JP2019536809A - (メタ)アクリル酸の精製方法におけるポリマーの析出防止方法 - Google Patents

(メタ)アクリル酸の精製方法におけるポリマーの析出防止方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2019536809A
JP2019536809A JP2019530722A JP2019530722A JP2019536809A JP 2019536809 A JP2019536809 A JP 2019536809A JP 2019530722 A JP2019530722 A JP 2019530722A JP 2019530722 A JP2019530722 A JP 2019530722A JP 2019536809 A JP2019536809 A JP 2019536809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acrylic acid
meth
stream
glyoxal
quinoline derivative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019530722A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7016366B2 (ja
Inventor
カボン,イブ
トラギュス,クリスチャン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of JP2019536809A publication Critical patent/JP2019536809A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7016366B2 publication Critical patent/JP7016366B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/50Use of additives, e.g. for stabilisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C51/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C57/00Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C57/02Unsaturated compounds having carboxyl groups bound to acyclic carbon atoms with only carbon-to-carbon double bonds as unsaturation
    • C07C57/03Monocarboxylic acids
    • C07C57/04Acrylic acid; Methacrylic acid

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

本発明の目的は、(メタ)アクリル酸合成の粗反応混合物を精製するのに使用するシステムの、特に合成方法中に形成されるグリオキサールの存在が原因の、ファウリング問題に直面することなく、工業用(メタ)アクリル酸を製造することである。本発明は、キノリン誘導体/グリオキサールのモル比が0.1〜5の範囲にある、精製ステップ中のグリオキサール含有(メタ)アクリル酸の流れの中への、キノリン誘導体の添加又は生成に基づき、式(I)又は(II)のうちの1つを有する前記キノリン化合物であって、式中、R1基、R2基、R3基及びR4基は独立して、水素原子若しくはC1−C6を意味し、又はR1及びR2C−アルキル基は組み合わされ、及びこれらが結合する原子と共に、飽和若しくは不飽和の環又は複素環、好ましくはフェニル基を形成し、並びに/或いは、R3及びR4は組み合わされ、及びこれらが結合する原子と共に、飽和若しくは不飽和の環又は複素環、好ましくはフェニル基を形成する。

