BR112016019248B1 - Processos para recuperar e produzir ácido (met) acrílico - Google Patents

Abstract

processo e sistema para a produção de ácido acrílico um processo para recuperar ácido (met)acrílico inclui a destilação de uma mistura que compreende ácido (met) acrílico em uma coluna de acabamento a uma pressão inferior à atmosférica, para produzir um fluxo de cabeça da coluna de acabamento e um fluxo de fundo da coluna de acabamento. um sistema condensador de contato direto para aspirar o fluxo de cabeça condensa pelo menos parcialmente o fluxo de cabeça da coluna de acabamento, de modo a formar um condensado de cabeça da coluna de acabamento e um fluxo de purga de compostos não condensáveis do fluxo de cabeça. também pode ser recuperada uma fração secundária na fase de vapor da coluna de acabamento. pode ser utilizado um sistema condensador de contato direto de aspiração, de modo a condensar pelo menos parcialmente a fração secundária na fase de vapor.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0001] A grande maioria do ácido acrílico produzido comercialmente é preparada através da oxidação catalítica em fase gasosa, de duas etapas, do propileno. Na primeira etapa, o propileno é oxidado com ar a acroleína, e de seguida alimentado diretamente na segunda etapa, em que a acroleína é adicionalmente oxidada com ar a ácido acrílico. Os catalisadores utilizados nas duas etapas são óxidos metálicos mistos que foram otimizados para as suas respectivas reações químicas. O catalisador da primeira etapa é composto sobretudo por óxidos de bismuto e molibdênio com vários outros metais. O catalisador da segunda etapa também é um catalisador complexo de óxidos metálicos mistos, onde os óxidos empregados são principalmente de molibdênio e vanádio. Muitos outros componentes foram incorporados no catalisador para otimizar a atividade e a seletividade. Foram obtidos rendimentos para o ácido acrílico de 80-90% a partir de propileno para estes sistemas catalíticos comerciais.

[0002] A jusante dos reatores de oxidação, são utilizadas etapas processuais adicionais para resfriar, recolher e purificar o ácido acrílico presente no fluxo gasoso que sai do reator. Os processos originais para o ácido acrílico utilizavam água como diluente, o que significava que o produto do reator originava uma solução aquosa de ácido acrílico aproximadamente a 35% por esfriamento e separação dos gases não condensáveis na torre de esfriamento ou de absorção. Esta baixa concentração de ácido acrílico em água tinha que ser recuperada por meio de uma extração à base de solventes, seguida de diversas etapas de destilação para gerar um ácido acrílico de grau técnico. O ácido acrílico de grau técnico é utilizado para preparar o ácido acrílico glacial de pureza mais elevada ou para preparar acrilatos, isto é, ésteres do ácido acrílico. Quando se introduziu a tecnologia de reciclagem gasosa, o ácido acrílico aquoso obtido na torre de esfriamento era concentrado até aproximadamente 65%, o que permitia o uso de destilação azeotrópica à base de solventes para remover a água. O ácido acrílico impuro, após remoção da água, era então submetido a diversas etapas de destilação para originar um ácido acrílico de grau técnico. Uma tecnologia alternativa para a recuperação do ácido acrílico aquoso a 65% envolve a introdução de um solvente de ponto de ebulição elevado na torre de esfriamento para absorver o ácido acrílico através de uma troca de solventes. A base da torre de esfriamento dá origem a ácido acrílico dissolvido neste solvente de alto ponto de ebulição em vez de água. O ácido acrílico é então submetido a etapas adicionais de destilação para ser recuperado do solvente de alto ponto de ebulição, e originar o ácido acrílico de grau técnico.

[0003] A Patente U.S. N° 6,596,129 ensina a utilização de dois condensadores em série em um processo de destilação do ácido (met)acrílico.

[0004] A Patente U.S. N° 6,878,239 ensina a adição de um inibidor a um condensado de um ejetor de jato de vapor, condensadores de superfície, e a uma bomba de vácuo (“nash”) de anel líquido para impedir a formação de polímeros. A seção de vácuo é um sistema separado dos condensadores de topo.

[0005] A Patente U.S. N° 5,980,698 divulga uma coluna de destilação para produzir gasóleo de vácuo em um processo de separação que utiliza um fluxo resfriado do produto que entra no separador.

[0006] A Patente U.S. N° 6, 019, 820 ensina o uso de um edutor de jato de líquido como sistema de compressão de gases, fornecido com líquido a alta pressão para aumentar a pressão de saída do gás.

[0007] Os processos convencionais para a produção de ácido acrílico, adicionam em geral solventes na coluna de destilação ou nos condensadores. Para além disso, é frequentemente introduzida água na forma de vapor através do uso de ejetores de jato de vapor, que ajudam a reduzir a pressão de operação no interior das colunas de destilação. Por exemplo, a Patente U.S. N° 7,288,169 ensina a utilização de sistemas de vácuo à base de ejetores de jato de vapor para colunas de destilação de ácido acrílico. Os sistemas divulgados pela Patente U.S. N° 7,288,169 compreendem condensadores verticais de superfície casco-e- tubo, ejetores de jato de vapor, e um tanque de recolha do condensado do jato de vapor, que é utilizado para recolher e reciclar o condensado do jato de vapor.

[0008] A Patente U.S. N° 6,677,482 ensina uma melhoria para o uso de ejetores de jato de vapor e condensadores de superfície, reciclando o vapor condensado de volta ao processo de separação.

[0009] É apresentado na Figura 2 um diagrama esquemático de fluxo do processo de uma configuração do estado da técnica em que condensadores casco-e-tubo e ejetores de jato de vapor condensam o produto de topo de uma coluna de acabamento. Na Figura 2, o fluxo de topo da coluna de acabamento 8 é removido da coluna de acabamento 17 sob a forma de vapor e é passado através de pelo menos um condensador vertical de superfície casco-e-tubo 19 para formar um fluxo de condensado de topo da coluna de acabamento, uma porção do qual pelo menos é passada, através da linha 4, para um aquecedor/reebulidor da coluna de desidratação 12.

[0010] Neste processo do estado da técnica é mantida uma pressão de operação reduzida no interior da coluna de acabamento 17 através do uso de um sistema de vácuo ejetor de jato de vapor comum, de vários estágios, 50. Um tal sistema de vácuo é bem conhecido na técnica e compreende uma pluralidade de ejetores de jato de vapor e condensadores de jato interestágios associados. Tal como ilustrado na Figura 2, o vapor é fornecido a um primeiro ejetor de jato 51, que remove vapores orgânicos e gases não condensáveis do condensador 19 através da linha 25. Os vapores orgânicos e o vapor são ejetados para o condensador de superfície casco-e-tubo 52, onde são pelo menos parcialmente condensados, formando um primeiro fluxo de condensado de vapor aquoso 54, que compreende ainda produtos orgânicos condensados. É também fornecido vapor a um segundo ejetor de jato 55, que remove vapores orgânicos residuais e gases não condensáveis do condensador 52 através da linha 53. Os vapores orgânicos residuais e o vapor são ejetados para o condensador de superfície casco- e-tubo 56, onde são pelo menos parcialmente condensados, formando um segundo fluxo de condensado de vapor aquoso 58, que compreende ainda produtos orgânicos condensados. Os gases não condensáveis e quaisquer vapores orgânicos não condensados restantes são purgados do sistema de vácuo através da linha de ventilação 57. Os fluxos de condensado de vapor 54 e 58 são recolhidos no receptor de condensados 59. Dado que o condensado de vapor no receptor 59 compreende produtos orgânicos condensados, o fluxo aquoso 60 não pode ser diretamente descarregado no ambiente e, por conseguinte, requer processamento adicional. Em alguns casos, pode ser possível transferir o fluxo aquoso 60 para um outro sistema de separação. Em outras modalidades, no entanto, uma tal opção de “reciclagem” não se justifica economicamente e o fluxo 60 é alternativamente transferido para um sistema de tratamento de águas residuais aquosas ou mesmo para um oxidante térmico para eliminação.

