JP6894255B2 - 改良された(メタ)アクリル酸製造プロセス - Google Patents
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Description
− 反応していない第1の反応工程から得られる不純物(プロピレン、プロパン)、
− 通常使用される温度および圧力の下で、非凝縮性で第1の工程で変換されないまたは第2の工程で形成される軽質化合物、すなわち、最終酸化によって少量形成されるまたはプロセス中を再循環により巡る窒素、未変換酸素、一酸化炭素および二酸化炭素、
− 第1の工程で変換されないまたは第2の工程で形成される凝縮可能な軽質化合物、すなわち、水、不変換アクロレイン、ホルムアルデヒドおよびアセトアルデヒドのような軽質アルデヒド、ギ酸、酢酸またはプロピオン酸、
− 重質化合物、すなわち、フルフラルデヒド、ベンズアルデヒド、マレイン酸および無水マレイン酸、安息香酸、2−ブテン酸、フェノール、プロトアネモニン。
何よりも先ず、本発明は、(メタ)アクリル酸の製造プロセスであって、
少なくとも次の工程
i)少なくとも1つの(メタ)アクリル酸前駆体が、(メタ)アクリル酸を含むガス反応混合物を形成するように、空気の存在下に気相酸化される工程と、
ii)ガス反応混合物が冷却される工程と、
iii)ガス反応混合物が、脱水カラムと称する第1のカラムの中で共沸溶媒を使用することなく脱水され、頂部ガスの流れおよび底部流れになる工程と、
iv)脱水カラムの頂部で蒸留されたガスの流れが、頂部凝縮器中で少なくとも部分的に凝縮され、凝縮液が、アクリル酸を吸収するために還流下に脱水カラムへ戻され、排ガスが少なくとも部分的に酸化反応へ戻され、残りは熱酸化および/または接触酸化される、工程と、
v)脱水カラムの底部からの流れが、仕上げカラムと称する第2のカラムの中で少なくとも部分的に蒸留され、頂部流れおよび重質の化合物を含有する底部流れになる工程と、
vi)(メタ)アクリル酸の流れが、仕上げカラムの側部から抜き出すことにより回収される工程と
を含み、
前記プロセスが、次の2つの流れ;
工程i)の酸化反応のための空気原料、または
酸化反応に再循環される工程iv)の頂部凝縮器の出口での排ガス
のうち少なくとも1つに適用される水分凝縮工程が行われることを特徴とする、プロセスに関する。
− 水分凝縮工程は、2つの流れに対して単一の凝縮器を使用して行われるか、または2つの流れのそれぞれに対して凝縮器を使用して行われる。
− 水分凝縮工程は、15℃から脱水カラムの頂部凝縮器の温度までの温度範囲で行われる。
− 再循環された排ガスに対して水を凝縮する工程は、好ましくは40℃と60℃との間の温度で行われ、より好ましくは45℃と55℃との間の温度で行われる。
− 空気原料に対して水を凝縮する工程は、好ましくは15℃と25℃との間の温度で行われる。
− 凝縮水は、脱水カラム中へおよび/もしくは仕上げカラムまたはそれらの関連する凝縮器中へ導入される、重合防止剤の水溶液を調製するために一部分が使用される。
− 凝縮水は、部分的に流されて、廃水の処理に送られるか、または熱酸化処理される。
[例1] (参照)
アクリル酸(AA)を製造する先行技術のプロセスを表わす図2を参照すると、反応器にはポリプロピレンの流れ2および空気の流れ1が供給される。反応器の出口において、生成されたアクリル酸を含むガス反応混合物は、交換器の中で冷却後に、頂部凝縮器Cが上に付いている脱水カラムDに送られる。重合防止剤の水溶液の流れ5は頂部凝縮器Cの高さで導入される。排ガス3の一部は反応器に再循環され、排ガス6の一部は焼却炉に送られる。
図3は、本発明の第1の実施形態を示す。図2において、凝縮器/冷却器は原料空気1の流れに配置された。15℃で凝縮された水7の流れは冷却塔に再循環することができる。
図4は、本発明の第2の実施形態を示す。図2において、凝縮器/冷却器は原料空気1の流れに配置され、且つ凝縮器は反応器に再循環される流出液3に配置された。大気の湿分に由来する水7の凝縮された流れは、冷却塔に再循環することができる。凝縮液8はこのプロセスから除去される。
