Способ получения акриловой кислоты из формальдегида и уксусной кислоты - RU2017125466A
Код документа: RU2017125466A
Формула
1. Способ получения акриловой кислоты из формальдегида и уксусной кислоты, включающий
(a) предоставление потока вещества S(0), содержащего формальдегид и уксусную кислоту;
(b) взаимодействие содержащегося в S(0) формальдегида с содержащейся в S(0) уксусной кислотой посредством альдольной конденсации в реакционной установке, включающей n скомпонованных в серию реакционных зон R(x), в каждом случае содержащих катализатор альдольной конденсации, причем n составляет по меньшей мере 2, с получением потока вещества S(n), содержащего акриловую кислоту из последней реакционной зоны R(n) реакционной установки, включающей n скомпонованных в серию реакционных зон, причем этот способ для каждой реакционной зоны R(x) реакционной установки, включающей n скомпонованных в серию реакционных зон, включает:
(i) подачу потока вещества S(x-1) в реакционную зону R(x);
(ii) приведение в контакт потока вещества S(x-1) с содержащимся в реакционной зоне R(x) катализатором альдольной конденсации с получением потока вещества S(x), содержащего акриловую кислоту;
(iii) отведение потока вещества S(x) из реакционной зоны R(x);
причем для х меньше n поток вещества S(x) дополнительно содержит уксусную кислоту, а после по меньшей мере одной из реакционных зон R(x) поток вещества, покидающий эту реакционную зону R(x) в качестве потока вещества S(x), перед подачей в реакционную зону R(x+1), непосредственно следующую за ней, смешивают с потоком вещества Z(x), содержащим формальдегид и при необходимости содержащим уксусную кислоту.
2. Способ по п. 1, причем n представляет собой число в диапазоне от 2 до 10, причем n, предпочтительно, равно 2, 3, 4 или 5.
3. Способ по п.1, причем молярное соотношение общего количества вещества уксусной кислоты, поданной посредством потоков вещества S(0) и при необходимости Z(x), и общего количества вещества формальдегида, поданного посредством потоков вещества S(0) и Z(x), равно или больше 1:1, предпочтительно, находится в диапазоне от 1:1 до 3:1, более предпочтительно, в диапазоне от 1:1 до 2:1, более предпочтительно, в диапазоне от 1:1 до 1,5:1, и более предпочтительно, составляет 1:1.
4. Способ по п. 1, причем молярное соотношение уксусной кислоты и форамльдегида в потоке вещества S(0) находится в диапазоне от 2:1 до 15:1, предпочтительно, в диапазоне от 2:1 до 10:1, более предпочтительно, в диапазоне от 2:1 до 5:1.
5. Способ по п. 1, причем поток вещества S(0), помимо формальдегида и уксусной кислоты, содержит по меньшей мере один дополнительный компонент, предпочтительно, выбиранный из группы, состоящей из воды, азота, кислорода и смеси из по меньшей мере двух из них, причем поток вещества S(0), более предпочтительно, содержит воду или азот или воду и азот, более предпочтительно, воду и азот.
6. Способ по п. 1, причем по меньшей мере один поток вещества Z(x), дополнительно к формальдегиду и при необходимости уксусной кислоте, содержит по меньшей мере один дополнительный компонент, выбранный из группы, состоящей из воды, кислорода, азота и их смеси.
7. Способ по п. 1, причем по меньшей мере один поток вещества Z(x), предпочтительно, все потоки веществ Z(x), содержат от 0,1 до 20% объемных, предпочтительно, от 5 до 10% объемных, кислорода.
8. Способ по п. 1, причем по меньшей мере один поток вещества Z(x), предпочтительно, все потоки веществ Z(x), на 80% объемных или более, предпочтительно, на 90% объемных или более, предпочтительно, на 95% объемных или более, более предпочтительно, на 98% объемных или более, состоят из воды и формальдегида, причем массовое соотношение воды и формальдегида, предпочтительно, находится в диапазоне от 2:1 до 1:2, предпочтительно, от 1,1:1 до 1:1,1.
