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DE2842092A1 - PROCESS FOR SEPARATING METHACROLEIN AND / OR METHACRYLIC ACID FROM METHACRYLIC ACID-CONTAINING GASEOUS REACTION MIXTURES - Google Patents

PROCESS FOR SEPARATING METHACROLEIN AND / OR METHACRYLIC ACID FROM METHACRYLIC ACID-CONTAINING GASEOUS REACTION MIXTURES

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Publication number
DE2842092A1
DE2842092A1 DE19782842092 DE2842092A DE2842092A1 DE 2842092 A1 DE2842092 A1 DE 2842092A1 DE 19782842092 DE19782842092 DE 19782842092 DE 2842092 A DE2842092 A DE 2842092A DE 2842092 A1 DE2842092 A1 DE 2842092A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
methacrolein
methacrylic acid
gas
tower
absorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19782842092
Other languages
German (de)
Other versions
DE2842092C2 (en
Inventor
Masami Ayano
Masaaki Iwasa
Michio Kato
Tsunejiro Kawaguchi
Tetsuya Ohrui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Publication of DE2842092A1 publication Critical patent/DE2842092A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE2842092C2 publication Critical patent/DE2842092C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/78Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C45/783Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by gas-liquid treatment, e.g. by gas-liquid absorption
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

U.Z.: M 879
Case: 56 427
UZ: M 879
Case: 56 427

SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED
Osaka, Japan
10
SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED
Osaka, Japan
10

11 Verfahren zum Abtrennen von Methacrolein "und/oder Methacrylsäure aus methacrylsäurehaltigen gasförmigen Reaktionsgemischen "
-15
11 Process for separating methacrolein "and / or methacrylic acid from methacrylic acid-containing gaseous reaction mixtures"
-15

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abtrennen von Methacrolein und/oder Methacrylsäure aus ihren wäßrigen Lösungen, insbesondere ein wirksames Verfahren zum Abtrennen und Gewinnen von Methacrylsäure und Methacrolein bei der Herstellung von Methacrylsäure, bei der Methacrolein und/oder eine Verbindung, die unter den Reaktionsbedingungen Methacrolein ergibt, und molekularer Sauerstoff einer Gasphasenoxidation in Gegenwart eines Katalysators unterworfen werden.The invention relates to a method for separating methacrolein and / or methacrylic acid from their aqueous solutions, in particular, an effective method for separating and recovering methacrylic acid and methacrolein in the Production of methacrylic acid, in the case of methacrolein and / or a compound under the reaction conditions Methacrolein gives, and molecular oxygen subjected to gas phase oxidation in the presence of a catalyst will.

Beispiele für Verbindungen, die unter den Reaktionsbedingungen Methacrolein bilden (im folgenden : Vorstufen (von Methacrolein) ") sind Isobuten und tert.-Butanol.Examples of compounds that form methacrolein under the reaction conditions (hereinafter: precursors (of Methacrolein) ") are isobutene and tert-butanol.

Bei der Oxidation von Methacrolein oder seiner Vorstufe in der Gasphase zusammen mit Wasserdampf und molekularem Sauerstoff (gewöhnlich Luft) in Gegenwart eines Oxidationskatalysators erhält man ein gasförmiges Reaktionsgemisch, das neben Methacrylsäure Essigsäure, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, nicht umgesetztes Methacrolein oder seine Vorstufe,During the oxidation of methacrolein or its precursor in the gas phase together with water vapor and molecular oxygen (usually air) in the presence of an oxidation catalyst, a gaseous reaction mixture is obtained which in addition to methacrylic acid, acetic acid, carbon monoxide, carbon dioxide, unreacted methacrolein or its precursor,

, 9098U/1000, 9098U / 1000

r -X- 28Α2092"1 r -X- 28Α2092 " 1

■j Sauerstoff, Stickstoff und dergl. enthält. Es ist daher erforderlich, nicht nur Methacrylsäure, sondern auch Methacrolein aus dem Reaktionsgemisch auf wirksame Weise abzutrennen .■ j contains oxygen, nitrogen and the like. It is therefore required to effectively separate not only methacrylic acid but also methacrolein from the reaction mixture .

Es sind verschiedene handelsübliche Katalysatoren für die Oxidation von Methacrolein oder seiner Vorstufe zu Methacrylsäure bekannt, die jedoch im technischen Betrieb nicht voll zufriedenstellen.There are various commercially available catalysts for the oxidation of methacrolein or its precursor to methacrylic acid known, which, however, are not fully satisfactory in technical operation.

■ΙΟ Die meisten derzeit bekannten Katalysatoren ermöglichen unter Reaktionsbedingungen, bei denen der Methacroleinumsatz niedrig ist, eine hohe Selektivität .für Methacrylsäure, während sie unter Reaktionsbedingungen, bei denen der Umsatz hoch ist, eine beträchtlich erniedrigte Selektivität■ ΙΟ Most currently known catalysts allow under reaction conditions in which the methacrolein conversion is low, a high selectivity for methacrylic acid, while under reaction conditions in which the conversion is high, they have a considerably lowered selectivity

•J5 ergeben. Im Falle eines relativ niedrigen Methacroleinumsatzes ist daher die Entwicklung wirksamer Verfahren zur Abtrennung von nicht umgesetztem Methacrolein aus der wäßrigen Methacrylsäurelösung und zur Rückführung des Methacroleins in den Oxidationsreaktor ein wichtiger Faktor, der die Wirtschaftlichkeit der Herstellung von Methacrylsäure durch Gasphasenoxidation von Methacrolein oder seiner Vorstufe bestimmt.• J5 result. In the case of a relatively low methacrolein conversion is therefore the development of effective methods for the separation of unreacted methacrolein from the aqueous Methacrylic acid solution and the return of the methacrolein to the oxidation reactor is an important factor that affects the Economics of the production of methacrylic acid by gas phase oxidation of methacrolein or its precursor certainly.

In der JA-OS 111 017/1975 ist z.B. ein Verfahren zum Abtrennen von Methacrolein aus dem gasförmigen Reaktionsgemisch beschrieben, das im wesentlichen darin besteht, daß man das methacroleinhaltige Gasgemisch in 50 bis 500 MOl Wasser, bezogen auf 1 Mol Methacrolein, absorbiert und die erhaltene wäßrige Lösung, die das abgetrennte Methacrolein enthält, dann destilliert oder strippt, um das Methacrolein zu gewinnen. Um das Methacrolein nach diesem Verfahren aus dem gasförmigen Reaktionsgemisch abzutrennen, muß die Absorption des Methacroleins unter hohem Druck oder bei niedriger Temperatur oder mit einer großen Wassermenge oder in einem Absorptionsturm mit außerordentlich großer Bodenanzahl durchgeführt werden. Da Methacrolein in Wasser nurIn JA-OS 111 017/1975, for example, there is a method for separating of methacrolein described from the gaseous reaction mixture, which consists essentially in that the methacrolein-containing gas mixture is absorbed in 50 to 500 mol of water, based on 1 mol of methacrolein, and the obtained aqueous solution containing the separated methacrolein, then distilled or stripped to the methacrolein to win. In order to separate the methacrolein from the gaseous reaction mixture by this process, the absorption must be carried out of methacrolein under high pressure or at low temperature or with a large amount of water or be carried out in an absorption tower with an extraordinarily large number of floors. Because methacrolein is in water only

