【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塔内に重合物の生成を効果的に防止して、長期にわたり安定して（メタ）アクリル酸類を製造することが可能な蒸留塔用の多孔板トレイ及び当該多孔板トレイを内装した蒸留塔を使用した（メタ）アクリル酸類の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
従来、（メタ）アクリル酸類の製造装置としては、多孔板トレイを内蔵した蒸留塔が一般的に使用されている。
当該トレイにはその上面から裏面を貫通した多数の孔が穿設された多孔板トレイであって、（メタ）アクリル酸類を含む液体は当該トレイに穿設された孔を通過させて流下させる場合、大半の液体は下段に配置されている多孔板トレイの上面に落下する。
しかし、一部の液体は孔の内壁を伝わって多孔板トレイの裏面に廻り込み、この液体が重合物を生成させる要因の一つになって、（メタ）アクリル酸類の連続的な長期生産が出来ない事態を招く原因となっていた。
【０００３】
【課題を解決する手段】
本発明は、長期にわたり安定して（メタ）アクリル酸類を製造することが可能な蒸留塔用の多孔板トレイ及び（メタ）アクリル酸類の製造方法を提供するものであって、その要旨は（１）トレイの上面から裏面を貫通した孔を多数個穿設すると共に、当該孔の下端外周にはトレイの裏面より垂下した囲繞突起壁を設けたことを特徴とする蒸留塔用の多孔板トレイ、及び（２）トレイの上面から裏面を貫通した孔を多数個穿設すると共に、当該孔の下端外周にはトレイの裏面より垂下した囲繞突起壁を設けた多孔板トレイを内装した蒸留塔を使用した（メタ）アクリル酸類の製造方法である。
【０００４】
【発明の実施の形態】
本発明の蒸留塔用の多孔板トレイ及び（メタ）アクリル酸類の製造方法を添付図面に基づいて説明する。
図１は蒸留塔の概略図、図２は多孔板トレイの平面図、図３は図２のIII−III矢視における孔の各実施例の断面図である。
【０００５】
図１において、１は蒸留塔であって、当該蒸留塔１内には多孔板トレイ２が所定間隔毎に複数段内装されている。
３は（メタ）アクリル酸類を含む溶液の原液供給管であって、当該原液供給管３は原液が蒸留塔１内の途中の液濃度が適当なところに連続的に供給される位置に取付けられている。
【０００６】
４１は蒸気入口管であって、当該蒸気入口管４１は一端を蒸留塔１の下部側面に及び他端をリボイラー４に接続されている。
また、４２は液体出口管であって、当該液体出口管４２は一端を蒸留塔１の底部に及び他端を前記リボイラー４に接続されている。
そして、液体出口管４２に導かれた液体は一部をリボイラー４で熱を加えて蒸発させて蒸気入口管４１に導かれて蒸留塔１の下部側から再度塔内に戻されると共に液体の一部は液体出口管４２の途中に接続された缶出液管４３に導かれて系外に取出される。
【０００７】
５１は蒸気出口管であって、当該蒸気出口管５１は一端を蒸留塔１の塔頂に及び他端を凝縮器５に接続されている。
そして、当該凝縮器５で凝縮された液体は一部を還流管５２に導かれて蒸留塔１の塔頂付近より塔内に再度戻される共に一部の液体は留出液管５３に導かれて系外に取出される。
【０００８】
図２において、２は多孔板トレイであって、当該多孔板トレイ２はその上面から裏面を貫通した多数の孔２１が穿設されている。
当該孔２１は図３（イ）〜（ハ）に示す如く各種の断面形状を有している。
すなわち、図３（イ）の例では、多孔板トレイ２に穿設された孔２１の孔径は多孔板トレイ２の上面から裏面に漸次縮径されており、当該孔２１の下端外周にはトレイ２の裏面から垂下した囲繞突起壁２２が設けられており、そして囲繞突起壁２２の終端と孔２１の内壁終端とが一致した構造である。
従って、多孔板トレイ２の上面で受け止められた液体は孔２１内にスムースに流れ込み、孔２１に流入した液体は孔２１の最終端から流下する。
この場合、孔２１を通過した液体は囲繞突起壁２２によって多孔板トレイ２の裏面に廻り込むのが防止されて全量流下する。
【０００９】
図３（ロ）の例では、孔２１の孔径は多孔板トレイ２の上面から漸次縮径され、再度トレイ２の裏面に向かって漸次拡径されており、当該孔２１の下端外周にはトレイ２の裏面から垂下した囲繞突起壁２２が設けられた構造である。
従って、多孔板トレイ２の上面で受け止められた液体は孔２１内にスムースに流れ込み、孔２１に流入した液体は孔２１の最終端からある程度拡散した状態で粒状となって流下する。