[0011] Um processo melhorado para produzir ácido acrílico é divulgado na Patente U.S. N° 8,242,308, que é incorporada na sua integridade no presente documento como referência. A Patente U.S. N° 8,242,308 divulga um processo que não requer a adição de um solvente azeotrópico ou outros solventes às colunas de destilação, eliminando assim a necessidade de purificação adicional do fluxo de produto de ácido acrílico. A patente WO 2009/123872 descreve um método para iniciar um processo de produção de ácido (met)acrílico do tipo divulgado na Patente U.S. N° 8,242,308.

[0012] Seria desejável ter um processo de produção de ácido acrílico que eliminasse ou minimizasse a geração de um fluxo de resíduos aquosos e/ou fornecesse custos de operação e capital reduzidos.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0013] A presente invenção é um tal sistema de recuperação aplicável ao ácido acrílico, bem como ao ácido metacrílico, que compreende um sistema de destilação isento de solventes para a geração de ácido acrílico. De acordo com pelo menos uma modalidade, o sistema de recuperação não produz um fluxo de resíduos aquosos.

[0014] Um primeiro aspecto da presente invenção se refere a um processo para a recuperação de ácido (met)acrílico que compreende: A. a desidratação de uma mistura reacional gasosa que compreende ácido (met)acrílico em uma coluna de desidratação para produzir um fluxo de topo da coluna de desidratação e um fluxo de fundo da coluna de desidratação; B. a passagem de pelo menos uma porção do fluxo de fundo da coluna de desidratação para a metade superior de uma coluna de acabamento; C. a submissão da porção do fluxo de fundo passada para a coluna de acabamento a destilação a uma pressão inferior à atmosférica no interior da coluna de acabamento, para produzir pelo menos um fluxo de topo da coluna de acabamento e um fluxo de fundo da coluna de acabamento; D. a condensação pelo menos parcial do fluxo de topo da coluna de acabamento utilizando um sistema condensador de contato direto de aspiração (ADC) de topo para formar um condensado de topo da coluna de acabamento, e passagem de pelo menos uma porção do condensado de topo da coluna de acabamento para a coluna de desidratação; e E. a recolha do ácido (met)acrílico da coluna de acabamento.

[0015] Em pelo menos uma modalidade, se recupera um fluxo de produto de uma fração secundária no estado de vapor a partir da coluna de acabamento. Em pelo menos uma outra modalidade, o fluxo de produto de uma fração secundária no estado de vapor é pelo menos parcialmente condensado por um sistema condensador de contato direto de aspiração (ADC).

[0016] Um outro aspecto da presente invenção se refere a um processo que compreende: A. a formação de uma mistura reacional gasosa compreendendo ácido (met)acrílico, através da oxidação em fase gasosa de pelo menos um precursor do ácido (met)acrílico; B. o resfriamento da mistura reacional gasosa; C. a desidratação da mistura gasosa resfriada em uma coluna de desidratação para produzir um fluxo de topo da coluna de desidratação e um fluxo de fundo da coluna de desidratação, em que a desidratação é levada a cabo sem se utilizar um solvente azeotrópico; D. a condensação pelo menos parcial do fluxo de topo da coluna de desidratação para formar um condensado, e retorno de pelo menos uma porção do condensado para a coluna de desidratação como refluxo; E. a divisão do fluxo de fundo da coluna de desidratação em pelo menos primeiro e segundo fluxos de fundo da coluna de desidratação, passagem pelo menos de uma porção de um dos primeiros e segundos fluxos de fundo da coluna de desidratação para um aquecedor/reebulidor da coluna de desidratação, e passagem de pelo menos uma porção do outro fluxo de fundo da coluna de desidratação para a metade superior de uma coluna de acabamento; F. a submissão da porção do fluxo de fundo passada através da coluna de acabamento a destilação a uma pressão inferior à atmosférica no interior da coluna de acabamento para produzir pelo menos um fluxo de topo da coluna de acabamento e um fluxo de fundo da coluna de acabamento compreendendo componentes pesados; G. a condensação pelo menos parcial do fluxo de topo da coluna de acabamento utilizando um sistema condensador de contato direto de aspiração (ADC) de topo para formar um condensado de topo da coluna de acabamento e um fluxo de purga de compostos não condensáveis do sistema condensador de contato direto de aspiração de topo, e passagem de pelo menos uma porção do condensado de topo da coluna de acabamento para o aquecedor/reebulidor da coluna de desidratação; e H. a passagem de pelo menos uma porção do fluxo de fundo da coluna de acabamento para um aquecedor/reebulidor da coluna de acabamento.

[0017] Em um outro aspecto da presente invenção, é fornecido um aparelho para produzir ácido (met)acrílico que compreende: A. uma coluna de desidratação; B. uma coluna de acabamento, em que a coluna de desidratação está em comunicação fluídica com a coluna de acabamento e pelo menos uma porção de um fluxo de fundo da coluna de desidratação é removida da coluna de desidratação e alimentada na coluna de acabamento; e C. pelo menos um sistema condensador de contato direto de aspiração ligado à coluna de acabamento para condensar um fluxo escolhido entre um fluxo de topo da coluna de acabamento e um fluxo de retirada lateral da coluna de acabamento.

[0018] De forma surpreendente, o processo da invenção pode produzir ácido acrílico de grau técnico sem produzir um fluxo de águas residuais. A eliminação do fluxo de águas residuais resulta em despesas de capital mais baixas e custos operacionais reduzidos. Vantajosamente, o processo da invenção não requer um solvente, o que leva também a custos operacionais reduzidos. BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0019] A FIG. 1 é um diagrama esquemático de fluxo do processo que mostra uma configuração em que um sistema de condensação de contato direto de aspiração condensa o fluxo de topo de uma coluna de acabamento.

[0020] A FIG. 2 é um diagrama esquemático de fluxo do processo que mostra uma configuração do estado da técnica em que condensadores de superfície casco-e-tubo e ejetores de jato de vapor condensam o fluxo de topo de uma coluna de acabamento.

[0021] A FIG. 3 é um diagrama esquemático de fluxo do processo que mostra um processo para a produção e recuperação de ácido acrílico.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0022] Os intervalos numéricos nesta divulgação incluem todos os valores desde os valores mais baixos aos mais altos, incluindo os mesmos, em incrementos de uma unidade, desde que exista uma separação de pelo menos duas unidades entre qualquer valor inferior e qualquer valor superior. Como exemplo, se uma propriedade da composição, física ou outra, tal como, por exemplo, peso molecular, viscosidade, índice de fusão, etc., variar de 100 a 1.000, se pretende que todos os valores individuais tais como 100, 101, 102, etc., e subintervalos tais como 100 a 144, 155 a 170, 197 a 200, etc., estejam expressamente enumerados. Para intervalos que contenham valores inferiores a um ou que contenham números fracionários superiores a um (p. ex. 1,1, 1,5, etc.), uma unidade é considerada como sendo 0,0001, 0,001, 0,01 ou 0,1, conforme apropriado. Para intervalos que contenham números de um único dígito inferiores a dez (p. ex., 1 a 5), uma unidade é tipicamente considerada como sendo 0,1. Estes são apenas exemplos do que se pretende especificamente, e todas as combinações possíveis de valores numéricos entre o valor mais baixo e o valor mais elevado enumerados, são para ser considerados e ser expressamente indicados nesta divulgação. Os intervalos numéricos são fornecidos nesta divulgação para, entre outras coisas, temperaturas, pressões, dimensões de equipamentos, quantidades relativas de componentes em misturas e/ou combinações, e semelhantes.

