JP2000053612A - Prevention of polymerization of acrylic acid - Google Patents

Prevention of polymerization of acrylic acid

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JP2000053612A
JP2000053612A JP10222872A JP22287298A JP2000053612A JP 2000053612 A JP2000053612 A JP 2000053612A JP 10222872 A JP10222872 A JP 10222872A JP 22287298 A JP22287298 A JP 22287298A JP 2000053612 A JP2000053612 A JP 2000053612A
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tert
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幸三 加藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preventing the polymerization of acrylic acid, capable of giving an excellent polymerization-inhibiting effect even in an acrylic acid-purifying process including a process in which an acrylic acid aqueous solution is dehydrated and distilled using an azeotropic acid. SOLUTION: This method for preventing the polymerization of acrylic acid comprises adding at least one compound selected from ammonia, ammonium salts, aliphatic primary monoamines, aliphatic primary diamines, aliphatic polyamines, aromatic primary amines, and amino acids, and a polymerization inhibitor preferably comprising (1) at least one of phenothiazine and methylene blue and (2) at least one of dialkyldithiocarbamic acid copper salts consisting of dimethyldithiocarbamic acid copper salt, diethyldithiocarbamic acid copper salt, dipropyldithiocarbamic acid copper salt and dibutyldithiocarbamic acid copper salt to crude acrylic acid or its aqueous solution to be fed for the purification.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プロピレン及び/
またはアクロレインを分子状酸素含有ガスにより気相接
触酸化して得られる生成ガスを冷却および/または水に
吸収させて得られる粗アクリル酸水溶液を、水と共沸す
る共沸剤を用いて脱水蒸留し、さらに軽沸分離蒸留、高
沸分離蒸留を含む工程によりアクリル酸を精製する方法
においてアクリル酸の重合を防止する方法に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to propylene and / or propylene.
Alternatively, a crude acrylic acid aqueous solution obtained by cooling and / or absorbing a product gas obtained by gas phase catalytic oxidation of acrolein with a molecular oxygen-containing gas into water is dehydrated and distilled using an azeotropic agent that azeotropes with water. In addition, the present invention relates to a method for preventing acrylic acid polymerization in a method for purifying acrylic acid by a process including light-boiling distillation and high-boiling distillation.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクリル酸は、現在工業的にはプロピレ
ンおよび/またはアクロレインを分子状酸素含有ガスに
より気相接触酸化する方法で製造されている。このアク
リル酸を精製する方法として広く用いられている方法と
して酸化反応生成ガスを冷却及び/または水に吸収させ
て得られる粗アクリル酸水溶液を、抽剤を用いてアクリ
ル酸を抽出する方法と、水と共沸する共沸剤を用いて脱
水蒸留する方法とがある。水を分離した粗アクリル酸は
さらに軽沸分離蒸留、高沸分離蒸留などの工程を経て精
製される。しかしアクリル酸はそれ自身、熱、光、過酸
化物等によって容易に、しかも極めて激しい重合を起こ
す性質を有しているいるため、これを蒸留により精製す
る際には、多量の重合物の発生による蒸留塔の能力の低
下や、蒸留塔リボイラー伝熱面への重合物の付着による
伝熱性能の低下をもたらすばかりでなく、蒸留塔内での
重合物による閉塞も起こすことが知られている。これら
の現象はアクリル酸を製造するプロセスにおいては、極
めて大きな支障となっており、重合をいかに抑制するか
が工業的には極めて重要である。
2. Description of the Related Art Acrylic acid is currently industrially produced by a method of gas-phase catalytic oxidation of propylene and / or acrolein with a molecular oxygen-containing gas. As a method widely used as a method for purifying this acrylic acid, a method in which a crude acrylic acid aqueous solution obtained by cooling and / or absorbing water in an oxidation reaction product gas is used to extract acrylic acid using an extractant, There is a method of performing dehydration distillation using an azeotropic agent that azeotropes with water. The crude acrylic acid from which water has been separated is further purified through steps such as light-boiling separation distillation and high-boiling separation distillation. However, acrylic acid itself has the property of easily and extremely intensely polymerizing due to heat, light, peroxides, etc., so when purifying it by distillation, a large amount of polymer is generated. It is known that not only does the performance of the distillation column decrease due to the above, and the heat transfer performance decreases due to the adhesion of the polymer to the heat transfer surface of the distillation column reboiler, but also the blockage due to the polymer in the distillation column occurs. . These phenomena are a great obstacle in the process for producing acrylic acid, and it is extremely important industrially how to suppress the polymerization.

