JP2629021B2 - メタクリル酸の製造法 - Google Patents
メタクリル酸の製造法Info
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- JP2629021B2 JP2629021B2 JP63140826A JP14082688A JP2629021B2 JP 2629021 B2 JP2629021 B2 JP 2629021B2 JP 63140826 A JP63140826 A JP 63140826A JP 14082688 A JP14082688 A JP 14082688A JP 2629021 B2 JP2629021 B2 JP 2629021B2
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- stripper
- methacrylic acid
- tank
- reaction
- hydrolysis reaction
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はメタクリル酸を連続的に製造する場合の加水
分解反応工程の改良法に関する。
分解反応工程の改良法に関する。
（従来の技術） メタクリル酸の製造方法における従来の方法では、加
水分解反応は単槽式、二槽式、三槽式等多槽式並びに反
応蒸留方式等が採用されている。その際、反応熱の供給
は加熱用ジャケット等外部加熱装置を反応器等に設置す
ることにより為されているが、この場合当該熱交換器内
に粘稠なポリマーが蓄積し、これにより伝熱の効率低下
を招き、ついには熱交換不能におちいるという問題点を
有する。
水分解反応は単槽式、二槽式、三槽式等多槽式並びに反
応蒸留方式等が採用されている。その際、反応熱の供給
は加熱用ジャケット等外部加熱装置を反応器等に設置す
ることにより為されているが、この場合当該熱交換器内
に粘稠なポリマーが蓄積し、これにより伝熱の効率低下
を招き、ついには熱交換不能におちいるという問題点を
有する。
また、従来においては、加水分解反応槽から取出され
る留出物蒸気相（以下、ペーパーと略記する）を凝縮器
により冷却凝縮させることが広く行われているが、この
方法も次の点が短所として挙げられる。
る留出物蒸気相（以下、ペーパーと略記する）を凝縮器
により冷却凝縮させることが広く行われているが、この
方法も次の点が短所として挙げられる。
ペーパーの有する熱量、とくに蒸発潜熱が有効利用
されないことにより、後続工程の加熱用スチーム使用量
が増大する。
されないことにより、後続工程の加熱用スチーム使用量
が増大する。
凝縮器、凝縮液受器、ポンプ等の設置が必要であ
り、工程が複雑化し、設備費も過大なものとなる。
り、工程が複雑化し、設備費も過大なものとなる。
（発明が解決しようとする課題） 本発明者らは、メタクリル酸を製造する際の反応収率
の向上、有効な熱利用方法および有効成分の回収方法に
つき鋭意検討を行った結果、本発明に到達した、すなわ
ち、本発明は、加水分解反応槽およびストリッパーを直
列配置した工程により、メタクリルアミドおよび／また
はメタクリルアミト硫酸塩若しくはアセトンシアンヒド
リンと塩酸との反応生成物あるいはメタクリロニトリル
からなる原料の加水分解反応によってメタクリル酸を連
続的に製造するに際し、原料を加水分解反応槽に供給
し、反応液の流れを加水分解反応槽、ストリッパーへと
順流させるのに対し、スチームをストリッパーに供給
し、加水分解反応槽およびストリッパーにおいて揮発成
分を蒸発させながら、それにより発生するペーパーの流
れをストリッパー、加水分解反応槽へと逆流させること
により、気液の流れを完全向流方式とすることを特徴と
するものであり、またその際各装置は直接スチームまた
はペーパーを吹き込むことにより加熱、攪拌および水蒸
気蒸留することを特徴とするものであり、さらには原料
を最初の加水分解反応槽の槽内液中に供給することを特
徴とするメタクリル酸の製造法に関するものである。
の向上、有効な熱利用方法および有効成分の回収方法に
つき鋭意検討を行った結果、本発明に到達した、すなわ
ち、本発明は、加水分解反応槽およびストリッパーを直
列配置した工程により、メタクリルアミドおよび／また
はメタクリルアミト硫酸塩若しくはアセトンシアンヒド
リンと塩酸との反応生成物あるいはメタクリロニトリル
からなる原料の加水分解反応によってメタクリル酸を連
続的に製造するに際し、原料を加水分解反応槽に供給
し、反応液の流れを加水分解反応槽、ストリッパーへと
順流させるのに対し、スチームをストリッパーに供給
し、加水分解反応槽およびストリッパーにおいて揮発成
分を蒸発させながら、それにより発生するペーパーの流
れをストリッパー、加水分解反応槽へと逆流させること
により、気液の流れを完全向流方式とすることを特徴と
するものであり、またその際各装置は直接スチームまた
はペーパーを吹き込むことにより加熱、攪拌および水蒸
気蒸留することを特徴とするものであり、さらには原料
を最初の加水分解反応槽の槽内液中に供給することを特
徴とするメタクリル酸の製造法に関するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明においてメタクリル酸製造の際の加水分解反応
は単槽式、多槽式いずれも採用可能であり、またストリ
ッパーも単塔式であっても多塔式でもよい。しかし経済
