JP2010265227A - Method for producing (meth)acrylic acid and crystallization system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing (meth)acrylic acid, alleviating the temperature fluctuation of a cooling medium and a heating medium returning from a crystallizer to heat source devices, stably running the heat source devices, stabilizing the crystallization operation and/or the melting operation, and reducing the energy consumption therein, in the crystallization process and/or the melting process thereof, and a crystallization system. <P>SOLUTION: The method for producing (meth)acrylic acid including a process of crystallizing (meth)acrylic acid from a crude (meth)acrylic acid solution by feeding a cooling medium to a crystallizer 1 from a heat source device 4A; a process of discharging the cooling medium from the crystallizer 1 to return the same to the heat source device 4A; a process of melting the (meth)acrylic acid by feeding a heating medium to the crystallizer 1 from a heat source device 4B; and a process of discharging the heating medium from the crystallizer 1 to return the same to the heat source device 4B, is characterized by keeping the temperature of the cooling medium returning to the heat source device 4A within a specified range using a first buffer tank 5 and keeping the temperature of the heating medium returning to the heat source device 4B within a specified range using a second buffer tank 6. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、結晶化工程および/または融解工程を有する(メタ)アクリル酸の製造方法に関するものである。また、本発明は、晶析システムに関するものである。   The present invention relates to a method for producing (meth) acrylic acid having a crystallization step and / or a melting step. The present invention also relates to a crystallization system.

従来、(メタ)アクリル酸を工業的に合成する方法として、(メタ)アクリル酸製造原料を接触気相酸化する方法が知られている。(メタ)アクリル酸製造原料が接触気相酸化して生成した(メタ)アクリル酸含有ガスは、例えば、液媒体で捕集され、粗(メタ)アクリル酸溶液として回収され、さらに、放散、抽出、蒸留や晶析等の方法により精製される。   Conventionally, as a method for industrially synthesizing (meth) acrylic acid, a method of catalytic vapor phase oxidation of a (meth) acrylic acid production raw material is known. The (meth) acrylic acid-containing gas produced by catalytic gas phase oxidation of the (meth) acrylic acid production raw material is collected, for example, in a liquid medium, recovered as a crude (meth) acrylic acid solution, and further diffused and extracted. It is purified by methods such as distillation and crystallization.

特許文献1には、粗(メタ)アクリル酸溶液を晶析により精製する方法が開示されている。粗(メタ)アクリル酸溶液を晶析により精製する場合、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化するには冷却が必要であり、一方、結晶化した(メタ)アクリル酸を融解して精製(メタ)アクリル酸を得るには加熱が必要となる。しかし、特許文献1には、晶析の際の冷却方法や加熱方法についての具体的な記載はない。   Patent Document 1 discloses a method for purifying a crude (meth) acrylic acid solution by crystallization. When purifying a crude (meth) acrylic acid solution by crystallization, cooling is required to crystallize (meth) acrylic acid from the crude (meth) acrylic acid solution, while crystallized (meth) acrylic acid. Heating is required to obtain purified (meth) acrylic acid by melting However, Patent Document 1 does not specifically describe a cooling method or a heating method at the time of crystallization.

特許文献2には、粗(メタ)アクリル酸溶液を晶析により精製する際、吸収式冷凍機で得られる冷水を結晶化工程で使用することが開示されている。しかし、特許文献2には、晶析の際の冷凍機の安定稼働や、熱源機として用いられる冷凍機の消費エネルギーを低減するための技術に関する記載はない。   Patent Document 2 discloses that cold water obtained by an absorption refrigerator is used in a crystallization step when a crude (meth) acrylic acid solution is purified by crystallization. However, Patent Document 2 does not describe a technique for reducing the energy consumption of a refrigerator used as a heat source machine and the stable operation of the refrigerator during crystallization.

特開2008−74759号公報JP 2008-74759 A 特開2007−277182号公報JP 2007-277182 A

粗(メタ)アクリル酸溶液を冷熱媒により冷却して(メタ)アクリル酸を結晶化する際、初期は晶析器から排出される冷熱媒の温度が高くなりやすいのに対し、結晶化が進行するに従い、晶析器から排出される冷熱媒の温度が低下する傾向がある。同様に、結晶化した(メタ)アクリル酸を温熱媒で加熱して融解する際も、初期は晶析器から排出される温熱媒の温度が低くなりやすいのに対し、融解が進行するに従い、晶析器から排出される温熱媒の温度が上昇する傾向がある。従って、晶析器から排出された冷熱媒や温熱媒を熱源機で温度調整し、再び晶析器に供給する場合、熱源機に返送される冷熱媒や温熱媒の温度変動のため、熱源機の冷却負荷や加熱負荷が変動する。その結果、熱源機の稼働が不安定になったり、延いては晶析操作に影響を及ぼしたり、熱源機の消費エネルギーが増大したりする。   When the crude (meth) acrylic acid solution is cooled with a cooling medium to crystallize (meth) acrylic acid, the temperature of the cooling medium discharged from the crystallizer tends to increase at the initial stage, while crystallization proceeds. Accordingly, the temperature of the cooling medium discharged from the crystallizer tends to decrease. Similarly, when the crystallized (meth) acrylic acid is melted by heating with a heating medium, the temperature of the heating medium discharged from the crystallizer tends to be low at the beginning, but as the melting proceeds, There is a tendency that the temperature of the heating medium discharged from the crystallizer rises. Therefore, when the temperature of the cooling medium or heating medium discharged from the crystallizer is adjusted by the heat source unit and supplied to the crystallizer again, the temperature of the cooling medium or heating medium returned to the heat source unit changes due to the temperature fluctuation of the heating source unit. The cooling load and heating load vary. As a result, the operation of the heat source machine becomes unstable, which in turn affects the crystallization operation, and the energy consumption of the heat source machine increases.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、結晶化工程および/または融解工程において、晶析器から熱源機に返送する冷熱媒や温熱媒の温度変動を緩和し、熱源機を安定的に稼働させて結晶化操作および/または融解操作の安定化をはかり、消費エネルギーを低減できる(メタ)アクリル酸の製造方法を提供することにある。また、熱源機を安定的に稼働させて結晶化操作および/または融解操作の安定化をはかり、消費エネルギーを低減できる晶析システムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to alleviate temperature fluctuations of a cooling medium and a heating medium returned from a crystallizer to a heat source machine in a crystallization process and / or a melting process, An object of the present invention is to provide a method for producing (meth) acrylic acid capable of reducing the energy consumption by stabilizing the crystallization operation and / or the melting operation by operating the heat source apparatus stably. Another object of the present invention is to provide a crystallization system capable of reducing energy consumption by stabilizing the crystallization operation and / or the melting operation by operating the heat source apparatus stably.

前記課題を解決することができた本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法とは、熱源機から冷熱媒を晶析器に供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程と;前記晶析器から冷熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程とを有し;下記第1または第2調整手段により、熱源機に返送する冷熱媒の温度を一定範囲に保つところに特徴を有する。
第1調整手段:晶析器から熱源機に返送する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンクの上部に供給し、前記第1バッファータンクの下部から冷熱媒を排出して熱源機に返送する。
第2調整手段:熱源機から晶析器に供給する冷熱媒および/または晶析器から熱源機に返送する冷熱媒の少なくとも一部を前記第1バッファータンクの下部に供給し、前記第1バッファータンクの上部から冷熱媒を排出して熱源機に返送する。
The method for producing (meth) acrylic acid of the present invention that has solved the above-mentioned problem is that a cooling medium is supplied from a heat source device to a crystallizer, and (meth) acrylic acid is obtained from a crude (meth) acrylic acid solution. A step of crystallizing; a step of discharging the cooling medium from the crystallizer and returning it to the heat source unit; the temperature of the cooling medium returned to the heat source unit is kept constant by the following first or second adjusting means It is characterized by keeping it in range.
First adjusting means: supplying at least a part of the cooling medium returned from the crystallizer to the heat source unit to the upper part of the first buffer tank, discharging the cooling medium from the lower part of the first buffer tank and returning it to the heat source unit. .
Second adjusting means: supplying at least part of the cooling medium supplied from the heat source machine to the crystallizer and / or the cooling medium returned from the crystallizer to the heat source machine to the lower part of the first buffer tank, and The cooling medium is discharged from the upper part of the tank and returned to the heat source machine.

前記製造方法によれば、第1および第2調整手段により、熱源機に返送する冷熱媒の温度を一定範囲に保つことができる。従って、結晶化工程において、熱源機の冷却負荷が一定範囲に保たれやすくなり、その結果、熱源機が安定的に稼働し、結晶化操作が安定化し、消費エネルギーが低減できる。   According to the manufacturing method, the temperature of the cooling medium returned to the heat source machine can be maintained within a certain range by the first and second adjusting means. Therefore, in the crystallization process, the cooling load of the heat source apparatus is easily maintained within a certain range, and as a result, the heat source apparatus operates stably, the crystallization operation is stabilized, and energy consumption can be reduced.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、熱源機から温熱媒を晶析器に供給し、結晶化した(メタ)アクリル酸を融解する工程と;前記晶析器から温熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程とを有し;下記第3または第4調整手段により、熱源機に返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つものであってもよい。
第3調整手段:晶析器から熱源機に返送する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンクの下部に供給し、前記第2バッファータンクの上部から温熱媒を排出して熱源機に返送する。
第4調整手段:熱源機から晶析器に供給する温熱媒および/または晶析器から熱源機に返送する温熱媒の少なくとも一部を前記第2バッファータンクの上部に供給し、前記第2バッファータンクの下部から温熱媒を排出して熱源機に返送する。
The method for producing (meth) acrylic acid of the present invention comprises a step of supplying a heating medium from a heat source unit to a crystallizer and melting the crystallized (meth) acrylic acid; and discharging the heating medium from the crystallizer. And a step of returning to the heat source device; the temperature of the heating medium returned to the heat source device may be maintained within a certain range by the following third or fourth adjusting means.
Third adjusting means: supplying at least a part of the heating medium returned from the crystallizer to the heat source machine to the lower part of the second buffer tank, discharging the heating medium from the upper part of the second buffer tank, and returning it to the heat source machine. .
Fourth adjusting means: supplying at least a part of the heating medium supplied from the heat source machine to the crystallizer and / or the heating medium returned from the crystallizer to the heat source machine to the upper part of the second buffer tank, and The heat medium is discharged from the bottom of the tank and returned to the heat source machine.

前記製造方法によれば、第3および第4調整手段により、熱源機に返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つことができる。従って、融解工程において、熱源機の加熱負荷が一定範囲に保たれやすくなり、その結果、熱源機が安定的に稼働し、融解操作が安定化し、消費エネルギーが低減できる。   According to the manufacturing method, the temperature of the heating medium returned to the heat source machine can be maintained within a certain range by the third and fourth adjusting means. Therefore, in the melting step, the heating load of the heat source device is easily maintained within a certain range, and as a result, the heat source device operates stably, the melting operation is stabilized, and energy consumption can be reduced.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、熱源機から冷熱媒を晶析器に供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程と;前記晶析器から冷熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程と;熱源機から温熱媒を前記晶析器に供給し、前記(メタ)アクリル酸を融解する工程と;前記晶析器から温熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程とを有し;前記第1または第2調整手段により、熱源機に返送する冷熱媒の温度を一定範囲に保ち;前記第3または第4調整手段により、熱源機に返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つものであってもよい。前記構成により、結晶化工程と融解工程の両工程において、熱源機が安定的に稼働するようになり、結晶化操作および融解操作が安定化し、消費エネルギーを低減できるようになる。   The method for producing (meth) acrylic acid of the present invention comprises a step of supplying a cooling medium from a heat source device to a crystallizer, and crystallizing (meth) acrylic acid from a crude (meth) acrylic acid solution; Discharging the cooling medium from the heat source and returning it to the heat source machine; supplying the heating medium from the heat source machine to the crystallizer and melting the (meth) acrylic acid; and removing the heating medium from the crystallizer. Discharging and returning to the heat source unit; maintaining the temperature of the cooling medium returned to the heat source unit within a certain range by the first or second adjustment unit; by the third or fourth adjustment unit, The temperature of the heating medium returned to the heat source machine may be maintained within a certain range. With the above-described configuration, the heat source apparatus can stably operate in both the crystallization process and the melting process, the crystallization operation and the melting operation can be stabilized, and the energy consumption can be reduced.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、熱源機から冷熱媒を第1晶析器に供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程と;前記第1晶析器から冷熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程と;前記熱源機から温熱媒を第2晶析器に供給し、結晶化した(メタ)アクリル酸を融解する工程と;前記第2晶析器から温熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程とを有し;前記熱源機が冷凍機であり;前記第1または第2調整手段により、熱源機に返送する冷熱媒の温度を一定範囲に保ち;前記第3または第4調整手段により、熱源機に返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つものであってもよい。ただし、第1および第2調整手段は、晶析器として第1晶析器を用い、第3および第4調整手段は、晶析器として第2晶析器を用いる。熱源機として冷凍機を採用することで、冷凍機から排出される冷熱媒と温熱媒の両方を(メタ)アクリル酸の製造に用いることが可能となり、(メタ)アクリル酸の製造にかかる消費エネルギーを低減でき、効率的に(メタ)アクリル酸を製造することが可能となる。   The method for producing (meth) acrylic acid of the present invention comprises a step of supplying a cooling medium from a heat source device to a first crystallizer and crystallizing (meth) acrylic acid from a crude (meth) acrylic acid solution; Discharging the cooling medium from one crystallizer and returning it to the heat source machine; supplying the heating medium from the heat source machine to a second crystallizer and melting the crystallized (meth) acrylic acid; A step of discharging the heating medium from the second crystallizer and returning it to the heat source machine; the heat source machine is a refrigerator; and the cooling heat returned to the heat source machine by the first or second adjusting means. The temperature of the medium may be kept within a certain range; the temperature of the heating medium returned to the heat source device may be kept within a certain range by the third or fourth adjusting means. However, the first and second adjusting means use the first crystallizer as the crystallizer, and the third and fourth adjusting means use the second crystallizer as the crystallizer. By adopting a refrigerator as a heat source machine, it is possible to use both the cooling and heating medium discharged from the refrigerator for the production of (meth) acrylic acid, and the energy consumed for the production of (meth) acrylic acid And (meth) acrylic acid can be efficiently produced.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、第1バッファータンクに所定量の冷熱媒が保持され、第2バッファータンクに所定量の温熱媒が保持され、第1バッファータンクに保持された冷熱媒および第2バッファータンクに保持された温熱媒は、上方が高温で下方が低温の温度勾配を有していることが好ましい。前記構成によれば、前記第1〜第4調整手段により、熱源機に返送する冷熱媒または温熱媒の温度を一定範囲に保つことが容易となる。   In the method for producing (meth) acrylic acid of the present invention, a predetermined amount of a cooling medium is held in the first buffer tank, a predetermined amount of the heating medium is held in the second buffer tank, and the cooling heat held in the first buffer tank It is preferable that the heating medium held in the medium and the second buffer tank has a temperature gradient in which the upper side has a high temperature and the lower side has a low temperature. According to the said structure, it becomes easy to maintain the temperature of the cooling-heat medium or warm-heating medium returned to a heat-source apparatus in a fixed range by the said 1st-4th adjustment means.

熱源機に返送する冷熱媒の温度は、第1バッファータンクに保持された冷熱媒の上方および下方の温度に応じて調整し、熱源機に返送する温熱媒の温度は、第2バッファータンクに保持された温熱媒の上方および下方の温度に応じて調整することが好ましい。前記構成によれば、バッファータンクからの高温または低温の冷熱媒または温熱媒の排出速度を調整することができ、前記第1〜第4調整手段による効果を、より長期にわたり享受できるようになる。   The temperature of the cooling medium returned to the heat source machine is adjusted according to the temperature above and below the cooling medium held in the first buffer tank, and the temperature of the heating medium returned to the heat source machine is held in the second buffer tank. It is preferable to adjust the temperature according to the temperature above and below the heated medium. According to the said structure, the discharge speed | rate of the high temperature or low temperature cooling medium or heating medium from a buffer tank can be adjusted, and the effect by the said 1st-4th adjustment means can be enjoyed over a long period of time.

前記第1バッファータンクには、上部と下部に冷熱媒が出入りする開口が設けられ、前記上部の開口と前記下部の開口との間の長さが、第1バッファータンクの最大断面長さの1倍以上であり;前記第2バッファータンクには、上部と下部に温熱媒が出入りする開口が設けられ、前記上部の開口と前記下部の開口との間の長さが、第2バッファータンクの最大断面長さの1倍以上であることが好ましい。前記構成によれば、バッファータンク内に保持された冷熱媒または温熱媒が、高さ方向に温度勾配が生じやすくなり、熱源機に返送する冷熱媒または温熱媒の温度を一定範囲に保つことが容易となる。   The first buffer tank is provided with openings through which the cooling medium enters and exits at the top and bottom, and the length between the opening at the top and the opening at the bottom is 1 of the maximum cross-sectional length of the first buffer tank. The second buffer tank is provided with openings through which the heating medium enters and exits at the upper and lower parts, and the length between the upper opening and the lower opening is the maximum of the second buffer tank. The cross-sectional length is preferably 1 time or more. According to the above configuration, the cooling medium or the heating medium held in the buffer tank is likely to generate a temperature gradient in the height direction, and the temperature of the cooling medium or the heating medium returned to the heat source device can be maintained within a certain range. It becomes easy.

本発明の晶析システムは、伝熱面を有し、前記伝熱面により熱媒存在部と結晶存在部とに区分された晶析器と;前記熱媒存在部の入口に連通した冷熱媒供給口と、前記熱媒存在部の出口に連通した冷熱媒返送口とを有する熱源機と;前記熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記冷熱媒供給口および/または前記熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した下方開口とを有している。前記晶析システムを用いれば、熱源機に返送する冷熱媒の温度を一定範囲に保つことができる。従って、晶析器で結晶化工程を行う際、熱源機の冷却負荷が一定範囲に保たれやすくなり、その結果、熱源機が安定的に稼働し、結晶化操作が安定化し、消費エネルギーが低減できるようになる。   The crystallization system of the present invention includes a crystallizer having a heat transfer surface and divided into a heat medium existing part and a crystal existing part by the heat transfer surface; and a cooling medium communicating with an inlet of the heat medium existing part A heat source device having a supply port and a cooling medium return port communicated with the outlet of the heat medium existing portion; an upper opening communicated with the outlet of the heat medium existing portion and the cold medium return port; and the cooling medium supply A lower opening communicating with the outlet and / or the outlet of the heat medium existing portion and the cooling medium return port. If the crystallization system is used, the temperature of the cooling medium returned to the heat source machine can be maintained within a certain range. Therefore, when the crystallization process is performed with the crystallizer, the cooling load of the heat source device is easily maintained within a certain range. As a result, the heat source device operates stably, the crystallization operation is stabilized, and energy consumption is reduced. become able to.

本発明の晶析システムは、伝熱面を有し、前記伝熱面により熱媒存在部と結晶存在部とに区分された晶析器と;前記熱媒存在部の入口に連通した温熱媒供給口と、前記熱媒存在部の出口に連通した温熱媒返送口とを有する熱源機と;前記温熱媒供給口および/または前記熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した下方開口とを有していてもよい。前記晶析システムを用いれば、熱源機に返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つことができる。従って、晶析器で融解操作を行う際、熱源機の加熱負荷が一定範囲に保たれやすくなり、その結果、熱源機が安定的に稼働し、融解操作が安定化し、消費エネルギーが低減できるようになる。   The crystallization system of the present invention includes a crystallizer having a heat transfer surface and divided into a heat medium existing part and a crystal existing part by the heat transfer surface; and a heating medium communicating with an inlet of the heat medium existing part A heat source device having a supply port and a heating medium return port in communication with the outlet of the heating medium presence portion; and communicated with the heating medium supply port and / or the outlet of the heating medium presence portion and the heating medium return port You may have an upper opening and the lower opening connected to the exit of the said heat-medium presence part, and the said heating-medium return port. If the said crystallization system is used, the temperature of the heating medium returned to a heat source machine can be maintained in a fixed range. Therefore, when performing the melting operation with the crystallizer, the heating load of the heat source device is easily maintained within a certain range, and as a result, the heat source device can operate stably, the melting operation can be stabilized, and energy consumption can be reduced. become.

本発明の晶析システムは、伝熱面を有し、前記伝熱面により熱媒存在部と結晶存在部とに区分された晶析器と;前記熱媒存在部の入口に連通した冷熱媒供給口と、前記熱媒存在部の出口に連通した冷熱媒返送口とを有する第1熱源機と;前記熱媒存在部の入口に連通した温熱媒供給口と、前記熱媒存在部の出口に連通した温熱媒返送口とを有する第2熱源機と;前記熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記冷熱媒供給口および/または前記熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した下方開口とを有する第1バッファータンクと;前記温熱媒供給口および/または前記熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した下方開口とを有する第2バッファータンクとを有していてもよい。前記構成によれば、熱源機に返送する冷熱媒と温熱媒の温度を一定範囲に保つことができ、結晶化と融解の両操作において、熱源機が安定的に稼働するようになり、両操作が安定化し、消費エネルギーを低減できるようになる。   The crystallization system of the present invention includes a crystallizer having a heat transfer surface and divided into a heat medium existing part and a crystal existing part by the heat transfer surface; and a cooling medium communicating with an inlet of the heat medium existing part A first heat source device having a supply port and a cooling medium return port communicated with an outlet of the heat medium existence part; a heating medium supply port communicated with an inlet of the heat medium existence part; and an outlet of the heat medium existence part A second heat source machine having a heating medium return port in communication with the heating medium; an upper opening in communication with the outlet of the heating medium existence unit and the cooling medium return port; the cooling medium supply port and / or the heating medium existence unit A first buffer tank having a lower opening communicating with the outlet of the cooling medium and the return port of the cooling medium; an upper opening communicating with the outlet of the heating medium supply port and / or the outlet of the heating medium and the heating medium return port And a lower opening communicating with the outlet of the heat medium existing part and the heating medium return port It may have a second buffer tank. According to the above configuration, the temperature of the cooling medium and the heating medium returned to the heat source machine can be kept within a certain range, and the heat source machine can operate stably in both the crystallization and melting operations. Becomes stable and energy consumption can be reduced.

