JP2021138772A - Production method and apparatus of aqueous solution of organic carboxylic acid - Google Patents

Production method and apparatus of aqueous solution of organic carboxylic acid Download PDF

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Abstract

To produce an aqueous solution of an enriched organic carboxylic acid by thickening an aqueous solution of an organic carboxylic acid with low energy consumed.SOLUTION: A method for producing an aqueous solution containing an enriched organic carboxylic acid by thickening an aqueous solution containing an organic carboxylic acid as a raw material includes the steps of: (a) bringing an extraction solvent into contact with the raw material aqueous solution to extract the organic carboxylic acid into an extract phase; (b) separating the extract phase obtained in the step (a) into a fraction of the enriched extraction solvent and a fraction of the enriched organic carboxylic acid; and (c) separating an extraction residue phase discharged from the step (a) into a fraction of enriched extraction solvent and a fraction of enriched water. An apparatus suitable to practice the method is also provided.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、有機カルボン酸含有水溶液を濃縮することにより有機カルボン酸が富化され
た有機カルボン酸含有水溶液を製造する方法および装置に関する。つまり、原料としての
有機カルボン酸を含有する水溶液から、より高濃度の有機カルボン酸を含有する水溶液を
製造する方法および装置に関する。
The present invention relates to a method and an apparatus for producing an organic carboxylic acid-containing aqueous solution enriched with an organic carboxylic acid by concentrating the organic carboxylic acid-containing aqueous solution. That is, the present invention relates to a method and an apparatus for producing an aqueous solution containing a higher concentration of an organic carboxylic acid from an aqueous solution containing an organic carboxylic acid as a raw material.

工業的にメタクリル酸を製造する方法においては、第1工程として、イソブチレンまた
はtert−ブチルアルコール、あるいは、両者の混合物を原料として、分子状酸素と共
に熱交換型多管式反応器に導入し、気相接触酸化反応を用いてメタクロレイン(メタクリ
ルアルデヒド)を製造する。第2工程では、このメタクロレイン、あるいは、気相接触酸
化反応で生成するメタクロレインと残留する原料イソブチレンやtert−ブチルアルコ
ールをも含有する混合物を、さらに気相接触酸化してメタクリル酸を製造する。
In the method for industrially producing methacrylic acid, as the first step, isobutylene, tert-butyl alcohol, or a mixture of both is used as a raw material and introduced into a heat exchange type multi-tube reactor together with molecular oxygen. Methacrolein (methacrolein aldehyde) is produced using a phase-contact oxidation reaction. In the second step, this methacrolein or a mixture containing methacrolein produced by the vapor phase catalytic oxidation reaction and the residual raw material isobutylene or tert-butyl alcohol is further subjected to vapor phase catalytic oxidation to produce methacrylic acid. ..

この方法を用いてメタクリル酸を製造するプラントでは、前記の気相接触酸化反応工程
に由来する排ガス、ならびに、反応後に、メタクリル酸の抽出、精製の工程に付随する廃
液が大量に発生する。この排ガスには、利用した空気に由来する窒素、酸化反応で発生す
る水、二酸化炭素、あるいは、一酸化炭素やアルデヒド、その他の副生する有機化合物が
含まれている。一方、廃液には、メタクリル酸の抽出、精製、ならびに未反応原料メタク
ロレインなどの回収工程に利用した大量の水の他に、酢酸や前記の工程で反応ガスから除
かれたその他の副生有機化合物が含まれている。従来より、これらのプラントからの排ガ
スならびに廃液中に含まれる、一酸化炭素やアルデヒド、酢酸、その他の副生する有機化
合物の除去、無害化の処理を行い、窒素、水、二酸化炭素など、環境を汚染する懸念のな
いもののみが最終的に排出されている。
In a plant that produces methacrylic acid using this method, a large amount of exhaust gas derived from the vapor-phase catalytic oxidation reaction step and waste liquid associated with the steps of extracting and purifying methacrylic acid are generated after the reaction. This exhaust gas contains nitrogen derived from the air used, water generated by an oxidation reaction, carbon dioxide, carbon monoxide, aldehydes, and other by-produced organic compounds. On the other hand, the waste liquid includes a large amount of water used in the extraction and purification of methacrylic acid and the recovery process of unreacted raw material methacrolein, as well as acetic acid and other by-product organic substances removed from the reaction gas in the above process. Contains compounds. Conventionally, carbon monoxide, aldehydes, acetic acid, and other by-products organic compounds contained in the exhaust gas and waste liquid from these plants have been removed and detoxified, and the environment such as nitrogen, water, and carbon dioxide has been treated. Only those that are not a concern for contamination are finally discharged.

このような排ガスおよび廃液の処理方法として、直接燃焼法が知られている。この方法
は、廃液中に含まれる有機化合物を焼却して、水と二酸化炭素として排出する方法である
。例えば、メタクリル酸製造プラントの廃液に適用する場合、廃液は多量の水を含むため
、有機化合物濃度が低い。よってそのままで処理する際には、処理する廃液の量と比較し
て多量の助燃剤が必要となり、処理コストが高くなる。そのため、一般的に、廃液中の水
分濃度を下げ、有機化合物濃度を高めるために、前処理として廃液を予め濃縮した後、焼
却処理する方法が採用されている。
A direct combustion method is known as a method for treating such exhaust gas and waste liquid. This method is a method of incinerating an organic compound contained in a waste liquid and discharging it as water and carbon dioxide. For example, when applied to a effluent of a methacrylic acid production plant, the effluent contains a large amount of water and therefore has a low concentration of organic compounds. Therefore, when the treatment is performed as it is, a large amount of combustion improver is required as compared with the amount of the waste liquid to be treated, and the treatment cost is high. Therefore, in general, in order to reduce the water concentration in the waste liquid and increase the concentration of organic compounds, a method of pre-concentrating the waste liquid and then incinerating it is adopted as a pretreatment.

特許文献1には、気相反応による有機化合物の合成に伴い生ずる排ガス、ならびに前記
反応で派生する化学的酸素要求物質(COD物質)と多量の水を含む廃液を処理する方法
であって、前記排ガスと多量の水を含む廃液とを直接接触させ、廃液を濃縮する工程を設
け、濃縮される前記廃液に対して、それに含まれる化学的酸素要求物質(COD物質)を
燃焼処理する工程を設けることを特徴とする廃液及び排ガス処理方法が開示される。
Patent Document 1 describes a method for treating exhaust gas generated by the synthesis of an organic compound by a gas phase reaction, and a waste liquid containing a chemical oxygen demand substance (COD substance) derived from the reaction and a large amount of water. A step of concentrating the waste liquid by directly contacting the exhaust gas with the waste liquid containing a large amount of water is provided, and a step of combusting the chemical oxygen demand substance (COD substance) contained in the concentrated waste liquid is provided. Disclosed is a waste liquid and exhaust gas treatment method characterized by the above.

特許文献2には、酢酸、ギ酸および高沸点物質からなる水性混合物から、純粋な酢酸お
よび純粋なギ酸をそれぞれ単離する方法が開示される。この方法では、溶剤を用いて水性
混合物を抽出し、抽出物流を蒸留カラムに導き、当該カラムの頂部から大部分が溶剤であ
る混合物を取り出し、側面取り出し口からギ酸、水および溶剤からなる混合物を取り出し
、底部から酢酸および高沸点物質からなる混合物を取り出す。
Patent Document 2 discloses a method for isolating pure acetic acid and pure formic acid from an aqueous mixture consisting of acetic acid, formic acid and a high boiling point substance, respectively. In this method, a solvent is used to extract the aqueous mixture, direct the extraction stream to a distillation column, remove the mixture, which is mostly solvent, from the top of the column, and remove the mixture of formic acid, water and solvent from the side outlet. Remove and remove a mixture of acetic acid and high boiling material from the bottom.

特許文献3には、抽出溶剤を用いた抽出法によって、酢酸含有廃水から高純度の酢酸を
回収する方法が開示される。この方法では、下記(a)〜(b)の各工程を逐次通過させ
て精製した、下記(c)〜(e)の特性を有する溶剤を抽出溶剤の少なくとも一部に用い
る。(a)抽出溶剤回収塔内に抽出溶剤と水とを導入し、該回収塔塔頂部から抽出溶剤と
水とからなる共沸混合物を留出液として取り出す、第一工程。(b)抽出溶剤回収塔から
の留出液である共沸混合物を、溶剤相と水相とに液々分離する第二工程。(c)水と共沸
混合物を形成すること。(d)酢酸とは共沸混合物を形成しないこと。(e)酢酸の沸点
よりも高い沸点を有すること。
Patent Document 3 discloses a method for recovering high-purity acetic acid from acetic acid-containing wastewater by an extraction method using an extraction solvent. In this method, a solvent having the following characteristics (c) to (e), which has been purified by sequentially passing through each of the following steps (a) to (b), is used as at least a part of the extraction solvent. (A) The first step in which the extraction solvent and water are introduced into the extraction solvent recovery tower, and the azeotropic mixture consisting of the extraction solvent and water is taken out as a distillate from the top of the recovery tower. (B) A second step of separating the azeotropic mixture, which is the distillate from the extraction solvent recovery tower, into the solvent phase and the aqueous phase. (C) To form an azeotropic mixture with water. (D) Do not form an azeotropic mixture with acetic acid. (E) Having a boiling point higher than the boiling point of acetic acid.

特許文献4には、酢酸含有率が5%以下の低濃度の排水から効率よく酢酸を回収する方
法が開示される。この方法では、貴金属触媒を用い、酸素含有ガス存在下または不存在下
に、排水が液相を保持する圧力下で酢酸含有排水の加熱分解処理をした後、残存する酢酸
を回収する。加熱分解処理後の廃水は、抽出塔において抽剤によって抽出される。
Patent Document 4 discloses a method for efficiently recovering acetic acid from low-concentration wastewater having an acetic acid content of 5% or less. In this method, a noble metal catalyst is used to heat-decompose the acetic acid-containing wastewater in the presence or absence of an oxygen-containing gas under a pressure at which the wastewater retains a liquid phase, and then the remaining acetic acid is recovered. The wastewater after the heat decomposition treatment is extracted by a drawing agent in the extraction tower.

特許文献5には、非水溶性溶剤を主成分とする抽出溶剤を用いたときに(メタ)アクリ
ル酸水溶液から(メタ)アクリル酸を高い抽出効率で抽出できる(メタ)アクリル酸の製
造方法が開示される。この方法では、(メタ)アクリル酸水溶液と抽出溶剤とを接触させ
て(メタ)アクリル酸を抽出する抽出工程を含む(メタ)アクリル酸の製造方法において
、前記抽出溶剤は、前記抽出溶剤全量に対して75.0〜99.5質量%の非水溶性溶剤
と、前記抽出溶剤全量に対して0.5〜5.0質量%の酢酸とを含有する。
Patent Document 5 describes a method for producing (meth) acrylic acid, which can extract (meth) acrylic acid from a (meth) acrylic acid aqueous solution with high extraction efficiency when an extraction solvent containing a water-insoluble solvent as a main component is used. Will be disclosed. In this method, in the method for producing (meth) acrylic acid, which comprises an extraction step of bringing the (meth) acrylic acid aqueous solution into contact with the extraction solvent to extract the (meth) acrylic acid, the extraction solvent is added to the total amount of the extraction solvent. On the other hand, it contains 75.0 to 99.5% by mass of a water-insoluble solvent and 0.5 to 5.0% by mass of acetic acid with respect to the total amount of the extraction solvent.

特開2001−179238号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-179238 特表2003−505442号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-505442 特開平11−228486号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-228486 特開平9−122663号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 9-122663 特開2009−263351号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-263351

特許文献1に記載の廃液及び排ガス処理方法では、気液接触により廃水中の水分の一部
を排ガスに移行させているものの、カルボン酸類廃水のうち、大部分は蒸発・燃焼させる
。蒸発しなかった残渣も燃焼させ、双方ともに排熱を回収した後、大気に放出している。
In the wastewater and exhaust gas treatment method described in Patent Document 1, although a part of the water in the wastewater is transferred to the exhaust gas by gas-liquid contact, most of the carboxylic acid wastewater is evaporated and burned. The residue that did not evaporate is also burned, and both are released to the atmosphere after recovering the exhaust heat.

この方法では、排熱回収しているとはいえ、廃水に含まれていた水の大部分が水蒸気の
まま大気に放出されているため、大気放出している水の量と水の蒸発潜熱の積に相当する
エネルギーを損失していると言える。
Although this method recovers waste heat, most of the water contained in the wastewater is released into the atmosphere as water vapor, so the amount of water released into the atmosphere and the latent heat of vaporization of the water It can be said that the energy equivalent to the product is lost.

そこで本発明者らは、酢酸等のカルボン酸類のみを燃焼することができれば、省エネの
可能性があることに着眼した。そして、蒸発の際には共沸してしまう水とカルボン酸類と
を、いかに低エネルギーで分離させるプロセスで処理することができるか、について検討
を行った。
Therefore, the present inventors have focused on the possibility of energy saving if only carboxylic acids such as acetic acid can be burned. Then, we investigated how water and carboxylic acids that azeotrope during evaporation can be treated by a process that separates them with low energy.

本発明の目的は、有機カルボン酸水溶液を低消費エネルギーで濃縮し、有機カルボン酸
が富化された有機カルボン酸含有水溶液を製造することのできる方法および装置を提供す
ることである。
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus capable of producing an organic carboxylic acid-containing aqueous solution enriched with an organic carboxylic acid by concentrating the organic carboxylic acid aqueous solution with low energy consumption.

本発明の一態様によれば、
原料としての有機カルボン酸含有水溶液を濃縮することにより有機カルボン酸が富化さ
れた有機カルボン酸含有水溶液を製造する方法であって、
(a)抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触させ、有機カルボン酸を
抽出相に抽出する工程、
(b)工程(a)から得られる抽出相を、抽出溶剤が富化された画分と、有機カルボン酸
が富化された画分と、に分離する工程、および
(c)工程(a)から排出される抽残相を、抽出溶剤が富化された画分と、水が富化され
た画分と、に分離する工程、
を含む、有機カルボン酸含有水溶液の製造方法が提供される。
According to one aspect of the invention
A method for producing an organic carboxylic acid-containing aqueous solution enriched with an organic carboxylic acid by concentrating an organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material.
(A) A step of bringing the extraction solvent into contact with an aqueous solution containing an organic carboxylic acid as a raw material to extract the organic carboxylic acid into the extraction phase.
(B) A step of separating the extraction phase obtained from the step (a) into a fraction enriched with an extraction solvent and a fraction enriched with an organic carboxylic acid, and a step (c). A step of separating the extracted residual phase discharged from the extract into a fraction enriched with an extraction solvent and a fraction enriched with water.
A method for producing an organic carboxylic acid-containing aqueous solution containing the above is provided.

本発明の別の態様によれば、
原料としての有機カルボン酸含有水溶液を濃縮することにより有機カルボン酸が富化さ
れた有機カルボン酸含有水溶液を製造する装置であって、
抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触させ、有機カルボン酸を抽出相
に抽出する抽出器、
抽出器から得られる抽出相を、抽出溶剤が富化された画分と、有機カルボン酸が富化され
た画分と、に分離する抽出溶剤回収器、および
抽出器から排出される抽残相を、抽出溶剤が富化された画分と、水が富化された画分と、
に分離する抽出溶剤分離器、
を含む、有機カルボン酸含有水溶液の製造装置が提供される。
According to another aspect of the invention
An apparatus for producing an organic carboxylic acid-containing aqueous solution enriched with an organic carboxylic acid by concentrating an organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material.
An extractor that extracts an organic carboxylic acid into an extraction phase by bringing the extraction solvent into contact with an aqueous solution containing an organic carboxylic acid as a raw material.
The extraction solvent recovery device that separates the extraction phase obtained from the extractor into the fraction enriched with the extraction solvent and the fraction enriched with the organic carboxylic acid, and the extraction residual phase discharged from the extractor. The fraction enriched with the extraction solvent and the fraction enriched with water,
Extraction solvent separator, which separates into
An apparatus for producing an organic carboxylic acid-containing aqueous solution containing the above is provided.

本発明によれば、有機カルボン酸水溶液を低消費エネルギーで濃縮し、有機カルボン酸
が富化された有機カルボン酸含有水溶液を製造することのできる方法および装置が提供さ
れる。
According to the present invention, there is provided a method and an apparatus capable of producing an organic carboxylic acid-containing aqueous solution enriched with an organic carboxylic acid by concentrating the organic carboxylic acid aqueous solution with low energy consumption.

有機カルボン酸水溶液製造装置の一形態を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows one form of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus. 有機カルボン酸水溶液製造装置の別の形態を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows another form of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus. 有機カルボン酸水溶液製造装置のさらに別の形態を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows still another form of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus. 有機カルボン酸水溶液製造装置のさらに別の形態を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows still another form of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus. 図4に示した抽出器の構造例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structural example of the extractor shown in FIG. 廃水処理装置の一形態を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows one form of a wastewater treatment apparatus. 実施例1で使用したプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram used in Example 1. 有機カルボン酸水溶液製造装置のさらに別の形態を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows still another form of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus. 有機カルボン酸水溶液製造装置のさらに別の形態を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows still another form of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus. 有機カルボン酸水溶液製造装置のさらに別の形態を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows still another form of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus. 有機カルボン酸水溶液製造装置のさらに別の形態を示すプロセスフローダイアグラムである。It is a process flow diagram which shows still another form of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus.