[0023] O termo “(met)” indica que o composto substituído com metila é incluído no termo. Por exemplo, o termo ácido (met)acrílico representa o ácido acrílico ou o ácido metacrílico. De forma semelhante, o termo “(met)acroleína” indica a acroleína ou a metacroleína.

[0024] Para os objetivos da invenção, os termos “leve” e “composto leve” e os seus plurais se referem a um composto ou compostos com um ponto de ebulição ou pontos de ebulição abaixo do ponto de ebulição do produto desejado. Por exemplo, a água é um exemplo de um composto leve quando o produto desejado é o ácido acrílico. Um fluxo de compostos leves contém pelo menos um composto leve.

[0025] De forma semelhante, o termo “pesados”, para os objetivos da invenção, designa compostos com um ponto de ebulição acima do ponto de ebulição do produto desejado. Os oligômeros do ácido acrílico e os bem conhecidos produtos de adição de Michael são exemplos de compostos pesados quando o produto desejado é o ácido acrílico.

[0026] O termo “sistema de separação” se refere ao equipamento que compreende uma coluna de desidratação e uma segunda coluna, tal como aqui descrito, utilizado no processo da invenção.

[0027] O termo “ácido acrílico de grau técnico” se refere a um ácido acrílico que contém pelo menos 98,5% de ácido acrílico por peso, que contém de preferência pelo menos 99% de ácido acrílico, e mais de preferência pelo menos 99,5% de ácido acrílico. Para além disso, o ácido acrílico contém menos de 0,5% de água e menos de 0,4% de ácido acético, que contém de preferência menos de 0,3% de água e menos de 0,2% de ácido acético, e contém mais de preferência menos de 0,15% de água e menos de 0,075% de ácido acético.

[0028] O termo “colunas de destilação acopladas” se refere a duas colunas de destilação ligadas de forma tal que o fluxo de fundo da primeira coluna é alimentado direta ou indiretamente no topo da segunda coluna, enquanto que o fluxo de topo da segunda coluna é alimentado direta ou indiretamente na base da primeira coluna. “Indiretamente” significa que o fluxo passa primeiro através de pelo menos um outro reservatório, p. ex. um tanque de compensação e/ou permutador de calor, antes de entrar na primeira ou segunda coluna.

[0029] O termo “ponto de condensação” se refere à temperatura, medida à pressão atmosférica, à qual a primeira gotícula de líquido condensa de um fluxo de vapor.

[0030] Os termos intermutáveis “gases não condensáveis” e “não condensáveis” designam gases com um ponto de condensação de menos de 0 °C (menos de 32 °F). Exemplos de gases não condensáveis incluem, mas não se limitam a nitrogênio, oxigênio e argônio. Esses gases não condensáveis podem estar presentes no processo como resultado da adição de gás contendo oxigênio à coluna de acabamento de modo a inibir a polimerização no interior da coluna.

[0031] O termo “sub-resfriamento” se refere ao resfriamento de um fluxo de líquido a uma temperatura de pelo menos 0,5 °C (0,9 °F) abaixo do seu ponto de condensação. De forma semelhante, o termo “sub-resfriador” indica um permutador de calor que proporciona sub- resfriamento de um fluxo de líquido passado através dele.

[0032] O termo “condensador de contato direto” se refere a um condensador em que um fluxo de líquido de resfriamento é intimamente misturado com um fluxo de vapor para provocar a condensação de pelo menos uma porção do referido fluxo de vapor.

[0033] O termo “condensador de superfície” se refere a um condensador em que um fluxo de líquido de resfriamento é utilizado para resfriar uma superfície intermédia, e a referida superfície intermédia resfriada é então utilizada para provocar a condensação de pelo menos uma porção de um fluxo de vapor; em um tal condensador, a superfície intermédia impede tipicamente que o líquido de resfriamento seja intimamente misturado com o fluxo de vapor. Os permutadores de calor casco-e-tubo são um exemplo comum de um condensador de superfície e os tubos no interior de um permutador de calor casco-e-tubo são a superfície intermédia.

[0034] Um aspecto da presente divulgação se refere ao uso de condensadores de contato direto de aspiração (ADC) em um processo para produzir ácido acrílico. De acordo com pelo menos uma modalidade, os condensadores de ADC são utilizados em um processo isento de solventes, tal como o divulgado na Patente U.S. N° 8,242,308, que é descrito abaixo e apresentado esquematicamente na Figura 3.

[0035] O fluxo de alimentação para o processo da invenção é de preferência uma mistura reacional gasosa que compreende ácido (met)acrílico. De preferência, esta mistura resulta da oxidação catalítica em fase gasosa, de duas etapas, de pelo menos um precursor do ácido (met)acrílico, tal como o propileno no caso do ácido acrílico ou o isobutileno no caso do ácido metacrílico. A segunda etapa do processo de oxidação converte tipicamente um intermediário, tal como a (met)acroleína, no produto final. Ver Pat. U.S. N° 6, 646, 161 B1, cujos ensinamentos são incorporados no presente documento como referência, para uma discussão sobre a composição da mistura reacional gasosa quente. Alternativamente, o ácido acrílico pode ser produzido pela oxidesidrogenação catalítica na fase de vapor do propano para formar acroleína, que por sua vez é oxidada para formar ácido acrílico.

[0036] O ácido metacrílico pode ser produzido de forma semelhante. Por exemplo, a metacroleína pode ser produzida através da oxidação do isobutileno e/ou tert-butanol, ou através da oxidesidrogenação do butano e/ou isobutano. A metacroleína pode então ser oxidada para formar ácido metacrílico.

[0037] Alternativamente, a mistura reacional gasosa pode ser produzida pela desidratação de materiais renováveis ou biomateriais tais como, por exemplo, glicerol, ácido 3- hidroxipropiônico (3-HP), e ácido 2-hidroxipropanoico (ácido láctico). Por exemplo, o glicerol pode ser desidratado cataliticamente para formar acroleína, que é posteriormente oxidada para formar ácido acrílico. Um processo para a produção de ácido acrílico de origem biológica a partir do glicerol é divulgado na Publicação do Pedido de Patente U.S. N° 2012/0108767, que é incorporada no presente documento como referência. Um outro processo para produzir ácido (met)acrílico é divulgado no Pedido de Patente Francesa N° 1451315, depositado a 19 de fevereiro de 2014 (Arkema Ref.: AM 3243 FR), que aqui é incorporado na sua integridade como referência.