本発明の晶析システムは、第1伝熱面を有し、前記第1伝熱面により内部が第1熱媒存在部と第1結晶存在部とに区分された第1晶析器と;第2伝熱面を有し、前記第2伝熱面により内部が第2熱媒存在部と第2結晶存在部とに区分された第2晶析器と;前記第1熱媒存在部の入口に連通した冷熱媒供給口と、前記第1熱媒存在部の出口に連通した冷熱媒返送口と、前記第2熱媒存在部の入口に連通した温熱媒供給口と、前記第2熱媒存在部の出口に連通した温熱媒返送口とを有する冷凍機と;前記第1熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記冷熱媒供給口および/または前記第1熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した下方開口とを有する第1バッファータンクと;前記第2温熱媒供給口および/または前記熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記第2熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した下方開口とを有する第2バッファータンクとを有するものであってもよい。熱源機として冷凍機を採用することで、冷凍機から排出される冷熱媒を結晶化操作に用い、温熱媒を融解操作に用いることが可能となり、結晶化と融解にかかる消費エネルギーを低減でき、効率的に結晶化操作および融解操作を行うことが可能となる。   The crystallization system of the present invention includes a first crystallizer having a first heat transfer surface, the inside of which is divided into a first heat medium existing part and a first crystal existing part by the first heat transfer surface; A second crystallizer having a second heat transfer surface, the inside of which is divided into a second heat medium existing part and a second crystal existing part by the second heat transfer surface; A cooling medium supply port communicating with the inlet, a cooling medium return port communicating with the outlet of the first heating medium presence portion, a heating medium supply port communicating with the inlet of the second heating medium presence portion, and the second heat A refrigerator having a heating medium return port in communication with the outlet of the medium presence portion; an upper opening in communication with the outlet of the first heating medium presence portion and the cooling medium return port; and the cooling medium supply port and / or A first buffer tank having a lower opening communicating with the outlet of the first heat medium presence portion and the cooling medium return port; the second heating medium supply port and / or Is a second buffer tank having an upper opening communicating with the outlet of the heat medium existing part and the heating medium return port, and a lower opening communicating with the outlet of the second heat medium existing part and the heating medium return port It may have. By adopting a refrigerator as a heat source machine, it becomes possible to use the cooling medium discharged from the refrigerator for the crystallization operation, use the heating medium for the melting operation, and reduce the energy consumed for crystallization and melting, It becomes possible to perform crystallization operation and melting operation efficiently.

本発明の晶析システムで使用される第1バッファータンクおよび第2バッファータンクは、上方開口と下方開口との間の長さが、最大断面長さの1倍以上であることが好ましい。前記構成によれば、バッファータンク内に保持された冷熱媒または温熱媒が、高さ方向に温度勾配が生じやすくなり、熱源機に返送する冷熱媒または温熱媒の温度を一定範囲に保つことが容易となる。   In the first buffer tank and the second buffer tank used in the crystallization system of the present invention, the length between the upper opening and the lower opening is preferably at least one time the maximum cross-sectional length. According to the above configuration, the cooling medium or the heating medium held in the buffer tank is likely to generate a temperature gradient in the height direction, and the temperature of the cooling medium or the heating medium returned to the heat source device can be maintained within a certain range. It becomes easy.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法および晶析システムによれば、晶析器から熱源機に返送する冷熱媒や温熱媒の温度変動を緩和し、熱源機を安定的に稼働させ、結晶化操作および/または融解操作が安定化し、消費エネルギーを低減することができる。   According to the method for producing (meth) acrylic acid and the crystallization system of the present invention, the temperature fluctuation of the cooling medium and the heating medium returned from the crystallizer to the heat source apparatus is reduced, the heat source apparatus is stably operated, The stabilization operation and / or the melting operation can be stabilized, and energy consumption can be reduced.

冷熱媒を供給する熱源機と晶析器と第1バッファータンクとを有する晶析システムを表す。1 represents a crystallization system having a heat source device for supplying a cooling medium, a crystallizer, and a first buffer tank. 熱源機に返送する冷熱媒の温度が高い場合の第1バッファータンクの使用方法を表す。The usage method of a 1st buffer tank when the temperature of the cold-heating medium returned to a heat source machine is high is represented. 熱源機に返送する冷熱媒の温度が低い場合の第1バッファータンクの使用方法を表す。The usage method of a 1st buffer tank when the temperature of the cold-heating medium returned to a heat source machine is low is represented. 温熱媒を供給する熱源機と晶析器と第2バッファータンクとを有する晶析システムを表す。1 represents a crystallization system having a heat source device for supplying a heating medium, a crystallizer, and a second buffer tank. 熱源機に返送する温熱媒の温度が低い場合の第2バッファータンクの使用方法を表す。The usage method of a 2nd buffer tank when the temperature of the heating medium returned to a heat source machine is low is represented. 熱源機に返送する温熱媒の温度が高い場合の第2バッファータンクの使用方法を表す。The usage method of a 2nd buffer tank when the temperature of the heating medium returned to a heat source machine is high is represented. 2つの熱源機と1つの晶析器と2つのバッファータンクとを有する晶析システムを表す。1 represents a crystallization system having two heat source machines, one crystallizer and two buffer tanks. 冷凍機と2つの晶析器と2つのバッファータンクとを有する晶析システムを表す。1 represents a crystallization system having a refrigerator, two crystallizers and two buffer tanks. 冷凍機と3つの晶析器と3つのバッファータンクとを有する晶析システムを表す。1 represents a crystallization system having a refrigerator, three crystallizers and three buffer tanks.

〔1.(メタ)アクリル酸の製造方法〕
本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、熱源機から冷熱媒を晶析器に供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程(以下、「結晶化工程」と称する場合がある)、および/または、熱源機から温熱媒を晶析器に供給し、結晶化した(メタ)アクリル酸を融解する工程(以下、「融解工程」称する場合がある)を有する。
[1. (Meth) acrylic acid production method]
The method for producing (meth) acrylic acid of the present invention comprises a step of supplying a cooling medium from a heat source device to a crystallizer and crystallizing (meth) acrylic acid from a crude (meth) acrylic acid solution (hereinafter referred to as “crystallization”). And / or a process of supplying the heating medium from the heat source device to the crystallizer and melting the crystallized (meth) acrylic acid (hereinafter sometimes referred to as “melting process”). Have

結晶化工程では、熱源機から晶析器に供給された冷熱媒により、粗(メタ)アクリル酸溶液が冷却され、(メタ)アクリル酸結晶が得られる。得られた(メタ)アクリル酸結晶は、任意の固液分離手段により結晶を選別あるいは収集してもよく、また、任意の融解方法により結晶を融解してもよい。好ましくは、後述する融解工程により、結晶化した(メタ)アクリル酸を融解する。   In the crystallization step, the crude (meth) acrylic acid solution is cooled by a cooling medium supplied from the heat source unit to the crystallizer, and (meth) acrylic acid crystals are obtained. The obtained (meth) acrylic acid crystals may be selected or collected by any solid-liquid separation means, and may be melted by any melting method. Preferably, the crystallized (meth) acrylic acid is melted by a melting step described later.

結晶化工程で結晶化される粗(メタ)アクリル酸溶液は、(メタ)アクリル酸とそれ以外の不純物を含む液体であれば特に限定されない。前記不純物としては、未反応の(メタ)アクリル酸製造原料、捕集液媒体(水など)、酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、アセトン、アクロレイン、フルフラール、ホルムアルデヒド等が含まれる。   The crude (meth) acrylic acid solution crystallized in the crystallization step is not particularly limited as long as it is a liquid containing (meth) acrylic acid and other impurities. Examples of the impurities include unreacted (meth) acrylic acid production raw material, collection liquid medium (such as water), acetic acid, propionic acid, maleic acid, acetone, acrolein, furfural, formaldehyde and the like.

前記粗(メタ)アクリル酸溶液は、(メタ)アクリル酸濃度が80質量%以上が好ましく、90質量%以上がより好ましく、95質量%以上がさらに好ましい。前記(メタ)アクリル酸濃度が80質量%以上であれば、粗(メタ)アクリル酸溶液を結晶化することが容易となる。なお、前記(メタ)アクリル酸濃度の上限は特に限定されない。   The crude (meth) acrylic acid solution preferably has a (meth) acrylic acid concentration of 80% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, and still more preferably 95% by mass or more. When the (meth) acrylic acid concentration is 80% by mass or more, it is easy to crystallize the crude (meth) acrylic acid solution. The upper limit of the (meth) acrylic acid concentration is not particularly limited.

融解工程では、熱源機から晶析器に供給された温熱媒により、結晶化した(メタ)アクリル酸が加熱されて、融解する。融解工程で用いられる結晶化した(メタ)アクリル酸は、前記結晶化工程により得られるものであってもよく、任意の結晶化方法により得られるものであってもよい。本発明においては、好ましくは、前記結晶化工程により得られた(メタ)アクリル酸結晶を、融解工程において融解する。   In the melting step, the crystallized (meth) acrylic acid is heated and melted by the heating medium supplied from the heat source unit to the crystallizer. The crystallized (meth) acrylic acid used in the melting step may be obtained by the crystallization step or may be obtained by any crystallization method. In the present invention, preferably, the (meth) acrylic acid crystal obtained by the crystallization step is melted in the melting step.

結晶化した(メタ)アクリル酸を加熱して融解する際、得られる(メタ)アクリル酸融解液の純度を上げることを目的に、結晶化した(メタ)アクリル酸を部分的に融解し、結晶間や結晶表面に存在する不純物を洗い流す操作として発汗操作を行う場合があるが、本発明においては、当該操作も融解工程に含まれる。   When the crystallized (meth) acrylic acid is melted by heating, the crystallized (meth) acrylic acid is partially melted and crystallized for the purpose of increasing the purity of the resulting (meth) acrylic acid melt. In some cases, a sweating operation is performed as an operation for washing away impurities existing on the surface or the crystal surface. In the present invention, the operation is also included in the melting step.

本発明の製造方法では、結晶化工程と融解工程を交互に複数回繰り返し、より純度の高い(メタ)アクリル酸を得てもよい。   In the production method of the present invention, the crystallization step and the melting step may be alternately repeated a plurality of times to obtain (meth) acrylic acid with higher purity.

本発明の製造方法で用いられる熱源機は、冷熱媒を冷却し、および/または、温熱媒を加熱するものであれば、特に限定されない。熱源機としては、例えば、熱源として蒸気や液化ガスが用いられる多管式熱交換器が示される。   The heat source apparatus used in the production method of the present invention is not particularly limited as long as it cools the cooling medium and / or heats the heating medium. As the heat source machine, for example, a multi-tube heat exchanger in which steam or liquefied gas is used as a heat source is shown.

熱源機としては、冷熱媒を冷却すると同時に、温熱媒を加熱するものであってもよい。このような熱源機としては、冷凍機を採用することができ、冷凍機としては、吸収式冷凍機(アンモニア吸収式、水−臭化リチウム式等)、圧縮式冷凍機、吸着式冷凍機等を使用できる。   The heat source machine may be one that heats the heating medium simultaneously with cooling the cooling medium. As such a heat source machine, a refrigerator can be adopted, and as a refrigerator, an absorption refrigerator (ammonia absorption type, water-lithium bromide type, etc.), a compression refrigerator, an adsorption refrigerator, etc. Can be used.

冷熱媒および温熱媒は、(メタ)アクリル酸を製造するに当たり、熱源機と晶析器で液体状態を維持するものであれば特に限定されない。冷熱媒と温熱媒とは同一であっても異なっていてもよい。例えば冷熱媒と温熱媒とが同一のものである場合、冷熱媒と温熱媒としては、エチレングリコール水溶液、グリセリン水溶液、メタノール水溶液等が示される。   The cooling medium and the heating medium are not particularly limited as long as they maintain a liquid state with a heat source unit and a crystallizer in producing (meth) acrylic acid. The cooling medium and the heating medium may be the same or different. For example, when the cooling medium and the heating medium are the same, examples of the cooling medium and the heating medium include an ethylene glycol aqueous solution, a glycerin aqueous solution, and a methanol aqueous solution.

本発明の製造方法が結晶化工程を有する場合、本発明の製造方法は、熱源機から冷熱媒を晶析器に供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程と、前記晶析器から冷熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程とを有する。熱源機に返送された冷熱媒は、熱源機で冷却され、再び晶析器に供給される。   When the production method of the present invention has a crystallization step, the production method of the present invention supplies a cooling medium from a heat source device to a crystallizer and crystallizes (meth) acrylic acid from a crude (meth) acrylic acid solution. And a step of discharging the cooling medium from the crystallizer and returning it to the heat source unit. The cooling medium returned to the heat source machine is cooled by the heat source machine and supplied again to the crystallizer.

熱源機から排出される冷熱媒の温度は、粗(メタ)アクリル酸溶液の融点未満であれば特に限定されない。粗(メタ)アクリル酸溶液の融点は、(メタ)アクリル酸濃度および不純物組成に応じて変化する。例えば、アクリル酸濃度80質量%〜95質量%でその他の不純物の大半が水である粗アクリル酸溶液であれば、融点は概ね−5℃超、13.5℃以下となる。   The temperature of the cooling medium discharged from the heat source machine is not particularly limited as long as it is lower than the melting point of the crude (meth) acrylic acid solution. The melting point of the crude (meth) acrylic acid solution varies depending on the (meth) acrylic acid concentration and the impurity composition. For example, in the case of a crude acrylic acid solution having an acrylic acid concentration of 80% by mass to 95% by mass and most other impurities are water, the melting point is generally more than −5 ° C. and 13.5 ° C.

熱源機から排出される冷熱媒の温度は、好ましくは−5℃以下であり、より好ましくは−10℃以下であり、また−40℃以上が好ましく、−30℃以上がより好ましい。前記のように、冷凍機から排出される冷熱媒の温度の上限は、粗(メタ)アクリル酸溶液の融点未満であればよいが、結晶化に必要な冷熱媒の量が増えすぎたり、晶析器や冷熱媒配管等の大きさが大きくなりすぎないようにするためには、熱源機から排出される冷熱媒の温度は−5℃以下であることが好ましい。一方、熱源機から排出される冷熱媒の温度が−40℃未満の場合は、熱源機での冷却負荷が増え、高仕様の熱源機が必要となったり、熱源機の消費エネルギーが増大するおそれがあるため、熱源機から排出される冷熱媒の温度は−40℃以上であることが好ましい。   The temperature of the cooling medium discharged from the heat source machine is preferably −5 ° C. or lower, more preferably −10 ° C. or lower, and −40 ° C. or higher is preferable, and −30 ° C. or higher is more preferable. As described above, the upper limit of the temperature of the cooling medium discharged from the refrigerator only needs to be lower than the melting point of the crude (meth) acrylic acid solution, but the amount of the cooling medium required for crystallization increases excessively, In order to prevent the size of the analyzer and the cooling medium piping from becoming too large, the temperature of the cooling medium discharged from the heat source device is preferably −5 ° C. or lower. On the other hand, when the temperature of the cooling medium discharged from the heat source device is lower than −40 ° C., the cooling load in the heat source device increases, and a high-spec heat source device may be required, or the energy consumption of the heat source device may increase. Therefore, the temperature of the cooling medium discharged from the heat source machine is preferably −40 ° C. or higher.

前記説明は、熱源機から排出される冷熱媒が1種類の場合についてであったが、熱源機から排出される冷熱媒は、互いに異なる温度を有する2種類以上であってもよい。例えば、熱源機から排出される冷熱媒が第1冷熱媒と、第1冷熱媒より低温の第2冷熱媒の2種類である場合、第1冷熱媒の温度は好ましくは−15℃以上、−5℃以下であり、第2冷熱媒の温度は好ましくは−40℃以上、−15℃未満である。この場合、結晶化工程では、第1冷熱媒を晶析器に供給した後、第1冷熱媒より低温の第2冷熱媒を晶析器に供給することが好ましい。このように第1冷熱媒と第2冷熱媒を用いることにより、(メタ)アクリル酸結晶の純度を高めやすくなり、また熱源機の消費エネルギーをより低減することができるようになる。   Although the above description is about the case where there is one kind of cooling medium discharged from the heat source machine, the cooling medium discharged from the heat source machine may be two or more kinds having different temperatures. For example, when the cooling medium discharged from the heat source machine is the first cooling medium and the second cooling medium having a temperature lower than that of the first cooling medium, the temperature of the first cooling medium is preferably −15 ° C. or higher, − The temperature of the second cooling medium is preferably −40 ° C. or higher and lower than −15 ° C. In this case, in the crystallization step, it is preferable that after supplying the first cooling medium to the crystallizer, the second cooling medium having a temperature lower than that of the first cooling medium is supplied to the crystallizer. By using the first cooling medium and the second cooling medium in this manner, the purity of the (meth) acrylic acid crystal can be easily increased, and the energy consumption of the heat source device can be further reduced.

本発明の製造方法が融解工程を有する場合、本発明の製造方法は、熱源機から温熱媒を晶析器に供給し、結晶化した(メタ)アクリル酸を融解する工程と、前記晶析器から温熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程とを有する。熱源機に返送された温熱媒は、熱源機で加熱され、再び晶析器に供給される。   When the production method of the present invention has a melting step, the production method of the present invention includes a step of supplying a heating medium from a heat source device to a crystallizer, melting the crystallized (meth) acrylic acid, and the crystallizer. And a step of discharging the heat medium from the heat source and returning it to the heat source device. The heating medium returned to the heat source machine is heated by the heat source machine and supplied again to the crystallizer.

熱源機から排出される温熱媒の温度は、結晶化した(メタ)アクリル酸の融点超であれば特に限定されない。熱源機から排出される温熱媒の温度は、好ましくは20℃以上であり、より好ましくは30℃以上であり、また45℃以下が好ましく、40℃以下がより好ましい。前記のように、冷凍機から排出される温熱媒の温度の下限は、結晶化した(メタ)アクリル酸の融点超であればよいが、融解に必要な温熱媒の量が増えすぎたり、晶析器や温熱媒配管等の大きさが大きくなりすぎないようにするためには、熱源機から排出される温熱媒の温度は20℃以上であることが好ましい。一方、熱源機から排出される温熱媒の温度が45℃を超える場合は、晶析器において(メタ)アクリル酸の重合反応が起こり、操作の継続が困難になったり、得られる(メタ)アクリル酸の純度や収率が落ちるおそれがある。また、熱源機での加熱負荷が増え、高仕様の熱源機が必要となったり、熱源機の消費エネルギーが増大するおそれがある。そのため、熱源機から排出される温熱媒の温度は45℃以下であることが好ましい。熱源機から排出される温熱媒も、互いに異なる温度を有する2種類以上であってもよい。   The temperature of the heating medium discharged from the heat source machine is not particularly limited as long as it exceeds the melting point of crystallized (meth) acrylic acid. The temperature of the heating medium discharged from the heat source machine is preferably 20 ° C. or higher, more preferably 30 ° C. or higher, preferably 45 ° C. or lower, more preferably 40 ° C. or lower. As described above, the lower limit of the temperature of the heating medium discharged from the refrigerator only needs to be above the melting point of the crystallized (meth) acrylic acid, but the amount of the heating medium necessary for melting increases, In order to prevent the size of the analyzer, the heating medium pipe, and the like from becoming too large, the temperature of the heating medium discharged from the heat source device is preferably 20 ° C. or higher. On the other hand, when the temperature of the heating medium discharged from the heat source machine exceeds 45 ° C., a polymerization reaction of (meth) acrylic acid occurs in the crystallizer, and it becomes difficult to continue the operation or (meth) acrylic obtained. The purity and yield of the acid may be reduced. Moreover, the heating load in the heat source device may increase, and a high-spec heat source device may be required, or the energy consumption of the heat source device may increase. Therefore, it is preferable that the temperature of the heating medium discharged from the heat source machine is 45 ° C. or less. The heat medium discharged from the heat source machine may also be two or more types having different temperatures.

熱源機から排出される冷熱媒または温熱媒の温度は、一定範囲に保たれていることが好ましく、前記温度範囲は、3.0℃以内が好ましく、1.0℃以内がより好ましい。また、熱源機から排出される冷熱媒または温熱媒の流量は、一定範囲に保たれていることが好ましい。熱源機から排出される冷熱媒または温熱媒の温度と流量が一定範囲に保たれていれば、晶析器での結晶化操作や融解操作が安定して行われやすくなる。また、後述するように熱源機に返送される冷熱媒または温熱媒の温度が一定範囲に保たれることと相まって、熱源機の冷却または加熱負荷が一定範囲に保たれやすくなり、その結果、熱源機が安定稼働し、消費エネルギーを低減することができる。熱源機から排出される冷熱媒または温熱媒の流量は、熱源機から排出される冷熱媒または温熱媒の温度、粗(メタ)アクリル酸溶液や結晶化した(メタ)アクリル酸の量や温度等に応じて、適宜設定される。   The temperature of the cooling medium or the heating medium discharged from the heat source device is preferably maintained within a certain range, and the temperature range is preferably within 3.0 ° C, more preferably within 1.0 ° C. Moreover, it is preferable that the flow rate of the cooling medium or the heating medium discharged from the heat source device is maintained within a certain range. If the temperature and flow rate of the cooling medium or the heating medium discharged from the heat source device are maintained within a certain range, the crystallization operation and the melting operation in the crystallizer are easily performed stably. In addition, as described later, the temperature of the cooling medium or the heating medium returned to the heat source device is kept in a certain range, and thus the cooling or heating load of the heat source device is easily kept in a certain range, and as a result, the heat source The machine can operate stably and energy consumption can be reduced. The flow rate of the cooling / heating medium discharged from the heat source machine is the temperature of the cooling / heating medium / heating medium discharged from the heat source machine, the amount and temperature of the crude (meth) acrylic acid solution and crystallized (meth) acrylic acid, etc. It is set appropriately according to

本発明の製造方法が、結晶化工程と融解工程とを有する場合、結晶化工程で用いられる熱源機と融解工程で用いられる熱源機とは、同一であっても異なっていてもよい。   When the production method of the present invention includes a crystallization step and a melting step, the heat source device used in the crystallization step and the heat source device used in the melting step may be the same or different.

本発明の製造方法で用いられる晶析器は、(メタ)アクリル酸が結晶化するものであれば特に限定されない。本発明の製造方法が結晶化工程を有する場合、晶析器には熱源機から冷熱媒が供給され、その結果、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸が結晶化する。本発明の製造方法が融解工程を有する場合、晶析器には熱源機から温熱媒が供給され、その結果、結晶化した(メタ)アクリル酸が融解する。   The crystallizer used in the production method of the present invention is not particularly limited as long as (meth) acrylic acid is crystallized. When the production method of the present invention has a crystallization step, a cooling medium is supplied from the heat source unit to the crystallizer, and as a result, (meth) acrylic acid is crystallized from the crude (meth) acrylic acid solution. When the production method of the present invention includes a melting step, the crystallizer is supplied with a heating medium from a heat source unit, and as a result, crystallized (meth) acrylic acid is melted.