9098U/10009098U / 1000

Γ - 6 - 28Α2092"1 Γ - 6 - 28Α2092 " 1

•Ι sehr wenig löslich ist (6,1 Gewichtsprozent bei 25°C) , ist die Absorption von Methacrolein in Wasser äußerst schwierig. Verwendet man eine große Wassermenge als Absorptionslösungsmittel für das Methacrolein, müssen nicht nur der Methacrolein-Absorptionsturm, sondern auch der Destillations- und Strippturm, die auf den Absorptionsturm folgen, vergrößert werden. Um die Absorption von Methacrolein bei hohem Druck durchzuführen, muß der Betriebsdruck sämtlicher Anlagen, einschließlich des Reaktors, die dem Methacrolein-Absorptionsturm vorgeschaltet sind, mit der Steigerung des Betriebsdruckes des Absorptionsturms ebenfalls erhöht werden. Dies ist jedoch mit großen Schwierigkeiten hinsichtlich der Druckbeständigkeit und Sicherheit der Anlagen sowie der Wirtschaftlichkeit verbunden. Auch die Absorption von Methacrolein bei niedrigen Temperaturen oder mit Absorptionstürmen, die eine große Bodenanzahl aufweisen, ist wirtschaftlich nachteilig. Aus diesen Gründen ist die Verwendung von Lösungsmitteln, in denen Methacrolein wenig löslich ist, z.B. Wasser, unvorteilhaft.• Ι is very sparingly soluble (6.1 percent by weight at 25 ° C) the absorption of methacrolein in water is extremely difficult. If a large amount of water is used as an absorption solvent for the methacrolein, not only the Methacrolein absorption tower, but also the distillation and stripping tower following the absorption tower are enlarged. To contribute to the absorption of methacrolein high pressure must be the operating pressure of all equipment, including the reactor, the methacrolein absorption tower are connected upstream, are also increased with the increase in the operating pressure of the absorption tower. However, this is with great difficulty in terms of pressure resistance and safety of the equipment as well linked to profitability. Also the absorption of methacrolein at low temperatures or with absorption towers, which have a large number of floors is economically disadvantageous. For these reasons, the use solvents in which methacrolein is sparingly soluble, e.g. water, are unfavorable.

Angesichts der geringen Löslichkeit von Methacrolein in Wasser wird in der JA-OS 92 007/1974 die Verwendung von Alkoholen anstelle von Wasser als Lösungsmittel für die Methacroleinabsorption vorgeschlagen. Alkohole eignen sich zwar für diesen Zweck; bei der Rückführung des Methacroleins in das Oxidationssystem werden diese organischen Lösungsmittel, wenn auch nur in Spuren, zusammen mit dem abgetrennten Methacrolein 'in das Oxidationssystem eingeführt, wo sie verschiedene Schwierigkeiten, z.B. eine Vergiftung des Katalysators oder Oxidationshemmung, sowie unerwünschte Reaktionen, z.B. Explosionen durch Verunreinigung des Dampfes mit dem organischen Lösungsmittel, verursachen. Es ist daher nicht immer von Vorteil, organische Lösungsmittel als Lösungsmittel für die Methacroleinabsorption zu verwenden, selbst wenn sie Methacrolein sehr gut absorbieren.In view of the low solubility of methacrolein in water, the use of alcohols is disclosed in JA-OS 92 007/1974 suggested instead of water as a solvent for methacrolein absorption. Alcohols are suitable for this purpose; When the methacrolein is returned to the oxidation system, these organic solvents are even if only in traces, together with the separated methacrolein 'introduced into the oxidation system, where they various difficulties, e.g. poisoning of the catalyst or oxidation inhibition, as well as undesirable reactions, e.g. cause explosions by contaminating the vapor with the organic solvent. It is therefore not always beneficial to use organic solvents as solvents for methacrolein absorption, even if they absorb methacrolein very well.

90981 A/100090981 A / 1000

-''- 28A2092"1 -''- 28A2092 " 1

Bei der Suche nach Lösungsmitteln für die Absorption von Methacrolein, die Methacrolein sehr gut absorbieren und selbst bei der Rückführung in das Oxidationssystem zusammen mit dem abgetrennten Methacrolein keine Schwierigkeiten, z.B. keine Katalysatorvergiftung, verursachen, wurde nun gefunden, daß eine wäßrige Methacrylsäurelösung weit bessere Löslichkeit für Methacrolein besitzt als Wasser selbst; vgl. Fig. 1.When looking for solvents for the absorption of methacrolein that absorb methacrolein very well and no difficulties even when returning to the oxidation system together with the separated methacrolein, e.g. do not cause catalyst poisoning, it has now been found that an aqueous methacrylic acid solution is far better Possesses solubility for methacrolein than water itself; see Fig. 1.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem Methacrolein vollständig von Methacrylsäure getrennt werden kann, wobei die Konzentration der Säure in wäßriger Lösung möglichst hoch gehalten wird.The object of the invention is to provide a method with the methacrolein can be completely separated from methacrylic acid, the concentration of the acid in aqueous solution is kept as high as possible.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Abtrennen von Methacrolein und Methacrylsäure aus gasförmigen Reaktionsgemischen, die bei der katalytischen Gasphasenoxidation von Methacrolein entstehen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das Gasgemisch aus dem Oxidationsreaktor, in dem die katalytische Gasphasenoxidation durchgeführt wird, in einen Kondensator einleitet, -in dem das Gasgemisch bei 1000C oder weniger in direkten Gegenstrom-Kontakt mit einem Teil der kondensierten Flüssigkeit gebracht wird, die vorher in dem Kondensator erhalten worden ist, wobei hauptsächlich das in dem Gasgemisch enthaltene Wasser und die Methacrylsäure kondensieren. Wenn diese Kondensation in einer Stufe durchgeführt wird, beträgt die Betriebstemperatur 1OO°C oder weniger, vorzugsweise 30 bis 80°C. Wenn die Kondensation in zwei Stufen durchgeführt wird, beträgt die Betriebstemperatur in der ersten Stufe 1000C oder weniger, vorzugsweise 30 bis 80°C, und in der zweiten Stufe 10 bis 500C. In diesem Fall ist die Temperatur in der zweiten Stufe vorzugsweise nicht höher als in der ersten Stufe. Betriebstemperaturen oberhalb 1000C sind nicht bevorzugt, da sie zu einer Polymerisation von Methacrolein und Methacrylsäure führen können.The invention relates to a process for separating methacrolein and methacrylic acid from gaseous reaction mixtures which are formed in the catalytic gas phase oxidation of methacrolein, which is characterized in that the gas mixture from the oxidation reactor in which the catalytic gas phase oxidation is carried out is introduced into a condenser In which the gas mixture is brought into direct countercurrent contact at 100 ° C. or less with part of the condensed liquid which has previously been obtained in the condenser, with mainly the water contained in the gas mixture and the methacrylic acid condensing. When this condensation is carried out in one step, the operating temperature is 100 ° C or less, preferably 30 to 80 ° C. When the condensation is performed in two stages, the operating temperature is in the first stage 100 0 C or less, preferably 30 to 80 ° C, and in the second stage 10 to 50 0 C. In this case, the temperature in the second stage preferably not higher than in the first stage. Operating temperatures above 100 ° C. are not preferred, since they can lead to a polymerization of methacrolein and methacrylic acid.