本明細書において、用語「富化する」とは、濃度を増加させることを意味する。「或る
流体から、或る成分が富化された画分を得る」という場合、当該流体中の当該成分の濃度
よりも、得られた画分における当該成分の濃度のほうが、高い。
As used herein, the term "enriching" means increasing the concentration. In the case of "obtaining a fraction enriched with a certain component from a certain fluid", the concentration of the component in the obtained fraction is higher than the concentration of the component in the fluid.

本発明の方法においては、工程(a)〜(c)を行う。
(a)抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触させ、有機カルボン酸を
抽出相に抽出する工程。
(b)工程(a)から得られる抽出相を、抽出溶剤が富化された画分と、有機カルボン酸
が富化された画分と、に分離する工程。
(c)工程(a)から排出される抽残相を、抽出溶剤が富化された画分と、水が富化され
た画分と、に分離する工程。
本発明によって製造される有機カルボン酸含有水溶液として、工程(b)で分離された有
機カルボン酸が富化された画分を、得ることができる。
In the method of the present invention, steps (a) to (c) are performed.
(A) A step of bringing an organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material into contact with an extraction solvent to extract the organic carboxylic acid into the extraction phase.
(B) A step of separating the extraction phase obtained from the step (a) into a fraction enriched with an extraction solvent and a fraction enriched with an organic carboxylic acid.
(C) A step of separating the extracted residual phase discharged from the step (a) into a fraction enriched with an extraction solvent and a fraction enriched with water.
As the organic carboxylic acid-containing aqueous solution produced by the present invention, a fraction enriched with the organic carboxylic acid separated in the step (b) can be obtained.

工程(a)、(b)および(c)を行うために、それぞれ、抽出器、抽出溶剤回収器お
よび抽出溶剤分離器を用いることができる。
An extractor, an extraction solvent recovery device and an extraction solvent separator can be used to perform the steps (a), (b) and (c), respectively.

抽出器は、抽出溶剤と有機カルボン酸含有水溶液を接触させ、有機カルボン酸を抽出相
に抽出する装置である。典型的には、抽出器として、抽出塔、特には液々接触塔が用いら
れる。
The extractor is a device that brings an extraction solvent into contact with an aqueous solution containing an organic carboxylic acid to extract the organic carboxylic acid into the extraction phase. Typically, an extraction tower, particularly a liquid contact tower, is used as the extractor.

抽出溶剤回収器は、抽出器から得られる抽出相を、抽出溶剤が富化された画分と、有機
カルボン酸が富化された画分と、に分離する装置である。典型的には、抽出溶剤回収器と
して蒸留塔を用いることができる。特には、この蒸留塔の留出成分として、抽出溶剤が富
化された画分を得ることができ、この蒸留塔の缶出液として有機カルボン酸が富化された
画分を得ることができる。
The extraction solvent recovery device is a device that separates the extraction phase obtained from the extractor into a fraction enriched with an extraction solvent and a fraction enriched with an organic carboxylic acid. Typically, a distillation column can be used as the extraction solvent recovery device. In particular, a fraction enriched with an extraction solvent can be obtained as a distillate component of the distillation column, and a fraction enriched with an organic carboxylic acid can be obtained as a canned liquid of the distillation column. ..

抽出溶剤分離器は、抽出器から排出される抽残相を、抽出溶剤が富化された画分と、水
が富化された画分と、に分離する装置である。典型的には、抽出溶剤分離器として蒸留塔
を用いることができる。特には、この蒸留塔の留出成分として、抽出溶剤が富化された画
分を得ることができ、この蒸留塔の缶出液として、水が富化された画分を得ることができ
る。
The extraction solvent separator is a device that separates the extraction residual phase discharged from the extractor into a fraction enriched with an extraction solvent and a fraction enriched with water. Typically, a distillation column can be used as the extraction solvent separator. In particular, a fraction enriched with an extraction solvent can be obtained as a distillate component of the distillation column, and a fraction enriched with water can be obtained as a canned liquid of the distillation column.

以下、図面を用いて本発明を説明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。また、以下においては、主に、抽出器として抽出塔を用い、抽出溶剤回収器および抽
出溶剤分離器としていずれも蒸留塔を用いる場合を例に、本発明を説明する。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto. Further, in the following, the present invention will be described mainly by using a case where an extraction column is used as an extractor and a distillation column is used as both an extraction solvent recovery device and an extraction solvent separator.

なお、抽出塔としては、クーニ式液々抽出装置、カールカラム(商品名、住友重機械株
式会社製)、MSカラム(商品名、関西化学機械製作株式会社製)、WINTRAY(商
品名、日揮株式会社製)などが挙げられるが、省エネの観点からWINTRAYが好まし
い。
The extraction tower includes a Kuni-type liquid extractor, curl column (trade name, manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd.), MS column (trade name, manufactured by Kansai Kagaku Kikai Seisakusho Co., Ltd.), WINTRAY (trade name, manufactured by Nikki Co., Ltd.). (Manufactured by a company), etc., but WINTRAY is preferable from the viewpoint of energy saving.

蒸留塔としては、インターナルの種類が、シーブトレイ、デュアルフロートレイ、バル
ブキャップトレイ、規則充填物、または不規則充填物である蒸留塔などが挙げられる。ま
た、上記の従来型蒸留塔に加えて、VC(Vapor compression),MVR(Mechanical Vapor
Recompression),TVR(Thermal Vapor Recompression),AHP(Absorption Heat pum
p),CRHP(Compression Resorption Heat pump),TAHP(Thermo-Acoustic Heat P
ump),HIDIC(Heat Integrated Distillation column)、DWC(Divided Wall Colum
n)などの省エネ型蒸留塔を使用することもできる。
Examples of the distillation column include a distillation column whose internal type is a sheave tray, a dual flow tray, a valve cap tray, a regular filling, or an irregular filling. In addition to the above-mentioned conventional distillation column, VC (Vapor compression) and MVR (Mechanical Vapor)
Recompression), TVR (Thermal Vapor Recompression), AHP (Absorption Heat pum)
p), CRHP (Compression Resorption Heat pump), TAHP (Thermo-Acoustic Heat P)
ump), HIDIC (Heat Integrated Distillation column), DWC (Divided Wall Colum)
An energy-saving distillation column such as n) can also be used.

〔有機カルボン酸水溶液製造装置の第1の形態〕
図1を参照して、有機カルボン酸水溶液製造装置の一形態を説明する。
[First form of organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus]
A mode of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus will be described with reference to FIG.

抽出塔Aに、処理対象である、原料としての有機カルボン酸含有水溶液がライン101
から供給され、また、抽出溶剤がライン102から供給される。抽出塔Aに供給される有
機カルボン酸含有水溶液に対する抽出塔Aに供給される抽出溶剤の質量基準の比率は1.
0〜1.5が好ましい。また、抽出操作温度としては、25℃〜35℃が好ましい。有機
カルボン酸含有水溶液の供給位置は、抽出溶剤の供給位置よりも上方とされ、抽出塔にお
いて有機カルボン酸含有水溶液と抽出溶剤とが向流接触し、塔頂から抽出相がライン10
3に排出され、塔底から抽残相がライン104に排出される。有機カルボン酸の大部分お
よび抽出溶剤の大部分は抽出相に含まれる。
In the extraction tower A, the organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material to be treated is line 101.
And the extraction solvent is supplied from line 102. The mass-based ratio of the extraction solvent supplied to the extraction tower A to the organic carboxylic acid-containing aqueous solution supplied to the extraction tower A is 1.
0 to 1.5 is preferable. The extraction operation temperature is preferably 25 ° C to 35 ° C. The supply position of the organic carboxylic acid-containing aqueous solution is set above the supply position of the extraction solvent, the organic carboxylic acid-containing aqueous solution and the extraction solvent are in countercurrent contact in the extraction tower, and the extraction phase is line 10 from the top of the tower.
It is discharged to No. 3, and the extracted residual phase is discharged to the line 104 from the bottom of the tower. Most of the organic carboxylic acids and most of the extraction solvent are contained in the extraction phase.

抽出塔Aの理論段数は、有機カルボン酸含有水溶液と使用する抽出溶剤の組み合わせよ
り、1段以上が好ましく、2段以上がより好ましく、3段以上がさらに好ましい。また1
2段以下が好ましく、11段以下がより好ましく、10段以下がさらに好ましい。
The number of theoretical plates of the extraction tower A is preferably one or more stages, more preferably two or more stages, and even more preferably three or more stages, as compared with the combination of the organic carboxylic acid-containing aqueous solution and the extraction solvent used. Also 1
Two or less steps are preferable, 11 steps or less are more preferable, and 10 steps or less are further preferable.

抽出相はライン103から第1の蒸留塔(抽出溶剤回収器)Bに供給され、抽出溶剤が
富化された画分が塔頂からライン105に排出され、有機カルボン酸が富化された画分が
塔底からライン106に排出される。第1の蒸留塔Bの塔底から得られる有機カルボン酸
が富化された画分が、本発明によって製造される有機カルボン酸含有水溶液である(他の
形態においても同様)。第1の蒸留塔の操作圧力としては、塔頂圧力として、0kPaG
〜5.0kPaGが好ましく、操作温度としては、塔底温度として、103℃〜108℃
が好ましい。
The extraction phase is supplied from the line 103 to the first distillation column (extraction solvent recovery device) B, and the fraction enriched with the extraction solvent is discharged from the column top to the line 105 to enrich the organic carboxylic acid. Minutes are discharged from the bottom of the tower to line 106. The organic carboxylic acid-enriched fraction obtained from the bottom of the first distillation column B is the organic carboxylic acid-containing aqueous solution produced by the present invention (the same applies to other forms). The operating pressure of the first distillation column is 0 kPaG as the column top pressure.
~ 5.0 kPaG is preferable, and the operating temperature is 103 ° C. to 108 ° C. as the column bottom temperature.
Is preferable.

第1の蒸留塔の理論段数は、使用する溶剤と有機カルボン酸含有水溶液との組み合わせ
より、3段以上が好ましく、5段以上がより好ましい。また、差圧と装置規模の点から3
0段以下が好ましく、20段以下がより好ましい。
The number of theoretical plates of the first distillation column is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, from the combination of the solvent used and the organic carboxylic acid-containing aqueous solution. Also, from the viewpoint of differential pressure and device scale, 3
0 steps or less is preferable, and 20 steps or less is more preferable.

抽残相はライン104から第2の蒸留塔(抽出溶剤分離器)Cに供給され、抽出溶剤が
富化された画分がライン107に排出され、水が富化された画分がライン108に排出さ
れる。第2の蒸留塔の操作圧力としては、塔頂圧力として、0.0kPaG〜5.0kP
aGが好ましく、操作温度としては、塔底温度として、98℃〜103℃が好ましい。
The extraction residual phase is supplied from line 104 to the second distillation column (extraction solvent separator) C, the extraction solvent-enriched fraction is discharged to line 107, and the water-enriched fraction is discharged to line 108. Is discharged to. The operating pressure of the second distillation column is 0.0 kPaG to 5.0 kP as the column top pressure.
aG is preferable, and the operating temperature is preferably 98 ° C. to 103 ° C. as the column bottom temperature.

第2の蒸留塔の理論段数は、使用する溶剤と有機カルボン酸含有水溶液との組み合わせ
より、3段以上が好ましく、5段以上がより好ましい。また、差圧と装置規模の点から3
0段以下が好ましく、20段以下がより好ましい。
The number of theoretical plates of the second distillation column is preferably 3 or more, more preferably 5 or more, from the combination of the solvent used and the organic carboxylic acid-containing aqueous solution. Also, from the viewpoint of differential pressure and device scale, 3
0 steps or less is preferable, and 20 steps or less is more preferable.

図1に示す有機カルボン酸水溶液製造装置には、原料としての有機カルボン酸含有水溶
液がライン101から供給され、濃縮された有機カルボン酸含有水溶液がライン106か
ら得られる。このようにして製造した高濃度有機カルボン酸含有水溶液を、燃焼法などの
廃水処理方法によって処理することができる。
An organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material is supplied from line 101 to the organic carboxylic acid aqueous solution producing apparatus shown in FIG. 1, and a concentrated organic carboxylic acid-containing aqueous solution is obtained from line 106. The high-concentration organic carboxylic acid-containing aqueous solution produced in this manner can be treated by a wastewater treatment method such as a combustion method.

ライン108から得られる水が富化された画分を、適宜活性汚泥処理して環境に排出す
ることができる。
The water-enriched fraction obtained from line 108 can be appropriately treated with activated sludge and discharged to the environment.

ライン105もしくは107から得られる抽出溶剤が富化された画分は、例えば次の第
2の形態で説明するように、リサイクルして抽出操作に利用することが好ましいが、その
限りではない。
The extraction solvent-rich fraction obtained from line 105 or 107 is preferably recycled and used for extraction operations, as described in, for example, the second embodiment below, but this is not the case.

〔有機カルボン酸水溶液製造装置の第2の形態〕
図2を参照して、有機カルボン酸水溶液製造装置の別の形態を説明する。
[Second form of organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus]
Another embodiment of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus will be described with reference to FIG.

この形態では、第1の蒸留塔(抽出溶剤回収器)Bの塔頂から排出される抽出溶剤が富
化された画分が、ライン205を経て、抽出塔Aに供給される。
また、第2の蒸留塔(抽出溶剤分離器)Cの塔頂から排出される抽出溶剤が富化された画
分が、ライン207を経て抽出塔Aに供給される。これにより、第1および第2の蒸留塔
の塔頂から得られる抽出溶剤を抽出塔にリサイクルして有効活用することができる。第1
および第2の蒸留塔から得られる抽出溶剤が富化された画分(ライン205および207
の流体)の全部もしくは一部を抽出塔にリサイクルすることができる。
In this embodiment, the fraction enriched with the extraction solvent discharged from the top of the first distillation column (extraction solvent recovery device) B is supplied to the extraction column A via the line 205.
Further, a fraction enriched with the extraction solvent discharged from the top of the second distillation column (extraction solvent separator) C is supplied to the extraction column A via the line 207. As a result, the extraction solvent obtained from the tops of the first and second distillation columns can be recycled into the extraction column and effectively utilized. 1st
And the extraction solvent-enriched fractions (lines 205 and 207) obtained from the second distillation column.
All or part of the fluid) can be recycled to the extraction tower.

この点を除いて、図2に示すプロセスフローは、図1に示すプロセスフローと同様であ
る。
Except for this point, the process flow shown in FIG. 2 is the same as the process flow shown in FIG.

抽出塔Aに供給される有機カルボン酸含有水溶液(ライン201)に対する抽出塔Aに
供給される抽出溶剤(ライン202、205および207における抽出溶剤の合計量)の
質量基準の比率は1.0〜1.5が好ましい。また、抽出操作温度としては、25℃〜3
5℃が好ましい。有機カルボン酸含有水溶液の供給位置は、抽出溶剤の供給位置よりも上
方とされ、抽出塔Aにおいて有機カルボン酸含有水溶液と抽出溶剤とが向流接触し、塔頂
から抽出相がライン203に排出され、塔底から抽残相がライン204に排出される。有
機カルボン酸の大部分および抽出溶剤の大部分は抽出相に含まれる。抽出塔Aの理論段数
は、有機カルボン酸含有水溶液と使用する抽出溶剤の組み合わせより、1段以上が好まし
く、2段以上がより好ましく、3段以上がさらに好ましい。また12段以下が好ましく、
11段以下がより好ましく、10段以下がさらに好ましい。第1の蒸留塔(抽出溶剤回収
器)Bの操作圧力としては、塔頂圧力として、0kPaG〜5.0kPaGが好ましく、
操作温度としては、塔底温度として、103℃〜108℃が好ましい。また、第2の蒸留
塔(抽出溶剤分離器)Cの操作圧力としては、塔頂圧力として、0kPaG〜5.0kP
aGが好ましく、操作温度としては、塔底温度として、98℃〜103℃が好ましい。
The mass-based ratio of the extraction solvent supplied to the extraction tower A (the total amount of the extraction solvents in the lines 202, 205 and 207) to the organic carboxylic acid-containing aqueous solution (line 201) supplied to the extraction tower A is 1.0 to 1. 1.5 is preferable. The extraction operation temperature is 25 ° C to 3
5 ° C is preferable. The supply position of the organic carboxylic acid-containing aqueous solution is set above the supply position of the extraction solvent, the organic carboxylic acid-containing aqueous solution and the extraction solvent come into countercurrent contact in the extraction tower A, and the extraction phase is discharged from the top of the column to the line 203. Then, the extraction residual phase is discharged from the bottom of the tower to the line 204. Most of the organic carboxylic acids and most of the extraction solvent are contained in the extraction phase. The number of theoretical plates of the extraction tower A is preferably one or more stages, more preferably two or more stages, and even more preferably three or more stages, as compared with the combination of the organic carboxylic acid-containing aqueous solution and the extraction solvent used. Further, 12 steps or less is preferable.
11 steps or less is more preferable, and 10 steps or less is further preferable. The operating pressure of the first distillation column (extraction solvent recovery device) B is preferably 0 kPaG to 5.0 kPaG as the column top pressure.
The operating temperature is preferably 103 ° C. to 108 ° C. as the column bottom temperature. The operating pressure of the second distillation column (extraction solvent separator) C is 0 kPaG to 5.0 kP as the column top pressure.
aG is preferable, and the operating temperature is preferably 98 ° C. to 103 ° C. as the column bottom temperature.

