JP2023050471A - Method for recovering and reusing acrylic acid production process wastewater - Google Patents

Method for recovering and reusing acrylic acid production process wastewater Download PDF

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Hidefumi Haramaki
雄介 渡辺
Yusuke Watanabe
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Abstract

To provide a method for further increasing the yield of a product without increasing utility such as steam and electricity.SOLUTION: Provided is a method for recovering and reusing acrylic acid production process wastewater, comprising recovering wastewater generated to drive a decompression device used in an acrylic acid production process and reusing the same for the same and/or a separate acrylic acid production process and a production process of at least one selected from an acrylic acid ester, an acrylic acid metal salt, and an acrylic acid-based (co)polymer which uses the acrylic acid as a raw material.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、アクリル酸の製造プロセス、特に精製プロセスで使用される蒸留塔の減圧装置から排出される廃水の回収・再利用方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for recovering and reusing wastewater discharged from a decompression device of a distillation column used in an acrylic acid production process, particularly a purification process.

アクリル酸の製造プロセスは、プロピレン等の接触気相酸化反応プロセスと、当該反応プロセスで得られる反応生成物の蒸留プロセスとから成る。また、当該蒸留プロセスは、反応生成物中の目的物(製品)と不純物との物性差(特に沸点)に着目して1又は2以上の蒸留塔を用いて蒸留を行い、製品を得ることが一般的である。更に目的に応じて薬剤処置等を行い、高純度の製品を得たりしている。 The production process of acrylic acid consists of a catalytic gas-phase oxidation reaction process for propylene or the like and a distillation process for the reaction product obtained in the reaction process. In addition, the distillation process can obtain a product by distilling using one or more distillation columns, focusing on the difference in physical properties (especially the boiling point) between the target substance (product) and impurities in the reaction product. Common. Furthermore, depending on the purpose, chemical treatments are performed to obtain high-purity products.

上記蒸留塔での蒸留では、通常、反応生成物等を加熱して行われるため、アクリル酸の重合が起こり易い。そこで、当該蒸留塔での重合防止対策として、メトキシフェノール等の重合防止剤や分子状酸素の添加や、蒸留塔内の温度を低下させるため、スチームエジェクター等の減圧装置を用いて塔内を減圧にする方法が採用されている。 Distillation in the above distillation column is usually carried out by heating the reaction product and the like, so polymerization of acrylic acid easily occurs. Therefore, as a measure to prevent polymerization in the distillation column, a polymerization inhibitor such as methoxyphenol and molecular oxygen are added, and a decompression device such as a steam ejector is used to reduce the temperature in the distillation column. method is adopted.

特許文献1では、(メタ)アクリル酸の収率向上を目的に、(メタ)アクリル酸の製造プロセスにおいて、予備精製工程及び/又は精製工程の真空源で発生する(メタ)アクリル酸を含む廃液を用いて重合禁止剤溶液を調製し、これを捕集工程以降の工程に供給する技術が開示されている。 In Patent Document 1, for the purpose of improving the yield of (meth)acrylic acid, in the production process of (meth)acrylic acid, a waste liquid containing (meth)acrylic acid generated at a vacuum source in a preliminary purification step and/or a purification step is used to prepare a polymerization inhibitor solution, and a technique of supplying this to the steps subsequent to the collection step is disclosed.

特開2005-232007号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-232007

上記特許文献1では、予備精製工程及び/又は精製工程の真空源で発生する(メタ)アクリル酸を含む廃液を用いて重合禁止剤溶液を調製するものだが、当該廃液は水であることが多く、一方、重合禁止剤は水不溶性のものもある。そのため、使用範囲が限定的であり、製品の収率向上との観点からは必ずしも満足のいくものではなかった。 In the above Patent Document 1, a waste liquid containing (meth)acrylic acid generated in a vacuum source in a preliminary purification step and/or a purification step is used to prepare a polymerization inhibitor solution, but the waste liquid is often water. On the other hand, some polymerization inhibitors are water-insoluble. Therefore, the range of use is limited, and it is not necessarily satisfactory from the viewpoint of improving the yield of the product.

本発明は、上記従来技術に存する問題に鑑みてなされたものであって、その目的は蒸気、電力等のユーティリティーを増加させることなく、製品収率の更なる向上させる方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems existing in the prior art, and its object is to provide a method for further improving the product yield without increasing utilities such as steam and electric power. .

