PROCEDIMIENTO DE PRODUCCIÓN DE ÁCIDO (MET) ACRÍLICO.

Un procedimiento para la producción de un compuesto de ácido (met)acrílico,

que comprende la reacción de una materia prima de gas mezclado mediante oxidación en fase va­ por catalítica en un reactor de oxidación para producir (met)acroleína o ácido (met)acrílico, caracterizado porque la temperatura de la materia prima de gas mezclado introducida en el reactor de oxidación se mantiene para que sea desde 5 hasta 25ºC superior a la temperatura del punto de rocío de la materia prima de gas mezclado

CAMPO TECNICO

La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de un compuesto de ácido (met)acrílico, particularmente a un procedimiento para la producción de (met)acroleína o de ácido (met)acrílico, que comprende la reacción de propileno, propano o isobutileno mediante oxidación en fase vapor catalítica en un reactor de oxidación, en el que se previene el deterioro de la actividad catalítica o la vida útil del catalizador, produciendo, de esta forma, el compuesto de ácido (met)acrílico de manera constante y eficaz.

En la presente invención, el compuesto de ácido (met)acrílico significa (met)acroleína o ácido (met)acrílico, la (met)acroleína significa acroleína o metacroleína, y el ácido (met)acrílico significa ácido acrílico o ácido metacrílico.

ANTECEDENTES DE LA TECNICA

Como una reacción para la producción de ácido (met)acrílico, existe un procedimiento de oxidación en fase vapor catalítico de propileno, propano o isobutileno. En el procedimiento para la obtención de ácido (met)acrílico mediante oxidación en fase vapor catalítica de propileno, propano o isobutileno, las condiciones para la oxidación a (met)acroleína y para la oxidación a ácido (met)acrílico en la etapa siguiente son diferentes. De acuerdo con ello, existe un procedimiento de oxidación en dos etapas, en el cual las reacciones de oxidación respectivas se llevan a cabo mediante catalizadores diferentes o en reactores separados, y un procedimiento en el cual tipos plurales de catalizadores están empaquetados en un reactor para llevar a cabo las reacciones de oxidación en el único reactor. En una etapa de este tipo para la producción de (met)acroleína mediante oxidación en fase vapor catalítica de propileno, propano o isobutileno mediante el uso de oxígeno molecular y/o una etapa para la producción de ácido (met)acrílico mediante oxidación en fase vapor catalítica de (met)acroléina mediante el uso de oxígeno molecular (referido en adelante en la presente invención a veces como “procedimiento para la producción de un compuesto de ácido (met)acrílico”), con el fin de ajustar la actividad catalítica y para prevenir la formación de gas detonante, se mezcla agua gaseosa (vapor) con un gas que comprende un gas combustible tal como propileno y oxígeno molecular, para obtener una materia prima de gas mezclado.

La Figura 1 es un ejemplo de un diagrama de flujo para la producción de ácido acrílico mediante oxidación en dos etapas, en el que propileno con vapor y aire se oxidan en dos etapas a través de un primer reactor y un segundo reactor que tienen un catalizador tipo molibdeno o el empaquetado similar, para formar un gas que contiene ácido acrílico. Este tipo de gas que contiene ácido acrílico se pone en contacto con agua en una columna de destilación (columna de interrupción) para obtener una solución de ácido acrílico acuoso, el cual se extrae mediante la adición de un disolvente de extracción adecuado, en una columna de extracción, después de lo cual el disolvente de extracción se separa en una columna de separación de disolvente. A continuación, el ácido acético se separa en una columna de separación de ácido acético para obtener un ácido acrílico bruto, y posteriormente, a partir del ácido acrílico bruto, se separan los subproductos en una columna de fraccionamiento para obtener un producto purificado de ácido acrílico.

Además, en años recientes, en lugar del procedimiento de extracción por disolvente anterior en el cual la recuperación de ácido acrílico a partir de la solución de ácido acrílico acuoso se lleva a cabo mediante un disolvente de extracción, se ha usado igualmente un procedimiento de separación azeotrópico en el cual la destilación se lleva a cabo usando agua y un disolvente azeotrópico, de manera tal que a partir de la parte superior de una columna de separación azeotrópica, se destila una mezcla azeotrópica que comprende agua y el disolvente azeotrópico, y a partir de la parte inferior, se recupera ácido acrílico.

En un caso en el cual se produce ácido metacrílico mediante un procedimiento de oxidación en fase vapor catalítico, se somete isobutileno a oxidación en fase vapor. En el caso del procedimiento de oxidación en dos etapas, se oxida isobutileno a ácido metacrílico a través de metacroleína.

En el procedimiento para la producción de un compuesto de ácido (met)acrílico, la composición de una materia prima de gas mezclado que comprende un gas combustible tal como propileno, oxígeno molecular y agua gaseosa, puede cambiar con el fin de disminuir el rendimiento del producto deseado, o la temperatura de las capas del catalizador puede incrementar-se bruscamente para formar puntos calientes, dando lugar, de esta forma, al deterioro en el rendimiento del catalizador o un daño del aparato de producción.