〔有機カルボン酸水溶液製造装置の第3の形態〕
図3を参照して、有機カルボン酸水溶液製造装置の別の形態を説明する。
[Third form of organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus]
Another embodiment of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus will be described with reference to FIG.

この形態では、工程(a)において、工程(a1)と工程(a2)とを行う。
(a1)抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触混合し、得られた混合
液を、抽出溶剤が主成分である抽出溶剤相と、水が主成分である水相に二相分離する工程
。工程(a1)(装置A1)に供給される有機カルボン酸含有水溶液に対する工程(a1
)(装置A1)に供給される抽出溶剤の質量基準の比率は0.01〜0.3が好ましい。
また、抽出操作温度としては、25℃〜35℃が好ましい。
(a2)抽出溶剤と有機カルボン酸含有水溶液を抽出塔において接触させ、有機カルボン
酸を有機カルボン酸含有水溶液から抽出相に抽出する工程。工程(a2)(装置A2)に
供給される有機カルボン酸含有水溶液に対する工程(a2)(装置A2)に供給される抽
出溶剤の質量基準の比率は1.0〜1.5が好ましい。また、抽出操作温度としては、2
5℃〜35℃が好ましい。
In this form, in the step (a), the step (a1) and the step (a2) are performed.
(A1) The extraction solvent and an aqueous solution containing an organic carboxylic acid as a raw material are contact-mixed, and the obtained mixed solution is separated into a two-phase separation into an extraction solvent phase containing the extraction solvent as a main component and an aqueous phase containing water as the main component. Process to do. Step (a1) Step (a1) for the organic carboxylic acid-containing aqueous solution supplied to (Equipment A1)
) (Equipment A1), the mass-based ratio of the extraction solvent is preferably 0.01 to 0.3.
The extraction operation temperature is preferably 25 ° C to 35 ° C.
(A2) A step of bringing an extraction solvent and an organic carboxylic acid-containing aqueous solution into contact with each other in an extraction tower to extract the organic carboxylic acid from the organic carboxylic acid-containing aqueous solution into an extraction phase. The mass-based ratio of the extraction solvent supplied to the step (a2) (device A2) to the organic carboxylic acid-containing aqueous solution supplied to the step (a2) (device A2) is preferably 1.0 to 1.5. The extraction operation temperature is 2
5 ° C to 35 ° C is preferable.

ここで、用語「主成分」とは、50質量%を超える濃度を有する成分をいう。 Here, the term "main component" refers to a component having a concentration of more than 50% by mass.

この形態で使用する抽出器は、第1の抽出装置A1および第2の抽出装置A2を含む。
装置A1においては工程(a1)を行うが、この装置の詳細については図5を用いて後に
説明する。
The extractor used in this form includes a first extraction device A1 and a second extraction device A2.
The step (a1) is performed in the apparatus A1, and the details of this apparatus will be described later with reference to FIG.

装置A1(したがって工程(a1))には、ライン301から原料としての有機カルボ
ン酸含有水溶液が供給され、ライン302から抽出溶剤が供給される。
An organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material is supplied from line 301, and an extraction solvent is supplied from line 302 to the apparatus A1 (hence, step (a1)).

装置A1(したがって工程(a1))から得られた抽出溶剤相を、余剰の抽出溶剤とし
て、ライン312から装置A2(したがって工程(a2))に供給する。また、装置A1
(したがって工程(a1))から得られた水相を、有機カルボン酸含有水溶液として、ラ
イン311から装置A2(したがって工程(a2))に供給する。
The extraction solvent phase obtained from the apparatus A1 (thus step (a1)) is supplied to the apparatus A2 (thus step (a2)) from the line 312 as a surplus extraction solvent. In addition, device A1
(Therefore, the aqueous phase obtained from the step (a1)) is supplied to the apparatus A2 (hence, the step (a2)) from the line 311 as an organic carboxylic acid-containing aqueous solution.

装置A2においては工程(a2)を行うが、装置A2としては前述の抽出塔(工程(a
)を行うために用いる抽出塔A)と同様の抽出塔を用いることができる。ただし、装置A
2(したがって工程(a2))に、ライン313から抽出溶剤を供給する。また、ライン
312が装置A2に接続される(特には、ライン311よりも塔頂側に接続される)。
In the device A2, the step (a2) is performed, but in the device A2, the above-mentioned extraction tower (step (a)) is performed.
) Can be used in the same extraction tower as A). However, device A
2 (thus step (a2)) is supplied with the extraction solvent from line 313. Further, the line 312 is connected to the device A2 (in particular, it is connected to the tower top side of the line 311).

工程(a2)から得られる抽出溶剤相が、換言すれば、抽出塔(装置A2)の塔頂から
得られる抽出剤相が、「工程(a)から得られる抽出相」もしくは「抽出器から得られる
抽出相」としてライン303を経て抽出溶剤回収器(第1の蒸留塔)Bに供給される。抽
出溶剤回収器(第1の蒸留塔)Bの操作圧力としては、塔頂圧力として、0kPaG〜5
.0kPaGが好ましく、操作温度としては、塔底温度として、103℃〜108℃が好
ましい。
The extraction solvent phase obtained from the step (a2), in other words, the extractant phase obtained from the top of the extraction column (device A2) is the "extraction phase obtained from the step (a)" or "obtained from the extractor". The extraction phase is supplied to the extraction solvent recovery device (first distillation column) B via the line 303. The operating pressure of the extraction solvent recovery device (first distillation column) B is 0 kPaG to 5 as the column top pressure.
.. 0 kPaG is preferable, and the operating temperature is preferably 103 ° C. to 108 ° C. as the column bottom temperature.

工程(a2)から得られる抽残相、換言すれば抽出塔(装置A2)の塔底から得られる
抽残相が、「工程(a)から排出される抽残相」もしくは「抽出器から排出される抽残相
」としてライン304を経て抽出溶剤分離器(第2の蒸留塔)Cに供給される。抽出溶剤
分離器(第2の蒸留塔)Cの操作圧力としては、塔頂圧力として、0kPaG〜5.0k
PaGが好ましく、操作温度としては、塔底温度として、98℃〜103℃が好ましい。
The extracted residual phase obtained from the step (a2), in other words, the extracted residual phase obtained from the bottom of the extraction tower (device A2) is the "extracted residual phase discharged from the step (a)" or "discharged from the extractor". The extracted residual phase is supplied to the extraction solvent separator (second distillation column) C via the line 304. The operating pressure of the extraction solvent separator (second distillation column) C is 0 kPaG to 5.0 k as the column top pressure.
PaG is preferable, and the operating temperature is preferably 98 ° C. to 103 ° C. as the column bottom temperature.

図1に示した形態と同様に、抽出溶剤回収器(第1の蒸留塔)Bからは、抽出溶剤が富
化された画分が塔頂からライン305に排出され、有機カルボン酸が富化された画分が塔
底からライン306に排出される。また、抽出溶剤分離器(第2の蒸留塔)Cからは、抽
出溶剤が富化された画分が塔頂からライン307に排出され、水が富化された画分が塔底
からライン308に排出される。
Similar to the form shown in FIG. 1, from the extraction solvent recovery device (first distillation column) B, the fraction enriched with the extraction solvent is discharged from the column top to the line 305, and the organic carboxylic acid is enriched. The fraction is discharged from the bottom of the tower to the line 306. Further, from the extraction solvent separator (second distillation column) C, the fraction enriched with the extraction solvent is discharged from the top of the column to line 307, and the fraction enriched with water is discharged from the bottom of the column 308. Is discharged to.

次に、図5を参照して、装置A1として使用可能な装置について説明する。この装置は
、ミキサーA11と、デカンターA12とを含む。
Next, an apparatus that can be used as the apparatus A1 will be described with reference to FIG. This device includes a mixer A11 and a decanter A12.

ミキサーA11には、ライン502から抽出溶剤が供給され、ライン501から原料と
しての有機カルボン酸含有水溶液が供給される。ミキサーA11に供給される有機カルボ
ン酸含有水溶液に対するミキサーA11に供給される抽出溶剤の質量基準の比率は0.0
1〜0.3が好ましい。また、抽出操作温度としては、25℃〜35℃が好ましい。ミキ
サーにおいて抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液とが接触混合される。ミ
キサーには適宜攪拌機(不図示)が備わる。デカンターの内部には、堰51によって相互
に仕切られた2つの槽52および53が存在する。
The extraction solvent is supplied from the line 502 to the mixer A11, and the organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material is supplied from the line 501. The mass-based ratio of the extraction solvent supplied to the mixer A11 to the organic carboxylic acid-containing aqueous solution supplied to the mixer A11 is 0.0.
1 to 0.3 is preferable. The extraction operation temperature is preferably 25 ° C to 35 ° C. In the mixer, the extraction solvent and the organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material are contact-mixed. The mixer is appropriately equipped with a stirrer (not shown). Inside the decanter, there are two tanks 52 and 53 separated from each other by a weir 51.

ミキサーから得られた混合物が、ライン503からデカンターA12に供給され、第1
の槽52に流入し、セトリングによって、抽出溶剤相(上層)と水相(下層)とに分離す
る。抽出溶剤相は、堰51を超えて第2の槽53に流入し、第2の槽(特にはその底部)
からライン512に排出される。一方水相は、第1の槽(特にはその底部)からライン5
11に排出される。
The mixture obtained from the mixer is fed from line 503 to the decanter A12, and the first
It flows into the tank 52 of the above and is separated into an extraction solvent phase (upper layer) and an aqueous phase (lower layer) by settling. The extraction solvent phase flows into the second tank 53 beyond the weir 51 and flows into the second tank (particularly the bottom thereof).
Is discharged to line 512. On the other hand, the aqueous phase is line 5 from the first tank (particularly the bottom thereof).
It is discharged to 11.

第1の槽52の、抽出剤相と水相との境界部に開口するノズル54から、ライン513
にポリマーや固形物を排出することができる。このポリマーや固形物は、有機カルボン酸
含有水溶液の中に溶解しており、溶剤との接触により、液々界面に現れる物質である。こ
のようなポリマーや固形物が、例えば抽出塔内に多量に蓄積すると、抽出塔の運転を停止
せざるを得なくなることがある。したがって、上記のようにしてポリマーや固形物を除去
することが好ましい。
Line 513 from the nozzle 54 that opens at the boundary between the extractant phase and the aqueous phase of the first tank 52.
Polymers and solids can be discharged. This polymer or solid is a substance that is dissolved in an aqueous solution containing an organic carboxylic acid and appears at the liquid interface upon contact with a solvent. If a large amount of such a polymer or solid matter accumulates in the extraction tower, for example, the operation of the extraction tower may have to be stopped. Therefore, it is preferable to remove the polymer and solid matter as described above.

図5に示した装置A1を図3に示すプロセスに適用する場合、ライン501、502、
511および512がそれぞれ、ライン301、302、311、312に対応する。
When the apparatus A1 shown in FIG. 5 is applied to the process shown in FIG. 3, lines 501, 502,
511 and 512 correspond to lines 301, 302, 311 and 312, respectively.

〔有機カルボン酸水溶液製造装置の第4の形態〕
図4を参照して、有機カルボン酸水溶液製造装置の別の形態を説明する。
[Fourth Form of Organic Carboxylic Acid Aqueous Solution Production Equipment]
Another embodiment of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus will be described with reference to FIG.

この形態は、図3に示した第3の形態と、次の点で異なる。
i)装置A1(したがって工程(a1))から得られた抽出溶剤相を、ライン412を経
て、抽出溶剤回収器B(したがって工程(b))に、抽出相として供給する。
ii)装置A2(したがって工程(a2))から得られた抽出相を、ライン403を経て
、装置A1(したがって工程(a1))に、抽出溶剤として供給する、すなわちリサイク
ルする。
iii)抽出溶剤回収器B(したがって工程(b))から得られる抽出溶剤富化画分を、
ライン405を経て、装置A2(したがって工程(a2))に、抽出溶剤として供給する
。これにより、抽出溶剤をリサイクルして有効活用することができる。
iv)抽出溶剤分離器C(したがって工程(c))から得られる、抽出溶剤富化画分を、
ライン407を経て、抽出溶剤回収器B(したがって工程(b))に供給する。
v)ライン313に相当するライン(系外から装置A2に抽出溶剤を供給するライン)は
存在しない。
vi)ライン402は定常運転時には使用しない。定常運転時には、ライン402からで
はなく、ライン403から抽出溶剤が装置A1に供給される。ライン402は、スタート
アップ時に抽出溶剤を装置A1に供給するために使用する。ライン402は、運転の途中
で必要な場合に抽出溶剤を補充するためにも使用できる。
This form differs from the third form shown in FIG. 3 in the following points.
i) The extraction solvent phase obtained from the apparatus A1 (thus step (a1)) is supplied to the extraction solvent recovery device B (thus step (b)) as an extraction phase via the line 412.
ii) The extraction phase obtained from apparatus A2 (thus step (a2)) is supplied to apparatus A1 (thus step (a1)) via line 403 as an extraction solvent, that is, recycled.
iii) Extraction solvent enriched fraction obtained from extraction solvent recovery device B (hence step (b)).
It is supplied as an extraction solvent to the apparatus A2 (thus, step (a2)) via the line 405. As a result, the extraction solvent can be recycled and effectively utilized.
iv) Extraction solvent enriched fraction obtained from extraction solvent separator C (thus step (c)).
It is supplied to the extraction solvent recovery device B (hence, step (b)) via the line 407.
v) There is no line corresponding to line 313 (a line for supplying the extraction solvent to the apparatus A2 from outside the system).
vi) Line 402 is not used during steady operation. During steady operation, the extraction solvent is supplied to the apparatus A1 from the line 403 instead of from the line 402. Line 402 is used to supply the extraction solvent to device A1 at startup. Line 402 can also be used to replenish the extraction solvent if needed during operation.

前記ivのために、抽出溶剤分離器Cとして、放散塔(リボイラーを備え、還流機構を
有しない)を使用する。放散塔の操作圧力としては、塔頂圧力として、0.0kPaG〜
5.0kPaGが好ましく、操作温度としては、塔底温度として、103℃〜108℃が
好ましい。抽出溶剤分離器Cからの留出ガス(ライン407)を凝縮させずに、ガスのま
ま抽出溶剤回収器Bに供給する。そして、ライン412から供給される液(主に抽出溶剤
)も抽出溶剤回収塔Bへ供給する。
For the iv, a diffuser (with a reboiler and no reflux mechanism) is used as the extraction solvent separator C. The operating pressure of the dissipative tower is 0.0 kPaG ~ as the tower top pressure.
5.0 kPaG is preferable, and the operating temperature is preferably 103 ° C. to 108 ° C. as the column bottom temperature. The distillate gas (line 407) from the extraction solvent separator C is supplied to the extraction solvent recovery device B as it is without being condensed. Then, the liquid (mainly the extraction solvent) supplied from the line 412 is also supplied to the extraction solvent recovery tower B.

図4に示す形態は、上記の点以外は図3に示す形態と同様のプロセスフローを有する。
この形態でも前述のポリマー等の除去が可能である。
The form shown in FIG. 4 has the same process flow as the form shown in FIG. 3 except for the above points.
Even in this form, the above-mentioned polymer and the like can be removed.

〔有機カルボン酸水溶液製造装置の第5の形態〕
図8を参照して、後に詳述する第1および第2の抽出溶剤を用いる場合、特には、第1
の抽出溶剤と第2の抽出溶剤とを混合した混合抽出溶剤を用いる場合の有機カルボン酸水
溶液製造装置の一形態を説明する。
[Fifth Form of Organic Carboxylic Acid Aqueous Solution Production Equipment]
When using the first and second extraction solvents, which will be described in detail later with reference to FIG. 8, in particular, the first
A mode of an organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus when a mixed extraction solvent in which the above extraction solvent and the second extraction solvent are mixed is used will be described.

この形態の、図1に示した第1の形態との相違点は、次のとおりであり、他の点につい
ては本形態は第1の形態と同様とすることができる。
The differences between this form and the first form shown in FIG. 1 are as follows, and the present form can be the same as the first form in other respects.

・本形態では、抽出溶剤(ライン802)として、第1および第2の抽出溶剤からなる
混合抽出溶剤が抽出器Aに供給される。第1の抽出溶剤は、後述する構造式1のエーテル
からなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる。第2の抽出溶剤は、後述する構造式
2の芳香族炭化水素、構造式3のケトン、構造式4の環状ケトンおよび構造式5の芳香族
ケトンからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる。抽出器Aによって、原料(ラ
イン801)に含まれる有機カルボン酸を、混合抽出溶剤を含む抽出相(ライン803)
に抽出する。
-In this embodiment, as the extraction solvent (line 802), a mixed extraction solvent composed of the first and second extraction solvents is supplied to the extractor A. The first extraction solvent comprises one or a plurality of types selected from the group consisting of ethers of the structural formula 1 described later. The second extraction solvent comprises one or more selected from the group consisting of the aromatic hydrocarbon of structural formula 2, the ketone of structural formula 3, the cyclic ketone of structural formula 4, and the aromatic ketone of structural formula 5, which will be described later. .. The organic carboxylic acid contained in the raw material (line 801) is extracted by the extractor A in the extraction phase (line 803) containing a mixed extraction solvent.
Extract to.

