專利名稱：貯存易于聚合的化合物的儲罐及貯存的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及貯存作為易于聚合的化合物的(甲基)丙烯酸或其酯或衍生物的儲罐，涉及貯存化合物的方法。更具體地，本發(fā)明涉及貯存易于聚合的化合物的儲罐和方法，其中防止丙烯酸在與儲罐相連的接受管線系統(tǒng)和遞送管線系統(tǒng)中聚合或凍結(jié)，進而防止管線堵塞。本發(fā)明還涉及用于傳輸腐蝕性液體的連接管線的方法，該管線適合于生產(chǎn)設(shè)備、貯存設(shè)備等的操作機構(gòu)，更具體地，本發(fā)明涉及利用不銹鋼防止經(jīng)由管線接頭的液體泄漏的管線連接方法，所述不銹鋼具有優(yōu)異的耐腐蝕性，并用作管線連接方法中的管線部件如法蘭、螺栓和螺母。本發(fā)明還涉及制備(甲基)丙烯酸化合物的方法，其中通過降低與儲罐相連的熱交換器的傳熱表面的面積，實現(xiàn)設(shè)備成本的降低，特別是用于貯存在蒸餾塔中純化的(甲基)丙烯酸化合物的冷凝物的儲罐的設(shè)備成本的降低。本發(fā)明還涉及制備易于聚合的化合物的方法，所述易于聚合的化合物為(甲基)丙烯酸化合物，特別是這樣的制備易于聚合的化合物的方法，其中當將從制備丙烯酸的車間等排出的不合格產(chǎn)品臨時貯存在儲罐中以回收有價值的物質(zhì)時，不合格產(chǎn)品在傳輸至儲罐之前先行冷卻，從而可以高效率回收有價值的物質(zhì)。
順便提及，本發(fā)明中所用術(shù)語“(甲基)丙烯酸化合物”不僅指丙烯酸和甲基丙烯酸(下文中稱之為″(甲基)丙烯酸″)，也指(甲基)丙烯酸的酯。
背景技術(shù)：
迄今為止，在貯存有易于聚合的化合物的儲罐中，已經(jīng)阻止了其中的聚合，辦法是通過循環(huán)管線將適合于儲罐的遞送管線系統(tǒng)連接到儲罐上，并通過循環(huán)管線循環(huán)儲罐中所貯存的液體。
然而，當停止向貯罐中提供溶液時，連接在儲罐上的接受管線系統(tǒng)中殘留的溶液停止移動。因此，問題是在該管線中發(fā)生溶液聚合或凍結(jié)，使得管線堵塞。
而且，由于殘留的溶液需要采出以避免聚合或凍結(jié)，所以還招致產(chǎn)品損失。
另一方面，從降低造價等觀點來看，在傳輸包括(甲基)丙烯酸的腐蝕性液體的管線中，一般廣泛使用碳鋼作為這些管線的部件如法蘭、螺栓、螺母等的材料。
然而，碳鋼在長期的使用中逐漸被腐蝕性液體所腐蝕，而且存在即使緊固接頭以阻止腐蝕性液體泄漏也不能消除這種液體泄漏的情形。
另外，其中操作這種腐蝕性液體的設(shè)備、管線等經(jīng)常裝有熱絕緣體或冷絕緣體。正因為如此，初始泄漏難于發(fā)現(xiàn)，而且經(jīng)常存在只有在法蘭、螺栓、螺母等處于嚴重腐蝕狀態(tài)時才能發(fā)現(xiàn)泄漏的情形。
一旦這些管線部件進入這種狀態(tài)，則不可能通過采取措施如緊固來防止液體泄漏。有時候，泄漏的腐蝕性液體的蔓延不可避免地導(dǎo)致環(huán)境污染問題。
修復(fù)被腐蝕的部件是相當危險的，而且收回腐蝕性液體的操作是相當費時的。因此，強烈需要解決這些問題的措施。
迄今為止，在用于制備(甲基)丙烯酸化合物的工藝中，已知(甲基)丙烯酸化合物是易于通過催化氣相氧化而聚合的物質(zhì)，(甲基)丙烯酸化合物被分離和純化，且產(chǎn)物一般得自最終純化塔(蒸餾塔)的塔頂。
將該產(chǎn)物發(fā)送至用于質(zhì)檢的質(zhì)檢儲罐經(jīng)受產(chǎn)品檢驗，然后貯存在儲罐中。有時候，產(chǎn)品直接發(fā)送至儲罐中貯存。
在制備和/或純化易于聚合的(甲基)丙烯酸化合物并貯存產(chǎn)物時，需要調(diào)節(jié)/保持儲罐，以使產(chǎn)物在較低的溫度下貯存，進而阻止聚合并避免形成爆鳴氣(detonating gas)，且在丙烯酸的情況下抑制丙烯酸二聚體的形成。
因此，儲罐需要裝有溫度調(diào)節(jié)裝置(主要用于保持冷卻狀態(tài))。這種連接在儲罐上的裝置是位于儲罐內(nèi)的冷卻盤管或位于儲罐外的熱交換器。由此進行溫度調(diào)節(jié)。
另一方面，由于從各工藝中純化塔的塔頂?shù)玫降漠a(chǎn)物易于聚合，蒸餾通常在真空下進行，以降低操作溫度。
來自塔頂?shù)臍怏w通過冷凝器時得到冷卻，從而得到作為產(chǎn)物的冷凝物。該冷凝物的溫度因?qū)嵱糜行l件而一般為約40℃。
隨后，將作為產(chǎn)物的冷凝物傳送至儲罐并貯存于其中。對于貯存，需要調(diào)節(jié)/保持儲罐中的冷凝物，以使之具有較低的不高于該溫度的溫度。到目前為止，用于調(diào)節(jié)/保持溫度的附屬設(shè)備較大，且設(shè)備成本也高。
而且，由于(甲基)丙烯酸化合物極其易于聚合，例如，在制備期間存在蒸餾塔中發(fā)生聚合，進而使整個制備(甲基)丙烯酸化合物的設(shè)備停止工作的情形。還存在因合法檢驗或根據(jù)市場狀態(tài)而導(dǎo)致的整個制備丙烯酸化合物的設(shè)備停止工作的情形。
當設(shè)備操作停止時，設(shè)備中存在的工藝液體并未被廢棄，因為它們包含有價值的物質(zhì)，并且通常貯存在用于回收的不合格(off-speification)產(chǎn)品儲罐中。在下一步操作中，回收有價值的物質(zhì)或者在設(shè)備中使用工藝液體。
在制備易于聚合的(甲基)丙烯酸化合物時，不合格液體產(chǎn)生于設(shè)備操作的開始或停止時，或者設(shè)備的部分機構(gòu)或裝置不能正常工作時。在該不合格液體的貯存中，需要在較低的溫度下保存該液體，以防止聚合并避免爆鳴氣的形成，在丙烯酸的情況下抑制丙烯酸二聚體的形成。
因此，用于不合格產(chǎn)品的儲罐裝有溫度調(diào)節(jié)裝置(主要用于保持冷卻狀態(tài))。連接到儲罐上的該裝置為置于儲罐內(nèi)部的冷卻盤管或者位于儲罐外部的熱交換器。因而，得以進行溫度調(diào)節(jié)。
然而，當設(shè)備操作停止時，例如，各步驟中組成不同的液體以高溫狀態(tài)大量地流如不合格儲罐中。因此，冷卻變得不充分，導(dǎo)致易于聚合的物質(zhì)(甲基)丙烯酸化合物可能發(fā)生聚合。另外，由于不合格液體長時間地暴露于高溫，其中不合格液體中所含的水、醇和(甲基)丙烯酸化合物通過Michael加成反應(yīng)而轉(zhuǎn)化成高沸點物質(zhì)的反應(yīng)的速度增加，并生成大量的高沸點物質(zhì)。
解決這些問題的措施的實例是增加作為附屬設(shè)備而置于不合格儲罐中的內(nèi)(冷卻)盤管或者置于儲罐外部的熱交換器的冷卻能力，使其達到可以充分冷卻設(shè)備操作停止中大量產(chǎn)生的高溫液體的程度。這些問題可因此而得到妥善處理。
然而，在每年出現(xiàn)一次或兩次的設(shè)備停止中安裝大的熱交換器等，在經(jīng)濟上是不利的，而且還需要采取一些測量。

發(fā)明內(nèi)容
一方面，本發(fā)明提供一種儲罐和貯存方法，其中貯存在儲罐中的(甲基)丙烯酸等易于聚合的化合物通過與儲罐連接的接受管線系統(tǒng)和遞送管線系統(tǒng)保持循環(huán)，進而防止管線堵塞。
第二方面，本發(fā)明提供處置腐蝕性液體的管線連接方法和裝置，其中采用由耐酸材料制成的法蘭、螺栓、螺母等作為管線部件，進而長時間地防止腐蝕性液體的泄漏。
