JP2003164817A - 易重合性化合物の洗浄除去方法 - Google Patents
易重合性化合物の洗浄除去方法Info
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Abstract
アクリル酸および/(メタ)アクリル酸エステルに由来
する固形物を効率的に洗浄除去し得る様に改良された、
上記化合物の取扱方法を提供する。 【解決手段】(メタ)アクリル酸および/(メタ)アク
リル酸エステルから成る易重合性化合物の取扱工程にお
いて、配管を含む取扱装置の表面に付着した上記化合物
に由来する固形物を洗浄除去するに際し、洗浄剤として
揮発性塩基物質を使用する。
Description
洗浄除去方法に関し、詳しくは、配管を含む取扱装置の
表面に付着した(メタ)アクリル酸および/(メタ)ア
クリル酸エステルに由来する固形物を効率的に洗浄除去
し得る様に改良された、易重合性化合物の洗浄除去方法
に関する。なお、上記の「(メタ)アクリル酸」の表記
は、アクリル酸とメタアクリル酸の一方または両方を意
味する。
されている。すなわち、先ず、原料のプロピレンを気相
接触酸化し、得られた酸化反応混合物を水で吸収してア
クリル酸の水溶液を回収し、次いで、得られた水溶液を
共沸剤の存在下に濃縮して粗アクリル酸を得、次いで、
粗アクリル酸を蒸留塔で精製して高純度のアクリル酸を
回収する。
触媒の存在下にアクリル酸とアルコールとを反応させ、
次いで、得られた反応混合物を蒸留(精留)して未反応
のアクリル酸などを分離して高純度のアクリル酸エステ
ルを回収する。そして、メタアクリル酸とメタアクリル
酸エステルの場合は、原料としてイソブチレンを使用
し、上記と同様のプロセスによって製造される。
タ)アクリル酸エステルは、重合性が極めて高いため、
例えば蒸留装置の内部などで重合物(固形物)を形成す
る。従って、蒸留装置の運転を一旦停止して固形物の洗
浄除去を行なう必要がある。
し、NaOH,KOH、Ca(OH) 2等のアルカリ金
属またはアルカリ土類金属の水酸化物の水溶液を使用す
る方法が知られている(例えば、特開平1−24260
2号公報、特開平9−110779号公報、特開200
0−319223号公報など)。(メタ)アクリル酸お
よび/(メタ)アクリル酸エステルに由来する固形物
は、アルカリ物質の作用により、吸水性が高められて僅
かな水で膨潤し、付着表面からの剥離が可能となる。
様な強アルカリ水溶液を使用した場合、水で膨潤した固
形物(膨潤固形物)は粘着性(ゲル状)を呈し、従っ
て、その剥離は必ずしも容易という訳ではない。また、
例えば、蒸留塔のトレー(棚段)の裏側などは、アルカ
リ水溶液が行き渡り難い箇所であるため、付着した固形
物の除去は困難である。
あり、その目的は、配管を含む取扱装置の表面に付着し
た(メタ)アクリル酸および/(メタ)アクリル酸エス
テルに由来する固形物を効率的に洗浄除去し得る様に改
良された、上記化合物の取扱方法を提供することにあ
る。
を重ねた結果、次の様な知見を得た。すなわち、アルカ
リ水溶液の作用によって膨潤する固形物の性状は使用す
るアルカリによって異なり、アンモニアで代表される揮
発性塩基物質の様に弱アルカリを使用した場合は、粘着
性の小さい膨潤固形物が得られる。また、揮発性塩基物
質は、水蒸気と共に隅々まで拡散するため、アルカリ水
溶液が行き渡り難い箇所に付着した固形物の除去も行な
うことが出来る。
ものであり、その要旨は、(メタ)アクリル酸および/
(メタ)アクリル酸エステルから成る易重合性化合物の
取扱工程において、配管を含む取扱装置の表面に付着し
た上記化合物に由来する固形物を洗浄除去するに際し、
洗浄剤として揮発性塩基物質を使用することを特徴とす
る易重合性化合物の洗浄除去方法に存する。
>(メタ)アクリル酸の取扱工程(取扱装置)として
は、前述の製造プロセスで言えば、例えば、吸収工程
(吸収塔)、濃縮工程(脱水蒸留塔)、精製工程(蒸留
塔)が挙げられる。また、(メタ)アクリル酸エステル
の取扱工程(取扱装置)としては、精製工程(蒸留塔)
等が挙げられる。勿論、これらの装置に付帯される装
置、コンデンサー、リボイラー、ストレーナー、ポン
プ、連結配管なども含まれる。その他、貯蔵用タンクも
含まれる。
性塩基性物質とは、大気圧下常温(25℃)で気体の塩
基性物質を言い、代表的なアンモニアの他、メチルアミ
ン(沸点:−6.3℃)、エチルアミン(沸点:16.
