專利名稱：含丙烯醛的氣流的純化方法與設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含丙烯醛，以及水、多種酸和多種惰性氣體氣流的純化方法，以便從中提取丙烯醛。
丙烯醛是一種原料，它在工業(yè)上的主要應(yīng)用是通過丙烯醛與甲基硫醇反應(yīng)合成β-甲基硫代丙醛(AMTP)。
丙烯醛是在水存在下用空氣氣相氧化丙烯的產(chǎn)物。通常地，由氣相氧化丙烯設(shè)備生產(chǎn)的混合物是一種氣體混合物，這種混合物含有丙烯醛10％(重量)以上；如氮、氧、一氧化碳和二氧化碳之類的惰性氣體；丙烯；水，和反應(yīng)副產(chǎn)物，如丙烯酸、乙酸和甲酸、甲醛、乙醛、烯丙醇，以及由丙烯醛，尤其是丙烯酸降解所得到的聚合物。
為了在如直接合成AMTP的反應(yīng)中使用丙烯醛，應(yīng)該從這種復(fù)雜的混合物中分離至少部分水、酸性雜質(zhì)，特別是丙烯酸，以及聚合物之類重產(chǎn)物。關(guān)于直接合成AMTP，可以理解為具體如US4 225 516或US5 352 837中描述的方法。這種方法在于在甲基硫代丙醛溶液中，讓含丙烯醛以及甲基硫醇源的氣體進(jìn)行反應(yīng)。特別地，在可使用的已純化氣體混合物中水和多種酸(具體如丙烯酸)的規(guī)格對(duì)于后面的反應(yīng)來說是非常重要的，因?yàn)樗鼈儧Q定所述反應(yīng)的結(jié)果。
已經(jīng)開發(fā)了許多目的在于純化丙烯醛的方法。
按照US4 219 389專利的第一種方法在于用有機(jī)溶劑(具體地為2-乙基己醇或磷酸三丁酯)萃取氣體混合物中的多種酸。然而，這類方法的缺陷是必需使用溶劑，為了在所述過程中循環(huán)使用它，就必需要純化它，因此增加了方法的成本。
例如，按照US3 433 840純化丙烯醛的第二種方法在于，用水選擇性吸收氣體混合物中的多種酸，然后還在于回收氣流中含有的丙烯醛，所述的氣流含有來自吸收步驟的水和不可冷凝的氣體。第二步是蒸餾所生成的液體混合物，以便得到丙烯醛/水的共沸混合物。然而，這類方法的缺陷是必需使用大量的水用于吸收。還存在蒸餾步驟時(shí)丙烯醛降解與聚合的嚴(yán)重危險(xiǎn)。
研制出另一種直接合成AMTP的方法。由丙烯氧化所得到的混合物，如上述采用水吸收一樣，首先進(jìn)行純化以便除去最大量的酸性化合物。在水冷凝之后，在來自AMTP生產(chǎn)反應(yīng)器的冷AMTP中吸收提取殘留氣體里的丙烯醛。然后，將這樣得到的在AMTP中的丙烯醛溶液與甲基硫醇一起直接加入生產(chǎn)AMTP的反應(yīng)器中。在上述US4 225 516專利中描述過這種方法。至于這些酸，含丙烯醛起始混合物的預(yù)純化仍然是必不可少的，因此人們又看到上述那些缺陷。
在EP-A-0 559 227專利申請(qǐng)中所描述的已知的純化丙烯醛方法在于，在反應(yīng)混合物與冷凝液接觸的冷卻塔中冷卻所述的混合物，流出的氣體主要含有不冷凝的氣體和在該塔頂回收的丙烯醛。在所指出的條件下，塔底冷凝物的溫度是35-50℃，塔頂流出的氣體的溫度是35-55℃，還降低了冷凝物在塔中的停留時(shí)間，純化反應(yīng)混合物導(dǎo)致在冷凝物中吸收相當(dāng)大量的丙烯醛，其含量約3％(重量)。
因此，本發(fā)明的目的在于克服已知方法的缺陷，提出一種含有丙烯醛、水、多種酸和多種不冷凝氣體的氣體混合物的純化方法，為的是具體地能夠直接使用丙烯醛合成AMTP。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是在這樣的條件下生產(chǎn)丙烯醛，以致純化效率應(yīng)盡可能高，同時(shí)丙烯醛的降解危險(xiǎn)降至最小。