Description

本発明は、(メタ)アクリル酸の製造に関し、その目的は、グリオキサールを含有する(メタ)アクリル酸の精製中のファウリングを低減させることにある。
本発明は、(メタ)アクリル酸及びグリオキサールを含有する液相のポリマー形成を制限するためのキノリン誘導体の使用に基づく。
<従来技術及び技術的問題>
一般的に、アクリル酸を合成する工業的な方法によって、アクリル酸及び不純物の複合混合物からなる気体反応媒体が生じる。これら不純物は一般的に、液体混合物中の凝縮能力若しくは液体混合物中の吸収能力によって分類されるか、又はアクリル酸の沸点に対するそれらの沸点によって分類される(より軽質な化合物又はより重質な化合物)。
その結果、工業用のアクリル酸製造装置での精製ステップでは、一般的に、一連の操作を使用して、ガス性廃棄物中に含有するアクリル酸を分離及び回収する。
これらの操作のいくつかは、吸収剤(気−液交換)として及び/若しくは液状媒体中の抽出剤(液−液交換)として及び/若しくは共沸蒸留による分離剤として、1つ以上の有機溶媒又は水性溶媒を使用する。これらの方法はまた、溶媒の回収及び精製ステップも含むため、必然的に、高温で作動する数多くの蒸留塔を含み、不純物が大幅に低減された工業用アクリル酸が産出される。これらの方法は、最新技術の中で広く記載されている。
他の簡略化された方法では、方法の外部で有機溶媒を添加しないこと、及び限定された数の蒸留塔を使用することにより、精製アクリル酸を得るために必要な個々の操作の数を極めて顕著に低減させる。こうした簡略化された方法によって、高純度品質の工業用アクリル酸を得ることが可能となる。例えば、脱水塔及び仕上塔の使用に基づく、EP2066613に記載の方法、又は2つの塔を使用する部分凝縮法に基づく、US2016/0090347に記載の方法。
フルフルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アクロレイン又はグリオキサールを含むアルデヒドなどのある特定の不純物は、アクリル酸からの分離が難しく、徹底的なレベルまで不純物を除去するためには、工業用アクリル酸をさらに精製する必要がある。一般的に化学剤を用いるか、又は分別結晶によって行われる、この追加精製によって、一般的に、氷アクリル酸又は凝集剤の製造で使用されるポリマーグレードのアクリル酸として知られる高純度グレードのアクリル酸が得られる。
これらのアクリル酸の精製方法すべてにおいて共通するのは、様々な精製段階で重合禁止剤を添加して、アクリル酸及び/又は副産物の重合に起因するポリマー形成を防止し、精製装置、特に蒸留装置のファウリングを回避することである。重合禁止剤の添加はまた、運搬及び保存中のアクリル酸を安定させるためにも必要である。
したがって、窒素酸化物型の重合禁止剤が、特許番号FR1520290で提案されており、これらの化合物は、ヒドロキノン又はベンゾキノンなどの従来の禁止剤よりも確実に高い安定化特性を有する。
特許文献EP765856では、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンオキシルなどの安定的なニトロキシルラジカルを有する化合物と、少なくとも1つの移動可能な水素原子を有するジヘテロ置換ベンゼン化合物、特にヒドロキノンメチルエーテルとの相乗作用が、アクリル酸組成物を安定化させることが示されている。
(メタ)アクリル酸モノマーの製造における問題点の1つは、これらの化合物が比較的不安定であり、容易にポリマー形成へと変化するという事実から来ている点であることがよく知られている。この変化は温度の影響によって促進され、したがって、これらモノマーの精製ステップ、例えば、蒸留操作中において特に容易となる。通常、この方法は、プラント設備内に固体ポリマーを析出させることとなり、これにより最終的に目詰まりを起こし、その洗浄のために作業の中断が余儀なくされるが、洗浄が困難なため、非生産的なダウンタイムによってコストがかかっている。
これらの欠点を減らすため、通常は蒸留塔、コンデンサなどの頂部で、通常は重合禁止剤を流れに添加するが、これが、(メタ)アクリル酸モノマーの濃度が高い流れの凝縮へとつながる気液平衡の中心となり得る。
しかし、重合禁止剤を使用しても、アクリル酸の精製操作には、固体沈着物の形で沈殿する媒体中の不溶性ポリマーの形成を伴うことがよくある。
この問題は、少なくとも1つの重合禁止剤によって安定化されたアクリル酸の流れが、たとえ極めて低いレベルであっても、不純物としてグリオキサールを含有する場合に、特に確認されている。
そのため、製造業者らは、グリオキサールなどの不純物の存在下におけるアクリル酸の重合に対する感度に悩まされている。これが、工業用アクリル酸を得るまでの粗アクリル酸の流れの精製システムのファウリングを引き起こしている。こうしたファウリング問題が、精製装置の停止と生産性の損失の原因となる。
この問題を解決するための種々の解決策が、先行技術ですでに提案されている。
米国特許出願第2012/0085969号明細書では、銅、例えば、+2又は+1の酸化レベルの銅塩を含む化合物を、アクリル酸の重量に対して少なくとも100ppmのプロピオン酸及び100ppmのグリオキサールを含む少なくとも10重量%のアクリル酸を含む液相内に添加することが提案されている。こうした状況下では、液相を重合する傾向が大きく低減される。しかし、この方法には、銅などの重金属化合物を使うという欠点がある。
特許EP1298120では、逆浸透によってアクリル酸の流れを処理して、透過液に含有するグリオキサールの濃度を、0.03質量%未満の含有量まで低減させることが提案されている。この種の透過処理は、投資及び維持(膜の交換)にコストがかかり、荷電した流れに対して実行することが困難な場合がある。
特許番号EP1396484では、グリオキサール及び/又はその水和物を含有するアクリル酸水溶液中でのアクリル酸の重合を、共沸溶媒を使って水溶液を脱水するのに使用される蒸留塔のいくつかの理論トレイにおける水含有量を制御することにより、阻止している。