本発明の製造方法で用いられる晶析器は、伝熱面を有することが好ましい。この場合、晶析器は、伝熱面により、冷熱媒または温熱媒が供給される部分(熱媒存在部)と、粗(メタ)アクリル酸溶液および/または(メタ)アクリル酸結晶が存在する部分(結晶存在部)とに区分されていることが好ましい。晶析器が伝熱面を有するものである場合、結晶化工程では、晶析器に冷熱媒が供給されるとともに、晶析器に粗(メタ)アクリル酸溶液が供給され、伝熱面を介して冷熱媒により粗(メタ)アクリル酸溶液が冷却され、(メタ)アクリル酸が結晶化する。融解工程では、晶析器に温熱媒が供給され、結晶化した(メタ)アクリル酸が伝熱面を介して温熱媒により加熱され、融解する。   The crystallizer used in the production method of the present invention preferably has a heat transfer surface. In this case, the crystallizer has a portion to which a cooling medium or a heating medium is supplied (a heating medium existing portion), a crude (meth) acrylic acid solution and / or a (meth) acrylic acid crystal due to the heat transfer surface. It is preferably divided into portions (crystal existing portions). When the crystallizer has a heat transfer surface, in the crystallization process, a cooling medium is supplied to the crystallizer, and a crude (meth) acrylic acid solution is supplied to the crystallizer so that the heat transfer surface is Then, the crude (meth) acrylic acid solution is cooled by the cooling medium, and (meth) acrylic acid is crystallized. In the melting step, a heating medium is supplied to the crystallizer, and the crystallized (meth) acrylic acid is heated and melted by the heating medium through the heat transfer surface.

伝熱面を有する晶析器としては、一般に熱交換器として用いられる装置を採用することができ、特に液体同士で熱交換を行う熱交換器として用いられる装置を採用することが好ましい。例えば、一枚のプレートが配置され、または複数枚のプレートが間隔を隔てて積層され、熱媒存在部と結晶存在部とがプレートを介して交互に配置されたプレート式熱交換器;複数本の管が容器内に配列され、管の内外で熱交換を行う多管式(シェル・アンド・チューブ式)熱交換器;外管の中に内管が配置され、内管の内外で熱交換を行う二重管式熱交換器;一本の管がコイル状に容器内に配置され、管の内外で熱交換を行うコイル式熱交換器;断面が二分された中心管に2枚の伝熱板を渦巻き状に巻き、2つの渦巻き状の流路が形成されたスパイラル式熱交換器等を採用することができる。なお、多管式熱交換器、二重管式熱交換器、コイル式熱交換器、スパイラル式熱交換器で用いられる管の断面形状は特に限定されない。   As a crystallizer having a heat transfer surface, a device generally used as a heat exchanger can be employed, and it is particularly preferable to employ a device used as a heat exchanger that performs heat exchange between liquids. For example, a plate-type heat exchanger in which one plate is arranged or a plurality of plates are laminated at intervals, and a heat medium existence part and a crystal existence part are alternately arranged through the plates; Tube is arranged in a container and heat exchange is performed inside and outside the tube (shell-and-tube) heat exchanger; the inner tube is placed inside the outer tube, and heat exchange is performed inside and outside the inner tube A double-pipe heat exchanger; a coil-type heat exchanger in which a single tube is arranged in a container in a coil shape and performs heat exchange inside and outside the tube; A spiral heat exchanger or the like in which a hot plate is spirally wound and two spiral channels are formed can be employed. In addition, the cross-sectional shape of the tube used in the multi-tube heat exchanger, the double tube heat exchanger, the coil heat exchanger, and the spiral heat exchanger is not particularly limited.

結晶化工程では、晶析器に供給された冷熱媒は、粗(メタ)アクリル酸溶液と熱交換され、粗(メタ)アクリル酸溶液から受熱することにより、加熱される。結晶化工程では、晶析器へ供給される冷熱媒の温度と流量が一定の場合、結晶化工程初期では晶析器から排出される冷熱媒の温度が高くなり、結晶化が進むにつれて晶析器から排出される冷熱媒の温度が低くなる。晶析器から排出される冷熱媒の温度は、条件により異なるものの、例えば、50℃程度の差が生じ得る。従って、晶析器から排出される冷熱媒をそのまま熱源機に返送する場合、熱源機に返送される冷熱媒の温度が大きく変動することとなり、熱源機の冷却負荷が変動する。その結果、熱源機の稼働が不安定になり、結晶化操作が不安定化したりし、熱源機の消費エネルギーが増大する。   In the crystallization step, the cooling medium supplied to the crystallizer is heated by exchanging heat with the crude (meth) acrylic acid solution and receiving heat from the crude (meth) acrylic acid solution. In the crystallization process, when the temperature and flow rate of the cooling medium supplied to the crystallizer are constant, the temperature of the cooling medium discharged from the crystallizer becomes high at the beginning of the crystallization process, and the crystallization proceeds as crystallization progresses. The temperature of the cooling medium discharged from the vessel is lowered. Although the temperature of the cooling medium discharged from the crystallizer varies depending on conditions, for example, a difference of about 50 ° C. can occur. Therefore, when the cooling medium discharged from the crystallizer is returned to the heat source unit as it is, the temperature of the cooling medium returned to the heat source unit greatly fluctuates, and the cooling load of the heat source unit fluctuates. As a result, the operation of the heat source machine becomes unstable, the crystallization operation becomes unstable, and the energy consumption of the heat source machine increases.

融解工程では、晶析器に供給された温熱媒は、結晶化した(メタ)アクリル酸と熱交換され、結晶化した(メタ)アクリル酸に放熱することにより、冷却される。融解工程では、晶析器への供給される温熱媒の温度と流量が一定の場合、融解工程初期では晶析器から排出される温熱媒の温度が低くなり、融解が進むにつれて晶析器から排出される温熱媒の温度が高くなる。晶析器から排出される温熱媒の温度は、条件により異なるものの、例えば、50℃程度の差が生じ得る。従って、晶析器から排出される温熱媒をそのまま熱源機に返送する場合、熱源機に返送される温熱媒の温度が大きく変動することとなり、熱源機の加熱負荷が変動する。その結果、熱源機の稼働が不安定になり、融解操作が不安定化したり、熱源機の消費エネルギーが増大する。   In the melting step, the heating medium supplied to the crystallizer is cooled by heat exchange with the crystallized (meth) acrylic acid and dissipating heat to the crystallized (meth) acrylic acid. In the melting process, when the temperature and flow rate of the heating medium supplied to the crystallizer are constant, the temperature of the heating medium discharged from the crystallizer becomes low at the beginning of the melting process, and from the crystallizer as the melting proceeds. The temperature of the discharged heat medium becomes higher. Although the temperature of the heating medium discharged from the crystallizer varies depending on conditions, for example, a difference of about 50 ° C. can occur. Therefore, when the heating medium discharged from the crystallizer is returned to the heat source machine as it is, the temperature of the heating medium returned to the heat source machine fluctuates greatly, and the heating load of the heat source machine fluctuates. As a result, the operation of the heat source machine becomes unstable, the melting operation becomes unstable, and the energy consumption of the heat source machine increases.

熱源機に返送される冷熱媒または温熱媒の温度の変動が大きくなることにより、熱源機の稼働が不安定になったり、熱源機の消費エネルギーが増大することの理由は、次のように説明される。熱源機は一般に、その仕様に応じ、効率的に冷却または加熱できる負荷範囲を有している。しかし、熱源機に返送される冷熱媒または温熱媒の温度が大きく変動すると、非効率的な負荷範囲で熱源機を稼働しなくてはならない場合が生じ、消費エネルギーが増大する。また、非効率的な負荷範囲で熱源機を稼働させると、熱源機の稼働も不安定になりやすくなる。さらに、熱源機は一般に、冷熱媒の冷却負荷または温熱媒の加熱負荷の最大値に基づき選定されるが、熱源機に返送される冷熱媒または温熱媒の温度が大きく変動する場合は、前記温度が一定の場合よりも、より冷却または加熱能力の高い高仕様の熱源機が必要となる。この場合、熱源機の設備がより大がかりとなるばかりでなく、低負荷運転への対応がより困難となる。   The reason why the operation of the heat source machine becomes unstable or the energy consumption of the heat source machine increases due to the large fluctuations in the temperature of the cooling or heating medium returned to the heat source machine is explained as follows. Is done. In general, the heat source device has a load range in which it can be efficiently cooled or heated according to its specifications. However, when the temperature of the cooling medium or the heating medium returned to the heat source apparatus fluctuates greatly, the heat source apparatus must be operated in an inefficient load range, and the energy consumption increases. In addition, when the heat source machine is operated in an inefficient load range, the operation of the heat source machine tends to become unstable. Furthermore, the heat source device is generally selected based on the maximum value of the cooling load of the cooling medium or the heating load of the heating medium, but if the temperature of the cooling medium or the heating medium returned to the heat source device fluctuates greatly, the temperature Therefore, a high-spec heat source device with higher cooling or heating capability is required than in the case where is constant. In this case, not only the equipment of the heat source machine becomes larger, but it becomes more difficult to cope with low-load operation.

そこで、本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法では、晶析器から排出される冷熱媒または温熱媒の温度の変動に関わらず、熱源機に返送される冷熱媒または温熱媒の温度の変動範囲を小さくするために、下記の第1〜第4調整手段を設けている。具体的には、結晶化工程では、第1バッファータンクを設け、第1または第2調整手段により熱源機に返送される冷熱媒の温度を一定範囲に保ち、融解工程では、第2バッファータンクを設け、第3または第4調整手段により熱源機に返送される温熱媒の温度を一定範囲に保っている。   Therefore, in the method for producing (meth) acrylic acid of the present invention, the temperature variation of the cooling medium or the heating medium returned to the heat source device regardless of the temperature variation of the cooling medium or the heating medium discharged from the crystallizer. In order to reduce the range, the following first to fourth adjusting means are provided. Specifically, in the crystallization process, a first buffer tank is provided, and the temperature of the cooling medium returned to the heat source device by the first or second adjusting means is kept within a certain range. In the melting process, the second buffer tank is installed. The temperature of the heating medium returned to the heat source device by the third or fourth adjusting means is kept within a certain range.

本発明では、冷熱媒を貯めるバッファータンクを第1バッファータンクと称し、温熱媒を貯めるバッファータンクを第2バッファータンクと称する。また、第1バッファータンクと第2バッファータンクをまとめて、バッファータンクと称する。   In the present invention, the buffer tank that stores the cooling medium is referred to as a first buffer tank, and the buffer tank that stores the heating medium is referred to as a second buffer tank. The first buffer tank and the second buffer tank are collectively referred to as a buffer tank.

バッファータンクは、冷熱媒または温熱媒を貯留できるものであればよい。バッファータンクには、所定量の冷熱媒または温熱媒が保持され、バッファータンクに保持された冷熱媒または温熱媒は、上方が高温で下方が低温の温度勾配を有していることが好ましい。バッファータンクに保持される冷熱媒または温熱媒の量は、熱源機から排出される冷熱媒や温熱媒の温度や量、熱源機の能力、晶析器に供給される粗(メタ)アクリル酸溶液の温度や量、バッファータンクに保持される冷熱媒や温熱媒の温度等に基づき適宜決められる。   Any buffer tank may be used as long as it can store a cooling medium or a heating medium. It is preferable that a predetermined amount of the cooling / heating medium is held in the buffer tank, and the cooling / heating medium held in the buffer tank has a temperature gradient in which the upper side has a high temperature and the lower side has a low temperature. The amount of the cooling medium or heating medium held in the buffer tank is the temperature or amount of the cooling medium or heating medium discharged from the heat source unit, the capacity of the heat source unit, the crude (meth) acrylic acid solution supplied to the crystallizer The temperature is determined as appropriate based on the temperature and amount of the liquid, the temperature of the cooling / heating medium retained in the buffer tank, and the like.

バッファータンクの上部と下部とには、冷熱媒または温熱媒を出し入れするための開口が設けられる。バッファータンクは、上部の開口と下部の開口との間の長さが、バッファータンクの最大断面長さの1倍以上であることが好ましく、2倍以上であることがより好ましく、4倍以上であることがさらに好ましく、その結果、バッファータンク内に保持された冷熱媒または温熱媒が、高さ方向に温度勾配が生じやすくなり、熱源機に返送する冷熱媒または温熱媒の温度を一定範囲に保つことが容易となる。バッファータンクの形状の詳細については、後述する。   Openings for taking in and out the cooling / heating medium are provided in the upper and lower parts of the buffer tank. In the buffer tank, the length between the upper opening and the lower opening is preferably 1 time or more, more preferably 2 times or more, and more preferably 4 times or more of the maximum sectional length of the buffer tank. More preferably, as a result, the cooling medium or the heating medium held in the buffer tank is likely to have a temperature gradient in the height direction, and the temperature of the cooling medium or the heating medium returned to the heat source unit is kept within a certain range. It is easy to keep. Details of the shape of the buffer tank will be described later.

以下、本発明の理解を容易にするために、図面を用いて本発明を説明するが、本発明は図面に示された実施態様に限定されるものではない。   Hereinafter, in order to facilitate understanding of the present invention, the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings.

結晶化工程における第1バッファータンクの使い方、および第1調整手段、第2調整手段について、図1〜図3を用いて説明する。   How to use the first buffer tank in the crystallization step, and the first adjusting means and the second adjusting means will be described with reference to FIGS.

図1は、熱源機と晶析器と第1バッファータンクとをつなぐ流路を示している。熱源機4から排出された冷熱媒は、晶析器1に供給され、晶析器1内で熱交換された後、晶析器1から排出され、熱源機4に返送される。第1バッファータンク5は、上方開口5aが、晶析器1の熱媒排出口2bと、熱源機4の冷熱媒返送口4bとに連通している。また、第1バッファータンク5は、下方開口5bが、熱源機4の冷熱媒供給口4aおよび/または晶析器1の熱媒排出口2b、ならびに熱源機4の冷熱媒返送口4bとに連通している。   FIG. 1 shows a flow path connecting a heat source device, a crystallizer, and a first buffer tank. The cooling medium discharged from the heat source device 4 is supplied to the crystallizer 1, subjected to heat exchange in the crystallizer 1, discharged from the crystallizer 1, and returned to the heat source device 4. The upper opening 5 a of the first buffer tank 5 communicates with the heat medium outlet 2 b of the crystallizer 1 and the cold medium return port 4 b of the heat source device 4. Further, in the first buffer tank 5, the lower opening 5 b communicates with the cooling medium supply port 4 a of the heat source unit 4 and / or the heating medium discharge port 2 b of the crystallizer 1 and the cooling medium return port 4 b of the heat source unit 4. is doing.

第1調整手段について、図2を用いて説明する。第1調整手段は、結晶化工程において、熱源機に返送される冷熱媒の温度が高い場合に採用される。   The first adjusting means will be described with reference to FIG. A 1st adjustment means is employ | adopted when the temperature of the cold-heating medium returned to a heat source machine is high in a crystallization process.

例えば、結晶化工程初期では、晶析器1から排出される冷熱媒の温度が高くなりやすく、晶析器1から排出される冷熱媒をそのまま熱源機4に返送すると、熱源機4には高温の冷熱媒が返送されることとなる。この場合、バルブ等により流路16の流量を減らすことにより、晶析器1から熱源機4に返送する冷熱媒の少なくとも一部を流路15を通して第1バッファータンク5の上部に供給する。第1バッファータンク5には、上方が高温で下方が低温の温度勾配を有する冷熱媒が所定量保持されているため、高温の冷熱媒が第1バッファータンク5の上方開口5aから供給されると、第1バッファータンク5内の冷熱媒の温度勾配を維持するように、高温の冷熱媒が第1バッファータンク5の上方に貯められることとなる。一方、第1バッファータンク5の下方開口5bからは、低温の冷熱媒が排出される。この際、第1バッファータンク5内の冷熱媒の量は一定に保たれることが好ましく、従って、第1バッファータンク5の下部から排出される冷熱媒の量は、上部に供給される冷熱媒の量と等しいことが好ましい。第1バッファータンク5の下部から排出された低温の冷熱媒は、それ単独で、または流路16を通って運ばれた晶析器1から排出された冷熱媒と合わさって、熱源機4に返送される。また、第1バッファータンク5の下部から排出された低温の冷熱媒には、流路12を通って熱源機4から排出された冷熱媒の一部が合わさってもよい。従って、熱源機4には、晶析器1から排出された冷熱媒よりも低温に調整された冷熱媒が返送されることとなる。   For example, at the initial stage of the crystallization process, the temperature of the cooling medium discharged from the crystallizer 1 tends to be high, and when the cooling medium discharged from the crystallizer 1 is returned to the heat source unit 4 as it is, the heat source unit 4 has a high temperature. The cooling medium will be returned. In this case, at least a part of the cooling medium returned from the crystallizer 1 to the heat source unit 4 is supplied to the upper portion of the first buffer tank 5 through the channel 15 by reducing the flow rate of the channel 16 by a valve or the like. The first buffer tank 5 holds a predetermined amount of a cooling medium having a high temperature gradient on the upper side and a low temperature on the lower side. Therefore, when the high-temperature cooling medium is supplied from the upper opening 5 a of the first buffer tank 5. The high-temperature cooling medium is stored above the first buffer tank 5 so as to maintain the temperature gradient of the cooling medium in the first buffer tank 5. On the other hand, a low-temperature cooling medium is discharged from the lower opening 5 b of the first buffer tank 5. At this time, the amount of the cooling medium in the first buffer tank 5 is preferably kept constant. Therefore, the amount of the cooling medium discharged from the lower part of the first buffer tank 5 is the cooling medium supplied to the upper part. Is preferably equal to the amount of. The low-temperature cooling medium discharged from the lower portion of the first buffer tank 5 is returned to the heat source unit 4 alone or together with the cooling medium discharged from the crystallizer 1 carried through the flow path 16. Is done. A part of the cooling medium discharged from the heat source device 4 through the flow path 12 may be combined with the low-temperature cooling medium discharged from the lower portion of the first buffer tank 5. Therefore, the cooling medium adjusted to a lower temperature than the cooling medium discharged from the crystallizer 1 is returned to the heat source unit 4.

第2調整手段について、図3を用いて説明する。第2調整手段は、結晶化工程において、熱源機に返送される冷熱媒の温度が低い場合に採用される。   The second adjusting means will be described with reference to FIG. A 2nd adjustment means is employ | adopted when the temperature of the cold-heating medium returned to a heat source machine is low in a crystallization process.

例えば、結晶化工程終期では、晶析器1から排出される冷熱媒の温度が低くなりやすく、晶析器1から排出される冷熱媒をそのまま熱源機4に返送すると、熱源機4には低温の冷熱媒が返送されることとなる。この場合、バルブ等により流路11の流量を減らし、その少なくとも一部を流路12に流すことにより、熱源機4から晶析器1に供給する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンク5の下部に供給する。あるいは、流路13の流量を減らし、その少なくとも一部を流路14に流すことにより、晶析器1から熱源機4に返送する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンク5の下部に供給する。第1バッファータンク5には、上方が高温で下方が低温の温度勾配を有する冷熱媒が所定量保持されているため、低温の冷熱媒が第1バッファータンク5の下方開口5bから供給されると、第1バッファータンク5内の冷熱媒の温度勾配を維持するように、低温の冷熱媒が第1バッファータンク5の下方に貯められることとなる。一方、第1バッファータンク5の上方開口5aからは、高温の冷熱媒が排出される。この際、第1バッファータンク5内の冷熱媒の量は一定に保たれることが好ましく、従って、第1バッファータンク5の上部から排出される冷熱媒の量は、下部に供給される冷熱媒の量と等しいことが好ましい。第1バッファータンク5の上部から排出された高温の冷熱媒は、それ単独で、または流路13を通って運ばれた晶析器1から排出された冷熱媒と合わさって、熱源機4に返送される。従って、熱源機4には、晶析器1から排出された冷熱媒よりも高温に調整された冷熱媒が返送されることとなる。なお、第1バッファータンク5の上部から排出された高温の冷熱媒には、流路12,17を通って熱源機4から排出された冷熱媒の一部が合わさってもよい。   For example, at the end of the crystallization process, the temperature of the cooling medium discharged from the crystallizer 1 tends to be low, and when the cooling medium discharged from the crystallizer 1 is returned to the heat source unit 4 as it is, the heat source unit 4 has a low temperature. The cooling medium will be returned. In this case, the flow rate of the flow path 11 is reduced by a valve or the like, and at least a part of the flow path 11 is passed through the flow path 12, so that at least a part of the cooling medium supplied from the heat source unit 4 to the crystallizer 1 Supply to the bottom of the. Alternatively, the flow rate of the flow path 13 is reduced, and at least a part of the flow path 13 is passed through the flow path 14, thereby supplying at least a part of the cooling medium returned from the crystallizer 1 to the heat source unit 4 to the lower part of the first buffer tank 5. To do. The first buffer tank 5 holds a predetermined amount of a cooling medium having a high temperature gradient on the upper side and a low temperature gradient on the lower side. Therefore, when the low temperature cooling medium is supplied from the lower opening 5 b of the first buffer tank 5. The low-temperature cooling / heating medium is stored below the first buffer tank 5 so as to maintain the temperature gradient of the cooling / heating medium in the first buffer tank 5. On the other hand, a high-temperature cooling medium is discharged from the upper opening 5 a of the first buffer tank 5. At this time, the amount of the cooling medium in the first buffer tank 5 is preferably kept constant. Therefore, the amount of the cooling medium discharged from the upper part of the first buffer tank 5 is the cooling medium supplied to the lower part. Is preferably equal to the amount of. The high-temperature cooling medium discharged from the upper part of the first buffer tank 5 is returned to the heat source unit 4 alone or together with the cooling medium discharged from the crystallizer 1 carried through the flow path 13. Is done. Therefore, the cooling medium adjusted to a higher temperature than the cooling medium discharged from the crystallizer 1 is returned to the heat source unit 4. Note that a part of the cooling medium discharged from the heat source device 4 through the flow paths 12 and 17 may be combined with the high-temperature cooling medium discharged from the upper part of the first buffer tank 5.

第2調整手段によれば、第1バッファータンク5の下部へ供給される冷熱媒は、熱源機4から晶析器1に供給する冷熱媒の少なくとも一部、および/または、晶析器1から熱源機4に返送する冷熱媒の少なくとも一部となるが、好ましくは、熱源機4から晶析器1に供給する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンク5の下部へ供給する。熱源機4から晶析器1に供給する冷熱媒は、晶析器1から熱源機4に返送する冷熱媒よりも低温であるため、第1バッファータンク5の下方に貯められる冷熱媒の単位容量当たりの冷熱保持量がより増大し、効率的に低温の冷熱媒を貯めることができるようになる。また、晶析器1から熱源機4に返送する冷熱媒は結晶化の進行度合により温度が変化するが、熱源機4から晶析器1に供給する冷熱媒の温度はほぼ一定であるため、第1バッファータンク5の下方に貯められる冷熱媒の温度制御が容易となる。   According to the second adjusting means, the cooling medium supplied to the lower part of the first buffer tank 5 is at least part of the cooling medium supplied from the heat source unit 4 to the crystallizer 1 and / or from the crystallizer 1. Although it becomes at least a part of the cooling medium returned to the heat source unit 4, preferably at least a part of the cooling medium supplied from the heat source unit 4 to the crystallizer 1 is supplied to the lower part of the first buffer tank 5. Since the cooling medium supplied from the heat source unit 4 to the crystallizer 1 is lower in temperature than the cooling medium returned from the crystallizer 1 to the heat source unit 4, the unit capacity of the cooling medium stored below the first buffer tank 5 The amount of retained cold heat is further increased, and a low-temperature cold heat medium can be efficiently stored. Moreover, although the temperature of the cooling medium returned from the crystallizer 1 to the heat source unit 4 changes depending on the progress of crystallization, the temperature of the cooling medium supplied from the heat source unit 4 to the crystallizer 1 is substantially constant. It becomes easy to control the temperature of the cooling medium stored below the first buffer tank 5.