6℃)等が挙げられる。これらの中では、塩基性が小さ
く且つ安価な点から、アンモニアが好適に使用される。
た易重合性化合物に由来する固形物の洗浄除去方法は、
取扱装置の種類によって異なる。例えば、配管の様に構
造の簡単な取扱装置の場合は、例えば、揮発性塩基性物
質(ガス)を流通させた後に洗浄水を流通させる方法、
揮発性塩基性物質の水溶液を流通させる方法などを採用
し得る。揮発性塩基性物質の様な弱アルカリの作用によ
り、取扱装置の表面に付着した易重合性化合物は、粘着
性が小さくパサパサと剥離される様な膨潤固形物に変換
される。
使用する本発明の洗浄除去方法は、従来技術におけるア
ルカリ水溶液が行き渡り難い箇所(吸収塔や蒸留塔の内
部など)に付着した固形物の除去に好適に適用され、そ
の場合に本発明の効果は顕著に発現される。従って、以
下にアクリル酸製造プロセスにおける蒸留塔(棚段塔)
を例に挙げて洗浄除去方法の具体的態様を説明する。
抜出しても、少量のアクリル酸が塔内に付着して残存し
ている。アクリル酸の付着は、何れの個所でも起こり得
るが、特に、液流量の相対的に低い部分、例えば、トレ
ー裏側、トレー支持部、塔壁およびその近傍でより起こ
り易い。
物質を蒸留塔に供給すると、酸塩基反応による発熱で重
合物の増加や硬化を引き起こす場合がある。従って、揮
発性塩基性物質の供給前に溶媒で塔内を洗浄するのが好
ましい。斯かる洗浄は、塔頂ないし塔中段から洗浄溶媒
を供給すると共に塔底液の一部ないし全量を供給場所に
循環することによって行われる。塔内での重合を抑制す
るため、操作温度は、通常80℃以下、好ましくは60
℃以下とされる。上記の洗浄溶媒としては水が好適に使
用される。
場合、その調製に使用する水としては、上記の洗浄廃水
を使用することが出来る。この場合、揮発性塩基性物質
の量は、廃水中のアクリル酸を中和する分だけ増加する
が、洗浄用水(排水量)は削減される利点がある。揮発
性塩基性物質の濃度は、通常1〜20重量%、好ましく
は2〜10重量%である。
給された後に循環されるため、塔頂、塔中段、塔底の何
れに供給しても構わないが、塔頂または塔中段から供給
するのが好ましい。供給温度は通常60℃以下とされ
る。塔底液の塔頂または塔中段への循環は循環ポンプに
よって行われる。この様な液循環により、トレー(棚
段)の裏側の膨潤固形物も除去される。除去された膨潤
固形物は、必要に応じて循環経路に設置されたストレー
ナーで除去される。塔底液が中性ないし酸性を示した場
合には、揮発性塩基性物質を追加して9以上のpHを維
持する様にする。洗浄終了後は、洗浄廃液を塔底より抜
出し、次いで、塔内の残留塩基を除去する。残留塩基の
除去方法は、特に限定されないが、塔内に水を加えて還
流した後、廃水を除去して加温するのが簡便である。
効果を明らかにする。
量%、トルエン7重量%、酢酸2重量%、水0.8重量
%、p−メトキシフェノール40重量ppmをフラスコ
に入れ、更に2cm角のステンレス製(SUS316)
のプレートをフラスコ内の液に浸る様に設置した後、常
圧下、92℃で8時間加熱した。フラスコ上部にはコン
デンサーを設置し、実質的に液が揮発しない様にした。
装置を放冷後、フラスコの内壁面と中の金属プレート表
面がポリマーで白く覆われていることを確認した。金属
