CN100408537C - 制备丙烯酸的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过以丙烯酸高吸收率吸收丙烯酸生产高浓度丙烯酸的方法。在制备丙烯酸的方法中采用的步骤包括催化气相氧化反应和将含丙烯酸的气体吸收，其间，经由柱顶以外的部位向吸收柱中加入含低沸物的溶液。

Description

制备丙烯酸的方法

发明的背景技术

发明的技术领域：

本发明涉及制备丙烯酸的方法，其中在吸收丙烯酸的步骤中，通过从吸收柱顶以外的部分引入包含低沸物的溶液增加丙烯酸的吸收率。

相关技术的描述：

丙烯酸的商业产品通常采用包括将丙烯和/或丙烯醛进行气相催化氧化的丙烯氧化方法制备。当通过丙烯氧化方法制备丙烯酸时，丙烯氧化步骤会以副产品形式产生杂质，例如水，酸例如丙酸，乙酸，和马来酸，以及醛例如丙酮，丙烯醛，糠醛，和甲醛。包含这些副产品的气体通常通过与吸收剂接触被吸收为包含丙烯酸的溶液。溶液随后通过蒸馏的方式精制，除去吸收剂，进一步分离成低沸物和高沸物。不容易通过蒸馏分离的微量杂质例如醛可以通过化学处理或者结晶方法精制。然而，高度的净化需要许多步骤和复杂的设备和操作并且成为丙烯酸产率降低的原因。

一种已知的方法，例如，通过使用高沸溶剂吸收由气相催化氧化产生的含丙烯酸气体，蒸馏含丙烯酸溶液以使其分离成溶剂和丙烯酸粗品，随后将粗丙烯酸进行结晶处理，生产高纯度的丙烯酸(JP-A-1997-227445)。但是，这种方法的过程复杂，包括使用文氏管冷却含丙烯酸气体步骤，以及随后的吸收冷却的气体步骤，接下是来除去低沸物步骤，紧跟着的步骤是通过蒸馏柱分离高沸溶剂和粗丙烯酸。

如果生产丙烯酸的步骤中能使含丙烯酸溶液达到高浓度，将会提高效率减少后续净化步骤的处理的量。因而，一个已知的方法包括，提供包括大于7vol％的丙烯，分子氧，和水蒸气以及平衡量的惰性气体的反应组合物到反应容器中，反应器中设有多个反应管，每个管由填充催化剂形成两个反应区域，从而利用高浓度的丙烯反应物(JP-A-2000-103761)。在这份专利公报中引述的工作实施例2中，使用水吸收得到的含丙烯酸溶液具有73.8wt％的平均浓度。

另一个公开的方法包括引入含丙烯酸气体到吸收柱中，将精制步骤中产生自溶剂回收柱的底部液体的包含乙酸的回收水引入到吸收柱顶部，在那里进行丙烯酸的吸收，并且产生作为吸收柱底部液体的包含丙烯酸的溶液，其中含50-80wt％的烯酸，2-5wt％的乙酸和平衡量的水(JP-1993-246941)。这种方法通过使用两种或者更多的共沸溶剂的混合溶液对包含丙烯酸的溶液进行共沸脱水，随后将脱水产物通过除去高沸物的步骤得到纯化的丙烯酸。

还公开了另外一个方法，在使用水吸收由气相催化氧化产生的包含丙烯酸的气体时，包括向吸收柱提供源自共沸脱水步骤的回收水，向汽提柱提供所形成的包含丙烯酸的溶液，由提取柱底部得到的丙烯酸溶液包含70.9wt.％的丙烯酸，26.5wt.％的水和2.0wt.％的乙酸(JP-A-2001-199931)。这种方法通过对包含丙烯酸的溶液实行共沸脱水并且随后对脱水产物进行结晶步骤而获得精制的丙烯酸。

然而，在上面提到的专利公报上公开的方法，是使用有机溶剂作为吸收溶剂，这种方法需要后续步骤分离溶剂。尽管加了这一步骤，该方法不应被认为得到充分高浓度的包含丙烯酸的溶液。在吸收柱的底部液体中获得包含高浓度的丙烯酸的丙烯酸水溶液的尝试导致吸收效率降低并且被证明在商业上是不可行的。这就是现有技术的真实状态。