因此，最后本發(fā)明的目的是避免該方法所使用的設(shè)備結(jié)垢。
為此，本發(fā)明的目的在于一種含有丙烯醛，以及水、多種酸和多種惰性氣體的供給氣流的純化方法，這種氣流具體來自丙烯氣相氧化過程，根據(jù)這種方法，所述的供給氣流在第一步驟在冷卻塔中分餾成氣流和液流，塔的運(yùn)行使得塔底液流的溫度低于或等于所述供給氣流的露點(diǎn)，其溫度范圍不超過20℃，優(yōu)選地不超過10℃，在第二步驟，將所述的氣流隨后在低于20℃的溫度下冷凝得到液體餾分和純化的氣態(tài)餾分。
供給氣流中含有的這些酸是有機(jī)酸。具體地列舉出丙烯酸、甲酸、乙酸或馬來酸。
關(guān)于惰性氣體，應(yīng)理解為在本發(fā)明生產(chǎn)方法結(jié)束時(shí)仍存在于起始?xì)庀嘀?，并且在冷凝步驟之后在已純化氣態(tài)餾分中保留下來的任何氣體化合物。關(guān)于這一點(diǎn)，待純化混合物中的惰性氣體因此能夠偶然地命名為＂不可冷凝氣體＂，因?yàn)樗鼈冊(cè)诒景l(fā)明方法使用的溫度和壓力下不被冷凝。具體地可以涉及氮、氧和空氣中的其他氣體，碳的氧化物或丙烯。
借助本發(fā)明的方法，在第二步驟完成后，可以得到含丙烯醛和不可冷凝氣體的已純化氣態(tài)餾分，所述氣態(tài)餾分中水的重量含量低于或等于2％，酸的重量含量低于或等于100ppm。
在本發(fā)明方法的第一個(gè)步驟中，來自丙烯氣相氧化的供給氣流優(yōu)選地是由生產(chǎn)溫度開始冷卻，直至溫度達(dá)到100-200℃為止，并且將其加入冷卻塔的下部。
冷卻塔的供給氣流主要含有10-15％丙烯醛和約20-30％水和5％以下的丙烯酸，優(yōu)選地2％以下丙烯酸，不足部分是由不可冷凝氣體和來自丙烯氧化的各種有機(jī)組分組成的。
氣流與冷的液體在塔中逆流循環(huán)導(dǎo)致水和丙烯酸以及可能存在的其他可冷凝化合物發(fā)生冷凝。冷凝的液體因重力下降直至到達(dá)塔底。塔頂?shù)臍怏w含雜質(zhì)少。這些氣體基本上是由丙烯醛和不可冷凝氣體構(gòu)成的。
優(yōu)選地，塔頂?shù)臍怏w溫度是30-60℃，更優(yōu)選地是50-60℃。
塔底的液流溫度比供給氣流的露點(diǎn)低不到20℃，優(yōu)選地低不到10℃。非常有利地，塔底的液流溫度基本上等于加入塔的氣體混合物的露點(diǎn)，以便使丙烯醛冷凝以及它的降解降至最小。塔底的液流溫度往往低于100℃。來自丙烯催化氧化的、含有約10-15％丙烯醛和20-30％水的混合物露點(diǎn)在壓力約1.2×105帕?xí)r為70-90℃。
有利地，冷卻塔在壓力105至3×105帕下運(yùn)行。
優(yōu)選地，丙烯醛在冷卻塔中停留時(shí)間是5-10分鐘，這樣借助本發(fā)明的方法以此可限制降解的危險(xiǎn)性，同時(shí)有效地分離雜質(zhì)。
在本發(fā)明方法中，有利地，將冷卻塔底中積累的部分所述液流抽取、冷卻并作為冷卻塔的循環(huán)冷卻液循環(huán)。有可能在循環(huán)液中加入丙烯醛和丙烯酸聚合抑制劑。具體地，這種抑制劑可選自氫醌、吩噻嗪及其衍生物。
循環(huán)液流尤其含有有機(jī)酸，其中有丙烯酸，2％以下(重量)丙烯醛，優(yōu)選地1.5％以下(重量)丙烯醛，和至少90％水。
