JP2001187761A - (メタ)アクリル酸製造用装置および(メタ)アクリル酸の製造方法 - Google Patents

(メタ)アクリル酸製造用装置および(メタ)アクリル酸の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 (メタ)アクリル酸の製造過程(例えば、再
沸器内)における重合を効果的に防止して、(メタ)ア
クリル酸を長期にわたり安定して製造し得るようにした
(メタ)アクリル酸製造用装置およびこの装置を用いた
(メタ)アクリル酸の製造方法を提供する。 【解決手段】 装置の少なくとも一部をモリブデン含量
が3質量%を超え20質量%以下、またはモリブデン含
量が1〜4質量%、銅含量が0.5〜7質量%であるニ
ッケル−クロム−鉄系合金製とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は(メタ)アクリル酸
製造用装置および(メタ)アクリル酸の製造方法に関す
る。
【従来の技術】接触気相酸化により(メタ)アクリル酸
を製造することは工業的に広く行われている。そして、
(メタ)アクリル酸は非常に重合し易いことから、しば
しば、その製造過程で重合を起こし、運転の継続が不可
能となることがある。(メタ)アクリル酸の製造過程に
おける重合を防止するために、通常、重合防止剤として
ハイドロキノン、フェノチアジン、分子状酸素含有ガス
などを用いたり、あるいは重合物、折出物などの固形物
の装置への付着を防止するために装置内壁を表面処理す
ることが行われている。
【発明が解決しようとする課題】しかし、重合防止剤を
用いたり、あるいは装置内壁を表面処理しても、なお十
分に(メタ)アクリル酸の重合を防止するに至っていな
い。そこで、本発明は、(メタ)アクリル酸の製造過程
における重合を効果的に防止して、(メタ)アクリル酸
を長期にわたり安定して製造し得るようにした(メタ)
アクリル酸製造用装置およびこの装置を用いた(メタ)
アクリル酸の製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決しようとする手段】(メタ)アクリル酸の
製造用装置には、通常、SUS316ステンレス鋼(モ
リブデン含量2.0〜3.0質量%、銅含量0質量%)
が用いられている。しかし、本発明者らの研究によれ
ば、SUS316のようなモリブデン含量の低いステン
レス鋼製の装置では、(メタ)アクリル酸の重合が起こ
り易く、特に(メタ)アクリル酸が過酷な条件に曝され
る蒸留塔の再沸器内での重合が著しいこと、そしてSU
S316の代わりにモリブデン含量の高い、またはモリ
ブデン含量が低くとも銅を含有するニッケル−クロム−
鉄系合金を用いると、(メタ)アクリル酸の重合を効果
的に防止できることがわかった。本発明はこのような知
見に基づいて完成されたものである。すなわち、本発明
は、接触気相酸化により(メタ)アクリル酸を製造する
ための装置であって、該装置の少なくとも一部を、
(A)モリブデン含量が3質量%を超え20質量%以下
のニッケル−クロム−鉄系合金、または(B)モリブデ
ン含量が1〜4質量%、銅含量が0.5〜7質量%であ
るニッケル−クロム−鉄系合金製とすることを特徴とす
る(メタ)アクリル酸製造用装置である。また、本発明
は、上記の(メタ)アクリル酸製造用装置を用いて(メ
タ)アクリル酸を製造する(メタ)アクリル酸の製造方
法である。
【発明の実施の形態】本発明の装置は、プロピレンを接
触気相酸化して主としてアクロレインを製造し、次いで
このアクロレインを接触気相酸化してアクリル酸を製造
する、あるいはイソブチレンなどを接触気相酸化してメ
タクリル酸を製造する際に、その製造過程で使用するす
べての装置を包含するものである。具体的には、反応
器、吸収器、放散塔、抽出塔、蒸留塔、およびこれらに
付属した熱交換器、配管、槽などを挙げることができ
る。特に、(メタ)アクリル酸が過酷な条件に曝される
蒸留塔の再沸器を本発明で規定するところのニッケル−
クロム−鉄系合金製とするのが好ましい。この再沸器の
形式には特に制限はなく、竪型多管式再沸器、横型多管
再沸器、薄層蒸発器などが包含される。本発明の装置
は、下記のニッケル−クロム−鉄系合金(A)または