[0038] No processo da invenção, a mistura reacional gasosa é desidratada em uma primeira coluna, que é conhecida como coluna ou torre de desidratação. A coluna de desidratação tem a função de remover a maior porção da água da mistura reacional gasosa que entra. Vantajosamente, a coluna de desidratação é operada de modo a existir um fluxo de fundo e um fluxo de topo. De preferência, pelo menos uma porção do fluxo de topo é condensada e retorna como um líquido de refluxo para a coluna de desidratação.

[0039] De preferência, a pressão na coluna de desidratação não é superior à pressão da mistura reacional gasosa que entra. Também se prefere que a temperatura do fluxo de fundo da coluna de desidratação seja inferior a cerca de 120 °C. A temperatura do fluxo de topo da coluna de desidratação é de preferência de pelo menos 40 °C. Em uma modalidade da invenção, praticamente todos os compostos não condensáveis e leves saem da coluna de desidratação no fluxo de topo. Exemplos de compostos não condensáveis presentes durante a produção do ácido acrílico incluem, por exemplo, nitrogênio, oxigênio, monóxido de carbono, dióxido de carbono, e hidrocarbonetos por reagir tais como propano e propileno. Vantajosamente, a totalidade do fluxo de topo é introduzida em um condensador, e pelo menos uma porção dos compostos leves são condensados e retornam à coluna de desidratação como fluxo de refluxo.

[0040] De acordo com pelo menos uma modalidade, não é adicionado um solvente azeotrópico à coluna de desidratação.

[0041] O fluxo de fundo da coluna de desidratação é enviado vantajosamente para uma segunda coluna (também referida como coluna ou torre de acabamento), exceto que uma porção deste fluxo pode ser empregado para resfriar a mistura reacional gasosa. Em uma modalidade da invenção, uma porção do fluxo de fundo da coluna de desidratação é enviada para um permutador de calor, que pode ser um reebulidor. No entanto, se refira que o processo também pode ser operado sob condições tais que o permutador de calor seja um resfriador, dependendo de se a concepção do processo requer aquecimento ou resfriamento. Em uma modalidade preferida da invenção, uma porção do fluxo de fundo da coluna de desidratação é alimentado na coluna acabamento. Vantajosamente, o ponto de alimentação é o topo da coluna de acabamento. A coluna de acabamento é de preferência uma coluna de destilação, e é utilizada em conjunto com um reebulidor e um condensador.

[0042] A coluna de acabamento tem um fluxo de topo e dois fluxos de produto, isto é, um fluxo de retirada lateral e um fluxo residual. A diferença entre estes fluxos é o conteúdo das extremidades pesadas. Os dois componentes- chave das extremidades pesadas nestes fluxos são o dímero do ácido acrílico, isto é, produto de adição de Michael, e ácido/anidrido maleico. À medida que aumenta a proporção de separação entre o fluxo de retirada lateral e o fluxo residual, estas extremidades pesadas se concentram no fluxo residual em relação ao fluxo de retirada lateral. O fluxo residual (por vezes referido como ácido acrílico de grau éster) é tipicamente inadequado como alimentação para um cristalizador por fracionamento, isto é, uma unidade de ácido acrílico glacial, devido ao teor elevado em dímero, inibidor e ácido/anidrido maleico.

[0043] A temperatura e pressão na coluna de acabamento não são particularmente críticas, e podem ser determinadas de acordo com as considerações de concepção bem conhecidas dos peritos na técnica. De preferência, a coluna de acabamento é operada abaixo da pressão de operação da coluna de desidratação. De preferência, a coluna de acabamento é operada em condições subatmosféricas. Isto tem a vantagem de permitir que a coluna de acabamento opere a temperaturas inferiores, minimizando assim a formação indesejada de dímero, oligômero e/ou polímero. Vantajosamente, a temperatura do fluxo de topo à medida que este deixa a coluna de acabamento varia de cerca de 40 a cerca de 90 °C quando se produz ácido acrílico e se opera a coluna de acabamento a uma pressão de topo entre cerca de 40 e cerca de 500 mm Hg. Em pelo menos uma modalidade, a coluna de acabamento é operada a uma pressão de não mais de 100 mm Hg. A temperatura do fluxo de fundo da coluna de acabamento varia vantajosamente de cerca de 60 a cerca de 120 °C quando se produz ácido acrílico.

[0044] A coluna de acabamento da presente invenção compreende pelo menos um sistema condensador de contato direto de aspiração (ADC). Em uma modalidade preferida, o fluxo de topo da coluna de acabamento é enviado para um sistema condensador de ADC. Um sistema condensador de ADC utiliza um edutor de jato de líquido para gerar vácuo, passando um fluxo de líquido através de um bocal que aspira um fluxo de vapor através de uma porta de sucção de vapor. O líquido e o vapor são misturados na porta de sucção, e o vapor é pelo menos parcialmente condensado em uma seção de expansão. Assim, o sistema de ADC pode proporcionar pressões subatmosféricas para remover as extremidades leves do fluxo de fundo da coluna de desidratação.

[0045] Vantajosamente, se recupera um fluxo de produto de ácido acrílico da coluna de acabamento como fluxo de fração secundária. A localização da fração secundária na segunda coluna é uma questão de preferência de concepção, e pode ser determinada utilizando técnicas de concepção bem conhecidas dos peritos na técnica. O produto ácido acrílico é removido do lado da torre de destilação predominantemente como vapor ou como um líquido. Em pelo menos uma modalidade da presente invenção, o fluxo de fração secundária da coluna de acabamento compreende um vapor. De acordo com pelo menos uma modalidade, pode ser usado um sistema condensador de ADC para remover a fração secundária de vapor da segunda coluna. Em uma modalidade adicional, a coluna de acabamento pode compreender um sistema condensador de ADC de topo e um sistema condensador de ADC lateral.

[0046] A proporção em peso entre a fração secundária e o fluxo de fundo é de preferência de 75:25, ou mais de preferência de 95:5. No entanto, vantajosamente, a proporção em peso entre a fração secundária e o fluxo de fundo também pode ser concebida por um perito na técnica de modo a ser de 25:75, ou mesmo de 5:95. Em uma outra modalidade, não é retirada qualquer fração secundária e todo o produto ácido acrílico é levado no fluxo de fundo. Como questão prática, o fluxo de retirada lateral é tipicamente de melhor qualidade do que o fluxo de fundo, isto é, o fluxo de retirada lateral contém menos componentes pesados do que os fundos.

[0047] Uma vantagem surpreendente do processo é que o fluxo de produto é produzido com elevada pureza por meio de um processo que não requer um solvente azeotrópico ou outros solventes. Por exemplo, o fluxo de produto contém vantajosamente pelo menos cerca de 98,5% de ácido acrílico por peso, contém de preferência pelo menos 99% de ácido acrílico, e mais de preferência pelo menos cerca de 99,5% de ácido acrílico. Vantajosamente, o fluxo de produto contém menos de cerca de 0,5% de água e menos de cerca de 0,4% de ácido acético, contém de preferência menos de cerca de 0,3% de água e menos de cerca de 0,2% de ácido acético, e contém mais de preferência menos de cerca de 0,15% de água e menos de cerca de 0,075% de ácido acético. O processo da invenção pode produzir de preferência um fluxo de produto que é utilizável como ácido acrílico de grau técnico sem processamento de separação adicional.