可以在冷卻塔的一處或多處加入循環(huán)液流。優(yōu)選地，在塔頂加入待處理的氣體混合物。更優(yōu)選地，用工業(yè)用水冷卻或用甘醇化(glycolee)水將循環(huán)液冷卻到15-45℃。
根據(jù)本發(fā)明方法的非強(qiáng)制性的步驟，可以抽取冷卻塔底積累的另一部分液流進(jìn)行汽提操作，以便在所述塔底循環(huán)一部分以氣體形式被夾帶的丙烯醛。
有利地，為此所抽取的液流在汽提之前再次加熱到溫度90-120℃。
在塔中所抽取的液流與惰性氣體(具體地為氮)逆流循環(huán)進(jìn)行非強(qiáng)制性的汽提操作，所述的液體在塔頂加入，氣體在塔的下部加入。有利地，這種汽提的氣體溫度是130-160℃，優(yōu)選地是約150℃，以便消除丙烯醛的任何降解危險(xiǎn)和改善汽提效果。
在操作過程中，采用汽提的氣體提取液流中含有的丙烯醛，為的是回收含有丙烯醛、小部分水和不可冷凝氣體的氣流，而液相中仍然有多種酸和大部分的水。
優(yōu)選地，汽提塔中的壓力高于冷卻塔中的壓力，以便能夠?qū)碜云岬臍饬髋c供給氣流一起再注入冷卻塔。值得指出的是，為了不損害汽提效率，汽提塔的壓力不應(yīng)該太高。
使所述的汽提的氣流與供給氣流混合，或優(yōu)選地，所述的汽提的氣流在與供給氣流加入高度大致相同的地方注入冷卻塔，這樣可以返回來自汽提的這種氣流。
在本發(fā)明方法的第二個(gè)步驟中，部分冷凝來自冷卻塔頂?shù)臍怏w，優(yōu)選地在表面式冷凝器中進(jìn)行冷凝。
分離冷凝的液相得到含雜質(zhì)少，特別是含水和酸少的含丙烯醛和不可冷凝氣體的氣體。
有利地，所述的氣體流出物經(jīng)過一次或相繼多次冷凝可得到含丙烯醛的氣態(tài)餾分，從最后一個(gè)冷凝器出來的氣體溫度低于20℃。
優(yōu)選地，在丙烯醛聚合抑制劑存在下進(jìn)行氣體流出物的冷凝。在一次或多次冷凝操作之后，含丙烯醛的氣態(tài)餾分可作為已純化的氣體加以回收，這種氣體可以直接用于合成AMTP。
有利地，按照非強(qiáng)制性的補(bǔ)充步驟，所述的氣態(tài)餾分可以通過與水逆流循環(huán)進(jìn)行吸收操作，以便除去多余量的殘留酸。這種操作可以在吸收塔中進(jìn)行。在溫度低于所述氣態(tài)餾分溫度，質(zhì)量流量如水的質(zhì)量流量與氣態(tài)餾分的質(zhì)量流量之比為0.005-0.05，優(yōu)選地0.01-0.05的條件下，水與所述氣態(tài)餾分逆流循環(huán)。這樣有利地得到純化氣體，它的水含量低于2％(重量)，優(yōu)選地低于或等于1％(重量)，酸含量低于100ppm。
所提到的水的流量與氣態(tài)餾分的流量之比的范圍表示為在有5-10個(gè)理論塔板的塔中進(jìn)行的吸收。
使用塔板數(shù)在所提及值之外的塔是可能的。在這種情況下，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員用這些知識(shí)相應(yīng)地改變水的流量和氣態(tài)餾分的流量。
在用水進(jìn)行的吸收操作過程中，化學(xué)粒子溶解在水中的作用不過在于再加熱從吸收塔出來的氣體。
另外，為了提高水的吸收效率，因此應(yīng)遵守所要求的純化氣體水含量和酸含量，更可取的是這種氣體應(yīng)盡可能地冷。因此，在冷凝操作中最好過度冷卻該氣體。
與上述一樣地，可以在吸收水中添加丙烯醛聚合抑制劑。
在含丙烯醛的純化氣體中水含量低于2％(重量)，酸的總含量低于100ppm，這些對(duì)于使用作為直接合成AMTP的起始物料的所述氣體是優(yōu)選的值。