特許番号EP1396484の方法は、水溶液の形態でのアクリル酸の吸収を含む回収/精製方法での脱水ステップのみに適応し、脱水塔からアクリル酸水溶液中に存在するグリオキサールを50%超除去することからなっており、アクリル酸の重合を阻止する化合物を、脱水塔に添加することができる。これらには、例えば、ヒドロキノン、ヒドロキノンメチルエーテル、フェノチアジン若しくは2,2,6,6−テトラメチルピペリジンオキシル誘導体又はそれらの混合物が挙げられる。
欧州特許第2066613号明細書 米国特許出願公開第2016/0090347号明細書 仏国特許発明第1520290号明細書 欧州特許第765856号明細書 米国特許出願公開第2012/0085969号明細書 欧州特許第1298120号明細書 欧州特許第1396484号明細書
先行技術の方法にはまだ多くの欠点があるため、アクリル酸がグリオキサールを含有する場合のアクリル酸精製プラントのファウリングに関するリスクを効果的に除去する必要性がなおも存在する。
本発明者らは驚くべきことに、ベンゾキノン又はキノリン誘導体を使用することで、この必要性に応える可能性がもたらされることを発見した。その結果、低いグリオキサール含有量を有するアクリル酸の流れにおいてベンゾキノンが存在すると、アクリル酸の重合が効果的に阻止され、アクリル酸精製プラントでのファウリング現象が低減されることがわかった。グリオキサールの存在下で同じく高い重合リスクがあるメタクリル酸でも同じ効果があることが明らかになった。
キノール誘導体、特に1,4−ベンゾキノンは、一般的に重合禁止剤として知られているが、グリオキサールの存在下での(メタ)アクリル酸の重合を阻止するその具体的な効果については、記載されたことがなかった。
したがって、本発明は、(メタ)アクリル酸製造方法の高い生産性を維持するために容易に実行できる、簡単な解決策を提供することを提案する。
本発明の主題は、(メタ)アクリル酸の精製操作中にポリマー化合物の析出を防止する方法であって、不純物として少なくとも1つのグリオキサールを含有する少なくとも1つの(メタ)アクリル酸の流れに、式(I)又は(II)、
Figure 2019536809
[式中、
R1基、R2基、R3基及びR4基は独立して、水素原子若しくはC1−C6であるか、又は、R1及びR2は、これらが結合する原子と共に、飽和若しくは不飽和の環若しくは複素環、好ましくはフェニル基を形成し、及び/又は、R3及びR4は、これらが結合する原子と共に、飽和若しくは不飽和の環若しくは複素環、好ましくはフェニル基を形成する。]
のうちの1つに対応する少なくとも1つのキノリン誘導体を添加することを特徴とする、方法である。
本発明によると、所望の効果を得るためには、前記キノリン誘導体を、0.1〜5のキノリン誘導体/グリオキサールのモル比で表される含有量で添加しなければならない。
キノリン誘導体は、エチレン系の環状共役ジケトンから選択される化合物である。キノリン誘導体は、例えば、1,2−ベンゾキノン、1,4−ベンゾキノン、ナフタキノン及びアントラキノンから選択され得る。
本発明の一実施形態によれば、キノリン誘導体は、水性溶媒の溶液中に、又は(メタ)アクリル酸の溶液中に、液体で直接導入される。
本発明の一実施形態によれば、キノリン誘導体は、前記(メタ)アクリル酸の流れにおいて、その場で(in situ)、生成される。
本発明によれば、(メタ)アクリル酸は、石油化学製品由来であるか、又は少なくとも部分的に再生可能由来である。
「精製操作」とは、元の(メタ)アクリル酸の流れの組成物を改変するための任意のステップであって、例えば、軽質副産物又は重質副産物の分離操作の間、又は脱水操作の間のステップを指す。精製操作は一般的に、蒸留、液/液抽出、気/液交換、薄膜蒸発器による分離又は結晶化を含んでもよい。
本発明によれば、(メタ)アクリル酸の流れは、少なくともグリオキサールと、ここで用語「グリオキサール」は式Cのグリオキサール(エタンジアール)を含むと理解され、グリオキサールの誘導体であって、(メタ)アクリル酸合成/精製方法の、特に置換されたグリオキサール(例えば、メチルグリオキサール)の形又はモノマー若しくはポリマー水和物の形で、その場で(in situ)形成することができる誘導体とを含有する。
本発明はまた、不純物として少なくともグリオキサールを含む(メタ)アクリル酸の流れの精製中のファウリング問題を制限するための、少なくとも1つのキノリン誘導体の使用にも関する。
本発明はさらに、少なくとも(メタ)アクリル酸及び少なくともグリオキサールを含む流れにおいて、少なくとも1つのキノール系誘導体を添加することを含むことを特徴とする、(メタ)アクリル酸の精製方法に関する。
本発明の別の主題は、前記精製方法を含むことを特徴とする、(メタ)アクリル酸の製造方法に関する。
本発明を、以下の説明でより完全に説明する。
本発明の目的は、(メタ)アクリル酸合成の粗反応混合物を精製するのに使用するシステムの、特に合成方法中に形成されるグリオキサールの存在が原因の、ファウリング問題に直面することなく、工業用(メタ)アクリル酸を製造することである。
本発明は、キノリン誘導体/グリオキサールのモル比が0.1〜5である、精製ステップ中のグリオキサール含有(メタ)アクリル酸の流れの中への、式(I)又は(II)のうちの1つに対応するキノリン誘導体の添加に基づく。
用語「(メタ)アクリル酸」は、アクリル酸及びメタクリル酸を含む。好ましくは、(メタ)アクリル酸はアクリル酸である。
(メタ)アクリル酸は、石油化学製品由来であるか、又は少なくとも部分的に再生可能由来であり得る。
本発明の一実施形態によれば、アクリル酸は、プロピレン又はプロパンを原材料として使用する生産方法から得られる。
本発明の一実施形態によれば、アクリル酸は、エチレン及びCOを原材料として使用する方法から得られる。
本発明の一実施形態によれば、アクリル酸は、酢酸を原材料として使用する方法から得られる。
本発明の一実施形態によれば、メタクリル酸は、イソブチレン及び/又はtert−ブタノール、ブタン及び/又はイソブタンから得られる。
本発明の一実施形態によれば、アクリル酸は、グリセロール又はグリセリンを原材料として使用する生産方法から得られる。
本発明の一実施形態によれば、アクリル酸は、乳酸若しくは乳酸アンモニウムの脱水方法、又は3−ヒドロキシプロピオン酸若しくはそのアンモニウム塩の脱水方法から得られる。これらの化合物は、バイオマス及び/又は糖の発酵から得てもよい。