【0003】このため、従来アクリル酸の精製における
重合防止の重要な方法として、いわゆる重合防止剤を添
加することが数多く提案され実施されている。代表的な
重合防止剤としては、ハイドロキノン、p−メトキシフ
ェノール、2,6−ジ−t−ブチルフェノールなどのフ
ェノール類、フェノチアジン、メチレンブルー等のアミ
ン類、ジブチルジチオカルバミン酸銅等の銅塩、その他
ニトロ化合物、ニトロソ化合物、N−オキシル化合物な
ど種々のものが知られている。例えば、特公昭49−3
514号公報には不飽和カルボン酸またはそのエステル
の製造における蒸留・濃縮工程において、重合防止剤と
してジブチルジチオカルバメート銅塩を添加することが
述べられている。アクリル酸の蒸留においてはこれらの
重合防止剤を複数組み合せて、また場合によれば分子状
酸素含有ガスと併用して用いられているのが一般的であ
る。例えばハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチル
エーテル、フェノチアジン等から選ばれる少なくとも1
種とジメチルジチオカルバミン酸銅塩等と分子状酸素と
からなる組み合せ(特開昭49−85016号)、フェ
ノール類とマンガン塩およびヒンダートフェノール類の
組み合せ(特開平5−140027号)、N−オキシル
化合物とフェノチアジン、芳香族アミン、フェノール類
化合物の組み合せ(特開平5−320217号)などが
知られている。しかしながら、アクリル酸精製における
重合の問題は、精製プロセス、蒸留温度、滞留時間など
の影響も大きく、精製能力をを大きくしようとすると、
これら従来の方法でも十分ではなく、より効果的な重合
防止方法が求められているのが現状である。
[0003] For this reason, conventionally, as an important method for preventing polymerization in the purification of acrylic acid, the addition of a so-called polymerization inhibitor has been proposed and implemented. Representative polymerization inhibitors include phenols such as hydroquinone, p-methoxyphenol and 2,6-di-t-butylphenol; amines such as phenothiazine and methylene blue; copper salts such as copper dibutyldithiocarbamate; and other nitro compounds. , Nitroso compounds, N-oxyl compounds and the like are known. For example, Japanese Patent Publication No. 49-3
No. 514 describes that a dibutyldithiocarbamate copper salt is added as a polymerization inhibitor in a distillation / concentration step in the production of an unsaturated carboxylic acid or an ester thereof. In the distillation of acrylic acid, these polymerization inhibitors are generally used in combination, and in some cases, in combination with a molecular oxygen-containing gas. For example, at least one selected from hydroquinone, hydroquinone monomethyl ether, phenothiazine, etc.
Combination of seed, dimethyldithiocarbamic acid copper salt and the like and molecular oxygen (Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-85016), combination of phenols and manganese salt and hindered phenol (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-10027), N-oxyl A combination of a compound with a phenothiazine, an aromatic amine, or a phenol compound (JP-A-5-320217) is known. However, the problem of polymerization in acrylic acid refining is greatly affected by the refining process, distillation temperature, residence time, and so on.
Even these conventional methods are not sufficient, and a more effective polymerization prevention method is required at present.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、プロピレン及び/またはアクロレインを分
子状酸素含有ガスにより気相接触酸化して得られるアク
リル酸水溶液からアクリル酸を蒸留精製する際のより効
果的な重合防止方法を提供することにある。特に水を除
く方法として抽出法ではなく、共沸脱水法を採用したプ
ロセスにおける重合防止方法を提供することである。
The problem to be solved by the present invention is to purify acrylic acid by distillation from an aqueous solution of acrylic acid obtained by subjecting propylene and / or acrolein to gas-phase catalytic oxidation with a molecular oxygen-containing gas. Is to provide a more effective polymerization prevention method. In particular, an object of the present invention is to provide a method for preventing polymerization in a process employing an azeotropic dehydration method instead of an extraction method as a method for removing water.