本發(fā)明還有一個(gè)目的是供這種方法使用的的設(shè)備。這種設(shè)備包括由氣體的供給部件加入供給氣流的冷卻塔，配置在冷卻塔頂?shù)臍怏w供給部件的冷凝裝置，或許用冷卻塔底的液體的供給部件在塔頂供給的汽提塔，和氣體從汽提塔頂再循環(huán)到氣體供給部件或循環(huán)到冷卻塔下部的循環(huán)部件。
優(yōu)選地，該設(shè)備還包括在用熱交換器冷卻冷卻塔底部液體之后，將所述的底部液體循環(huán)到冷卻塔上部一個(gè)或多個(gè)點(diǎn)的部件。
當(dāng)該設(shè)備包括汽提塔時(shí)，在所述塔的上游優(yōu)選地安裝預(yù)熱器，以便升高待汽提的液體的溫度。
現(xiàn)在結(jié)合附

圖1，2和3說明本發(fā)明的實(shí)施例，這些附圖分別表示本發(fā)明純化含丙烯醛氣流設(shè)備的三種實(shí)施方式。
圖1表示的設(shè)備用于純化來自設(shè)備30氣相氧化丙烯所得到的氣體混合物，以便生成含純化丙烯醛的氣流，這種氣流供給AMTP40合成設(shè)備。該設(shè)備主要包括冷卻塔1，由兩個(gè)分離冷凝器3A和3B組合的冷凝裝置3，冷卻器7，再加熱器14和汽提塔4，其塔頂通過進(jìn)氣管道6與冷卻塔1下部連接。
所述的設(shè)備以下述方式運(yùn)行。
在30生成的供給氣流首先在熱交換器31中冷卻到溫度100-200℃。
冷卻的供給氣體經(jīng)供給管道2加到冷卻塔1下部。這種冷卻塔可以是任何已知類型的冷卻塔，尤其是填充塔，其填料可以是折流板或塔板。
優(yōu)選地，待純化氣流是在塔的下部四分之一處供給的，而在塔頂加入冷凝的液體餾分。有利地，后者是在壓力105至3×105帕下運(yùn)行的。
在塔1中氣體冷卻，在塔頂?shù)玫狡錅囟染唧w是30-60℃，優(yōu)選地是50-60℃的氣體，而在塔底積累了其溫度相應(yīng)于供給氣流露點(diǎn)溫度的液流。
根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員的知識(shí)，按照這些操作參數(shù)確定塔的尺寸。這樣，對(duì)于高度來說，它取決于抽取的熱量和在塔頂加入的冷凝液體與塔底積累的液流之間的溫差，對(duì)于直徑來說，取決于氣體在塔中的速度。
塔1頂?shù)臍怏w送到冷凝裝置3，在圖1實(shí)施例中，所述的冷凝裝置包括二個(gè)串聯(lián)的分離冷凝器3A和3B。事實(shí)上，冷凝器3可以由數(shù)目很不一定的冷凝器組成，僅一個(gè)冷凝器甚至就足夠了。一般地，冷凝器數(shù)量的選擇取決于塔1頂氣體與供給合成AMTP設(shè)備的氣體之間的溫差，還取決于熱交換裝置的表面積。優(yōu)選地，使用一個(gè)或多個(gè)表面式冷凝器。
在冷凝器3A冷卻并從該冷凝器已分離出來的，含如水和丙烯酸之類雜質(zhì)少的氣體送到冷凝器3B進(jìn)口，而含水，特別是含丙烯酸的、從冷凝器3A出來的已分離冷凝液體是通過管道12A抽取的。從冷凝器3B出來的、含如水和丙烯酸之類雜質(zhì)少的已分離氣體通過管道16輸送到單元40，而在3B中冷凝的、含有水，特別是丙烯酸的液體通過管道12B抽取。
為了將塔1頂氣體從其塔頂溫度(30-60℃，優(yōu)選地50-60℃)冷卻直至溫度低于20℃，可取的是冷凝器3A使用如工業(yè)用水之類的通常的冷卻液體運(yùn)行，而冷凝器3B使用比較復(fù)雜的冷卻液體運(yùn)行，如鹽水(水和氯化鈣)或甘醇化的水。