そこで本発明者らは、上記課題を鑑みて、スチームエジェクター等の減圧装置から排出される廃水を同一製品及び/又は他の製品の製造プロセスに回収、再利用することを見出し、本発明を完成させた。 Therefore, in view of the above problems, the present inventors have found that waste water discharged from a pressure reducing device such as a steam ejector can be recovered and reused in the manufacturing process of the same product and / or other products, and completed the present invention. let me

すなわち本発明は、アクリル酸の製造プロセスで使用される減圧装置を駆動させるために生じる廃水を、同一及び/又は別のアクリル酸の製造プロセス、並びに、当該アクリル酸を原料として用いるアクリル酸エステル、アクリル酸金属塩、及びアクリル酸系(共)重合体からなる群から選ばれる少なくとも1つの製造プロセスに回収、再利用する方法である。 That is, the present invention provides wastewater generated for driving a decompression device used in an acrylic acid production process, in the same and/or another acrylic acid production process, and an acrylic acid ester using the acrylic acid as a raw material, It is a method of recovering and reusing in at least one manufacturing process selected from the group consisting of metal acrylates and acrylic acid-based (co)polymers.

本発明によれば、蒸気、電力等のユーティリティーを増加させることなく、製品収率を更に向上させることができる。 According to the present invention, the product yield can be further improved without increasing utilities such as steam and electric power.

本発明は、アクリル酸を製造する際に発生する廃水の取り扱いに関わるものである。 The present invention relates to the handling of waste water generated during production of acrylic acid.

詳細には、本発明は、アクリル酸の製造プロセスで使用される減圧装置を駆動させるために生じる廃水を、同一及び/又は別のアクリル酸の製造プロセス、並びに、当該アクリル酸を原料として用いるアクリル酸エステル、アクリル酸金属塩、及びアクリル酸系(共)重合体からなる群から選ばれる少なくとも1つの製造プロセスに回収、再利用するものである。 Specifically, the present invention uses wastewater generated for driving a decompression device used in an acrylic acid production process for the same and/or another acrylic acid production process and an acrylic acid using the acrylic acid as a raw material It is to be recovered and reused in at least one manufacturing process selected from the group consisting of acid esters, acrylic acid metal salts, and acrylic acid-based (co)polymers.

上記アクリル酸の製造プロセスとして、蒸留プロセスの一部又は全部において減圧蒸留が行われるものであればよく、原料、製造プロセスの種類は問わない。即ち、アクリル酸の製造プロセスは、プロパン、プロピレン又はアクロレインを原料として接触気相酸化反応し、生成したアクリル酸含有ガスを水等の溶剤で捕集し、得られたアクリル酸含有溶液から、該溶液に含まれる低沸点化合物、高沸点化合物等を蒸留によって分離し、得られた粗アクリル酸にアルデヒド処理剤を添加した後、減圧蒸留して高純度アクリル酸を得る製造プロセスが一般的である。 As the production process of acrylic acid, any process may be used as long as vacuum distillation is performed in part or all of the distillation process, and the type of raw material and production process is not limited. That is, in the process for producing acrylic acid, propane, propylene, or acrolein is used as a raw material for a catalytic gas-phase oxidation reaction, the generated acrylic acid-containing gas is collected with a solvent such as water, and the obtained acrylic acid-containing solution is extracted from the acrylic acid-containing solution. A common manufacturing process is to separate low boiling point compounds, high boiling point compounds, etc. contained in the solution by distillation, add an aldehyde treating agent to the resulting crude acrylic acid, and then perform vacuum distillation to obtain high-purity acrylic acid. .

上記アクリル酸の製造プロセスで使用される「減圧装置」とは、蒸留塔内を減圧するための装置であればよく特に限定されないが、好ましくはスチームエジェクター、液駆動式エジェクター、液封式真空ポンプ等が挙げられる。中でも、操作性や真空度、メンテナンスの容易性の観点から、スチームエジェクターが好ましい。 The "depressurizing device" used in the above acrylic acid production process is not particularly limited as long as it is a device for reducing the pressure in the distillation column, but preferably a steam ejector, a liquid-driven ejector, or a liquid-ring vacuum pump. etc. Among them, a steam ejector is preferable from the viewpoint of operability, degree of vacuum, and ease of maintenance.

