Un procedimiento de producción de ácidos (met)acrílicos, que es un procedimiento para la producción de ácido(met)acrílico o ácidos (met)acrílicos,

mediante una etapa de reacción que comprende oxidación catalítica en fase vaporde propileno, propano o isobutileno, caracterizado porque en el momento que se descompone una mezcla de altopunto de ebullición que contiene un producto de adición de Michael en un reactor de descomposición para recuperarácidos (met)acrílicos, mientas se incorpora forzosamente un flujo de líquido en la dirección circunferencial a un residuode reacción líquido en el reactor de descomposición, se elimina el residuo de reacción líquido, en el que el flujo delíquido en la dirección circunferencial es incorporado por un líquido suministrado desde el exterior del reactor dedescomposición.

Procedimiento de producción de compuestos de ácido (met) acrílico

Campo técnico

La presente invención se refiere a un procedimiento industrialmente ventajoso para la producción de ácidos (met) acrílicos con una tasa de recuperación alta, a la vez que se reduce la cantidad de residuos industriales, mediante descomposición de subproductos tales como productos de adición de Michael de ácido (met) acrílico o ésteres (met) acrílicos, producidos secundariamente en una etapa de producción de ácidos (met) acrílicos y recuperación de compuestos variables tales como ácido (met) acrílico, ésteres (met) acrílicos y alcoholes.

En esta memoria descriptiva “ácido (met) acrílico” es un término general para ácido acrílico y ácido metacrílico, y puede ser uno o los dos. Además, “ácidos (met) acrílicos” es un término general para estos ácidos y se pueden obtener ésteres (met) acrílicos a partir de tales ácidos y alcoholes y el término se entiende para uno que comprende al menos uno de ellos.

Técnica anterior

a. Como un procedimiento para la descomposición de productos de adición de Michael producidos secundariamente durante la producción de ácido acrílico o ésteres acrílicos, es común usar un procedimiento de descomposición térmica que no usa catalizador en el caso de un procedimiento para la producción de ácido acrílico (documento JP-A-11-12222) , mientras que en el caso de un procedimiento para la producción de un éster acrílico, se conoce un procedimiento para llevar a cabo la descomposición mediante calentamiento en presencia de un ácido de Lewis o una base de Lewis (documentos JP-A-49-55614, JP-B-7-68168, JP-A-9-110791, JP-A-9-124552, JP-A-10-45670) . Adicionalmente como un sistema reactivo de descomposición para productos de adición de Michael es común usar un sistema de destilación con reacción en el que el producto de reacción descompuesto deseado se destila mediante destilación mientras se lleva a cabo la reacción de descomposición. Adicionalmente se conoce también un procedimiento en el que los productos de adición de Michael producidos secundariamente en una etapa para la producción de un ácido acrílico, y los productos de adición de Michael producidos secundariamente en una etapa para la producción de un éster acrílico son puestos juntos, seguido de descomposición térmica. Hay un procedimiento para la descomposición térmica mediante un sistema de destilación reactivo en ausencia de catalizador alguno (documento JP-A-8-225486) y un procedimiento para la descomposición por medio de un catalizador de ácido de alta concentración (documento JP-A-9-183753) .

Con el fin de aumentar la tasa de recuperación de ácido acrílico, un éster acrílico o un alcohol útiles como un producto o como un material de partida para una reacción, en la parte superior de una columna de reacción por descomposición, es necesario aumentar la temperatura de reacción de descomposición y suprimir la cantidad de descarga por colas, por lo que ha habido hasta ahora un problema tal que el líquido de colas tiende a ser un líquido muy viscoso; cuando la temperatura de descomposición es alta, probablemente se forme un oligómero o polímero de ácido acrílico o un éster acrílico que es una sustancia fácilmente polimerizable; y alguna de las sustancias contenidas en el material de partida para la reacción tienden a precipitar, por lo que se depositará un sólido en colas de la columna de reacción por descomposición, se forma un polímero debido a un líquido contenido en el depósito, y tal depósito fluirá por un conducto de descarga de líquido a la vez que un cambio operacional con lo que provoca la obstrucción repentina del conducto de descarga de líquido; y por tanto no habrá procedimiento apropiado con el que se pueda operar la columna de reacción de descomposición de forma constante durante un tiempo prolongado. Especialmente cuando un sólido se ha depositado en el fondo de una columna de reacción de descomposición, un líquido fácilmente polimerizable ocluido en el sólido depositado tiende a ser extremadamente polimerizable ya que no puede fluir, y la temperatura de reacción de descomposición es relativamente alta, conduciendo así a un fenómeno donde la cantidad del depósito se verá aumentada adicionalmente por tal polimerización. Por tanto se ha deseado solventar este problema.

b. Como un ejemplo para resolver este problema se puede concebir un procedimiento en el que se reduce el diámetro de un conducto para transferir el líquido de colas para transferir el líquido a un caudal elevado, pero ha sido imposible adoptar un procedimiento de este tipo, ya que se requiere que la bomba para tal transferencia sea de un tipo de presión elevada, tal que es económicamente desventajoso como un procedimiento de producción industrial. Adicionalmente se puede concebir un procedimiento en el que con el fin de reducir la viscosidad del líquido de colas se pueda añadir líquido residual desde la etapa de producción o se pueda añadir agua fresca, pero esto conllevaría casi una reducción de la temperatura del líquido, con lo que la obstrucción tendería a ser más que acelerada, o tiende a requerirse añadir agua en una gran cantidad. De acuerdo con lo anterior, ha sido prácticamente imposible adoptar un procedimiento de este tipo. c. Por otro lado como es bien conocido, hay un procedimiento de oxidación en fase vapor de propileno como una reacción para formar ácido acrílico. Para un procedimiento de este tipo de obtención de ácido acrílico mediante oxidación de propileno hay un procedimiento de oxidación en dos etapas en el que la oxidación a acroleína y una siguiente etapa de oxidación a ácido acrílico, se llevan a cabo en reactores separados, respectivamente, ya que las condiciones de oxidación son diferentes, y un procedimiento en el que la oxidación a ácido acrílico se lleva a cabo directamente en una oxidación de una etapa.