盡管在較低的冷凝溫度下，丙烯醛的聚合也不是很快，可取的是讓丙烯醛在這些冷凝器中的停留時(shí)間降至最低。為此，使用垂直管冷凝器是有利的。
根據(jù)圖1未示出的一種實(shí)施方式，冷凝器3A和3B可以配置丙烯醛聚合抑制劑化合物(尤其是氫醌)的加入部件。
在圖1所表示的這種實(shí)施方式中，抽取冷凝時(shí)產(chǎn)生的液體的管道12A和12B與塔1上部點(diǎn)15處連接，以便由管道排出主要含水和丙烯酸的冷凝液體。優(yōu)選地，點(diǎn)15位于該塔上部四分之一處。
這種冷卻液體向冷卻塔1下部循環(huán)，與該塔中向上移動(dòng)的氣流密切接觸，這樣保證所述氣流部分冷卻。
在冷卻塔1底積累的液流基本上含有具體如水、丙烯酸和重冷凝物之類的雜質(zhì)，但還含有供給氣流中的部分丙烯醛。
因此，由液體的進(jìn)料管道5從塔1底抽取冷凝液，管道5與汽提塔4頂部連接。
在圖1所表示的實(shí)施方式中，在管道5的點(diǎn)9由抽取管道8抽取一部分這種冷凝液流。這根管道通到冷凝器7進(jìn)口，以便將塔底的液體從起始溫度冷卻到溫度為15-45℃。在7冷卻的液體通過管道10在點(diǎn)11再注入冷卻塔1。點(diǎn)11優(yōu)選地位于塔1上部，具體地在塔1上部四分之一處。有利地，點(diǎn)11在上述點(diǎn)15附近。冷卻器7可以選自任何已知熱交換類型的冷卻器。
在塔1底抽取的另一部分液流通過管道5送到汽提塔4。這種塔是任何已知類型的填料塔。有利地可以使用填充塔或?qū)影逭麴s塔。管道5將待汽提的液體注入汽提塔4的上部。作為汽提的氣體，可使用惰性氣體(具體如氮)，通過管道22將惰性氣體注入塔4的下部。這種氣體優(yōu)選地被預(yù)熱到130-160℃，優(yōu)選地約150℃，以便改善汽提效果。
在圖1表示的實(shí)施方式中，熱交換器14安裝在處于塔4上游與點(diǎn)9下游的管道5的中間點(diǎn)處。這種交換器具有預(yù)熱的功能，為的是將待汽提液體混合物的溫度提高到約90-120℃值，其目的在于改善汽提步驟的效率。
汽提的惰性氣體在汽提塔4上升過程中解吸液體混合物中的丙烯醛，結(jié)果在這個(gè)塔頂回收含有水、不可冷凝的氣體和丙烯醛的氣態(tài)餾分。這種氣態(tài)餾分通過氣體供給管道6再注入冷卻塔1的下部，優(yōu)選地在塔1下部四分之一處注入。有利地，所述的氣體是在與管道2注入供給氣流的相同高度上通過管道6注入的。
變化地，管道6可以在冷卻塔1的進(jìn)口上游與管道2連接，以便將來自汽提的氣態(tài)餾分與待純化的氣流混合。
為了將在汽提塔4頂所回收的氣體能夠返回到冷卻塔1，有利地，保持塔4的壓力高于塔1的壓力。優(yōu)選地，塔4的壓力稍微高于塔1的壓力。
冷卻塔1配置了排出該塔塔底液體的系統(tǒng)，其系統(tǒng)用于保持塔1塔底的液體的液面不變。任何已知的液體排出部件都可使用，具體如圖1所表示的塔1塔底液體液面控制部件12和閥13。打開閥13能夠抽取在塔底積累的過量液體，通過管道5送到汽提塔4或冷卻器7。
圖2所表示的設(shè)備是圖1所表示的設(shè)備的另一種實(shí)施方式，這種設(shè)備的差別在于以下幾點(diǎn)。
氣體輸入管道16與液體/氣體吸收塔17連接。
這個(gè)塔是任何已知類型的填料塔，具體地如填料塔或?qū)影逭麴s塔。
管道16能夠?qū)碜岳淠b置3的含雜質(zhì)少的氣體注入塔17的下部，而這個(gè)塔17由進(jìn)水管道18在其上部進(jìn)料。逆流循環(huán)水吸收微量雜質(zhì)酸，具體地是丙烯酸。