上記「蒸留塔」の装置上の種類として、棚段塔や充填物塔、又はその組み合せ(充填物と棚段、複数種の棚段、複数種の充填物)等が挙げられる。なお、棚段の種類として、最も汎用的なシーブトレイの他、ダウンカマーがなく、液やガスの滞留部が少ないデュアルフロートトレイやディスク・アンド・ドーナッツトレイ、ターボグリッドトレイ等が挙げられるが、これらに限定されない。 Apparatus types of the "distillation column" include a plate column, a packed column, or a combination thereof (packing and trays, multiple types of trays, multiple types of packing), and the like. In addition to the most general-purpose sieve trays, the types of trays include dual float trays with no downcomers and few liquid or gas retention areas, disk and donut trays, and turbo grid trays. is not limited to

上記「蒸留塔」の一つである棚段塔は、重合物による閉塞が起こり難いという利点を有するが、一方でシンプルな構造のため、気液接触が悪く、分離効率が低くなるという欠点も有する。したがって、棚段塔を用いる場合には、複数の棚段を有する多段の蒸留塔とすることが好ましい。当該段数としては、蒸留分離に必要な理論段数を得るという観点から、通常1段以上であり、好ましくは3段以上、より好ましくは5段以上である。また、段数が増加すると、ガスは中心部に集まり、液は外側に集まる傾向にあるため、気液接触が悪化してしまう。以上の観点から、段数の上限としては、通常20段以下であり、好ましくは15段以下、より好ましくは10段以下である。 The plate column, which is one of the above-mentioned "distillation columns", has the advantage of being less likely to be clogged with polymers, but on the other hand, it has the disadvantage of poor gas-liquid contact due to its simple structure, resulting in low separation efficiency. have. Therefore, when a plate column is used, it is preferable to use a multi-stage distillation column having a plurality of plates. The number of stages is usually 1 or more, preferably 3 or more, more preferably 5 or more, from the viewpoint of obtaining the number of theoretical stages necessary for distillation separation. In addition, when the number of stages increases, the gas tends to gather in the central part and the liquid tends to gather on the outside, resulting in deterioration of gas-liquid contact. From the above viewpoints, the upper limit of the number of stages is usually 20 stages or less, preferably 15 stages or less, more preferably 10 stages or less.

上記「蒸留塔」の一つである充填物塔に用いられる充填物は、規則充填物と不規則充填物とに大別される。上記規則充填物として具体的には、スルーザーパッキング(スルザーケムテック社製)、テクノパック(三冷テクノ社製)等のガーゼ型規則充填物、メラパック(スルザーケムテック社製)、テクノパック(三冷テクノ社製)、エムシーパック(三菱化学エンジニアリング社製)等のシート型規則充填物、フレキシグリッド(コークグリッチ社製)等のグリッド型規則充填物等が挙げられる他、金属線を束ねて編まれたグッドロールパッキング(トウトクエンジ社製)、金属線を垂直に多数配したスーパーHパック(ナガオカ社製)等も挙げられる。また上記不規則充填物としては、カスケードミニリング、IMTP、インタロックス(コークグリッチ社製)、テラレット(月島環境エンジニアリング社製)、フレキシリング(日揮社製)等が挙げられる。 The packings used in the packed column, which is one of the above-mentioned "distillation columns", are roughly classified into regular packings and random packings. Specific examples of the structured packing include gauze-type structured packing such as Sulzer Packing (manufactured by Sulzer Chemtech) and Technopack (manufactured by Sanrei Techno), Merapack (manufactured by Sulzer Chemtech), and Technopack ( Sanrei Techno Co., Ltd.), sheet-type structured packing such as MC Pack (Mitsubishi Kagaku Engineering Co., Ltd.), grid-type structured packing such as Flexigrid (Coke Glitch Co., Ltd.), etc. Woven Good Roll Packing (manufactured by Totokenji Co., Ltd.), Super H Pack (manufactured by Nagaoka Co., Ltd.) in which a large number of metal wires are arranged vertically, and the like are also mentioned. Examples of the random packing include Cascade Miniring, IMTP, Interox (manufactured by Cork Glitch), Terralet (manufactured by Tsukishima Kankyo Engineering), and Flexiring (manufactured by JGC).