第三方面，本發(fā)明提供一種制備(甲基)丙烯酸化合物的方法，其中將與貯存(甲基)丙烯酸化合物的儲罐相連的裝置制得更小，進而降低設(shè)備的成本。
第四方面，本發(fā)明提供一種制備易于聚合的化合物的方法，其中上述有關(guān)不合格產(chǎn)品等的貯存問題得到解決。
換言之，本發(fā)明的基本點如下(1)一種用于易于聚合的化合物的具有接受管線系統(tǒng)和遞送管線系統(tǒng)的儲罐，其特征在于它具有將接受管線系統(tǒng)直接連接到遞送管線系統(tǒng)的循環(huán)管線，或者具有分別將接受管線系統(tǒng)連接到儲罐并將儲罐連接到遞送管線系統(tǒng)的循環(huán)管線。
(20根據(jù)項(1)的用于易于聚合的化合物的儲罐，其特征在于接受管線系統(tǒng)和遞送管線系統(tǒng)的管線中各自具有閥門，且循環(huán)管線剛好連接在接受管線系統(tǒng)的閥門之后和遞送管線系統(tǒng)的閥門之前。
(3)根據(jù)項(1)或(2)的用于易于聚合的化合物的儲罐，其特征在于易于聚合的化合物為(甲基)丙烯酸或其酯。
(4)根據(jù)項(1)～(3)中任一項的儲罐，其特征在于適合儲罐操作機構(gòu)的管線各接頭中所使用的法蘭、螺栓和螺母的材料是耐受易于聚合的化合物的腐蝕性的材料。
(5)根據(jù)項(1)～(4)中任一項的儲罐，其特征在于置于適合儲罐操作機構(gòu)的管線各接頭處的法蘭之間的墊圈的材料是氟樹脂。
(6)根據(jù)項(1)～(5)中任一項的儲罐，其在向儲罐供料的管線系統(tǒng)中裝有熱交換器。
(7)一種貯存易于聚合的化合物的方法，其特征在于在根據(jù)項1～6中任一項的儲罐中貯存易于聚合的化合物，同時通過循環(huán)管線循環(huán)儲罐中所貯存的易于聚合的化合物。
(8)根據(jù)項(7)的方法，其特征在于調(diào)節(jié)欲提供給儲罐的純化的(甲基)丙烯酸化合物的溫度，使之不高于儲罐中所貯存的純化的(甲基)丙烯酸化合物的溫度。
(9)根據(jù)項(7)的方法，其特征在于調(diào)節(jié)作為不合格產(chǎn)品排出的欲提供給儲罐的含(甲基)丙烯酸化合物的液體的溫度，使之不高于儲罐中所貯存的不合格液體的溫度。
(10)一種管線連接方法，所述管線裝配在生產(chǎn)設(shè)備、貯存設(shè)備等的操作機構(gòu)中，用于傳輸腐蝕性液體，其特征在于該管線是用具有耐腐蝕性液體腐蝕的材料制成的法蘭、螺栓和螺母連接的。
(11)根據(jù)項(10)的管線連接方法，其特征在于所述耐腐蝕性材料為不銹鋼。
(12)根據(jù)項(10)或(11)的管線連接方法，其特征在于管線是通過位于法蘭之間的氟樹脂墊圈連接的，所述法蘭連接在管線的接頭部。
(13)根據(jù)項(10)～(12)中任一項的方法，其特征在于在各法蘭部分的熱絕緣體或冷絕緣體的下部形成泄漏檢測孔。
(14)一種制備(甲基)丙烯酸化合物的方法，其為制備和/或純化(甲基)丙烯酸化合物的方法，其特征在于調(diào)節(jié)欲提供給儲罐的所純化的(甲基)丙烯酸化合物的溫度，使之不高于儲罐中所貯存的純化的(甲基)丙烯酸化合物的溫度。
(15)根據(jù)項(14)的制備(甲基)丙烯酸化合物的方法，其中所述純化的(甲基)丙烯酸化合物是塔頂餾出物的冷凝物，且將該冷凝物提供給儲罐的管線系統(tǒng)中裝有熱交換器。
(16)根據(jù)項(14)或(15)的制備(甲基)丙烯酸化合物的方法，其中欲提供給儲罐的純化的(甲基)丙烯酸化合物的溫度為0～35℃。
(17)一種制備易于聚合的化合物的方法，所述易于聚合的化合物為(甲基)丙烯酸化合物，其特征在于調(diào)節(jié)作為不合格產(chǎn)品排出的欲提供給儲罐的含(甲基)丙烯酸化合物的液體的溫度，使之不高于儲罐中所貯存的不合格液體的溫度。
(18)根據(jù)項(17)的制備易于聚合的化合物的方法，其特征在于儲罐中所貯存的不合格液體的溫度為0～60℃。
(19)根據(jù)項(17)或(18)的制備易于聚合的化合物的方法，其特征在于所述不合格液體的溫度在調(diào)節(jié)之前為61～200℃。
(20)根據(jù)項(17)～(19)中任一項的制備易于聚合的化合物的方法，其特征在于所述不合格液體或者為蒸發(fā)塔、蒸餾塔、氧化反應(yīng)器或萃取塔的塔底殘留物，或者為經(jīng)過加熱塔底殘留物而得到的液體。


圖1是根據(jù)本發(fā)明第一方面的儲罐的第一實施方案的整體視圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一方面的儲罐的第二實施方案的整體視圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明第一方面的儲罐的第三實施方案的整體視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第三方面的制備(甲基)丙烯酸化合物方法的工藝流程圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第四方面的制備丙烯酸方法的工藝流程圖的一個實例。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第四方面的制備丙烯酸方法的工藝流程圖的另一個實例。
圖7是根據(jù)本發(fā)明第四方面的制備丙烯酸方法的工藝流程圖的又一個實例。
圖8是根據(jù)本發(fā)明第四方面的制備丙烯酸酯方法的工藝流程圖的一個實例。
圖9是根據(jù)本發(fā)明第四方面的不合格產(chǎn)品儲罐的一個實施方案的截面圖。
圖中，數(shù)字和標記的含義如下A代表儲罐，B代表循環(huán)泵，C代表用于冷卻的熱交換器，D代表閥門，1代表接受管線系統(tǒng)，2代表遞送管線系統(tǒng)，及3～6代表循環(huán)管線；E代表純化塔，F(xiàn)代表再沸器，G代表冷凝器，H代表排氣冷凝器，J代表回流容器，K代表用于調(diào)節(jié)產(chǎn)品溫度的熱交換器，M代表儲罐，N代表調(diào)節(jié)儲罐液體溫度的熱交換器，O代表調(diào)節(jié)液體溫度的盤管，P代表用于質(zhì)檢的儲罐，11代表要純化的液體的供應(yīng)管線，及21代表用于遞送的采出管線等；符號a代表丙烯酸收集塔，b代表脫水塔，c代表低沸點物分離塔(乙酸分離塔)，d代表高沸點物分離塔(丙烯酸純化塔)，e代表高沸點物分解反應(yīng)器，f代表蒸餾塔，g代表汽提塔，h代表高沸點物移除塔，i代表溶劑純化塔，k代表酯化反應(yīng)器，m代表丙烯酸分離塔，n代表高沸點物分解反應(yīng)器，p代表醇回收塔，q代表醇萃取塔，r代表低沸點物分離塔，s代表丙烯酸酯產(chǎn)物純化塔，t代表用于調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器，u代表不合格產(chǎn)品儲罐，v代表用于調(diào)節(jié)液體溫度的熱交換器，w代表用于調(diào)節(jié)液體溫度的盤管，104代表含丙烯酸氣體的供應(yīng)管線，131代表丙烯酸的供應(yīng)管線，132代表醇的供應(yīng)管線，135代表循環(huán)丙烯酸的供應(yīng)管線，148代表循環(huán)醇的供應(yīng)管線，以及161～165，167～171，及172～177代表設(shè)備采出管線(withdraw line)。
