CN103880649A - 一种高收率冰晶级丙烯酸的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高收率冰晶级丙烯酸的制备方法，本方法将冷冻结晶融化法与化学反应法相结合的方式制备精丙烯酸型产品，采用结晶、发汗、融化步骤，可以进行二段式操作，首先通过冷冻法得到产品，比例在60%～70%之间，剩余的残液在经过化学法进行处理，使杂质转化为高沸点物质，进入到酯化工段作为原料，在丙烯酸丁酯生产过程中除去高沸点的物质。结合方法并比较单用一种处理方法的优势为：成本降低，由于处理残液所需的化学物质减少，高沸点物质在酯化单元脱除，减少了单独精馏费用；不存在低浓度的残液酸难处理的问题。

Description

一种高收率冰晶级丙烯酸的制备方法

技术领域

本发明涉及丙烯酸的制备技术领域，尤其涉及一种高收率冰晶级丙烯酸的制备方法。

背景技术

冰晶级丙烯酸用于高吸水性树脂（SAP)、高分子电解质、高分子聚合的官能单体、有机合成、水处理剂及造纸化学品等行业的生产。丙烯酸产品分为丙烯酸型及高纯度精丙烯酸型，精馏产品一般为丙烯酸型，精丙烯酸型一般有两种方法进行制备，一种为冷冻结晶融化法，除去酸中的杂质得到精丙烯酸型，另外一种为化学反应法，加入微量化学物质，与杂质反应后生成高沸点物质，通过精馏方式得到精丙烯酸型产品。冷冻融化法缺点是，剩余的残液酸比例比较高，一般在30～40%之间，残液酸浓度较低，一般在98～99%之间，销售困难；化学反应法，缺点主要为加入的化工物料价格较高，还有后续精馏处理法，总体生产成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服了上述现有技术的缺点和不足，提供一种高收率冰晶级丙烯酸的制备方法，本方法将冷冻结晶融化法与化学反应法相结合的方式制备精丙烯酸型产品，采用结晶、发汗、融化步骤，生产过程容易控制，成本降低，且不存在低浓度的残液酸难处理的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种高收率冰晶级丙烯酸的制备方法，包括以下步骤：

（a）首先，浓度为99.1%～99.3%的丙烯酸型产品，经过结晶器循环，在甲醇与水混合的冷媒作用下，丙烯酸结晶，结晶温度达到7～9℃，结晶时间50～60min，未结晶的酸为残液酸，丙烯酸浓度达到98～99%时，输送出***；

（b）利用甲醇与水混合的热媒的热量使结晶的丙烯酸融化，温度达到22～26℃进行融化，融化时间20～25min，融化后的丙烯酸浓度可以达到99.5～99.9%，产品为精丙烯酸型；

（c）残液酸进入脱杂质反应器与化学物质进行反应，反应后的丙烯酸及生成的高沸点物质进入到酯化反应器，在丙烯酸正丁酯工段的精馏塔中将生成的高沸点物质与酯化产生的重组分一并脱除。

综上所述，本发明的有益效果是：本方法将冷冻结晶融化法与化学反应法相结合的方式制备精丙烯酸型产品，采用结晶、发汗、融化步骤，可以进行二段式操作，首先通过冷冻法得到产品，比例在60%～70%之间，剩余的残液在经过化学法进行处理，使杂质转化为高沸点物质，进入到酯化工段作为原料，在丙烯酸丁酯生产过程中除去高沸点的物质。结合方法并比较单用一种处理方法的优势为：（1）成本降低，由于处理残液所需的化学物质减少，高沸点物质在酯化单元脱除，减少了单独精馏费用；（2）不存在低浓度的残液酸难处理的问题。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。

实施例：

一种高收率冰晶级丙烯酸的制备方法，生产操作分二段，每段分三个步骤：

（a）一段操作的结晶阶段：浓度为99.1%～99.3%的丙烯酸，经过丙烯酸泵通过打开进料阀往残液罐中进料，当液位至90%，开阀、泵往循环罐中进料；同时从罐中用冷媒，通过打开开关阀，通过调节冷媒的开度对结晶器进行降温。当温度达到7～9℃时开泵，结晶开始。调节的开度对进入结晶器的原料丙烯酸量进行控制。经过50～60min结晶结束后关闭泵，打开循环罐底部阀门将残液放入残液罐中。

（b）一段操作的发汗阶段：调节阀的开度为15度，当冷媒罐液位达到指定液位时关阀，开热媒阀，用热媒调节阀大小将温度缓慢上升到12～16度之间且温度达到12～16℃时，发汗开始，含有杂质的晶体层优先融化，脱离晶体层，丙烯酸晶体融化掉落在残液罐内，增加到需要的值时关闭，一分钟后阀关闭，发汗吨数一般为2～3吨，时间为20～30min发汗结束。发汗结束后打开阀和P～3泵将中的残液打入一次残液罐中。

（c）一段操作的融化阶段：将调节阀开度开到最大，温度迅速上升，D～8罐液位达到指定值时打开P～8泵开始循环，阀开度由小逐渐开到最大，当D～8罐底部温度达到22～26℃时关闭P～8泵，融化时间一般在20～25min，融化完毕。

（d）二段操作的结晶阶段：一段融化完毕后罐内得到较高纯度的丙烯酸。重复以上操作，从罐中用冷媒，通过打开开关阀，通过调节的开度对结晶器进行降温。当温度达到7～9℃时开泵，结晶开始。调节的开度对进入结晶器的原料丙烯酸量进行控制。经过30～35min结晶结束后关闭泵，打开罐底部、阀将残液放入残液罐中。

（e）二段操作的发汗阶段：调节的开度为15，开关阀，当冷媒罐液位达到指定液位时调节阀，用热媒调节大小将温度缓慢上升到12～16度之间且温度达到12～16℃时，发汗开始，含有杂质的晶体层优先融化，脱离晶体层，丙烯酸晶体融化掉落在残液罐内，增加到需要的值时关闭，一分钟后阀关闭，发汗吨数一般为1.5～2.5吨，时间为20～25min发汗结束。

（f）二段操作的融化阶段：将调节阀开度开到最大，温度迅速上升，罐液位达到指定值时打开P～8泵开始循环，阀开度由小逐渐开到最大，当罐底部温度达到23～26℃时关闭泵，融化时间一般在15～20min，融化完毕。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术、方法实质上对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。 

Claims (1)

1.一种高收率冰晶级丙烯酸的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（a）首先，浓度为99.1%～99.3%的丙烯酸型产品，经过结晶器循环，在甲醇与水混合的冷媒作用下，丙烯酸结晶，结晶温度达到7～9℃，结晶时间50～60min，未结晶的酸为残液酸，浓度达到98～99%时，输送出***；

（b）利用甲醇与水混合的热媒的热量使结晶的丙烯酸融化，温度达到22～26℃进行融化，融化时间20～25min，融化后的丙烯酸浓度可以达到99.5～99.9%，产品为精丙烯酸型；

（c）残液酸进入脱杂质反应器与化学物质进行反应，反应后的丙烯酸及生成的高沸点物质进入到酯化反应器，在丙烯酸正丁酯工段的精馏塔中将生成的高沸点物质与酯化产生的重组分一并脱除。