上記の合成方法はすべて、粗(メタ)アクリル酸の形成につながり、つまり、(メタ)アクリル酸以外に、以下からなる反応混合物となる:
−通常使用される温度及び圧力条件下での非凝縮性の軽質化合物:工程内での最終的な酸化又は循環、リサイクルにより少量で形成される、窒素、未転化酸素、一酸化炭素及び二酸化炭素
−凝縮性の軽質化合物:特に、合成反応により生成された、又は希釈剤としての水、未転化アクロレイン軽質アルデヒド、例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、及びグリオキサール、ギ酸並びに酢酸
−重質化合物:フルフルアルデヒド、ベンズアルデヒド、マレイン酸及び無水物、安息香酸、2−ブテン酸、フェノール、プロトアネモニン。
定義によれば、軽質化合物は、使用される圧力条件下で、(メタ)アクリル酸の沸点よりも低い沸点の化合物である。重質化合物は、使用される圧力条件下で、(メタ)アクリル酸の沸点よりも高い沸点の化合物である。
本発明の以下の説明では、簡略化のために、アクリル酸についてのみ言及するが、本発明の特徴及び長所はメタクリル酸にも当てはまる。
第2の製造段階は、粗反応混合物中に含有されるアクリル酸を回収して、工業用アクリル酸に変えることを含む。
本発明の第1の実施形態によれば、アクリル酸の回収/精製方法は、アクリル酸水溶液の形態での向流吸収によるアクリル酸の抽出と、通常はそれに続く、水と不混和性のアクリル酸溶媒の存在下で行われるが、水と組み合わせて共沸混合物を形成してもよい、脱水ステップとを含む。溶媒を使った共沸蒸留による脱水ステップによって、効果的でエネルギー費用があまり高くない水分離を得ることができる。液−液抽出分離と合わせてもよい。
本発明の第2の実施形態によれば、アクリル酸の回収/精製方法は、疎水性の重質溶媒を使用する向流吸収によるアクリル酸の抽出と、通常はそれに続く、疎水性の重質溶媒中にアクリル酸溶液を含有する混合物の蒸留による分離とを含む。
これらの、アクリル酸回収/精製方法では、さらに数回の蒸留ステップを行って、軽質及び/又は重質化合物を除去するが、この方法は先行技術で知られており、例えば、グリセロールからのアクリル酸の合成に関する特許文献WO10/031949及びWO11/114051に記載されており、本発明の文脈において参照され得る。
本発明の別の実施形態によれば、アクリル酸回収/精製方法は、外部の有機溶媒を使用しない。例えば、特許EP2066613B1に記載されているとおり、わずか2つの蒸留塔、すなわち脱水塔及び仕上塔を有し、溶媒を導入しない方法を使用してもよい。又は、US2016/090347に記載の部分凝縮方法を使用してもよい。
工業用アクリル酸を回収するのに使用される回収/精製方法がどんなものであろうと、処理しようとする媒体内に不純物として存在するグリオキサールは、種々の工程操作の間の様々な流れにおいて見られる。実際は、むしろ軽質化合物で、その多くが酢酸と同時に除去されるが、ある程度大きな部分もアクリル酸と共に蒸留される。
不溶性ポリマーの形成を防止するためにキノリン誘導体が導入されるアクリル酸の流れは、好ましくは液体流れである。
この液体流れは、精製方法において、蒸留塔の供給流れでも、蒸留塔の凝縮物でも、又は蒸留塔の還流であってもよい。
前記アクリル酸の流れは通常、少なくとも10重量%のアクリル酸、好ましくは少なくとも30重量%、特に少なくとも50重量%のアクリル酸を含んでおり、最大99.5重量%のアクリル酸を含んでもよい。
前記アクリル酸の流れは、少なくとも10ppmのグリオキサールをさらに含んでおり、10〜5000ppmの範囲のグリオキサール含有量を含んでもよい。
流れにおけるアクリル酸含有量は、気相又は液相クロマトグラフィによって決定してよく、グリオキサール含有量は、液体クロマトグラフィによって決定できる。
前記アクリル酸の流れは、例えば、アクリル酸含有媒体に対して、特に50ppm〜5重量%、特に0.01重量%〜3重量%の少なくとも1つの重合禁止剤をさらに含んでよい。重合禁止剤は、フェノール系誘導体、例えば、ヒドロキノンメチルエーテルなどのヒドロキノン及びその誘導体;2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール(BHT);並びに2,4−ジメチル−6−tert−ブチルフェノール(トパノールA);フェノチアジン及びその誘導体;マンガン塩、例えば、酢酸マンガン;チオカルバミン酸塩又はジチオカルバミン酸塩、例えば、銅ジ−n−ブチルジチオカルバメートなどの金属チオカルバメート及びジチオカルバメート;4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンオキシル(4−OH−TEMPO)などのN−オキシル化合物;N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミン及びそのアンモニウム塩を含む、ニトロソ基を有する化合物;アミン化合物、例えば、p−フェニレンジアミン誘導体から選択されてもよい。
本発明の特定の実施形態によれば、アクリル酸の流れは、重合禁止剤として、50ppm〜5重量%、特に100ppm〜1重量%の範囲の含有量で、フェノチアジンを含む。
上記式(I)又は(II)のうちの1つに対応するキノリン誘導体は、通常、水性溶媒の溶液中に、又はアクリル酸溶液中に、液体で導入される。
1,4−ベンゾキノンは、好ましくはキノリン化合物として使用される。
又は、キノリン誘導体は、以下の反応スキームにしたがって、アクリル酸の流れにおいて、特にヒドロキノン誘導体又はカテコール誘導体及び酸化性化合物からその場で(in situ)生成され得る:
Figure 2019536809
式中、R基、R基、R基及びR基は上に定義された定義を満たす。
一実施形態によれば、R基〜R基は、水素原子であり、現場のキノリン誘導体は、ヒドロキノン又はカテコールから生成される。
本実施形態は、ある特定のキノール誘導体が取り扱いにくいという問題点を回避するために、有効であり得る。
酸化は、例えば、金属塩、特にマンガン塩若しくは銅塩、又はN−オキシル誘導体、特に4−OH−Tempoから選択される酸化性化合物を使用して行われ得る。