一方、蒸留塔１内を上昇する蒸気も漸次拡径された孔２１の下端から当該孔２１内にスムースに流れ込んで孔板トレイ２の上面から上方に放出される。
この場合も、孔２１を通過した液体は囲繞突起壁２２によって多孔板トレイ２の裏面に廻り込むのが防止されて全量流下する。
【００１０】
図３（ハ）の例では、孔２１の孔径は多孔板トレイ２の上面から裏面まで同径であり、当該孔２１の下端外周にはトレイ２の裏面から垂下した囲繞突起壁２２が設けられた構造である。
この場合も、孔２１を通過した液体は囲繞突起壁２２によって多孔板トレイ２の裏面に廻り込むのが防止されて全量流下する。
この形状の孔は、トレイの上面よりパンチングプレス或いはドリル等によって孔２１を穿設して多孔板トレイ２を製作する際、多孔板トレイ２の裏面の孔２１縁周囲に必然的に発生する反りを有効に利用して囲繞突起壁２２としたものであり、従って多孔板トレイ２が安価に製作できる。
【００１１】
上記図３に示した各々の特殊形状を具備した多孔板トレイ２を所定の段数を内装した蒸留塔を使用して（メタ）アクリル酸類を製造すれば、当該多孔板トレイ２の裏面に液体が廻り込むことが無いので、重合物が生成されることがなく蒸留塔を連続的に長期運転を行うことが可能となる。
【００１２】
本発明の（メタ）アクリル酸類とは、（メタ）アクリル酸、及び（メタ）アクリル酸エステル類を含む溶液である。
そして、アクリル酸エステルとしては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ターシャリーブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸２−ヒドロキシエチル、アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、アクリル酸メトキシエチル等を挙げることができる。
また、メタアクリル酸エステルとしては、メタアクリル酸メチル、メタアクリル酸ブチル、メタアクリル酸イソブチル、メタアクリル酸ターシャリーブチル、メタアクリル酸２−ヒドロキシエチル等を挙げることができる。
上記の主成分に加え、プロセスで各種設定されている溶剤、反応副産物が含まれる場合も本発明の対象となる。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は、蒸留塔内に内装される多孔板トレイを特殊な構造にすることにより、多孔板トレイの上面で受け止められた易重合性液体は、当該多孔板トレイに設けられた孔内を通過して多孔板トレイの裏面にその一部が廻り込むことなく全量が下方に流下する。
従来、この種多孔板トレイに見られたように多孔板トレイの孔を通過した溶液の一部が当該トレイ裏面に廻り込むことによって発生する重合物の生成現象が全く見られない。
従って、本発明では蒸留塔を使用して（メタ）アクリル酸類を製造する際に、発生し易い重合物の生成を効果的に防止して長期に亘り安定して運転することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】蒸留塔の概略図。
【図２】多孔板トレイの平面図。
【図３】図２のIII−III矢視におけるの孔の各実施例の断面図。
【符号の説明】
１…蒸留塔
２…多孔板トレイ、２１…孔、２２…囲繞突起壁
３…原液供給管
４…リボイラー、４１…蒸気入口管、４２…液体出口管、４３…缶出液管
５…凝縮器、５１…蒸気出口管、５２…還流管、５３…留出液管[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a perforated plate tray for a distillation column that can effectively prevent the formation of a polymer in the column and can stably produce (meth) acrylic acids over a long period of time, and the perforated plate tray. The present invention relates to a method for producing (meth) acrylic acids using a distilled column.