また蒸留塔内でのアクリル酸類の重合を防止するため、重合防止剤又は重合防止剤溶液が、供給液、還流液、塔中間部塔から供給される。当該重合防止剤として具体的には、ハイドロキノンやメトキノン等のフェノール化合物、2,2-ジブチルジチオカルバミン酸等のジアルキルジチオカルバミン酸の銅又はマンガン錯体、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピリジルオキシド等のニトロキシルラジカル化合物、フェノチアジン等が挙げられる。同様に、空気や窒素希釈された空気などの酸素含有気体も供給される。 In order to prevent polymerization of acrylic acids in the distillation column, a polymerization inhibitor or a polymerization inhibitor solution is supplied from the feed liquid, the reflux liquid, and the column in the middle section of the column. Specific examples of the polymerization inhibitor include phenol compounds such as hydroquinone and methoquinone, copper or manganese complexes of dialkyldithiocarbamates such as 2,2-dibutyldithiocarbamic acid, and 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethyl. Examples include nitroxyl radical compounds such as pyridyl oxide, phenothiazine, and the like. Similarly, an oxygen-containing gas such as air or nitrogen-diluted air is supplied.

なお、ラジカルの発生により引き起こされる重合を抑制するとの観点から、上記蒸留塔の塔底温度は低いほど好ましく、アクリル酸の常圧下における沸点以下とすることがより好ましく、当該沸点よりも10℃以上低いことが更に好ましい。したがって、当該塔底温度は100℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましい。 From the viewpoint of suppressing polymerization caused by the generation of radicals, the bottom temperature of the distillation column is preferably as low as possible, more preferably below the boiling point of acrylic acid under normal pressure, and is 10° C. or higher than the boiling point. Lower is more preferred. Therefore, the bottom temperature is preferably 100°C or lower, more preferably 90°C or lower.

一方、上記蒸留塔の塔頂部から留出する気体状の成分は、凝縮器で凝縮・液化された後、貯槽に移送される。貯槽に移送された凝縮液は、その一部又は全部が還流液として蒸留塔に循環される。上記凝縮器は、空冷式又は水冷式が一般的であり、直接又は間接的な熱の放出先である外気や河川・海水等に近い温度まで冷却することが可能である。 On the other hand, the gaseous component distilled from the top of the distillation column is condensed and liquefied in the condenser and then transferred to the storage tank. Part or all of the condensate transferred to the storage tank is circulated to the distillation column as a reflux liquid. The condenser is generally air-cooled or water-cooled, and can be cooled to a temperature close to that of the outside air, rivers, seawater, etc., to which heat is directly or indirectly released.

本発明では、上記「減圧装置」として、スチームエジェクター、液駆動式エジェクター、液封式真空ポンプ等が用いられる。中でも高圧蒸気又は水をノズルから噴出し、その周囲の水、空気又は蒸気を排出するポンプの一種であるエジェクターが好ましく使用される。なお、当該エジェクターは、噴出する流体の種類によって、水エジェクター、スチームエジェクター、空気エジェクター等に分類されるが、構造が簡単で取扱いが容易であり、更に高い真空度を得ることができるという点から、スチームエジェクターが特に好ましい。 In the present invention, a steam ejector, a liquid-driven ejector, a liquid ring vacuum pump, or the like is used as the "decompression device". Among them, an ejector, which is a type of pump that ejects high-pressure steam or water from a nozzle and discharges surrounding water, air, or steam, is preferably used. The ejector is classified into a water ejector, a steam ejector, an air ejector, etc., depending on the type of fluid to be ejected. , steam ejectors are particularly preferred.

上記スチームエジェクターの主要部はノズルとディフューザーとから成るが、高真空を効率良く得るには、ノズルからの駆動スチームと吸入ガスの混合物がディフューザーの入口部で音速以上とすることが必要である。なお、1段のエジェクターで得られる真空度は、出口が大気圧である場合、通常100mmHg(約13.3kPa)程度であるため、更に高真空が要求される場合には、多段のエジェクターが用いられる。 The main part of the steam ejector consists of a nozzle and a diffuser. In order to efficiently obtain a high vacuum, it is necessary that the mixture of the driving steam from the nozzle and the intake gas has a speed of sound or higher at the inlet of the diffuser. The degree of vacuum obtained by a single-stage ejector is usually about 100 mmHg (about 13.3 kPa) when the outlet is at atmospheric pressure. be done.