本発明の好適な実施形態によれば、1,4−ベンゾキノンは、以下の反応にしたがって4−OH−Tempoなどの酸化性化合物を使用したヒドロキノンの酸化により、その場で(in situ)生成される。
Figure 2019536809
ベンゾキノンと同時に生成されるヒドロキシル副産物は、アクリル酸と共に蒸留されないが、それはより高い沸点の化合物であるからであり、したがって、最終工業用アクリル酸を汚染することはない。
ヒドロキノンはアクリル酸製造方法で広く使用されている重合禁止剤であり、グリオキサールを含む種々のアクリル酸の流れにおいてすでに存在している場合もあるため、本実施形態は、特に有効である。アクリル酸精製操作中のポリマー性析出物の形成は、その場で(in situ)生成されたベンゾキノンと共に市販の低毒性水溶液の形態で、4−OH−Tempoを添加するだけで、回避することができる。
プラントのファウリングを防止するためにアクリル酸の流れに導入された、キノリン誘導体/グリオキサールのモル比で表されるキノリン誘導体の含有量は、0.1〜5である。好ましくは、キノリン誘導体は、キノリン/グリオキサールのモル比が0.2〜5、好ましくは0.2〜3、特に0.5〜2となるように、導入される。
本発明の好適な実施形態によれば、キノリン誘導体、好ましくは1,4−ベンゾキノンは、導入されるか、又はその場で(in situ)生成される。
本発明の好適な実施形態によれば、キノリン誘導体、好ましくは1,4−ベンゾキノンは、プロピレンからアクリル酸を製造する方法において、酢酸及びグリオキサールが濃縮されている蒸留塔に導入されるか、又は、その場で(in situ)生成されて、蒸留塔に供給される。
本発明の好適な実施形態によれば、キノリン誘導体、好ましくはベンゾキノンが、90〜99.5重量%のアクリル酸、10〜1000ppmグリオキサール及び100〜10,000ppmフェノチアジンを含むアクリル酸の流れに導入される。
本発明によるアクリル酸精製方法は、少なくともアクリル酸及び少なくともグリオキサールを含有する流れに少なくとも1つのキノリン誘導体を添加することを含み、容易に任意のアクリル酸合成方法の一部となり得る。
以下の実施例は、本発明の範囲を制限することなく、本発明を例示する。
以下の略語を実施例で使用する:
BQ:1,4−ベンゾキノン(CAS 106−51−4)
NQ:ナフタレン(CAS 130−15−4)
HQ:ヒドロキノン(CAS 123−31−9)
PTZ:フェノチアジン(CAS 92−84−2)
4HT:4−OH−Tempo(CAS 2226−96−2)
[実施例1]
500gの氷アクリル酸を、2リットルフラスコに入れ、1000ppmフェノチアジン(PTZ)で補充した。
グリオキサールを40重量%水溶液の市販形態で、様々に添加し、この媒体中の異なる化合物の効果を、以下の条件下で観察した:
媒体を、110℃、230mbarで2時間油浴に入れた。5ml/分の気泡を、実験時間の間加えた。実験の終了時に、液相を空にし、存在する固体はすべて回収し、真空下で乾燥させて、秤量した。
以下の表1に種々の試験をまとめた。
Figure 2019536809
程度の差はあっても、媒体内に大量の固体が存在すれば、工業規模でのファウリングの可能性を特徴付けることが可能となる。
参照試験1〜4に示すように、たとえ1000ppmPTZの存在であっても、グリオキサールが媒体内に存在する場合に、アクリル酸の重合が生じる。
PTZの添加量(試験5〜10)を追加しても、アクリル酸の重合を防止しない。
ヒドロキノン又は4−OH−Tempoを別個に添加すると、アクリル酸500ppmであっても、媒体内の不溶性の固体の形成が認められた(試験11〜22)。
ベンゾキノン及びナフタキノンは、アクリル酸の重合を十分に阻止しているので、プラントのファウリングにつながりかねない不溶性の固体の形成を防止できる(試験23〜30)。
ヒドロキノン及び4−OH−Tempoを、異なるレベルでその場で(in situ)のベンゾキノンの生成を可能にする割合で同時に添加すると、同じ結果になる(試験31〜36)。
[実施例2]
ベンゾキノンをそのまま使用、連続試験
約50ppmのグリオキサール(0.91mmol/l)、200ppmHQ(1.91mmol/l)を含有し、1000ppmのPTZで補充されたアクリル酸の工業用流れを、全還流コンデンサが上に取り付けられ、オーバーフロー(すなわち、2時間の滞留時間)を備えた、およそ200mlのガラス製サーモサイフォン型リボイラーに、100g/時の速度で注入した。リボイラーは、液中110℃で380mbarの圧力下で作動させる。ベンゾキノンの非在下で、及び100又は200ppmのベンゾキノン(それぞれ、0.97mmol/l及び1.94mmol/l)の存在下で、リボイラーのファウリングが目視で確認された。
ベンゾキノンの非在下での操作1.5時間後、リボイラーの多量のファウリングが原因で、実験を中止せざるを得なかった。
ベンゾキノンの存在下では、実験の装置は、実験の8時間もきれいなままだった。
[実施例3]
その場で(in situ)生成されたベンゾキノンの使用、連続試験
約50ppmのグリオキサール(0.91mmol/l)、200ppmHQ(1.91mmol/l)を含有し,1000ppmのPTZで補充されたアクリル酸の工業用流れを、全還流コンデンサが上に取り付けられ、オーバーフロー(すなわち、2時間の滞留時間)を備えた、およそ200mlのガラス製サーモサイフォン型リボイラーに、100g/時の速度で注入した。リボイラーは、液中110℃で380mbarの圧力下で作動させる。媒体内にすでに含有されているHQからベンゾキノンをその場で(in situ)生成することを目的としたが、追加の添加を行わない場合、並びに、200及び500ppmの4−OH−Tempoを添加(それぞれ、1.14mmol/l及び2.85mmol/l)した場合で、リボイラーのファウリングが目視で確認された。
4−OH−Tempoの非在下での操作1.5時間後、リボイラーの多量のファウリングが原因で、実験を中止せざるを得なかった。
ベンゾキノンを生成するための4−OH−Tempoの存在下では、実験の装置は、実験の8時間もきれいなままだった。