・工程(b)において、工程(b1)と工程(b2)とを行う。
(b1)工程(a)から得られる抽出相(ライン803)を、第1の抽出溶剤回収器B1
を用いて、第1の抽出溶剤が富化された画分(ライン805)と、第2の抽出溶剤および
有機カルボン酸が富化された第2の画分(ライン806)とに分離する工程。
(b2)工程(b1)から得られる第2の画分(ライン806)を、第2の抽出溶剤回収
器B2を用いて、第2の抽出溶剤が富化された第3の画分(ライン813)と、有機カル
ボン酸が富化された第4の画分(ライン814)とに分離する工程。
-In the step (b), the step (b1) and the step (b2) are performed.
(B1) The extraction phase (line 803) obtained from the step (a) is used as the first extraction solvent recovery device B1.
To separate the first extraction solvent-enriched fraction (line 805) and the second extraction solvent and organic carboxylic acid-enriched second fraction (line 806) using ..
(B2) The second fraction (line 806) obtained from the step (b1) is subjected to a third fraction (line 806) enriched with the second extraction solvent by using the second extraction solvent recovery device B2. A step of separating 813) and a fourth fraction (line 814) enriched with an organic carboxylic acid.

このために、第1の抽出溶剤回収器B1(したがって工程(b1))から得られる第2
の画分を、ライン806を経て、第2の抽出溶剤回収器B2(したがって工程(b2))
に、供給する。
To this end, a second extract solvent recovery device B1 (thus step (b1)) obtained from the first extraction solvent recovery device B1.
Fraction of the second extraction solvent recovery device B2 (thus step (b2)) via line 806.
To supply.

この形態で使用する抽出溶剤回収器は、第1の溶剤回収のための装置(第1の抽出溶剤
回収器B1)および第2の溶剤回収のための装置(第2の抽出溶剤回収器B2)を含む。
第1の抽出溶剤回収器B1においては工程(b1)を行い、第2の抽出溶剤回収器B2に
おいては工程(b2)を行う。
The extraction solvent recovery device used in this embodiment includes a first solvent recovery device (first extraction solvent recovery device B1) and a second solvent recovery device (second extraction solvent recovery device B2). including.
The first extraction solvent recovery device B1 performs the step (b1), and the second extraction solvent recovery device B2 performs the step (b2).

〔有機カルボン酸水溶液製造装置の第6の形態〕
図9を参照して、図8に示した形態の変形形態について説明する。本形態の、図8に示
した形態との相違点は次のとおりであり、他の点については、本形態は図8に示した形態
と同様とすることができる。
[Sixth Form of Organic Carboxylic Acid Aqueous Solution Production Equipment]
A modified form of the form shown in FIG. 8 will be described with reference to FIG. The differences between this form and the form shown in FIG. 8 are as follows, and in other respects, this form can be the same as the form shown in FIG.

・工程(a)において、工程(a1)と工程(a2)とを行う。したがって、抽出器は
、第1の抽出装置A1および第2の抽出装置A2を含む。工程(a1)、(a2)ならび
に装置A1、A2は、図4に示した形態と同様である。
-In the step (a), the step (a1) and the step (a2) are performed. Therefore, the extractor includes a first extraction device A1 and a second extraction device A2. The steps (a1) and (a2) and the devices A1 and A2 are the same as those shown in FIG.

ただし、装置A1(工程(a1))から得られた抽出溶剤相は、ライン912を経て、
第1の抽出溶剤回収器B1(工程(b1))に、工程aもしくは抽出器から得られる抽出
相として供給する。また、装置A2(したがって工程(a2))から得られた抽出相を、
ライン903を経て、第1の抽出溶剤回収器B1(したがって工程(b1))に、工程a
もしくは抽出器から得られる抽出相として供給する。
However, the extraction solvent phase obtained from the apparatus A1 (step (a1)) passes through the line 912.
It is supplied to the first extraction solvent recovery device B1 (step (b1)) as the extraction phase obtained from step a or the extractor. In addition, the extraction phase obtained from the apparatus A2 (hence, step (a2)) is used.
After passing through line 903, the first extraction solvent recovery device B1 (thus step (b1)) is subjected to step a.
Alternatively, it is supplied as an extraction phase obtained from an extractor.

また、図4の形態のように抽出溶剤回収器B(工程(b))から得られる抽出溶剤富化
画分(ライン905)を装置A2(工程(a2))に供給することもできるが、本形態で
はこのような操作は行っていない。その代わりに、装置A2(工程(a2))には、系外
から、ライン915を経て、混合抽出溶剤が供給される。第1、第3および第4の画分は
系外に排出することができる。
Further, as in the form of FIG. 4, the extraction solvent enriched fraction (line 905) obtained from the extraction solvent recovery device B (step (b)) can be supplied to the apparatus A2 (step (a2)). In this embodiment, such an operation is not performed. Instead, the mixed extraction solvent is supplied to the apparatus A2 (step (a2)) from outside the system via the line 915. The first, third and fourth fractions can be discharged out of the system.

したがって、第1の抽出溶剤回収器B1(したがって工程(b1))には、装置A1(
したがって工程(a1))から得られた抽出溶剤相がライン912を経て供給され、装置
A2(したがって工程(a2))から得られた抽出相がライン903を経て供給され、装
置C(したがって工程(c))から得られる抽出溶剤が富化された画分が、ライン907
を経て供給される。
Therefore, in the first extraction solvent recovery device B1 (and therefore in step (b1)), the device A1 (
Therefore, the extraction solvent phase obtained from step (a1)) is supplied via line 912, and the extraction phase obtained from apparatus A2 (thus step (a2)) is supplied via line 903, and apparatus C (thus step (thus) The fraction enriched with the extraction solvent obtained from c)) is line 907.
It is supplied via.

抽出溶剤分離器Cとして、放散塔(リボイラーを備え、還流機構を有しない)を使用す
ることが好ましい。放散塔の操作圧力としては、塔頂圧力として、0.0kPaG〜5.
0kPaGが好ましく、操作温度としては、塔底温度として、103℃〜108℃が好ま
しい。抽出溶剤分離器Cからの留出ガス(ライン907)を凝縮させずに、ガスのまま第
1の抽出溶剤回収器B1に供給する。そして、ライン912から供給される液(主に抽出
溶剤)も第1の抽出溶剤回収塔B1へ供給する。
As the extraction solvent separator C, it is preferable to use a dissipation tower (with a reboiler and no reflux mechanism). The operating pressure of the dissipative tower is 0.0 kPaG to 5.
0 kPaG is preferable, and the operating temperature is preferably 103 ° C. to 108 ° C. as the column bottom temperature. The distillate gas (line 907) from the extraction solvent separator C is supplied as it is to the first extraction solvent recovery device B1 without being condensed. Then, the liquid (mainly the extraction solvent) supplied from the line 912 is also supplied to the first extraction solvent recovery tower B1.

第1の抽出溶剤回収器B1の蒸留塔の理論段数は、使用する溶剤と有機カルボン酸水溶
液の組み合わせにより、3段以上が好ましく、5段以上がより好ましい。また、差圧と装
置規模の点から30段以下が好ましく、25段以下がより好ましい。また、第1の抽出溶
剤回収器B1の操作圧力としては、塔頂圧力として、0kPaG〜5kPaGが好ましく
、塔底温度として、60℃〜65℃が好ましい。
The number of theoretical plates of the distillation column of the first extraction solvent recovery device B1 is preferably 3 or more, and more preferably 5 or more, depending on the combination of the solvent used and the organic carboxylic acid aqueous solution. Further, from the viewpoint of differential pressure and device scale, 30 steps or less is preferable, and 25 steps or less is more preferable. The operating pressure of the first extraction solvent recovery device B1 is preferably 0 kPaG to 5 kPaG as the column top pressure and 60 ° C to 65 ° C as the column bottom temperature.

第2の抽出溶剤回収器B2の蒸留塔の理論段数は、使用する溶剤と有機カルボン酸水溶
液の組み合わせにより、3段以上が好ましく、5段以上がより好ましい。また、差圧と装
置規模の点から30段以下が好ましく、20段以下がより好ましい。また、第2の抽出溶
剤回収器B2の操作圧力としては、塔頂圧力として、0kPaG〜5kPaGが好ましく
、塔底温度として、100℃〜115℃が好ましい。
The number of theoretical plates of the distillation column of the second extraction solvent recovery device B2 is preferably 3 or more, and more preferably 5 or more, depending on the combination of the solvent used and the organic carboxylic acid aqueous solution. Further, from the viewpoint of differential pressure and device scale, 30 steps or less is preferable, and 20 steps or less is more preferable. The operating pressure of the second extraction solvent recovery device B2 is preferably 0 kPaG to 5 kPaG as the column top pressure and 100 ° C to 115 ° C as the column bottom temperature.

〔有機カルボン酸水溶液製造装置の第7の形態〕
図10を参照して、図9に示した形態の変形形態について説明する。本形態の、図9に
示した形態との相違点は次のとおりであり、他の点については本形態は図9に示した形態
と同様とすることができる。
[7th Form of Organic Carboxylic Acid Aqueous Solution Production Equipment]
A modified form of the form shown in FIG. 9 will be described with reference to FIG. The differences between this form and the form shown in FIG. 9 are as follows, and the present form can be the same as the form shown in FIG. 9 in other respects.

・第1の抽出溶剤回収器B1(したがって工程(b1))から得られる第1の画分を、
ライン1005を経て、装置A1(したがって工程(a1))に、抽出溶剤として供給す
る。効率的なポリマー除去のためには、エーテル類のみを装置A1(したがって工程(a
1))に供給することが好ましい。
The first fraction obtained from the first extraction solvent recovery device B1 (thus step (b1)) is
It is supplied as an extraction solvent to the apparatus A1 (thus, step (a1)) via the line 1005. For efficient polymer removal, only ethers are used in device A1 (thus step (a).
It is preferable to supply to 1)).

・第2の抽出溶剤回収器B2(したがって工程(b2))から得られる第3の画分を、
ライン1013を経て、装置A2(したがって工程(a2))に、抽出溶剤として供給す
る。これにより、抽出溶剤をリサイクルして有効活用することができる。
A third fraction obtained from the second extraction solvent recovery device B2 (thus step (b2)).
It is supplied as an extraction solvent to the apparatus A2 (thus, step (a2)) via the line 1013. As a result, the extraction solvent can be recycled and effectively utilized.

・ライン1002は定常運転時には使用しない。定常運転時には、ライン1002から
ではなく、ライン1005から抽出溶剤(第1の画分)が装置A1に供給される。ライン
1002は、スタートアップ時に混合抽出溶剤もしくは第1の抽出溶剤を装置A1に供給
するために使用する。ライン1002は、運転の途中で必要な場合に混合抽出溶剤もしく
は第1の抽出溶剤を補充するためにも使用できる。また、ライン1015は定常運転時に
は使用しない。定常運転時には、ライン1015からではなく、ライン1013から抽出
溶剤(第3の画分)が装置A2に供給される。ライン1015は、スタートアップ時に混
合抽出溶剤を装置A2に供給するために使用する。ライン1015は、運転の途中で必要
な場合に混合抽出溶剤を補充するためにも使用できる。
-Line 1002 is not used during steady operation. During steady operation, the extraction solvent (first fraction) is supplied to the apparatus A1 not from the line 1002 but from the line 1005. Line 1002 is used to supply the mixed extraction solvent or the first extraction solvent to the apparatus A1 at the time of start-up. Line 1002 can also be used to replenish the mixed extraction solvent or the first extraction solvent if necessary during operation. Further, the line 1015 is not used during steady operation. During steady operation, the extraction solvent (third fraction) is supplied to the apparatus A2 from the line 1013 instead of from the line 1015. Line 1015 is used to supply the mixed extraction solvent to device A2 at startup. Line 1015 can also be used to replenish the mixed extraction solvent if needed during operation.

したがって本形態では、第1の抽出溶剤回収器B1(したがって工程(b1))から得
られた第1の画分(エーテル成分が富化された画分)を、ライン1005を経て、装置A
1(したがって工程(a1))に供給する。また、第1の抽出溶剤回収器B1(したがっ
て工程(b1))から得られた第2の画分を、ライン1006から第2の抽出溶剤回収器
B2(したがって工程(b2))に供給する。
Therefore, in the present embodiment, the first fraction (the fraction enriched with the ether component) obtained from the first extraction solvent recovery device B1 (hence, the step (b1)) is passed through the line 1005 to the apparatus A.
1 (hence, step (a1)) is supplied. Further, the second fraction obtained from the first extraction solvent recovery device B1 (thus step (b1)) is supplied from the line 1006 to the second extraction solvent recovery device B2 (thus step (b2)).

〔有機カルボン酸水溶液製造装置の第8の形態〕
図11を参照して、図10に示した形態の変形形態について説明する。本形態の、図1
0に示した形態との相違点は次のとおりであり、他の点については、本形態は図10に示
した形態と同様とすることができる。
[Eighth Form of Organic Carboxylic Acid Aqueous Solution Production Equipment]
A modified form of the form shown in FIG. 10 will be described with reference to FIG. FIG. 1 of this embodiment
The differences from the form shown in 0 are as follows, and in other respects, this form can be the same as the form shown in FIG.

図11に示されるように、第1の抽出溶剤回収器B1は、その中段部(例えば蒸留塔の
中段すなわち、塔頂でも塔底でもない段)に液を排出できる構造を有する。第1の抽出溶
剤回収器B1の塔中段部から、抽出溶剤(特には第2の抽出溶剤)が富化された第5の画
分を排出することで、第2の抽出溶剤回収器B2(したがって工程(b2))の負荷を低
減することができる。その場合、第5の画分は、ライン1120を経て、装置A2(した
がって工程(a2))に供給することが好ましい。
As shown in FIG. 11, the first extraction solvent recovery device B1 has a structure capable of discharging the liquid to the middle stage thereof (for example, the middle stage of the distillation column, that is, the stage that is neither the top nor the bottom of the distillation column). By discharging the fifth fraction enriched with the extraction solvent (particularly the second extraction solvent) from the middle part of the tower of the first extraction solvent recovery device B1, the second extraction solvent recovery device B2 (especially the second extraction solvent) Therefore, the load of the step (b2)) can be reduced. In that case, the fifth fraction is preferably supplied to apparatus A2 (and thus step (a2)) via line 1120.

第2の抽出溶剤回収器B2(したがって工程(b2))には、第1の抽出溶剤回収器B
1(したがって工程(b1))から得られた第2の画分がライン1106を経て供給され
る。また、第2の抽出溶剤回収器B2(したがって工程(b2))から得られた第3の画
分(第2の抽出溶剤が富化された画分)は、ライン1113を経て、装置A2(したがっ
て工程(a2))に供給する。また、第2の抽出溶剤回収器B2(したがって工程(b2
))の塔底からは、第4の画分(有機カルボン酸が富化された画分)がライン1114に
排出される。本形態の第5の画分(ライン1120)と第3の画分(ライン1113)と
を合わせた流体は、図10に示した形態の第3の画分(ライン1013)と同等とするこ
とができる。
In the second extraction solvent recovery device B2 (hence, step (b2)), the first extraction solvent recovery device B
The second fraction obtained from step 1 (thus step (b1)) is supplied via line 1106. Further, the third fraction (fraction enriched with the second extraction solvent) obtained from the second extraction solvent recovery device B2 (thus step (b2)) passes through the line 1113 and the device A2 (therefore). Therefore, it is supplied to the step (a2)). Also, the second extraction solvent recovery device B2 (thus step (b2)
)), The fourth fraction (the fraction enriched with organic carboxylic acid) is discharged to line 1114. The fluid obtained by combining the fifth fraction (line 1120) and the third fraction (line 1113) of the present embodiment shall be the same as the third fraction (line 1013) of the form shown in FIG. Can be done.

工程(b1)と工程(b2)は一つの装置で行ってもよい。その場合は、例えば、蒸留
塔を用い、その塔頂から、第1の画分(エーテル類が富化された画分)が得られ、塔中段
から、第3の画分(残りの抽出溶剤が富化された画分)が得られ、塔底から第4の画分(
有機カルボン酸が富化された画分)を得ることができる。
Step (b1) and step (b2) may be performed by one device. In that case, for example, a distillation column is used, and the first fraction (the fraction enriched with ethers) is obtained from the top of the column, and the third fraction (the remaining extraction solvent) is obtained from the middle stage of the column. The enriched fraction () is obtained, and the fourth fraction (4th fraction) from the bottom of the tower is obtained.
A fraction enriched with an organic carboxylic acid) can be obtained.

〔濃縮処理対象となる原料としての有機カルボン酸含有水溶液〕
本発明は、原料としての有機カルボン酸含有水溶液が、アクリル酸、メタクリル酸、テ
レフタル酸、テレフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレート、マレイン酸、フタル
酸、フマル酸またはプロピオン酸の製造プロセスから排出された廃水(プロセス廃水)で
ある場合に、好ましく利用される。
[Aqueous solution containing organic carboxylic acid as a raw material to be concentrated]
In the present invention, the organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material is waste water discharged from the production process of acrylic acid, methacrylic acid, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, polyethylene terephthalate, maleic acid, phthalic acid, fumaric acid or propionic acid. It is preferably used when it is process wastewater).