[0002]
[Prior art and problems]
Conventionally, as a production apparatus for (meth) acrylic acids, a distillation column having a perforated plate tray is generally used.
The tray is a perforated plate tray having a large number of holes penetrating from the upper surface to the back surface, and the liquid containing (meth) acrylic acid is allowed to flow through the holes drilled in the tray. Most of the liquid falls on the upper surface of the perforated plate tray arranged in the lower stage.
However, some of the liquid travels along the inner wall of the hole and wraps around the back of the perforated plate tray. This liquid becomes one of the factors that generate polymer, and continuous long-term production of (meth) acrylic acids It was the cause of the situation that could not be done.
[0003]
[Means for solving the problems]
The present invention provides a perforated plate tray for a distillation column and a method for producing (meth) acrylic acids capable of producing (meth) acrylic acids stably over a long period of time. A perforated plate tray for a distillation column, wherein a plurality of holes penetrating the back surface from the upper surface of the tray are drilled, and a surrounding wall is provided on the outer periphery of the lower end of the hole. And (2) a distillation column in which a plurality of holes penetrating the back surface from the top surface of the tray are drilled, and a perforated plate tray provided with a surrounding wall projecting from the back surface of the tray is used on the outer periphery of the lower end of the hole. This is a method for producing (meth) acrylic acids.
[0004]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A perforated plate tray for a distillation tower and a method for producing (meth) acrylic acids according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic view of a distillation column, FIG. 2 is a plan view of a perforated plate tray, and FIG. 3 is a cross-sectional view of each embodiment of holes in the direction of arrows III-III in FIG.
[0005]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a distillation column, and a plurality of perforated plate trays 2 are provided in the distillation column 1 at predetermined intervals.
Reference numeral 3 denotes a stock solution supply pipe for a solution containing (meth) acrylic acids, and the stock solution supply pipe 3 is attached at a position where the stock solution is continuously supplied to an appropriate position in the middle of the distillation column 1. ing.
[0006]
Reference numeral 41 denotes a steam inlet pipe. One end of the steam inlet pipe 41 is connected to the lower side surface of the distillation column 1 and the other end is connected to the reboiler 4.
Reference numeral 42 denotes a liquid outlet pipe. The liquid outlet pipe 42 has one end connected to the bottom of the distillation column 1 and the other end connected to the reboiler 4.
A part of the liquid guided to the liquid outlet pipe 42 is heated by the reboiler 4 to evaporate and is guided to the vapor inlet pipe 41 to be returned to the inside of the column again from the lower side of the distillation column 1 and one of the liquids. The portion is guided to a bottom liquid pipe 43 connected in the middle of the liquid outlet pipe 42 and taken out of the system.
[0007]
51 is a steam outlet pipe, and one end of the steam outlet pipe 51 is connected to the top of the distillation column 1 and the other end is connected to the condenser 5.
Then, a part of the liquid condensed in the condenser 5 is led to the reflux pipe 52 and returned again from the vicinity of the top of the distillation column 1 to the inside of the tower, and a part of the liquid is led to the distillate liquid pipe 53. Is taken out of the system.
[0008]
In FIG. 2, 2 is a perforated plate tray, and the perforated plate tray 2 has a large number of holes 21 penetrating from the upper surface to the back surface.
The hole 21 has various cross-sectional shapes as shown in FIGS.
That is, in the example of FIG. 3A, the hole diameter of the hole 21 formed in the perforated plate tray 2 is gradually reduced from the upper surface to the back surface of the perforated plate tray 2, 2 is provided with an enclosure projection wall 22 depending from the back surface, and the end of the enclosure projection wall 22 and the end of the inner wall of the hole 21 coincide with each other.