Claims (18)

  1. (メタ)アクリル酸の精製操作中にポリマー化合物の析出を防止する方法であって、不純物として少なくともグリオキサールを含有する少なくとも1つの(メタ)アクリル酸の流れに、式(I)又は(II)
    Figure 2019536809
    [式中、
    基、R基、R基及びR基は独立して、水素原子若しくはC−Cであるか、又は
    及びRは、これらが結合する原子と共に、飽和若しくは不飽和の環若しくは複素環、好ましくはフェニル基を形成し、及び/又は、R及びRは、これらが結合する原子と共に、飽和若しくは不飽和の環若しくは複素環、好ましくはフェニル基を形成する。]
    のうちの1つに対応する少なくとも1つのキノリン誘導体を添加し、
    前記キノリン誘導体は、0.1〜5のキノリン誘導体/グリオキサールのモル比で表される含有量で添加されることを特徴とする、方法。
  2. キノリン誘導体が、水性溶媒の溶液中に、又は(メタ)アクリル酸の溶液中に、液体で直接導入されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. キノリン誘導体が、ヒドロキノン誘導体又はカテコール誘導体と酸化化合物とから、(メタ)アクリル酸の流れにおいて、その場で(in situ)、生成されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  4. キノリン誘導体が、1,2−ベンゾキノン、1,4−ベンゾキノン、ナフタキノン及びアントラキノンから選択されることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  5. ベンゾキノン化合物が、1,4−ベンゾキノンそのものであるか、又はヒドロキノン及び4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンオキシル(4−OH−tempo)から、その場で(in situ)、生成されることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. (メタ)アクリル酸が、石油化学製品由来であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. (メタ)アクリル酸が、少なくとも部分的に再生可能由来であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  8. (メタ)アクリル酸の流れが、(メタ)アクリル酸の水性溶液の形態で向流吸収によって、(メタ)アクリル酸を抽出することを含む精製工程から得られることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  9. (メタ)アクリル酸の流れが、疎水性の重質溶媒の媒体で向流吸収によって、(メタ)アクリル酸を抽出することを含む精製工程から得られることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  10. (メタ)アクリル酸の流れが、外部の有機溶媒を使わない精製工程から得られることを特徴とする、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
  11. (メタ)アクリル酸の流れが、少なくとも10重量%、好ましくは少なくとも30重量%の(メタ)アクリル酸を含有することを特徴とする、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. (メタ)アクリル酸の流れが、少なくとも10ppmのグリオキサールを含有することを特徴とする、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
  13. (メタ)アクリル酸の流れが、少なくとも1つの重合禁止剤、主にフェノチアジンをさらに含有することを特徴とする、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
  14. キノリン化合物が、0.2〜5、好ましくは0.2〜3のキノリン誘導体/グリオキサールのモル比で表される含有量で添加されることを特徴とする、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
  15. (メタ)アクリル酸の流れが、蒸留塔の液体供給流れ、蒸留塔の凝縮物又は蒸留塔の還流であることを特徴とする、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
  16. 不純物として少なくともグリオキサールを含有する(メタ)アクリル酸の流れの精製中のファウリング問題を制限するための、少なくとも1つのキノリン誘導体の使用。
  17. 少なくとも(メタ)アクリル酸及び少なくともグリオキサールを含む流れにおいて、少なくとも1つのキノリン誘導体を添加することを含むことを特徴とする、(メタ)アクリル酸の精製方法。
  18. 請求項17に記載の精製方法を含む、(メタ)アクリル酸の製造方法。
JP2019530722A 2016-12-08 2017-12-06 (メタ)アクリル酸の精製方法におけるポリマーの析出防止方法 Active JP7016366B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1662118A FR3060000B1 (fr) 2016-12-08 2016-12-08 Procede pour eviter le depot de polymeres dans un procede de purification d'acide (meth)acrylique.
FR1662118 2016-12-08
PCT/FR2017/053414 WO2018104661A1 (fr) 2016-12-08 2017-12-06 Procede pour eviter le depot de polymeres dans un procede de purification d'acide (meth)acrylique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019536809A true JP2019536809A (ja) 2019-12-19
JP7016366B2 JP7016366B2 (ja) 2022-02-21