図5は、本発明の第3の実施形態を表わす。図4において、凝縮液8は、撹拌タンクへ導入され、少なくとも1つの重合防止剤が導入され、このようにインサイチュー製造された防止剤5の水溶液は、凝縮器Cの高さで直接導入することができる。
Claims (12)
- (メタ)アクリル酸の製造プロセスであって、少なくとも次の工程:
i)少なくとも1つの(メタ)アクリル酸前駆体が、(メタ)アクリル酸を含むガス反応混合物を形成するように、空気の存在下に気相酸化される工程と、
ii)ガス反応混合物が冷却される工程と、
iii)ガス反応混合物が、脱水カラムと称する第1のカラムの中で共沸溶媒を使用することなく脱水され、頂部ガスの流れおよび底部流れになる工程と、
iv)脱水カラムの頂部で蒸留されたガスの流れが、頂部凝縮器中で少なくとも部分的に凝縮され、凝縮液が、アクリル酸を吸収するために還流下に脱水カラムへ戻され、排ガスが少なくとも部分的に酸化反応へ戻され、残りは熱酸化および/または接触酸化される、工程と、
v)脱水カラムの底部からの流れが、仕上げカラムと称する第2のカラムの中で少なくとも部分的に蒸留されて、頂部流れおよび重質の化合物を含有する底部流れになる工程と、
vi)(メタ)アクリル酸の流れが、仕上げカラムの側部から抜き出すことにより回収される工程と
を含み、
前記プロセスが、次の2つの流れ:
工程i)の酸化反応のための空気原料、または
酸化反応に再循環される工程iv)の頂部凝縮器の出口での排ガス
のうち少なくとも1つに適用される水分凝縮工程が行われることを特徴とする、プロセス。 - 水分凝縮工程が、2つの流れに対して単一の凝縮器を使用して行われること、または2つの流れのそれぞれに対して凝縮器を使用して行われることを特徴とする、請求項1に記載のプロセス。
- 水分凝縮工程が、15℃から脱水カラムの頂部凝縮器の温度までの温度範囲で行われることを特徴とする、請求項1または2に記載のプロセス。
- 再循環された排ガスに対して水を凝縮する工程が、40℃と60℃との間の温度で行われることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 空気原料に対して水を凝縮する工程が15℃と25℃との間の温度で行われることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のプロセス。
- 空気原料からの凝縮水が、頂部凝縮器へ少なくとも部分的に再循環されることを特徴とする、請求項1から5のいずれか一項に記載のプロセス。
- 凝縮水が、重合防止剤の水溶液を調製するために部分的に使用されることを特徴とする、請求項1から6のいずれか一項に記載のプロセス。
- 凝縮水が、部分的に流され廃水の処理に送られること、または熱酸化処理されることを特徴とする、請求項1から7のいずれか一項に記載のプロセス。
- (メタ)アクリル酸前駆体が、プロピレンの酸化により得られたまたはプロパンの酸化脱水素により得られたアクロレインであることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のプロセス。
- (メタ)アクリル酸前駆体が、イソブチレンおよび/もしくはtert−ブタノールの酸化により得られた、またはブタンおよび/もしくはイソブタンの酸化脱水素から得られたメタクロレインであることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のプロセス。
- (メタ)アクリル酸前駆体が、グリセリンに由来する、3−ヒドロキシプロピオン酸に由来するまたは2−ヒドロキシプロパン酸に由来することを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のプロセス。
- (メタ)アクリル酸がアクリル酸であり、且つアクリル酸前駆体がプロピレンの接触酸化によって得られたアクロレインであることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載のプロセス。
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