結晶化工程では、熱源機4に返送される冷熱媒の温度が、熱源機4の効率的な運転が可能な温度である場合には、第1バッファータンク5が使われない状態があってもよい。すなわち、結晶化工程では、第1および第2調整手段を採用せずに、晶析器1から排出された冷熱媒を直接熱源機4に返送する状態があってもよい。   In the crystallization process, when the temperature of the cooling medium returned to the heat source unit 4 is a temperature at which the heat source unit 4 can be efficiently operated, even if the first buffer tank 5 is not used. Good. That is, in the crystallization step, there may be a state in which the cooling medium discharged from the crystallizer 1 is directly returned to the heat source unit 4 without adopting the first and second adjusting means.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法によれば、第1および第2調整手段により、熱源機に返送する冷熱媒の温度を一定範囲に保つことができる。本発明の製造方法においては、熱源機に返送される冷熱媒の温度の変動は、3.0℃以内であることが好ましく、1.0℃以内であることがより好ましく、0.5℃以内であることがさらに好ましい。熱源機に返送される冷熱媒の温度の変動が3.0℃以内であれば、熱源機の冷却負荷が一定範囲に保たれやすくなり、その結果、熱源機が安定的に稼働し、消費エネルギーが低減されるようになる。   According to the method for producing (meth) acrylic acid of the present invention, the temperature of the cooling medium returned to the heat source unit can be maintained within a certain range by the first and second adjusting means. In the production method of the present invention, the temperature variation of the cooling medium returned to the heat source machine is preferably within 3.0 ° C, more preferably within 1.0 ° C, and within 0.5 ° C. More preferably. If the temperature variation of the cooling medium returned to the heat source machine is within 3.0 ° C, the cooling load of the heat source machine is easily maintained within a certain range, and as a result, the heat source machine operates stably and consumes energy. Will be reduced.

次に、融解工程における第2バッファータンクの使い方、および第3調整手段、第4調整手段について、図4〜図6を用いて説明する。   Next, how to use the second buffer tank in the melting step, and the third adjusting means and the fourth adjusting means will be described with reference to FIGS.

図4は、熱源機と晶析器と第2バッファータンクとをつなぐ流路を示している。熱源機4から排出された温熱媒は、晶析器1に供給され、晶析器1内で熱交換された後、晶析器1から排出され、熱源機4に返送される。第2バッファータンク6は、上方開口6aが、熱源機4の温熱媒供給口4cおよび/または晶析器1の熱媒排出口2b、ならびに熱源機4の温熱媒返送口4dとに連通している。また、第2バッファータンク6は、下方開口6bが、晶析器1の熱媒排出口2bと熱源機4の温熱媒返送口4dとに連通している。   FIG. 4 shows a flow path connecting the heat source device, the crystallizer, and the second buffer tank. The heating medium discharged from the heat source device 4 is supplied to the crystallizer 1, and is subjected to heat exchange in the crystallizer 1, then discharged from the crystallizer 1, and returned to the heat source device 4. In the second buffer tank 6, the upper opening 6 a communicates with the heating medium supply port 4 c of the heat source unit 4 and / or the heating medium discharge port 2 b of the crystallizer 1 and the heating medium return port 4 d of the heat source unit 4. Yes. Further, the second buffer tank 6 has a lower opening 6 b communicating with the heat medium outlet 2 b of the crystallizer 1 and the heat medium return port 4 d of the heat source unit 4.

第3調整手段について、図5を用いて説明する。第3調整手段は、融解工程において、熱源機に返送される温熱媒の温度が低い場合に採用される。   The third adjusting means will be described with reference to FIG. A 3rd adjustment means is employ | adopted when the temperature of the heating medium returned to a heat-source apparatus is low in a melting process.

例えば、融解工程初期では、晶析器1から排出される温熱媒の温度が低くなりやすく、晶析器1から排出される温熱媒をそのまま熱源機4に返送すると、熱源機4には低温の温熱媒が返送されることとなる。この場合、バルブ等により流路25の流量を減らすことにより、晶析器1から熱源機4に返送する温熱媒の少なくとも一部を流路26を通して第2バッファータンク6の下部に供給する。第2バッファータンク6には、上方が高温で下方が低温の温度勾配を有する温熱媒が所定量保持されているため、低温の温熱媒が第2バッファータンク6の下方開口6bから供給されると、第2バッファータンク6内の温熱媒の温度勾配を維持するように、低温の温熱媒が第2バッファータンク6の下方に貯められることとなる。一方、第2バッファータンク6の上方開口6aからは、高温の温熱媒が排出される。この際、第2バッファータンク6内の温熱媒の量は一定に保たれることが好ましく、従って、第2バッファータンク6の上部から排出される温熱媒の量は、下部に供給される温熱媒の量と等しいことが好ましい。第2バッファータンク6の上部から排出された高温の温熱媒は、それ単独で、または流路25を通って運ばれた晶析器1から排出された温熱媒と合わさって、熱源機4に返送される。また、第2バッファータンク6の上部から排出された高温の温熱媒には、流路22を通って熱源機4から排出された温熱媒の一部が合わさってもよい。従って、熱源機4には、晶析器1から排出された温熱媒よりも高温に調整された温熱媒が返送されることとなる。   For example, at the initial stage of the melting process, the temperature of the heating medium discharged from the crystallizer 1 tends to be low, and if the heating medium discharged from the crystallizer 1 is returned to the heat source unit 4 as it is, the heat source unit 4 has a low temperature. The heating medium will be returned. In this case, by reducing the flow rate of the flow path 25 with a valve or the like, at least a part of the heating medium returned from the crystallizer 1 to the heat source apparatus 4 is supplied to the lower part of the second buffer tank 6 through the flow path 26. Since the second buffer tank 6 holds a predetermined amount of a heating medium having a high temperature gradient on the upper side and a lower temperature gradient on the lower side, when the low temperature heating medium is supplied from the lower opening 6 b of the second buffer tank 6. The low temperature heating medium is stored below the second buffer tank 6 so as to maintain the temperature gradient of the heating medium in the second buffer tank 6. On the other hand, a high-temperature heating medium is discharged from the upper opening 6 a of the second buffer tank 6. At this time, the amount of the heating medium in the second buffer tank 6 is preferably kept constant. Therefore, the amount of the heating medium discharged from the upper part of the second buffer tank 6 is the heating medium supplied to the lower part. Is preferably equal to the amount of. The high-temperature heating medium discharged from the upper part of the second buffer tank 6 is returned to the heat source unit 4 alone or together with the heating medium discharged from the crystallizer 1 conveyed through the flow path 25. Is done. Further, a part of the hot medium discharged from the heat source device 4 through the flow path 22 may be combined with the high-temperature hot medium discharged from the upper part of the second buffer tank 6. Therefore, the heating medium adjusted to a higher temperature than the heating medium discharged from the crystallizer 1 is returned to the heat source unit 4.

第4調整手段について、図6を用いて説明する。第4調整手段は、融解工程において、熱源機に返送される温熱媒の温度が高い場合に採用される。   The fourth adjusting means will be described with reference to FIG. A 4th adjustment means is employ | adopted when the temperature of the heating medium returned to a heat-source apparatus is high in a melting process.

例えば、融解工程終期では、晶析器1から排出される温熱媒の温度が高くなりやすく、晶析器1から排出される温熱媒をそのまま熱源機4に返送すると、熱源機4には高温の温熱媒が返送されることとなる。この場合、バルブ等により流路21の流量を減らし、その少なくとも一部を流路22に流すことにより、熱源機4から晶析器1に供給する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンク6の上部に供給する。あるいは、流路24の流量を減らし、その少なくとも一部を流路23に流すことにより、晶析器1から熱源機4に返送する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンク6の上部に供給する。第2バッファータンク6には、下方が低温で上方が高温の温度勾配を有する温熱媒が所定量保持されているため、高温の温熱媒が第2バッファータンク6の上方開口6aから供給されると、第2バッファータンク6内の温熱媒の温度勾配を維持するように、高温の温熱媒が第2バッファータンク6の上方に貯められることとなる。一方、第2バッファータンク6の下方開口6bからは、低温の温熱媒が排出される。この際、第2バッファータンク6内の温熱媒の量は一定に保たれることが好ましく、従って、第2バッファータンク6の下部から排出される温熱媒の量は、上部に供給される温熱媒の量と等しいことが好ましい。第2バッファータンク6の下部から排出された低温の温熱媒は、それ単独で、または流路24を通って運ばれた晶析器1から排出された温熱媒と合わさって、熱源機4に返送される。従って、熱源機4には、晶析器1から排出された温熱媒よりも低温に調整された温熱媒が返送されることとなる。なお、第2バッファータンク6の下部から排出された低温の温熱媒には、流路22,27を通って熱源機4から排出された温熱媒の一部が合わさってもよい。   For example, at the end of the melting process, the temperature of the heating medium discharged from the crystallizer 1 tends to increase. If the heating medium discharged from the crystallizer 1 is returned to the heat source unit 4 as it is, the heat source unit 4 has a high temperature. The heating medium will be returned. In this case, the flow rate of the flow path 21 is reduced by a valve or the like, and at least a part of the flow rate is flowed to the flow path 22, so that at least a part of the heating medium supplied from the heat source unit 4 to the crystallizer 1 is supplied to the second buffer tank 6. Supply to the top of the. Alternatively, the flow rate of the flow path 24 is reduced, and at least a part of the flow path 24 is passed through the flow path 23, whereby at least a part of the heating medium returned from the crystallizer 1 to the heat source unit 4 is supplied to the upper part of the second buffer tank 6. To do. The second buffer tank 6 holds a predetermined amount of a heating medium having a low temperature gradient in the lower part and a high temperature gradient in the upper part. Therefore, when the high temperature heating medium is supplied from the upper opening 6 a of the second buffer tank 6. The high-temperature heating medium is stored above the second buffer tank 6 so as to maintain the temperature gradient of the heating medium in the second buffer tank 6. On the other hand, a low temperature heating medium is discharged from the lower opening 6 b of the second buffer tank 6. At this time, the amount of the heating medium in the second buffer tank 6 is preferably kept constant. Therefore, the amount of the heating medium discharged from the lower part of the second buffer tank 6 is the same as that of the heating medium supplied to the upper part. Is preferably equal to the amount of. The low temperature heating medium discharged from the lower part of the second buffer tank 6 is returned to the heat source device 4 alone or together with the heating medium discharged from the crystallizer 1 carried through the flow path 24. Is done. Therefore, the heating medium adjusted to a lower temperature than the heating medium discharged from the crystallizer 1 is returned to the heat source unit 4. Note that a part of the heat medium discharged from the heat source device 4 through the flow paths 22 and 27 may be combined with the low temperature heat medium discharged from the lower portion of the second buffer tank 6.

第4調整手段によれば、第2バッファータンク6の上部へ供給される温熱媒は、熱源機4から晶析器1に供給する温熱媒の少なくとも一部、および/または、晶析器1から熱源機4に返送する温熱媒の少なくとも一部となるが、好ましくは、熱源機4から晶析器1に供給する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンク6の上部へ供給する。熱源機4から晶析器1に供給する温熱媒は、晶析器1から熱源機4に返送する温熱媒よりも高温であるため、第2バッファータンク6の上方に貯められる温熱媒の単位容量当たりの温熱保持量がより増大し、効率的に高温の温熱媒を貯めることができるようになる。また、晶析器1から熱源機4に返送する温熱媒は融解の進行度合により温度が変化するが、熱源機4から晶析器1に供給する温熱媒の温度はほぼ一定であるため、第2バッファータンク6の上方に貯められる温熱媒の温度制御が容易となる。   According to the fourth adjusting means, the heating medium supplied to the upper part of the second buffer tank 6 is at least part of the heating medium supplied from the heat source unit 4 to the crystallizer 1 and / or from the crystallizer 1. Although it becomes at least a part of the heating medium returned to the heat source unit 4, preferably at least a part of the heating medium supplied from the heat source unit 4 to the crystallizer 1 is supplied to the upper part of the second buffer tank 6. The heating medium supplied from the heat source unit 4 to the crystallizer 1 is higher in temperature than the heating medium returned from the crystallizer 1 to the heat source unit 4, so the unit capacity of the heating medium stored above the second buffer tank 6 The amount of heat retention per unit increases, and a high-temperature heat medium can be efficiently stored. Moreover, although the temperature of the heating medium returned from the crystallizer 1 to the heat source unit 4 changes depending on the progress of melting, the temperature of the heating medium supplied from the heat source unit 4 to the crystallizer 1 is substantially constant. 2 Temperature control of the heating medium stored above the buffer tank 6 becomes easy.

融解工程では、熱源機4に返送される温熱媒の温度が、熱源機4の効率的な運転が可能な温度である場合には、第2バッファータンク6が使われない状態があってもよい。すなわち、融解工程では、第3および第4調整手段を採用せずに、晶析器1から排出された温熱媒を直接熱源機4に返送する状態があってもよい。   In the melting step, when the temperature of the heating medium returned to the heat source unit 4 is a temperature at which the heat source unit 4 can be efficiently operated, there may be a state where the second buffer tank 6 is not used. . That is, in the melting step, there may be a state in which the heating medium discharged from the crystallizer 1 is directly returned to the heat source unit 4 without employing the third and fourth adjusting means.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法によれば、第3および第4調整手段により、熱源機に返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つことができる。本発明の製造方法においては、熱源機に返送される温熱媒の温度の変動は、3.0℃以内であることが好ましく、1.0℃以内であることがより好ましく、0.5℃以内であることがさらに好ましい。熱源機に返送される温熱媒の温度の変動が3.0℃以内であれば、熱源機の加熱負荷が一定範囲に保たれやすくなり、その結果、熱源機が安定的に稼働し、消費エネルギーが低減されるようになる。   According to the method for producing (meth) acrylic acid of the present invention, the temperature of the heating medium returned to the heat source device can be kept within a certain range by the third and fourth adjusting means. In the production method of the present invention, the temperature variation of the heating medium returned to the heat source machine is preferably within 3.0 ° C, more preferably within 1.0 ° C, and within 0.5 ° C. More preferably. If the temperature fluctuation of the heating medium returned to the heat source machine is within 3.0 ° C, the heating load of the heat source machine is easily maintained within a certain range, and as a result, the heat source machine operates stably and consumes energy. Will be reduced.

バッファータンクには、上下方向に複数の温度測定手段を設け、バッファータンク内の低温と高温の冷熱媒量または温熱媒量を把握できるようにすることが好ましい。そして、バッファータンクに保持された冷熱媒または温熱媒の上方および下方の温度に応じて、熱源機に返送する冷熱媒または温熱媒の温度を調整することが好ましい。熱源機に返送する冷熱媒または温熱媒の温度の調整は、熱源機の運転が不安定になったり、極端に消費エネルギーが増大しない範囲で行うことが好ましい。なお、前記温度測定手段としては、温度計等、公知の温度測定手段を採用すればよい。   The buffer tank is preferably provided with a plurality of temperature measuring means in the vertical direction so that the low-temperature and high-temperature cold medium or hot medium quantity in the buffer tank can be grasped. Then, it is preferable to adjust the temperature of the cooling / heating medium to be returned to the heat source unit according to the temperature above and below the cooling / heating medium held in the buffer tank. It is preferable to adjust the temperature of the cooling medium or the heating medium to be returned to the heat source apparatus in a range in which the operation of the heat source apparatus becomes unstable or the energy consumption does not increase extremely. The temperature measuring means may be a known temperature measuring means such as a thermometer.

バッファータンクに保持された低温の冷熱媒または温熱媒がなくなり、急に高温の冷熱媒または温熱媒が熱源機に返送されたり、バッファータンクに保持された高温の冷熱媒または温熱媒がなくなり、急に低温の冷熱媒または温熱媒が熱源機に返送されたりすると、熱源機の運転が極めて不安定になる。従って、バッファータンク内の冷熱媒または温熱媒の上下方向の温度分布を計測することで、低温の冷熱媒または温熱媒がなくなる前に、熱源機に返送する冷熱媒または温熱媒の温度を高く調整し、バッファータンクからの低温の冷熱媒または温熱媒の排出速度を落とすことが好ましい。あるいは、高温の冷熱媒または温熱媒がなくなる前に、熱源機に返送する冷熱媒または温熱媒の温度を低く調整し、バッファータンクからの高温の冷熱媒または温熱媒の排出速度を落とすようにすることが好ましい。   The low-temperature cooling / heating medium held in the buffer tank disappears, and the high-temperature cooling / heating medium is suddenly returned to the heat source machine, or the high-temperature cooling / heating medium held in the buffer tank disappears. If a low-temperature cooling medium or heating medium is returned to the heat source machine, the operation of the heat source machine becomes extremely unstable. Therefore, by measuring the temperature distribution in the vertical direction of the cooling medium or heating medium in the buffer tank, the temperature of the cooling medium or heating medium returned to the heat source machine is adjusted to be high before the low-temperature cooling medium or heating medium is exhausted. However, it is preferable to lower the discharge rate of the low-temperature cooling / heating medium or the heating medium from the buffer tank. Or, before the high-temperature cooling medium or heating medium runs out, adjust the temperature of the cooling medium or heating medium returned to the heat source machine to a low level so as to reduce the discharge rate of the high-temperature cooling medium or heating medium from the buffer tank. It is preferable.

具体的には、バッファータンクに保持された冷熱媒または温熱媒の下方の温度が所定値を超えた場合に、熱源機に返送する冷熱媒または温熱媒の温度を高く調整し、バッファータンクに保持された冷熱媒または温熱媒の上方の温度が所定値を下回った場合に、熱源機に返送する冷熱媒または温熱媒の温度を低く調整することが好ましい。その結果、前記第1〜第4調整手段による効果を、より長期にわたり享受できるようになる。   Specifically, when the temperature below the cooling / heating medium held in the buffer tank exceeds a predetermined value, the temperature of the cooling / heating medium returned to the heat source unit is adjusted to be high and held in the buffer tank. It is preferable to adjust the temperature of the cooling medium or the heating medium returned to the heat source unit to be low when the temperature above the cooling medium or the heating medium is lower than a predetermined value. As a result, the effects of the first to fourth adjusting means can be enjoyed over a longer period.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、前記結晶化工程と前記融解工程とを有するものであってもよい。この場合、本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、熱源機から冷熱媒を晶析器に供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程と;前記晶析器から冷熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程と;熱源機から温熱媒を前記晶析器に供給し、前記(メタ)アクリル酸を融解する工程と;前記晶析器から温熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程とを有する。この際、冷凍機に返送される冷熱媒は、前記第1または第2調整手段より温度が一定範囲に保たれ、冷凍機に返送される温熱媒は、前記第3または第4調整手段により温度が一定範囲に保たれる。なお、結晶化工程で使用される熱源機と、融解工程で使用される熱源機とは、同一であっても異なっていてもよい。   The method for producing (meth) acrylic acid of the present invention may include the crystallization step and the melting step. In this case, the method for producing (meth) acrylic acid of the present invention includes a step of supplying a cooling medium from a heat source device to a crystallizer, and crystallizing (meth) acrylic acid from a crude (meth) acrylic acid solution; A step of discharging the cooling medium from the crystallizer and returning it to the heat source unit; a step of supplying a heating medium from the heat source unit to the crystallizer and melting the (meth) acrylic acid; Discharging the heating medium and returning it to the heat source unit. At this time, the temperature of the cooling medium returned to the refrigerator is maintained within a certain range by the first or second adjusting means, and the temperature of the heating medium returned to the refrigerator is adjusted by the third or fourth adjusting means. Is kept within a certain range. The heat source machine used in the crystallization process and the heat source machine used in the melting process may be the same or different.

図7には、結晶化工程と融解工程とを有し、結晶化工程で使用される熱源機と、融解工程で使用される熱源機とが異なる(メタ)アクリル酸の製造方法について示す。図7には、冷熱媒を冷却する第1熱源機4Aと、温熱媒を加熱する第2熱源機4Bとが示されている。第1熱源機4Aは、冷熱媒供給口4Aaと冷熱媒返送口4Abとを有し、第2熱源機4Bは、温熱媒供給口4Bcと温熱媒返送口4Bdとを有している。   FIG. 7 shows a method for producing (meth) acrylic acid, which has a crystallization process and a melting process, and the heat source machine used in the crystallization process is different from the heat source machine used in the melting process. FIG. 7 shows a first heat source device 4A that cools the cooling medium and a second heat source device 4B that heats the heating medium. The first heat source unit 4A has a cooling medium supply port 4Aa and a cooling medium return port 4Ab, and the second heat source unit 4B has a heating medium supply port 4Bc and a heating medium return port 4Bd.

図7では、本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、第1熱源機4Aから冷熱媒を晶析器1に供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程と;前記晶析器1から冷熱媒を排出し、前記第1熱源機4Aに返送する工程と;第2熱源機4Bから温熱媒を前記晶析器1に供給し、前記(メタ)アクリル酸を融解する工程と;前記晶析器1から温熱媒を排出し、前記第2熱源機4Bに返送する工程とを有している。図7に示した実施態様では、晶析器1において、結晶化工程と融解工程とが交互に行われる。すなわち、晶析器1には、冷熱媒と温熱媒とが同時に供給されることはない。   In FIG. 7, the manufacturing method of (meth) acrylic acid of the present invention supplies a cooling medium from the first heat source unit 4A to the crystallizer 1, and crystallizes (meth) acrylic acid from a crude (meth) acrylic acid solution. A step of discharging the cooling medium from the crystallizer 1 and returning it to the first heat source unit 4A; and supplying a heating medium from the second heat source unit 4B to the crystallizer 1; A step of melting acrylic acid; and a step of discharging the heating medium from the crystallizer 1 and returning it to the second heat source unit 4B. In the embodiment shown in FIG. 7, the crystallization step and the melting step are alternately performed in the crystallizer 1. That is, the crystallizer 1 is not supplied with a cooling medium and a heating medium at the same time.