【0005】プロピレン及び/またはアクロレインを分
子状酸素含有ガスにより気相接触酸化して得られるアク
リル酸水溶液を共沸剤を用いて脱水蒸留し、次いで軽沸
分離蒸留、高沸分離蒸留により精製したアクリル酸は、
抽剤を用いてアクリル酸を抽出し次いで軽沸分離蒸留、
高沸分離蒸留により精製したアクリル酸と比較して重合
性が大きく、従来公知のフェノチアジン、ジブチルジチ
オカルバミン酸銅塩、ハイドロキノン或いはp−メトキ
シノール等の重合防止剤を単独または組み合わせて用い
た場合に於いても、その重合防止効果は抽剤を用いて得
たアクリル酸水溶液の精製に比較し満足し得る効果の発
現が望めない。かかる事情下に鑑み、本発明者等は共沸
剤を用いて脱水蒸留する工程を含むアクリル酸の精製工
程に於いても優れた重合防止効果の得られる方法を見い
だすべく鋭意検討した結果、精製するアクリル酸水溶液
中に特定物質を存在せしめる場合には、共沸脱水法を採
用したプロセスにおいても、上記公知の重合防止剤の存
在下に於いて、抽剤を用いたアクリル酸水溶液の精製時
と略同等の重合防止効果を発揮することを見いだし本発
明を完成するに至った。
An aqueous acrylic acid solution obtained by subjecting propylene and / or acrolein to gas-phase catalytic oxidation with a molecular oxygen-containing gas is subjected to dehydration distillation using an azeotropic agent, and then purified by light-boiling distillation and high-boiling distillation. Acrylic acid
Acrylic acid is extracted using an extractant, followed by light-boiling separation distillation,
It has higher polymerizability than acrylic acid purified by high-boiling separation distillation, and when a conventionally known polymerization inhibitor such as phenothiazine, copper salt of dibutyldithiocarbamate, hydroquinone or p-methoxynol is used alone or in combination. However, the polymerization inhibitory effect is not expected to exhibit a satisfactory effect as compared with the purification of an aqueous acrylic acid solution obtained using an extractant. In view of such circumstances, the present inventors have intensively studied to find a method capable of obtaining an excellent polymerization inhibitory effect even in a purification step of acrylic acid including a step of dehydration distillation using an azeotropic agent. When the specific substance is present in the aqueous acrylic acid solution, the azeotropic dehydration method may be used to purify the aqueous acrylic acid solution using an extractant in the presence of the known polymerization inhibitor. The present inventors have found that they exhibit a polymerization prevention effect substantially equivalent to that of the present invention, and have completed the present invention.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明はプロピレン及び
/またはアクロレインを分子状酸素含有ガスにより気相
接触酸化して得られるアクリル酸水溶液を共沸剤を用い
て脱水蒸留する工程を含むアクリル酸の精製において、
精製に供する粗アクリル酸またはその水溶液にアンモニ
ア、アンモニウム塩、脂肪族1級モノアミン類、脂肪族
1級ジアミン類、脂肪族ポリアミン類、芳香族1級アミ
ン類、アミノ酸類のうちから選ばれる少なくとも1種お
よびアクリル酸の重合防止剤を添加存在せしめることを
特徴とするアクリル酸の重合防止方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an acrylic acid solution comprising a step of dehydrating and distilling an aqueous solution of acrylic acid obtained by subjecting propylene and / or acrolein to gas-phase catalytic oxidation with a molecular oxygen-containing gas using an azeotropic agent. In the purification of
At least one selected from the group consisting of ammonia, ammonium salts, aliphatic primary monoamines, aliphatic primary diamines, aliphatic polyamines, aromatic primary amines, and amino acids is added to crude acrylic acid or an aqueous solution thereof for purification. A method for preventing polymerization of acrylic acid, which comprises adding a seed and a polymerization inhibitor for acrylic acid.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。本発明においては、プロピレン及び
/またはアクロレインを分子状酸素含有ガスにより気相
接触酸化して得られる生成ガスを冷却および/または水
に吸収させて得られる粗アクリル酸水溶液を、水と共沸
する共沸剤を用いて脱水蒸留を行う精製方法が対象であ
る。粗アクリル酸水溶液はプロピレンの一段酸化法によ
って得られるものであってもよく、アクロレインを経由
する二段酸化法によって得られるものであってもよく、
さらにアクリル酸吸収塔の排ガスの一部を酸化反応にリ
サイクルする方法、またはこの排ガスを排ガス燃焼器を
通して無害化した排ガスをリサイクルする方法によって
得られるものであってもよい。
Embodiments of the present invention will be described below in detail. In the present invention, a crude acrylic acid aqueous solution obtained by cooling and / or absorbing a product gas obtained by gas-phase catalytic oxidation of propylene and / or acrolein with a molecular oxygen-containing gas and / or absorbing it with water is azeotroped with water. The target is a purification method in which dehydration distillation is performed using an azeotropic agent. The crude acrylic acid aqueous solution may be obtained by a one-stage oxidation method of propylene, or may be obtained by a two-stage oxidation method via acrolein,
Further, it may be obtained by a method of recycling a part of the exhaust gas from the acrylic acid absorption tower to an oxidation reaction, or a method of recycling the exhaust gas obtained by rendering this exhaust gas harmless through an exhaust gas combustor.

【0008】粗アクリル酸水溶液の主な組成は用いる触
媒や反応条件によって異なるが、アクリル酸40〜70
%、水20〜50%、酢酸4〜10%程度である。さら
にこの水溶液中にはホルムアルデヒド、アセトアルデヒ
ド、アクロレイン、フルフラール、ベンズアルデヒドな
どのアルデヒド類、プロピオン酸、マレイン酸などの有
機酸類、その他多数の副生成物を含有している。粗アク
リル酸水溶液から水を除く方法は、従来知られている方
法であり、例えば、共沸剤としてトルエン、メチルイソ
ブチルケトン、キシレン、エチルベンゼン、ヘプタンお
よびこれらの混合物等を用い、10〜30kPa程度の
真空下で共沸脱水を行う。この処理により塔底液中の水
分濃度は通常1000ppm以下となる。共沸脱水塔の
塔頂からは、水、酢酸、共沸溶剤、その他副生成物のう
ち軽沸成分が留去される。しかし抽出法では水側に溶解
して除かれていた成分の一部は十分に除去されず、塔底
液中に残存することになる。
The main composition of the crude acrylic acid aqueous solution varies depending on the catalyst used and the reaction conditions.
%, Water 20 to 50%, and acetic acid 4 to 10%. Further, the aqueous solution contains aldehydes such as formaldehyde, acetaldehyde, acrolein, furfural, benzaldehyde, organic acids such as propionic acid and maleic acid, and many other by-products. The method of removing water from the crude acrylic acid aqueous solution is a conventionally known method, for example, using toluene, methyl isobutyl ketone, xylene, ethylbenzene, heptane and a mixture thereof as an azeotropic agent, and about 10 to 30 kPa. Perform azeotropic dehydration under vacuum. By this treatment, the water concentration in the bottom liquid is usually 1000 ppm or less. From the top of the azeotropic dehydration tower, light boiling components of water, acetic acid, azeotropic solvents and other by-products are distilled off. However, in the extraction method, some of the components dissolved and removed on the water side are not sufficiently removed and remain in the bottom liquid.