[0048] Pode(m) ser utilizado(s) um ou mais espectrômetro(s) de infravermelhos próximo (NIR) para monitorizar as composições dos fluxos (p. ex., fluxo de topo, fluxo da fração secundária, fluxo de fundo) e/ou para controlar a operação do processo. Esses espectrômetros de NIR são conhecidos na técnica e foram divulgados, por exemplo, na Publicação do Pedido de Patente U.S. N° 2011/172462, que é incorporado no presente documento como referência. Em pelo menos uma modalidade, um espectrômetro de NIR monitoriza o fluxo de topo da coluna de acabamento.

[0049] De acordo com pelo menos uma modalidade, são utilizados inibidores para inibir a reação do ácido acrílico. Exemplos de inibidores preferidos incluem íons de manganês solúveis, íons de cobre solúveis, 2,2,6,6- tetrametil-1-piperidiniloxi (TEMPO) e compostos relacionados tais como o 4-hidroxi TEMPO (4HT), hidroquinona (HQ), éter monometílico da hidroquinona (MeHQ), e fenotiazina (PTZ). Podem ser utilizadas combinações de inibidores. Em uma modalidade preferida da invenção, é empregada uma mistura de uma fonte de íons de manganês solúveis tal como acetato de manganês, e 4-hidroxi TEMPO na coluna de desidratação como inibidor. O 4-hidroxi TEMPO/acetato de manganês é também o inibidor preferido para a coluna de acabamento. Um sistema inibidor alternativo que poderia ser utilizado em ambas as colunas é a hidroquinona/acetato de manganês. Também se prefere, tal como é bem sabido na técnica, empregar oxigênio molecular ou ar na coluna de acabamento, uma vez que se sabe que o oxigênio é um inibidor. O inibidor é empregado em uma quantidade suficiente para impedir ou reduzir a polimerização do ácido acrílico, tal como é bem conhecido dos peritos na técnica. No caso da presente invenção, a injeção de ar é apenas requerida para a coluna de acabamento porque os gases reacionais alimentados no desidratador já contêm oxigênio em uma quantidade suficiente para o sistema inibidor. Tipicamente, é injetado ar suficiente de modo a que esteja presente oxigênio na coluna em uma quantidade de pelo menos 0,1 por cento em volume em relação à quantidade de vapor na coluna.

[0050] Os detalhes da concepção da coluna de desidratação e da coluna de acabamento, incluindo as suas condições de operação tais como temperaturas, pressões, taxas de fluxo, dimensionamento do equipamento incluindo a altura e diâmetros da coluna, escolha de materiais de construção, arranjo e escolha do tipo de equipamento auxiliar como permutadores de calor e bombas, escolha e arranjo dos componentes internos da coluna, e a localização da tubagem incluindo fluxos de separação, podem ser prontamente determinados pelos peritos na técnica de acordo com considerações de concepção bem conhecidas.

[0051] Uma modalidade de um sistema de produção de ácido acrílico que pode ser utilizada de acordo com a presente invenção é apresentada na FIG. 3. Relativamente à FIG. 3, o fluxo de alimentação da mistura reacional gasosa quente 1 contendo ácido acrílico é introduzido na área inferior da coluna (ou torre) de desidratação 10. Depois de entrar na coluna de desidratação, a mistura reacional gasosa é contatada com o, e resfriada pelo, líquido 11 fornecido pelo permutador de calor 12, que pode ser um resfriador ou um aquecedor, mas que é de preferência um reebulidor. O contato pode compreender a pulverização, alimentação do líquido de resfriamento em uma bandeja ou packing de destilação, por meio da qual a mistura reacional gasosa quente sobe, ou uma combinação destas. A mistura gasosa parcialmente resfriada flui no sentido ascendente da coluna de desidratação através dos componentes internos (não apresentados), que podem ser bandejas ou packings de qualquer configuração, tal como é bem conhecido dos peritos na técnica. À medida que a mistura gasosa resfriada flui no sentido ascendente, ela contata com um líquido que refluxa e que é constituído por compostos leves condensados 7 do condensador 13. Os gases e vapores que não são condensados no condensador 13 saem do condensador através do fluxo de topo do condensador 2, que é depois dividido em fluxo de gás de reciclagem 14 e fluxo de purga 15. Consequentemente, a coluna de desidratação funciona de modo a remover a maior porção do ácido acrílico do fluxo de alimentação da mistura reacional gasosa 1, e a enviar o ácido acrílico recuperado através do fluxo de fundo 16 para tratamento adicional. Também podem ser usadas configurações alternativas da coluna de desidratação, tais como as divulgadas no Pedido de Patente Francesa N° FR1357332, depositado a 25 de julho de 2013, o qual é incorporado no presente documento como referência na sua integridade.

[0052] Uma porção do fluxo de fundo 16 da coluna de desidratação é alimentada em um ponto perto do topo da segunda coluna (ou coluna de acabamento) 17 através do fluxo de alimentação da segunda coluna 3. Uma outra porção do fluxo de fundo 16 é alimentada no permutador de calor 12 através do fluxo de alimentação do permutador de calor 20 e é deste modo recirculada para a coluna de desidratação, sendo empregada para resfriar a mistura reacional gasosa quente que entra. O líquido do fluxo de alimentação da segunda coluna 3 flui no sentido descendente na segunda coluna, onde é contatado com os vapores que sobem do reebulidor 18. A segunda coluna é de preferência uma coluna de destilação. A configuração da coluna de destilação não é particularmente crítica, e a coluna pode ser concebida usando critérios bem conhecidos dos peritos na técnica. O fluxo de topo da fase de vapor 8 da segunda coluna é introduzido no condensador 19, onde a maioria do fluxo de topo é condensado. Um pequeno fluxo de purga (não apresentado) de não condensáveis passa fora do condensador 19 como fluxo de purga, que pode ser eliminado, reciclado, ou manuseado de outro modo. O líquido condensado do condensador 19 é enviado através do fluxo de líquido condensado 4 para o permutador de calor 12, e é de seguida enviado para a coluna de desidratação por meio do fluxo líquido de resfriamento 11 para resfriar a mistura reacional gasosa do fluxo 1. Uma porção do fluxo de fundo da segunda coluna 9 é recirculada para a segunda coluna através do reebulidor 18. O restante fluxo de fundo 9 flui através do fluxo residual 6 para tratamento adicional, eliminação, ou uma combinação destes. Por exemplo, o fluxo residual 6 pode ser enviado para uma unidade de ésteres, uma unidade de cracking, ou uma combinação destas.

[0053] O fluxo do produto ácido acrílico 5 é tomado da segunda coluna como fração secundária. O fluxo é de preferência um fluxo de vapor, mas pode ser um fluxo de líquido.

[0054] De acordo com pelo menos uma modalidade, o condensador 19 compreende um sistema de ADC, tal como se mostra na FIG. 1. O sistema condensador de ADC de topo da coluna de acabamento compreende pelo menos um edutor de jato de líquido (compreendendo os componentes 47a, 47b, e 47c), pelo menos um recipiente de separação líquido-vapor 40, e pelo menos um sub-resfriador de condensados 42. Em uma modalidade, o recipiente de separação líquido-vapor 40 é um separador centrífugo.

[0055] Em pelo menos uma modalidade, o sistema condensador de ADC de topo pode compreender pelo menos um edutor de jato de líquido, pelo menos um dispositivo de separação líquido-vapor, e pelo menos um resfriador de condensados. Em pelo menos uma outra modalidade, o sistema condensador de ADC de topo pode compreender uma pluralidade de edutores de jato de líquido, uma pluralidade de recipientes de separação líquido-vapor, e/ou uma pluralidade de resfriadores de condensados. Em modalidades em que o sistema condensador de ADC de topo compreenda uma pluralidade de edutores de jato de líquido, uma pluralidade de recipientes de separação líquido-vapor, e/ou uma pluralidade de resfriadores de condensados, os componentes podem estar ligados em paralelo ou em série.