在塔17底部收集到的這種水可以再注入塔1上部作為冷卻液體。優(yōu)選地，這種含有微量酸的水通過液體抽取管道23送到塔1的點(diǎn)24，有利地，其點(diǎn)位于點(diǎn)15之上。
有利地，加入塔17水的溫度低于20℃。
優(yōu)選地，由管道18加入的水含有丙烯醛聚合抑制劑化合物，這種化合物是在吸收塔17的上游加入水中的。
圖3所表示的設(shè)備是圖2所表示設(shè)備的另一種實(shí)施方式，其中這些裝置的配置稍微不一樣。
這樣，該設(shè)備包括塔25，在其下部有冷卻塔19，在中部是冷凝裝置3，以及在上部是吸收塔20。
冷卻塔19是與冷卻塔1相同的冷卻塔，其塔頂與冷凝裝置3的進(jìn)口直接連接。于是，在冷卻塔19中分餾所得到的氣態(tài)流出物直接送到冷凝裝置3，這種冷凝裝置在這里還可以是由一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)冷凝器組成的。在冷凝裝置3中冷凝的液體與供給氣流逆流自由地往下循環(huán)到塔25的下部，并與在冷凝塔中冷凝的液流一起在塔底積累。
由冷凝裝置3排出的含雜質(zhì)少的氣態(tài)餾分直接進(jìn)入塔25的上部，在塔25上部配置吸收塔20。這個(gè)吸收塔與吸收塔17是相同的類型，只是不再由氣體輸送管道注入氣體。
通過供水管道18往吸收塔20上部供水，管道18與設(shè)備25上部連接。
水與吸收塔中往上流動(dòng)的氣體逆流循環(huán)，水含有氣體中殘留的酸性雜質(zhì)。然后，水自由地往下流動(dòng)到塔25的中部和下部，與其他的液體餾分一起在塔底積累。
有利地，塔25配置了在冷卻塔19與上面段之間能夠產(chǎn)生反壓力的部件。為此可以安裝液封。
上述每種設(shè)備都能夠用于純化含丙烯醛、水和如丙烯酸之類酸的混合物，得到含已純化丙烯醛的氣流。特別地，如此有利地生產(chǎn)出已純化的氣體，這種氣體的水含量低于2％(重量)，多種酸的總含量低于100ppm，不使設(shè)備結(jié)垢，還限制丙烯醛降解。下述的實(shí)施例1和2說明本發(fā)明方法的兩種實(shí)際應(yīng)用。實(shí)施例1圖1表示的這種類型的設(shè)備，包括作為冷凝裝置的冷凝器，這種設(shè)備用于純化來自丙烯汽相氧化生成丙烯醛反應(yīng)器的氣體混合物?；旌衔锏慕M成如下。(這些比例基于混合物的重量)。
不可冷凝的氣體(氮、氧、丙烯、碳氧化物)63.3％水21.0％丙烯醛12.3％丙烯酸1.4％其他(乙醛、烯丙醇、甲醛……) 2.0％將待純化的氣體混合物，在最后一個(gè)篩板之下，在溫度180℃、20公斤/小時(shí)質(zhì)量流量、壓力1.2×105帕條件下加入具有10個(gè)篩板的冷卻塔的底部。
塔底的液體溫度保持在70.3℃，而供給氣流的露點(diǎn)是74.7℃(溫差是4.3℃)。它含有1.3％(重量)丙烯醛。
以80公斤/小時(shí)流量將塔底的液體循環(huán)到塔頂，熱交換器提供溫度為30℃的循環(huán)液。
將另一部分塔底的液體送到用氮汽提的塔中，其塔裝有散填料，在溫度90℃下以汽提氮的質(zhì)量流量0.6公斤/小時(shí)運(yùn)行。由此回收只含有100ppm以上丙烯醛的液體。
在冷卻塔出口，塔頂氣體在冷凝器中冷卻到2℃。從冷凝器出來所回收的氣態(tài)餾分經(jīng)過分析確定酸和水的含量。
氣體在水中鼓泡后采用離子色譜法定量測(cè)定有機(jī)酸。
氣體在正-丙醇中鼓泡后采用Karl Fischer法定量測(cè)定水。
