爾, R·辛, R·韋伯, T·舍費爾, T·默茨, U·格羅普 申請人:羅姆有限公司