【0009】この共沸脱水法により得られた塔底液をさ
らに軽沸分離蒸留、次いで高沸分離蒸留を行い得られた
アクリル酸は、水溶液をキシレンとメチルエチルケトン
の混合溶媒を用いて抽出し、次いで軽沸分離蒸留、高沸
分離蒸留を行い得られたアクリル酸と比較して、同一条
件で重合試験を行うとより重合性が大きい。
The bottom liquid obtained by the azeotropic dehydration method is further subjected to light-boiling separation distillation and then to high-boiling separation distillation, and the resulting acrylic acid is extracted with an aqueous solution using a mixed solvent of xylene and methyl ethyl ketone. Subsequently, compared with acrylic acid obtained by performing light-boiling separation distillation and high-boiling separation distillation, the polymerizability is higher when a polymerization test is performed under the same conditions.

【0010】ところが、この重合性の大きい共沸脱水法
により得られたアクリル酸に、極少量のアミン類を添加
することにより、重合を大幅に抑制することができるの
である。この理由は十分定かではないが、抽出法では抽
出工程で除去されていた微量の副生成物が、共沸脱水法
では残存し、これが重合を促進する物質として作用して
おり、アミン類を添加することによりこの物質が反応し
重合を促進することのない物質に変ったためと推察され
る。この物質と推定されるものは液体クラマトグラフィ
ーで2,4−ジニトロフェニルヒドラジンによる誘導体
分析を行うことにより、ホルムアルデヒド、アクロレイ
ン等とともに検出される特定のピークと挙動が一致す
る。即ち抽出法のアクリル酸にはこのピークは無く、共
沸脱水法のアクリル酸には存在し、アミン類で処理する
ことにより消失する。添加すべきアミン類としては一つ
にはアンモニアまたは酢酸アンモニウム、アクリル酸ア
ンモニウムなどのアンモニウム塩が挙げられる。また脂
肪族1級モノアミン類にはメチルアミン、エチルアミ
ン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、n−ブチル
アミン、sec−ブチルアミン、tert−ブチルアミ
ン、n−ヘキシルアミン、シクロヘキシルアミン、n−
オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミンなどが挙げ
られる。脂肪族1級ジアミン類としてはエチレンジアミ
ン、トリメチレンジアミン、1,4−ジアミノブタン、
ヘキサメチレンジアミンなどが挙げられる。脂肪族ポリ
アミン類としては、ジエチレントリアミン、トリエチレ
ンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、3−(メチ
ルアミノ)プロピルアミン、ジアミノプロピルアミン、
N−メチル−3,3’−イミノビス(プロピルアミン)
などが挙げられる。芳香族1級アミン類としてはアニリ
ン、トルイジン、アニシジン、アミノフェノール、フェ
ニレンジアミンなどが挙げられる。アミノ酸類としては
グリシン、アラニン、メチオニンなどが挙げられる。
However, by adding a very small amount of amines to acrylic acid obtained by the azeotropic dehydration method having high polymerizability, polymerization can be greatly suppressed. Although the reason for this is not fully understood, trace amounts of by-products removed in the extraction step in the extraction method remain in the azeotropic dehydration method and act as a substance that promotes polymerization. This is presumed to be due to the fact that this substance was converted into a substance that did not react and promote polymerization. The behavior of this substance, which is presumed to be the same as a specific peak detected together with formaldehyde, acrolein, and the like, by performing derivative analysis with 2,4-dinitrophenylhydrazine by liquid chromatography, matches the behavior. That is, acrylic acid in the extraction method does not have this peak, but exists in acrylic acid in the azeotropic dehydration method, and disappears by treatment with amines. One of the amines to be added is ammonia or an ammonium salt such as ammonium acetate or ammonium acrylate. The aliphatic primary monoamines include methylamine, ethylamine, propylamine, isopropylamine, n-butylamine, sec-butylamine, tert-butylamine, n-hexylamine, cyclohexylamine, and n-butylamine.
Octylamine, 2-ethylhexylamine and the like can be mentioned. Aliphatic primary diamines include ethylenediamine, trimethylenediamine, 1,4-diaminobutane,
Hexamethylene diamine and the like can be mentioned. Examples of the aliphatic polyamines include diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, 3- (methylamino) propylamine, diaminopropylamine,
N-methyl-3,3'-iminobis (propylamine)
And the like. Examples of the aromatic primary amines include aniline, toluidine, anisidine, aminophenol, phenylenediamine and the like. Amino acids include glycine, alanine, methionine and the like.

【0011】アミン類添加の効果は精製工程の工程液で
ある共沸脱水塔の塔底液、軽沸分離塔の塔底液および留
出液でも確認できた。この物質はすでに酸化反応水溶液
の段階で生成しており、蒸留操作ではアクリル酸と十分
分離できないものと考えられる。精製プロセス全体の重
合問題を軽減する観点から、アミン類の添加処理は工程
の上流側、即ち共沸脱水塔の供給液または塔底抜出し液
の段階で行うことが望ましい。
The effect of the addition of amines was also confirmed in the bottom liquid of the azeotropic dehydration tower, the bottom liquid of the light-boiling separation tower, and the distillate, which are process liquids in the purification step. It is considered that this substance has already been generated in the stage of the aqueous oxidation reaction solution and cannot be sufficiently separated from acrylic acid by the distillation operation. From the viewpoint of reducing the polymerization problem in the entire purification process, it is desirable that the addition treatment of the amines is performed on the upstream side of the process, that is, at the stage of the liquid feed or the liquid withdrawn from the bottom of the azeotropic dehydration column.