測(cè)定出純化氣體含有以所述氣體總重量計(jì)為96ppm酸和0.34％水。實(shí)施例2圖2所表示的這種類型的設(shè)備，包括與實(shí)施例1設(shè)備不同的元件，另外，還具有六個(gè)篩板的吸收塔，這種設(shè)備用于純化與實(shí)施例1同樣的混合物。
除了冷凝器將冷卻塔頂?shù)臍怏w冷卻到4℃外，都保持實(shí)施例1的運(yùn)行參數(shù)不變。
從冷凝器出來所回收的氣態(tài)餾分以16.2公斤/小時(shí)流量加到吸收塔底。在這個(gè)吸收塔中，4℃水流以0.2公斤/小時(shí)流量加到第一個(gè)塔板之上使該水循環(huán)。
如實(shí)施例1一樣測(cè)定發(fā)現(xiàn)，從吸收塔出來的氣流含有以所述氣流的總重量為基準(zhǔn)計(jì)0.43％水和10ppm以下的酸。
權(quán)利要求
1.一種含丙烯醛，以及水、多種酸和多種惰性氣體的供給氣流的純化方法，這種氣流具體來自丙烯氣相氧化生成丙烯醛的過程，根據(jù)這種方法，所述的供給氣流在第一步驟在冷卻塔中分餾成氣流和液流，塔的運(yùn)行方式使得塔底的液流溫度低于或等于所述供給氣流的露點(diǎn)，其溫差不超過20℃，然后在第二步驟，將所述的氣流在低于20℃的溫度下冷凝得到液體餾分和純化的氣態(tài)餾分。
2.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的方法，其中冷卻塔底液流溫度低于或等于所述供給氣流的露點(diǎn)，其溫差不超過10℃。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中供給氣流在溫度100-200℃下加入冷卻塔中，塔頂?shù)臍怏w溫度是30-60℃，液流溫度接近供給氣流的露點(diǎn)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中抽取在冷卻塔底積累的部分所述液流，或許冷卻，循環(huán)作為冷卻塔中循環(huán)液流。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中循環(huán)的液流在循環(huán)到冷卻塔之前的溫度是15-45℃。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中在冷凝后已純化和分離的氣態(tài)餾分經(jīng)受通過所述的氣態(tài)餾分與水逆流循環(huán)進(jìn)行吸收的操作，這種操作的溫度低于所述氣態(tài)餾分溫度，水的質(zhì)量流量滿足水的質(zhì)量流量與氣態(tài)餾分的質(zhì)量流量之比為0.005-0.05。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一權(quán)利要求所述的方法，其中一部分在冷卻塔中所得到的液流用惰性氣體進(jìn)行汽提處理，以便提供含丙烯醛的氣流，這種氣流與供給氣流一起加入上述冷卻塔中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中抽取在冷卻塔底積累的液流中用于汽提的部分被再加熱到90-120℃，然后加到這部分液流與惰性氣體逆流循環(huán)的塔中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中汽提惰性氣體的溫度是130-160℃。