因而，本发明的目的是提供一种通过以高收率吸收丙烯酸生产高浓度丙烯酸的方法。

同时，本发明的目的是提供一种通过简单的工序从上述作为原料的包含丙烯酸溶液以高产率生产高纯度的丙烯酸的方法。

发明的概要

本发明人发现，通过在用水吸收丙烯酸的步骤中除了使用的吸收水溶液之外，还经由吸收柱顶以外的部位供应含低沸物的溶液，得到了高浓度的含丙烯酸溶液，在精制步骤中使用这种高浓度的含丙烯酸溶液，脱水处理可以在不使用共沸溶剂的情况下进行。本发明已经得到令人满意的结果。具体地说，本发明提供一种制备丙烯酸的方法，其程序包括，将丙烯和/或丙烯醛进行气相催化氧化反应以获得含丙烯酸气体的步骤和使用吸收水溶液吸收含丙烯酸气体以获得含丙烯酸溶液的步骤，其中，加入包含低沸物溶液(非水物作为低沸物)到丙烯酸吸收柱的不同于柱顶的位置中。通过引入包含低沸物溶液(非水物作为低沸物)到不同于吸收柱顶部的位置，使得丙烯酸的吸收效率可以高于加到吸收柱顶部的方法。结果，以吸收柱底部溶液的形式制得了高浓度的含丙烯酸溶液，该溶液可以可以在不使用共沸溶剂的情况下进行脱水处理。由于没有使用共沸溶剂，共沸脱水步骤，溶剂回收步骤，和油水分离步骤的装置可以省略，并且丙烯酸可以通过简单的程序制备出来。另外，后继步骤中排放出的溶液可以作为这类含低沸点物的溶液(非水物作为低沸物)使用。

附图的简要描述

附图1是本发明的具体实例的一个优选实施例的图解。

优选实施方案的描述

本发明涉及一种制备丙烯酸的方法，其步骤包括，使丙烯和/或丙烯醛进行气相催化氧化反应获得包含丙烯酸的气体，使用吸收水溶液吸收含丙烯酸气体获得含丙烯酸溶液，其特征在于引入包含低沸物溶液(非水物作为低沸物)到丙烯酸吸收柱不同于柱顶的部分。

在本发明中，术语“不同于顶部”指的是，理论塔板数的范围是2-100(2≥、100≤)其中柱顶假设具有理论塔板数1，柱底的理论塔板数是100。术语“净化”包含蒸馏，汽提，结晶，萃取，吸收，部分冷凝，等等。这里，术语“蒸馏”被认为是意味着一种通过加热溶液到其沸点分离包含在溶液中的挥发性组分的方法，术语“汽提(在蒸馏中)”是一种在蒸馏柱中提供解吸气把目标物质从液相中转移到气相中的方法，术语“结晶”是一种通过结晶使目标物质从液相或气相中分离的方法，术语“萃取”是一种通过溶解到溶剂中分离目标物质的方法，术语“吸收”是通过接触液体或固体使在气相或液相中的目标物质分离的方法，术语“部分冷凝”是一种通过冷凝部分气体或蒸汽分离目标物质的方法。用于本发明中的术语“低沸物”是指在标准状态下沸点低于丙烯酸的物质，术语“高沸物”是指在标准状态下沸点高于丙烯酸的物质。引入到丙烯酸吸收柱不同于柱顶部分的“包含低沸物的溶液(非水物作为低沸物)”是指含有非水低沸物的溶液。它被简单的定义为“包含低沸物的溶液”。现在，下面将会参照本发明的具体实施方案的一个优选实施例的图解描述本发明。

本发明通过提供丙烯和/或丙烯醛1，含分子氧的气体3，和稀释气体5到一个装有催化剂10的反应容器20中，进行气相催化反应获得含丙烯酸气体25。这种气体25被供应到吸收柱30的底部，包含低沸物的溶液31经由中间段供应到吸收柱，吸收水溶液33经其顶部供应到吸收柱，以便在含丙烯酸气体25和吸收水溶液33之间形成接触。作为包含低沸物的溶液，自第一蒸馏柱40产生的蒸馏液45可以全部使用或者部分使用，这将在下面具体描述。形成吸收柱底液全部含丙烯酸溶液35可以使用冷却装置37冷却并且随后循环到吸收柱30。结果，得到高浓度的含丙烯酸溶液35。接下来，含丙烯酸溶液35加入到第一蒸馏柱40中除去低沸物例如包含在其中的水，得到丙烯酸粗品41。通过将丙烯酸粗品41加入到结晶装置50获得终产品丙烯酸60。因为第一蒸馏柱40的底液43中包含的高沸物中包含丙烯酸二聚物，将它们送到底部装有薄膜蒸发装置73的第二蒸馏柱70中，造成丙烯酸二聚物的浓缩。随后，将二聚物置于二聚物分解池75中热分解成丙烯酸。该丙烯酸被送回到薄膜蒸发装置73中并且进一步通过第二蒸馏柱70循环到第一蒸馏柱40和/或吸收柱30，作为终产物回收。当气体包含水组分时，在供应到反应容器之前优选进行除水。除水的原因是引入反应容器的水组分的量和随后引入吸收柱的水组分的量可以通过除水减少。