【0012】アミン類の添加量は、ごく微量存在すると
思われる重合促進物質を実質的に処理できる量であれば
よく、アクリル酸に対して約0.001〜約0.5重量
%、好ましくは約0.005〜約0.2重量%程度で十
分である。
The amount of the amines to be added may be an amount capable of substantially treating a polymerization accelerating substance considered to be present in a very small amount, and is about 0.001 to about 0.5% by weight, preferably about 0.001% by weight, based on acrylic acid. About 0.005 to about 0.2% by weight is sufficient.

【0013】アミン類は単独では直接重合防止剤として
働くわけではないと考えられるので、従来から知られて
いる重合防止剤とともに使用する必要がある。使用し得
る重合防止剤は粗アクリル酸またはその水溶液の精製時
に使用される公知のものが用いられるが、フェノチアジ
ンまたはメチレンブルー、およびジメチルジチオカルバ
ミン酸銅塩、ジエチルジチオカルバミン酸銅塩、ジプロ
ピルジチオカルバミン酸銅塩およびジブチルジチオカル
バミン酸銅塩からなる群れから選ばれた少なくとも1種
の存在は必須である。さらに好ましくは、フェノール、
ハイドロキノン、pーメトキシフェノール、ベンゾキノ
ン、1,2−ナフトキノン、クレゾール、カテコール、
2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノン、2,6−ジ−
t−ブチルフェノール、6−t−ブチル−m−クレゾー
ル、2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、4−t
−ブチルカテコール、2,4−ジメチル−6−t−ブチ
ルフェノール、2−t−ブチルハイドロキノン、2−t
−ブチル−4−メトキシフェノール等のフェノール類を
存在させてもよい。また空気など酸素含有ガスを併用し
てもよい。これらアミン類以外の重合防止剤の使用量は
公知の範囲であればよく特に制限されないが、通常それ
ぞれ約0.0001〜約0.5重量%、好ましくは約
0.001〜約0.2重量%である。これら重合防止剤
の添加位置は精製操作に供する粗アクリル酸またはその
水溶液中に存在しておればよく、特に制限されないが、
例えば脱水蒸留塔、軽沸分離塔、製品化塔等のアクリル
酸の存在する蒸留塔の還流ライン等より添加される。
Since amines alone are not considered to act directly as a polymerization inhibitor, they need to be used together with conventionally known polymerization inhibitors. As the polymerization inhibitor that can be used, known ones used in the purification of crude acrylic acid or an aqueous solution thereof are used. And at least one member selected from the group consisting of copper dibutyldithiocarbamate is indispensable. More preferably, phenol,
Hydroquinone, p-methoxyphenol, benzoquinone, 1,2-naphthoquinone, cresol, catechol,
2,5-di-t-butylhydroquinone, 2,6-di-
t-butylphenol, 6-t-butyl-m-cresol, 2,6-di-t-butyl-p-cresol, 4-t
-Butylcatechol, 2,4-dimethyl-6-t-butylphenol, 2-t-butylhydroquinone, 2-t
Phenols such as -butyl-4-methoxyphenol may be present. Further, an oxygen-containing gas such as air may be used in combination. The amount of the polymerization inhibitor other than the amines is not particularly limited as long as it is within a known range, but is usually about 0.0001 to about 0.5% by weight, preferably about 0.001 to about 0.2% by weight. %. The addition position of these polymerization inhibitors is not particularly limited as long as it is present in the crude acrylic acid to be subjected to the purification operation or in an aqueous solution thereof.
For example, it is added from a reflux line of a distillation column in which acrylic acid exists, such as a dehydration distillation column, a light boiling separation column, and a commercialization column.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上詳述した本発明の方法によれば、ア
ミン類を少量添加することにより、共沸脱水法によるア
クリル酸精製における重合を効果的に抑制することが可
能となり、その産業上の利用価値は頗る大である。
According to the method of the present invention described in detail above, by adding a small amount of amines, it is possible to effectively suppress the polymerization in the purification of acrylic acid by the azeotropic dehydration method. The utility value of is very large.