具體實施例方式
現(xiàn)將依據(jù)附圖解釋根據(jù)本發(fā)明第一方面的用于易于聚合的化合物的儲罐及貯存方法。
圖1是根據(jù)本發(fā)明第一方面的儲罐的第一實施方案的整體視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一方面的儲罐的第二實施方案的整體視圖；及圖3是根據(jù)本發(fā)明第一方面的儲罐的第三實施方案的整體視圖。
在圖1中，A代表儲罐，且接受管線系統(tǒng)1與遞送管線系統(tǒng)2已經(jīng)連接到儲罐A上。
B代表循環(huán)泵。該循環(huán)泵已經(jīng)布置在遞送管線系統(tǒng)2中。
而且，循環(huán)泵B的出料側(cè)通過循環(huán)管線3與儲罐A相連接。循環(huán)管線3具有置于其中的用于冷卻的熱交換器C。
D代表閥門。這些閥門D分別布置于接受管線系統(tǒng)1和遞送管線系統(tǒng)2中。
數(shù)字4代表循環(huán)管線。該循環(huán)管線4連接到布置于接受管線系統(tǒng)1中的閥門D的后面且與該閥門D間的距離為L的管線部分，并且連接到布置于遞送管線系統(tǒng)2中的閥門D的前面且與該閥門D間的距離為L的管線部分。循環(huán)管線4因而將接受管線系統(tǒng)1直接連接到遞送管線系統(tǒng)2上。距離L優(yōu)選控制為500mm或更短。
在圖2中，5代表循環(huán)管線。該循環(huán)管線5連接到布置于接受管線系統(tǒng)1中的閥門D的后面且與該閥門D間的距離為L的管線部分，并且連接到儲罐A上。該循環(huán)管線5中布置有循環(huán)泵B和用于冷卻的熱交換器C。
數(shù)字6也代表循環(huán)管線。該循環(huán)管線6將位于遞送管線系統(tǒng)2中所布置的閥門D的前面且與該閥門D間的距離為L的遞送管線系統(tǒng)2的部分連接到儲罐A上。
在圖3中，5代表循環(huán)管線。該循環(huán)管線5將位于接受管線系統(tǒng)1中所布置的閥門D的后面且與該閥門D間的距離為L的接受管線系統(tǒng)1的部分連接到循環(huán)管線3上。
數(shù)字6也代表循環(huán)管線。該循環(huán)管線6將位于遞送管線系統(tǒng)2中所布置的閥門D的前面且與該閥門D間的距離為L的遞送管線系統(tǒng)2的部分連接到儲罐A上。
現(xiàn)將說明根據(jù)本發(fā)明第一方面采用圖1所示儲罐的溶液的流動。
例如，通過布置于接受管線系統(tǒng)1中的閥門D將得自丙烯酸制備步驟的丙烯酸(易于聚合的化合物)提供給儲罐A。
為了防止聚合和質(zhì)量下降，提供給儲罐A的丙烯酸通過遞送管線系統(tǒng)2，循環(huán)泵B，及循環(huán)管線3再次部分地返回儲罐A。
另一方面，通過循環(huán)泵B排入遞送管線系統(tǒng)2中的丙烯酸通過閥門D發(fā)送至下一步驟。
其次，將說明分別布置于接受管線系統(tǒng)1和遞送管線系統(tǒng)2中的閥門D均關(guān)閉且丙烯酸貯存于儲罐A中時溶液的流動。
儲罐A中的丙烯酸通過遞送管線系統(tǒng)2被循環(huán)泵B吸取。從循環(huán)泵B中排出的丙烯酸通過循環(huán)管線3和用于冷卻的熱交換器C部分地返回儲罐A。
通過所返回的循環(huán)液體攪拌儲罐A中的丙烯酸，進而保持聚合抑制劑濃度的均勻。而且，儲罐A中的液體的溫度利用布置于循環(huán)管線3中用于冷卻的熱交換器C保持在15～25℃。
已經(jīng)從循環(huán)泵B流入遞送管線系統(tǒng)2的丙烯酸流到循環(huán)管線4中，循環(huán)管線4已經(jīng)連接到布置在遞送管線系統(tǒng)2中的閥門D之前且與閥門D間的距離為L的位置。該丙烯酸通過循環(huán)管線4引入到受管線系統(tǒng)1中位于其中所布置的閥門D之后且與閥門D間的距離為L的部分，然后通過接受管線系統(tǒng)1再次返回儲罐A中。
當距離L為500mm或更小時，殘存于該部分中的溶液因溶液的流動而循環(huán)。因而發(fā)生溶液置換。
然而，當距離L太長時，溶液長時間殘存于該部分，不發(fā)生任何置換。因而長的距離L是不可取的，因為易于發(fā)生聚合或凍結(jié)。
圖1所示的根據(jù)本發(fā)明第一方面的實施方案中，要貯存在儲罐A中的丙烯酸按接受管線系統(tǒng)1→儲罐A→遞送管線系統(tǒng)2→循環(huán)管線4→接受管線系統(tǒng)1的順序保持循環(huán)，藉此防止丙烯酸在管線中凍結(jié)。因此可以防止丙烯酸堵塞接受管線系統(tǒng)1和遞送管線系統(tǒng)2。
在上述實施方案中，兩個閥門D均開啟或關(guān)閉。然而，本發(fā)明的第一方面還可以根據(jù)操作需要應(yīng)用于一個閥門開啟而另一個關(guān)閉的情形。在開啟/關(guān)閉每個閥門D中，可以采用手動或自動操作。
下一步，將說明采用圖2所示的根據(jù)本發(fā)明第一方面的儲罐且其中兩個法門D均關(guān)閉的情形中溶液的流動。
布置于循環(huán)管線5中的循環(huán)泵B工作，將貯存于儲罐A中的溶液引入循環(huán)管線5。溶液通過用于冷卻的熱交換器C，并得到調(diào)節(jié)使之具有給定的溫度。然后使該溶液通過接受管線系統(tǒng)1再次返回儲罐A。
這樣，就構(gòu)成接受管線系統(tǒng)1→儲罐A→循環(huán)管線5→接受管線系統(tǒng)1的循環(huán)管線。
另一方面，布置于遞送管線系統(tǒng)2中的循環(huán)泵B工作，將貯存于儲罐A中的溶液引入到循環(huán)管線6中，然后重新返回儲罐。
這樣，就構(gòu)成儲罐A→遞送管線系統(tǒng)2→循環(huán)管線6→儲罐A的循環(huán)管線。
最后，將說明采用圖3所示的根據(jù)本發(fā)明第一方面的儲罐且其中兩個法門D均關(guān)閉的情形中溶液的流動。
布置于遞送管線系統(tǒng)2中的循環(huán)泵B工作，使貯存于儲罐A中的溶液經(jīng)過循環(huán)管線3和用于冷卻的熱交換器C，并返回儲罐A。
此外，已經(jīng)流入循環(huán)管線3的部分溶液被引入到循環(huán)管線5，并通過接受管線系統(tǒng)1重新返回儲罐A。
而且，遞送管線系統(tǒng)2中的溶液通過循環(huán)管線6重新返回儲罐A，所述循環(huán)管線6連接在遞送管線系統(tǒng)2中位于布置于其中的閥門D之前且與之相距L的位置上。
這樣，就構(gòu)成了接受管線系統(tǒng)1→儲罐A→循環(huán)管線5 →接受管線系統(tǒng)1的循環(huán)管線，及儲罐A→遞送管線系統(tǒng)2→循環(huán)管線6→儲罐A的循環(huán)管線。
順便提及，在上述圖2和3所示的實施方案中，兩個閥門D也如圖1所示那樣均為關(guān)閉的。然而，本發(fā)明也可以根據(jù)操作需要應(yīng)用于兩個閥門都開啟或者其中一個關(guān)閉而另一個開啟的情形。在開啟/關(guān)閉每個閥門D中，可以采用手動或自動操作。
在本發(fā)明的第一方面中，易于聚合的化合物是指處置(如反應(yīng)或蒸餾)期間易于聚合成聚合物的化合物。其典型實例包括(甲基)丙烯酸及其酯，例如，甲基酯，乙基酯，丁基酯，異丁基酯，叔丁基酯，2-乙基己酯，2-羥基乙酯，2-羥基丙酯，及甲氧基乙酯等。