Family

ID=58314437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019530722A Active JP7016366B2 (ja) 2016-12-08 2017-12-06 (メタ)アクリル酸の精製方法におけるポリマーの析出防止方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10781157B2 (ja)
EP (1) EP3551603A1 (ja)
JP (1) JP7016366B2 (ja)
KR (1) KR102455976B1 (ja)
CN (1) CN110049962B (ja)
BR (1) BR112019010354B1 (ja)
FR (1) FR3060000B1 (ja)
WO (1) WO2018104661A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3826987A1 (de) * 2018-07-26 2021-06-02 Basf Se Verfahren zur hemmung der unerwünschten radikalischen polymerisation von in einer flüssigen phase p befindlicher acrylsäure

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1127127A (en) * 1966-04-26 1968-09-11 Bp Chem Int Ltd Stabilization of acrylic acid
JPS61502535A (ja) * 1984-06-25 1986-11-06 アモコ・コ−ポレ−ション メタクリル酸の回収方法
JPH06345681A (ja) * 1993-04-15 1994-12-20 Nippon Shokubai Co Ltd (メタ)アクリル酸およびそのエステルの重合防止方法
JPH09124713A (ja) * 1994-06-27 1997-05-13 Riemenschneider Lutz 安定化アクリル酸組成物
JPH1067702A (ja) * 1996-05-07 1998-03-10 Rohm & Haas Co α,β−不飽和カルボン酸およびそれらのエステル中のカルボニル不純物を減少させる方法
JPH11269121A (ja) * 1998-03-23 1999-10-05 Sumitomo Chem Co Ltd アクリル酸の重合防止方法
JP2004505102A (ja) * 2000-07-28 2004-02-19 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト (メタ)アクリル酸のt−C4〜C8−アルキルエステルの製造方法
JP2004091432A (ja) * 2002-09-03 2004-03-25 Nippon Shokubai Co Ltd アクリル酸製造プロセスにおける重合防止方法
JP2004359611A (ja) * 2003-06-05 2004-12-24 Nippon Shokubai Co Ltd (メタ)アクリル酸の製造方法
JP2007510637A (ja) * 2003-11-04 2007-04-26 アルケマ フランス ガス材料を酸化して得られる(メタ)アクリル酸を精製する方法
WO2015124856A1 (fr) * 2014-02-19 2015-08-27 Arkema France Procede de production d'acide acrylique bio-source
JP2016520096A (ja) * 2013-05-20 2016-07-11 サウディ ベーシック インダストリーズ コーポレイション 酢酸及びアクリル酸の精製方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1520290A (fr) * 1966-04-26 1968-04-05 Bp Chem Int Ltd Procédé de stabilisation de l'acide acrylique
CN1240205A (zh) * 1998-06-11 2000-01-05 住友化学工业株式会社 丙烯酸的制备及其聚合的抑制
JP4455790B2 (ja) 2001-09-28 2010-04-21 株式会社日本触媒 (メタ)アクリル酸の製造方法
BRPI0714995B1 (pt) 2006-09-15 2016-08-23 Arkema Inc processo para a recuperação de ácido (met)acrílico sem o uso de um solvente azeotrópico
FR2935971B1 (fr) 2008-09-16 2010-11-19 Arkema France Acide bio-acrylique de grade polymere et son procede de fabrication a partir de glycerol.
FR2957594B1 (fr) 2010-03-18 2013-04-26 Arkema France Procede de fabrication d'acide acrylique bio-ressource de grade polymere a partir de glycerol
DE102010042216A1 (de) 2010-10-08 2011-06-09 Basf Se Verfahren zur Hemmung der unerwünschten radikalischen Polymerisation von in einer flüssigen Phase P befindlicher Acrylsäure
DE102014114193A1 (de) 2014-09-30 2015-08-13 Basf Se Verfahren und Anlage zur Rückgewinnung von Acrylsäure