9098U/10009098U / 1000

— ο ~- ο ~

■j Die Art und Weise, in der das Gasgemisch in direktem Gegenstromkontakt mit der kondensierten Flüssigkeit gebracht wird, unterliegt keiner bestimmten Beschränkung und es können beliebige herkömmliche Apparaturen, z.B. Füllkörper·; Siebboden-, Glockenboden- oder Sprühtürme, verwendet werden.■ j The way in which the gas mixture is in direct countercurrent contact is brought with the condensed liquid is not particularly limited, and any conventional apparatus, e.g. Sieve tray, bell tray or spray towers can be used.

Das methacroleinhaltige Gas vom oberen Ende des Kondensators wird dann am ünterende eines Methacrolein-Absorptionsturms eingeleitet, der bei einer Temperatur von 300C oderThe methacrolein-containing gas from the upper end of the condenser is then introduced at the lower end of a methacrolein absorption tower, which is at a temperature of 30 0 C or

•jO weniger, vorzugsweise 0 bis 150C betrieben wird. In dem Turm wird das Gas in direkten Gegenstromkontakt mit einer wäßrigen Lösung gebracht, die 5 Gewichtsprozent oder mehr, vorzugsweise 10 Gewichtsprozent oder mehrrMethacrylsäure enthält und am oberen Ende des Turms eingespeist wird, wo-• jO less, preferably 0 to 15 0 C is operated. In the tower, the gas is brought into direct counter-flow contact with an aqueous solution containing 5 percent by weight or more, preferably 10 weight percent or more of methacrylic acid and r is fed at the upper end of the tower, WO

•J5 bei das in dem Gas enthaltene Methacrolein in der Lösung absorbiert wird. Am oberen Ende erhält man daher ein fast methacroleinfreies Gas, während am unteren Ende eine wäßrige Methacrylsäurelosung anfällt, die absorbiertes Methacrolein enthält. Betriebstemperaturen des Methacrolein-Absorptionsturms von 300C oder mehr sind nicht bevorzugt, da sie die Methacroleinabsorption beeinträchtigen. Außerdem sind Methacrylsäurekonzentrationen von 5 Gewichtsprozent oder weniger nicht bevorzugt, da dann die Löslichkeit des Methacroleins abnimmt und somit die Absorptionsleistung beeinträchtigt wird.• J5 when the methacrolein contained in the gas is absorbed in the solution. A gas almost free of methacrolein is therefore obtained at the upper end, while an aqueous methacrylic acid solution containing absorbed methacrolein is obtained at the lower end. Operating temperatures of the methacrolein absorption tower of 30 ° C. or more are not preferred because they impair the methacrolein absorption. In addition, methacrylic acid concentrations of 5% by weight or less are not preferred because the solubility of methacrolein decreases and the absorption performance is deteriorated.

Die Art des Methacrolein-Absorptionsturmes unterliegt keiner bestimmten Beschränkung und es können beliebige herkömmliche Türme verwendet werden, z.B. Füllkörper Siebboden-, Glokkenboden- oder Sprühtürme.The type of methacrolein absorption tower is not particularly limited, and any conventional one may be used Towers are used, e.g. filler bodies sieve bottom, bell bottom or spray towers.

Die wäßrige Methacrylsäurelosung wird für die Methacroleinabsorption in einer Menge verwendet, daß das Molverhältnis der Lösung zu dem in den Absorptionsturm eintretenden 8 oder weniger, vorzugsweise 1 bis 5, beträgt.The aqueous methacrylic acid solution is used for methacrolein absorption used in an amount that the molar ratio of the solution to that entering the absorption tower or less, preferably 1 to 5.

L 9098U/1000 L 9098U / 1000

-j Die absorbiertes Methacrolein enthaltende wäßrige Methacrylsäurelösung wird vom unteren Ende des Absorptionsturms abgezogen und am oberen Ende eines Methacrolein-Strippturms eingeleitet, der bei 30 bis 1000C, vorzugsweise 50 bis 80°C, betrieben wird. Die in dem Kondensator erhaltene kondensierte Flüssigkeit wird im mittleren Teil oder am oberen Ende des Strippturms eingeleitet. Ein Inertgas, z.B. Stickstoff, Luft, Kohlendioxid, Abgas, das bei der Oxidation von Methacrolein oder seiner Vorstufe entsteht, Abgas, das bei ΊΟ der Verbrennung des erstgenannten Abgases entsteht, oder-j The absorbed methacrolein-containing aqueous methacrylic acid solution is withdrawn from the bottom of the absorption tower and a methacrolein-stripping tower introduced at the upper end, which is operated at 30 to 100 0 C, preferably 50 to 80 ° C. The condensed liquid obtained in the condenser is introduced into the central part or the upper end of the stripping tower. An inert gas, for example nitrogen, air, carbon dioxide, exhaust gas that arises from the oxidation of methacrolein or its precursor, exhaust gas that arises from the combustion of the first-mentioned exhaust gas, or

ein Gemisch dieser Inertgase, wird am unteren Ende des Turms eingeleitet, wobei die Gasmenge so eingestellt wird, daß das Molverhältnis der insgesamt in den Turm eingeleiteten Flüssigkeit zu dem Gas 3 bis 30, vorzugsweise 5 bis 20, be-.•J5 trägt. Das in der wäßrigen Lösung und der kondensierten Flüssigkeit enthaltene Methacrolein wird hierbei daraus abgetrennt und am oberen Ende des Turms in Form eines Gasgemisches abgezogen, während die von Methacrolein praktisch befreite wäßrige Methacrylsäurelösung am unteren Ende abgeleitet wird.a mixture of these inert gases is introduced at the lower end of the tower, the amount of gas being adjusted so that the molar ratio of the total liquid introduced into the tower to the gas is 3 to 30, preferably 5 to 20, being. • J5 wearing. The methacrolein contained in the aqueous solution and the condensed liquid is separated therefrom and withdrawn at the top of the tower in the form of a gas mixture, while that of methacrolein practically freed aqueous methacrylic acid solution is discharged at the lower end.

Bei einer Betriebstemperatur des Methacrolein-Strippturms von 30°C oder weniger ist der Methacrolein-Dampfdruck niedrig, so daß der Strippeffekt beeinträchtigt wird. Bei Temperaturen von 100°C oder mehr, kann es zu einer Polymerisation von Methacrolein und Methacrylsäure kommen.When the operating temperature of the methacrolein stripping tower is 30 ° C or less, the methacrolein vapor pressure is low, so that the stripping effect is impaired. Polymerization can occur at temperatures of 100 ° C or more come from methacrolein and methacrylic acid.

Die Art des Strippturms unterliegt keiner bestimmten Beschränkung und es können beliebige herkömmliche Türme verwendet werden, die einen Gas-Flüssigkeits-Kontakt ermöglichen, z.B. Füllkörper·; Siebboden-, Glockenboden- oder Sprühtürme.There is no particular limitation on the type of the stripping tower, and any conventional tower can be used which enable gas-liquid contact, e.g. packing elements; Sieve bottom, bell bottom or Spray towers.