[0056] Em pelo menos uma modalidade, o sistema condensador de ADC de topo compreende uma pluralidade de edutores de jato de líquido operados em paralelo. Cada edutor da pluralidade de edutores de jato de líquido pode provocar sucção na coluna de acabamento 17 no mesmo ponto e descarregar no mesmo recipiente de separação 40. A utilização de uma pluralidade de edutores de jato de líquido em paralelo pode permitir maiores taxas de fluxo volumétricos. Por conseguinte, em colunas maiores com taxa de transferência superior, pode ser usada uma pluralidade de edutores de jato de líquido para proporcionar taxas de fluxo volumétricos adequados através da coluna de acabamento.

[0057] De acordo com pelo menos uma modalidade, o sistema condensador de ADC de topo pode compreender uma pluralidade de edutores de jato de líquido a operar em série. Por exemplo, o primeiro edutor de jato de líquido pode remover vapor por sucção da coluna de acabamento 17 e descarregar no recipiente de separação 40, e um segundo edutor de jato de líquido pode provocar sucção no recipiente 40 e descarregar em um segundo recipiente de separação. Os resfriadores de condensados adicionais também podem ser usados em conjunto com os edutores de jato de líquido e recipientes de separação. Os edutores de jato de líquido adicionais podem estar ligados em série da mesma maneira. O uso de edutores de jato de líquido em série pode permitir que um maior vácuo seja exercido na coluna de acabamento 17. Dado que os sistemas de ADC usam menos peças no equipamento do processo do que os sistemas do estado da técnica, os custos de investimento de capital também podem ser reduzidos.

[0058] Em pelo menos uma modalidade, o sistema condensador de ADC pode compreender ainda uma ou mais bombas, que podem opcionalmente estar localizadas em uma ou mais linhas 41, 43, 44, 45, e 4. Em pelo menos uma modalidade, pelo menos uma bomba centrífuga de velocidade variável está localizada na linha 41. Podem ser empregadas vedações para bombas tamponadas com gás e o gás de vedação pode compreender oxigênio.

[0059] No interior do sistema condensador de ADC de topo da coluna de acabamento, um fluxo de líquido 45, compreendendo um condensado de topo da coluna de acabamento sub-resfriado, é fornecido a um bocal do edutor de jato de líquido 47a. O fluxo de condensado sub-resfriado através do bocal do edutor de jato de líquido 47a aspira o fluxo de topo da coluna de acabamento 8 por meio da porta de sucção de vapor 47b. Através da mistura íntima do condensado sub- resfriado e do fluxo de topo da coluna de acabamento na porta 47b e seção de expansão 47c, o fluxo de topo da coluna de acabamento 8 é pelo menos parcialmente condensado. A mistura resultante do condensado sub- resfriado, frações líquidas e de vapor do fluxo de topo da coluna de acabamento e opcionalmente, gás contendo oxigênio, é descarregada em um recipiente de separação 40 para formar um fluxo de condensado de topo da coluna de acabamento 41 e um fluxo de purga de não condensáveis do sistema condensador de ADC de topo 46. Em algumas modalidades, a taxa do fluxo de purga de não condensáveis 46 pode ser ajustado com uma válvula de controle opcional (não apresentada) para regular a pressão no recipiente de separação 40.

[0060] Em pelo menos uma modalidade, pelo menos uma porção do fluxo de purga de não condensáveis 46 é transferida para a coluna de desidratação 10 (não apresentada). Em pelo menos uma modalidade, pelo menos uma porção do fluxo de purga de não condensáveis 46 pode ser transferida para um oxidante térmico, uma unidade de queima ou de combustão catalítica (não apresentados). Opcionalmente, a tubagem de transferência para o fluxo de purga de não condensáveis 46 também pode incluir equipamento de segurança do processo tal como, por exemplo, supressores de chama, analisadores da composição, e dispositivos de alívio da pressão.

[0061] De acordo com pelo menos uma modalidade, pelo menos uma porção do fluxo de purga de não condensáveis 46 é transferida para a porta de sucção de vapor 47b para regular a pressão no interior da coluna de acabamento 17. Em uma modalidade alternativa, pode ser fornecido um fluxo controlado de gás contendo oxigênio, tal como por exemplo ar atmosférico ou uma mistura de gases (por exemplo, uma mistura compreendendo nitrogênio e entre 5 e 10% de oxigênio), à porta de sucção de vapor 47b para regular a pressão no interior da coluna de acabamento 17.

[0062] O condensado de topo da coluna de acabamento 41 pode ser removido do recipiente de separação 40 e passado através de pelo menos um sub-resfriador 42 para formar o fluxo de condensado de topo da coluna de acabamento sub- resfriado 43. O sub-resfriador 42 pode compreender pelo menos um permutador de calor selecionado da lista que inclui: um permutador de calor casco-e-tubo, um permutador de calor em espiral, um permutador em bloco monolítico, um tubo revestido, e um permutador de calor de placa-e- moldura. Em pelo menos uma modalidade, o sub-resfriador 42 compreende pelo menos um permutador de calor que utiliza água de uma torre de resfriamento fornecida a uma temperatura entre cerca de 15 °C e 35 °C (59 °F e 95 °F) como meio de resfriamento. Em uma outra modalidade, o sub- resfriador 42 compreende pelo menos um permutador de calor que utiliza água refrigerada fornecida a uma temperatura entre cerca de 2 °C e 10 °C (35,5 °F e 50 °F) como meio de resfriamento. O fluxo de condensado de topo da coluna de acabamento 43 é de preferência mantido a uma temperatura de 50 °C ou menos, ou mais de preferência 40 °C ou menos.

[0063] Pelo menos uma porção do fluxo de condensado de topo da coluna de acabamento sub-resfriado 43 é passado, através da linha 4, para o aquecedor/reebulidor da coluna de desidratação 12. Uma porção do fluxo de condensado de topo da coluna de acabamento sub-resfriado 43 pode opcionalmente ser retornado para o recipiente de separação 40 através da linha opcional 44. Se presente, a linha opcional 44 pode ainda compreender uma válvula de controle do fluxo. Tal como anteriormente descrito, uma porção do fluxo de condensado de topo da coluna de acabamento sub- resfriado 43 é fornecida ao bocal do edutor de jato de líquido 47a como fluxo de líquido 45. Em pelo menos uma modalidade, o fluxo de topo da coluna de acabamento 8 tem uma temperatura de condensação de não mais de 145 °C e o fluxo de líquido 45 é fornecido ao bocal do edutor de jato de líquido 47a a uma temperatura de não mais de 144,5 °C. Em pelo menos uma modalidade, o fluxo de líquido 45 é fornecido ao bocal do edutor de jato de líquido 47a a uma temperatura entre 10 °C e 100 °C, de preferência entre 20 °C e 80 °C. Usando o condensado 45 para alimentar o edutor de jato de líquido, pode se evitar a utilização de água no sistema e pode se evitar um fluxo de águas residuais. Quando utilizada em um processo de produção de ácido acrílico isento de solventes tal como o processo divulgado na Patente U.S. N° 8,242,308, a adição de água ao longo de todo o processo pode ser evitada. O potencial para a formação de polímeros na tubagem e equipamento de topo da coluna de acabamento 17 também pode ser minimizado através da utilização do condensado 45 para resfriar o fluxo de topo 8.