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1127127A (en) * 1966-04-26 1968-09-11 Bp Chem Int Ltd Stabilization of acrylic acid
JPS61502535A (ja) * 1984-06-25 1986-11-06 アモコ・コ−ポレ−ション メタクリル酸の回収方法
JPH06345681A (ja) * 1993-04-15 1994-12-20 Nippon Shokubai Co Ltd (メタ)アクリル酸およびそのエステルの重合防止方法
JPH09124713A (ja) * 1994-06-27 1997-05-13 Riemenschneider Lutz 安定化アクリル酸組成物
JPH1067702A (ja) * 1996-05-07 1998-03-10 Rohm & Haas Co α,β−不飽和カルボン酸およびそれらのエステル中のカルボニル不純物を減少させる方法
JPH11269121A (ja) * 1998-03-23 1999-10-05 Sumitomo Chem Co Ltd アクリル酸の重合防止方法
JP2004505102A (ja) * 2000-07-28 2004-02-19 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト (メタ)アクリル酸のt−C4〜C8−アルキルエステルの製造方法
JP2004091432A (ja) * 2002-09-03 2004-03-25 Nippon Shokubai Co Ltd アクリル酸製造プロセスにおける重合防止方法
JP2004359611A (ja) * 2003-06-05 2004-12-24 Nippon Shokubai Co Ltd (メタ)アクリル酸の製造方法
JP2007510637A (ja) * 2003-11-04 2007-04-26 アルケマ フランス ガス材料を酸化して得られる(メタ)アクリル酸を精製する方法
JP2016520096A (ja) * 2013-05-20 2016-07-11 サウディ ベーシック インダストリーズ コーポレイション 酢酸及びアクリル酸の精製方法
WO2015124856A1 (fr) * 2014-02-19 2015-08-27 Arkema France Procede de production d'acide acrylique bio-source

Also Published As

Publication number Publication date
CN110049962A (zh) 2019-07-23
BR112019010354A2 (pt) 2019-08-27
EP3551603A1 (fr) 2019-10-16
JP7016366B2 (ja) 2022-02-21
WO2018104661A1 (fr) 2018-06-14
FR3060000B1 (fr) 2020-05-01
CN110049962B (zh) 2021-12-14
BR112019010354B1 (pt) 2022-10-04
US20200002262A1 (en) 2020-01-02
US10781157B2 (en) 2020-09-22
FR3060000A1 (fr) 2018-06-15
KR102455976B1 (ko) 2022-10-17
KR20190091523A (ko) 2019-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6506657B2 (ja) メタノールのカルボニル化工程のストリームからの過マンガン酸還元性化合物の除去
KR102263549B1 (ko) 개선된 (메트)아크릴산 제조 방법
KR20000049277A (ko) 카보닐화 공정 스트림으로부터 과망간산염 환원 화합물 및 알킬요오다이드를 제거하는 방법
JP2004359615A (ja) アクリル酸の製造方法
KR102641477B1 (ko) 분리벽을 갖는 증류 컬럼을 포함하는 (메트)아크릴산의 정제 방법
KR102291247B1 (ko) 메타크롤레인을 분리하는 방법
JP2007191435A (ja) (メタ)アクリル酸の製造方法
JP3905810B2 (ja) アクリル酸製造プロセスにおける重合防止方法
JP7016366B2 (ja) (メタ)アクリル酸の精製方法におけるポリマーの析出防止方法
WO2017025391A1 (en) Process for production of acrylic acid
JP7384519B2 (ja) 液相pに存在するアクリル酸の望ましくないラジカル重合を抑制するための方法
JP4601120B2 (ja) アクリル酸の製造方法
US20130281737A1 (en) Method for reducing equipment fouling in (meth)acrylic acid production process
EP0132450A1 (en) Method of purifying methacrylic acid
JP4581395B2 (ja) (メタ)アクリル酸の精製方法および(メタ)アクリル酸エステルの製造方法
JP3885486B2 (ja) ビニル単量体用重合防止剤組成物及び高純度(メタ)アクリル酸の製造方法
US20030150705A1 (en) Acrylic acid recovery utilizing ethyl acrylate and selected co-solvents
JP2004331585A (ja) 高純度無水トリメリット酸およびその製造法
JP2023520711A (ja) (メタ)アクリル酸を精製するための方法
JP2003292470A (ja) (メタ)アクリル酸の製造方法
JP2005232007A (ja) (メタ)アクリル酸の製造方法
JP2022528886A (ja) ポリマーグレードのアクリル酸の生成
JP2007176951A (ja) (メタ)アクリル酸の製造方法
JPH0710800B2 (ja) メタクリル酸の蒸留缶残液の処理方法
JP2005036015A (ja) アクリル酸精製法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200909

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210907

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220118

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220125

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7016366

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150