(B)で構成されるものである。 (A)モリブデン含量が3質量%を超え20質量%以下
のニッケル−クロム−鉄系合金 この合金(A)とは、下記成分を含有するものである。 ニッケル:10〜65質量% クロム:10〜30質量% 鉄:4〜70質量% モリブデン:3質量%を超え20質量%以下、好ましく
は4〜20質量% 銅:0〜7質量% タングステン:0〜5質量% 窒素:0〜0.5質量% 残余として、炭素、ケイ素、マンガン、リン、硫黄など
を許容し得る範囲、例えば、一般のステンレス鋼に含ま
れる範囲内で、含んでいてもよい。さらに、コバルト、
バナジウム、ニオブ、タンタルなどを微量に含んでいて
もよい。この合金(A)の代表例としては、SUS31
7J1、ハステロイC−276(三菱マテリアル製)、
NAS144M(日本冶金製)などを挙げることができ
る。 (B)モリブデン含量が1〜4質量%、銅含量が0.5
〜7質量%であるニッケル−クロム−鉄系合金 この合金(B)とは、下記成分を含有するものである。 ニッケル:10〜65質量% クロム:10〜30質量% 鉄:4〜70質量% モリブデン:1〜4質量% 銅:0.5〜7質量%、好ましくは1〜7質量% タングステン:0〜5質量% 窒素:0〜0.5質量% 残余として、炭素、ケイ素、マンガン、リン、硫黄など
を許容し得る範囲、例えば、一般のステンレス鋼に含ま
れる範囲内で、含んでいてもよい。さらに、コバルト、
バナジウム、ニオブ、タンタルなどを微量に含んでいて
もよい。この合金(B)の代表例としては、SUS32
9J1、SUS316J1、SUS316J1Lなどを
挙げることができる。なかでも、SUS316J1、S
US316J1Lが好適に用いられる。上記合金
(A)、(B)のなかでも、モリブデン含有率の高い合
金(A)が好適に用いられる。本発明の装置は、その一
部または全部を、上記のような合金(A)または(B)
製としたものである。もちろん、従来公知の方法によ
り、装置内壁を表面処理してもよい。詳しくは、装置に
内表面の少なくとも一部をJIS0601で規定すると
ころのRyが12.5以下とするのがよい。本発明の合
金(A)、(B)を用いることにより、(メタ)アクリ
ル酸の重合を効果的に防止できる理由については明らか
ではないが、従来のモリブデン含量の低いステンレス鋼
(SUS316)の場合には、耐食性は十分ではある
が、微細な腐食により表面に凹凸が発生し、ここに(メ
タ)アクリル酸の液が滞留することにより重合が発生し
易くなるのに対し、本発明の合金(A)、(B)の場合
には、腐食による凹凸が発生しないため、(メタ)アク
リル酸の液の滞留、ひいては重合を効果的に防止できる
ものと考えられている。なお、本発明は、このような理
論的考察によって制約を受けるものではない。本発明の
(メタ)アクリル酸の製造方法は、上記の合金(A)ま
たは(B)製装置を用いる点を除けば、従来公知の条件
下に行うことができる。この際、ハイドロキノン、フェ
ノチアジン、分子状酸素含有ガスなどの公知の重合防止
剤を併用してもよいことはいうまでもないことである。
【発明の効果】本発明によれば、(メタ)アクリル酸製
造用装置の少なくとも一部を前記の合金(A)または
(B)製とすることにより、(メタ)アクリル酸の重合
を効果的に防止することができる。これにより、(メ
タ)アクリル酸を長期にわたって安定して製造すること
ができる。
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。 実施例1 高沸不純物を含有した粗製アクリル酸(アクリル酸9
7.9質量%、アクリル酸二量体1.3質量%、その他
0.8質量%)を凝縮器および再沸器を備えた蒸留塔
(塔径1.2m、無堰多孔板を20枚装着)の塔底に3
000kg/hで連続的に供給し、還流比2で蒸留し
て、塔頂よりアクリル酸2700kg/hを回収した
(操作圧50hPa)。凝縮器、蒸留塔、無堰多孔板お
よび再沸器の材質はNAS144M(日本冶金製、モリ
ブデン含量4.00〜5.50質量%)とした。また、
装置内表面をバフ研磨によりJIS0601で規定する
ところのRyが12.5となるように研磨した。重合防
止剤として、フェノチアジンを還流液に300ppmの
割合で溶解して、塔頂から導入した。また、再沸器に