儲罐A的實例包括貯存要運輸?shù)漠a(chǎn)品的產(chǎn)品儲罐，在發(fā)送至產(chǎn)品儲罐前用于確認產(chǎn)品符合標準的檢驗儲罐，放置不合格液體的不合格產(chǎn)品儲罐，用于放置得自純化系統(tǒng)的重物質(zhì)的重物質(zhì)儲罐，與蒸餾塔相連的緩沖儲罐等。
本發(fā)明第一方面的優(yōu)選實施方案應(yīng)用于將制備步驟中的純化塔連接到檢驗儲罐上的管線系統(tǒng)，及將檢驗儲罐連接到產(chǎn)品儲罐的管線系統(tǒng)。
下面將說明本發(fā)明的第二方面。
在本發(fā)明的第二方面中，腐蝕性液體的實例包括有機酸如(甲基)丙烯酸、馬來酸、二聚體酸和對甲苯磺酸以及無機酸如鹽酸和硝酸。
而且，本發(fā)明第二方面中的耐腐蝕性材料的實例包括不銹鋼材料，鈦材料，耐鹽酸鎳基合金(hastelloy)材料，及由例如聚酯制成的樹脂模型制品。所述材料也可以是通過加襯或涂布表面而賦予耐腐蝕性的材料。
置于法蘭間的墊圈的材料同樣重要。優(yōu)選使用彈性氟樹脂制成的片形墊圈，因為它對泄漏的腐蝕性液體具有優(yōu)異的粘腐蝕性，而且可以有效地緊固。
氟樹脂的實例包括聚四氟乙烯(PTFE)，氟乙烯/丙烯共聚物(FEP)，四氟乙烯/全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)，四氟乙烯/乙烯共聚物(ETFE)，聚氯三氟乙烯(PCTFE)，聚(偏二氟乙烯)(PVDF)，聚(氟乙烯)(PVF)，三氟氯乙烯/乙烯共聚物(ECTFE)等。這些氟樹脂具有優(yōu)異的耐化學品性，耐熱性，電絕緣性，并且不發(fā)粘，且具有低摩擦性。特別地，PTFE的具體實例包括Teflon(DuPont)和Fluon(ICI)。
片形墊圈的實例包括由這些氟樹脂中任何樹脂單獨形成的墊圈，及通過用氟樹脂片覆蓋基材形成的墊圈。對所述基材沒有具體的限制。
而且，可以使用以氟樹脂為主要成分的復(fù)合材料作為片形墊圈的材料或者作為覆蓋用的薄片。
與其中處置腐蝕性液體的生產(chǎn)或貯存設(shè)備的儀表側(cè)相連的法蘭部件和管線系統(tǒng)等經(jīng)常配有熱絕緣體或冷絕緣體。當泄漏通過這些法蘭部件發(fā)生時，熱或冷絕緣體被腐蝕，而且經(jīng)常是只有發(fā)生通過熱或冷絕緣體的泄漏時，才能發(fā)現(xiàn)通過法蘭部件的泄漏。
由于法蘭、螺栓和螺母或者熱或冷絕緣體處于這種狀態(tài)，其腐蝕進行得相當顯著。因此，腐蝕導(dǎo)致腐蝕性液體蔓延，進而導(dǎo)致環(huán)境污染問題，而且修復(fù)法蘭的操作是相當危險的并且費時。
由于這些原因，可以在每個法蘭部件的熱絕緣體或冷絕緣體的下部形成1～10mm，優(yōu)選1～3mm的泄漏檢測孔。這使得可以早期發(fā)現(xiàn)泄漏的發(fā)生，并且可以使液體泄漏的危險最小化。
現(xiàn)將基于

根據(jù)本發(fā)明第三方面的制備丙烯酸化合物的方法。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第三方面的制備(甲基)丙烯酸化合物的方法的工藝流程圖。
首先，基于圖4概述根據(jù)本發(fā)明第三方面的方法中所要使用的生產(chǎn)設(shè)備。
E代表純化塔。用于要純化的液體的供應(yīng)管線11已經(jīng)連接到純化塔E。
F代表再沸器。再沸器F的流入側(cè)連接有再沸器循環(huán)管線13，其是從連接到純化塔E的底部的塔底物采出管線12中分叉出來的。其流出側(cè)通過再沸器循環(huán)管線14連接到純化塔E側(cè)壁的下部。
G代表冷凝器。冷凝器G的流入測連接到塔頂氣體管線15上，塔頂氣體管線15連接到純化塔E的頂部。其流出側(cè)通過管線連接到回流容器J的流入側(cè)。
而且，回流容器J的流出側(cè)通過回流管線16連接到純化塔E側(cè)壁的上部。產(chǎn)品采出管線17從該回流管線16中分叉出來。
H代表帶狀冷凝器。該帶狀冷凝器H的流入側(cè)通過彎曲的管線18連接到回流容器J上。
K代表調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器。該調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K是重要的裝置，這也是本發(fā)明的發(fā)明點。調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K的流入側(cè)與產(chǎn)品采出管線17相連，而其流出側(cè)通過質(zhì)檢儲罐P與儲罐M的流入側(cè)相連。
該調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K無需特殊類型的熱交換器，而且可以使用各種類型的熱交換器，如具有固定管的板式熱交換器，螺旋式熱交換器，compabloc式熱交換器，及板式熱交換器。
在該實施方案中，質(zhì)檢儲罐P布置在調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K的流出側(cè)與儲罐M的流入側(cè)之間的產(chǎn)品采出管線17中。然而，它也可以布置在產(chǎn)品采出管線17中位于調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K的流入側(cè)位置的部分。有時候，質(zhì)檢儲罐P可以省略。
儲罐M中建有調(diào)節(jié)液體溫度的盤管O。
N代表調(diào)節(jié)儲罐液體溫度的熱交換器。該調(diào)節(jié)儲罐液體溫度的熱交換器N的流入側(cè)通過儲罐采出管線20和循環(huán)管線22連接到儲罐M的流出側(cè)。其流出側(cè)通過管線連接到儲罐M的側(cè)壁上。
如該實施方案一樣，盡管調(diào)節(jié)液體溫度的盤管O和調(diào)節(jié)儲罐液體溫度的熱交換器N二者均可以安裝到儲罐M上，但是通常只安裝二者中的任意一種。
而且，用于運輸?shù)鹊牟沙龉芫€21從儲罐采出管線20與循環(huán)管線22之間的接頭處分叉出來。
下一步，同樣參照圖4概述本發(fā)明的制備方法的步驟。
通過供應(yīng)管線11提供給純化塔E的原料液體進行純化操作，其部分向下流至純化塔E的塔底。塔底殘留物引入到塔底采出管線12，其部分經(jīng)過再沸器回流管線13和再沸器F，并通過再沸回流管線14返回純化塔E。余下的部分通過塔底采出管線12排放到外部。
由于排放到外部的塔底殘留物包含大量有價值的物質(zhì)，所以它們有時返回純化系統(tǒng)或者提供給有價值物質(zhì)回收裝置。在不回收有價值的物質(zhì)的情況下，塔底殘留物作為廢物處理。
另一方面，提供給純化塔E的原料液體被純化并變成氣體，其通過塔頂氣體管線15從純化塔E的塔頂引入到冷凝器G中。
該氣體被冷凝器G冷卻并變成大約40℃的純化的(甲基)丙烯酸化合物冷凝物。該冷凝物經(jīng)過回流容器J，并通過回流管線16部分返回純化塔E，余下部分的冷凝物引入到產(chǎn)品采出管線17。