廃水が、R−COOHで表される一もしくは複数の有機カルボン酸を含むことができる
。ここでRは、水素および炭素数1から5までの飽和または不飽和炭化水素基から選ばれ
る。
The wastewater can contain one or more organic carboxylic acids represented by R-COOH. Here, R is selected from hydrogen and saturated or unsaturated hydrocarbon groups having 1 to 5 carbon atoms.

また、廃水が、ギ酸、酢酸、アクリル酸、メタクリル酸、プロピオン酸、マレイン酸、
無水マレイン酸およびα−メチル無水マレイン酸からなる群から選ばれる一もしくは複数
の有機カルボン酸を含む場合に、本発明が好ましく利用される。なお、有機カルボン酸は
、無水物であってもよい。
In addition, wastewater is formic acid, acetic acid, acrylic acid, methacrylic acid, propionic acid, maleic acid,
The present invention is preferably used when it contains one or more organic carboxylic acids selected from the group consisting of maleic anhydride and α-methylmaleic anhydride. The organic carboxylic acid may be anhydrous.

濃縮しようとする原料としての有機カルボン酸含有水溶液中の、特には廃水中の有機カ
ルボン酸の合計濃度が、0.1質量%以上50質量%以下であることが好ましく、10質
量%以下であることがより好ましい。
The total concentration of the organic carboxylic acid in the organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material to be concentrated, particularly in the waste water, is preferably 0.1% by mass or more and 50% by mass or less, and is preferably 10% by mass or less. Is more preferable.

製造した有機カルボン酸含有水溶液中のカルボン酸類の濃度を、少なくとも廃水中の有
機カルボン酸の合計濃度を下回らない範囲で、20質量%〜50質量%に調整して廃液燃
焼装置を使用する従来の廃液処理プロセスで処理することが好ましい。したがって濃縮後
の、製造した有機カルボン酸含有水溶液中のカルボン酸類の濃度(合計濃度)をこの範囲
にすることができる。濃縮後の当該濃度は、省エネ効果の観点から20質量%以上が好ま
しく、廃液燃焼装置の運転安定性の観点から、25質量%以下が好ましい。
Conventionally, a waste liquid combustion device is used by adjusting the concentration of carboxylic acids in the produced organic carboxylic acid-containing aqueous solution to 20% by mass to 50% by mass at least within a range not lower than the total concentration of organic carboxylic acids in waste water. It is preferable to treat with a waste liquid treatment process. Therefore, the concentration (total concentration) of carboxylic acids in the produced organic carboxylic acid-containing aqueous solution after concentration can be set in this range. The concentration after concentration is preferably 20% by mass or more from the viewpoint of energy saving effect, and preferably 25% by mass or less from the viewpoint of operational stability of the waste liquid combustion apparatus.

〔抽出溶剤〕
カルボン酸類との親和性(水からの抽出効率)、非水溶性、および蒸発潜熱の小ささ、
の観点から、抽出溶剤が、
構造式1:R−O−R
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4以下のアルキル基を表す)
で表わされるエーテル、
構造式2:Ph−R
(式中、Phはフェニル基を表し、Rは炭素数3以下のアルキル基を表す)
で表わされる芳香族炭化水素、
構造式3:R−C(=O)−R
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4以下のアルキル基を表す)
で表わされるケトン、
構造式4:CyR=O
(式中、CyRは炭素数6以下のシクロアルキリデン基を表す)
で表わされる環状ケトン、および
構造式5:Ph−C(=O)−R
(式中、Phはフェニル基を表し、Rは炭素数3以下のアルキル基を表す)
で表わされる芳香族ケトン
からなる群から選ばれる一もしくは複数種であることが好ましい。
[Extraction solvent]
Affinity with carboxylic acids (extraction efficiency from water), water insolubleness, and low latent heat of vaporization,
From the point of view, the extraction solvent is
Structural formula 1: R 1- O-R 2
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 4 or less carbon atoms).
Ether represented by
Structural formula 2: Ph-R 3
(In the formula, Ph represents a phenyl group and R 3 represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms).
Aromatic hydrocarbons represented by,
Structural formula 3: R 4- C (= O) -R 5
(In the formula, R 4 and R 5 each independently represent an alkyl group having 4 or less carbon atoms).
Ketone represented by,
Structural formula 4: CyR = O
(In the formula, CyR represents a cycloalkylidene group having 6 or less carbon atoms)
Cyclic ketone represented by, and structural formula 5: Ph-C (= O) -R 6
(In the formula, Ph represents a phenyl group and R 6 represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms).
It is preferable that it is one or more selected from the group consisting of aromatic ketones represented by.

より好ましくは、抽出溶剤はメチルtert−ブチルエーテル(MTBE)、ジエチル
エーテル(DEE)、ジイソブチルエーテル(DIBE)、ジイソプロピルエーテル(D
IPE)、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シク
ロヘキサノンからなる群から選ばれる一もしくは複数種である。
More preferably, the extraction solvent is methyl tert-butyl ether (MTBE), diethyl ether (DEE), diisobutyl ether (DIBE), diisopropyl ether (D).
IPE), methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), and one or more selected from the group consisting of cyclohexanone.

抽出溶剤は有機カルボン酸水溶液の含有するカルボン酸の種類により適宜組み合わされ
るが、例えば、マレイン酸など親水性の高いカルボン酸が含まれる場合は、ケトン類を含
む抽出溶剤が好ましいが、有機カルボン酸の抽出効率と溶剤の分離除去に要するエネルギ
ーの両立を図る観点から、第1の抽出溶剤と第2の抽出溶剤とを用いることが好ましい。
この場合、第1の抽出溶剤と第2の抽出溶剤との混合抽出溶剤を用いることができる。
The extraction solvent is appropriately combined depending on the type of carboxylic acid contained in the aqueous organic carboxylic acid solution. For example, when a highly hydrophilic carboxylic acid such as maleic acid is contained, an extraction solvent containing ketones is preferable, but the organic carboxylic acid. It is preferable to use the first extraction solvent and the second extraction solvent from the viewpoint of achieving both the extraction efficiency of the above and the energy required for separating and removing the solvent.
In this case, a mixed extraction solvent of the first extraction solvent and the second extraction solvent can be used.

ここで、第1の抽出溶剤は、構造式1で表わされるエーテルからなる群から選ばれる一
もしくは複数種からなる。第2の抽出溶剤は、構造式2で表わされる芳香族炭化水素、構
造式3で表わされるケトン、構造式4表わされる環状ケトン、および構造式5で表わされ
る芳香族ケトンからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなることが好ましい。
Here, the first extraction solvent is composed of one or a plurality of types selected from the group consisting of ethers represented by the structural formula 1. The second extraction solvent is selected from the group consisting of aromatic hydrocarbons represented by structural formula 2, ketones represented by structural formula 3, cyclic ketones represented by structural formula 4, and aromatic ketones represented by structural formula 5. It is preferably composed of one or more kinds.

この時の混合抽出溶剤を構成する抽出溶剤の比率は、「第1の抽出溶剤:第2の抽出溶
剤」の質量比で、6:4〜8:2が好ましい。この比率は、マレイン酸などの親水性の高
いカルボン酸の抽出効率の観点から、8:2以下が好ましい。一方、水相側に溶解する溶
剤量が増加することを抑制し、抽出溶剤を回収・再利用する際のエネルギーが大きくなる
ことを抑制する観点から、6:4以上が好ましい。
The ratio of the extraction solvents constituting the mixed extraction solvent at this time is the mass ratio of "first extraction solvent: second extraction solvent", and is preferably 6: 4 to 8: 2. This ratio is preferably 8: 2 or less from the viewpoint of extraction efficiency of a highly hydrophilic carboxylic acid such as maleic acid. On the other hand, 6: 4 or more is preferable from the viewpoint of suppressing an increase in the amount of the solvent dissolved on the aqueous phase side and suppressing an increase in energy when recovering and reusing the extraction solvent.

より好ましくは、第1の抽出溶剤は、メチルtert−ブチルエーテル(MTBE)、
ジエチルエーテル(DEE)、ジイソブチルエーテル(DIBE)、およびジイソプロピ
ルエーテル(DIPE)からなる群から選ばれる一もしくは複数種からなり、第2の抽出
溶剤は、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、シクロ
ヘキサノンからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる。
More preferably, the first extraction solvent is methyl tert-butyl ether (MTBE),
It consists of one or more selected from the group consisting of diethyl ether (DEE), diisobutyl ether (DIBE), and diisopropyl ether (DIPE), and the second extraction solvent is methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), It consists of one or more species selected from the group consisting of cyclohexanone.

工程(b)では、留出成分(抽出溶剤が富化された画分)中のカルボン酸合計濃度は、
この留出成分を抽出溶剤として再利用する場合の抽出効率の観点から、200質量ppm
以下が好ましい。図8〜10に示したように、工程(b1)および(b2)を行う場合、
工程(b2)の留出画分すなわち第3の画分(ライン813、913、1013)中のカ
ルボン酸合計濃度が、200質量ppm以下であることが好ましい。図11に示したよう
に、工程(b1)および(b2)を行い、かつ工程(b1)で用いる第1の抽出溶剤回収
器B1の塔中段部から、抽出溶剤(特には第2の抽出溶剤)が富化された第5の画分を排
出する場合、第3の画分と第5の画分を合わせた流体中のカルボン酸合計濃度が、200
質量ppm以下であることが好ましい。
In step (b), the total concentration of carboxylic acid in the distillate component (fraction enriched with extraction solvent) was determined.
From the viewpoint of extraction efficiency when this distillate component is reused as an extraction solvent, 200 mass ppm
The following is preferable. As shown in FIGS. 8 to 10, when performing steps (b1) and (b2),
The total concentration of carboxylic acids in the distillate fraction of step (b2), that is, the third fraction (lines 813, 913, 1013) is preferably 200 mass ppm or less. As shown in FIG. 11, the extraction solvent (particularly the second extraction solvent) is extracted from the middle part of the tower of the first extraction solvent recovery device B1 used in the step (b1) after performing the steps (b1) and (b2). ) Discharges the enriched fifth fraction, the total concentration of carboxylic acids in the fluid including the third and fifth fractions is 200.
It is preferably mass ppm or less.

工程(c)では、溶剤ロス抑制の観点から、缶出液(水が富化された画分)中の抽出溶
剤濃度が100質量ppm以下であることが好ましい。
In the step (c), from the viewpoint of suppressing solvent loss, the concentration of the extraction solvent in the canned liquid (water-enriched fraction) is preferably 100 mass ppm or less.

〔廃水処理〕
前述の工業的なメタクリル酸を製造するプロセスでは、イソブチレンおよび/またはt
ert−ブチルアルコールを原料とし、気相接触酸化反応を用いてメタクロレイン(メタ
クリルアルデヒド)を製造し、このメタクロレインあるいは気相接触酸化反応で生成する
メタクロレインと残留する原料イソブチレンやtert−ブチルアルコールをも含有する
混合物を、さらに気相接触酸化してメタクリル酸を製造する。
[Wastewater treatment]
In the process of producing industrial methacrylic acid described above, isobutylene and / or t
Using ert-butyl alcohol as a raw material, methacrolein (methacrolein) is produced using a vapor phase catalytic oxidation reaction, and this methacrolein or methacrolein produced by the vapor phase catalytic oxidation reaction and the remaining raw material isobutylene or tert-butyl alcohol are produced. The mixture containing also is further vapor-phase catalytically oxidized to produce methacrolein.

このメタクリル酸製造プロセスからの廃水(酢酸およびその他の副生有機化合物を含む
水溶液)を燃焼によって処理する廃水処理プロセスの例を図6に示す。
FIG. 6 shows an example of a wastewater treatment process in which wastewater (an aqueous solution containing acetic acid and other by-product organic compounds) from this methacrylic acid production process is treated by combustion.

廃液蒸発装置61に、ライン601から廃水が供給される。また、この蒸発装置には、
ライン611からメタクリル酸製造プロセスからの排ガス(窒素、水、二酸化炭素、一酸
化炭素、アルデヒド、その他の副生する有機化合物を含む)も供給される。
Wastewater is supplied to the wastewater evaporator 61 from the line 601. In addition, this evaporator has
Exhaust gas from the methacrylic acid production process (including nitrogen, water, carbon dioxide, carbon monoxide, aldehydes and other by-product organic compounds) is also supplied from line 611.

廃液蒸発装置61は、その底部に再沸器(不図示)を備えており、再沸器にスチームを
供給することによって、蒸発器に熱を与えて廃水を蒸発させる。なお、ここでは加熱媒体
としてスチームを例にして説明するが、スチーム以外の加熱媒体を使用することもできる
The wastewater evaporator 61 is provided with a reboiler (not shown) at the bottom thereof, and by supplying steam to the reboiler, heat is applied to the reboiler to evaporate the wastewater. Although steam is taken as an example of the heating medium here, a heating medium other than steam can also be used.

廃液蒸発装置から得られたガスは、ライン602を経て、ライン612からの空気とラ
イン604からの第1の排熱回収装置63で冷却された燃焼ガスの一部とともに排ガス燃
焼装置62に供給される。
The gas obtained from the waste liquid evaporator is supplied to the exhaust gas combustion device 62 via the line 602 together with the air from the line 612 and a part of the combustion gas cooled by the first exhaust heat recovery device 63 from the line 604. NS.

排ガス燃焼装置62では、混合ガスに含まれていた可燃物が燃焼する。 In the exhaust gas combustion device 62, the combustibles contained in the mixed gas are burned.

その燃焼ガスがライン603から第1の排熱回収装置63に供給され、燃焼ガスの熱が
蒸気として回収されて燃焼ガスが冷却され、ライン605に排出される。
The combustion gas is supplied from the line 603 to the first exhaust heat recovery device 63, the heat of the combustion gas is recovered as steam, the combustion gas is cooled, and the combustion gas is discharged to the line 605.

廃液蒸発装置61で蒸発しなかった廃水は、ライン606を経て、ライン613からの
空気とともに濃縮廃液燃焼装置64に供給される。
The wastewater that has not evaporated in the waste liquid evaporation device 61 is supplied to the concentrated waste liquid combustion device 64 together with the air from the line 613 via the line 606.

濃縮廃液燃焼装置64では、廃液蒸発装置61で蒸発しなかった廃水中に含まれていた
可燃物が燃焼する。
In the concentrated waste liquid combustion device 64, combustibles contained in the waste water that has not been evaporated by the waste liquid evaporation device 61 are burned.

その燃焼ガスがライン607から第2の排熱回収装置65に供給され、燃焼ガスの熱が
蒸気として回収されて燃焼ガスが冷却され、ライン608に排出される。
The combustion gas is supplied from the line 607 to the second exhaust heat recovery device 65, the heat of the combustion gas is recovered as steam, the combustion gas is cooled, and the combustion gas is discharged to the line 608.

以下、本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれによって限定され
るものではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.

〔実施例1〕
図7に示したプロセスフローを有するプラントの熱物質収支をとった。
[Example 1]
The thermal mass balance of the plant having the process flow shown in FIG. 7 was taken.

この装置は、有機カルボン酸水溶液製造装置71と、廃水処理装置72と有する。この
製造装置71は、図4に示したプロセスフローを有する有機カルボン酸水溶液製造装置で
ある。また、この廃水処理装置72は、図6に示したプロセスフローを有する廃水処理装
置である。
This apparatus includes an organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus 71 and a wastewater treatment apparatus 72. The manufacturing apparatus 71 is an organic carboxylic acid aqueous solution producing apparatus having the process flow shown in FIG. Further, the wastewater treatment device 72 is a wastewater treatment device having the process flow shown in FIG.

メタクリル酸製造プロセスからの廃水を模した酢酸水溶液25kg/hをライン701
に供給し、それを17kg/hの流れ(ライン702)と、8kg/hの流れ(ライン7
03)との、2つの流れに分岐した。
Line 701 is an acetic acid aqueous solution of 25 kg / h that imitates wastewater from the methacrylic acid production process.
17 kg / h flow (line 702) and 8 kg / h flow (line 7).
It branched into two flows with 03).

ライン702の流れは、有機カルボン酸水溶液製造装置71に原料として供給した。製
造装置71のプロセスフローは図4に示されるとおりであり、図7のライン702の流れ
は、図4のライン401に供給される。
The flow of line 702 was supplied as a raw material to the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus 71. The process flow of the manufacturing apparatus 71 is as shown in FIG. 4, and the flow of the line 702 of FIG. 7 is supplied to the line 401 of FIG.

・有機カルボン酸水溶液濃縮
有機カルボン酸水溶液製造装置71について、図4に示されるプロセスフローに基づき
、熱物質収支をとった。
-Organic Carboxylic Acid Aqueous Solution Concentration The thermal mass balance of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus 71 was taken based on the process flow shown in FIG.

抽出溶剤としてはMTBEを用いた。
抽出塔A2としては、対向流抽出塔(水相を分散)を用いた。
溶剤回収器Bとしては、運転圧力0kPaGの蒸留塔を用いた。
溶剤分離器Cとしては、運転圧力0kPaGの放散塔を用いた。
MTBE was used as the extraction solvent.
As the extraction tower A2, a countercurrent extraction tower (dispersing the aqueous phase) was used.
As the solvent recovery device B, a distillation column having an operating pressure of 0 kPaG was used.
As the solvent separator C, a dissipation tower having an operating pressure of 0 kPaG was used.