は、そこで発生するアクリル酸の標準状態に換算した蒸
気量に対して1容量%の分子状酸素を導入した。100
日間連続的に稼動した後、運転を停止して内部を点検し
た。浸食の程度(年換算)は0.01mm以下であり、
重合物の付着はまったく認められなかった。なお、浸食
の程度(年換算)は、装置(凝縮器、蒸留塔、再沸器)
の内部に装置材質と同じNAS144Mの試験片(50
mm×30mm×3mm)を設置し、100日間連続稼
動後、取り出して、試験片の質量を測定し、質量の減少
量から算出した。 実施例2 実施例1において、再沸器の材質をハステロイC−27
6(三菱マテリアル製、モリブデン含量15.0〜1
7.0質量%)とした以外は実施例1と同様にして粗製
アクリル酸の蒸留を行った。100日間連続的に稼動し
た後、運転を停止して内部を点検した。再沸器内での浸
食の程度(年換算)は0.01mm以下であり、再沸器
には重合物の付着はまったく認められなかった。凝縮
器、蒸留塔の内部は実施例1と同じであった。なお、再
沸器内での浸食の程度(年換算)は、実施例1と同様
に、再沸器材質と同じハステロイC−276の試験片を
再沸器内に設置して測定した。 実施例3 実施例1において、再沸器の材質をSUS316J1L
(モリブデン含量1.20〜2.75質量%、銅含量
1.00〜2.5質量%)とした以外は実施例1と同様
にして粗製アクリル酸の蒸留を行った。100日間連続
的に稼動した後、運転を停止して内部を点検した。再沸
器内での浸食の程度(年換算)は0.01mm以下であ
ったが、再沸器にはわずかに重合物の付着が認められ
た。凝縮器、蒸留塔の内部は実施例1と同じであった。
なお、再沸器内での浸食の程度(年換算)は、実施例1
と同様に、再沸器材質と同じSUS316J1Lの試験
片を再沸器内に設置して測定した。 比較例1 実施例1において、再沸器の材質をSUS316(モリ
ブデン含量2.00〜3.00質量%、銅なし)とした
以外は実施例1と同様にして粗製アクリル酸の蒸留を行
った。100日間連続的に稼動した後、運転を停止して
内部を点検した。再沸器内での浸食の程度(年換算)は
0.01mm以下であったが、再沸器には多量の重合物
の付着が認められた。なお、再沸器内での浸食の程度
(年換算)は、実施例1と同様に、再沸器材質と同じS
US316の試験片を再沸器内に設置して測定した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 (72)発明者 眞田 健次 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒内 (72)発明者 上岡 正敏 兵庫県姫路市網干区興浜字西沖992番地の 1 株式会社日本触媒内 Fターム(参考) 4D076 AA07 AA16 AA22 BB05 CA19 EA04X EA05X EA11Y EA14X EA17X EA17Y EA26X FA02 FA12 GA03 JA05 JA06 4H006 AA02 AA04 AC46 AD11 BA94 BD83 4H039 CA65 CC30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 接触気相酸化により(メタ)アクリル酸
    を製造するための装置であって、該装置の少なくとも一
    部を、(A)モリブデン含量が3質量%を超え20質量
    %以下のニッケル−クロム−鉄系合金、または(B)モ
    リブデン含量が1〜4質量%、銅含量が0.5〜7質量
    %であるニッケル−クロム−鉄系合金製とすることを特
    徴とする(メタ)アクリル酸製造用装置。
  2. 【請求項2】 装置が蒸留塔の再沸器である請求項1記
    載の装置。
  3. 【請求項3】 装置の内表面の少なくとも一部がJIS
    0601で規定するRyが12.5以下である請求項1
    または2記載の装置。
  4. 【請求項4】 請求項1、2または3の(メタ)アクリ
    ル酸製造用装置を用いて(メタ)アクリル酸を製造する
    (メタ)アクリル酸の製造方法。
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