而且，通過彎曲管線18由回流容器J引入到排氣冷凝器H中的排出氣體在排氣冷凝器H冷卻，以從氣體中回收有價值的物質(zhì)。余下的引入到真空系統(tǒng)(未示出)等，以調(diào)節(jié)純化塔E中的壓力。
順便提及，引入到產(chǎn)品采出管線17中的約40℃的冷凝物被發(fā)送至調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K。待該冷凝物的溫度于此處進一步調(diào)節(jié)之后，通過質(zhì)檢儲罐P將冷凝物提供給儲罐M。
要提供給儲罐M的純化的(甲基)丙烯酸化合物的溫度為0～35℃，更優(yōu)選為5～35℃。對于固化點為13℃的化合物如丙烯酸，優(yōu)選調(diào)節(jié)其溫度至高于固化點的溫度如調(diào)節(jié)至15～25℃。
其中貯存(甲基)丙烯酸化合物的儲罐M中最佳溫度值隨所貯存的化合物的種類而變化。然而，該溫度一般為0～35℃。如上述情況那樣，該溫度可以在考慮到固化溫度的同時確定。
利用調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K調(diào)節(jié)冷凝物的溫度，使得欲提供給儲罐M的冷凝物的溫度在上述優(yōu)選的溫度范圍內(nèi)，然后再由熱交換器K發(fā)送冷凝物。
調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K中所用的冷卻介質(zhì)包括一種或多種冷卻劑如以自來水、工業(yè)用水、再冷卻水、鍋爐用水、蒸汽冷凝水等為代表的水，海水，及有機介質(zhì)。利用這種冷卻介質(zhì)調(diào)節(jié)冷凝物，使之具有給定的溫度。
優(yōu)選調(diào)節(jié)儲罐M中殘余的純化的(甲基)丙烯酸化合物，使之具有給定的溫度即0～35℃，這種調(diào)節(jié)借助于安裝在儲罐M中的用于調(diào)節(jié)液體溫度的盤管O，或者依靠將儲罐M中保留的部分的純化的(甲基)丙烯酸化合物通過儲罐采出管線20和循環(huán)管線22循環(huán)至布置在外部的調(diào)節(jié)儲罐液體溫度的熱交換器N。
另一方面，儲罐M中保留的經(jīng)過調(diào)節(jié)而具有給定溫度的純化的(甲基)丙烯酸化合物通過儲罐采出管線20和用于運輸?shù)牟沙龉芫€21等來裝運。
根據(jù)本發(fā)明第三方面的制備方法的重點在于，通過冷凝器G冷凝得到的新鮮冷凝物不直接提供給儲罐M，而是在冷凝物經(jīng)過布置在儲罐M之前的調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K，并冷卻至儲罐M中保留的純化的(甲基)丙烯酸化合物的溫度或更低的溫度之后，才提供給儲罐M。
本文中，傳熱量Q用等式Q＝AhΔT表示(A為傳熱表面的面積，h為傳熱系數(shù)，ΔT為溫差)。
因此，當通過冷凝器G冷凝而得到的新鮮冷凝物直接提供給儲罐M并與儲罐M中保留的純化的(甲基)丙烯酸化合物混合，且如相關(guān)技術(shù)那樣，冷卻所得純化的(甲基)丙烯酸化合物的混合物，以將其溫度調(diào)節(jié)至給定值時，則需要熱交換器等具有大的傳熱表面面積A，因為這種調(diào)節(jié)中的溫差ΔT小。
相反，當調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K如本發(fā)明第三方面那樣單獨布置時，則熱交換器K的入口處冷凝物的溫度為約40℃，這是冷凝器G的出口處的冷凝物溫度。另外，在熱交換器K的出口處，冷凝物的設(shè)定溫度可以是不高于儲罐M中所保留的純化的(甲基)丙烯酸化合物溫度的低溫。
因此，熱交換器K的入口與出口之間的溫差ΔT可以很大，因而可以獲得給定的傳熱量Q，即使熱交換器K的傳熱表面面積A很小。
結(jié)果，可以降低整個熱交換器的傳熱表面面積，所述熱交換器是調(diào)節(jié)儲罐M中所保留的純化的(甲基)丙烯酸化合物的溫度所必需的。
下面將基于

根據(jù)本發(fā)明第四方面的制備易于聚合的化合物的方法。
圖5是根據(jù)本發(fā)明第四方面的制備丙烯酸方法的工藝流程圖的一個實例。
圖6是根據(jù)本發(fā)明第四方面的制備丙烯酸方法的工藝流程圖的另一個實例。
圖7是根據(jù)本發(fā)明第四方面的制備丙烯酸方法的工藝流程圖的又一個實例。
圖8是根據(jù)本發(fā)明第四方面的制備丙烯酸酯方法的工藝流程圖的一個實例。
圖9是根據(jù)本發(fā)明第四方面的不合格產(chǎn)品儲罐的一個實施方案的截面圖。
首先，基于圖5概述根據(jù)本發(fā)明第四方面的制備方法。
符號a代表丙烯酸收集塔。將通過丙烷、丙烯和/或丙烯醛與含分子氧的氣體的催化氣相氧化而得到的含丙烯酸的氣體，通過管線104引入到該丙烯酸收集塔中。在該塔中，含丙烯酸的氣體與水接觸，得到丙烯酸水溶液。
順便提及，106代表排氣管線，其與丙烯酸收集塔a的塔頂相連。
隨后，通過與丙烯酸收集塔a的塔底相連的管線105，將丙烯酸水溶液發(fā)送至脫水塔b。
將夾帶劑提供給脫水塔b，并通過蒸餾經(jīng)過塔頂?shù)玫桨蛫A帶劑的共沸混合物。經(jīng)過塔底，得到含乙酸的丙烯酸。
將包含水和夾帶劑的并通過蒸餾經(jīng)過塔頂?shù)玫降墓卜谢旌衔镆氲絻?10中，其中該混合物分成主要包含夾帶劑的有機相和主要包含水的水相。
有機相循環(huán)至脫水塔b，同時水相通過管線107循環(huán)至丙烯酸收集塔a并用作與含丙烯酸的氣體接觸的收集水(collecting water)。這樣，這兩相都可得到有效的利用。
根據(jù)需要，通過管線108提供水，所述管線108與管線107的部分相連。為了回收管線107中的工藝液體中存在的夾帶劑，可以通過夾帶劑回收塔(未示出)將水相循環(huán)至丙烯酸收集塔a。
將通過與脫水塔b的塔底相連的管線111取出的粗丙烯酸引入到低沸點物分離塔c(乙酸分離塔)中，以除去其中殘留的乙酸。
這里，乙酸通過與塔頂相連的管線112并通過管線113排出。這樣，即可將乙酸分離并除去。
也存在管線113中的乙酸部分或全部返回至工藝中的情形，因為其中包含丙烯酸。
通過與低沸點物分離塔c(乙酸分離塔)塔底相連的管線114取出的溶液，給出基本上不含乙酸的丙烯酸。
由于該丙烯酸具有相當高的純度，其自然而然地可以用作丙烯酸酯的原料。某些情況下，該酸可以作為產(chǎn)品通過管線115運輸。
為了得到具有較高純度的丙烯酸，將在低沸點物分離塔c(乙酸分離塔)中得到的丙烯酸通過與分離塔c的塔底相連的管線114并通過管線116引入到高沸點物分離塔d(丙烯酸純化塔)中。分離高沸點物質(zhì)，并通過與高沸點物分離塔d的塔底相連的管線117除去之。
通過與塔頂相連的管線118并通過管線119，取出并得到已經(jīng)在高沸點物分離塔d中純化的高純丙烯酸。
將管線117中的高沸點物質(zhì)引入到高沸點物分解反應(yīng)器e中，其部分以丙烯酸回收，并通過與反應(yīng)器e頂部相連的管線120發(fā)送至工藝中。
分離高沸點物質(zhì)，并通過與反應(yīng)器e底部相連的管線121將其除去。
在根據(jù)本發(fā)明第四方面的方法中，通過管線101～103中任意一條或者兩條或多條管線，提供欲經(jīng)過脫水塔b、低沸點物分離塔c(乙酸分離塔)和高沸點物分離塔d(丙烯酸純化塔)的塔頂引入的含聚合抑制劑的液體。