在本发明中，丙烯和/或丙烯醛可以被用作丙烯酸的原料。反应容器20不需要特别的限制，只要求可以进行气相催化反应。可以使用管壳式反应器，因其反应效率高。通过在反应容器20中装填已知的用于气相催化氧化的催化剂10，使原料气体接触含分子氧气体3例如氧气或空气，可以实现原料气体的氧化。当丙烯用作原料气体时，丙烯浓度是在7-15vol％范围内，水浓度是在0-10vol％范围内，分子氧的浓度应使丙烯：氧的比率(体积)为1∶1.0-2.0。空气可以用作分子氧的来源。如果必要，富氧气体和纯氧气可以用作分子氧的供应来源。作为稀释气5的具体实例可以举出，氮气，二氧化碳，以及其他的惰性气体。任意的，可以使用通过吸收柱30顶部流出的气体。

使用丙烯作为原料的气相催化氧化反应通常通过使用两种气相催化氧化催化剂10分两个步骤执行。本反应的第一步的催化剂主要能够使在气相中包含丙烯的原料气体通过气相氧化形成丙烯醛，本反应的第二步的催化剂主要能够通过气相催化氧化包含丙烯醛的原料形成丙烯酸。作为第一步反应的催化剂可以举出包括铁，钼，铋的复合氧化物。作为第二步反应的催化剂可以举出含有钒作出基本组分的催化剂。

附图描述的是上面提到的具有单个反应器的两步反应的模式。任意的，这些反应可以在具有两个互相联接的不同反应容器的串联系统中进行。通过气相催化氧化反应获得的含丙烯酸气体25包含5-14vol％的丙烯酸，0.1-2.5vol％的乙酸，0.5-3.0vol％的分子氧，和5-36vol％的水以及其他组分，它们是未反应的原料气体和反应的副产品例如丙酸，马来酸，丙酮，丙烯醛，糠醛，甲醛，和CO_x。

在丙烯酸吸收柱30中，可以使用任意的已知的方法在含丙烯酸气体25和吸收水溶液33之间建立接触。作为这种接触方法的具体实例，可以举出使用泡罩塔板，单面扁平塔板，多孔塔板，喷射塔板，浮阀塔板，和文氏塔板的交叉流动接触装置；以及使用涡轮栅格塔板，双重流动塔板，波纹塔板，基特尔塔板，网型，片状，和栅状结构填料和无规填料的逆流接触装置。

本发明的特征在于，在通过含丙烯酸气体25和吸收水溶液33之间的接触吸收丙烯酸的同时把包含低沸物溶液31加入到吸收柱30的中间段以吸收丙烯酸。丙烯酸被从柱顶部流下的吸收水溶液33吸收。在吸收过程中，非水低沸物例如乙酸通过吸收柱顶部以外的部分加入，因为它们的加入导致丙烯酸的吸收率增加。尽管这种增强的机理仍然没有弄清楚，但是可以合乎逻辑地设想，经由吸收柱30的一定位置引入乙酸，加入到存在于供应乙酸部位附近的乙酸气层中，造成亲和力和压力关系改变，改变了吸收柱内的气体分布，致使在乙酸层之上形成一个低沸物层，在其下形成一个高沸物层，并且向柱底部传送丙烯酸。特别可取的是，由柱顶算起，从理论塔板数不小于2的位置，优选从理论塔板数不小于(吸收柱的理论塔板数的量x0.25)，尤其是理论塔板数不小于(吸收柱的理论塔板数的量x0.5)的位置加入含乙酸的溶液。在柱顶，增加的乙酸气层仅仅微弱也提高丙烯酸吸收效率，反而导致了丙烯酸吸收率变差。