【0015】[0015]

【実施例】以下に実施例によって本発明を具体的に説明
するが、本発明の実施の態様はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。なお実施例および比較例において、
重合試験は以下の方法を用いた。 重合試験方法:あらかじめ重合防止剤および添加剤を所
定濃度に調製した試料5gを内容積20mlの蓋付き試
験管に入れ、窒素ボックス中で100ppmの酸素を含
有する窒素ガスを5分間バブリングした後密栓し、これ
を100℃に温度制御したオイルバスに浸け、所定時間
加熱した後、取出し冷却する。これを水で希釈し、生成
した重合物を4級アンモニウム塩と反応させ、その濁度
を分光光度計を用いて測定し、ポリアクリル酸を定量す
る。このポリアクリル酸量から時間当りの重合速度を算
出する。
EXAMPLES The present invention will be described below in more detail with reference to examples, but the embodiments of the present invention are not limited to these examples. In Examples and Comparative Examples,
The following method was used for the polymerization test. Polymerization test method: 5 g of a sample in which a polymerization inhibitor and an additive were previously adjusted to a predetermined concentration was placed in a test tube with a cap having an inner volume of 20 ml, and a nitrogen gas containing 100 ppm of oxygen was bubbled in a nitrogen box for 5 minutes, and then sealed. Then, this is immersed in an oil bath whose temperature is controlled to 100 ° C., heated for a predetermined time, taken out and cooled. This is diluted with water, the resulting polymer is reacted with a quaternary ammonium salt, and its turbidity is measured using a spectrophotometer to quantify polyacrylic acid. The polymerization rate per hour is calculated from the amount of polyacrylic acid.

【0016】実施例1 プロピレンの2段階気相接触酸化により得られたアクリ
ル酸約55重量%の水溶液を、トルエンを共沸剤として
脱水蒸留し、次いで軽沸分離蒸留、さらに高沸分離蒸留
してられたエステル用アクリル酸(フェノチアジン20
0ppm、p−メトキシフェノール50ppm含有)に
25%アンモニア水溶液を224ppm(アンモニア5
6ppm)、及びジブチルジチオカルバミン酸銅25p
pm添加して試料とした。この試料を用い上記方法で重
合試験を行った。結果を表1に示す。
Example 1 An aqueous solution of about 55% by weight of acrylic acid obtained by two-stage gas-phase catalytic oxidation of propylene was subjected to dehydration distillation using toluene as an azeotropic agent, followed by light-boiling distillation and further high-boiling distillation. Acrylic acid for ester (phenothiazine 20
225 ppm of 25% aqueous ammonia solution (containing 5 ppm of ammonia) in 0 ppm and containing 50 ppm of p-methoxyphenol.
6 ppm) and copper dibutyldithiocarbamate 25p
pm was added to obtain a sample. Using this sample, a polymerization test was conducted by the above method. Table 1 shows the results.

【0017】比較例1 実施例1で用いた共沸脱水法で得られたエステル用アク
リル酸をそのまま試料とし重合試験を行った。結果を表
1に示す。
Comparative Example 1 The acrylic acid for ester obtained by the azeotropic dehydration method used in Example 1 was used as a sample for a polymerization test. Table 1 shows the results.

【0018】比較例2 実施例1で用いた共沸脱水法で得られたエステル用アク
リル酸にジブチルジチオカルバミン酸銅25ppm添加
したものを試料とし重合試験を行った。結果を表1に示
す。
Comparative Example 2 A polymerization test was carried out using a sample obtained by adding 25 ppm of copper dibutyldithiocarbamate to the acrylic acid for ester obtained by the azeotropic dehydration method used in Example 1 as a sample. Table 1 shows the results.

【0019】参考例 プロピレンの2段階気相接触酸化により得られた、アク
リル酸約55重量%の水溶液を、メチルエチルケトンと
キシレンの混合溶剤を用いで抽出分離したアクリル酸溶
液を抽剤分離蒸留、次いで高沸分離蒸留して得られたエ
ステル用アクリル酸(フェノチアジン200ppm、p
−メトキシフェノール50ppm含有)をそのまま試料
として用い重合試験を行った。結果を表1に示す。
REFERENCE EXAMPLE An aqueous solution of about 55% by weight of acrylic acid obtained by two-stage gas-phase catalytic oxidation of propylene was extracted and separated using a mixed solvent of methyl ethyl ketone and xylene. Acrylic acid for ester obtained by high boiling separation distillation (phenothiazine 200 ppm, p
(Containing 50 ppm of -methoxyphenol) as a sample, and a polymerization test was carried out. Table 1 shows the results.

【0020】[0020]

【表1】 共沸脱水法:共沸脱水法アクリル酸 抽出法:抽出法アクリル酸 CBSC: ジブチルジチオカルバミン酸銅 Pz: フェノチアジン MQ: p−メトキシフェノール[Table 1] Azeotropic dehydration method: azeotropic dehydration method acrylic acid extraction method: extraction method acrylic acid CBSC: copper dibutyldithiocarbamate Pz: phenothiazine MQ: p-methoxyphenol

【0021】実施例2 プロピレンの2段階気相接触酸化により得られた、アク
リル酸約55重量%の水溶液を、トルエンを共沸剤とし
て脱水蒸留して得られた缶液(アクリル酸80重量%、
トルエン重量17%、フェノチアジン500ppm、P
−メトキシフェノール150ppm、ジブチルジチオカ
ルバミン酸銅80ppmを含む)に25%アンモニア水
を224ppm添加したものを試料とし上記方法で重合
試験を行った。結果を表2に示す。
EXAMPLE 2 A can solution (80% by weight of acrylic acid) obtained by subjecting an aqueous solution of about 55% by weight of acrylic acid obtained by two-stage gas phase catalytic oxidation of propylene to dehydration distillation using toluene as an azeotropic agent. ,
Toluene weight 17%, phenothiazine 500 ppm, P
-Methoxyphenol 150 ppm, containing 80 ppm of copper dibutyldithiocarbamate) and 224 ppm of 25% aqueous ammonia were used as a sample, and a polymerization test was performed by the above method. Table 2 shows the results.