本文中的術(shù)語“聚合抑制劑”是穩(wěn)定的自由基物質(zhì)或者加合到或易于加合到自由基上形成穩(wěn)定自由基的物質(zhì)的通稱。
某些情況下，這種物質(zhì)也根據(jù)用途稱為阻聚劑，聚合抑制劑，聚合終止劑，聚合減速劑等。然而，在本發(fā)明的第四方面，將該物質(zhì)稱為聚合抑制劑。
數(shù)字161～165代表設(shè)備采出管線。這些管線通過截止閥與管線105，111，114，117，及121相連。
這些采出管線匯集，然后與調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t相連。
當上述工藝中的操作開始時，工藝液體通過設(shè)備采出管線取出，并經(jīng)過調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t和管線166發(fā)送至(將在下文中描述的)不合格產(chǎn)品儲罐u中，直至這些工藝液體的參數(shù)值達到適于每一設(shè)備操作的設(shè)計值，且工藝液體變得能夠提供給所連接的下一個設(shè)備為止。
當操作停止時，通過設(shè)備采出管線取出滯留在各個設(shè)備中的液體，并通過調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t發(fā)送至不合格產(chǎn)品儲罐u。
如圖所示，設(shè)備采出管線105，111，114，117，及121一般具有布置于其中的截止閥。操作期間，這些閥門通常是關(guān)閉的。
對用于本發(fā)明第四方面的調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t的種類沒有具體的限制。例如，可以使用具有固定管的板式熱交換器，螺旋式熱交換器，compabloc式熱交換器，板式熱交換器等。
對于具有固定管的板式熱交換器，優(yōu)選熱介質(zhì)和不合格液體分別提供給殼方(shell side)和管方(tube side)。有時候，不合格液體含有固體物質(zhì)如聚合物和聚合抑制劑。當這種固體物質(zhì)導(dǎo)致污垢時，管方更容易清潔以除去這種污垢。
調(diào)節(jié)溫度的熱交換器t中所使用的調(diào)溫熱介質(zhì)可以是以自來水、工業(yè)用水、鍋爐用水、蒸汽冷凝水等為代表的水，海水，有機介質(zhì)等中的一種或多種。
該調(diào)溫熱介質(zhì)的溫度優(yōu)選為0～40℃。盡管可以使用溫度低于0℃或者高于40℃的熱介質(zhì)，但是這種介質(zhì)在經(jīng)濟上是不利的。這是因為溫度低于0℃的熱介質(zhì)必須是新制備的，而溫度超過40℃的熱介質(zhì)則需要增加熱交換器t的傳熱表面的面積。
不合格液體的溫度，在經(jīng)受調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t的溫度調(diào)節(jié)之前，通常為61～200℃。用于(甲基)丙烯酸化合物的不合格產(chǎn)品的儲罐u的控制溫度(control temperature)通常為0～60℃，更優(yōu)選0～40℃，盡管其最佳值隨種類而變化。優(yōu)選使調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t的出口溫度等于該溫度。
當該溫度低于0℃時，存在儲罐中的水結(jié)冰的情形。其超過60℃的溫度也是不可取的，因為其中不合格液體中所含的水、醇和(甲基)丙烯酸化合物經(jīng)過Michael加成反應(yīng)而變成高沸點物質(zhì)的反應(yīng)速度增加且大量地形成高沸點物質(zhì)。
圖9示出了不合格產(chǎn)品儲罐u。溫度經(jīng)過調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t調(diào)節(jié)的不合格液體通過管線166轉(zhuǎn)移至該儲罐u。
為了保持不合格產(chǎn)品儲罐u中的液體溫度在給定的控制溫度，該儲罐u應(yīng)當具有調(diào)節(jié)液體溫度的內(nèi)部盤管w或者調(diào)節(jié)液體溫度的外部熱交換器v。
不合格產(chǎn)品儲罐u中的液體一般根據(jù)其組成通過管線172提供給圖5至圖8的工藝中的管線或者塔或者容器。然而，存在這種回收/再循環(huán)不可能時，將液體傳送至焚化設(shè)施或廢水處理設(shè)施(未示出)的情形。
圖6是制備丙烯酸的方法的工藝流程圖的另一實例。在該方法中，圖5中的脫水塔b和低沸點物分離塔c(乙酸分離塔)合二而一，即蒸餾塔f。物質(zhì)的流動基本上與圖5中的相同。
圖7是制備丙烯酸的方法的工藝流程的又一實例。
符號a代表丙烯酸收集塔。經(jīng)過管線104將通過丙烷、丙烯和/或丙烯醛與含分子氧的氣體的催化氣相氧化而得到的含丙烯酸的氣體引入到該丙烯酸收集塔a中。在該塔中，含丙烯酸的氣體與溶劑接觸，得到含丙烯酸的溶液。
順便提及，106代表排氣管線，其與丙烯酸收集塔a的塔頂相連。
隨后，通過與丙烯酸收集塔a的塔頂相連的管線105，將含丙烯酸的溶液發(fā)送至汽提塔g。
將氣體(例如，經(jīng)過丙烯酸收集塔a的塔頂排放的管線106中的氣體，或者通過氧化并除去管線106中的氣體中的有機物而得到的氣體)通過管線106-1提供給汽提塔g。將經(jīng)過塔頂通過蒸餾回收的水和乙酸通過管線109引入到丙烯酸收集塔a中。
另一方面，通過與汽提塔g的塔底相連的管線114，取出含溶劑的丙烯酸。為了得到高純丙烯酸，將含溶劑的丙烯酸引入到高沸點物分離塔d(丙烯酸純化塔)中。分離高沸點物質(zhì)，并通過與高沸點物分離塔d的塔底相連的管線117除去之。
通過與該塔相連的管線118，并經(jīng)過管線119，取出并得到已經(jīng)在高沸點物分離塔d中純化的高純丙烯酸。
具體地，管線117中的高沸點物質(zhì)為馬來酸酐、苯甲醛等。將這些高沸點物質(zhì)引入到高沸點物移除塔h，并通過與高沸點物移除塔h的塔頂相連的管線120，且經(jīng)過管線121排出之。
將通過與高沸點物移除塔h的塔底相連的管線122取出的溶液引入到溶劑純化塔i中。
在溶劑純化塔i中后收的溶劑，通過與塔i的塔頂相連的管線107返回丙烯酸收集塔a。順便提及，部分或大部分管線122中的溶液可以通過管線107直接返回丙烯酸收集塔a。
分離高沸點物質(zhì)，并通過與塔底相連的管線123從溶劑純化塔i的塔底除去之。
在根據(jù)本發(fā)明第四方面的該方法中，欲引入到汽提塔g、高沸點物分離塔d(丙烯酸純化塔)和高沸點物移除塔h中的含聚合抑制劑的液體，是通過管線101～103中的任意一條或者兩條或多條管線提供的。
數(shù)字167～171代表設(shè)備采出管線。這些管線通過截止閥與管線105，114，117，122，及123相連。
這些采出管線匯集，然后連接到調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t上。
通過管線167～171采出的不合格液體經(jīng)過調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t調(diào)節(jié)，使之具有給定的溫度，然后通過管線166轉(zhuǎn)移至不合格產(chǎn)品儲罐u中，如圖9所示。
圖8是制備丙烯酸酯的方法的工藝流程圖的實例。