なお、上記減圧装置の稼働条件等は、設置される蒸留塔での減圧度、生産量等に応じて適宜設定するばよい。従って、当該減圧装置を駆動させるために生じる廃水の量についても、当該減圧装置の稼働条件や、回収・再利用先の稼働条件や生産量等に応じて、適宜設定すればよい。また再利用についても、特に制限がなく、例えば、生成ガスの捕集用溶剤、共沸脱水用の溶剤、重合防止剤の母液、原材料としての利用等が挙げられる。 The operating conditions and the like of the decompression device may be appropriately set according to the degree of decompression in the installed distillation column, the production volume, and the like. Therefore, the amount of wastewater generated for driving the decompression device may be appropriately set according to the operating conditions of the decompression device, the operating conditions of the recovery/reuse destination, the production volume, and the like. There are no particular restrictions on the reuse thereof, and examples thereof include use as a solvent for collecting generated gas, a solvent for azeotropic dehydration, a mother liquor of a polymerization inhibitor, and as a raw material.

例えば、アクリル酸の製造プロセスで使用される減圧装置を駆動させるために生じる廃水には、有効成分としてアクリル酸が含まれている。そこで、同一及び/又は別のアクリル酸製造プロセスにおけるアクリル酸含有ガスの捕集用溶剤として使用したり、アクリル酸含有溶液の共沸脱水塔の留出成分に混合して回収したり、アクリル酸の重合防止剤の母液として使用したりすることができる。また、アクリル酸金属塩、水溶性ポリアクリル酸(塩)、及びアクリル酸系(共)重合体の原料として使用することもできる。 For example, acrylic acid is contained as an active ingredient in the wastewater generated for driving a decompression device used in the production process of acrylic acid. Therefore, it can be used as a solvent for collecting acrylic acid-containing gas in the same and / or another acrylic acid production process, mixed with the distillate component of the azeotropic dehydration tower of the acrylic acid-containing solution and recovered, or can be used as a mother liquor for polymerization inhibitors. It can also be used as a raw material for acrylic acid metal salts, water-soluble polyacrylic acid (salts), and acrylic acid-based (co)polymers.

なお、上記「廃水」の回収・再利用先として、「同一及び/又は別のアクリル酸製造プロセス」とは、複数のアクリル酸製造プロセスがある場合、同じ系列の製造プロセス若しくは別系列の製造プロセスの何れか一方、又は双方を意味する。 As for the collection and reuse of the above-mentioned "wastewater", "same and/or different acrylic acid production process" means the same production process or a different production process if there are multiple acrylic acid production processes. means either one or both of

上記「廃水」の回収・再利用先の一つであるアクリル酸エステルは、アクリル酸由来のエステルであれば特に限定されないが、炭素数1~12の脂肪族アルコールとの脱水エステル化物、又は、炭素数2~6のアルキレンオキシドとの付加反応物が好ましい。 Acrylic acid ester, which is one of the destinations for recovery and reuse of the above "wastewater", is not particularly limited as long as it is an ester derived from acrylic acid, but is a dehydrated ester with an aliphatic alcohol having 1 to 12 carbon atoms, or Addition products with alkylene oxides having 2 to 6 carbon atoms are preferred.

上記脱水エステル化物として、具体的には、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルへキシル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t-ブチル、アクリル酸イソノニル、アクリル酸メトキシエチル、トリメチロールプロパントリアクリレート、イソボニルアクリレート等が挙げられる。また、上記付加反応物として、具体的には、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート等が挙げられる。 Specific examples of the dehydrated esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, isononyl acrylate, methoxyethyl acrylate, trimethylolpropane triacrylate, isobornyl acrylate and the like. Moreover, as the addition reaction product, specifically, hydroxyethyl acrylate, hydroxypropyl acrylate, and the like can be mentioned.

上記「廃水」の回収・再利用先の一つであるアクリル酸金属塩は、アクリル酸由来の金属塩であれば特に限定されない。具体的には、アクリル酸カリウム、アクリル酸亜鉛等が挙げられる。 The metal salt of acrylic acid, which is one of the destinations for recovery and reuse of the "wastewater", is not particularly limited as long as it is a metal salt derived from acrylic acid. Specific examples include potassium acrylate and zinc acrylate.