また、供給MTBE(ライン402)は、定常状態においてライン405から抽出塔A
2に送られるMTBEが23.33kg/hとなるように調節した。ライン402は定常
状態時には使用しないので、表4においては成分流量をゼロ(0)とし、総流量の欄には
「S/Uのみ」と記載した。S/Uはスタートアップを意味する。
Further, the supply MTBE (line 402) is in a steady state from the line 405 to the extraction tower A.
The MTBE sent to 2 was adjusted to 23.33 kg / h. Since the line 402 is not used in the steady state, the component flow rate is set to zero (0) in Table 4, and "S / U only" is described in the total flow rate column. S / U means startup.

装置A1(特にはデカンタ)から排出されるポリマーは、長期間運転に伴って若干量排
出されるものであるので、ここでは無視した。ただし、表6におけるライン513の流量
は、堆積したポリマーの量に応じて不定期に間欠的に排出した際の流量を示す。
The polymer discharged from the device A1 (particularly the decanter) is discharged in a small amount with long-term operation, and is therefore ignored here. However, the flow rate of the line 513 in Table 6 indicates the flow rate when the polymer is discharged intermittently irregularly according to the amount of the deposited polymer.

このプロセスにおいて、溶剤回収器Bに備わるリボイラーおよび溶剤分離器Cに備わる
リボイラーにおけるスチーム消費は合計2.5kg/hであった。
In this process, the total steam consumption of the reboiler provided in the solvent recovery device B and the reboiler provided in the solvent separator C was 2.5 kg / h.

このようにして、原料としての酢酸含有廃水(ライン401)を濃縮して、高濃度酢酸
水溶液(ライン406)が製造される。この高濃度酢酸水溶液は、図7のライン704に
排出される。一方、図4のライン408に得られる水が富化された画分は、図7のライン
705に排出される。ライン705の流れは、適宜活性汚泥処理によって処理したうえで
、環境に排出することができる。
In this way, acetic acid-containing wastewater (line 401) as a raw material is concentrated to produce a high-concentration acetic acid aqueous solution (line 406). This high-concentration acetic acid aqueous solution is discharged to line 704 in FIG. On the other hand, the water-enriched fraction obtained in line 408 of FIG. 4 is discharged to line 705 of FIG. The flow of line 705 can be appropriately treated by activated sludge treatment and then discharged to the environment.

ライン704の流れを、ライン703の流れと合流し、ライン706から廃水処理装置
72に供給した。廃水処理装置72のプロセスフローは図6に示されるとおりであり、図
7のライン706の流れは、図6のライン601に供給した。
The flow of line 704 merged with the flow of line 703 and was supplied from line 706 to the wastewater treatment apparatus 72. The process flow of the wastewater treatment apparatus 72 is as shown in FIG. 6, and the flow of the line 706 of FIG. 7 was supplied to the line 601 of FIG.

・廃水処理
廃水処理装置72について、図6に示したプロセスフローに基づき、熱物質収支をとっ
た。
-Wastewater treatment For the wastewater treatment device 72, the thermal mass balance was taken based on the process flow shown in FIG.

メタクリル酸製造プロセスからの排ガスを想定したガスをライン611に供給した。な
お、図6のライン611、612、613に相当するラインは、図7においては図示され
ない。
A gas assuming exhaust gas from the methacrylic acid production process was supplied to line 611. The lines corresponding to the lines 611, 612, and 613 in FIG. 6 are not shown in FIG. 7.

図6のライン605に得られる流れ(燃焼排ガス)は、図7のライン707に排出され
る。図6のライン608に得られる流れも、ライン605と同じく図7のライン707に
排出される。
The flow (combustion exhaust gas) obtained in line 605 of FIG. 6 is discharged to line 707 of FIG. The flow obtained in the line 608 of FIG. 6 is also discharged to the line 707 of FIG. 7 in the same manner as the line 605.

図4に示されるストリームの詳細を、表1に示す。また有機カルボン酸水溶液製造装置
および廃水処理装置の主要なエネルギー消費を、表2に示す。図6に示されるストリーム
の詳細を、表7に示す。
The details of the streams shown in FIG. 4 are shown in Table 1. Table 2 shows the main energy consumption of the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus and the wastewater treatment apparatus. Details of the streams shown in FIG. 6 are shown in Table 7.

なお、表中、高沸点物質とは、常温で固体の物質および酢酸よりも沸点が高い物質をい
う。また、説明した以外の冷却や昇圧、減圧も適宜行っているが、本発明に大きく影響し
ないので、省略した。
In the table, the high boiling point substance means a substance that is solid at room temperature and a substance that has a higher boiling point than acetic acid. In addition, cooling, boosting, and depressurizing other than those described have been performed as appropriate, but they are omitted because they do not significantly affect the present invention.

〔比較例1〕
図7において、実施例1と同様のメタクリル酸製造プロセスからの廃水を想定した酢酸
水溶液(ライン701)の全量を、ライン703に流し、ライン706を経て廃水処理装
置72に供給した。ライン702には何も供給しなかった。つまり、酢酸水溶液の全量を
、製造装置71を通すことなく、廃水処理装置72に供給した。
[Comparative Example 1]
In FIG. 7, the entire amount of the acetic acid aqueous solution (line 701) assuming wastewater from the same methacrylic acid production process as in Example 1 was flowed through the line 703 and supplied to the wastewater treatment apparatus 72 via the line 706. Nothing was supplied to line 702. That is, the entire amount of the acetic acid aqueous solution was supplied to the wastewater treatment apparatus 72 without passing through the production apparatus 71.

これ以外は実施例1と同様にして、廃水処理装置72について熱物質収支をとった。 Except for this, the heat substance balance was taken for the wastewater treatment apparatus 72 in the same manner as in Example 1.

廃水処理装置の主要なエネルギー消費を、表2に示す。表2から、比較例1と比較して
実施例1のほうが、合計スチーム消費量が大幅に少なく、従って省エネルギー化が達成さ
れたことがわかる。
Table 2 shows the main energy consumption of the wastewater treatment equipment. From Table 2, it can be seen that the total steam consumption of Example 1 was significantly smaller than that of Comparative Example 1, and therefore energy saving was achieved.

〔実施例2〜4〕
実施例2〜4において、図1、2および3にそれぞれ示されるプロセスフローを有する
有機カルボン酸水溶液製造装置について熱物質収支をとった。各例について、処理しよう
とする有機カルボン酸含有水溶液は、実施例1と同様とした。各例についての熱物質収支
をそれぞれ表3〜5に示す。
[Examples 2 to 4]
In Examples 2 to 4, the thermal mass balance was taken for the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus having the process flows shown in FIGS. 1, 2 and 3, respectively. For each example, the organic carboxylic acid-containing aqueous solution to be treated was the same as in Example 1. The thermal mass balance for each example is shown in Tables 3-5, respectively.

〔参考例1〕
図5に示した装置について、熱物質収支をとった。この装置に原料として供給する有機
カルボン酸含有水溶液は、実施例1と同様とした。熱物質収支を表6に示す。
[Reference Example 1]
The thermomaterial balance was taken for the device shown in FIG. The organic carboxylic acid-containing aqueous solution supplied to this apparatus as a raw material was the same as in Example 1. The thermal mass balance is shown in Table 6.

〔実施例5〕
図4に示されるプロセスフローを有する有機カルボン酸水溶液製造装置において、抽出
溶剤としてMTBEとDEEを質量比8対2で混合した混合抽出溶剤を、スタートアップ
時にライン402から装置A1に供給した。このとき、供給混合抽出溶剤(ライン402
)は、定常状態においてライン405から抽出塔A2に送られる流体(混合抽出溶剤が富
化された画分)の質量流量が25.22kg/hとなるように調節した。ライン402は
定常状態時には使用しないので、表8においては成分流量をゼロ(0)とし、総流量の欄
には「S/Uのみ」と記載した。
[Example 5]
In the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus having the process flow shown in FIG. 4, a mixed extraction solvent in which MTBE and DEE were mixed at a mass ratio of 8: 2 as an extraction solvent was supplied from line 402 to apparatus A1 at the time of start-up. At this time, the supply mixed extraction solvent (line 402)
) Was adjusted so that the mass flow rate of the fluid (fraction enriched with the mixed extraction solvent) sent from the line 405 to the extraction tower A2 in the steady state was 25.22 kg / h. Since the line 402 is not used in the steady state, the component flow rate is set to zero (0) in Table 8, and "S / U only" is described in the total flow rate column.

装置A1(特にはデカンタ)から排出されるポリマーは、長期間運転に伴って若干量排
出されるものであるので、ここでは無視した。
The polymer discharged from the device A1 (particularly the decanter) is discharged in a small amount with long-term operation, and is therefore ignored here.

これ以外は実施例1と同様とした。熱物質収支を表8に示す。 Other than this, it was the same as in Example 1. The thermal mass balance is shown in Table 8.

〔実施例6〕
図4に示されるプロセスフローを有する有機カルボン酸水溶液製造装置において、原料
として、マレイン酸を含む有機カルボン酸水溶液を、抽出溶剤としてMTBEを用いた。
マレイン酸以外の有機カルボン酸水溶液の構成成分は実施例1と同様である。
[Example 6]
In the organic carboxylic acid aqueous solution producing apparatus having the process flow shown in FIG. 4, an organic carboxylic acid aqueous solution containing maleic acid was used as a raw material, and MTBE was used as an extraction solvent.
The components of the aqueous organic carboxylic acid solution other than maleic acid are the same as in Example 1.

また、供給MTBE(ライン402)は、定常状態においてライン405から抽出塔A
2に送られる流体(抽出溶剤が富化された画分)の質量流量が69.92kg/hとなる
ように調節した。ライン402は定常状態時には使用しないので、表9においては成分流
量をゼロ(0)とし、総流量の欄には「S/Uのみ」と記載した。
Further, the supply MTBE (line 402) is in a steady state from the line 405 to the extraction tower A.
The mass flow rate of the fluid (fraction enriched with the extraction solvent) sent to No. 2 was adjusted to 69.92 kg / h. Since the line 402 is not used in the steady state, the component flow rate is set to zero (0) in Table 9, and "S / U only" is described in the total flow rate column.

装置A1(特にはデカンタ)から排出されるポリマーは、長期間運転に伴って若干量排
出されるものであるので、ここでは無視した。
The polymer discharged from the device A1 (particularly the decanter) is discharged in a small amount with long-term operation, and is therefore ignored here.

これ以外は実施例1と同様とした。熱物質収支を表9に示す。 Other than this, it was the same as in Example 1. The thermal mass balance is shown in Table 9.

このプロセスにおいて、溶剤回収器Bに備わるリボイラーおよび溶剤分離器Cに備わる
リボイラーにおけるスチーム消費は合計8.3kg/hであった(表2参照)。
In this process, the total steam consumption of the reboiler provided in the solvent recovery device B and the reboiler provided in the solvent separator C was 8.3 kg / h (see Table 2).

〔実施例7〕
図10に示されるプロセスフローを有する有機カルボン酸水溶液製造装置について熱物
質収支をとった。
[Example 7]
A thermal mass balance was taken for the organic carboxylic acid aqueous solution production apparatus having the process flow shown in FIG.

スタートアップ時に、抽出溶剤としてMTBEとMEKを質量比6対4の割合で混合し
た混合抽出溶剤をライン1015から装置A2に供給するとともに、第1の抽出溶剤(M
TBE)のみをライン1002から装置A1に供給した。
抽出塔A2としては、対向流抽出塔(水相を分散)を用いた。
第1の抽出溶剤回収器B1および第2の抽出溶剤回収器B2としては、運転圧力0kPa
Gの蒸留塔を用いた。
溶剤分離器Cとしては、運転圧力0kPaGの放散塔を用いた。
At the time of start-up, a mixed extraction solvent in which MTBE and MEK are mixed at a mass ratio of 6: 4 as an extraction solvent is supplied from the line 1015 to the apparatus A2, and the first extraction solvent (M) is supplied.
Only TBE) was supplied from line 1002 to device A1.
As the extraction tower A2, a countercurrent extraction tower (dispersing the aqueous phase) was used.
The operating pressure of the first extraction solvent recovery device B1 and the second extraction solvent recovery device B2 is 0 kPa.
The distillation column of G was used.
As the solvent separator C, a dissipation tower having an operating pressure of 0 kPaG was used.

また、供給MTBE(ライン1002)は、定常状態においてライン1005から抽出
塔A1に送られる流体(MTBEが富化された画分)の流量が4.0kg/hとなるよう
に調節した。ライン1002は定常状態時には使用しないので、表10においては成分流
量をゼロ(0)とし、総流量の欄には「S/Uのみ」と記載した。
Further, the supply MTBE (line 1002) was adjusted so that the flow rate of the fluid (MTBE-enriched fraction) sent from the line 1005 to the extraction tower A1 in the steady state was 4.0 kg / h. Since line 1002 is not used in the steady state, the component flow rate is set to zero (0) in Table 10, and "S / U only" is described in the total flow rate column.

また、供給混合抽出溶剤(ライン1015)は、定常状態においてライン1013から
抽出塔A2に送られる流体(主に混合抽出溶剤)が19.57kg/hとなるように調節
した。ライン1002と同様に、ライン1015は定常状態時には使用しないので、表1
0においては成分流量をゼロ(0)とし、総流量の欄には「S/Uのみ」と記載した。
The supply mixed extraction solvent (line 1015) was adjusted so that the fluid (mainly the mixed extraction solvent) sent from the line 1013 to the extraction tower A2 in the steady state was 19.57 kg / h. Like line 1002, line 1015 is not used in steady state, so Table 1
At 0, the component flow rate was set to zero (0), and "S / U only" was described in the total flow rate column.

装置A1(特にはデカンタ)から排出されるポリマーは、長期間運転に伴って若干量排
出されるものであるので、ここでは無視した。
The polymer discharged from the device A1 (particularly the decanter) is discharged in a small amount with long-term operation, and is therefore ignored here.

処理しようとする有機カルボン酸含有水溶液(ライン1001)は、実施例6(ライン
401)と同様とした。熱物質収支を表10に示す。
The organic carboxylic acid-containing aqueous solution (line 1001) to be treated was the same as in Example 6 (line 401). The thermal mass balance is shown in Table 10.

このプロセスにおいて、第1の抽出溶剤回収器B1および第2の抽出溶剤回収器B2に
備わるリボイラーおよび溶剤分離器Cに備わるリボイラーにおけるスチーム消費は合計6
.0kg/hであった(表2参照)。
In this process, the total steam consumption in the reboiler provided in the first extraction solvent recovery device B1 and the second extraction solvent recovery device B2 and the reboiler provided in the solvent separator C is 6
.. It was 0 kg / h (see Table 2).

廃水処理装置の主要なエネルギー消費を、表2に示す。表2から、比較例1と比較して
実施例5〜7のほうが、合計スチーム消費量が少なく、従って省エネルギー化が達成され
たことがわかる。
Table 2 shows the main energy consumption of the wastewater treatment equipment. From Table 2, it can be seen that the total steam consumption of Examples 5 to 7 was smaller than that of Comparative Example 1, and therefore energy saving was achieved.

実施例6における合計スチーム消費量よりも実施例7における合計スチーム消費量の方
が少なく、第1の抽出溶剤(特にはエーテル類)と第2の抽出溶剤(特にはケトン類)の
混合抽出溶剤を用いることで、マレイン酸のように親水性の高いカルボン酸を含むカルボ
ン酸水溶液からでも、効率良くカルボン酸を濃縮できることがわかる。また、表9および
表10からわかるように、実施例7における使用抽出溶剤量は実施例6における抽出溶剤
量と比較して少量であり、そのためポンプやタンク等の機器費およびランニングコストも
抑えることができる。
The total steam consumption in Example 7 is smaller than the total steam consumption in Example 6, and it is a mixed extraction solvent of the first extraction solvent (particularly ethers) and the second extraction solvent (particularly ketones). It can be seen that carboxylic acid can be efficiently concentrated even from an aqueous carboxylic acid solution containing a highly hydrophilic carboxylic acid such as maleic acid. Further, as can be seen from Tables 9 and 10, the amount of the extraction solvent used in Example 7 is smaller than the amount of the extraction solvent in Example 6, so that the equipment cost such as the pump and the tank and the running cost should be suppressed. Can be done.