Die Betriebstemperatur des Absorptionsturms und des Strippturms können auf verschiedene Weise eingestellt werden, je nach der Art des Turms. Beispielsweise kann man den TurmThe operating temperature of the absorption tower and the stripping tower can be set in different ways, depending on the type of tower. For example, you can use the tower

L 9098U/1000L 9098U / 1000

28A2092"1 28A2092 " 1

mit einem Mantel versehen, oder ein Heizmedium durch den Mantel oder eine Wendel zuführen.provided with a jacket, or supply a heating medium through the jacket or a coil.

Die wäßrige Lösung, die 5 Gewichtsprozent oder mehr Methacrylsäure enthält,, und als Absorptionslösungsmittel für Methacrolein am oberen Ende des Methacrolein-Absorptionsturms zugeführt wird, kann eine wäßrige Methacrylsäurelösung sein, die unabhängig vom erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurde, oder ein Teil der Bodenflüssigkeit des Methacrolein-Strippturms sein. Im letztgenannten Palll wird die Bodenflüssigkeit abgekühlt und in den Absorptionsturm rückgeführt .The aqueous solution containing 5 weight percent or more methacrylic acid contains ,, and as an absorption solvent for methacrolein at the top of the methacrolein absorption tower is supplied, an aqueous methacrylic acid solution can be obtained independently of the process according to the invention or part of the bottom liquid of the methacrolein stripping tower be. In the last-mentioned Palll, the bottom liquid is cooled and returned to the absorption tower .

Das methacroleinhaltige Inertgasgemisch vom oberen Ende des -15 Strippturms kann zur Herstellung von Methacrolein oder für andere Zwecke verwendet werden oder zusammen mit einem Inertgas zu dem Reaktor für die katalytische Gasphasenoxidation von Methacrolein oder seiner Vorstufe rückgeführt werden.
20
The methacrolein-containing inert gas mixture from the upper end of the stripping tower can be used for the production of methacrolein or for other purposes or can be recycled together with an inert gas to the reactor for the catalytic gas phase oxidation of methacrolein or its precursor.
20th

In der Zeichnung ist die Erfindung näher erläutert: Fig. 2 ist ein Fließbild einer Ausführungsform der Trennung von Methacrolein und Methacrylsäure, bei der die Kondensation des Gasgemisches aus dem Reaktor in zwei Stufen durchgeführt. The invention is explained in more detail in the drawing: FIG. 2 is a flow diagram of an embodiment of the separation of methacrolein and methacrylic acid, in which the condensation of the gas mixture from the reactor is carried out in two stages.

Das Gasgemisch aus dem Reaktor 3 für die katalytische Gasphasenoxidation von Methacrolein und/oder seiner Vorstufe wird über die Leitung 4 dem unteren Ende eines ersten Kondensators 5 zugeführt. Hierauf bringt man das Gas in direkten Gegenstromkontakt mit einer methacrylsäurehaltigen Flüssigkeit, die über die Leitung 6, den Kühler 8 und die Leitung 9 im Kreislauf geführt wird, wobei die in dem Gasgemisch enthaltene Methacrylsäure und der Wasserdampf kondensieren. Die methacrylsäurehaltige Flüssigkeit wird vom unteren Ende des ersten Kondensators 5 über die Leitung 7, den Wärmeaus-The gas mixture from the reactor 3 for the catalytic gas phase oxidation of methacrolein and / or its precursor is via line 4 to the lower end of a first condenser 5 supplied. The gas is then brought into direct countercurrent contact with a liquid containing methacrylic acid, which is circulated via the line 6, the cooler 8 and the line 9, the contained in the gas mixture Methacrylic acid and the water vapor condense. The methacrylic acid containing liquid is from the bottom of the first condenser 5 via line 7, the heat exhaust

i- 9098U/1000 -Ji- 9098U / 1000 -J

r ^r 28A2092"1 r ^ r 28A2092 " 1

ΛΑΛΑ

■j tauscher 24 und die Heizvorrichtung 25 dem mittleren Teil des Methacrolein-Strippturms 31 zugeführt. Das Kopfgas des ersten Kondensators 5 wird über die Leitung 10 dem unteren Ende des zweiten Kondensators 11 zugeführt, der bei niedrigerer Temperatur als der erste Kondensator 5 betrieben wird. Das Gas wird dann in direkten Gegenstromkontakt mit einer methacry!säurehaltigen Flüssigkeit gebracht, die durch die Leitung 12, den Kühler 14 und die Leitung 15 im Kreislauf geführt wird, wobei große Teile der in dem Kopf-■ j exchanger 24 and the heater 25 the middle part of the methacrolein stripping tower 31 supplied. The head gas of the first capacitor 5 is fed via line 10 to the lower end of the second capacitor 11, the lower end Temperature than the first condenser 5 is operated. The gas is then in direct countercurrent contact with a methacry! acidic liquid that through line 12, cooler 14 and line 15 in the Cycle, with large parts of the head

-J0 gas aus dem ersten Kondensator verbliebenen Methacrylsäure bzw. Wasserdampf kondensiert werden. Die methacryIsäurehaltige Flüssigkeit vom unteren Ende des zweiten Kondensators 11 wird dann über die Leitung 13 und den Wärmeaustauscher 23 dem mittleren Teil des Strippturms 31 zugeführt.-J 0 gas from the first condenser remaining methacrylic acid or water vapor are condensed. The methacrylic acid-containing liquid from the lower end of the second condenser 11 is then fed to the middle part of the stripping tower 31 via the line 13 and the heat exchanger 23.

Die Leitung 7 zum Abziehen der ersten kondensierten Flüssigkeit und die Leitung 13 zum Abziehen der zweiten kondensierten Flüssigkeit können (wie in Fig. 2 gezeigt) getrennt mit dem Strippturm 31 verbunden sein oder zusammengeführt und mit dem Strippturm 31 verbunden werden.The line 7 for withdrawing the first condensed liquid and the line 13 for withdrawing the second condensed liquid Liquids can (as shown in FIG. 2) be connected separately to the stripping tower 31 or brought together and connected to the stripping tower 31.

Das Kopfgas aus dem zweiten Kondensator 11, aus dem große Anteile Methacrylsäure und Wasserdampf im ersten Kondensator 5 und zweiten Kondensator 11 entfernt worden sind, wird dann über die Leitung 16 dem unteren Ende des Methacrolein-Absorptionsturms 17 zugeführt. Am oberen Ende des Absorptionsturms 17 wird über die Leitung 26 eine wäßrige Methacrylsäurelösung als Lösungsmittel für die Methacroleinabsorption eingeleitet. Die Lösung wird in Gegenstromkontakt mit dem aufsteigenden methacroleinhaltigen Gas gebracht, so daß sie Methacrolein absorbiert. Das methacroleinfreie Kopfgas aus dem Absorptionsturm 17 wird über die Leitung 20 abgezogen und über eine Abgas-Behändlungszone in die Atmosphäre abgeblasen. Die wäßrige Methacrylsäurelösung, die absorbiertes Methacrolein enthält, wird über die Leitung 19 abgezogen und dem oberen Ende des Strippturms 31 über den Wärmeaustauscher 21 und die Heizvorrichtung 22 zugeführt.The overhead gas from the second condenser 11, from the large one Fractions of methacrylic acid and water vapor have been removed in the first condenser 5 and second condenser 11 then via line 16 to the bottom of the methacrolein absorption tower 17 supplied. At the upper end of the absorption tower 17 is via line 26 an aqueous Methacrylic acid solution as a solvent for methacrolein absorption initiated. The solution is brought into countercurrent contact with the rising methacrolein-containing gas, so that it absorbs methacrolein. The methacrolein-free Overhead gas from the absorption tower 17 is on line 20 withdrawn and via an exhaust gas treatment zone in blown off the atmosphere. The aqueous methacrylic acid solution containing absorbed methacrolein is passed through the line 19 peeled off and the upper end of the stripping tower 31 over the heat exchanger 21 and the heater 22 are supplied.