上記「アクリル酸を原料として用いるアクリル酸系(共)重合体」とは、モノマーであるアクリル酸を重合させたもの(単独重合体)、及びアクリル酸とアクリル酸以外のモノマーを重合させたもの(共重合体)を意味する。 The above-mentioned "acrylic acid-based (co)polymer using acrylic acid as a raw material" is a polymer obtained by polymerizing acrylic acid as a monomer (homopolymer), and a polymer obtained by polymerizing acrylic acid and a monomer other than acrylic acid. (copolymer).

また本発明においては、上記「アクリル酸系(共)重合体」には、アクリル酸の一部又は全部を中和した塩(アクリル酸塩)の重合体も含まれ、当該重合体を「ポリアクリル酸(塩)」と表記する。なお、当該「ポリアクリル酸(塩)」の具体例として、水溶性ポリアクリル酸(塩)、吸水性樹脂(吸水性ポリアクリル酸(塩))等が挙げられる。 In the present invention, the above-mentioned "acrylic acid-based (co)polymer" also includes a polymer of a salt (acrylic acid salt) obtained by neutralizing part or all of acrylic acid, and the polymer is referred to as "poly acrylic acid (salt)”. Specific examples of the "polyacrylic acid (salt)" include water-soluble polyacrylic acid (salt), water-absorbing resin (water-absorbing polyacrylic acid (salt)), and the like.

上記アクリル酸塩として、好ましくは一価塩、より好ましくはアルカリ金属塩、アンモニウム塩等である。当該アルカリ金属塩として、好ましくはナトリウム塩、カリウム塩が挙げられる。 The acrylate is preferably a monovalent salt, more preferably an alkali metal salt, an ammonium salt, or the like. The alkali metal salt preferably includes sodium salt and potassium salt.

上記水溶性ポリアクリル酸(塩)は、実質的に100%が水に溶解する重合体である。また上記吸水性樹脂(吸水性ポリアクリル酸(塩))は、水膨潤性を示す架橋構造を有するポリアクリル酸(塩)であり、自重の3倍以上、好ましくは10~1000倍の純水又は生理食塩水を吸水し、実質的に水不溶性(水溶性成分が25質量%以下、より好ましくは10質量%以下)のヒドロゲルを生成する重合体である。 The water-soluble polyacrylic acid (salt) is a polymer that is substantially 100% soluble in water. The water-absorbing resin (water-absorbing polyacrylic acid (salt)) is a polyacrylic acid (salt) having a crosslinked structure exhibiting water-swelling properties, and is 3 times or more its own weight, preferably 10 to 1000 times pure water. Alternatively, it is a polymer that absorbs physiological saline and forms a substantially water-insoluble hydrogel (the water-soluble component content is 25% by mass or less, more preferably 10% by mass or less).

上記ポリアクリル酸(塩)は、他の単量体と共重合させたり、0.001~5モル%の架橋剤で架橋させたりしてもよく、また澱粉やポリビニルアルコール等の親水性ポリマーにグラフト重合させたりしてもよい。また、当該ポリアクリル酸(塩)は、アクリル酸及び/又はその塩が、重合体全体に対して、好ましくは50モル%以上、より好ましくは70モル%以上、更に好ましくは90モル%以上、含まれる。 The above polyacrylic acid (salt) may be copolymerized with other monomers or crosslinked with 0.001 to 5 mol% of a crosslinking agent, and may be added to hydrophilic polymers such as starch and polyvinyl alcohol. You may carry out graft polymerization. In addition, the polyacrylic acid (salt) is preferably 50 mol% or more, more preferably 70 mol% or more, still more preferably 90 mol% or more, based on the total polymer, acrylic acid and / or its salt, included.

本発明におけるポリアクリル酸(塩)は、上記以外に、アクリル酸/マレイン酸の共重合体、アクリル酸/スルホン酸系モノマーの共重合体等が挙げられる。 Examples of the polyacrylic acid (salt) in the present invention include, in addition to the above, acrylic acid/maleic acid copolymers, acrylic acid/sulfonic acid monomer copolymers, and the like.

実施例1
プロピレンを含む原料ガスを接触気相酸化して気体状のアクリル酸を得た。当該気体状のアクリル酸は、捕集用溶剤として水を用いてアクリル酸を含む反応生成物を捕集し、重合防止剤としてハイドロキノンを添加して、アクリル酸水溶液を得た。
Example 1
Gas phase acrylic acid was obtained by catalytic gas-phase oxidation of a raw material gas containing propylene. For the gaseous acrylic acid, a reaction product containing acrylic acid was collected using water as a collecting solvent, and hydroquinone was added as a polymerization inhibitor to obtain an acrylic acid aqueous solution.