10.純化包含丙烯醛，以及水、多種酸和多種惰性氣體的供給氣流的設(shè)備，這種設(shè)備包括由氣體的供給部件(2)加入供料氣流的冷卻塔(1)，和配有冷卻塔頂?shù)臍怏w供給部件的冷凝裝置(3、3A、3B)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，包括將冷卻塔(1)的塔底液體循環(huán)到在所述塔上部至少一個(gè)點(diǎn)(11)的循環(huán)部件(8、10)，和或許循環(huán)到塔(1)的所述循環(huán)部件(8、10)的液體冷卻部件(7)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中冷卻塔(1)配置了塔底液面控制部件(12)以及受其控制的排出閥(13)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10-12中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中還包括由冷卻塔(1)塔底液體供給部件(5)在塔頂供給的汽提塔(4)，和由汽提塔(4)頂?shù)臍怏w循環(huán)到氣體供給部件(2)或循環(huán)到冷卻塔(1)下部的循環(huán)部件(6)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的設(shè)備，包括在汽提塔(4)液體供給部件(5)的中間位置和在汽提塔(4)上游所安裝的熱交換器(14)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10-14中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，包括從冷凝裝置(3)出來的氣體由供給部件(16)在其下部供給和由進(jìn)水管(18)在其上部供水的液體/氣體吸收塔(17)。
16.根據(jù)權(quán)利要求10-15中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，包括將冷凝裝置(3、3A、3B)冷凝的液體加到冷卻塔(1)上部的加入部件(12A、12B)，所述加入部件的加入點(diǎn)(15)接近點(diǎn)(11)。
17.根據(jù)權(quán)利要求10-15中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中冷凝裝置(3)配置在單一塔(25)內(nèi)冷卻塔(19)的上部。
18.根據(jù)權(quán)利要求10-15中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其中冷凝裝置(3)配置在單一塔(25)內(nèi)冷卻塔(19)的上部，吸收裝置(20)配置在冷凝裝置(3)之上。
全文摘要
在第一個(gè)步驟中，含丙烯醛、水、多種酸和多種惰性氣體的供給氣流，這種氣流具體來自丙烯氣相氧化生成丙烯醛的過程，所述的供給氣流在冷卻塔中分餾成氣流和液流，塔的運(yùn)行使得塔底液流的溫度應(yīng)低于或等于所述氣體混合物的露點(diǎn)，其溫差不超過20℃，在第二步驟中，將所述的氣流在低于20℃的溫度下冷凝得到液體餾分和純化的氣態(tài)餾分。
文檔編號(hào)C07C45/78GK1139663SQ9611020
公開日1997年1月8日 申請(qǐng)日期1996年6月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年6月29日
發(fā)明者M·賀高, F·克里斯 申請(qǐng)人:羅納-普朗克動(dòng)物營養(yǎng)素公司