附带的，这种影响不限于乙酸。低沸物只要不同于水即可。当化合物的沸点不超过141℃时发现同样的影响，优选沸点范围是60-141℃，特别优选标准状态下沸点是100.5℃-141℃。作为从不同于柱顶的位置引入丙烯酸吸收柱的低沸物的具体实例，乙酸，甲酸，丙酸，和丙烯醛可以被提及。这些化合物在制造丙烯酸的步骤中可以与其它低沸物相似地通过吸收柱30的顶部和第一蒸馏柱40的顶部排出。

包含在含低沸物的溶液中的低沸物的浓度可以根据加入的量适当选择。通常的范围是2-100wt.％，优选在5-100wt.％的范围内，特别优选在5-60wt.％的范围内，进一步优选的范围是5-50wt.％。如果浓度降到小于2wt.％，这种不足将导致上面提到的改变吸收柱中的气相分布的效果降低。当含低沸物溶液中包含多种低沸物时，使用其总量进行相关计算。

进一步在本发明中，要使用的含低沸物的溶液含有上述浓度的低沸物，而且在含低沸物溶液中的低沸物与含丙烯酸气体的重量比设定为质量流量为含丙烯酸气体中丙烯酸质量流量的0.005-0.20倍，优选0.008-0.15倍，特别优选0.01-0.10倍。如果这种质量流量比低于0.005倍，将会导致增强丙烯酸的吸收效率的作用破坏。相反的，如果这种比率超过0.20倍，这种过剩会迫使一部分加入的低沸物通过柱底部排出，并且难以得到高浓度的含丙烯酸溶液。

在本发明中，由丙烯酸精制步骤得到的蒸馏柱的蒸馏物可以用来作为上面提到的那种含低沸物溶液31。由第一蒸馏柱40的顶部流出的蒸馏物45是一个例子，它将在下面的实施例中具体描述。作为低沸物的乙酸，甲酸，丙酸，和丙烯醛与水一起作为低沸物分离柱的蒸馏物与丙烯酸分离。当第一蒸馏柱40的蒸馏条件和低沸物的分离条件相同时，通过蒸馏柱40顶部出来的蒸馏物包含乙酸，甲酸，丙酸，丙烯醛，水，和丙烯酸，构成了前述的含低沸物溶液。因而，制备含低沸物溶液可以不需要向系统中添加新的低沸物。

作为用于本发明的吸收水溶液33，只要可以吸收丙烯酸，各种各样的水溶液都可以应用。加入柱中的吸收水溶液的温度在0-60℃的范围内，优选的范围是10-55℃，特别优选在20-50℃的范围内。

上面提到的吸收水溶液和含丙烯酸气体的重量比设置为质量流量不小于含丙烯酸气体中包含的丙烯酸的质量流量的0.1倍，优选0.15-2.0倍，特别优选0.2-0.15倍。使这种吸收水溶液和含丙烯酸气体逆流接触以实现丙烯酸的吸收是有益处的。如果质量流量比小于0.1倍，这种不足可能导致丙烯酸吸收柱的效率极度减小。为了防止丙烯酸聚合，吸收水溶液中可以掺入一种或者多种选自N-烃氧基化合物，苯酚化合物，锰盐例如醋酸锰，二烷基二硫代氨基甲酸的铜盐例如二丁基二硫代氨基甲酸铜，亚硝基化合物，胺化合物，和吩噻嗪的化合物，引自JP-A-2001-348360，2001-348358，和2001-348359。

通常，丙烯酸吸收柱的顶部在压力超过正常压力下操作。在本发明中，丙烯酸的吸收率通过从柱顶之外的部分引入含低沸物溶液而增强。吸收的条件根据引入的含低沸物溶液的数量，低沸物的浓度，含丙烯酸气体中丙烯酸的浓度，和在含丙烯酸溶液中丙烯酸的目标浓度而变化。在本发明中，柱顶压力在0-0.4MPa范围内，优选的范围是0-0.1MPa，特别优选的范围是0-0.03MPa。如果压力低于0MPa(计示压力)，这将需要减压装置以及设备和使用的费用。相反，如果压力超过0.4MPa，这种超出有可能要求将吸收柱的温度显著升高，才能通过塔顶提取出低沸物例如水，乙酸，导致吸收效率降低。柱顶温度通常在30-85℃的范围内，特别是在40-80℃的范围内。在本发明中，是在这些吸收条件下得到了：含丙烯酸溶液35，其中包含70-98wt.％的丙烯酸，0.1-5.0wt.％的乙酸，1.9-30wt.％的水，和0.01-5.0wt.％的其他杂质(酸例如马来酸和丙酸，以及醛例如糠醛和甲醛)。