9098H/100O9098H / 100O

•j Vorzugsweise betreibt man den Äbsorptionsturm T 7 bei möglichst niedriger Temperatur (z.B. 300C oder weniger, vorzugsweise 0 bis 150C), um die Menge des absorbierten Methacroleins zu erhöhen. Zu diesem Zweck muß die Temperatur geregelt werden, indem man den Turm mit einem Mantel und/oder einer Kühlschlange im Inneren versieht und ein Kühlmedium zirkulieren läßt. Die durch die Leitung 26 zugeführte wäßrige Methacrylsäurelösung kann ein Teil der zirkulierenden Bodenflüssigkeit aus dem Strippturm 31 oder aber eine wäßri-•)0 ge Methacrylsäurelösung sein, die unabhängig vom erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurde.• j Preferably one operates (preferably, for example, 30 0 C or less, 0 to 15 0 C) to increase the Äbsorptionsturm T 7 at the lowest possible temperature to the amount of absorbed methacrolein. For this purpose, the temperature must be controlled by providing the tower with a jacket and / or a cooling coil inside and circulating a cooling medium. The aqueous methacrylic acid solution fed in through line 26 can be part of the circulating bottom liquid from the stripping tower 31 or an aqueous methacrylic acid solution which was obtained independently of the process according to the invention.

In den Strippturm 31 wird über die Leitung 32 ein Inertgas eingeleitet, z.B. Luft, Stickstoff, Kohlendioxid, Abgas, .15 das bei der Oxidation von Methacrolein und/oder seiner Vorstufe erhalten wurde, oder Abgas, das bei der Verbrennung des erstgenannten Abgases entsteht. Methacrolein wird daher aus den durch die Leitungen 19, 13 und 7 zugeführten Flüssigkeiten abgestreift, während am oberen Ende ein methacroleinhaltiges Gasgemisch über die Leitung 27 abgezogen wird.An inert gas is fed into the stripping tower 31 via line 32 introduced, e.g. air, nitrogen, carbon dioxide, exhaust gas, .15 that in the oxidation of methacrolein and / or its Precursor was obtained, or exhaust gas that arises from the combustion of the first-mentioned exhaust gas. Methacrolein will therefore stripped from the fluids supplied through lines 19, 13 and 7, while at the top one Methacrolein-containing gas mixture is withdrawn via line 27.

Dieses Gasgemisch kann zur Herstellung von Methacrolein oder für andere Zwecke verwendet oder über die Heizvorrichtung 28 und die Gaszuführleitung 1 in den Reaktor 3 rückgeführt werden. Die Bodenflüssigkeit aus dem Strippturm 31 wird durch die Leitung 29 geleitet, in den Wärmeaustauschern 23 und 24 gekühlt und über die Leitung 30 als praktisch methacroleinfreie wäßrige Methacrylsäurelösung abgezogen. Die Lösung wird einer Reinigungsstufe für Methacrylsäure oder anderen Stufen zugeführt. Ein Teil der Bodenflüssigkeit aus dem Strippturm 31 kann dem Absorptionsturm 17 als Lösungsmittel für die Methacroleinabsorption über den Wärmeaustauscher 21, die Leitung 26 und den Kühler 18 zugeführt werden.This gas mixture can be used for the production of methacrolein or for other purposes or via the heating device 28 and the gas supply line 1 are returned to the reactor 3 will. The bottom liquid from the stripping tower 31 is passed through line 29 into the heat exchangers 23 and 24 cooled and withdrawn via line 30 as a practically methacrolein-free aqueous methacrylic acid solution. The solution is sent to a methacrylic acid purification stage or other stages. Part of the bottom liquid from the stripping tower 31, the absorption tower 17 can be used as a solvent for methacrolein absorption the heat exchanger 21, the line 26 and the cooler 18 are fed.

9098U/100O9098U / 100O

28Α2092"1 28-2092 " 1

■j In dem Methacrolein-Strippturm 31 sinkt die Betriebstemperatur, da ein großer Teil des Methacroleins und etwas Wasserverdampfen. Um die Betriebstemperatur daher innerhalb des erforderlichen Bereiches zu halten ,·muß der Turm mit einem Mantel oder einer Heizspirale versehen werden, durch die ein Heizmedium zirkuliert. Die Anordnung der Wärmeaustauscher 21, 23 und 24, der Heizvorrichtungen 22 und 25 und des Kühlers in dem Mantelsystem oder dem Heizschlangensystem des Absorptionsturms und des Strippturms muß nicht unbedingt dem Fließ- -IO bild von Fig. 2 entsprechen, wenn die Betriebstemperaturen des Absorptionsturms und des Strippturms innerhalb der erforderlichen Bereiche gehalten werden. Diese Vorrichtungen können gegebenenfalls weggelassen oder zusätzlich verwendet werden.■ j In the methacrolein stripping tower 31, the operating temperature drops, as a large part of the methacrolein and some water evaporate. In order to keep the operating temperature within the To keep the required area, the tower must be provided with a jacket or a heating coil through which a Heating medium circulates. The arrangement of the heat exchangers 21, 23 and 24, the heating devices 22 and 25 and the cooler in the jacket system or the heating coil system of the absorption tower and the stripping tower does not necessarily have to be the flow -IO correspond to image of Fig. 2 if the operating temperatures of the absorption tower and the stripping tower are kept within the required areas. These devices can optionally be omitted or used in addition.

.15.15

Falls die Kondensation des Gasgemisches nicht wie in Fig. bei zwei Temperaturniveaus, sondern nur einem Temperaturniveau durchgeführt wird, erfolgt dies unter Weglassung des zweiten Kondensators 11, der Leitungen 12, 13, 15 und 16, des Kühlers 14 und des Wärmeaustauschers 23, in-dem man den ersten Kondensator 5 direkt über'die Kopfgasleitung 10 mit dem Absorptionsturm 17 verbindet.If the condensation of the gas mixture does not occur at two temperature levels as shown in the figure, but only at one temperature level is carried out, this is done with the omission of the second capacitor 11, the lines 12, 13, 15 and 16, of the cooler 14 and the heat exchanger 23, in which the first condenser 5 is connected directly via the top gas line 10 the absorption tower 17 connects.