上記アクリル酸水溶液は、共沸脱水塔において、トルエンを共沸脱水用の溶剤として用い、アクリル酸と水・トルエンを含む低沸点化合物とを分離した。アクリル酸は当該共沸分離塔の塔底部から抜き出した。 The acrylic acid aqueous solution was separated into acrylic acid and low boiling point compounds containing water and toluene in an azeotropic dehydration tower using toluene as a solvent for azeotropic dehydration. Acrylic acid was withdrawn from the bottom of the azeotropic separation column.

続いて、共沸分離塔の塔底部から抜き出したアクリル酸を高沸点化合物分離塔に導入し、塔頂部から粗アクリル酸を得ると共に、塔底部から重合防止剤を含む高沸点化合物を抜き出した。 Subsequently, the acrylic acid extracted from the bottom of the azeotropic separation column was introduced into the high-boiling compound separation column to obtain crude acrylic acid from the top of the column, and a high-boiling compound containing a polymerization inhibitor was extracted from the bottom of the column.

上記で得られた粗アクリル酸にアルデヒド処理剤としてヒドラジンヒドラート80質量%水溶液を添加してフラッシュ蒸留塔に導入し、蒸留を行い、当該蒸留塔の塔頂から高純度のアクリル酸を得た。なお、当該蒸留塔の減圧装置としてスチームエジェクターを使用し、当該蒸留塔の塔頂部の圧力が50hPaとなるように、スチームエジェクターの稼働条件を設定した。 An 80% by mass aqueous solution of hydrazine hydrate was added as an aldehyde treating agent to the crude acrylic acid obtained above, introduced into a flash distillation column, and distilled to obtain high-purity acrylic acid from the top of the distillation column. . A steam ejector was used as a decompression device for the distillation column, and the operating conditions of the steam ejector were set so that the pressure at the top of the distillation column was 50 hPa.

上記スチームエジェクターを駆動させるために生じた廃水には、アクリル酸が含まれていたため、回収し、上記捕集用溶剤として再利用した。その結果、廃水中のアクリル酸を回収した分、収率が向上した。 Since the waste water generated for driving the steam ejector contained acrylic acid, it was recovered and reused as the collecting solvent. As a result, the yield was improved by the amount of recovery of the acrylic acid in the waste water.

実施例2
上記スチームエジェクターを駆動させるために生じた廃水を共沸脱水塔の留出ガスの凝縮部への回収に変更した以外は、実施例1と同様の操作を行った。実施例2においても、廃水中のアクリル酸を回収した分、収率が向上した。
Example 2
The same operation as in Example 1 was carried out, except that the wastewater generated for driving the steam ejector was recovered to the condensation section of the distillate gas of the azeotropic dehydration tower. Also in Example 2, the yield was improved as much as the acrylic acid in the waste water was recovered.

実施例3
上記スチームエジェクターを駆動させるために生じた廃水を吸水性樹脂の原料として使用することに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行った。実施例3においても、廃水中のアクリル酸を回収した分、収率が向上した。
Example 3
The same operation as in Example 1 was performed, except that the waste water generated for driving the steam ejector was used as the raw material for the water absorbent resin. Also in Example 3, the yield was improved as much as the acrylic acid in the waste water was recovered.

実施例4
上記スチームエジェクターを駆動させるために生じた廃水をアクリル酸ブチルの原料として使用することに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行った。実施例4においても、廃水中のアクリル酸を回収した分、収率が向上した。
Example 4
The same operation as in Example 1 was performed, except that the waste water generated for driving the steam ejector was used as a raw material for butyl acrylate. Also in Example 4, the yield was improved as much as the acrylic acid in the waste water was recovered.

実施例5
上記スチームエジェクターを駆動させるために生じた廃水をヒドロキシエチルアクリレートの原料として使用することに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行った。実施例5においても、廃水中のアクリル酸を回収した分、収率が向上した。
Example 5
The same operation as in Example 1 was performed, except that the waste water generated for driving the steam ejector was used as the raw material for hydroxyethyl acrylate. Also in Example 5, the yield was improved as much as the acrylic acid in the waste water was recovered.