[0064] Em pelo menos uma modalidade, o vácuo na coluna de acabamento 17 pode ser modulado variando o volume de líquido no fluxo de líquido 45.

[0065] Prefere-se que seja adicionado um pacote de inibidor a um ou mais pontos no interior do sistema condensador de ADC de topo da coluna de acabamento. Em pelo menos uma modalidade, o pacote de inibidor é adicionado diretamente ao recipiente de separação 40. Em outras modalidades, pode ser adicionado um pacote de inibidor ao fluxo de líquido 45 em um ponto a montante do bocal do edutor de jato de líquido 47a. Se adicionado, o pacote de inibidor pode compreender um ou mais de 4-hidroxi TEMPO (4HT), íons solúveis de manganês, íons solúveis de cobre, hidroquinona (HQ), éter monometílico de hidroquinona (MeHQ), e fenotiazina (PTZ).

[0066] Em pelo menos uma modalidade, a coluna de acabamento 17 ainda pode compreender um condensador de superfície a vácuo (não apresentado), através do qual o fluxo de vapor de produto de retirada lateral 5 é removido e condensado. A saída de vapor do condensador de superfície a vácuo pode ser ligada à porta de sucção de vapor 47b do edutor de jato de líquido no sistema de ADC de topo da coluna de acabamento.

[0067] Em pelo menos uma modalidade alternativa, a coluna de acabamento 17 pode compreender um sistema condensador de ADC de frações secundárias, através do qual o fluxo de vapor do produto das frações secundárias 5 é removido e condensado. Em várias modalidades da presente invenção, a coluna de acabamento pode compreender um sistema condensador de ADC de topo, um sistema condensador de ADC de frações secundárias, ou tanto um sistema condensador de ADC de topo como um sistema condensador de ADC de frações secundárias.

[0068] De acordo com pelo menos uma modalidade, o sistema condensador de ADC de topo pode compreender uma pluralidade de edutores de jato de líquido, uma pluralidade de recipientes de separação líquido-vapor, e/ou uma pluralidade de resfriadores de condensados que operam em série ou em paralelo.

[0069] Embora os sistemas condensadores de ADC tenham sido descritos acima em um processo de produção de ácido acrílico isento de solventes e de duas colunas, o sistema condensador de ADC pode ser utilizado em outros processos que produzem uma mistura reacional gasosa para reduzir a quantidade de água e de vapor usada no processo, reduzindo assim a quantidade de águas residuais produzidas. Deste modo, um outro aspecto da presente divulgação se refere à melhoria de processos para a recuperação de ácido (met)acrílico a partir de uma mistura reacional gasosa que compreende pelo menos a condensação parcial de um fluxo de topo da coluna de acabamento utilizando um sistema condensador de contato direto de aspiração para formar um condensado de topo da coluna de acabamento. A melhoria pode ser aplicada a processos que utilizam duas ou três colunas, bem como a processos isentos de solventes e a processos que utilizam um solvente, incluindo solventes azeotrópicos.

[0070] Os processos de inicialização para processos de separação usando um sistema condensador de ADC diferem de outros processos. O Pedido Internacional de Patente N° WO 2009/123872, incorporado na sua integridade como referência, ensina em geral a inicialização de um processo de separação. Para começar inicialmente um processo de separação compreendendo um sistema condensador de ADC de topo da coluna de acabamento, será primeiro necessário fornecer um volume inicial de líquido ao recipiente de separação 40. Em um tal caso, o volume inicial de líquido pode ser o material real do processo produzido em um outro aparelho, tal como por exemplo o produto ácido acrílico de grau éster ou o produto ácido acrílico de grau técnico. Alternativamente, o volume inicial de líquido pode ser uma mistura sintética que compreenda ácido acrílico e opcionalmente um ou mais materiais adicionais tais como, por exemplo, água, ácido acético, e inibidores de polimerização. Uma vez fornecido um volume inicial de líquido ao recipiente de separação 40, a circulação do líquido do recipiente de separação 40 para o bocal do edutor de jato de líquido 47a pode ser iniciada, se estabelecendo assim uma sucção de aspiração sobre a coluna de acabamento 17 que pode ser ainda modulada para controlar a pressão no interior da coluna de acabamento. Quando se tiver estabelecido uma circulação contínua entre o recipiente de separação de topo 40 e o bocal do edutor de jato de líquido 47a, e a pressão desejada no interior da coluna de acabamento 17 for atingida, a coluna de acabamento 17 estará pronta para a introdução do fluxo de fundo de desidratação 3 quando ele estiver disponível.

[0071] De modo semelhante, se o processo de separação a ser inicialmente começado compreender um sistema condensador de ADC de frações secundárias, é de preferência fornecido um volume inicial de líquido que compreende ácido acrílico ao referido sistema condensador de ADC de frações secundárias, e tem de ser estabelecida uma circulação do referido volume inicial de líquido entre o recipiente de separação das frações secundárias e o bocal de entrada do edutor de jato de líquido de frações secundárias, de modo a remover da coluna de acabamento o fluxo de vapor do produto da fração secundária 5 quando este estiver disponível.

[0072] Embora a invenção seja descrita acima com detalhe considerável, este detalhe tem finalidade ilustrativa. Muitas variações e modificações podem ser efetuadas na invenção sem nos afastarmos do seu espírito e escopo, tal como descrito nas reivindicações que se seguem. Todas as publicações identificadas acima, incluindo especificamente todas as patentes U.S., pedidos de patentes autorizados, e pedidos de patentes U.S. publicados, são incorporadas no presente documento na sua integridade como referência.

Claims (23)

1. Processo para recuperar ácido (met)acrílico usando colunas de destilação acopladas, compreendendo uma coluna de desidratação que é acoplada a uma coluna de acabamento, de modo que um fluxo de fundo da coluna de desidratação seja alimentada direta ou indiretamente no topo da coluna de acabamento enquanto um fluxo de topo da coluna de acabamento é alimentada direta ou indiretamente em uma base da coluna de desidratação, o processo caracterizado por compreender: A. desidratar uma mistura de reação gasosa compreendendo ácido (met) acrílico na referida coluna de desidratação para produzir um fluxo de topo da coluna de desidratação e um fluxo de fundo da coluna de desidratação, em que a etapa de desidratação é realizada sem o uso de solvente azeotrópico; B. passar pelo menos uma porção do fluxo de fundo da coluna de desidratação para a metade superior da referida coluna de acabamento; C. sujeitar a porção do fluxo de fundo passado para a coluna de acabamento à destilação a menos do que a pressão atmosférica dentro da coluna de acabamento para produzir pelo menos um fluxo de topo da coluna de acabamento e um fluxo de fundo da coluna de acabamento; D. condensar, pelo menos parcialmente, o fluxo de topo da coluna de acabamento usando um sistema de condensador de contato direto por aspiração de topo (ADC) para formar um condensado de topo da coluna de acabamento, e passar pelo menos uma porção do condensado de topo da coluna de acabamento para a coluna de desidratação, em que o referido sistema de condensador ADC condensa, pelo menos parcialmente, o fluxo de topo da coluna de acabamento e compreende pelo menos um edutor de jato líquido fornecido com condensado do fluxo de topo da coluna de acabamento para gerar um vácuo, pelo menos um recipiente de separação líquido-vapor, e pelo menos um resfriador de condensado; e E. coletar ácido (met)acrílico da coluna de acabamento, em que o referido ácido (met)acrílico coletado é de qualidade técnica contendo pelo menos 98,5% em peso de ácido (met)acrílico, menos de 0,5% de água e menos de 0,4% de ácido acético e sem produzir um fluxo de águas residuais.