熱源機4Aに返送される冷熱媒は、第1バッファータンク5を用いた前記前記第1または第2調整手段より温度が一定範囲に保たれ、熱源機4Bに返送される温熱媒は、第2バッファータンク6を用いた前記第3または第4調整手段により温度が一定範囲に保たれる。なお、図7では、第2調整手段について、晶析器1から第1熱源機4Aに返送する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンク5の下部へ供給する流路を省略し、第4調整手段について、晶析器1から第2熱源機4Bに返送する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンク6の上部へ供給する流路を省略して示している。   The temperature of the cooling medium returned to the heat source unit 4A is kept within a certain range by the first or second adjusting means using the first buffer tank 5, and the temperature of the heating medium returned to the heat source unit 4B is second. The temperature is maintained in a certain range by the third or fourth adjusting means using the buffer tank 6. In FIG. 7, the second adjustment unit is omitted from the flow path for supplying at least part of the cooling medium returned from the crystallizer 1 to the first heat source unit 4 </ b> A to the lower portion of the first buffer tank 5. As for the adjusting means, a flow path for supplying at least a part of the heating medium returned from the crystallizer 1 to the second heat source unit 4B to the upper part of the second buffer tank 6 is omitted.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、熱源機として冷凍機を用いる場合、冷凍機から冷熱媒を第1晶析器に供給し、第1晶析器で結晶化工程を行うと同時に、前記冷凍機から温熱媒を第2晶析器に供給し、第2晶析器で融解工程を行うようにしてもよい。これについて、図8を用いて説明する。   In the method for producing (meth) acrylic acid of the present invention, when a refrigerator is used as a heat source unit, a cooling medium is supplied from the refrigerator to the first crystallizer, and at the same time the crystallization process is performed in the first crystallizer. The heating medium may be supplied from the refrigerator to the second crystallizer, and the melting step may be performed by the second crystallizer. This will be described with reference to FIG.

冷凍機7は、冷熱媒供給口7aから冷熱媒を供給し、冷熱媒返送口7bを通って冷熱媒が返送され、温熱媒供給口7cから温熱媒を供給し、温熱媒返送口7dを通って温熱媒が返送される。図8では、本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、冷凍機7から冷熱媒を第1晶析器1Aに供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程と;前記第1晶析器1Aから冷熱媒を排出し、前記冷凍機7に返送する工程と;前記冷凍機7から温熱媒を第2晶析器1Bに供給し、結晶化した(メタ)アクリル酸を融解する工程と;前記第2晶析器1Bから温熱媒を排出し、前記冷凍機7に返送する工程とを有している。   The refrigerator 7 supplies the cooling medium from the cooling medium supply port 7a, returns the cooling medium through the cooling medium return port 7b, supplies the heating medium from the heating medium supply port 7c, and passes through the heating medium return port 7d. The heating medium is returned. In FIG. 8, the manufacturing method of the (meth) acrylic acid of this invention supplies a cooling-heat medium from the refrigerator 7 to the 1st crystallizer 1A, and crystallizes (meth) acrylic acid from a crude (meth) acrylic acid solution. A step of discharging the cooling medium from the first crystallizer 1A and returning it to the refrigerator 7; and supplying a heating medium from the refrigerator 7 to the second crystallizer 1B for crystallization ( A step of melting the (meth) acrylic acid; and a step of discharging the heating medium from the second crystallizer 1B and returning it to the refrigerator 7.

冷凍機7に返送される冷熱媒は、第1バッファータンク5を用いた前記第1または第2調整手段より温度が一定範囲に保たれ、冷凍機7に返送される温熱媒は、第2バッファータンク6を用いた前記第3または第4調整手段により温度が一定範囲に保たれる。なお、図8では、第2調整手段について、晶析器から冷凍機7に返送する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンク5の下部へ供給する流路を省略し、第4調整手段について、晶析器から冷凍機7に返送する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンク6の上部へ供給する流路を省略して示している。   The temperature of the cooling medium returned to the refrigerator 7 is kept within a certain range by the first or second adjusting means using the first buffer tank 5, and the temperature of the heating medium returned to the refrigerator 7 is the second buffer. The temperature is kept in a certain range by the third or fourth adjusting means using the tank 6. In FIG. 8, the second adjusting means is omitted for the fourth adjusting means, omitting the flow path for supplying at least a part of the cooling medium returned from the crystallizer to the refrigerator 7 to the lower part of the first buffer tank 5. The flow path for supplying at least part of the heating medium returned from the crystallizer to the refrigerator 7 to the upper part of the second buffer tank 6 is omitted.

第1晶析器1Aで結晶化工程が終了し、第2晶析器1Bで融解工程が終了した後は、流路31により、冷熱媒を第2晶析器1Bに供給し、温熱媒を第1晶析器1Aに供給するとともに、流路32により、第2晶析器1Bから排出される冷熱媒を冷凍機7の冷熱媒返送口7bに返送し、第1晶析器1Aから排出される温熱媒を冷凍機7の温熱媒返送口7dに返送することが好ましい。すなわち、冷凍機7から温熱媒を第1晶析器1Aに供給し、第1晶析器1Aで融解工程を行い、第1晶析器1Aから温熱媒を排出し冷凍機7に返送するとともに、冷凍機7から冷熱媒を第2晶析器1Bに供給し、第2晶析器1Bで結晶化工程を行い、第2晶析器1Bから冷熱媒を排出し冷凍機7に返送することが好ましい。なお、図8において、流路31,32には、各々、冷熱媒用の流路と温熱媒用の流路が設けられている。   After the crystallization process is completed in the first crystallizer 1A and the melting process is completed in the second crystallizer 1B, the cooling medium is supplied to the second crystallizer 1B through the flow path 31, and the heating medium is supplied. While supplying to the 1st crystallizer 1A, the cooling medium discharged | emitted from the 2nd crystallizer 1B is returned to the cooling medium return port 7b of the refrigerator 7 by the flow path 32, and is discharged | emitted from 1st crystallizer 1A. The heated heat medium is preferably returned to the heat medium return port 7 d of the refrigerator 7. That is, the heating medium is supplied from the refrigerator 7 to the first crystallizer 1A, the melting process is performed by the first crystallizer 1A, the heating medium is discharged from the first crystallizer 1A, and returned to the refrigerator 7. The cooling medium is supplied from the refrigerator 7 to the second crystallizer 1B, the crystallization process is performed in the second crystallizer 1B, and the cooling medium is discharged from the second crystallizer 1B and returned to the refrigerator 7. Is preferred. In FIG. 8, the flow paths 31 and 32 are each provided with a cooling medium flow path and a heating medium flow path.

図8に示した実施態様によれば、冷凍機7から排出される冷熱媒と温熱媒の両方を(メタ)アクリル酸の製造に用いることが可能となり、(メタ)アクリル酸の製造にかかる消費エネルギーを低減できる。また、冷凍機7と、第1晶析器1Aと第2晶析器1Bと、第1バッファータンク5と第2バッファータンク6とを組み合わせることで、効率的に(メタ)アクリル酸を製造することが可能となる。   According to the embodiment shown in FIG. 8, it becomes possible to use both the cooling medium and the heating medium discharged from the refrigerator 7 for the production of (meth) acrylic acid, and the consumption for the production of (meth) acrylic acid. Energy can be reduced. Moreover, (meth) acrylic acid is efficiently manufactured by combining the refrigerator 7, the first crystallizer 1A, the second crystallizer 1B, the first buffer tank 5, and the second buffer tank 6. It becomes possible.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、冷熱媒が、第1冷熱媒と、第1冷熱媒より低温の第2冷熱媒とからなるものであってもよい。例えば、第1冷熱媒と、第2冷熱媒と、温熱媒とを排出する冷凍機を用い、これに3つの晶析器を組み合わせて、(メタ)アクリル酸を製造してもよい。この場合、第1冷熱媒により粗(メタ)アクリル酸溶液を冷却し、結晶化工程の前半が行われ、第2冷熱媒により冷却された粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化し、結晶化工程の後半が行われることとなる。このように第1冷熱媒と第2冷熱媒とを設けることにより、結晶化工程における省エネルギー化を図ることができる。なお、前記結晶化工程の前半において、第1冷熱媒により粗(メタ)アクリル酸溶液を冷却することで、(メタ)アクリル酸が一部結晶化してもよい。これについて、図9を用いて説明する。   In the method for producing (meth) acrylic acid according to the present invention, the cooling medium may be composed of a first cooling medium and a second cooling medium having a temperature lower than that of the first cooling medium. For example, a (meth) acrylic acid may be produced by using a refrigerator that discharges the first cooling medium, the second cooling medium, and the heating medium and combining three crystallizers with the refrigerator. In this case, the crude (meth) acrylic acid solution is cooled by the first cooling medium, and the first half of the crystallization process is performed, and the (meth) acrylic acid is removed from the crude (meth) acrylic acid solution cooled by the second cooling medium. Crystallization will occur in the second half of the crystallization process. By providing the first cooling medium and the second cooling medium in this manner, energy saving in the crystallization process can be achieved. In the first half of the crystallization step, the (meth) acrylic acid may be partially crystallized by cooling the crude (meth) acrylic acid solution with the first cooling medium. This will be described with reference to FIG.

冷凍機7は、第1冷熱媒供給口7a1から第1冷熱媒を供給し、第1冷熱媒返送口7b1を通って第1冷熱媒が返送され、第2冷熱媒供給口7a2から第2冷熱媒を供給し、第2冷熱媒返送口7b2を通って第2冷熱媒が返送され、温熱媒供給口7cから温熱媒を供給し、温熱媒返送口7dを通って温熱媒が返送される。図9では、本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法は、冷凍機7から第1冷熱媒を第1晶析器1Aに供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液を冷却する工程と;前記第1晶析器1Aから第1冷熱媒を排出し、前記冷凍機7に返送する工程と;冷凍機7から第2冷熱媒を第2晶析器1Bに供給し、冷却した粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程と;前記第2晶析器1Bから第2冷熱媒を排出し、前記冷凍機7に返送する工程と;前記冷凍機7から温熱媒を第3晶析器1Cに供給し、結晶化した(メタ)アクリル酸を融解する工程と;前記第3晶析器1Cから温熱媒を排出し、前記冷凍機7に返送する工程とを有している。この場合、第1晶析器1Aでは結晶化工程の前半が行われ、第2晶析器1Bでは結晶化工程の後半が行われ、第3晶析器1Cでは融解工程が行われることとなる。 The refrigerator 7 supplies the first cooling / heating medium from the first cooling / heating medium supply port 7a 1, returns the first cooling / heating medium through the first cooling / heating medium return port 7b 1 , and from the second cooling / heating medium supply port 7a 2. supplying a second cold medium, the second cold heat medium is returned through the second cold heat medium return port 7b 2, and supplies the heat medium from the heat medium supply port 7c, hyperthermia medium through the heat medium return port 7d Will be returned. In FIG. 9, the method for producing (meth) acrylic acid of the present invention includes the step of supplying the first cooling medium from the refrigerator 7 to the first crystallizer 1 </ b> A and cooling the crude (meth) acrylic acid solution; Discharging the first cooling medium from the first crystallizer 1A and returning it to the refrigerator 7; supplying the second cooling medium from the refrigerator 7 to the second crystallizer 1B and cooling the crude (meta) A step of crystallizing (meth) acrylic acid from the acrylic acid solution; a step of discharging the second cooling medium from the second crystallizer 1B and returning it to the refrigerator 7; and a heating medium from the refrigerator 7 Supplying the third crystallizer 1C and melting the crystallized (meth) acrylic acid; and discharging the heating medium from the third crystallizer 1C and returning it to the refrigerator 7. ing. In this case, the first crystallizer 1A performs the first half of the crystallization process, the second crystallizer 1B performs the second half of the crystallization process, and the third crystallizer 1C performs the melting process. .

冷凍機7に返送される第1冷熱媒は、第1(1)バッファータンク5Aを用いた前記第1または第2調整手段により温度が一定範囲に保たれ、冷凍機7に返送される第2冷熱媒は、第1(2)バッファータンク5Bを用いた前記第1または第2調整手段により温度が一定範囲に保たれ、冷凍機7に返送される温熱媒は、第2バッファータンク6を用いた前記第3または第4調整手段により温度が一定範囲に保たれる。なお、図9では、第2調整手段について、晶析器から冷凍機7に返送する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンク5A,5Bの下部へ供給する流路を省略し、第4調整手段について、晶析器から冷凍機7に返送する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンク6の上部へ供給する流路を省略して示している。   The temperature of the first cooling medium returned to the refrigerator 7 is kept within a certain range by the first or second adjusting means using the first (1) buffer tank 5 </ b> A, and is returned to the refrigerator 7. The temperature of the cooling medium is kept within a certain range by the first or second adjusting means using the first (2) buffer tank 5B, and the second buffer tank 6 is used as the heating medium returned to the refrigerator 7. The temperature is maintained within a certain range by the third or fourth adjusting means. In FIG. 9, the second adjustment means omits the flow path for supplying at least a part of the cooling medium returned from the crystallizer to the refrigerator 7 to the lower part of the first buffer tanks 5 </ b> A, 5 </ b> B. As for the means, a flow path for supplying at least a part of the heating medium returned from the crystallizer to the refrigerator 7 to the upper part of the second buffer tank 6 is omitted.

第1晶析器1Aで結晶化工程の前半が終了し、第2晶析器1Bで結晶化工程の後半が終了し、第3晶析器1Cで融解工程が終了した後は、流路33により、第2冷熱媒を第1晶析器1Aに供給し、温熱媒を第2晶析器1Bに供給し、第1冷熱媒を第3晶析器1Cに供給するとともに、流路34により、第1晶析器1Aから排出される第2冷熱媒を冷凍機7の第2冷熱媒返送口7b2に返送し、第2晶析器1Bから排出される温熱媒を冷凍機7の温熱媒返送口7dに返送し、第3晶析器1Cから排出される第1冷熱媒を冷凍機7の第1冷熱媒返送口7b1に返送する。その結果、第1晶析器1Aでは結晶化工程の後半が行われ、第2晶析器1Bでは融解工程が行われ、第3晶析器1Cでは結晶化工程の前半が行われることとなる。 After the first half of the crystallization process is completed in the first crystallizer 1A, the second half of the crystallization process is completed in the second crystallizer 1B, and the melting process is completed in the third crystallizer 1C, the flow path 33 Thus, the second cooling medium is supplied to the first crystallizer 1A, the heating medium is supplied to the second crystallizer 1B, the first cooling medium is supplied to the third crystallizer 1C, and the flow path 34 is used. The second cooling medium discharged from the first crystallizer 1A is returned to the second cooling medium return port 7b 2 of the refrigerator 7, and the heating medium discharged from the second crystallizer 1B is heated by the refrigerator 7. The first cooling medium returned to the medium return port 7d and discharged from the third crystallizer 1C is returned to the first cooling medium return port 7b 1 of the refrigerator 7. As a result, the first crystallizer 1A performs the latter half of the crystallization process, the second crystallizer 1B performs the melting process, and the third crystallizer 1C performs the first half of the crystallization process. .

第1晶析器1Aで結晶化工程の後半が終了し、第2晶析器1Bで融解工程が終了し、第3晶析器1Cで結晶化工程の前半が終了した後は、流路33により、温熱媒を第1晶析器1Aに供給し、第1冷熱媒を第2晶析器1Bに供給し、第2冷熱媒を第3晶析器1Cに供給するとともに、流路34により、第1晶析器1Aから排出される温熱媒を冷凍機7の温熱媒返送口7dに返送し、第2晶析器1Bから排出される第1冷熱媒を冷凍機7の第1冷熱媒返送口7b1に返送し、第3晶析器1Cから排出される第2冷熱媒を冷凍機7の第2冷熱媒返送口7b2に返送する。その結果、第1晶析器1Aでは融解工程が行われ、第2晶析器1Bでは結晶化工程の前半が行われ、第3晶析器1Cでは結晶化工程の後半が行われることとなる。 After the second half of the crystallization process is completed in the first crystallizer 1A, the melting process is completed in the second crystallizer 1B, and the first half of the crystallization process is completed in the third crystallizer 1C, the flow path 33 Thus, the heating medium is supplied to the first crystallizer 1A, the first cooling medium is supplied to the second crystallizer 1B, the second cooling medium is supplied to the third crystallizer 1C, and the flow path 34 is used. The heating medium discharged from the first crystallizer 1A is returned to the heating medium return port 7d of the refrigerator 7, and the first cooling medium discharged from the second crystallizer 1B is used as the first cooling medium of the refrigerator 7. The second cooling medium returned to the return port 7b 1 and discharged from the third crystallizer 1C is returned to the second cooling medium return port 7b 2 of the refrigerator 7. As a result, the first crystallizer 1A performs the melting process, the second crystallizer 1B performs the first half of the crystallization process, and the third crystallizer 1C performs the second half of the crystallization process. .

図9において、流路33,34には、各々、第1冷熱媒用の流路と第2冷熱媒用の流路と温熱媒用の流路が設けられている。   In FIG. 9, the flow paths 33 and 34 are each provided with a flow path for the first cooling medium, a flow path for the second cooling medium, and a flow path for the heating medium.

図9に示した実施態様によれば、冷凍機7と、第1晶析器1Aと第2晶析器1Bと第3晶析器1Cと、第1バッファータンク5と第2バッファータンク6とを組み合わせることで、さらに効率的に(メタ)アクリル酸を製造することが可能となり、また冷凍機7の消費エネルギーをより低減できるようになる。   According to the embodiment shown in FIG. 9, the refrigerator 7, the first crystallizer 1A, the second crystallizer 1B, the third crystallizer 1C, the first buffer tank 5 and the second buffer tank 6 By combining the above, (meth) acrylic acid can be more efficiently produced, and the energy consumption of the refrigerator 7 can be further reduced.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法が前記結晶化工程を有する場合、本発明の製造方法は、さらに、粗(メタ)アクリル酸溶液を得る工程を有することが好ましい。   When the manufacturing method of (meth) acrylic acid of this invention has the said crystallization process, it is preferable that the manufacturing method of this invention has the process of obtaining a crude (meth) acrylic acid solution further.

前記粗(メタ)アクリル酸溶液を得る工程は、(メタ)アクリル酸製造原料から接触気相酸化反応により(メタ)アクリル酸含有ガスを得る接触気相酸化反応工程と、前記(メタ)アクリル酸含有ガスを液媒体で捕集する捕集工程とを有していることが好ましい。さらに、前記捕集工程で得られた(メタ)アクリル酸溶液の(メタ)アクリル酸含有率を上げることを目的に、前記捕集工程の後段に精製工程を設けてもよい。   The step of obtaining the crude (meth) acrylic acid solution includes a catalytic gas phase oxidation reaction step of obtaining a (meth) acrylic acid-containing gas from a (meth) acrylic acid production raw material by a catalytic gas phase oxidation reaction, and the (meth) acrylic acid It is preferable to have a collection step of collecting the contained gas with a liquid medium. Furthermore, you may provide a refinement | purification process in the back | latter stage of the said collection process for the purpose of raising the (meth) acrylic acid content rate of the (meth) acrylic acid solution obtained at the said collection process.

接触気相酸化反応工程では、(メタ)アクリル酸製造原料としてプロパン、プロピレン、(メタ)アクロレイン、またはイソブチレン等を用い、これを分子状酸素により接触気相酸化させ、(メタ)アクリル酸含有ガスを得る。接触気相酸化反応は、従来公知の酸化触媒を用いて行うことが好ましい。   In the catalytic gas phase oxidation reaction step, propane, propylene, (meth) acrolein, isobutylene, or the like is used as a raw material for producing (meth) acrylic acid, and this is subjected to catalytic gas phase oxidation with molecular oxygen to produce (meth) acrylic acid-containing gas. Get. The catalytic gas phase oxidation reaction is preferably performed using a conventionally known oxidation catalyst.

捕集工程では、前記接触気相酸化反応工程で得られた(メタ)アクリル酸含有ガスを、捕集塔において液媒体で捕集し、(メタ)アクリル酸溶液を得る。前記液媒体としては、水、(メタ)アクリル酸含有水、または高沸点溶剤(ジフェニルエーテルやジフェニル等)等を用いることができる。本発明では、捕集工程で得られた(メタ)アクリル酸溶液を、粗(メタ)アクリル酸溶液として晶析工程に供してもよい。   In the collection step, the (meth) acrylic acid-containing gas obtained in the catalytic gas phase oxidation reaction step is collected with a liquid medium in a collection tower to obtain a (meth) acrylic acid solution. As the liquid medium, water, (meth) acrylic acid-containing water, a high boiling point solvent (such as diphenyl ether or diphenyl), or the like can be used. In the present invention, the (meth) acrylic acid solution obtained in the collecting step may be subjected to a crystallization step as a crude (meth) acrylic acid solution.

捕集工程で得られた(メタ)アクリル酸溶液の(メタ)アクリル酸含有率が低い場合は、捕集工程の後段に精製工程を設け、捕集工程で得られた(メタ)アクリル酸溶液を蒸留や放散等により精製して、晶析工程に供する粗(メタ)アクリル酸溶液を得てもよい。   When the (meth) acrylic acid content of the (meth) acrylic acid solution obtained in the collecting step is low, a purification step is provided after the collecting step, and the (meth) acrylic acid solution obtained in the collecting step May be purified by distillation or diffusion to obtain a crude (meth) acrylic acid solution for use in the crystallization step.

本発明の(メタ)アクリル酸の製造方法が前記融解工程を有し、前記結晶化工程を有さない場合、本発明の製造方法は、さらに、任意の方法により(メタ)アクリル酸を結晶化する工程を有することが好ましい。   When the production method of (meth) acrylic acid of the present invention has the melting step and does not have the crystallization step, the production method of the present invention further crystallizes (meth) acrylic acid by an arbitrary method. It is preferable to have the process to do.

〔2.晶析システム〕
本発明の晶析システムについて説明する。本発明の晶析システムは、晶析器と熱源機とバッファータンクとを有する。前記晶析器において結晶化操作を行う場合は、本発明の晶析システムは、晶析器と熱源機と第1バッファータンクとを有しており、前記晶析器において融解操作を行う場合は、本発明の晶析システムは、晶析器と熱源機と第2バッファータンクとを有している。
[2. Crystallization system)
The crystallization system of the present invention will be described. The crystallization system of the present invention includes a crystallizer, a heat source device, and a buffer tank. When performing the crystallization operation in the crystallizer, the crystallization system of the present invention includes a crystallizer, a heat source device, and a first buffer tank, and when performing a melting operation in the crystallizer. The crystallization system of the present invention includes a crystallizer, a heat source device, and a second buffer tank.

本発明の晶析システムに用いられる晶析器は、伝熱面を有し、前記伝熱面により内部が熱媒存在部と結晶存在部とに区分されている。熱媒存在部には、冷熱媒または温熱媒が存在し、結晶存在部には、被結晶含有液および/または結晶が存在する。本発明においては、結晶存在部には、粗(メタ)アクリル酸溶液および/または(メタ)アクリル酸結晶が存在することが好ましい。前記伝熱面は、晶析器を熱媒存在部と結晶存在部の2つの部分に分け、伝熱面を介して熱交換が行われるものであれば、特に制限されない。   The crystallizer used in the crystallization system of the present invention has a heat transfer surface, and the inside is divided into a heat medium existing part and a crystal existing part by the heat transfer surface. A cooling medium or a heating medium is present in the heat medium existence part, and a crystal-containing liquid and / or a crystal is present in the crystal existence part. In the present invention, it is preferable that a crude (meth) acrylic acid solution and / or a (meth) acrylic acid crystal exist in the crystal existing part. The heat transfer surface is not particularly limited as long as the crystallizer is divided into two parts, a heat medium existing part and a crystal existing part, and heat exchange is performed via the heat transfer surface.