Die Betriebstemperatur des Kondensators wird vorzugsweise so gewählt, daß gewöhnliches Kühlwasser als Kühlmedium in den Kühlern 8 und 14, die an den Kondensator angeschlossen sind, verwendet werden kann. Ferner ist aus wirtschaftlichen Gründen eine möglichst niedrige Betriebstemperatur bevorzugt, da auf diese Weise die Polymerisation von Methacrylsäure in der kondensierten Flüssigkeit verhindert werden kann, die Wasserdampfmenge, die in dem Kopfgas aus dem zweiten (oder ersten) Kondensator, welches dem Methacrolein-Absorptionsturm 17 über die Leitung 16 (oder 10) zugeführt wird, enthalten ist, abnimmt und somit die Kühlleistung des Absorptionsturms 17 und des Kühlers 18 verringert werden können. Zu niedrige Betriebstemperaturen sind jedoch nachteilig,The operating temperature of the condenser is preferably chosen so that ordinary cooling water as the cooling medium in the Coolers 8 and 14 connected to the condenser can be used. Furthermore, for economic reasons the lowest possible operating temperature is preferred, since in this way the polymerization of methacrylic acid in of the condensed liquid can be prevented, the amount of water vapor that is in the head gas from the second (or first) condenser which is fed to the methacrolein absorption tower 17 via line 16 (or 10) is, decreases and thus the cooling capacity of the absorption tower 17 and the cooler 18 can be reduced. However, operating temperatures that are too low are disadvantageous,

9098U/1000 -J9098U / 1000 -J

da bei einer zu geringen durchschnittlichen Temperaturdifferenz zwischen der Betriebstemperatur und dem Kühlmedium eine außerordentlich große Wärmeübertragungsfläche in den Kühlern 8 und 14 erforderlich ist. Bei alleiniger Verwendung des ersten Kondensators ist daher eine Betriebstemperatur von 30 bis 800C bevorzugt. Bei Verwendung von zwei Kondensatoren beträgt die Betriebstemperatur des ersten Kondensators vorzugsweise 30 bis 800C, während die des zweiten Kondensators 10 bis 500C unterhalb des Temperaturbereichs des ersten Kondensators liegt. Die Wahl eines Einkondensatorsystems, Zweikondensatorsystems oder Mehrkondensatorsystems richtet sich daher nach folgenden Faktoren: because if the average temperature difference between the operating temperature and the cooling medium is too low, an extremely large heat transfer surface in the coolers 8 and 14 is required. When using the first capacitor alone, an operating temperature of 30 to 80 ° C. is therefore preferred. When using two capacitors, the operating temperature of the first capacitor is preferably 30 to 80 ° C., while that of the second capacitor is 10 to 50 ° C. below the temperature range of the first capacitor. The choice of a single-capacitor system, two-capacitor system or multi-capacitor system is therefore based on the following factors:

Erforderliche Wärmeübertragungsfläche der Kühler 8 und 14, .15 die mit den jeweiligen Kondensatoren verbunden sind, und Kühlleistung des Absorptionsturms und des Kühlers Die jeweiligen Vorteile der beiden Systeme lassen sich somit nicht von vornherein angeben.Required heat transfer area of coolers 8 and 14, .15 connected to the respective condensers, and cooling performance of the absorption tower and the cooler The respective advantages of the two systems cannot therefore be specified in advance.

Der Betriebsdruck der Kondensatoren 5 und 11, des Methacrolein-Absorptionsturms 17 und des Methacrolein-Strippturms 31 wird in Abhängigkeit von dem Betriebsdruck des Reaktors 3 für die katalytische Gasphasenoxidation von Methacrolein oder seiner Vorstufe gewählt. Vorzugsweise wählt man jedoch Betriebsdrücke, die erreicht werden können,ohne daß die Leitung 16 oder 27 zur Druckerhöhung mit einem Kompressor versehen werden muß; üblicherweise 0 bis 7 atü, vorzugsweise 0,5 bis 4 atu.The operating pressure of capacitors 5 and 11, the methacrolein absorption tower 17 and the methacrolein stripping tower 31 is depending on the operating pressure of the Reactor 3 chosen for the catalytic gas phase oxidation of methacrolein or its precursor. Preferably However, one chooses operating pressures that can be achieved without the line 16 or 27 to increase the pressure must be provided with a compressor; usually 0 to 7 atu, preferably 0.5 to 4 atu.

Fig. 1 zeigt die Henry-Koeffizienten von Methacrolein in Wasser und wäßriger Methacrylsäurelösung. Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der Trennung von Methacrolein und Methacrylsäure nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.Fig. 1 shows the Henry coefficients of methacrolein in water and aqueous methacrylic acid solution. Fig. 2 shows an embodiment of the separation of methacrolein and methacrylic acid according to the invention Procedure.

Die Beispiele erläutern die Erfindung. In den BeispielenThe examples illustrate the invention. In the examples

9098U/1000 _i9098U / 1000 _i

Γ 28Α2092"1 Γ 28Α2092 " 1

genannte Bezugszeichen beziehen sich auf Fig. 2.The reference numerals mentioned relate to FIG. 2.

Beispiel 1example 1

Ein 310°C heißes Gasgemisch, das 1,62 Volumenprozent Methacrolein, 1,57 Volumenprozent Methacrylsäure, 0,52 Volumenprozent Essigsäure, 42,75 Volumenprozent Dampf und 53,53 Volumenprozent .nichtkondensierbare Gase, wie Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, enthält, wird in einer Menge von 4528 Nl/Std. einem mit Raschig-Ringen gefüllten Porzellanturm als erstem Kondensator zugeführt. In dem ersten Kondensator werden 1 698 g/Std. eines Kondensats erhalten, dessen Temperatur 45 bis 500C beträgt. Die Konzentrationen an Methacrylsäure, Methacrolein und Essigsäure in der Flüssigkeit betragen 15,24 Ge-•15 wichtsprozent, 0,18 Gewichtsprozent bzw. 3,37 Gewichtsprozent. A 310 ° C gas mixture containing 1.62 percent by volume methacrolein, 1.57 percent by volume methacrylic acid, 0.52 percent by volume acetic acid, 42.75 percent by volume steam and 53.53 percent by volume non-condensable gases such as oxygen, nitrogen, carbon monoxide and carbon dioxide , is used in an amount of 4528 Nl / hour. a porcelain tower filled with Raschig rings as the first capacitor. In the first condenser 1,698 g / h. obtain a condensate, whose temperature is 45 to 50 0 C. The concentrations of methacrylic acid, methacrolein and acetic acid in the liquid amount to 15.24 weight percent overall • 15, 0.18 weight percent and 3.37 weight percent.

Das am oberen Ende des ersten Kondensators 5 abgezogene Gas enthält 2,65 Volumenprozent Methacrolein, 0,13 Volumenpro-The gas withdrawn at the upper end of the first condenser 5 contains 2.65 percent by volume methacrolein, 0.13 percent by volume