2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a coluna de acabamento ser operada a uma pressão de não mais de 100 mmHg.

3. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o referido recipiente de separação líquido-vapor ser um separador centrífugo.

4. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o referido pelo menos um resfriador de condensados ser selecionado do grupo que consiste em um permutador de calor casco-e-tubo, um permutador de calor em espiral, um permutador em bloco monolítico, um tubo revestido e um permutador de calor de placa-e-moldura.

5. Processo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender ainda o resfriamento do referido condensado de topo da coluna de acabamento no referido resfriador de condensados a uma temperatura de 50°C ou inferior.

6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda a introdução de um pacote de inibidor em um ou mais pontos no interior do referido sistema de condensador de contato direto por aspiração do fluxo de topo.

7. Processo, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por o pacote de inibidor compreender uma ou mais das espécies 4-hidroxi-TEMPO (4HT), íons de manganês solúveis, Hidroquinona (HQ), éter monometílico da hidroquinona (MeHQ) e fenotiazina (PTZ).

8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda a recuperação de um fluxo de produto de retirada lateral a partir da coluna de acabamento.

9. Processo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o fluxo do produto de retirada lateral ser um fluxo de produto de retirada lateral na fase de vapor, o processo compreendendo ainda pelo menos a condensação parcial do referido fluxo de produto de retirada lateral na fase de vapor, a partir da coluna de acabamento usando um sistema condensador de contato direto por aspiração da fase de retirada lateral.

10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por o referido sistema condensador de contato direto por aspiração da fase de retirada lateral compreender: A. pelo menos um edutor de jato líquido; B. pelo menos um recipiente de separação líquido- vapor; e C. pelo menos um resfriador de condensados.

11. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda a adição de um gás contendo oxigênio à coluna de acabamento.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o sistema de condensador de contato direto por aspiração de topo formar um fluxo de ventilação não condensável de sistema de condensador por aspiração de topo e pelo menos uma porção do fluxo de ventilação de não condensáveis de sistema de condensador de contato direto por aspiração de topo ser transferida para a coluna de desidratação.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o sistema de condensador de contato direto por aspiração de topo formar um fluxo de ventilação não condensável de sistema de condensação por aspiração de topo e pelo menos uma porção do fluxo de ventilação de não condensáveis de sistema de condensador de contato direto por aspiração de topo ser transferida para um oxidante térmico.

14. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o sistema de condensador de contato direto por aspiração de topo formar um fluxo de ventilação não condensável de sistema de condensação de contato direto por aspiração de topo e pelo menos uma porção do fluxo de ventilação de não condensáveis de sistema de condensador de contato direto por aspiração de topo ser transferida a uma porta de sucção de vapor de pelo menos um edutor de jato líquido para regular a pressão dentro da coluna de acabamento.

15. Processo para produzir ácido (met)acrílico de qualidade técnica contendo pelo menos 98,5% em peso de ácido (met)acrílico, menos de 0,5% de água e menos de 0,4% de ácido acético caracterizado por compreender as etapas de: A. formar uma mistura de reação gasosa compreendendo ácido (met)acrílico através da oxidação em fase gasosa de pelo menos um precursor de ácido (met)acrílico; B. resfriar a mistura reacional gasosa; C. usar colunas de destilação acopladas compreendendo uma coluna de desidratação que é acoplada a uma coluna de acabamento, de modo que um fluxo de fundo da coluna de desidratação seja alimentada direta ou indiretamente para um topo da coluna de acabamento, enquanto um fluxo de topo da coluna de acabamento é alimentado diretamente ou indiretamente em uma base da coluna de desidratação, desidratando a mistura de reação gasosa resfriada na referida coluna de desidratação para produzir um fluxo de topo da coluna de desidratação e um fluxo de fundo da coluna de desidratação, em que a desidratação é realizada sem o uso de um solvente azeotrópico; D. condensar, pelo menos parcialmente, o fluxo de topo da coluna de desidratação para formar um condensado e retornar pelo menos uma porção do condensado para a coluna de desidratação como refluxo; E. dividir o fluxo de fundo da coluna de desidratação em pelo menos primeiro e segundo fluxos de fundo da coluna de desidratação, e passar pelo menos uma porção de um dos primeiro e segundo fluxos de fundo da coluna de desidratação para um aquecedor/refervedor da coluna de desidratação e passar pelo menos uma porção dos outros fluxos de fundos da coluna de desidratação para a metade superior da referida coluna de acabamento; F. sujeitar a porção do fluxo de fundo passada para a coluna de acabamento a destilação a menos do que a pressão atmosférica dentro da coluna de acabamento, para produzir pelo menos um fluxo de topo da coluna de acabamento e um fluxo de fundo da coluna de acabamento compreendendo componentes pesados; G. condensar, pelo menos parcialmente, o fluxo de topo da coluna de acabamento usando um sistema de condensador de contato direto por aspiração de topo ADC para formar um condensado de topo da coluna de acabamento e um fluxo de ventilação não condensável do sistema de condensador de contato direto por aspiração de topo, e passar pelo menos uma porção do condensado de topo da coluna de acabamento para o aquecedor/refervedor da coluna de desidratação, em que o referido sistema de condensador ADC condensa pelo menos parcialmente o fluxo de topo da coluna de acabamento e compreende pelo menos um edutor de jato líquido fornecido com condensado do fluxo de topo da coluna de acabamento para gerar um vácuo, em pelo menos um recipiente de separação líquido-vapor e pelo menos um resfriador de condensado; e H. passar pelo menos uma porção do fluxo de fundo da coluna de acabamento para um aquecedor/refervedor da coluna de acabamento, em que o processo produz ácido (met)acrílico sem produzir um fluxo de águas residuais.

16. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a formação de uma mistura reacional gasosa compreendendo ácido (met)acrílico, através da oxidação em fase gasosa de pelo menos um precursor do ácido (met)acrílico, compreender a oxidação catalítica da acroleína.

17. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por pelo menos uma porção da referida acroleína ser produzida através da oxidação de propileno.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por pelo menos uma porção da referida acroleína ser produzida através da oxidesidrogenação do propano.

19. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a formação de uma mistura reacional gasosa compreendendo ácido (met)acrílico, através da oxidação em fase gasosa de pelo menos um precursor do ácido (met)acrílico, compreender a oxidação catalítica da metacroleína.

20. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por pelo menos uma porção da referida metacroleína ser produzida através da oxidação do isobutileno e/ou tert-butanol.

21. Processo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por pelo menos uma porção da referida metacroleína ser produzida através da oxidesidrogenação do butano e/ou isobutano.

22. Processo, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por a formação de uma mistura reacional gasosa compreendendo ácido (met)acrílico, através da oxidação em fase gasosa de pelo menos um precursor do ácido (met)acrílico, compreender a desidratação catalítica de pelo menos um biomaterial.

23. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por o referido pelo menos um biomaterial ser escolhido entre glicerol, ácido 3-hidroxipropiônico e ácido 2-hidroxipropanoico.

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