9. Способ по п. 1, причем между всеми непосредственно следующими друг за другом реакционными зонами R(x) и R(x+1) в каждом случае подают поток вещества Z(x).
10. Способ по п. 1, причем катализатор альдольной конденсации по меньшей мере в одной реакционной зоне R(x), предпочтительно, во всех реакционных зонах R(x), содержит ванадий и при необходимости фосфор и при необходимости кислород, предпочтительно, ванадий, фосфор и кислород, более предпочтительно, оксид ванадия-фосфора, предпочтительно, с общей брутто-формулой V2Ox(PO4)y, причем х, предпочтительно, находится в диапазоне от 1,0 до 2,75, более предпочтительно, от 1,5 до 2,25, а у, предпочтительно, находится в диапазоне от 1,5 до 2,5, более предпочтительно, от 1,8 до 2,3.
11. Способ по п. 1, причем предоставление согласно (а) включает
(а-1) предоставление потока вещества, содержащего формальдегид и воду;
(а-2) разделение этого потока вещества, содержащего формальдегид и воду, на по меньшей мере один поток вещества Z(x), подлежащей подаче в процесс, а также дополнительный поток вещества, содержащий формальдегид и воду;
(а-3) смешивание этого дополнительного потока вещества с потоком вещества, содержащим уксусную кислоту, и при необходимости потоком вещества, содержащим азот, с получением потока вещества S(0).
12. Способ по одному из пп. 1-11, причем взаимодействие согласно (b) осуществляют в по меньшей мере одной реакционной зоне R(x), предпочтительно, во всех реакционных зонах R(x), при температуре в диапазоне от 300 до 400°С, предпочтительно, от 310 до 390°С, более предпочтительно, от 320 до 370°С.
13. Устройство для получения акриловой кислоты из формальдегида и уксусной кислоты, включающее реакционную установку, включающую:
(I) n скомпонованных друг с другом в серию реакционных зон R(x), причем эти n скомпонованных друг с другом в серию реакционных зон R(x) в каждом случае содержат катализатор альдольной конденсации, предпочтительно, в виде неподвижного слоя; и
(II) у подающих установок для подведения по меньшей мере одного потока вещества Z(x), содержащего формальдегид и при необходимости уксусную кислоту, причем в каждом из случаев подающая установка расположена между реакционной зоной R(x) и непосредственно следующей за ней реакционной зоной R(x+1), и причем у является целым числом и меньше n.
14. Применение устройства по п. 13 для получения акриловой кислоты из формальдегида и уксусной кислоты, включающее
(a) предоставление потока вещества S(0), содержащего формальдегид и уксусную кислоту;
(b) взаимодействие содержащегося в S(0) формальдегида с содержащейся в S(0) уксусной кислотой посредством альдольной конденсации в реакционной установке, включающей n скомпонованных в серию реакционных зон R(x), в каждом случае содержащих катализатор альдольной конденсации, причем n составляет по меньшей мере 2, с получением потока вещества S(n), содержащего акриловую кислоту из последней реакционной зоны R(n) реакционной установки, включающей n скомпонованных в серию реакционных зон, причем этот способ для каждой реакционной зоны R(x) реакционной установки, включающей n скомпонованных в серию реакционных зон, включает:
(i) подачу потока вещества S(x-1) в реакционную зону R(x);
(ii) приведение в контакт потока вещества S(x-1) с содержащимся в реакционной зоне R(x) катализатором альдольной конденсации с получением потока вещества S(x), содержащего акриловую кислоту;
(iii) отведение потока вещества S(x) из реакционной зоны R(x);
причем для х меньше n поток вещества S(x) дополнительно содержит уксусную кислоту, а после по меньшей мере одной из реакционных зон R(x) поток вещества, покидающий эту реакционную зону R(x) в качестве потока вещества S(x), перед подачей в реакционную зону R(x+1), непосредственно следующую за ней, смешивается с потоком вещества Z(x), содержащим формальдегид и при необходимости содержащим уксусную кислоту.