伝熱面を有する晶析器としては、一般に熱交換器として用いられる装置を採用することができ、前記例示した熱交換器を採用することができる。   As a crystallizer having a heat transfer surface, a device generally used as a heat exchanger can be adopted, and the heat exchanger exemplified above can be adopted.

晶析器では、熱媒存在部に冷熱媒を存在させ、結晶存在部に被結晶含有液を存在させることにより、被結晶含有液が伝熱面を介して冷却され、結晶が生成する。また、晶析器では、熱媒存在部に温熱媒を存在させ、結晶存在部側に結晶を存在させることにより、結晶が伝熱面を介して加熱されて融解し、結晶融解液が得られる。   In the crystallizer, the cooling medium is made to exist in the heat medium existence part, and the crystal-containing liquid is made to exist in the crystal existence part, whereby the crystal-containing liquid is cooled through the heat transfer surface to generate crystals. Further, in the crystallizer, when the heating medium is present in the heat medium existing part and the crystal is present on the crystal existing part side, the crystal is heated and melted through the heat transfer surface to obtain a crystal melt. .

熱媒存在部は、冷熱媒および/または温熱媒が供給される入口(熱媒供給口)と、冷熱媒および/または温熱媒が排出される出口(熱媒排出口)とを有している。また、結晶存在部は、被結晶含有液が供給される入口と、被結晶含有液および/または結晶融解液が排出される出口とを有している。   The heat medium existence part has an inlet (heat medium supply port) to which the cooling medium and / or the heating medium is supplied and an outlet (heating medium outlet) from which the cooling and / or heating medium is discharged. . The crystal existence part has an inlet through which the crystal-containing liquid is supplied and an outlet through which the crystal-containing liquid and / or crystal melt is discharged.

本発明の晶析システムに用いられる熱源機は、冷熱媒を冷却し、および/または、温熱媒を加熱するものであれば、特に限定されず、前記例示した熱源機を用いることができる。また、熱源機として、冷熱媒を冷却すると同時に、温熱媒を加熱する冷凍機を用いてもよい。   The heat source apparatus used in the crystallization system of the present invention is not particularly limited as long as it cools the cooling medium and / or heats the heating medium, and the heat source apparatus exemplified above can be used. Moreover, you may use the refrigerator which heats a heating medium simultaneously with cooling a cooling medium as a heat source machine.

熱源機が冷熱媒を冷却するものである場合、熱源機は、冷熱媒を供給する冷熱媒供給口と、冷熱媒が返送される冷熱媒返送口とを有している。熱源機の冷熱媒供給口は晶析器の熱媒存在部の入口と連通し、冷熱媒は、冷熱媒供給口を通って熱源機から排出され、晶析器の熱媒存在部に供給される。熱源機の冷熱媒返送口は晶析器の熱媒存在部の出口と連通し、晶析器の熱媒存在部から排出された冷熱媒は、冷熱媒返送口を通って熱源機に返送される。   When the heat source machine cools the cooling medium, the heat source machine has a cooling medium supply port for supplying the cooling medium and a cooling medium return port for returning the cooling medium. The cooling medium supply port of the heat source unit communicates with the inlet of the heat medium existing part of the crystallizer, and the cooling medium is discharged from the heat source unit through the cooling medium supply port and supplied to the heat medium existing part of the crystallizer. The The cooling medium return port of the heat source unit communicates with the outlet of the heat medium existing part of the crystallizer, and the cooling medium discharged from the heat medium existing part of the crystallizer is returned to the heat source unit through the cooling medium return port. The

熱源機が温熱媒を加熱するものである場合、熱源機は、温熱媒を供給する温熱媒供給口と、温熱媒が返送される温熱媒返送口とを有している。熱源機の温熱媒供給口は晶析器の熱媒存在部の入口と連通し、温熱媒は、温熱媒供給口を通って熱源機から排出され、晶析器の熱媒存在部に供給される。熱源機の温熱媒返送口は晶析器の熱媒存在部の出口と連通し、晶析器の熱媒存在部から排出された温熱媒は、温熱媒返送口を通って熱源機に返送される。   When the heat source machine heats the heating medium, the heat source machine has a heating medium supply port for supplying the heating medium and a heating medium return port for returning the heating medium. The heating medium supply port of the heat source unit communicates with the inlet of the heat medium existing part of the crystallizer, and the heating medium is discharged from the heat source unit through the heating medium supply port and supplied to the heat medium existing part of the crystallizer. The The heating medium return port of the heat source unit communicates with the outlet of the heat medium existing part of the crystallizer, and the heating medium discharged from the crystallizer heat medium existing part is returned to the heat source unit through the heating medium return port. The

本発明の晶析システムに用いられるバッファータンクは、上方開口と下方開口の2つの開口を有している。バッファータンクは、冷熱媒または温熱媒を貯留できるものであればよく、内部に特に構造物を有していなくてよい。   The buffer tank used in the crystallization system of the present invention has two openings, an upper opening and a lower opening. The buffer tank is not particularly limited as long as it can store a cooling / heating medium or a heating / heating medium, and does not have to have a structure in particular.

バッファータンクには、上方が高温で下方が低温となる高さ方向の温度勾配を有する冷熱媒または温熱媒が保持される。バッファータンクに、上方が高温で下方が低温となる高さ方向の温度勾配を有する冷熱媒または温熱媒が保持されるようにするためには、バッファータンクの上方開口から高温の冷熱媒または温熱媒を供給し、バッファータンクの下方開口から低温の冷熱媒または温熱媒を供給すればよく、そのようにすることにより、バッファータンク内に保持された冷熱媒または温熱媒に上下方向の温度勾配が自然に生じるようになる。   The buffer tank holds a cooling medium or a heating medium having a temperature gradient in a height direction in which the upper side is a high temperature and the lower side is a low temperature. In order to hold a cooling medium or a heating medium having a temperature gradient in the height direction in which the upper side is high temperature and the lower side is low temperature in the buffer tank, the high-temperature cooling medium or heating medium is opened from the upper opening of the buffer tank. It is sufficient to supply a low-temperature cooling / heating medium from the lower opening of the buffer tank, and by doing so, the temperature gradient in the vertical direction is naturally generated in the cooling / heating medium held in the buffer tank. Will occur.

バッファータンクの形状は特に限定されないが、円柱や角柱等の略柱体が好ましい。バッファータンクの上方開口と下方開口との間の長さは、バッファータンクの最大断面長さの1倍以上であることが好ましく、2倍以上であることがより好ましく、4倍以上であることがさらに好ましい。つまり、バッファータンクは、上方開口と下方開口との間の長さが少なくとも横幅以上であることが好ましく、このような形状とすることで、バッファータンク内に保持された冷熱媒または温熱媒が、高さ方向に温度勾配が生じやすくなる。   The shape of the buffer tank is not particularly limited, but a substantially columnar body such as a cylinder or a prism is preferable. The length between the upper opening and the lower opening of the buffer tank is preferably 1 time or more, more preferably 2 times or more, and more preferably 4 times or more of the maximum sectional length of the buffer tank. Further preferred. That is, the length of the buffer tank between the upper opening and the lower opening is preferably at least the lateral width, and by using such a shape, the cooling medium or the heating medium held in the buffer tank is A temperature gradient tends to occur in the height direction.

バッファータンクの最大断面長さとは、例えば、バッファータンクが円柱形状を有するものであれば、底面の円の直径となる。バッファータンクが四角柱形状を有するものであれば、底面の四角形の対角の長さがバッファータンクの最大断面長さとなる。バッファータンクが下部を除いた部分が柱体形状を有し、下部が下にすぼんだ錐体形状を有するものであれば、柱体形状部分の断面最大長さがバッファータンクの最大断面長さとなる。バッファータンクが高さ方向の中間付近が膨らんだ形状を有するものであれば、中間付近の最も膨らんだ部分での断面最大長さがバッファータンクの最大断面長さとなる。   The maximum cross-sectional length of the buffer tank is, for example, the diameter of the bottom circle if the buffer tank has a cylindrical shape. If the buffer tank has a quadrangular prism shape, the diagonal length of the square on the bottom surface is the maximum cross-sectional length of the buffer tank. If the buffer tank has a columnar shape except for the lower part, and the lower part has a conical shape that dents downward, the maximum cross-sectional length of the columnar part is the maximum cross-sectional length of the buffer tank. . If the buffer tank has a shape in which the vicinity of the middle in the height direction is swollen, the maximum cross-sectional length at the most swollen portion near the middle is the maximum cross-sectional length of the buffer tank.

バッファータンクの上方開口と下方開口は、上方開口が下方開口よりも上方に位置するように設けられる。このように各開口を設けることにより、上方開口に液面が位置するようにバッファータンク内に冷熱媒または温熱媒が保持されるようになる。   The upper opening and the lower opening of the buffer tank are provided so that the upper opening is located above the lower opening. By providing each opening in this manner, the cooling medium or the heating medium is held in the buffer tank so that the liquid level is located in the upper opening.

上方開口や下方開口としては、例えば、バッファータンクの外面に開口を設けたり、バッファータンク内部に開口する管をバッファータンクに設ければよい。好ましくは、上方開口としては、バッファータンク内部で上方向に開口する管がバッファータンクに設けられる。また、下方開口としては、好ましくは、バッファータンクの底部に開口が設けられる。上方開口も下方開口も、バッファータンクの断面中央部分に開口が設けられることが好ましい。このように上方開口と下方開口を設けることにより、各開口から冷熱媒または温熱媒が流出入しても、バッファータンク内の冷熱媒または温熱媒の温度勾配が維持されやすくなる。   As the upper opening and the lower opening, for example, an opening may be provided on the outer surface of the buffer tank, or a pipe that opens inside the buffer tank may be provided in the buffer tank. Preferably, as the upper opening, a pipe that opens upward in the buffer tank is provided in the buffer tank. The lower opening is preferably provided at the bottom of the buffer tank. Both the upper opening and the lower opening are preferably provided in the central portion of the cross section of the buffer tank. By providing the upper opening and the lower opening in this manner, the temperature gradient of the cooling / heating medium in the buffer tank can be easily maintained even if the cooling / heating medium or the heating / heating medium flows out of each opening.

次に、晶析器と熱源機とバッファータンクとをつなぐ流路について、図1と図4を用いて説明する。   Next, the flow path connecting the crystallizer, the heat source device, and the buffer tank will be described with reference to FIGS.

図1には、バッファータンクとして第1バッファータンクを用いた場合の流路を示しており、冷熱媒を用いて結晶化を行う場合の晶析システムを表している。冷熱媒を用いる場合、本発明の晶析システムは、晶析器1と熱源機4と第1バッファータンク5とを有する。熱源機4の冷熱媒供給口4aは晶析器1の熱媒存在部2の入口2aに連通し、晶析器1の熱媒存在部2の出口2bは熱源機4の冷熱媒返送口4bに連通している。その結果、晶析器1と熱源機4との間に、冷熱媒の循環流路が形成されることとなる。熱源機4から晶析器1の熱媒存在部2に供給された冷熱媒は、晶析器1内で熱交換された後、晶析器1の熱媒存在部2から排出され、熱源機4に返送される。冷熱媒が晶析器1内で熱交換されることにより、晶析器1の結晶存在部3に結晶が生成する。熱源機4に返送された冷熱媒は、熱源機4内で冷却され、再び熱源機4の冷熱媒供給口4aから排出される。   FIG. 1 shows a flow path when the first buffer tank is used as a buffer tank, and shows a crystallization system in the case of performing crystallization using a cooling medium. When a cooling medium is used, the crystallization system of the present invention includes a crystallizer 1, a heat source device 4, and a first buffer tank 5. The cooling medium supply port 4 a of the heat source device 4 communicates with the inlet 2 a of the heating medium existence portion 2 of the crystallizer 1, and the outlet 2 b of the heating medium existence portion 2 of the crystallizer 1 is the cooling medium return port 4 b of the heat source device 4. Communicating with As a result, a circulation path for the cooling medium is formed between the crystallizer 1 and the heat source unit 4. The cooling medium supplied from the heat source unit 4 to the heat medium existing part 2 of the crystallizer 1 is heat-exchanged in the crystallizer 1, and then discharged from the heat medium existing part 2 of the crystallizer 1. Returned to 4. Crystals are generated in the crystal existence part 3 of the crystallizer 1 by heat exchange of the cooling medium in the crystallizer 1. The cooling medium returned to the heat source unit 4 is cooled in the heat source unit 4 and discharged again from the cooling medium supply port 4 a of the heat source unit 4.

第1バッファータンク5は、上方開口5aが、晶析器1の熱媒存在部2の出口2bと、熱源機4の冷熱媒返送口4bとに連通している。その結果、晶析器1から排出される冷熱媒が、第1バッファータンク5の上方開口5aに供給される流路、および第1バッファータンク5の上方開口5aから熱源機4に返送される流路が形成される。   In the first buffer tank 5, the upper opening 5 a communicates with the outlet 2 b of the heat medium existing part 2 of the crystallizer 1 and the cooling medium return port 4 b of the heat source unit 4. As a result, the cooling medium discharged from the crystallizer 1 is supplied to the upper opening 5 a of the first buffer tank 5 and the flow returned to the heat source device 4 from the upper opening 5 a of the first buffer tank 5. A path is formed.

第1バッファータンク5は、下方開口5bが、熱源機4の冷熱媒供給口4aおよび/または晶析器1の熱媒存在部2の出口2b、ならびに熱源機4の冷熱媒返送口4bとに連通している。その結果、熱源機4から供給される冷熱媒および/または晶析器1から排出される冷熱媒が、第1バッファータンク5の下方開口5bに供給される流路、ならびに第1バッファータンク5の下方開口5bから熱源機4に返送される流路が形成される。   The first buffer tank 5 has a lower opening 5b at the cooling medium supply port 4a of the heat source unit 4 and / or the outlet 2b of the heat medium existing part 2 of the crystallizer 1 and the cooling medium return port 4b of the heat source unit 4. Communicate. As a result, the cooling medium supplied from the heat source unit 4 and / or the cooling medium discharged from the crystallizer 1 is supplied to the lower opening 5 b of the first buffer tank 5 and the first buffer tank 5. A flow path returning to the heat source unit 4 from the lower opening 5b is formed.

図4には、バッファータンクとして第2バッファータンクを用いた場合の流路を示しており、温熱媒を用いて融解を行う場合の晶析システムを表している。温熱媒を用いる場合、本発明の晶析システムは、晶析器1と熱源機4と第2バッファータンク6とを有する。熱源機4の温熱媒供給口4cは晶析器1の熱媒存在部2の入口2aに連通し、晶析器1の熱媒存在部2の出口2bは熱源機4の温熱媒返送口4dに連通している。その結果、晶析器1と熱源機4との間に、温熱媒の循環流路が形成されることとなる。熱源機4から晶析器1の熱媒存在部2に供給された温熱媒は、晶析器1内で熱交換された後、晶析器1の熱媒存在部2から排出され、熱源機4に返送される。温熱媒が晶析器1内で熱交換されることにより、晶析器1の結晶存在部3の結晶が融解する。熱源機4に返送された温熱媒は、熱源機4内で加熱され、再び熱源機4の温熱媒供給口4cから排出される。   FIG. 4 shows a flow path when the second buffer tank is used as the buffer tank, and shows a crystallization system when melting is performed using a heating medium. When using a heating medium, the crystallization system of the present invention includes a crystallizer 1, a heat source device 4, and a second buffer tank 6. The heating medium supply port 4 c of the heat source device 4 communicates with the inlet 2 a of the heating medium existence portion 2 of the crystallizer 1, and the outlet 2 b of the heating medium existence portion 2 of the crystallizer 1 is the heating medium return port 4 d of the heat source device 4. Communicating with As a result, a circulation path for the heating medium is formed between the crystallizer 1 and the heat source unit 4. The heat medium supplied from the heat source unit 4 to the heat medium existing part 2 of the crystallizer 1 is subjected to heat exchange in the crystallizer 1 and then discharged from the heat medium existing part 2 of the crystallizer 1 to be heat source machine. Returned to 4. When the heating medium is heat-exchanged in the crystallizer 1, the crystals in the crystal existing part 3 of the crystallizer 1 are melted. The heating medium returned to the heat source unit 4 is heated in the heat source unit 4 and discharged again from the heating medium supply port 4 c of the heat source unit 4.

第2バッファータンク6は、上方開口6aが、熱源機4の温熱媒供給口4cおよび/または晶析器1の熱媒存在部2の出口2b、ならびに熱源機4の温熱媒返送口4dとに連通している。その結果、熱源機4から供給される温熱媒および/または晶析器1から排出される温熱媒が、第2バッファータンク6の上方開口6aに供給される流路、ならびに第2バッファータンク6の上方開口6aから熱源機4に返送される流路が形成される。   The second buffer tank 6 has an upper opening 6 a at the heating medium supply port 4 c of the heat source unit 4 and / or the outlet 2 b of the heat medium existing part 2 of the crystallizer 1 and the heating medium return port 4 d of the heat source unit 4. Communicate. As a result, the heating medium supplied from the heat source device 4 and / or the heating medium discharged from the crystallizer 1 are supplied to the upper opening 6 a of the second buffer tank 6 and the second buffer tank 6. A flow path that is returned to the heat source unit 4 from the upper opening 6a is formed.

第2バッファータンク6は、下方開口6bが、晶析器1の熱媒存在部2の出口2bと熱源機4の温熱媒返送口4dとに連通している。その結果、晶析器1から排出される温熱媒が、第2バッファータンク6の下方開口6bに供給される流路、および第2バッファータンク6の下方開口6bから熱源機4に返送される流路が形成される。   In the second buffer tank 6, the lower opening 6 b communicates with the outlet 2 b of the heat medium existing part 2 of the crystallizer 1 and the heating medium return port 4 d of the heat source unit 4. As a result, the heating medium discharged from the crystallizer 1 is supplied to the lower opening 6 b of the second buffer tank 6 and the flow returned to the heat source unit 4 from the lower opening 6 b of the second buffer tank 6. A path is formed.

本発明の晶析システムによれば、晶析器と熱源機とバッファータンクとを設け、前記説明したように流路を形成することにより、熱源機が安定的に稼働し、結晶化操作および/または融解操作が安定化し、消費エネルギーが低減されるようになる。   According to the crystallization system of the present invention, by providing a crystallizer, a heat source device, and a buffer tank, and forming a flow path as described above, the heat source device operates stably, and crystallization operation and / or Alternatively, the melting operation is stabilized and energy consumption is reduced.

本発明の晶析システムは、図7に示すように、1つの晶析器に対し、2つの熱源機と、2つのバッファータンクとを有するものであってもよい。   As shown in FIG. 7, the crystallization system of the present invention may have two heat source units and two buffer tanks for one crystallizer.

熱源機は、冷熱媒を冷却する第1熱源機4Aと、温熱媒を加熱する第2熱源機4Bとからなる。第1熱源機4Aは、晶析器1の熱媒存在部2の入口に連通した冷熱媒供給口4Aaと、熱媒存在部2の出口に連通した冷熱媒返送口4Abとを有し、第2熱源機4Bは、晶析器1の熱媒存在部2の入口に連通した温熱媒供給口4Bcと、熱媒存在部2の出口に連通した温熱媒返送口4Bdとを有する。第1熱源機4Aにより、晶析器1に冷熱媒が供給され、晶析器1内で結晶化操作が行われ、第2熱源機4Bにより、晶析器1に温熱媒が供給され、晶析器1内で融解操作が行われる。   The heat source machine includes a first heat source machine 4A that cools the cooling medium and a second heat source machine 4B that heats the heating medium. The first heat source unit 4A has a cooling medium supply port 4Aa that communicates with the inlet of the heating medium existence unit 2 of the crystallizer 1, and a cooling medium return port 4Ab that communicates with the outlet of the heating medium existence unit 2. The two heat source unit 4B has a heating medium supply port 4Bc that communicates with the inlet of the heating medium existence unit 2 of the crystallizer 1 and a heating medium return port 4Bd that communicates with the outlet of the heating medium existence unit 2. A cooling medium is supplied to the crystallizer 1 by the first heat source unit 4A, a crystallization operation is performed in the crystallizer 1, and a heating medium is supplied to the crystallizer 1 by the second heat source unit 4B. A melting operation is performed in the analyzer 1.

バッファータンクは、第1熱源機4Aに返送する冷熱媒の温度を一定範囲に保つ第1バッファータンク5と、第2熱源機4Bに返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つ第2バッファータンク6とからなる。第1バッファータンク5と第1熱源機4Aと晶析器1とをつなぐ流路は、冷熱媒を用いて結晶化を行う場合の晶析システムを表した図1と同様である。また、第2バッファータンク6と第2熱源機4Bと晶析器1とをつなぐ流路は、温熱媒を用いて融解を行う場合の晶析システムを表した図4と同様である。図7では、晶析器1から第1熱源機4Aに返送する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンク5の下部へ供給する流路を省略し、晶析器1から第2熱源機4Bに返送する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンク6の上部へ供給する流路を省略して示している。   The buffer tank includes a first buffer tank 5 that keeps the temperature of the cooling medium returned to the first heat source unit 4A within a certain range, and a second buffer tank 6 that keeps the temperature of the hot medium returned to the second heat source unit 4B within a certain range. It consists of. The flow path connecting the first buffer tank 5, the first heat source device 4A, and the crystallizer 1 is the same as FIG. 1 showing the crystallization system when crystallization is performed using a cooling medium. The flow path connecting the second buffer tank 6, the second heat source device 4 </ b> B, and the crystallizer 1 is the same as that in FIG. 4 showing the crystallization system when melting is performed using a heating medium. In FIG. 7, the flow path for supplying at least a part of the cooling medium returned from the crystallizer 1 to the first heat source unit 4A to the lower part of the first buffer tank 5 is omitted, and the second heat source unit 4B from the crystallizer 1 is omitted. The flow path for supplying at least a part of the heating medium to be returned to the upper part of the second buffer tank 6 is omitted.

本発明の晶析システムは、熱源機として冷凍機を用いる場合、1つの冷凍機に対し、2つの晶析器と、2つのバッファータンクとを有するものであってもよい。これについて、図8を用いて説明する。   When using a refrigerator as a heat source machine, the crystallization system of this invention may have two crystallizers and two buffer tanks with respect to one refrigerator. This will be described with reference to FIG.