^ zent Methacrylsäure und 8,08 Volumenprozent Dampf und wird in einer Menge von 2 723 Nl/Std. (Gesamtvolumen) einem mit Raschig-Ringen gefüllten Porzellanturm als zweitem Kondensator 11 zugeführt. In dem zweiten Kondensator werden 94,66 g/Std. eines Kondensats erhalten, dessen Temperatur 32 bis 35°C beträgt. Die Konzentrationen von Methacrylsäure, Methacrolein und Essigsäure in der Flüssigkeit betragen 10,19 Gewichtsprozent, 0,74 Gewichtsprozent bzw. 4,567 Gewichtsprozent. Das am oberen Ende des zweiten Kondensators 11 abgezogene Gas enthält 2,75 Volumenprozent Methacrolein, 0,04 Volumenprozent Methacrylsäure und 4,62 Volumenprozent Dampf und wird in einer Menge von 2 619 Nl/Std (Gesamtvolumen) dem unteren Ende eines mit Raschigringen gefüllten Edelstahlturms als Methacrolein-Absorptionsturm 17 zugeführt. Als Lösungsmittel für die Methacroleinabsorption kühlt man einen Teil der Bodenflüssigkeit aus dem Methacrolein-Strippturm 31 (die 15,1 Gewichtsprozent ^ cent methacrylic acid and 8.08 volume percent steam and is used in an amount of 2 723 Nl / h. (Total volume) fed to a porcelain tower filled with Raschig rings as a second capacitor 11. In the second condenser, 94.66 g / hour. obtained a condensate, the temperature of which is 32 to 35 ° C. The concentrations of methacrylic acid, methacrolein and acetic acid in the liquid are 10.19 percent by weight, 0.74 percent by weight and 4.567 percent by weight, respectively. The gas withdrawn at the upper end of the second condenser 11 contains 2.75 percent by volume methacrolein, 0.04 percent by volume methacrylic acid and 4.62 percent by volume steam and is in an amount of 2,619 Nl / h (total volume) the lower end of a stainless steel tower filled with Raschig rings fed as a methacrolein absorption tower 17. As a solvent for methacrolein absorption, part of the bottom liquid from the methacrolein stripping tower 31 (the 15.1 percent by weight

9098U/1000 -i9098U / 1000 -i

■j Methacrylsäure, 3,46 Gewichtsprozent Essigsäure und 0,20 Gewichtsprozent Methacrolein enthält) auf 8 bis 100C ab und speist sie in einer Menge von 6 378 g/Std. am oberen Ende des Absorptionsturms 17 ein.■ j methacrylic acid, 3.46 percent by weight acetic acid and 0.20 percent by weight methacrolein) to 8 to 10 0 C and feeds it in an amount of 6,378 g / hour. at the top of the absorption tower 17.

;Am unteren Ende des Absorptionsturms 17 werden 6689 g/Std.; At the lower end of the absorption tower 17, 6689 g / h.

einer methacroleinhaltigen Flüssigkeit erhalten, die 3,55 Gewichtsprozent Methacrolein, 14,46 Gewichtsprozent Methacrylsäure und 3,40 Gewichtsprozent Essigsäure enthält. Am oberen Ende des Absorptionsturms 17 werden 2451 Nl/Std.a methacrolein-containing liquid obtained, the 3.55 percent by weight Contains methacrolein, 14.46 percent by weight methacrylic acid and 3.40 percent by weight acetic acid. At the upper end of the absorption tower 17 are 2451 Nl / h.

eines Gases abgezogen, das 60 ppm Methacrolein enthält. Der Methacrolein-Absorptionsturm (Durchmesser 55. mm; Höhe des Füllkörperbereichs 6 m) ist mit einem Mantel versehen und wird bei 5 bis 150C betrieben. Sowohl das erste als auch daswithdrawn from a gas containing 60 ppm methacrolein. The methacrolein absorption tower (diameter 55 mm; height of the packing area 6 m) is provided with a jacket and is operated at 5 to 15 ° C. Both the first and that

■J5 zweite Kondensat werden im mittleren Teil des Methacrolein-Strippturms 31 eingeleitet, während die erhaltene, absorbiertes Methacrolein enthaltende Flüssigkeit dem oberen Ende zugeführt wird. Am unteren Ende des Strippturms 31 werden 692 Nl/Std. Stickstoff eingeleitet. Am oberen Ende des Strippturms werden 847 Nl/Std. eines Gases erhalten, das 8,48 Volumenprozent abgestreiftes'Methacrolein und 10,0 Volumenprozent Dampf enthält. Dieses Gas wird auf 2800C erhitzt und in den Oxidationsreaktor 3 rückgeführt. Am unteren Ende des Methacrolein-Strippturms 31 erhält man 8183 g/Std.The second condensate is introduced into the middle part of the methacrolein stripping tower 31, while the obtained liquid containing absorbed methacrolein is fed to the upper end. At the lower end of the stripping tower 31, 692 Nl / hour. Introduced nitrogen. At the upper end of the stripping tower, 847 Nl / h. of a gas containing 8.48 percent by volume stripped methacrolein and 10.0 percent by volume steam. This gas is heated to 280 ° C. and returned to the oxidation reactor 3. At the lower end of the methacrolein stripping tower 31, 8183 g / hour are obtained.

einer Bodenflüssigkeit, die 15,1 Gewichtsprozent Methacrylsäure, 3,46 Gewichtsprozent Essigsäure und 0,20 Gewichtsprozent Methacrolein enthält. Ein Teil der Bodenflüssigkeit (6378 g/Std.) wird als Lösungsmittel für die Methacroleinabsorption rückgeführt, während der Rest (1805 g/Std.) als Produkt abgezogen wird. Der Strippturm (Durchmesser 55 mm, Höhe des Füllkörperbereichs 3 m) ist ein mit Raschig-Ringen gefüllter Edelstahlturm, der mit einem Mantel versehen ist und bei 60 bis 700C betrieben wird.a bottom liquid containing 15.1 percent by weight methacrylic acid, 3.46 percent by weight acetic acid and 0.20 percent by weight methacrolein. Part of the bottom liquid (6378 g / h) is recycled as a solvent for methacrolein absorption, while the remainder (1805 g / h) is withdrawn as product. The stripping tower (diameter 55 mm, height of the Füllkörperbereichs 3 m) is filled with Raschig rings of stainless steel tower which is equipped with a jacket and is operated at 60 to 70 0 C.

9098U/10009098U / 1000

2525th 3030th 3535

-| Beispiel 2- | Example 2

Das Verfahren wird wie in Beispiel 1 durchgeführt, jedoch läßt man den zweiten Kondensator 11 weg und führt das Kopfgas des ersten Kondensators 5 direkt dem unteren Ende des Methacrolein-Absorptionsturms 17 zu, der eine Höhe desThe process is carried out as in Example 1, except that the second condenser 11 is omitted and the overhead gas is passed of the first capacitor 5 directly to the lower end of the methacrolein absorption tower 17, which has a height of

Füllkörperbereichs von 6,5 m aufweist- Am oberen Ende des Absorptionsturms 17 wird ein Gas erhalten, das 65 ppm Methacrolein enthält, während am unteren Ende des Turms 6778 g/Std. einer Flüssigkeit anfallen, die 3,52 Gewichts- -|Q prozent absorbiertes Methacrolein, 14,41 Gewichtsprozent Methacrylsäure und 3,34 Gewichtsprozent Essigsäure enthält. Die Zusammensetzungen und Durchsatzmengen in den anderen Bereichen entsprechen im wesentlichen denen von Beispiel 1 -Has a packing area of 6.5 m - At the top of the Absorption tower 17 receives a gas containing 65 ppm methacrolein while at the bottom of the tower 6778 g / h a liquid that contains 3.52 percent by weight - | Q percent absorbed methacrolein, 14.41 percent by weight Contains methacrylic acid and 3.34 percent by weight acetic acid. The compositions and flow rates in the others Ranges essentially correspond to those of Example 1 -

1515th

909814/1000909814/1000

Claims (4)