符號k代表酯化反應(yīng)器。分別通過管線131、管線132、管線135和管線148，將丙烯酸、醇、循環(huán)的丙烯酸和循環(huán)的醇提供給酯化反應(yīng)器k。該酯化反應(yīng)器k配有催化劑如強酸性離子交換樹脂。
符號m代表丙烯酸分離塔。通過與酯化反應(yīng)器k頂部相連的管線133，將包含所生成的酯、未反應(yīng)的丙烯酸、未反應(yīng)的醇及所生成的水的酯化反應(yīng)混合物提供給該丙烯酸分離塔m。
通過與丙烯酸分離塔m的塔底相連的管線134，采出基本上包含所有未反應(yīng)的丙烯酸的塔底物，并作為循環(huán)液體通過管線135提供給酯化反應(yīng)器k。
符號n代表高沸點物分解反應(yīng)器。將丙烯酸分離塔m中的部分塔底殘留物通過與丙烯酸分離塔m相連的管線134及管線136提供給該高沸點物分解反應(yīng)器n。
將高沸點物分解反應(yīng)器n中通過分解而得到的有價值的物質(zhì)，通過與頂部相連的管線140循環(huán)至工藝中。有價值的物質(zhì)循環(huán)所至的工藝部分，依據(jù)工藝條件而變化。
而且，通過與高沸點物分解反應(yīng)器n的底部相連的管線137從系統(tǒng)中除去包括聚合物的高沸點雜質(zhì)。
符號q代表醇萃取塔。將所生成的酯、未反應(yīng)的醇和所生成的水，其是通過蒸餾經(jīng)過丙烯酸分離塔m的塔頂而得到的，通過管線138和管線139引入到該醇萃取塔q中。部分這些蒸餾物作為循環(huán)液體循環(huán)至丙烯酸分離塔m中。
還通過管線141向醇萃取塔q中提供萃取醇所用的水。
符號p代表醇回收塔。將含醇的水通過與醇萃取塔q的塔底相連的管線142引入到醇回收塔p中。此處回收的醇通過管線148-1循環(huán)至酯化反應(yīng)器k中。
而且，醇回收塔p中的水通過與塔底相連的管線149從系統(tǒng)中除去。
符號r代表低沸點物分離塔。將粗丙烯酸酯通過與醇萃取塔q的塔頂相連的管線143提供給該低沸點物分離塔r。
采出含丙烯酸酯的低沸點物質(zhì)，并通過與低沸點物分離塔r的塔頂相連的管線144循環(huán)至工藝中的某一部分。低沸點物質(zhì)循環(huán)所至的工藝部分隨工藝條件而變化。
符號s代表丙烯酸酯產(chǎn)物純化塔。將已經(jīng)從中除去低沸點物質(zhì)的粗丙烯酸酯通過管線145提供給該丙烯酸酯產(chǎn)物純化塔s，管線145與低沸點物分離塔r的塔底相連。
通過與丙烯酸酯產(chǎn)物純化塔s的塔頂相連的管線146，得到高純度的丙烯酸酯。
另一方面，取出含少量高沸點物質(zhì)的丙烯酸酯，并通過與純化塔s的塔底相連的管線147，將其循環(huán)至工藝的某一部分。丙烯酸酯循環(huán)所至的工藝部分隨工藝條件而變化。
在根據(jù)本發(fā)明第四方面的方法中，欲引入到丙烯酸分離塔m、低沸點物分離塔r和丙烯酸酯產(chǎn)物純化塔s中的含聚合抑制劑的液體，是通過管線101～103中任意一條或者兩條或多條管線提供的。
數(shù)字172～177代表設(shè)備采出管線。這些管線通過截止閥與管線133，134，137，149，145，及147相連。
這些采出管線匯集，然后連接到調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t上。
已經(jīng)通過管線172～177采出的不合格液體由調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t進行調(diào)節(jié)，使之具有給定的溫度，然后通過管線166轉(zhuǎn)移至不合格產(chǎn)品儲罐u中，如圖9所示。儲罐u中的液體經(jīng)受與圖5所示相同的工藝。
<實施例>
實施例1現(xiàn)將基于圖1解釋其中儲罐A用作檢驗儲罐的實施例。
通過丙烯酸制備步驟得到純度為99.8％重量的丙烯酸，所述制備步驟包括反應(yīng)步驟，其中丙烯作為原料經(jīng)受催化氣相氧化反應(yīng)；收集步驟，其中得自反應(yīng)步驟的含丙烯酸的氣體吸收在水中，得到丙烯酸水溶液；及純化步驟，其中雜質(zhì)如水、乙酸、馬來酸酐和丙烯酸二聚體從所得的丙烯酸水溶液中分離出來，得到丙烯酸產(chǎn)物。
按需要量，將該丙烯酸通過接受管線1提供給儲罐A(檢驗儲罐)。其后，關(guān)閉接受管線系統(tǒng)1中所布置的閥門D，并確認提供給檢驗儲罐A的丙烯酸滿足產(chǎn)品規(guī)格。檢驗結(jié)束之后，將丙烯酸通過遞送管線系統(tǒng)2及布置于遞送管線系統(tǒng)2中的閥門D，由檢驗儲罐A轉(zhuǎn)移至下一步驟。
該操作期間，檢驗儲罐A中的丙烯酸利用循環(huán)泵B通過循環(huán)管線3進行循環(huán)，同時通過循環(huán)管線4進行循環(huán)，然后返回檢驗儲罐A。因此，丙烯酸通過循環(huán)管線4提供給接受管線系統(tǒng)1，且管線中的液體始終保持流動狀態(tài)。
對比例1在圖1所示的設(shè)備沒有裝備循環(huán)管線4的情況下，即使布置于接受管線系統(tǒng)1中的閥門D在實施例中所述的操作之后重新開啟，丙烯酸也不能提供給檢驗儲罐A，因為接受管線系統(tǒng)1中的丙烯酸已經(jīng)凍結(jié)。因此在向檢驗儲罐A中提供丙烯酸之前，需要用40℃的溫水熔化凍結(jié)的丙烯酸。
實施例2在10年前建造的100-m3丙烯酸儲罐中，裝配在儲罐上的法蘭部件通過螺栓和螺母及位于其間的由Teflon制成的片狀墊圈連接和固定。
這里所用的法蘭、螺栓和螺母的材料均為SUS304不銹鋼。
由于觀察到通過法蘭部件接頭的液體泄漏，通過緊固螺栓和螺母使液體泄漏停止。其后，設(shè)備可以使用10年以上，根本不會發(fā)生液體泄漏問題。
對比例2在實施例2中，所用法蘭部件的材料為SUS304不銹鋼，而所用螺栓和螺母的材料為碳鋼，其為SS(軟鋼)材料。而且，所用墊圈為Teflon覆蓋的墊圈。
由于觀察到經(jīng)由法蘭部件接頭的液體泄漏，所以緊固螺栓和螺母，以終止液體泄漏。然而，液體泄漏不能完全終止。
拆卸法蘭部件并檢查。結(jié)果，螺栓直徑因腐蝕而降低至約2/3，且墊圈的基材因退化而喪失其彈性。
實施例3在圖4中，丙烯酸在純化塔E中進行純化，且該丙烯酸經(jīng)過冷凝器G及回流容器J，得到40℃的冷凝物。使該冷凝物流經(jīng)產(chǎn)品采出管線17進入調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K，流速為1275kg/小時。藉此，冷凝物進行熱交換并且在冷卻至20℃之后流出。將該冷凝物提供給儲罐M，儲罐M中的溫度通過調(diào)節(jié)儲罐液體溫度的熱交換器N進行調(diào)節(jié)，使其一直保持在20℃。其后，將冷凝物作為產(chǎn)物通過采出管線21進行輸送以用于運輸?shù)取?br> 調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K為螺旋式熱交換器，其傳熱表面的面積為4.5m2，且其中使用溫度為15℃的冷卻水。
調(diào)節(jié)儲罐液體溫度的熱交換器N也是螺旋式熱交換器，其傳熱表面的面積為17.5m2，且其中使用溫度為15℃的冷卻水。