晶析器は、第1晶析器1Aと第2晶析器1Bとからなり、第1晶析器1Aは、第1伝熱面を有し、第1伝熱面により内部が第1熱媒存在部2Aと第1結晶存在部3Aとに区分され、第2晶析器1Bは、第2伝熱面を有し、前記第2伝熱面により内部が第2熱媒存在部2Bと第2結晶存在部3Bとに区分されている。   The crystallizer is composed of a first crystallizer 1A and a second crystallizer 1B, and the first crystallizer 1A has a first heat transfer surface, and the first heat transfer surface causes the inside to have a first heat transfer. The second crystallizer 1B has a second heat transfer surface that is divided into a medium existence portion 2A and a first crystal existence portion 3A, and the inside is separated from the second heat transfer medium existence portion 2B by the second heat transfer surface. It is divided into the second crystal existence part 3B.

冷凍機7は、第1熱媒存在部2Aの入口に連通した冷熱媒供給口7aと、第1熱媒存在部2Aの出口に連通した冷熱媒返送口7bと、第2熱媒存在部2Bの入口に連通した温熱媒供給口7cと、第2熱媒存在部2Bの出口に連通した温熱媒返送口7dとを有する。   The refrigerator 7 includes a cooling medium supply port 7a that communicates with the inlet of the first heating medium existence part 2A, a cooling medium return port 7b that communicates with the outlet of the first heating medium existence part 2A, and a second heating medium existence part 2B. And a heating medium return port 7d communicating with the outlet of the second heating medium presence part 2B.

バッファータンクは、冷凍機7に返送する冷熱媒の温度を一定範囲に保つ第1バッファータンク5と、冷凍機7に返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つ第2バッファータンク6とからなる。第1バッファータンク5と冷凍機7と晶析器1とをつなぐ流路は、冷熱媒を用いて結晶化を行う場合の晶析システムを表した図1と同様である。また、第2バッファータンク6と冷凍機7と晶析器1とをつなぐ流路は、温熱媒を用いて融解を行う場合の晶析システムを表した図4と同様である。図8では、晶析器1から冷凍機7に返送する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンク5の下部へ供給する流路を省略し、晶析器1から冷凍機7に返送する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンク6の上部へ供給する流路を省略して示している。   The buffer tank includes a first buffer tank 5 that keeps the temperature of the cooling medium returned to the refrigerator 7 in a certain range, and a second buffer tank 6 that keeps the temperature of the hot medium returned to the refrigerator 7 in a certain range. The flow path connecting the first buffer tank 5, the refrigerator 7, and the crystallizer 1 is the same as that in FIG. 1 showing the crystallization system when crystallization is performed using a cooling medium. The flow path connecting the second buffer tank 6, the refrigerator 7, and the crystallizer 1 is the same as that shown in FIG. 4 showing the crystallization system when melting is performed using a heating medium. In FIG. 8, the flow path for supplying at least a part of the cooling medium returned from the crystallizer 1 to the refrigerator 7 to the lower part of the first buffer tank 5 is omitted, and the heat returned from the crystallizer 1 to the refrigerator 7 is omitted. A flow path for supplying at least a part of the medium to the upper portion of the second buffer tank 6 is omitted.

図8に示した実施態様においては、第1晶析器1Aの熱媒存在部2Aの入口と、第2晶析器1Bの熱媒存在部2Bの入口とに連通した流路31と、第1晶析器1Aの熱媒存在部2Aの出口と、第2晶析器1Bの熱媒存在部2Bの出口とに連通した流路32とが設けられることが好ましい。なお、流路31,32には、各々、冷熱媒用の流路と温熱媒用の流路とが設けられている。   In the embodiment shown in FIG. 8, the flow path 31 communicated with the inlet of the heat medium existing part 2A of the first crystallizer 1A and the inlet of the heat medium existing part 2B of the second crystallizer 1B, It is preferable to provide a flow path 32 communicating with the outlet of the heat medium existing part 2A of the first crystallizer 1A and the outlet of the heat medium existing part 2B of the second crystallizer 1B. The flow paths 31 and 32 are each provided with a flow path for a cooling medium and a flow path for a heating medium.

熱源機として冷凍機を用いれば、冷熱媒の冷却と温熱媒の加熱とを同時に行うことができるため、冷凍機7から冷熱媒を第1晶析器1Aに供給し、第1晶析器1Aで結晶化操作を行うと同時に、冷凍機7から温熱媒を第2晶析器1Bに供給し、第2晶析器1Bで融解操作を行うことができる。第1晶析器1Aで結晶化操作が終了し、第2晶析器1Bで融解操作が終了した後は、流路31により、冷熱媒を第2晶析器1Bに供給し、温熱媒を第1晶析器1Aに供給するとともに、流路32により、第2晶析器1Bから排出される冷熱媒を冷凍機7の冷熱媒返送口7bに返送し、第1晶析器1Aから排出される温熱媒を冷凍機7の温熱媒返送口7dに返送することが好ましい。このように、図8に示した晶析システムを用いれば、結晶化操作と融解操作とを効率的に行うことが可能となる。   If a refrigerator is used as the heat source device, cooling of the cooling medium and heating of the heating medium can be performed simultaneously. Therefore, the cooling medium is supplied from the refrigerator 7 to the first crystallizer 1A, and the first crystallizer 1A. At the same time as the crystallization operation, the heating medium can be supplied from the refrigerator 7 to the second crystallizer 1B and the melting operation can be performed by the second crystallizer 1B. After the crystallization operation is completed in the first crystallizer 1A and the melting operation is completed in the second crystallizer 1B, the cooling medium is supplied to the second crystallizer 1B through the flow path 31, and the heating medium is supplied. While supplying to the 1st crystallizer 1A, the cooling medium discharged | emitted from the 2nd crystallizer 1B is returned to the cooling medium return port 7b of the refrigerator 7 by the flow path 32, and is discharged | emitted from 1st crystallizer 1A. The heated heat medium is preferably returned to the heat medium return port 7 d of the refrigerator 7. As described above, if the crystallization system shown in FIG. 8 is used, the crystallization operation and the melting operation can be performed efficiently.

本発明の晶析システムは、熱源機が、第1冷熱媒と、第1冷熱媒より低温の第2冷熱媒とを供給できるものであってもよい。例えば、第1冷熱媒と第2冷熱媒と温熱媒とを排出する冷凍機を用い、これに3つの晶析器と、3つのバッファータンクとを組み合わせた晶析システムであってもよい。これについて、図9を用いて説明する。   In the crystallization system of the present invention, the heat source unit may be capable of supplying the first cooling medium and the second cooling medium having a temperature lower than that of the first cooling medium. For example, a crystallization system may be used in which a refrigerator that discharges the first cooling medium, the second cooling medium, and the heating medium is used, and three crystallizers and three buffer tanks are combined. This will be described with reference to FIG.

晶析器は、第1晶析器1Aと第2晶析器1Bと第3晶析器1Cとからなり、第1晶析器1Aは、第1伝熱面を有し、第1伝熱面により内部が第1熱媒存在部2Aと第1結晶存在部3Aとに区分され、第2晶析器1Bは、第2伝熱面を有し、第2伝熱面により内部が第2熱媒存在部2Bと第2結晶存在部3Bと、第3晶析器1Cは、第3伝熱面を有し、第3伝熱面により第3熱媒存在部2Cと第2結晶存在部3Cとに区分されている。   The crystallizer includes a first crystallizer 1A, a second crystallizer 1B, and a third crystallizer 1C. The first crystallizer 1A has a first heat transfer surface, and has a first heat transfer. The inside is divided into a first heat medium existing portion 2A and a first crystal existing portion 3A by the surface, and the second crystallizer 1B has a second heat transfer surface, and the second heat transfer surface has the second inside. The heat medium existence part 2B, the second crystal existence part 3B, and the third crystallizer 1C have a third heat transfer surface, and the third heat transfer surface existence part 2C and the second crystal existence part are formed by the third heat transfer surface. It is divided into 3C.

冷凍機7は、第1熱媒存在部2Aの入口に連通した第1冷熱媒供給口7a1と、第1熱媒存在部2Aの出口に連通した第1冷熱媒返送口7b1と、第2熱媒存在部2Bの入口に連通した第2冷熱媒供給口7a2と、第2熱媒存在部2Bの出口に連通した第2冷熱媒返送口7b2と、第3熱媒存在部2Cの入口に連通した温熱媒供給口7cと、第3熱媒存在部2Cの出口に連通した温熱媒返送口7dとを有する。 The refrigerator 7 includes a first cooling medium supply port 7a 1 that communicates with the inlet of the first heating medium presence unit 2A, a first cooling medium return port 7b 1 that communicates with the outlet of the first heating medium presence unit 2A, second and cold medium supply opening 7a 2 that communicates with the inlet of the 2 heat medium exists portion 2B, the second and thermal medium return port 7b 2, third heat medium exists portion 2C communicating with the outlet of the second heat medium existing section 2B And a heating medium return port 7d communicating with the outlet of the third heating medium presence portion 2C.

バッファータンクは、冷凍機7に返送する第1冷熱媒の温度を一定範囲に保つ第1(1)バッファータンク5Aと、冷凍機7に返送する第2冷熱媒の温度を一定範囲に保つ第1(2)バッファータンク5Bと、冷凍機7に返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つ第2バッファータンク6とからなる。第1バッファータンク5A,5Bと冷凍機7と晶析器1とをつなぐ流路は、冷熱媒を用いて結晶化を行う場合の晶析システムを表した図1と同様である。また、第2バッファータンク6と冷凍機7と晶析器1とをつなぐ流路は、温熱媒を用いて融解を行う場合の晶析システムを表した図4と同様である。図9では、晶析器から冷凍機7に返送する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンク5A,5Bの下部へ供給する流路を省略し、晶析器から冷凍機7に返送する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンク6の上部へ供給する流路を省略して示している。   The buffer tank has a first (1) buffer tank 5A that keeps the temperature of the first cooling medium returned to the refrigerator 7 in a certain range, and a first that keeps the temperature of the second cooling medium returned to the refrigerator 7 in a certain range. (2) It consists of a buffer tank 5B and a second buffer tank 6 that keeps the temperature of the heating medium returned to the refrigerator 7 within a certain range. The flow path connecting the first buffer tanks 5A and 5B, the refrigerator 7 and the crystallizer 1 is the same as that in FIG. 1 showing the crystallization system when crystallization is performed using a cooling medium. The flow path connecting the second buffer tank 6, the refrigerator 7, and the crystallizer 1 is the same as that shown in FIG. 4 showing the crystallization system when melting is performed using a heating medium. In FIG. 9, the flow path for supplying at least a part of the cooling medium returned from the crystallizer to the refrigerator 7 to the lower portions of the first buffer tanks 5A and 5B is omitted, and the heating heat returned to the refrigerator 7 from the crystallizer. A flow path for supplying at least a part of the medium to the upper portion of the second buffer tank 6 is omitted.

図9に示した実施態様においては、第1晶析器1Aの熱媒存在部2Aの入口と、第2晶析器1Bの熱媒存在部2Bの入口と、第3晶析器1Cの熱媒存在部2Cの入口とに連通した流路33と、第1晶析器1Aの熱媒存在部2Aの出口と、第2晶析器1Bの熱媒存在部2Bの出口と、第3晶析器1Cの熱媒存在部2Cの出口とに連通した流路34とが設けられることが好ましい。なお、流路33,34には、各々、第1冷熱媒用の流路と第2冷熱媒用の流路と温熱媒用の流路とが設けられている。   In the embodiment shown in FIG. 9, the inlet of the heat medium existing part 2A of the first crystallizer 1A, the inlet of the heat medium existing part 2B of the second crystallizer 1B, and the heat of the third crystallizer 1C. A flow path 33 communicating with the inlet of the medium existing part 2C, an outlet of the heat medium existing part 2A of the first crystallizer 1A, an outlet of the heat medium existing part 2B of the second crystallizer 1B, and a third crystal It is preferable to provide a flow path 34 that communicates with the outlet of the heat medium existing part 2C of the analyzer 1C. The flow paths 33 and 34 are provided with a flow path for the first cooling / heating medium, a flow path for the second cooling / heating medium, and a flow path for the heating / heating medium, respectively.

図9に示した実施態様によれば、第1冷熱媒により被結晶含有液が冷却され、結晶化操作の前半が行われ、第2冷熱媒により冷却された被結晶含有液が結晶化し、結晶化操作の後半が行われることとなる。このように第1冷熱媒と第2冷熱媒とを用いることにより、結晶化操作における省エネルギー化を図ることができる。なお、前記結晶化操作の前半において、第1冷熱媒により被結晶含有液が冷却され、結晶化してもよい。   According to the embodiment shown in FIG. 9, the crystal-containing liquid is cooled by the first cooling medium, the first half of the crystallization operation is performed, and the crystal-containing liquid cooled by the second cooling medium is crystallized, The latter half of the conversion operation will be performed. By using the first cooling medium and the second cooling medium in this way, energy saving in the crystallization operation can be achieved. In the first half of the crystallization operation, the liquid to be crystallized may be cooled by the first cooling medium and crystallized.

第1晶析器1Aで結晶化操作の前半が終了し、第2晶析器1Bで結晶化操作の後半が終了し、第3晶析器1Cで融解操作が終了した後は、流路33により、第2冷熱媒を第1晶析器1Aに供給し、温熱媒を第2晶析器1Bに供給し、第1冷熱媒を第3晶析器1Cに供給するとともに、流路34により、第1晶析器1Aから排出される第2冷熱媒を冷凍機7の第2冷熱媒返送口7b2に返送し、第2晶析器1Bから排出される温熱媒を冷凍機7の温熱媒返送口7dに返送し、第3晶析器1Cから排出される第1冷熱媒を冷凍機7の第1冷熱媒返送口7b1に返送する。その結果、第1晶析器1Aでは結晶化操作の後半が行われ、第2晶析器1Bでは融解操作が行われ、第3晶析器1Cでは結晶化操作の前半が行われることとなる。同様にして、第1晶析器1Aで結晶化操作の後半が終了し、第2晶析器1Bで融解操作が終了し、第3晶析器1Cで結晶化操作の前半が終了した後は、流路33,34を操作することにより、第1晶析器1Aで融解操作を行い、第2晶析器1Bで結晶化操作の前半を行い、第3晶析器1Cで結晶化操作の後半を行うことができる。このように、図9に示した晶析システムを用いれば、結晶化操作と融解操作とを効率的に行うことが可能となり、また冷凍機7の消費エネルギーをより低減できるようになる。 After the first half of the crystallization operation is finished in the first crystallizer 1A, the second half of the crystallization operation is finished in the second crystallizer 1B, and the melting operation is finished in the third crystallizer 1C, the flow path 33 Thus, the second cooling medium is supplied to the first crystallizer 1A, the heating medium is supplied to the second crystallizer 1B, the first cooling medium is supplied to the third crystallizer 1C, and the flow path 34 is used. The second cooling medium discharged from the first crystallizer 1A is returned to the second cooling medium return port 7b 2 of the refrigerator 7, and the heating medium discharged from the second crystallizer 1B is heated by the refrigerator 7. The first cooling medium returned to the medium return port 7d and discharged from the third crystallizer 1C is returned to the first cooling medium return port 7b 1 of the refrigerator 7. As a result, in the first crystallizer 1A, the second half of the crystallization operation is performed, in the second crystallizer 1B, the melting operation is performed, and in the third crystallizer 1C, the first half of the crystallization operation is performed. . Similarly, after the second half of the crystallization operation is completed in the first crystallizer 1A, the melting operation is completed in the second crystallizer 1B, and the first half of the crystallization operation is completed in the third crystallizer 1C. By operating the flow paths 33 and 34, the first crystallizer 1A performs the melting operation, the second crystallizer 1B performs the first half of the crystallization operation, and the third crystallizer 1C performs the crystallization operation. The second half can be done. As described above, if the crystallization system shown in FIG. 9 is used, the crystallization operation and the melting operation can be efficiently performed, and the energy consumption of the refrigerator 7 can be further reduced.

(1)バッファータンクを用いた場合
図9に示す晶析システムを用い、粗アクリル酸溶液から精製アクリル酸を製造した。熱源機としては、吸収式冷凍機を用いた。前記吸収式冷凍機からは、0℃の第1冷熱媒と−30℃の第2冷熱媒と40℃の温熱媒とが、各々流量300m3/時で排出されていた。晶析器としては、伝熱面を有し、前記伝熱面により熱媒存在部と結晶存在部とに区分された晶析器を用いた。
(1) When using a buffer tank Purified acrylic acid was produced from a crude acrylic acid solution using the crystallization system shown in FIG. An absorption refrigerator was used as the heat source machine. From the absorption refrigerator, the first cooling medium at 0 ° C., the second cooling medium at −30 ° C., and the heating medium at 40 ° C. were discharged at a flow rate of 300 m 3 / hour. As the crystallizer, a crystallizer having a heat transfer surface and divided into a heat medium existing part and a crystal existing part by the heat transfer surface was used.

粗アクリル酸溶液は、アクリル酸94.3質量%、水2.3質量%、酢酸2.0質量%、マレイン酸0.4質量%、その他の不純物1.0質量%を含有していた。晶析器の結晶存在部に30℃の粗アクリル酸溶液を20t供給するとともに、晶析器の熱媒存在部に0℃の第1冷熱媒を供給し、結晶化工程の前半を行った。この際、冷凍機に返送される第1冷熱媒の温度を5℃に保つように、所定量の第1冷熱媒が保持された第1(1)バッファータンクを用いた。   The crude acrylic acid solution contained 94.3% by mass of acrylic acid, 2.3% by mass of water, 2.0% by mass of acetic acid, 0.4% by mass of maleic acid, and 1.0% by mass of other impurities. The crude acrylic acid solution at 30 ° C. was supplied to the crystal existing part of the crystallizer for 20 t, and the first cooling medium at 0 ° C. was supplied to the heat medium existing part of the crystallizer to perform the first half of the crystallization process. At this time, a first (1) buffer tank in which a predetermined amount of the first cooling medium was held was used so that the temperature of the first cooling medium returned to the refrigerator was kept at 5 ° C.

冷凍機に返送される第1冷熱媒の温度を測定し、その温度が5℃を上回った場合は、晶析器から排出された第1冷熱媒の一部を第1(1)バッファータンクの上部に供給するとともに、第1(1)バッファータンクの下部から同量の第1冷熱媒を抜き出した。第1(1)バッファータンクの下部から抜き出した第1冷熱媒は、晶析器から排出された残りの第1冷熱媒と合わさって、冷凍機に返送された。この際、第1(1)バッファータンクには、150m3/時〜300m3/時の第1冷熱媒が供給され、0m3/時〜150m3/時の第1冷熱媒が第1(1)バッファータンクを通らずに冷凍機に返送された。 When the temperature of the first cooling medium returned to the refrigerator is measured and the temperature exceeds 5 ° C., a part of the first cooling medium discharged from the crystallizer is stored in the first (1) buffer tank. While supplying the upper portion, the same amount of the first cooling medium was extracted from the lower portion of the first (1) buffer tank. The first cooling medium extracted from the lower part of the first (1) buffer tank was combined with the remaining first cooling medium discharged from the crystallizer and returned to the refrigerator. At this time, the first (1) buffer tank, 150 meters 3 / hour ~300m 3 / first cold medium is supplied when, 0 m 3 / h ~150m 3 / first cold medium is the first time (1 ) Returned to the refrigerator without passing through the buffer tank.

冷凍機に返送される第1冷熱媒の温度が5℃を下回った場合は、冷凍機から晶析器に供給する0℃の第1冷熱媒の一部を第1(1)バッファータンクの下部に供給するとともに、第1(1)バッファータンクの上部から同量の第1冷熱媒を抜き出した。第1(1)バッファータンクの上部から抜き出した第1冷熱媒は、晶析器から排出された第1冷熱媒と合わさって、冷凍機に返送された。この際、晶析器には150m3/時〜300m3/時の第1冷熱媒が供給され、第1(1)バッファータンクには、0m3/時〜150m3/時の第1冷熱媒が供給された。 When the temperature of the first cooling medium returned to the refrigerator is below 5 ° C, a part of the first cooling medium at 0 ° C supplied from the refrigerator to the crystallizer is placed below the first (1) buffer tank. And the same amount of the first cooling medium was extracted from the top of the first (1) buffer tank. The first cooling medium extracted from the upper part of the first (1) buffer tank was combined with the first cooling medium discharged from the crystallizer and returned to the refrigerator. At this time, the crystallizer is supplied first cold medium 150 meters 3 / hour ~300m 3 / time, the first (1) buffer tank, 0 m 3 / h ~150m 3 / first cold medium when Was supplied.

結晶化工程の前半は40分間行い、このときの冷凍機の冷凍機能力は1250kWであった。   The first half of the crystallization process was performed for 40 minutes, and the freezing function of the refrigerator at this time was 1250 kW.

次いで、晶析器の熱媒存在部に−30℃の第2冷熱媒を供給し、結晶化工程の後半を行った。この際、冷凍機に返送される第2冷熱媒の温度を−25℃に保つように、所定量の第1冷熱媒が保持された第1(2)バッファータンクを用いた。   Next, the second refrigeration medium at −30 ° C. was supplied to the heat medium existing part of the crystallizer, and the latter half of the crystallization process was performed. At this time, a first (2) buffer tank in which a predetermined amount of the first cooling medium was held was used so that the temperature of the second cooling medium returned to the refrigerator was kept at −25 ° C.

冷凍機に返送される第2冷熱媒の温度を測定し、その温度が−25℃を上回った場合、または−25℃を下回った場合に応じて、第1冷熱媒の場合と同様に、第1(2)バッファータンクを用いた。結晶化工程の後半は40分間行い、その結果、アクリル酸結晶を得た。結晶化工程の後半における冷凍機の冷凍機能力は1250kWであった。   When the temperature of the second cooling medium returned to the refrigerator is measured and the temperature is higher than −25 ° C. or lower than −25 ° C., the same as in the case of the first cooling medium, 1 (2) A buffer tank was used. The latter half of the crystallization process was performed for 40 minutes, and as a result, acrylic acid crystals were obtained. The refrigeration functional power of the refrigerator in the latter half of the crystallization process was 1250 kW.

次いで、晶析器の熱媒存在部に40℃の温熱媒を供給し、融解工程を行った。融解工程では、発汗操作も行った。この際、冷凍機に返送される温熱媒の温度を35℃に保つように、所定量の温熱媒が保持された第2バッファータンクを用いた。   Next, a heating medium at 40 ° C. was supplied to the heat medium existing part of the crystallizer, and a melting step was performed. In the melting process, sweating was also performed. At this time, a second buffer tank in which a predetermined amount of the heating medium was held was used so as to keep the temperature of the heating medium returned to the refrigerator at 35 ° C.