【0022】比較例3 実施例2で用いた共沸脱水塔缶液をそのまま試料として
用い重合試験を行った。結果を表2に示す。
Comparative Example 3 A polymerization test was carried out using the liquid in the azeotropic dehydration tower used in Example 2 as a sample. Table 2 shows the results.

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】実施例3〜13 実施例2においてアンモニア水の代わりに表3に示す酢
酸アンモニウム、メチルアミン、エチルアミン、n−プ
ロピルアミン、n−ブチルアミン、tert−ブチルア
ミン、sec−ブチルアミン、n−ヘキシルアミン、シ
クロヘキシルアミン、n−オクチルアミンおよび2−エ
チルヘキシルアミンの脂肪族モノアミンをそれぞれ添加
した。結果を表3に示す
Examples 3 to 13 In place of ammonia water in Example 2, ammonium acetate, methylamine, ethylamine, n-propylamine, n-butylamine, tert-butylamine, sec-butylamine, n-hexylamine shown in Table 3 were used. , Cyclohexylamine, n-octylamine and aliphatic monoamines of 2-ethylhexylamine were added, respectively. The results are shown in Table 3.

【0025】[0025]

【表3】 [Table 3]

【0026】実施例14〜17 実施例2においてアンモニア水の代わりに表4に示すエ
チレンジアミン、トリメチレンジアミン、1,4−ジア
ミノブタン、ヘキサメチレンジアミンの脂肪族1級ジア
ミンをそれぞれ添加した。結果を表4に示す。
Examples 14 to 17 In Example 2, instead of aqueous ammonia, aliphatic primary diamines of ethylenediamine, trimethylenediamine, 1,4-diaminobutane and hexamethylenediamine shown in Table 4 were added. Table 4 shows the results.

【0027】[0027]

【表4】 [Table 4]

【0028】実施例18〜24 実施例2においてモノエタノ−ルアミンの代わりに表5
に示すジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミ
ン、テトラエチレンペンタミン、3−メチルアミノプロ
ピルアミン、3,3’ジアミノジプロピルアミン、N−
メチル−3,3’−イミノビス(プロピルアミン)の脂
肪族ポリアミンをそれぞれ添加した。結果を表5に示
す。
Examples 18 to 24 In Example 2, Table 5 was used instead of monoethanolamine.
Diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, 3-methylaminopropylamine, 3,3′diaminodipropylamine, N-
An aliphatic polyamine of methyl-3,3'-iminobis (propylamine) was added, respectively. Table 5 shows the results.

【0029】[0029]

【表5】 [Table 5]

【0030】実施例25〜29 実施例2においてアンモニア水の代わりに表6に示すア
ニリン、トルイジン、アニシジン、アミノフェノ−ル、
フェニレンジアミンの芳香族1級アミンをそれぞれ添加
した。結果を表6に示す。
Examples 25 to 29 In Example 2, aniline, toluidine, anisidine, aminophenol,
The aromatic primary amines of phenylenediamine were each added. Table 6 shows the results.

【0031】[0031]

【表6】 [Table 6]

【0032】実施例30〜32 実施例2においてアンモニア水の代わりにグリシン、ア
ラニン、メチオニンのアミノ酸をそれぞれ添加した。結
果を表7に示す。
Examples 30 to 32 In Example 2, amino acids of glycine, alanine and methionine were added instead of aqueous ammonia. Table 7 shows the results.

【表7】 [Table 7]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 片平 公輝 愛媛県新居浜市惣開町5番1号 住友化学 工業株式会社内 (72)発明者 小野 竜也 愛媛県新居浜市惣開町5番1号 住友化学 工業株式会社内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC46 AD12 AD41 BC14 BC50 BE30 BS10  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kimiki Katahira 5-1 Sokai-cho, Niihama-shi, Ehime Sumitomo Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Tatsuya Ono 5-1 Sokai-cho, Niihama-shi, Ehime Sumitomo Chemical F term (reference) 4H006 AA02 AC46 AD12 AD41 BC14 BC50 BE30 BS10