A 抽出器
A1 第1の抽出装置
A2 第2の抽出装置
A11 ミキサー
A12 デカンター
B 抽出溶剤回収器
B1 第1の抽出溶剤回収器
B2 第2の抽出溶剤回収器
C 抽出溶剤分離器
51 堰
52 第1の槽
53 第2の槽
54 ノズル
61 廃液蒸発装置
62 排ガス燃焼装置
63 第1の排熱回収装置
64 濃縮廃液燃焼装置
65 第2の排熱回収装置
71 有機カルボン酸水溶液製造装置
72 廃水処理装置
A Extractor A1 First extraction device A2 Second extraction device A11 Mixer A12 Decanter B Extraction solvent recovery device B1 First extraction solvent recovery device B2 Second extraction solvent recovery device C Extraction solvent separator 51 Weir 52 First Tank 53 Second tank 54 Nozzle 61 Waste liquid evaporation device 62 Exhaust liquid combustion device 63 First waste heat recovery device 64 Concentrated waste liquid combustion device 65 Second waste heat recovery device 71 Organic carboxylic acid aqueous solution production device 72 Waste water treatment device

Figure 2021138772
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Claims (34)

原料としての有機カルボン酸含有水溶液を濃縮することにより有機カルボン酸が富化さ
れた有機カルボン酸含有水溶液を製造する方法であって、
(a)抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触させ、有機カルボン酸を
抽出相に抽出する工程、
(b)工程(a)から得られる抽出相を、抽出溶剤が富化された画分と、有機カルボン酸
が富化された画分と、に分離する工程、および
(c)工程(a)から排出される抽残相を、抽出溶剤が富化された画分と、水が富化され
た画分と、に分離する工程、
を含む、有機カルボン酸含有水溶液の製造方法。
A method for producing an organic carboxylic acid-containing aqueous solution enriched with an organic carboxylic acid by concentrating an organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material.
(A) A step of bringing the extraction solvent into contact with an aqueous solution containing an organic carboxylic acid as a raw material to extract the organic carboxylic acid into the extraction phase.
(B) A step of separating the extraction phase obtained from the step (a) into a fraction enriched with an extraction solvent and a fraction enriched with an organic carboxylic acid, and a step (c). A step of separating the extracted residual phase discharged from the extract into a fraction enriched with an extraction solvent and a fraction enriched with water.
A method for producing an aqueous solution containing an organic carboxylic acid.
工程(b)において、蒸留塔を用いて分離を行い、この蒸留塔の留出成分として、前記
抽出溶剤が富化された画分を得る、請求項1に記載の方法。
The method according to claim 1, wherein in the step (b), separation is performed using a distillation column to obtain a fraction enriched with the extraction solvent as a distillate component of the distillation column.
工程(c)において、蒸留塔を用いて分離を行い、この蒸留塔の留出成分として、前記
抽出溶剤が富化された画分を得る、請求項1または2に記載の方法。
The method according to claim 1 or 2, wherein in the step (c), separation is performed using a distillation column to obtain a fraction enriched with the extraction solvent as a distillate component of the distillation column.
工程(b)から得られる抽出溶剤および工程(c)から得られる抽出溶剤の一部もしく
は全部を工程(a)に供給する、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein a part or all of the extraction solvent obtained from the step (b) and the extraction solvent obtained from the step (c) is supplied to the step (a).
工程(a)が、
(a1)抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触混合し、得られた混合
液を、抽出溶剤が主成分である抽出溶剤相と、水が主成分である水相に二相分離する工程
、および、
(a2)抽出溶剤と有機カルボン酸含有水溶液を抽出塔において接触させ、有機カルボン
酸を有機カルボン酸含有水溶液から抽出相に抽出する工程
を含み、
工程(a1)から得られた抽出溶剤相を、工程(a2)に抽出溶剤として供給し、
工程(a1)から得られた水相を、工程(a2)に有機カルボン酸含有水溶液として供
給する、
請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
Step (a)
(A1) The extraction solvent and an aqueous solution containing an organic carboxylic acid as a raw material are contact-mixed, and the obtained mixed solution is separated into a two-phase separation into an extraction solvent phase containing the extraction solvent as a main component and an aqueous phase containing water as the main component. Process and
(A2) Including a step of bringing the extraction solvent and the organic carboxylic acid-containing aqueous solution into contact with each other in the extraction tower and extracting the organic carboxylic acid from the organic carboxylic acid-containing aqueous solution into the extraction phase.
The extraction solvent phase obtained from the step (a1) is supplied to the step (a2) as an extraction solvent.
The aqueous phase obtained from the step (a1) is supplied to the step (a2) as an organic carboxylic acid-containing aqueous solution.
The method according to any one of claims 1 to 3.
工程(a)が、
(a1)抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触混合し、得られた混合
液を、抽出溶剤が主成分である抽出溶剤相と、水が主成分である水相に二相分離するとと
もに、水相と抽出溶剤相との間に生じたポリマーを除去する工程、および、
(a2)抽出溶剤と有機カルボン酸含有水溶液を抽出塔において接触させ、有機カルボン
酸を有機カルボン酸含有水溶液から抽出相に抽出する工程
を含み、
工程(a1)から得られた水相を、工程(a2)に有機カルボン酸含有水溶液として供
給し、
工程(a1)から得られた抽出溶剤相を、工程(b)に抽出相として供給し、
工程(a2)から得られた抽出相を、工程(a1)に抽出溶剤として供給する
請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
Step (a)
(A1) The extraction solvent and the organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material are contact-mixed, and the obtained mixed solution is separated into a two-phase separation into an extraction solvent phase in which the extraction solvent is the main component and an aqueous phase in which water is the main component. And the step of removing the polymer formed between the aqueous phase and the extraction solvent phase, and
(A2) Including a step of bringing the extraction solvent and the organic carboxylic acid-containing aqueous solution into contact with each other in the extraction tower and extracting the organic carboxylic acid from the organic carboxylic acid-containing aqueous solution into the extraction phase.
The aqueous phase obtained from the step (a1) is supplied to the step (a2) as an organic carboxylic acid-containing aqueous solution.
The extraction solvent phase obtained from the step (a1) is supplied to the step (b) as an extraction phase.
The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the extraction phase obtained from the step (a2) is supplied to the step (a1) as an extraction solvent.
抽出溶剤が、
構造式1:R−O−R
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4以下のアルキル基を表す)
で表わされるエーテル、
構造式2:Ph−R
(式中、Phはフェニル基を表し、Rは炭素数3以下のアルキル基を表す)
で表わされる芳香族炭化水素、
構造式3:R−C(=O)−R
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4以下のアルキル基を表す)
で表わされるケトン、
構造式4:CyR=O
(式中、CyRは炭素数6以下のシクロアルキリデン基を表す)
で表わされる環状ケトン、および
構造式5:Ph−C(=O)−R
(式中、Phはフェニル基を表し、Rは炭素数3以下のアルキル基を表す)
で表わされる芳香族ケトン
からなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる、
請求項1〜6のいずれか1項に記載の方法。
The extraction solvent is
Structural formula 1: R 1- O-R 2
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 4 or less carbon atoms).
Ether represented by
Structural formula 2: Ph-R 3
(In the formula, Ph represents a phenyl group and R 3 represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms).
Aromatic hydrocarbons represented by,
Structural formula 3: R 4- C (= O) -R 5
(In the formula, R 4 and R 5 each independently represent an alkyl group having 4 or less carbon atoms).
Ketone represented by,
Structural formula 4: CyR = O
(In the formula, CyR represents a cycloalkylidene group having 6 or less carbon atoms)
Cyclic ketone represented by, and structural formula 5: Ph-C (= O) -R 6
(In the formula, Ph represents a phenyl group and R 6 represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms).
Consists of one or more species selected from the group consisting of aromatic ketones represented by
The method according to any one of claims 1 to 6.
前記抽出溶剤がメチルtert−ブチルエーテル(MTBE)、ジエチルエーテル(D
EE)、ジイソブチルエーテル(DIBE)、ジイソプロピルエーテル(DIPE)、メ
チルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、およびシクロヘキ
サノンからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる、請求項7に記載の方法。
The extraction solvents are methyl tert-butyl ether (MTBE) and diethyl ether (D).
The method according to claim 7, which comprises one or more selected from the group consisting of EE), diisobutyl ether (DIBE), diisopropyl ether (DIPE), methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), and cyclohexanone.
前記抽出溶剤として、
前記構造式1のエーテルからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる第1の抽出溶
剤と、
前記構造式2の芳香族炭化水素、構造式3のケトン、構造式4の環状ケトンおよび構造式
5の芳香族ケトンからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる第2の抽出溶剤と
からなる混合抽出溶剤を用いる、請求項7に記載の方法。
As the extraction solvent
A first extraction solvent consisting of one or more kinds selected from the group consisting of ethers of the structural formula 1 and
It comprises a second extraction solvent composed of one or more kinds selected from the group consisting of the aromatic hydrocarbon of the structural formula 2, the ketone of the structural formula 3, the cyclic ketone of the structural formula 4, and the aromatic ketone of the structural formula 5. The method according to claim 7, wherein a mixed extraction solvent is used.
前記第1の抽出溶剤が、メチルtert−ブチルエーテル(MTBE)、ジエチルエー
テル(DEE)、ジイソブチルエーテル(DIBE)、およびジイソプロピルエーテル(
DIPE)からなる群から選ばれる一もしくは複数種からなり、
前記第2の抽出溶剤が、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(M
IBK)、シクロヘキサノンからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる、
請求項9に記載の方法。
The first extraction solvent is methyl tert-butyl ether (MTBE), diethyl ether (DEE), diisobutyl ether (DIBE), and diisopropyl ether (
It consists of one or more species selected from the group consisting of DIPE).
The second extraction solvent is methyl ethyl ketone (MEK) and methyl isobutyl ketone (M).
IBK), consisting of one or more species selected from the group consisting of cyclohexanone,
The method according to claim 9.
抽出溶剤として、第1の抽出溶剤と第2の抽出溶剤とからなる混合抽出溶剤を用い、
該第1の抽出溶剤は、
構造式1:R−O−R
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4以下のアルキル基を表す)
で表わされるエーテルからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなり、
該第2の抽出溶剤は、
構造式2:Ph−R
(式中、Phはフェニル基を表し、Rは炭素数3以下のアルキル基を表す)
で表わされる芳香族炭化水素、
構造式3:R−C(=O)−R
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4以下のアルキル基を表す)
で表わされるケトン、
構造式4:CyR=O
(式中、CyRは炭素数6以下のシクロアルキリデン基を表す)
で表わされる環状ケトン、および
構造式5:Ph−C(=O)−R
(式中、Phはフェニル基を表し、Rは炭素数3以下のアルキル基を表す)
で表わされる芳香族ケトン
からなる群から選ばれる一もしくは複数種からなり、
工程(a)が、有機カルボン酸を、前記混合抽出溶剤を含む抽出相に抽出する工程を含
み、
工程(b)が、
(b1)工程(a)から得られる抽出相を、前記第1の抽出溶剤が富化された第1の画分
と、前記第2の抽出溶剤および有機カルボン酸が富化された第2の画分とに分離する工程
、および、
(b2)工程(b1)から得られる第2の画分を、前記第2の抽出溶剤が富化された第3
の画分と、有機カルボン酸が富化された第4の画分とに分離する工程
を含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
As the extraction solvent, a mixed extraction solvent composed of a first extraction solvent and a second extraction solvent is used.
The first extraction solvent is
Structural formula 1: R 1- O-R 2
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 4 or less carbon atoms).
Consists of one or more species selected from the group consisting of ethers represented by
The second extraction solvent is
Structural formula 2: Ph-R 3
(In the formula, Ph represents a phenyl group and R 3 represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms).
Aromatic hydrocarbons represented by,
Structural formula 3: R 4- C (= O) -R 5
(In the formula, R 4 and R 5 each independently represent an alkyl group having 4 or less carbon atoms).
Ketone represented by,
Structural formula 4: CyR = O
(In the formula, CyR represents a cycloalkylidene group having 6 or less carbon atoms)
Cyclic ketone represented by, and structural formula 5: Ph-C (= O) -R 6
(In the formula, Ph represents a phenyl group and R 6 represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms).
Consists of one or more species selected from the group consisting of aromatic ketones represented by
The step (a) includes a step of extracting the organic carboxylic acid into an extraction phase containing the mixed extraction solvent.
Step (b) is
(B1) The extraction phase obtained from the step (a) is a second fraction enriched with the first extraction solvent and a second fraction enriched with the second extraction solvent and the organic carboxylic acid. The process of separating into fractions and
(B2) A third fraction obtained from the step (b1) is enriched with the second extraction solvent.
The method according to any one of claims 1 to 3, which comprises a step of separating the fraction of 1 and the fourth fraction enriched with an organic carboxylic acid.
工程(a)が、
(a1)抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触混合し、得られた混合
液を、抽出溶剤が主成分である抽出溶剤相と、水が主成分である水相に二相分離するとと
もに、水相と抽出溶剤相との間に生じたポリマーを除去する工程、および、
(a2)抽出溶剤と有機カルボン酸含有水溶液を抽出塔において接触させ、有機カルボン
酸を有機カルボン酸含有水溶液から抽出相に抽出する工程
を含み、
工程(a1)から得られた水相を、工程(a2)に有機カルボン酸含有水溶液として供
給し、
工程(a1)から得られた抽出溶剤相を、工程(b1)に、工程(a)から得られる抽
出相として供給し、
工程(a2)から得られた抽出相も、工程(b1)に、工程(a)から得られる抽出相
として供給する
請求項11に記載の方法。
Step (a)
(A1) The extraction solvent and the organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material are contact-mixed, and the obtained mixed solution is separated into a two-phase separation into an extraction solvent phase in which the extraction solvent is the main component and an aqueous phase in which water is the main component. And the step of removing the polymer formed between the aqueous phase and the extraction solvent phase, and
(A2) Including a step of bringing the extraction solvent and the organic carboxylic acid-containing aqueous solution into contact with each other in the extraction tower and extracting the organic carboxylic acid from the organic carboxylic acid-containing aqueous solution into the extraction phase.
The aqueous phase obtained from the step (a1) is supplied to the step (a2) as an organic carboxylic acid-containing aqueous solution.
The extraction solvent phase obtained from the step (a1) is supplied to the step (b1) as the extraction phase obtained from the step (a).
The method according to claim 11, wherein the extraction phase obtained from the step (a2) is also supplied to the step (b1) as an extraction phase obtained from the step (a).
前記第1の画分を、工程(a1)に抽出溶剤として供給し、
前記第3の画分を、工程(a2)に抽出溶剤として供給する、
請求項12に記載の方法。
The first fraction is supplied to the step (a1) as an extraction solvent, and the first fraction is supplied to the step (a1).
The third fraction is supplied to step (a2) as an extraction solvent.
The method according to claim 12.
前記第1の抽出溶剤が、メチルtert−ブチルエーテル(MTBE)、ジエチルエー
テル(DEE)、ジイソブチルエーテル(DIBE)、およびジイソプロピルエーテル(
DIPE)からなる群から選ばれる一もしくは複数種からなり、
前記第2の抽出溶剤が、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(M
IBK)、シクロヘキサノンからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる、
請求項11〜13に記載の方法。
The first extraction solvent is methyl tert-butyl ether (MTBE), diethyl ether (DEE), diisobutyl ether (DIBE), and diisopropyl ether (
It consists of one or more species selected from the group consisting of DIPE).
The second extraction solvent is methyl ethyl ketone (MEK) and methyl isobutyl ketone (M).
IBK), consisting of one or more species selected from the group consisting of cyclohexanone,
The method according to claims 11 to 13.
原料としての有機カルボン酸含有水溶液が、アクリル酸、メタクリル酸、テレフタル酸
、テレフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレート、マレイン酸、フタル酸、フマル
酸またはプロピオン酸の製造プロセスから排出された廃水である、請求項1〜14のいず
れか1項に記載の方法。
Claim that the organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material is waste water discharged from the production process of acrylic acid, methacrylic acid, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, polyethylene terephthalate, maleic acid, phthalic acid, fumaric acid or propionic acid. The method according to any one of 1 to 14.
前記廃水が、R−COOHで表される一もしくは複数の有機カルボン酸を含み、
ここでRは、水素および炭素数1から5までの飽和または不飽和炭化水素基から選ばれ、
廃水中の有機カルボン酸の合計濃度が0.1〜50重量%であり、
工程(a)における抽出溶剤の使用量が該廃水に対して0.1〜10.0質量倍である、
請求項15に記載の方法。
The wastewater contains one or more organic carboxylic acids represented by R-COOH.
Here, R is selected from hydrogen and saturated or unsaturated hydrocarbon groups having 1 to 5 carbon atoms.
The total concentration of organic carboxylic acids in wastewater is 0.1 to 50% by weight.
The amount of the extraction solvent used in the step (a) is 0.1 to 10.0% by mass with respect to the wastewater.
15. The method of claim 15.
前記廃水が、ギ酸、酢酸、アクリル酸、メタクリル酸、プロピオン酸、マレイン酸、無
水マレイン酸およびα−メチル無水マレイン酸からなる群から選ばれる一もしくは複数の
有機カルボン酸を含み、
廃水中の有機カルボン酸の合計濃度が0.1〜50重量%であり、
工程(a)における抽出溶剤の使用量が該廃水に対して0.1〜10.0質量倍である、
請求項15に記載の方法。
The waste water contains one or more organic carboxylic acids selected from the group consisting of formic acid, acetic acid, acrylic acid, methacrylic acid, propionic acid, maleic acid, maleic anhydride and α-methylmaleic anhydride.
The total concentration of organic carboxylic acids in wastewater is 0.1 to 50% by weight.
The amount of the extraction solvent used in the step (a) is 0.1 to 10.0% by mass with respect to the wastewater.
15. The method of claim 15.
原料としての有機カルボン酸含有水溶液を濃縮することにより有機カルボン酸が富化さ
れた有機カルボン酸含有水溶液を製造する装置であって、
抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触させ、有機カルボン酸を抽出相
に抽出する抽出器、
抽出器から得られる抽出相を、抽出溶剤が富化された画分と、有機カルボン酸が富化され
た画分と、に分離する抽出溶剤回収器、および
抽出器から排出される抽残相を、抽出溶剤が富化された画分と、水が富化された画分と、
に分離する抽出溶剤分離器、
を含む、有機カルボン酸含有水溶液の製造装置。
An apparatus for producing an organic carboxylic acid-containing aqueous solution enriched with an organic carboxylic acid by concentrating an organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material.
An extractor that extracts an organic carboxylic acid into an extraction phase by bringing the extraction solvent into contact with an aqueous solution containing an organic carboxylic acid as a raw material.
The extraction solvent recovery device that separates the extraction phase obtained from the extractor into the fraction enriched with the extraction solvent and the fraction enriched with the organic carboxylic acid, and the extraction residual phase discharged from the extractor. The fraction enriched with the extraction solvent and the fraction enriched with water,
Extraction solvent separator, which separates into
A device for producing an aqueous solution containing an organic carboxylic acid.
抽出溶剤回収器が、留出成分として前記抽出溶剤が富化された画分を得るよう構成され
た蒸留塔である、請求項18に記載の装置。
The apparatus according to claim 18, wherein the extraction solvent recovery device is a distillation column configured to obtain a fraction enriched with the extraction solvent as a distillate component.
抽出溶剤分離器が、留出成分として前記抽出溶剤が富化された画分を得るよう構成され
た蒸留塔である、請求項18または19に記載の装置。
The apparatus according to claim 18 or 19, wherein the extraction solvent separator is a distillation column configured to obtain a fraction enriched with the extraction solvent as a distillate component.
抽出溶剤回収器から得られる抽出溶剤および抽出溶剤分離器から得られる抽出溶剤の一
部もしくは全部を抽出器に供給するラインを有する、請求項18〜20のいずれか一項に
記載の装置。
The apparatus according to any one of claims 18 to 20, comprising a line for supplying a part or all of the extraction solvent obtained from the extraction solvent recovery device and the extraction solvent obtained from the extraction solvent separator to the extractor.
抽出器が、
抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触混合するミキサー、
ミキサーから得られた混合液を、抽出溶剤が主成分である抽出溶剤相と、水が主成分であ
る水相に二相分離するデカンターであって、抽出溶剤相と水相との間に開口するノズルを
備えるデカンター、および
抽出溶剤と有機カルボン酸含有水溶液を接触させ、有機カルボン酸を抽出相に抽出する抽
出塔
を含み、
デカンターから得られた抽出溶剤相を、抽出塔に抽出溶剤として供給するラインと、
デカンターから得られた水相を、抽出塔に有機カルボン酸含有水溶液として供給するラ
インとを有する、請求項18〜20のいずれか一項に記載の装置。
The extractor
A mixer that catalytically mixes an extraction solvent and an aqueous solution containing an organic carboxylic acid as a raw material.
A decanter that separates the mixed solution obtained from the mixer into an extraction solvent phase whose main component is an extraction solvent and an aqueous phase whose main component is water. An opening is provided between the extraction solvent phase and the aqueous phase. Includes a decanter with a nozzle for
A line that supplies the extraction solvent phase obtained from the decanter to the extraction tower as an extraction solvent,
The apparatus according to any one of claims 18 to 20, comprising a line for supplying an aqueous phase obtained from a decanter to an extraction tower as an organic carboxylic acid-containing aqueous solution.
抽出器が、
抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触混合するミキサー、
ミキサーから得られた混合液を、抽出溶剤が主成分である抽出溶剤相と、水が主成分であ
る水相に二相分離するデカンターであって、抽出溶剤相と水相との間に開口するノズルを
備えるデカンター、および
抽出溶剤と有機カルボン酸含有水溶液を接触させ、有機カルボン酸を有機カルボン酸含有
水溶液から抽出相に抽出する抽出塔
を含み、
デカンターから得られた水相を、抽出塔に有機カルボン酸含有水溶液として供給するラ
インと、
デカンターから得られた抽出溶剤相を、抽出溶剤回収器に抽出溶剤として供給するライ
ンと、
抽出塔から得られた抽出相を、ミキサーに抽出溶剤として供給するラインとを有する、
請求項18〜20のいずれか1項に記載の装置。
The extractor
A mixer that catalytically mixes an extraction solvent and an aqueous solution containing an organic carboxylic acid as a raw material.
A decanter that separates the mixed solution obtained from the mixer into an extraction solvent phase whose main component is an extraction solvent and an aqueous phase whose main component is water. An opening is provided between the extraction solvent phase and the aqueous phase. It includes a decanter provided with a nozzle to be used, and an extraction tower in which an extraction solvent is brought into contact with an organic carboxylic acid-containing aqueous solution to extract the organic carboxylic acid from the organic carboxylic acid-containing aqueous solution into an extraction phase.
A line for supplying the aqueous phase obtained from the decanter to the extraction tower as an organic carboxylic acid-containing aqueous solution,
A line that supplies the extraction solvent phase obtained from the decanter to the extraction solvent recovery device as an extraction solvent,
It has a line for supplying the extraction phase obtained from the extraction tower to the mixer as an extraction solvent.
The device according to any one of claims 18 to 20.
抽出溶剤が、
構造式1:R−O−R
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4以下のアルキル基を表す)
で表わされるエーテル、
構造式2:Ph−R
(式中、Phはフェニル基を表し、Rは炭素数3以下のアルキル基を表す)
で表わされる芳香族炭化水素、
構造式3:R−C(=O)−R
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4以下のアルキル基を表す)
で表わされるケトン、
構造式4:CyR=O
(式中、CyRは炭素数6以下のシクロアルキリデン基を表す)
で表わされる環状ケトン、および
構造式5:Ph−C(=O)−R
(式中、Phはフェニル基を表し、Rは炭素数3以下のアルキル基を表す)
で表わされる芳香族ケトン
からなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる、
請求項18〜23のいずれか1項に記載の装置。
The extraction solvent is
Structural formula 1: R 1- O-R 2
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 4 or less carbon atoms).
Ether represented by
Structural formula 2: Ph-R 3
(In the formula, Ph represents a phenyl group and R 3 represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms).
Aromatic hydrocarbons represented by,
Structural formula 3: R 4- C (= O) -R 5
(In the formula, R 4 and R 5 each independently represent an alkyl group having 4 or less carbon atoms).
Ketone represented by,
Structural formula 4: CyR = O
(In the formula, CyR represents a cycloalkylidene group having 6 or less carbon atoms)
Cyclic ketone represented by, and structural formula 5: Ph-C (= O) -R 6
(In the formula, Ph represents a phenyl group and R 6 represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms).
Consists of one or more species selected from the group consisting of aromatic ketones represented by
The device according to any one of claims 18 to 23.
前記抽出溶剤が、メチルtert−ブチルエーテル(MTBE)、ジエチルエーテル(
DEE)、ジイソブチルエーテル(DIBE)、ジイソプロピルエーテル(DIPE)、
メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(MIBK)、およびシクロヘ
キサノンからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる、請求項24に記載の装置。
The extraction solvent is methyl tert-butyl ether (MTBE), diethyl ether (
DEE), diisobutyl ether (DIBE), diisopropyl ether (DIPE),
24. The apparatus of claim 24, comprising one or more selected from the group consisting of methyl ethyl ketone (MEK), methyl isobutyl ketone (MIBK), and cyclohexanone.
前記抽出溶剤が、
前記構造式1のエーテルからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる第1の抽出溶
剤と、
前記構造式2の芳香族炭化水素、構造式3のケトン、構造式4の環状ケトンおよび構造式
5の芳香族ケトンからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる第2の抽出溶剤と
からなる混合抽出溶剤である、請求項24に記載の装置。
The extraction solvent
A first extraction solvent consisting of one or more kinds selected from the group consisting of ethers of the structural formula 1 and
It comprises a second extraction solvent composed of one or more kinds selected from the group consisting of the aromatic hydrocarbon of the structural formula 2, the ketone of the structural formula 3, the cyclic ketone of the structural formula 4, and the aromatic ketone of the structural formula 5. The apparatus according to claim 24, which is a mixed extraction solvent.
前記第1の抽出溶剤が、メチルtert−ブチルエーテル(MTBE)、ジエチルエー
テル(DEE)、ジイソブチルエーテル(DIBE)、およびジイソプロピルエーテル(
DIPE)からなる群から選ばれる一もしくは複数種からなり、
前記第2の抽出溶剤が、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(M
IBK)、およびシクロヘキサノンからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる、
請求項26に記載の装置。
The first extraction solvent is methyl tert-butyl ether (MTBE), diethyl ether (DEE), diisobutyl ether (DIBE), and diisopropyl ether (
It consists of one or more species selected from the group consisting of DIPE).
The second extraction solvent is methyl ethyl ketone (MEK) and methyl isobutyl ketone (M).
IBK), and one or more selected from the group consisting of cyclohexanone,
The device according to claim 26.
抽出溶剤として、第1の抽出溶剤と第2の抽出溶剤とからなる混合抽出溶剤が用いられ