実施例6
上記スチームエジェクターを駆動させるために生じた廃水を水溶性ポリアクリル酸(塩)の原料として使用することに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行った。実施例6においても、廃水中のアクリル酸を回収した分、収率が向上した。
Example 6
The same operation as in Example 1 was performed, except that the waste water generated for driving the steam ejector was used as a raw material for water-soluble polyacrylic acid (salt). Also in Example 6, the yield was improved as much as the acrylic acid in the waste water was recovered.

実施例7
上記スチームエジェクターを駆動させるために生じた廃水をアクリル酸カリウムの原料として使用することに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行った。実施例7においても、廃水中のアクリル酸を回収した分、収率が向上した。
Example 7
The same operation as in Example 1 was performed, except that the waste water generated for driving the steam ejector was used as a raw material for potassium acrylate. Also in Example 7, the yield was improved as much as the acrylic acid in the waste water was recovered.

本発明によれば、蒸気、電力等のユーティリティーを増加させることなく、製品収率を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a product yield can be improved, without increasing utilities, such as steam and electric power.

Claims (8)

アクリル酸の製造プロセスで使用される減圧装置を駆動させるために生じる廃水を、同一及び/又は別のアクリル酸の製造プロセス、並びに、当該アクリル酸を原料として用いるアクリル酸エステル、アクリル酸金属塩、及びアクリル酸系(共)重合体からなる群から選ばれる少なくとも1つの製造プロセスに回収、再利用することを特徴とする、アクリル酸製造プロセス廃水の回収・再利用方法。 Wastewater generated for driving a pressure reduction device used in the acrylic acid production process is used for the same and / or another acrylic acid production process, and acrylic acid esters, acrylic acid metal salts, acrylic acid metal salts, and an acrylic acid-based (co)polymer. 上記減圧装置が、スチームエジェクター、液駆動式エジェクター及び液封式真空ポンプからなる群から選ばれる少なくとも1つの装置である、請求項1に記載の方法。 2. The method of claim 1, wherein said pressure reducing device is at least one device selected from the group consisting of a steam ejector, a liquid driven ejector and a liquid ring vacuum pump. 上記アクリル酸エステルが、アクリル酸と炭素数1~12の直鎖又は分岐を有する脂肪族アルコールとの脱水エステル化物である、請求項1又は2に記載の方法。 3. The method according to claim 1, wherein the acrylic acid ester is a dehydrated ester of acrylic acid and a linear or branched aliphatic alcohol having 1 to 12 carbon atoms. 上記脱水エステル化物が、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸2-エチルへキシル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸t-ブチル、アクリル酸イソノニル、アクリル酸メトキシエチル、トリメチロールプロパントリアクリレート、及びイソボニルアクリレートから選ばれる少なくとも1種以上である、請求項3に記載の方法。 The dehydrated ester is methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, isobutyl acrylate, t-butyl acrylate, isononyl acrylate, methoxyethyl acrylate, trimethylolpropane triacrylate. , and at least one selected from isobornyl acrylate, the method according to claim 3. 上記アクリル酸エステルが、アクリル酸と炭素数2~6のアルキレンオキシドとの付加生成物であるヒドロキシアルキルアクリレートである、請求項1~4の何れか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the acrylic acid ester is a hydroxyalkyl acrylate which is an addition product of acrylic acid and an alkylene oxide having 2 to 6 carbon atoms. 上記ヒドロキシアルキルアクリレートが、ヒドロキシエチルアクリレート、及び/又はヒドロキシプロピルアクリレートである、請求項5に記載の方法。 6. The method of claim 5, wherein said hydroxyalkyl acrylate is hydroxyethyl acrylate and/or hydroxypropyl acrylate. 上記アクリル酸金属塩が、アクリル酸カリウム、及び/又はアクリル酸亜鉛である、請求項1~6の何れか1項に記載の方法。 The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the metal acrylate is potassium acrylate and/or zinc acrylate. 上記アクリル酸系(共)重合体が、水溶性ポリアクリル酸(塩)及び/又は吸水性樹脂(吸水性ポリアクリル酸(塩))である、請求項1~7の何れか1稿に記載の方法。 The acrylic acid-based (co)polymer is a water-soluble polyacrylic acid (salt) and/or a water-absorbing resin (water-absorbing polyacrylic acid (salt)) according to any one of claims 1 to 7. the method of.
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