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プロピレン及び/またはアクロレインを
分子状酸素含有ガスにより気相接触酸化して得られるア
クリル酸水溶液を共沸剤を用いて脱水蒸留する工程を含
むアクリル酸の精製において、精製に供する粗アクリル
酸またはその水溶液に、アンモニア、アンモニウム塩、
脂肪族1級モノアミン類、脂肪族1級ジアミン類、脂肪
族ポリアミン類、芳香族1級アミン類、アミノ酸類から
なる群れから選ばれた少なくとも1種、およびアクリル
酸の重合防止剤とを添加存在せしめることを特徴とする
アクリル酸の重合防止方法。
1. An acrylic acid aqueous solution obtained by gas-phase catalytic oxidation of propylene and / or acrolein with a molecular oxygen-containing gas is subjected to dehydration distillation using an azeotropic agent for purification of acrylic acid. To crude acrylic acid or its aqueous solution, ammonia, ammonium salt,
At least one selected from the group consisting of aliphatic primary monoamines, aliphatic primary diamines, aliphatic polyamines, aromatic primary amines and amino acids, and a polymerization inhibitor of acrylic acid added A method for preventing polymerization of acrylic acid, which comprises:
【請求項2】 アンモニア、アンモニウム塩、脂肪族1
級モノアミン類、脂肪族1級ジアミン類、脂肪族ポリア
ミン類、芳香族1級アミン類、アミノ酸類からなる群れ
から選ばれた少なくとも1種の添加が、共沸脱水塔の供
給液または缶液に対して行うことを特徴とする請求項1
記載のアクリル酸の重合防止方法。
2. Ammonia, ammonium salt, aliphatic 1
At least one selected from the group consisting of primary monoamines, aliphatic primary diamines, aliphatic polyamines, aromatic primary amines, and amino acids is added to the azeotropic dehydration column feed or bottoms. 2. The method according to claim 1, wherein
The method for preventing polymerization of acrylic acid as described above.
【請求項3】 アクリル酸の重合防止剤が、フェノチ
アジンおよびメチレンブルーから選ばれる少なくとも1
種と、ジメチルジチオカルバミン酸銅塩、ジエチルジ
チオカルバミン酸銅塩、ジプロピルジチオカルバミン酸
銅塩およびジブチルジチオカルバミン酸銅塩からなるジ
アルキルジチオカルバミン酸銅塩の少なくとも1種を併
用することを特徴とする請求項1または2記載のアクリ
ル酸の重合防止方法。
3. The method of claim 1, wherein the acrylic acid polymerization inhibitor is at least one selected from phenothiazine and methylene blue.
The method according to claim 1 or 2, wherein a copper salt of dimethyldithiocarbamate, copper salt of diethyldithiocarbamate, copper salt of dipropyldithiocarbamate and copper salt of dibutyldithiocarbamate are used in combination. 2. The method for preventing polymerization of acrylic acid according to 2.
【請求項4】 アクリル酸の重合防止剤が、フェノチ
アジンおよびメチレンブルーから選ばれる少なくとも1
種と、ジメチルジチオカルバミン酸銅塩、ジエチルジ
チオカルバミン酸銅塩、ジプロピルジチオカルバミン酸
銅塩およびジブチルジチオカルバミン酸銅塩からなるジ
アルキルジチオカルバミン酸銅塩の少なくとも1種と、
フェノール、ハイドロキノン、pーメトキシフェノー
ル、ベンゾキノン、1,2−ナフトキノン、クレゾー
ル、カテコール、2,5−ジ−t−ブチルハイドロキノ
ン、2,6−ジ−t−ブチルフェノール、6−t−ブチ
ル−m−クレゾール、2,6−ジ−t−ブチル−p−ク
レゾール、4−t−ブチルカテコール、2,4−ジメチ
ル−6−t−ブチルフェノール、2−t−ブチルハイド
ロキノンおよび2−t−ブチル−4−メトキシフェノー
ルからなる群れから選ばれた少なくとも1種を存在せし
めることを特徴とする請求項1〜3記載のいずれかのア
クリル酸の重合防止方法。
4. The method of claim 1, wherein the acrylic acid polymerization inhibitor is at least one selected from phenothiazine and methylene blue.
Species and copper dialkyldithiocarbamate consisting of copper dimethyldithiocarbamate, copper diethyldithiocarbamate, copper dipropyldithiocarbamate and copper dibutyldithiocarbamate,
Phenol, hydroquinone, p-methoxyphenol, benzoquinone, 1,2-naphthoquinone, cresol, catechol, 2,5-di-t-butylhydroquinone, 2,6-di-t-butylphenol, 6-t-butyl-m- Cresol, 2,6-di-tert-butyl-p-cresol, 4-tert-butylcatechol, 2,4-dimethyl-6-tert-butylphenol, 2-tert-butylhydroquinone and 2-tert-butyl-4- The method for preventing polymerization of acrylic acid according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one selected from the group consisting of methoxyphenol is present.
【請求項5】 アンモニア、アンモニウム塩、脂肪族1
級モノアミン類、脂肪族1級ジアミン類、脂肪族ポリア
ミン類、芳香族1級アミン類、アミノ酸類からなる群れ
から選ばれた少なくとも1種の添加量が、アクリル酸に
対して0.001重量%〜0.5重量%であることを特
徴とする請求項1〜4記載のいずれかの重合防止方法。
5. Ammonia, ammonium salt, aliphatic 1
At least one selected from the group consisting of primary monoamines, aliphatic primary diamines, aliphatic polyamines, aromatic primary amines, and amino acids is 0.001% by weight based on acrylic acid. The method for preventing polymerization according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount is from 0.5 to 0.5% by weight.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2005343845A (en) * 2004-06-04 2005-12-15 Hakuto Co Ltd Polymerization inhibitor of acrylonitrile and method for inhibiting polymerization
DE102010000945A1 (en) 2010-01-15 2011-07-21 Evonik Röhm GmbH, 64293 Producing (meth)acrylic acid esters, comprises reacting (meth)acrylic acid or (meth)acrylate with an alcohol in presence of polymerization inhibitor e.g. a copper compound, where an organic nitrogen compound is added
JP2021535943A (en) * 2018-08-24 2021-12-23 ビーエル テクノロジーズ、インコーポレイテッド Synergistic combination to inhibit polymerization

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