El Documento JP-A-5-229984 divulga un procedimiento para la producción de ácido acrílico mediante oxidación de acroleína, en el que la materia prima de acroleína se precalienta para incrementar la selectividad por el ácido acrílico. Además, el Documento JP-A-2000-53610 divulga la relación en una materia prima de gas mezclado y la temperatura de la materia prima de gas mezclado en el interior del reactor para mejorar el rendimiento de ácido acrílico. Sin embargo, dichos procedimientos tenían un problema de deterioro de la actividad catalítica o de la vida útil del catalizador.

Puede encontrarse además técnica relacionada en las Patentes de EE.UU. 4.873.368 y EE.UU. 4.365.087 y el Documento JP-A-58 015934.

Es un objeto de la presente invención el proporcionar un procedimiento para la produc

ción de (met)acroleína o de ácido (met)acrílico, que comprende la reacción de propileno, propano o isobutileno mediante oxidación en fase vapor catalítica en un reactor de oxidación, en el que el cambio de la composición de la materia prima de gas mezclado, el incremento de temperatura anormal en el reactor de oxidación, y el deterioro de la actividad catalítica o la vida útil del catalizador se previene con el fin de producir el compuesto de ácido (met)acrílico de manera constante y eficaz.

DIVULGACION DE LA INVENCION

El procedimiento para la producción de un compuesto de ácido (met)acrílico de la presente invención es un procedimiento para la producción de un compuesto de ácido (met)acrílico, que comprende la reacción de una materia prima de gas mezclado mediante oxidación en fase vapor catalítica en un reactor de oxidación para producir (met)acroleína o ácido (met)acrílico, caracterizado porque la temperatura de la materia prima de gas mezclado introducida dentro del reactor de oxidación se mantiene para que sea 5-25ºC superior a la temperatura del punto de rocío de la materia prima de gas mezclado.

Hasta ahora, el agua en estado líquido formada mediante la condensación del agua gaseosa contenida en la materia prima de gas mezclado, está en contacto con un catalizador, con lo cual, se deteriora la actividad o la vida útil del catalizador. Además, mediante la formación de dicho agua en estado líquido, la composición de la materia prima de gas mezclado suministrado, cambiará, formándose, por ello, puntos calientes, dando lugar, en consecuencia, a problemas tales como deterioro del rendimiento del producto deseado, deterioro del rendimiento catalítico, y daños del aparato de producción, debido al incremento de temperatura anormal.

En la presente invención, mediante el mantenimiento de la temperatura de la materia prima de gas mezclado introducido dentro del reactor de oxidación para que sea 5-25ºC superior a la temperatura del punto de rocío de la materia prima de gas mezclado, la materia prima de gas mezclado que no contiene agua en estado líquido se introduce dentro del reactor de oxidación, con lo cual, se resuelven los problemas anteriores causados por el agua en estado líquido en la materia prima de gas mezclado.

En la presente invención, se prefiere que el conducto para suministro de la materia prima de gas mezclado desde un mezclador de materia prima hasta el reactor de oxidación esté calentado y/o se mantenga caliente, para controlar la temperatura de la materia prima de gas mezclado. Además, la temperatura de la materia prima de gas mezclado introducida dentro del reactor de oxidación es preferiblemente, como mucho, de 260ºC.

BREVE DESCRIPCION DEL DIBUJO

Figura 1: Un esquema de flujo que muestra un ejemplo del procedimiento de...

1. Un procedimiento para la producción de un compuesto de ácido (met)acrílico, que comprende la reacción de una materia prima de gas mezclado mediante oxidación en fase vapor catalítica en un reactor de oxidación para producir (met)acroleína o ácido (met)acrílico, caracterizado porque la temperatura de la materia prima de gas mezclado introducida en el reactor de oxidación se mantiene para que sea desde 5 hasta 25ºC superior a la temperatura del punto de rocío de la materia prima de gas mezclado.

2. El procedimiento para la producción de un compuesto de ácido (met)acrílico de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el conducto para suministrar la materia prima de gas mezclado desde un mezclador de material prima al reactor de oxidación se calienta y/o mantiene caliente.

3. El procedimiento para la producción de un compuesto de ácido (met)acrílico de

acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que la temperatura de la materia prima de gas mez15 clado introducida dentro del reactor de oxidación es como mucho de 260ºC.

4. El procedimiento para la producción de un compuesto de ácido (met)acrílico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la composición de la materia prima de gas mezclado es tal que el propileno, propano o isobutileno es desde 5 hasta 13% en volumen, el aire es desde 37 hasta 87% en volumen, el vapor es desde 3 hasta 26% e volumen, y el nitrógeno es desde 0 hasta 55% en volumen.