含丙烯酸溶液可以在蒸馏柱中进行蒸馏处理，并且可以先进行丙烯醛分离步骤，再进行上面提到的蒸馏步骤。

分离柱不需要特殊的限定，仅仅要求可以分离丙烯醛。可以使用填充柱或者塔板柱(盘柱)。分离柱操作的条件可以适当地选自那些用于蒸馏或汽提方法的条件，这取决于所包含的丙烯酸的浓度和丙烯醛的浓度。在蒸馏的情形，柱顶压力(绝对压力)在20-800hPa的范围内，优选在40-600hPa的范围，特别优选在60-400hPa的范围内。如果压力低于20hPa，这种压力不足的缺点是需要将柱，冷凝器和真空装置放大，设备费用增加。相反，如果压力超过800hPa(绝对压力)，这种超出的问题是会使柱内的温度升高，增加聚合的可能性。柱顶温度通常在30-100℃的范围内，特别是40-80℃的范围。柱底部温度通常是40-110℃，特别是50-90℃。甚至在汽提的情况下，也可以通过迄今已知的任何方法得到丙烯醛含量减少的丙烯酸溶液。在分离丙烯醛步骤中经由塔顶流出的蒸馏物估计只含少量的丙烯醛。它没有减少丙烯酸损失的作用，不能构成本发明的含低沸物溶液。

在本发明中，含丙烯酸溶液35或者分离丙烯醛后的含丙烯酸溶液的精制方法不需要特殊的限定。含丙烯酸溶液35，例如，可以被加入到第一分馏柱40，以便分离出作为柱底液和柱侧液的基本上无水的丙烯酸粗品。

第一蒸馏柱40不需要特别的限制，只需要可以分离丙烯酸。例如填充柱或者塔板柱(盘柱)等等都可以应用。

在可以分离低沸物如水和乙酸的条件下，第一蒸馏柱40可以进行预期的蒸馏操作。这种蒸馏不需要使用共沸溶剂。这是因为一个吸收步骤产生了高浓度的含丙烯酸溶液，结果，包含在溶液中的低沸物如水和乙酸作为蒸馏物可以有效地在没有共沸溶剂的情况下从第一蒸馏柱40顶部分离出来。由于没有使用共沸溶剂，上面提到的蒸馏液可以作为含低沸物的水溶液使用，不需要进行油-水分离。也就是说，最好是选择条件，使得第一蒸馏柱40的蒸馏物可以作为含低沸物溶液来使用，并且丙烯酸可以与低沸物和高沸物分离。蒸馏的条件可以依据要加入的含丙烯酸溶液35中的丙烯酸的浓度和目标粗丙烯酸的纯度来选择。最好是，柱顶压力(绝对压力)设置在20-400hPa范围内，优选在30hPa-300hPa范围内，特别优选的范围是30-200hPa。如果这种压力低于20hPa(绝对压力)，这种压力不足将需要把柱，冷凝器和真空装置放大，设备费用将过度增加。相反，如果压力超过400hPa(绝对压力)，这种超出将会不利地提高蒸馏柱40中的温度，增加聚合的可能性。蒸馏柱的温度通常在30-70℃范围内，特别是40-60℃。柱底的温度通常在70-120℃的范围内，特别是80-110℃。在这些条件下执行蒸馏，作为柱侧液得到的丙烯酸粗品基本上无水并且乙酸含量在0-1.0wt.％范围内。

在本发明中，丙烯酸粗品的精制除了利用附图中作为第一蒸馏柱40画出的蒸馏柱之外，还可以利用共沸除水步骤，上述除水步骤后分离低沸物的步骤，分离高沸物步骤，和在JP-A-2000-290221，2001-226320，2001-348360，和2001-348358等专利公报公开的其他精制步骤来进行。但本发明的特征在于制备高浓度含丙烯酸溶液和精制这种溶液，结果在不使用共沸溶剂的情况下，从溶液中除去低沸物如水和乙酸，并且避免了溶剂回收柱和用来分离溶剂和回收水的油-水分离装置。顺便提及，丙烯酸精制步骤不需要限于蒸馏法。任意的，丙烯酸的精制可以通过汽提，结晶，萃取，吸收和部分浓缩的适当组合来进行。