該第1の抽出溶剤は、
構造式1:R−O−R
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4以下のアルキル基を表す)
で表わされるエーテルからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなり、
該第2の抽出溶剤は、
構造式2:Ph−R
(式中、Phはフェニル基を表し、Rは炭素数3以下のアルキル基を表す)
で表わされる芳香族炭化水素、
構造式3:R−C(=O)−R
(式中、RおよびRはそれぞれ独立して炭素数4以下のアルキル基を表す)
で表わされるケトン、
構造式4:CyR=O
(式中、CyRは炭素数6以下のシクロアルキリデン基を表す)
で表わされる環状ケトン、および
構造式5:Ph−C(=O)−R
(式中、Phはフェニル基を表し、Rは炭素数3以下のアルキル基を表す)
で表わされる芳香族ケトン
からなる群から選ばれる一もしくは複数種からなり、
抽出器が、有機カルボン酸を、前記混合抽出溶剤を含む抽出相に抽出するよう構成され

抽出溶剤回収器が、
抽出器から得られる抽出相を、前記第1の抽出溶剤が富化された第1の画分と、前記第2
の抽出溶剤および有機カルボン酸が富化された第2の画分とに分離する第1の抽出溶剤回
収器と、
第1の抽出溶剤回収器から得られる第2の画分を、前記第2の抽出溶剤が富化された第3
の画分と、有機カルボン酸が富化された第4の画分とに分離する第2の抽出溶剤回収器と
を含む、請求項18〜20のいずれか1項に記載の装置。
As the extraction solvent, a mixed extraction solvent composed of a first extraction solvent and a second extraction solvent is used.
The first extraction solvent is
Structural formula 1: R 1- O-R 2
(In the formula, R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 4 or less carbon atoms).
Consists of one or more species selected from the group consisting of ethers represented by
The second extraction solvent is
Structural formula 2: Ph-R 3
(In the formula, Ph represents a phenyl group and R 3 represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms).
Aromatic hydrocarbons represented by,
Structural formula 3: R 4- C (= O) -R 5
(In the formula, R 4 and R 5 each independently represent an alkyl group having 4 or less carbon atoms).
Ketone represented by,
Structural formula 4: CyR = O
(In the formula, CyR represents a cycloalkylidene group having 6 or less carbon atoms)
Cyclic ketone represented by, and structural formula 5: Ph-C (= O) -R 6
(In the formula, Ph represents a phenyl group and R 6 represents an alkyl group having 3 or less carbon atoms).
Consists of one or more species selected from the group consisting of aromatic ketones represented by
The extractor is configured to extract the organic carboxylic acid into the extraction phase containing the mixed extraction solvent.
The extraction solvent recovery device
The extraction phase obtained from the extractor is the first fraction enriched with the first extraction solvent and the second fraction.
A first extraction solvent recovery device that separates the extraction solvent and the second fraction enriched with the organic carboxylic acid.
The second fraction obtained from the first extraction solvent recovery device is the third fraction enriched with the second extraction solvent.
The apparatus according to any one of claims 18 to 20, comprising a second extraction solvent recovery device for separating the fraction of the above and a fourth fraction enriched with an organic carboxylic acid.
抽出器が、
抽出溶剤と原料としての有機カルボン酸含有水溶液を接触混合するミキサー、
ミキサーから得られた混合液を、抽出溶剤が主成分である抽出溶剤相と、水が主成分であ
る水相に二相分離するデカンターであって、抽出溶剤相と水相との間に開口するノズルを
備えるデカンター、および
抽出溶剤と有機カルボン酸含有水溶液を接触させ、有機カルボン酸を有機カルボン酸含有
水溶液から抽出相に抽出する抽出塔
を含み、
デカンターから得られた水相を、抽出塔に有機カルボン酸含有水溶液として供給するラ
インと、
デカンターから得られた抽出溶剤相を、前記第1の抽出溶剤回収器に、抽出器から得ら
れる抽出相として供給するラインと、
抽出塔から得られた抽出相を、前記第1の抽出溶剤回収器に、抽出器から得られる抽出
相として供給するラインと
を有する、請求項28に記載の装置。
The extractor
A mixer that catalytically mixes an extraction solvent and an aqueous solution containing an organic carboxylic acid as a raw material.
A decanter that separates the mixed solution obtained from the mixer into an extraction solvent phase whose main component is an extraction solvent and an aqueous phase whose main component is water. An opening is provided between the extraction solvent phase and the aqueous phase. It includes a decanter provided with a nozzle to be used, and an extraction tower in which an extraction solvent is brought into contact with an organic carboxylic acid-containing aqueous solution to extract the organic carboxylic acid from the organic carboxylic acid-containing aqueous solution into an extraction phase.
A line for supplying the aqueous phase obtained from the decanter to the extraction tower as an organic carboxylic acid-containing aqueous solution,
A line for supplying the extraction solvent phase obtained from the decanter to the first extraction solvent recovery device as an extraction phase obtained from the extractor.
28. The apparatus of claim 28, wherein the extraction phase obtained from the extraction tower is supplied to the first extraction solvent recovery device as an extraction phase obtained from the extraction device.
前記第1の画分を、前記ミキサーへ抽出溶剤として供給するラインと、
前記第3の画分を、抽出塔に抽出溶剤として供給するライン
を有する、請求項29に記載の装置。
A line for supplying the first fraction to the mixer as an extraction solvent, and
29. The apparatus according to claim 29, which has a line for supplying the third fraction to an extraction tower as an extraction solvent.
前記第1の抽出溶剤が、メチルtert−ブチルエーテル(MTBE)、ジエチルエー
テル(DEE)、ジイソブチルエーテル(DIBE)、およびジイソプロピルエーテル(
DIPE)からなる群から選ばれる一もしくは複数種からなり、
前記第2の抽出溶剤が、メチルエチルケトン(MEK)、メチルイソブチルケトン(M
IBK)、シクロヘキサノンからなる群から選ばれる一もしくは複数種からなる、
請求項28〜30に記載の装置。
The first extraction solvent is methyl tert-butyl ether (MTBE), diethyl ether (DEE), diisobutyl ether (DIBE), and diisopropyl ether (
It consists of one or more species selected from the group consisting of DIPE).
The second extraction solvent is methyl ethyl ketone (MEK) and methyl isobutyl ketone (M).
IBK), consisting of one or more species selected from the group consisting of cyclohexanone,
The device according to claim 28-30.
原料としての有機カルボン酸含有水溶液が、アクリル酸、メタクリル酸、テレフタル酸
、テレフタル酸ジメチル、ポリエチレンテレフタレート、マレイン酸、フタル酸、フマル
酸またはプロピオン酸の製造プロセスから排出された廃水である、請求項18〜31のい
ずれか1項に記載の装置。
Claim that the organic carboxylic acid-containing aqueous solution as a raw material is waste water discharged from the production process of acrylic acid, methacrylic acid, terephthalic acid, dimethyl terephthalate, polyethylene terephthalate, maleic acid, phthalic acid, fumaric acid or propionic acid. The apparatus according to any one of 18 to 31.
前記廃水が、R−COOHで表される一もしくは複数の有機カルボン酸を含み、
ここでRは、水素および炭素数1から5までの飽和または不飽和炭化水素基から選ばれ、
廃水中の有機カルボン酸の合計濃度が0.1〜50重量%であり、
抽出器における抽出溶剤の使用量が該廃水に対して0.1〜10.0質量倍である、
請求項32に記載の装置。
The wastewater contains one or more organic carboxylic acids represented by R-COOH.
Here, R is selected from hydrogen and saturated or unsaturated hydrocarbon groups having 1 to 5 carbon atoms.
The total concentration of organic carboxylic acids in wastewater is 0.1 to 50% by weight.
The amount of the extraction solvent used in the extractor is 0.1 to 10.0% by mass with respect to the wastewater.
The device according to claim 32.
前記廃水が、ギ酸、酢酸、アクリル酸、メタクリル酸、プロピオン酸、マレイン酸、無
水マレイン酸およびα−メチル無水マレイン酸からなる群から選ばれる一もしくは複数の
有機カルボン酸を含み、
廃水中の有機カルボン酸の合計濃度が0.1〜50重量%であり、
抽出器における抽出溶剤の使用量が該廃水に対して0.1〜10.0質量倍である、
請求項32に記載の装置。
The waste water contains one or more organic carboxylic acids selected from the group consisting of formic acid, acetic acid, acrylic acid, methacrylic acid, propionic acid, maleic acid, maleic anhydride and α-methylmaleic anhydride.
The total concentration of organic carboxylic acids in wastewater is 0.1 to 50% by weight.
The amount of the extraction solvent used in the extractor is 0.1 to 10.0% by mass with respect to the wastewater.
The device according to claim 32.
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