對比例3在省略實施例3中的調(diào)節(jié)產(chǎn)物溫度的熱交換器K的情況下，為了使儲罐M中保留的純化的(甲基)丙烯酸化合物的溫度一直保持為20℃，需要調(diào)節(jié)儲罐液體溫度的熱交換器N的傳熱表面的面積為25.5m2。
因此，對比例3中的熱交換器需要具有25.5m2的傳熱表面面積，相反，實施例3中的熱交換器的傳熱表面的總面積卻為22m2(4.5+17.5)。
實施例4在年產(chǎn)量為80000t且采用圖5所示的丙烯酸工藝的設(shè)備中，配置了傳熱表面面積為186m2的調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t。在該調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t中采用的用于冷卻的熱介質(zhì)是溫度為27℃的循環(huán)冷卻水，且流速為251t/小時。
對于不合格產(chǎn)品儲罐u，需要配置傳熱表面面積為18m2的用于冷卻的熱交換器v。儲罐u中的液體經(jīng)由用于冷卻的熱交換器v的循環(huán)量為19t/小時。該用于冷卻的熱交換器v中所采用的用于冷卻的熱介質(zhì)是溫度為15℃的冷水，且流速為5t/小時。
由于每年一次的周期性維護工作，該設(shè)備被停止。
為了停止運行，將從設(shè)備時系統(tǒng)中排出的溫度為90℃的不合格液體以79t/小時(比重，0.95)的速度提供給調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t，冷卻至40℃，然后以260m3的量貯存在不合格產(chǎn)品儲罐u中。
由不合格液體中所含的丙烯酸所生成的二聚體的量以每天大約900ppm(重量)的丙烯酸的速度增加，因為貯存始于40℃。
通過用于冷卻的熱交換器v進一步降低溫度，則所生成的二聚體的量進一步地降低。
對比例4在下一年中，進行與實施例4相同的操作，所不同的是試驗的目的，將不合格液體不通過實施例4中的調(diào)節(jié)不合格液體溫度的熱交換器t發(fā)送至不合格產(chǎn)品儲罐u中。
盡管采用用于冷卻的熱交換器v冷卻不合格液體，但是在其溫度達到40℃之前，冷卻需要42小時。因此，按丙烯酸計，在40℃產(chǎn)生的二聚體的量在實施例4中增加了20％重量。
順便提及，由90℃的丙烯酸生成的二聚體的量以每天約160000ppm的丙烯酸的速度增加。
盡管已參照其具體實施方案詳述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，可以對本發(fā)明作出各種替換或更改而不脫離其構(gòu)思和范圍。
本申請基于2001年11月7日提交的日本專利申請(申請?zhí)?001-341348)，2001年12月25日提交的日本專利申請(申請?zhí)?001-390770)，2002年1月10日提交的日本專利申請(申請?zhí)?002-003223)，及2002年1月28日提交的日本專利申請(申請?zhí)?002-017846)，它們的內(nèi)容引入本文作為參考。
<工業(yè)實用性>
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，可以防止丙烯酸在與儲罐連接的接受管線系統(tǒng)和遞送管線系統(tǒng)中聚合或凍結(jié)，進而防止堵塞管線系統(tǒng)。(甲基)丙烯酸及其酯可因此而穩(wěn)定地處置，并且可以實現(xiàn)產(chǎn)品損失的降低。
在本發(fā)明的第二方面，使用耐腐蝕性材料作為法蘭部件，該法蘭部件連接在其中處置腐蝕性液體的生產(chǎn)設(shè)備貯存設(shè)備等中的儲罐或容器的處置器械一側(cè)，并且使用耐腐蝕性材料作為結(jié)合于其上的法蘭以及用于連接和固定法蘭部件的螺栓和螺母。而且，作為介于法蘭部件間的墊圈，使用具有優(yōu)異耐腐蝕性和中等彈性的Teflon制成的片狀墊圈。由于這種結(jié)構(gòu)，當液體泄漏時，可以通過緊固螺栓和螺母，很容易和徹底地停止液體泄漏。
當采用根據(jù)本發(fā)明第三方面的方法時，為了調(diào)節(jié)保留在為產(chǎn)品貯存或運輸而安裝的儲罐中的純化的(甲基)丙烯酸液體，使之具有適宜的溫度，可以使所配置的熱交換器具有比相關(guān)技術(shù)更小的傳熱表面面積。因此，整個裝置可以更小，從而導(dǎo)致設(shè)備成本降低。
在將新鮮的冷凝物，其是經(jīng)過純化塔和冷凝器中的步驟通過冷凝而得到的，提供給儲罐之前，調(diào)節(jié)該冷凝物的溫度，使之等于或低于保留在儲罐中的純化的(甲基)丙烯酸化合物的溫度。因此，儲罐中的純化的(甲基)丙烯酸化合物的溫度從不升高，甚至不暫時地升高，并抑制儲罐中純化的(甲基)丙烯酸化合物形成聚合物。
特別是在制備丙烯酸的方法中，該方法有效地抑制丙烯酸二聚體的形成。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，當從丙烯酸生產(chǎn)設(shè)備等中排出的不合格產(chǎn)品臨時地貯存在用于回收有價值的物質(zhì)的儲罐中時，不合格產(chǎn)品在轉(zhuǎn)移至儲罐之前冷卻。因而可以高效率回收有價值的物質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種管線連接方法，所述管線裝配在生產(chǎn)設(shè)備、貯存設(shè)備等的操作機構(gòu)(handling apparatus)中，用于傳輸腐蝕性液體，其特征在于該管線是用具有耐腐蝕性液體腐蝕的材料制成的法蘭、螺栓和螺母連接的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的管線連接方法，其特征在于所述腐蝕性液體為(甲基)丙烯酸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的管線連接方法，其特征在于所述具有耐腐蝕性的材料為不銹鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項的管線連接方法，其特征在于所述管線是通過位于法蘭之間的由Teflon制成的墊圈連接的，所述法蘭連接在管線的接頭部。
5.一種制備或貯存腐蝕性液體的操作機構(gòu)，其特征在于管線系統(tǒng)是通過權(quán)利要求1～4中任一項的管線連接方法連接的。
全文摘要
用于易于聚合的化合物的具有接受管線系統(tǒng)和遞送管線的儲罐，其特征在于它還具有一個或多個防止管線堵塞的循環(huán)管線；貯存易于聚合的化合物的方法，該方法包括將易于聚合的化合物貯存在儲罐中，同時利用循環(huán)管線循環(huán)該化合物；連接管線的方法及設(shè)施，包括采用抗腐蝕性液體的材料的法蘭、螺栓或螺母；聚合(甲基)丙烯酸或其衍生物的方法，其特征在于在其制備和/或純化步驟中，控制所純化的或不合格的欲加料至儲罐的(甲基)丙烯酸或其衍生物的溫度，使之等于或低于儲罐中所貯存的液體的溫度。
文檔編號C07C57/00GK1590823SQ20041005873
公開日2005年3月9日 申請日期2002年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月7日
發(fā)明者矢田修平, 小川寧之, 鈴木芳郎, 神野公克, 保坂浩親, 強力正康 申請人:三菱化學株式會社