本发明通过将丙烯酸粗品41加入到结晶柱50中，得到精制的丙烯酸60。这种操作模式可以按照公开在JP-A-2001-199931中的程序经必要的改进来进行。

第二蒸馏柱70的底液具有高粘性。因此，蒸馏柱70优选在柱底边另外装有薄膜蒸发装置73。最好是，理论塔板数为1-5的第二蒸馏柱70在10-150hPa(绝对压力)的减压和不高于120℃的柱底温度下进行预期的蒸馏。在第一蒸馏柱40的底液中包含的高沸物包括，例如，丙烯酸二聚物，马来酸，和聚合抑制剂。

在本发明中，丙烯酸可以从第二蒸馏柱40的顶部蒸馏出来，部分蒸馏物可以加入到蒸馏装置50，第一蒸馏柱40，和吸收柱30中的任何一个。

在上面提到的薄膜蒸发装置73中形成的底液被加入二聚物分解槽75中。在这个二聚物分解槽75中，丙烯酸二聚物在120-220℃范围内分解。停留时间(二聚物分解槽容量/废油的量)尽管随热分解温度而变，但通常的范围是20-50小时。任意的，二聚物分解槽在催化剂例如丙烯酸钠存在下实施分解作用。丙烯酸二聚物分解成丙烯酸后，丙烯酸可以通过循环到薄膜蒸发装置73和第二蒸馏柱70的蒸馏物一起加入到第一蒸馏柱40而充分利用。在本发明中，高浓度的含丙烯酸溶液可以通过丙烯酸吸收柱30制备，这种溶液可以通过加入聚合抑制剂防止聚合。在吸收步骤和精制步骤中，聚合抑制剂以与丙烯酸的相关浓度成正比的用量使用。在本发明中，这些聚合抑制剂可以作为二聚物分解槽75的废液从系统中除去，从而可以制造作为终产物的高浓度丙烯酸60。

顺便提及，从结晶装置50中回收的残余母液可以全部加入到吸收柱30，第一蒸馏柱40，第二蒸馏柱70，薄膜蒸发装置73，和二聚物分解槽75中的任何一个。或者是，部分母液可以被作为废油放出到系统外。当上面提到的残余液体全部加入到丙烯酸二聚物分解步骤中时，为了避免低沸物的浓缩，部分从丙烯酸二聚物分解步骤回收的丙烯酸可以被排放到系统外部。或者，在将其加入到丙烯酸二聚物分解步骤前，丙烯酸可以进行化合物预处理以将醛和马来酸转化成高沸物。结果，要利用丙烯酸二聚物分解步骤回收的丙烯酸中的杂质浓度减小。这种操作模式可以按照JP-A-2001-199931中公开的步骤经必要的修改来实施。

含丙烯酸的溶液或者低沸物已经分离和除去后的含丙烯酸溶液可以进行前面提到的结晶处理而不必在第一蒸馏柱中进行蒸馏，尽管这不同于附图图例的过程。在上面描述的结晶步骤中获得的结晶母液包含2-15wt.％的乙酸。本发明允许结晶母液作为含低沸物溶液使用。通过将结晶母液经由不同于柱顶的部分引入吸收柱中，使增强丙烯酸吸收效率和制备高浓度的含丙烯酸溶液成为可能。

实施例

现在，将参照工作实施例更详细地描述本发明。

实施例1

使丙烯和分子氧气体在氧化催化剂存在下进行气相催化氧化反应，得到的混和气体包含7.1vol％的丙烯酸，11.0vol％的水，81.3vol％的惰性气体，和0.7vol％其他物质，反应速率是每小时17.2kmol。

将混和气体在168.1℃的温度下加入到计算的理论塔板数为21的吸收柱。在柱顶的压力保持10.8kPa的条件下操作柱子，包含聚合抑制剂的纯化水作为吸收剂经柱顶以每小时31.6kg的速率加入。这时候，含丙烯酸溶液通过吸收柱的底部被抽取出来，调节柱顶温度，以使溶液中的丙烯酸的浓度达到90wt.％。抽出溶液转移到蒸馏柱中。