プレートは、別のアクリル酸を入れた容器に移し、使用
時までそのまま保存した。
使用して前記のテストピースの洗浄を行った。蒸留塔部
は、内径50mm、高さ900mmのガラス製円筒で、塔底
には1Lのフラスコを設置し、その下には過熱源として
オイルバスを設置した。塔頂にはコンデンサーを設置
し、25℃で全還流する様にした。また、コンデンサー
から還流ラインの1点を大気開放することで、蒸留装置
内部が常に大気圧となる様にした。
を10mm充填し、その上に更にテストピースを置き、更
にスチールウールを20mm、ラシヒリングを300mm、
スチールウールを20mm、テストピース、スチールウー
ル10mmの順に充填した。
入れ、塔底温度99℃で還流を1時間行った。室温まで
放冷した後、円筒内のテストピースを取り出すと、円筒
内上部および下部に置いた何れの表面も付着物は洗い流
されていた。
円筒には5重量%の水酸化ナトリウムを入れて還流を行
った(塔底温度は103℃となった)以外は、洗浄テス
ト1と同様に操作した。室温まで放冷した後、円筒内の
テストピースを取り出すと、円筒内下部に置いたテスト
ピースの表面からは付着物が洗い流されていたが、円筒
内上部に置いたテストピースの表面には付着物が残って
いた。
得る工程(脱水蒸留塔)において、運転停止時に脱水蒸
留塔内の堆積物の一部を塔内の洗浄前に取り出し、塩基
性溶液による溶解試験を行った。
ニア水溶液に採取した析出物を3時間浸した。析出物の
総量は目視で4倍以上に膨潤し、極めて薄いシート状の
固体に分離した。溶液は、有色透明であり、1mμメッ
シュの濾紙により自然濾過が容易に行えた。
ナトリウム水溶液に採取した析出物を3時間浸した。析
出物の総量は目視で4倍以上に膨潤し、ゲル状になっ
た。3mμメッシュの濾紙により2気圧までの加圧濾過
を試みたが、直ぐに目詰まりを起こし、実質的に濾別は
不可能だった。
方法は、洗浄剤として揮発性塩基物質を使用したことに
より、蒸留塔のトレー(棚段)の裏側などアルカリ水溶
液が行き渡り難い箇所に付着した固形物に対しても効果
的であり、しかも、揮発性塩基物質の作用によって膨潤
する固形物は、粘着性(ゲル状)を呈せずに、付着表面
から容易に剥離される。従って、本発明の洗浄除去方法
によれば排水負荷の低減も図れる。
Claims (4)
- 【請求項1】 (メタ)アクリル酸および/(メタ)ア
クリル酸エステルから成る易重合性化合物の取扱工程に
おいて、配管を含む取扱装置の表面に付着した上記化合
物に由来する固形物を洗浄除去するに際し、洗浄剤とし
て揮発性塩基物質を使用することを特徴とする易重合性
化合物の洗浄除去方法。 - 【請求項2】 揮発性塩基性物質がアンモニアである請
求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 取扱装置が(メタ)アクリル酸または
(メタ)アクリル酸エステルの製造工程における吸収塔
または蒸留塔である請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 運転を停止した吸収塔または蒸留塔内に
揮発性塩基物質の水溶液を循環させる請求項3に記載の
方法。
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