冷凍機に返送される温熱媒の温度を測定し、その温度が35℃を下回った場合は、晶析器から排出された温熱媒の一部を第2バッファータンクの下部に供給するとともに、第2バッファータンクの上部から同量の温熱媒を抜き出した。第2バッファータンクの上部から抜き出した温熱媒は、晶析器から排出された残りの温熱媒と合わさって、冷凍機に返送された。この際、第2バッファータンクには、150m3/時〜300m3/時の温熱媒が供給され、0m3/時〜150m3/時の温熱媒が第2バッファータンクを通らずに冷凍機に返送された。 When the temperature of the heating medium returned to the refrigerator is measured and the temperature falls below 35 ° C., a part of the heating medium discharged from the crystallizer is supplied to the lower part of the second buffer tank, and The same amount of heating medium was withdrawn from the top of the two buffer tanks. The heating medium extracted from the upper part of the second buffer tank was combined with the remaining heating medium discharged from the crystallizer and returned to the refrigerator. At this time, the second buffer tank, 150 meters 3 / hour ~300m 3 / when the heat medium is supplied to the 0 m 3 / h ~150m 3 / when the heat medium is refrigerator without passing through the second buffer tank Returned.

冷凍機に返送される温熱媒の温度が35℃を上回った場合は、冷凍機から晶析器に供給する40℃の温熱媒の一部を第2バッファータンクの上部に供給するとともに、第2バッファータンクの下部から同量の温熱媒を抜き出した。第2バッファータンクの下部から抜き出した温熱媒は、晶析器から排出された温熱媒と合わさって、冷凍機に返送された。この際、晶析器には150m3/時〜300m3/時の温熱媒が供給され、第2バッファータンクには、0m3/時〜300m3/時の温熱媒が供給された。 When the temperature of the heating medium returned to the refrigerator exceeds 35 ° C, a part of the heating medium of 40 ° C supplied from the refrigerator to the crystallizer is supplied to the upper part of the second buffer tank, and the second The same amount of heating medium was withdrawn from the bottom of the buffer tank. The heating medium extracted from the lower part of the second buffer tank was combined with the heating medium discharged from the crystallizer and returned to the refrigerator. At this time, the crystallizer is supplied with 150 meters 3 / hour ~300m 3 / time of thermal medium, the second buffer tank, 0 m 3 / h ~300m 3 / when the heat medium is supplied.

融解工程は40分間行い、その結果、アクリル酸融解液(精製アクリル酸)が15t得られた。融解工程における冷凍機の冷凍機能力は−2500kWであった。なお、冷凍機能力とは「単位時間に物体から奪う熱の量」を表し、冷却側の能力は“+”で表記し、加熱側の能力は“−”で表記した。   The melting step was performed for 40 minutes, and as a result, 15 t of an acrylic acid melt (purified acrylic acid) was obtained. The freezing function power of the refrigerator in the melting step was -2500 kW. Note that the refrigeration functional power represents “amount of heat taken from an object per unit time”, the cooling side capacity is represented by “+”, and the heating side capacity is represented by “−”.

(2)バッファータンクを用いたが、本発明と異なる運転方法を実施した場合
晶析器から排出された第1冷熱媒、第2冷熱媒、温熱媒を、一旦、対応するバッファータンクに全量供給し、バッファータンクから連続的に冷凍機に返送した以外は、前記(1)の実施例と同様に、結晶化工程の前半と後半、および融解工程とを行った。第1冷熱媒、第2冷熱媒、温熱媒のいずれも、冷凍機に返送される各熱媒の温度が、1つの工程内で10℃程度変動した。その結果、冷凍機から晶析器に供給する各熱媒の温度を一定に保ちながら冷凍機を安定的に稼働させることが困難となり、その結果、晶析操作が不安定になり、消費エネルギーが増大した。
(2) When a buffer tank is used but an operation method different from that of the present invention is implemented The first cooling medium, the second cooling medium, and the heating medium discharged from the crystallizer are temporarily supplied to the corresponding buffer tank Then, the first half and the second half of the crystallization step and the melting step were performed in the same manner as in the example of (1) except that the buffer tank was continuously returned to the refrigerator. In each of the first cooling medium, the second cooling medium, and the heating medium, the temperature of each heating medium returned to the refrigerator fluctuated by about 10 ° C. within one process. As a result, it becomes difficult to operate the refrigerator stably while keeping the temperature of each heating medium supplied from the refrigerator to the crystallizer constant, resulting in unstable crystallization operation and energy consumption. Increased.

(3)バッファータンクを用いない場合
バッファータンクを用いなかった以外は、前記(1)の実施例と同様に、結晶化工程の前半と後半、および融解工程とを行った。第1冷熱媒、第2冷熱媒、温熱媒のいずれも、冷凍機に返送される各熱媒の温度が1つの工程内で20℃以上変動し、冷凍機から晶析器に供給する各熱媒の温度を一定に保つように冷凍機を運転することができず、その結果、晶析操作が不安定になり、消費エネルギーが増大した。
(3) When not using a buffer tank Except not using a buffer tank, the first half and the latter half of the crystallization process, and the melting | dissolving process were performed similarly to the Example of said (1). In each of the first cooling medium, the second cooling medium, and the heating medium, the temperature of each heating medium returned to the refrigerator fluctuates by 20 ° C. or more in one process, and each heat supplied from the refrigerator to the crystallizer. The refrigerator could not be operated so as to keep the temperature of the medium constant, and as a result, the crystallization operation became unstable and the energy consumption increased.

本発明は、結晶化工程および/または融解工程を有する(メタ)アクリル酸の製造方法に用いることができる。また、本発明の晶析システムは、結晶化および/または融解に用いることができる。   The present invention can be used in a method for producing (meth) acrylic acid having a crystallization step and / or a melting step. Also, the crystallization system of the present invention can be used for crystallization and / or melting.

1,1A,1B,1C: 晶析器
4,4A,4B: 熱源機
5,5A,5B: 第1バッファータンク
6: 第2バッファータンク
7: 冷凍機
1, 1A, 1B, 1C: Crystallizer 4, 4A, 4B: Heat source machine 5, 5A, 5B: First buffer tank 6: Second buffer tank 7: Refrigerator

Claims (12)

熱源機から冷熱媒を晶析器に供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程と;
前記晶析器から冷熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程とを有し;
下記第1または第2調整手段により、熱源機に返送する冷熱媒の温度を一定範囲に保つことを特徴とする(メタ)アクリル酸の製造方法。
第1調整手段:晶析器から熱源機に返送する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンクの上部に供給し、前記第1バッファータンクの下部から冷熱媒を排出して熱源機に返送する。
第2調整手段:熱源機から晶析器に供給する冷熱媒および/または晶析器から熱源機に返送する冷熱媒の少なくとも一部を前記第1バッファータンクの下部に供給し、前記第1バッファータンクの上部から冷熱媒を排出して熱源機に返送する。
Supplying a cooling medium from a heat source device to a crystallizer, and crystallizing (meth) acrylic acid from a crude (meth) acrylic acid solution;
Discharging the cooling medium from the crystallizer and returning it to the heat source unit;
A method for producing (meth) acrylic acid, characterized in that the temperature of the cooling medium returned to the heat source unit is maintained within a certain range by the following first or second adjusting means.
First adjusting means: supplying at least a part of the cooling medium returned from the crystallizer to the heat source unit to the upper part of the first buffer tank, discharging the cooling medium from the lower part of the first buffer tank and returning it to the heat source unit. .
Second adjusting means: supplying at least part of the cooling medium supplied from the heat source machine to the crystallizer and / or the cooling medium returned from the crystallizer to the heat source machine to the lower part of the first buffer tank, and The cooling medium is discharged from the upper part of the tank and returned to the heat source machine.
熱源機から温熱媒を晶析器に供給し、結晶化した(メタ)アクリル酸を融解する工程と;
前記晶析器から温熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程とを有し;
下記第3または第4調整手段により、熱源機に返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つことを特徴とする(メタ)アクリル酸の製造方法。
第3調整手段:晶析器から熱源機に返送する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンクの下部に供給し、前記第2バッファータンクの上部から温熱媒を排出して熱源機に返送する。
第4調整手段:熱源機から晶析器に供給する温熱媒および/または晶析器から熱源機に返送する温熱媒の少なくとも一部を前記第2バッファータンクの上部に供給し、前記第2バッファータンクの下部から温熱媒を排出して熱源機に返送する。
Supplying a heating medium from a heat source to the crystallizer and melting the crystallized (meth) acrylic acid;
Discharging the heating medium from the crystallizer and returning it to the heat source machine;
A method for producing (meth) acrylic acid, characterized in that the temperature of the heating medium returned to the heat source unit is maintained within a certain range by the following third or fourth adjusting means.
Third adjusting means: supplying at least a part of the heating medium returned from the crystallizer to the heat source machine to the lower part of the second buffer tank, discharging the heating medium from the upper part of the second buffer tank, and returning it to the heat source machine. .
Fourth adjusting means: supplying at least a part of the heating medium supplied from the heat source machine to the crystallizer and / or the heating medium returned from the crystallizer to the heat source machine to the upper part of the second buffer tank, and The heat medium is discharged from the bottom of the tank and returned to the heat source machine.
熱源機から冷熱媒を晶析器に供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程と;
前記晶析器から冷熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程と;
熱源機から温熱媒を前記晶析器に供給し、前記(メタ)アクリル酸を融解する工程と;
前記晶析器から温熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程とを有し;
下記第1または第2調整手段により、熱源機に返送する冷熱媒の温度を一定範囲に保ち;
下記第3または第4調整手段により、熱源機に返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つことを特徴とする(メタ)アクリル酸の製造方法。
第1調整手段:晶析器から熱源機に返送する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンクの上部に供給し、前記第1バッファータンクの下部から冷熱媒を排出して熱源機に返送する。
第2調整手段:熱源機から晶析器に供給する冷熱媒および/または晶析器から熱源機に返送する冷熱媒の少なくとも一部を前記第1バッファータンクの下部に供給し、前記第1バッファータンクの上部から冷熱媒を排出して熱源機に返送する。
第3調整手段:晶析器から熱源機に返送する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンクの下部に供給し、前記第2バッファータンクの上部から温熱媒を排出して熱源機に返送する。
第4調整手段:熱源機から晶析器に供給する温熱媒および/または晶析器から熱源機に返送する温熱媒の少なくとも一部を前記第2バッファータンクの上部に供給し、前記第2バッファータンクの下部から温熱媒を排出して熱源機に返送する。
Supplying a cooling medium from a heat source device to a crystallizer, and crystallizing (meth) acrylic acid from a crude (meth) acrylic acid solution;
Discharging the cooling medium from the crystallizer and returning it to the heat source machine;
Supplying a heating medium from a heat source device to the crystallizer and melting the (meth) acrylic acid;
Discharging the heating medium from the crystallizer and returning it to the heat source machine;
The temperature of the cooling medium returned to the heat source machine is kept within a certain range by the following first or second adjusting means;
A method for producing (meth) acrylic acid, characterized in that the temperature of the heating medium returned to the heat source unit is maintained within a certain range by the following third or fourth adjusting means.
First adjusting means: supplying at least a part of the cooling medium returned from the crystallizer to the heat source unit to the upper part of the first buffer tank, discharging the cooling medium from the lower part of the first buffer tank and returning it to the heat source unit. .
Second adjusting means: supplying at least a part of the cooling medium supplied from the heat source machine to the crystallizer and / or the cooling medium returned from the crystallizer to the heat source machine to the lower part of the first buffer tank, and The cooling medium is discharged from the upper part of the tank and returned to the heat source machine.
Third adjusting means: supplying at least a part of the heating medium returned from the crystallizer to the heat source machine to the lower part of the second buffer tank, discharging the heating medium from the upper part of the second buffer tank, and returning it to the heat source machine. .
Fourth adjusting means: supplying at least a part of the heating medium supplied from the heat source machine to the crystallizer and / or the heating medium returned from the crystallizer to the heat source machine to the upper part of the second buffer tank, and The heat medium is discharged from the bottom of the tank and returned to the heat source machine.
熱源機から冷熱媒を第1晶析器に供給し、粗(メタ)アクリル酸溶液から(メタ)アクリル酸を結晶化する工程と;
前記第1晶析器から冷熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程と;
前記熱源機から温熱媒を第2晶析器に供給し、結晶化した(メタ)アクリル酸を融解する工程と;
前記第2晶析器から温熱媒を排出し、前記熱源機に返送する工程とを有し;
前記熱源機が冷凍機であり;
下記第1または第2調整手段により、熱源機に返送する冷熱媒の温度を一定範囲に保ち;
下記第3または第4調整手段により、熱源機に返送する温熱媒の温度を一定範囲に保つことを特徴とする(メタ)アクリル酸の製造方法。
第1調整手段:第1晶析器から熱源機に返送する冷熱媒の少なくとも一部を第1バッファータンクの上部に供給し、前記第1バッファータンクの下部から冷熱媒を排出して熱源機に返送する。
第2調整手段:熱源機から第1晶析器に供給する冷熱媒および/または第1晶析器から熱源機に返送する冷熱媒の少なくとも一部を前記第1バッファータンクの下部に供給し、前記第1バッファータンクの上部から冷熱媒を排出して熱源機に返送する。
第3調整手段:第2晶析器から熱源機に返送する温熱媒の少なくとも一部を第2バッファータンクの下部に供給し、前記第2バッファータンクの上部から温熱媒を排出して熱源機に返送する。
第4調整手段:熱源機から第2晶析器に供給する温熱媒および/または第2晶析器から熱源機に返送する温熱媒の少なくとも一部を前記第2バッファータンクの上部に供給し、前記第2バッファータンクの下部から温熱媒を排出して熱源機に返送する。
Supplying a cooling medium from the heat source unit to the first crystallizer, and crystallizing (meth) acrylic acid from the crude (meth) acrylic acid solution;
Discharging the cooling medium from the first crystallizer and returning it to the heat source machine;
Supplying a heating medium from the heat source device to the second crystallizer and melting the crystallized (meth) acrylic acid;
Discharging the heating medium from the second crystallizer and returning it to the heat source machine;
The heat source machine is a refrigerator;
The temperature of the cooling medium returned to the heat source machine is kept within a certain range by the following first or second adjusting means;
A method for producing (meth) acrylic acid, characterized in that the temperature of the heating medium returned to the heat source unit is maintained within a certain range by the following third or fourth adjusting means.
First adjusting means: supplying at least a part of the cooling medium returned from the first crystallizer to the heat source apparatus to the upper part of the first buffer tank, and discharging the cooling medium from the lower part of the first buffer tank to the heat source apparatus. Return it.
Second adjusting means: supplying at least a part of the cooling medium supplied from the heat source machine to the first crystallizer and / or the cooling medium returned from the first crystallizer to the heat source machine to the lower part of the first buffer tank, The cooling medium is discharged from the upper part of the first buffer tank and returned to the heat source machine.
Third adjusting means: supplying at least part of the heating medium returned from the second crystallizer to the heat source machine to the lower part of the second buffer tank, and discharging the heating medium from the upper part of the second buffer tank to the heat source machine. Return it.
Fourth adjusting means: supplying at least a part of the heating medium supplied from the heat source machine to the second crystallizer and / or the heating medium returned from the second crystallizer to the heat source machine, to the upper part of the second buffer tank, The heating medium is discharged from the lower part of the second buffer tank and returned to the heat source machine.
前記第1バッファータンクには所定量の冷熱媒が保持され、
前記第2バッファータンクには所定量の温熱媒が保持され、
第1バッファータンクに保持された冷熱媒および第2バッファータンクに保持された温熱媒は、上方が高温で下方が低温の温度勾配を有する請求項1〜4のいずれか一項に記載の(メタ)アクリル酸の製造方法。
A predetermined amount of cooling medium is held in the first buffer tank,
A predetermined amount of heating medium is held in the second buffer tank,
5. The (meta-meta) according to claim 1, wherein the cooling medium held in the first buffer tank and the heating medium held in the second buffer tank have a temperature gradient in which the upper part is a high temperature and the lower part is a low temperature. ) A method for producing acrylic acid.
第1バッファータンクに保持された冷熱媒の上方および下方の温度に応じて、熱源機に返送する冷熱媒の温度を調整し、
第2バッファータンクに保持された温熱媒の上方および下方の温度に応じて、熱源機に返送する温熱媒の温度を調整する請求項5に記載の(メタ)アクリル酸の製造方法。
In accordance with the upper and lower temperatures of the cooling medium held in the first buffer tank, the temperature of the cooling medium returned to the heat source machine is adjusted,
The method for producing (meth) acrylic acid according to claim 5, wherein the temperature of the heating medium returned to the heat source unit is adjusted according to the temperature above and below the heating medium held in the second buffer tank.
前記第1バッファータンクには、上部と下部に冷熱媒が出入りする開口が設けられ、前記上部の開口と前記下部の開口との間の長さが、第1バッファータンクの最大断面長さの1倍以上であり;
前記第2バッファータンクには、上部と下部に温熱媒が出入りする開口が設けられ、前記上部の開口と前記下部の開口との間の長さが、第2バッファータンクの最大断面長さの1倍以上である請求項1〜6のいずれか一項に記載の(メタ)アクリル酸の製造方法。
The first buffer tank is provided with openings through which the cooling medium enters and exits at the top and bottom, and the length between the opening at the top and the opening at the bottom is 1 of the maximum cross-sectional length of the first buffer tank. More than double;
The second buffer tank is provided with openings through which the heating medium enters and exits at the upper part and the lower part, and the length between the upper opening and the lower opening is 1 of the maximum cross-sectional length of the second buffer tank. It is more than twice, The manufacturing method of the (meth) acrylic acid as described in any one of Claims 1-6.
伝熱面を有し、前記伝熱面により熱媒存在部と結晶存在部とに区分された晶析器と;
前記熱媒存在部の入口に連通した冷熱媒供給口と、前記熱媒存在部の出口に連通した冷熱媒返送口とを有する熱源機と;
前記熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記冷熱媒供給口および/または前記熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した下方開口とを有する第1バッファータンクとを有することを特徴とする晶析システム。
A crystallizer having a heat transfer surface and divided into a heat medium existing part and a crystal existing part by the heat transfer surface;
A heat source machine having a cooling medium supply port communicating with the inlet of the heating medium existence part and a cooling medium return port communicating with the outlet of the heating medium existence part;
An upper opening communicated with the outlet of the heat medium existing part and the cooling medium return port, and a lower opening communicated with the cooling medium supply port and / or the outlet of the heat medium existing part and the cooling medium return port. And a first buffer tank.
伝熱面を有し、前記伝熱面により熱媒存在部と結晶存在部とに区分された晶析器と;
前記熱媒存在部の入口に連通した温熱媒供給口と、前記熱媒存在部の出口に連通した温熱媒返送口とを有する熱源機と;
前記温熱媒供給口および/または前記熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した下方開口とを有する第2バッファータンクとを有することを特徴とする晶析システム。
A crystallizer having a heat transfer surface and divided into a heat medium existing part and a crystal existing part by the heat transfer surface;
A heat source device having a heating medium supply port communicating with the inlet of the heating medium presence portion and a heating medium return port communicating with the outlet of the heating medium presence portion;
An upper opening communicating with the heating medium supply port and / or an outlet of the heating medium existing portion and the heating medium return port; and a lower opening communicating with the outlet of the heating medium existing portion and the heating medium return port. And a second buffer tank.
伝熱面を有し、前記伝熱面により熱媒存在部と結晶存在部とに区分された晶析器と;
前記熱媒存在部の入口に連通した冷熱媒供給口と、前記熱媒存在部の出口に連通した冷熱媒返送口とを有する第1熱源機と;
前記熱媒存在部の入口に連通した温熱媒供給口と、前記熱媒存在部の出口に連通した温熱媒返送口とを有する第2熱源機と;
前記熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記冷熱媒供給口および/または前記熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した下方開口とを有する第1バッファータンクと;
前記温熱媒供給口および/または前記熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した下方開口とを有する第2バッファータンクとを有することを特徴とする晶析システム。
A crystallizer having a heat transfer surface and divided into a heat medium existing part and a crystal existing part by the heat transfer surface;
A first heat source machine having a cooling medium supply port communicating with an inlet of the heating medium existence unit and a cooling medium return port communicating with an outlet of the heating medium existence unit;
A second heat source machine having a heating medium supply port communicating with the inlet of the heating medium presence portion and a heating medium return port communicating with the outlet of the heating medium presence portion;
An upper opening communicated with the outlet of the heat medium existing part and the cooling medium return port, and a lower opening communicated with the cooling medium supply port and / or the outlet of the heat medium existing part and the cooling medium return port. A first buffer tank having;
An upper opening communicating with the heating medium supply port and / or an outlet of the heating medium existing portion and the heating medium return port; and a lower opening communicating with the outlet of the heating medium existing portion and the heating medium return port. And a second buffer tank.
第1伝熱面を有し、前記第1伝熱面により内部が第1熱媒存在部と第1結晶存在部とに区分された第1晶析器と;
第2伝熱面を有し、前記第2伝熱面により内部が第2熱媒存在部と第2結晶存在部とに区分された第2晶析器と;
前記第1熱媒存在部の入口に連通した冷熱媒供給口と、前記第1熱媒存在部の出口に連通した冷熱媒返送口と、前記第2熱媒存在部の入口に連通した温熱媒供給口と、前記第2熱媒存在部の出口に連通した温熱媒返送口とを有する冷凍機と;
前記第1熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記冷熱媒供給口および/または前記第1熱媒存在部の出口と前記冷熱媒返送口とに連通した下方開口とを有する第1バッファータンクと;
前記第2温熱媒供給口および/または前記熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した上方開口と、前記第2熱媒存在部の出口と前記温熱媒返送口とに連通した下方開口とを有する第2バッファータンクとを有することを特徴とする晶析システム。
A first crystallizer having a first heat transfer surface, the inside of which is divided into a first heat medium existing portion and a first crystal existing portion by the first heat transfer surface;
A second crystallizer having a second heat transfer surface, the inside of which is divided into a second heat medium existing portion and a second crystal existing portion by the second heat transfer surface;
A cooling medium supply port that communicates with the inlet of the first heating medium presence part, a cooling medium return port that communicates with the outlet of the first heating medium existence part, and a heating medium that communicates with the inlet of the second heating medium existence part A refrigerator having a supply port and a heating medium return port communicating with the outlet of the second heat medium presence part;
The upper opening communicated with the outlet of the first heat medium existing portion and the cooling medium return port, and the outlet of the cooling medium supply port and / or the outlet of the first heat medium existing portion and the cooling medium return port. A first buffer tank having a lower opening;
An upper opening communicated with the second heating medium supply port and / or an outlet of the heating medium presence portion and the heating medium return port, and an outlet of the second heating medium existence portion and the heating medium return port And a second buffer tank having a lower opening.
前記第1バッファータンクおよび第2バッファータンクは、前記上方開口と前記下方開口との間の長さが、最大断面長さの1倍以上である請求項8〜11のいずれか一項に記載の晶析システム。   12. The length of the first buffer tank and the second buffer tank between the upper opening and the lower opening is one time or more of a maximum cross-sectional length. 12. Crystallization system.
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