VOSSIUS · VOSSIUS · HILTL. · TAUCHNER - HEUNEMANNVOSSIUS · VOSSIUS · HILTL. · TAUCHNER - HEUNEMANN ΡΑΤΕΓJT AN WALTEΡΑΤΕΓJT TO WALTE SIEBERTSTRASSE A 80O0 MÖNCHEN 86 . PHONE: (O89) 4-74O75 CABLE: B EN ZOLPATENT MÖNCHEN · TELEX 5-29 4-33 VOPAT D SIEBERTSTRASSE A 80O0 MÖNCHEN 86. PHONE: (O89) 4-74O75 CABLE: B EN ZOLPATENT MÖNCHEN · TELEX 5-29 4-33 VOPAT D u.Z.: M 879 27. September 1978u.z .: M 879 September 27, 1978 Case: 56 427Case: 56 427 SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED
Osaka, Japan
SUMITOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED
Osaka, Japan
11 Verfahren zum Abtrennen von Methacrolein und/oder Methacrylsäure aus methacrylsäurehaltigen gasförmigen Reaktionsgemischen " 11 Process for separating methacrolein and / or methacrylic acid from gaseous reaction mixtures containing methacrylic acid " Priorität: 28, September 1977, Japan,Nr. 117 040/77Priority: September 28, 1977, Japan No. 117 040/77 PatentansprücheClaims Verfahren zur Abtrennen von Methacrolein und/oder Methacrylsäure aus methacry!säurehaltigen gasförmigen Reaktionsgemischen, die bei der Gasphasenreaktion von Methacrolein und/ oder einer Verbindung, die unter den Reaktionsbedingungen Methacrolein ergibt, und molekularem Sauerstoff bei erhöhter Temperatur in Gegenwart eines Oxidationskatalysators erhalten worden sind, dadurch gekennzeichnet, daß man das gasförmige Reaktionsgemisch aus dem Reaktor, in dem die Gasphasenreaktion durchgeführt wurde, in einen Kondensator einleitet, in dem das Reaktionsgemisch in direkten Gegenstromkontakt mit einem. Teil der kondensierten Flüssigkeit gebracht wird, die vorher in dem Kondensator bei einer Temperatur von nicht mehr als 100°C erhalten worden ist, so daß die Methacrylsäure und der Wasserdampf in dem Reaktionsgemisch kondensiert und der größere Teil des Methacroleins sowie nicht kondensierbare Ga-Process for the separation of methacrolein and / or methacrylic acid from methacry! Acid-containing gaseous reaction mixtures, which in the gas phase reaction of methacrolein and / or a compound which gives methacrolein under the reaction conditions, and molecular oxygen at increased Temperature have been obtained in the presence of an oxidation catalyst, characterized in that the gaseous Introducing reaction mixture from the reactor in which the gas phase reaction was carried out into a condenser, in which the reaction mixture is in direct countercurrent contact with a. Part of the condensed liquid is brought to the has been previously obtained in the condenser at a temperature not higher than 100 ° C, so that the methacrylic acid and the water vapor condenses in the reaction mixture and the greater part of the methacrolein and non-condensable gas L_ 909814/1 000 _jL_ 909814/1 000 _j ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED ■j se von dem Reaktionsgemisch abgetrennt werden, das erhaltene Gas am unteren Ende eines Methacrolein-Absorptionsturms einleitet, der bei einer Temperatur von nicht mehr als 300C betrieben wird, wobei das in dem Gas enthaltene Methacrolein bei einem Flüssigkeits/Gas-Molverhältnis von 8 oder weniger in einer wäßrigen Lösung absorbiert wird, die nicht weniger als 5 Gewichtsprozent Methacrylsäure enthält und am oberen Ende des Absorptionsturms zugeführt wird, und die erhaltene methacroleinhaltige wäßrige Methacrylsäurelösung am unteren Ende des Turms abzieht und dem oberen Ende eines Methacrolein-Strippturms zuführt, der bei einer Temperatur von 30 bis 1OO°C betrieben wird, während gleichzeitig die durch Kondensation des gasförmigen Reaktionsgemisches erhaltene kondensierte Flüssigkeit in den mittleren Teil oder am oberen Ende .15 des Strippturms eingeleitet wird ■ und ein Inertgas, wie Stickstoff, Luft, Kohlendioxid, Abgas oder deren Gemische, in einem Flüssigkeits/Gas-Molverhältnis von 3 bis 30 am unteren Ende des Turms zugeführt wird, wobei Methacrolein aus der methacroleinhaltigen wäßrigen Methacrylsäurelösung oder der zugeführten kondensierten Flüssigkeit abgetrennt und am oberen Ende abgezogen wird, während man die wäßrige Methacrylsäurelösung am unteren Ende abzieht.■ j se are separated from the reaction mixture, the gas obtained is introduced at the lower end of a methacrolein absorption tower, which is operated at a temperature of not more than 30 0 C, the methacrolein contained in the gas at a liquid / gas molar ratio of 8 or less is absorbed in an aqueous solution containing not less than 5% by weight of methacrylic acid and fed to the top of the absorption tower, and the obtained methacrolein-containing aqueous methacrylic acid solution is withdrawn at the bottom of the tower and fed to the top of a methacrolein stripping tower, the is operated at a temperature of 30 to 100 ° C, while at the same time the condensed liquid obtained by condensation of the gaseous reaction mixture in the middle part or at the top .15 of the stripping tower is introduced ■ and an inert gas such as nitrogen, air, carbon dioxide, exhaust gas or mixtures thereof, in a liquid / gas molar ratio v on 3 to 30 is fed at the lower end of the tower, methacrolein being separated from the methacrolein-containing aqueous methacrylic acid solution or the fed condensed liquid and drawn off at the upper end, while the aqueous methacrylic acid solution is drawn off at the lower end.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den direkten Gegenstromkontakt zwischen dem gasförmigen Reaktionsgemisch und einem Teil der vorher in dem Kondensator erhaltenen kondensierten Flüssigkeit bei 1000C oder weniger in einer Stufe oder in mehreren Stufen durchführt.2. The method according to claim 1, characterized in that the direct countercurrent contact between the gaseous reaction mixture and part of the condensed liquid previously obtained in the condenser is carried out at 100 0 C or less in one stage or in several stages. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Teil der wäßrigen Methacrylsäurelösung vom unteren Ende des Methacrolein-Strippturms als Absorptionslösungsmittel für den Methacrolein-Absorptionsturm verwendet.3. The method according to claim 1, characterized in that part of the aqueous methacrylic acid solution from the lower end of the methacrolein stripping tower as an absorption solvent used for the methacrolein absorption tower. 9098U/10009098U / 1000 -J- 28A20921 -J- 28A2092 1 1 1 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das methacroleinhaltige gasförmige Gemisch von oberen Ende des Methacrolein-Strippturms im Kreislauf zum Einlaß des Oxidationsreaktors zurückführt.4. The method according to claim 1, characterized in that one the methacrolein-containing gaseous mixture from the top of the methacrolein stripping tower in the circuit to the inlet of the Oxidation reactor recirculates. L 90981 A/1000 L 90981 A / 1000
DE19782842092 1977-09-28 1978-09-27 PROCESS FOR SEPARATING METHACROLEIN AND / OR METHACRYLIC ACID FROM METHACRYLIC ACID-CONTAINING GASEOUS REACTION MIXTURES Granted DE2842092A1 (en)

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