当包含15.0wt.％的丙烯酸，34.0wt.％的乙酸，和51.0wt.％的水的液体以每小时10.50kg的速率通过中间段(通过估算，理论塔板数是14)加入到吸收柱中，吸收柱顶部的温度达到63.5℃时，气体以每小时17.7kmol的速率从吸收柱顶部流出，包含在气体中的丙烯酸的量是每小时1.77kg。

实施例2

按照实施例1的过程操作，将液体引入吸收柱的位置改变到计算的理论塔板数为5的位置，吸收柱顶部的温度达到63.5℃时，气体以每小时17.7kmol的速率从吸收柱顶部流出，包含在气体中的丙烯酸的量是2.25kg每小时。

实施例3

按照实施例1的过程操作，将液体引入吸收柱的位置改变到底部(计算的理论塔板数是21)的位置，吸收柱顶部的温度达到63.5℃时，气体以每小时17.7kmol的速率从吸收柱顶部流出，包含在气体中的丙烯酸的量是每小时1.88kg。

对比实施例1

按照实施例1的过程操作，将液体引入吸收柱的位置改变到顶部(计算的理论塔板数是1)的位置，吸收柱顶部的温度达到63.6℃时，气体以每小时17.7kmol的速率从吸收柱顶部流出，包含在气体中的丙烯酸的量是每小时3.08kg。

对比实施例2

按照实施例1的过程操作，将引入吸收柱的液体改变成包含15.0wt.％的丙烯酸和85.0wt.％的水，不含乙酸，吸收柱顶部的温度达到64.0℃时，气体以每小时17.9kmol的速率从吸收柱顶部流出，包含在气体中的丙烯酸的量是每小时3.14kg。

实施例4

按照实施例1的过程操作，将引入吸收柱的液体改变成包含15.0wt.％的丙烯酸，5.0wt.％的乙酸，和80.0wt.％的水，吸收柱顶部的温度达到63.9℃时，气体以每小时17.8kmol的速率从吸收柱顶部流出，包含在气体中的丙烯酸的量是每小时2.87kg。

实施例5

按照实施例1的过程操作，将引入吸收柱的液体改变成包含15.0wt.％的丙烯酸，15.0wt.％的乙酸，和70.0wt.％的水，吸收柱顶部的温度达到63.8℃时，气体以每小时17.8kmol的速率从吸收柱顶部流出，包含在气体中的丙烯酸的量是每小时2.42kg。

实施例6

当按照实施例1的过程操作，将引入吸收柱的液体改变或包含58.3wt.％的丙烯酸，20.0wt.％的乙酸，和21.7wt.％的水的蒸馏柱顶馏出物，并且将液体引入吸收柱的位置改变到计算的理论塔板数为19的位置，吸收柱顶部的温度达到62.3℃时，气体以每小时17.5kmol的速率从吸收柱顶部流出，包含在气体中的丙烯酸的量是每小时1.68kg。

Claims (6)

1. 一种制备丙烯酸的方法，其过程包括：将丙烯和/或丙烯醛进行气相催化氧化反应以获得含丙烯酸气体的步骤，以及使用吸收水溶液吸收该含丙烯酸气体以获得含丙烯酸溶液的步骤，其中，向丙烯酸吸收柱中加入含低沸点物的溶液，其加入部位是从柱顶开始计算的理论塔板数不少于2的位置，所述低沸点物选自乙酸、甲酸、丙酸和丙烯醛，但排除水作为低沸点物。

2. 权利要求1所述的方法，其中，低沸点物在含低沸点物的溶液中的浓度为2-100wt％，所述低沸点物选自乙酸、甲酸、丙酸和丙烯醛。

3. 权利要求2所述的方法，该方法还包括将通过吸收步骤得到的含丙烯酸溶液进行精制的步骤，其中所述含低沸点物的溶液是由精制步骤得到的溶液，所述低沸点物选自乙酸、甲酸、丙酸和丙烯醛。

4. 权利要求1所述的方法，其中所述低沸点物是乙酸。

5. 权利要求1所述的方法，其中所述含低沸点物的溶液在标准状态下的沸点为60-141℃。

6. 权利要求1所述的方法，其中，设定含低沸点物溶液中的低沸点物与含丙烯酸气体的重量比，使其质量流速是含丙烯酸气体中所含丙烯酸的质量流速的0.005-0.20倍。

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