La figura 9 muestra un ejemplo de un diagrama de flujo para formar ácido acrílico mediante oxidación en dos etapas, seguido de una reacción con un alcohol para formar un éster acrílico. A saber, se someten propileno, vapor y aire a oxidación en dos etapas mediante el primer y segundo reactores empaquetados, por ejemplo, con un catalizador de tipo molibdeno para formar un gas que contiene ácido acrílico. Este gas que contiene ácido acrílico se pone en contacto con agua en una columna de recogida para obtener una solución de ácido acrílico acuoso, que se extrae en una columna de extracción añadiendo un disolvente de extracción adecuado, separándose el disolvente de extracción en una columna de separación del disolvente. Luego se separa ácido acético en una columna de separación de ácido acético para obtener ácido acrílico bruto, y en una columna de fraccionamiento, se separa un subproducto de este ácido acrílico bruto obteniendo un producto purificado de ácido acrílico. Adicionalmente, este ácido acrílico (producto purificado) se esterifica en una columna de reacción por esterificación, y luego, se obtiene un éster acrílico bruto mediante una columna de extracción y una columna de separación de componentes ligeros. De este éster acrílico bruto se separa un subproducto (producto de alto punto de ebullición) en una columna de fraccionamiento para obtener un producto purificado de un éster acrílico.

Aquí en función del tipo de éster acrílico puede haber un caso donde la lámina de flujo sea como se muestra en la figura

10. En tal caso se obtiene el subproducto obtenido como colas en una columna de separación de ácido acrílico.

En el procedimiento para la producción de un éster acrílico de la figura 10, el ácido acrílico, un alcohol, ácido acrílico recuperado y un alcohol recuperado se suministran respectivamente a un reactor de esterificación. Este reactor de esterificación se empaqueta con un catalizador tal como una resina de intercambio iónico fuertemente ácida. Una mezcla de reacción de esterificación que comprende un éster formado, ácido acrílico no reaccionado, un alcohol no reaccionado, agua formada, etc. extraídos de este reactor se suministrará a una columna de separación de ácido acrílico.

De colas de esta columna de separación de ácido acrílico, el líquido de colas contiene ácido acrílico no reaccionado se extrae y recicla a un reactor de esterificación. Una parte de este líquido de colas se suministra a una columna de separación de componente de alto punto de ebullición, por lo que se separa un componente de alto punto de... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento de producción de ácidos (met) acrílicos, que es un procedimiento para la producción de ácido (met) acrílico o ácidos (met) acrílicos, mediante una etapa de reacción que comprende oxidación catalítica en fase vapor de propileno, propano o isobutileno, caracterizado porque en el momento que se descompone una mezcla de alto punto de ebullición que contiene un producto de adición de Michael en un reactor de descomposición para recuperar ácidos (met) acrílicos, mientas se incorpora forzosamente un flujo de líquido en la dirección circunferencial a un residuo de reacción líquido en el reactor de descomposición, se elimina el residuo de reacción líquido, en el que el flujo de líquido en la dirección circunferencial es incorporado por un líquido suministrado desde el exterior del reactor de descomposición.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye además una etapa de reacción que comprende una etapa de esterificación.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, en el que el flujo de líquido en la dirección circunferencial se alcanza con palas de agitación instaladas en el reactor de descomposición.

4. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que las palas de agitación son palas de ancla, paletas mutietapa, paletas inclinadas multietapa o palas reticulares.

5. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la estructura de las palas de agitación es tal que sobre un eje rotatorio instalado verticalmente en la parte central del reactor están unidas paletas de tipo de flujo radial en dos o más etapas en la dirección del eje rotacional, de modo que las paletas adyacentes en la dirección del eje rotacional están en una relación posicional respecto a la dirección del eje rotacional tal que sus fases están desplazadas uno de otro en no más de 90º, y la parte más baja de la etapa superior de las paletas adyacentes en la dirección del eje rotacional está localizada por debajo de la parte más elevada de la etapa inferior.

6. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el líquido suministrado desde el exterior del reactor de descomposición es la mezcla de punto de ebullición elevado suministrada como material de partida, o un líquido de retorno del residuo de reacción líquido descargado del reactor de descomposición.

7. Un procedimiento de producción de ácidos (met) acrílicos, que es un procedimiento para la producción de ácido acrílico, ácido metacrílico o un éster (met) acrílico mediante una etapa de reacción que comprende oxidación catalítica en fase vapor de propileno, propano o isobutileno, caracterizado porque al mismo tiempo cuando una mezcla de alto punto de ebullición que contiene un producto de adición de Michael se descompone en un reactor de descomposición para recuperar ácidos (met) acrílicos, un residuo de reacción líquido se descarga intermitentemente desde el reactor de descomposición.

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, que incluye además una etapa de reacción que comprende una etapa de esterificación.

9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7 u 8, en el que el tiempo de parada de la descarga es de 5 segundos a 5 minutos y el tiempo de descarga es de 2 segundos a 5 minutos.

10. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, en el que la mezcla de alto punto de ebullición líquida es suministrada de forma continua al reactor de descomposición, y se descargan continuamente ácidos (met) acrílicos desde la fase vapor.