Accordingly, the liquid received on the upper surface of the perforated plate tray 2 smoothly flows into the hole 21, and the liquid flowing into the hole 21 flows down from the final end of the hole 21.
In this case, the liquid that has passed through the hole 21 is prevented from flowing around the back surface of the perforated plate tray 2 by the surrounding projection wall 22 and flows down in its entirety.
[0009]
In the example of FIG. 3 (b), the hole diameter of the hole 21 is gradually reduced from the upper surface of the perforated plate tray 2 and gradually increased toward the back surface of the tray 2 again. 2 is a structure in which a surrounding protrusion wall 22 that hangs down from the back surface is provided.
Accordingly, the liquid received on the upper surface of the perforated plate tray 2 smoothly flows into the holes 21, and the liquid flowing into the holes 21 flows down in a granular form in a state of being diffused to some extent from the final end of the holes 21.
On the other hand, the steam rising in the distillation column 1 also flows smoothly into the hole 21 from the lower end of the hole 21 whose diameter has been gradually expanded, and is discharged upward from the upper surface of the hole plate tray 2.
Also in this case, the liquid that has passed through the hole 21 is prevented from flowing around the back surface of the perforated plate tray 2 by the surrounding projection wall 22 and flows down in its entirety.
[0010]
In the example of FIG. 3 (c), the hole 21 has the same diameter from the upper surface to the back surface of the perforated plate tray 2, and a surrounding protrusion wall 22 hanging from the back surface of the tray 2 is provided on the outer periphery of the lower end of the hole 21. Structure.
Also in this case, the liquid that has passed through the hole 21 is prevented from flowing around the back surface of the perforated plate tray 2 by the surrounding projection wall 22 and flows down in its entirety.
The holes having this shape are inevitably generated around the periphery of the hole 21 on the back surface of the perforated plate tray 2 when the perforated plate tray 2 is manufactured by punching the hole 21 from the upper surface of the tray by a punching press or a drill. Thus, the perforated plate tray 2 can be manufactured at low cost.
[0011]
If (meth) acrylic acids are produced by using a distillation column equipped with a predetermined number of stages in the perforated plate tray 2 having each special shape shown in FIG. Since it does not go around, it is possible to continuously operate the distillation column for a long time without producing a polymer.
[0012]
The (meth) acrylic acid of the present invention is a solution containing (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid esters.
As the acrylic ester, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, tertiary butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, And methoxyethyl acrylate.
Examples of the methacrylic acid ester include methyl methacrylate, butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, tertiary butyl methacrylate, and 2-hydroxyethyl methacrylate.
In addition to the above-mentioned main components, the case where various solvents and reaction by-products set in the process are included is also an object of the present invention.
[0013]
【The invention's effect】
In the present invention, by making the perforated plate tray installed in the distillation column into a special structure, the easily polymerizable liquid received on the upper surface of the perforated plate tray passes through the holes provided in the perforated plate tray. Then, the entire amount flows downward without a part of the back of the perforated plate tray.
Conventionally, as seen in this kind of perforated plate tray, there is no generation phenomenon of a polymer generated when a part of the solution that has passed through the holes of the perforated plate tray goes around the back surface of the tray.
Therefore, in the present invention, when (meth) acrylic acid is produced using a distillation column, it is possible to effectively prevent the formation of a polymer that tends to be generated and to stably operate for a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of a distillation column.
FIG. 2 is a plan view of a perforated plate tray.
3 is a cross-sectional view of each embodiment of the hole as viewed in the direction of arrows III-III in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Distillation column 2 ... Perforated plate tray, 21 ... Hole, 22 ... Enclosed projection wall 3 ... Stock solution supply pipe 4 ... Reboiler, 41 ... Steam inlet pipe, 42 ... Liquid outlet pipe, 43 ... Bottom liquid pipe 5 ... Condenser 51 ... Steam outlet pipe, 52 ... Reflux pipe, 53 ... Distillate liquid pipe