的にあるいは設備効率上、加水分解反応は二槽式、スト
リッパーは単塔式とするのが望ましいので、以下その組
合せにより説明するが、本発明はそれによってその組合
せに限定されるものではない。
は単槽式、多槽式いずれも採用可能であり、またストリ
ッパーも単塔式であっても多塔式でもよい。しかし経済
的にあるいは設備効率上、加水分解反応は二槽式、スト
リッパーは単塔式とするのが望ましいので、以下その組
合せにより説明するが、本発明はそれによってその組合
せに限定されるものではない。
本発明では、まず第一加水分解反応槽（以下、第一反
応槽と略記する）に原料が供給されるが、この原料とし
ては、メタクリルアミドおよび／またはメタクリルアミ
ド硫酸塩若しくはアセトンシアンヒドリンと硫酸との反
応生成物あるいはメタクリロニトリルからなるものをい
う。
応槽と略記する）に原料が供給されるが、この原料とし
ては、メタクリルアミドおよび／またはメタクリルアミ
ド硫酸塩若しくはアセトンシアンヒドリンと硫酸との反
応生成物あるいはメタクリロニトリルからなるものをい
う。
本発明において加水分解反応工程は次の如く実施され
る。すなわち、まず原料等が第一反応槽に供給され、そ
こで第一加水分解反応工程が実施され、引続き第二加水
分解反応槽（以下、第二反応槽と略記する）において第
二加水分解反応工程が行われる。その際第一および第二
反応槽の槽底にスチームまたは水を主成分とするペーパ
ーを吹込むことにより、両反応槽内で生成するメタクリ
ル酸は、ただちに水蒸気蒸留され反応系外に取り除かれ
ることにより、反応液中のメタクリル酸の濃度が常に低
く保たれることとなる。その結果平衡反応である加水分
解反応はメタクリル酸生成側に有効に進み、それにより
反応収率が向上することとなる。しかも反応液中のメタ
クリル酸濃度が低く保たれることにより、適切な重合防
止剤の作用と相俟って、副反応であるメタクリル酸等の
重合反応が抑制され、その結果さらに反応収率が向上す
ることになる。それと同時にメタクリル酸の固形重合物
による配管等の閉塞トラブルが防止できるという利点も
ある。
る。すなわち、まず原料等が第一反応槽に供給され、そ
こで第一加水分解反応工程が実施され、引続き第二加水
分解反応槽（以下、第二反応槽と略記する）において第
二加水分解反応工程が行われる。その際第一および第二
反応槽の槽底にスチームまたは水を主成分とするペーパ
ーを吹込むことにより、両反応槽内で生成するメタクリ
ル酸は、ただちに水蒸気蒸留され反応系外に取り除かれ
ることにより、反応液中のメタクリル酸の濃度が常に低
く保たれることとなる。その結果平衡反応である加水分
解反応はメタクリル酸生成側に有効に進み、それにより
反応収率が向上することとなる。しかも反応液中のメタ
クリル酸濃度が低く保たれることにより、適切な重合防
止剤の作用と相俟って、副反応であるメタクリル酸等の
重合反応が抑制され、その結果さらに反応収率が向上す
ることになる。それと同時にメタクリル酸の固形重合物
による配管等の閉塞トラブルが防止できるという利点も
ある。
加水分解反応を終えた反応液はストリッパーに送らえ
ることになるが、ストリッパーにおいては、塔底部にス
チームを吹込むことによって、第二加水分解反応工程か
ら送られてきた反応液中に残存メタクリル酸等の有効成
分を塔頂部より回収する。さらにこれを直接第二反応槽
の槽内液中に吹込み、上記有効成分を反応系内に戻すこ
とにより、加水分解反応収率の向上が図られる。それと
同時に、反応液をストリッピング処理して揮発性物質を
分離した後のストリッパー抜出液を処理する工程におけ
るメタクリル酸等の重合による配管閉塞等も未然に防ぐ
ことができる。
ることになるが、ストリッパーにおいては、塔底部にス
チームを吹込むことによって、第二加水分解反応工程か
ら送られてきた反応液中に残存メタクリル酸等の有効成
分を塔頂部より回収する。さらにこれを直接第二反応槽
の槽内液中に吹込み、上記有効成分を反応系内に戻すこ
とにより、加水分解反応収率の向上が図られる。それと
同時に、反応液をストリッピング処理して揮発性物質を
分離した後のストリッパー抜出液を処理する工程におけ
るメタクリル酸等の重合による配管閉塞等も未然に防ぐ
ことができる。
加水分解反応工程、回収工程等は以上のように実施す
るが、本発明において最も特徴とするところの一つは、
上記加水分解反応工程、回収工程において、ジャケット
加熱を含めて外部加熱装置を本質的に必要としないこと
である。すなわち本発明においては、まず加熱源である
スチームをストリッパーの塔底部より供給する。ストリ
ッパー中では、供給された第二反応槽抜出液中に含まれ
るメタクリル酸等の有効成分が、塔底部に供給されるス
チームにより塔頂部からストリッピングされる。その結
果ストリッパーの塔頂部よりこれら有効成分を含有した
ベーパーがとり出され、次いでそれを第二反応槽の槽底
部に直接吹込む。第二反応槽中では槽底部に供給された
水を主成分とする上記ベーパーによって槽内液が撹拌お
よび加熱され加水分解反応が進行すると共に、生成した
メタクリル酸はただちに水蒸気蒸留され反応系外に除去
される。
るが、本発明において最も特徴とするところの一つは、
上記加水分解反応工程、回収工程において、ジャケット
加熱を含めて外部加熱装置を本質的に必要としないこと
である。すなわち本発明においては、まず加熱源である
スチームをストリッパーの塔底部より供給する。ストリ
ッパー中では、供給された第二反応槽抜出液中に含まれ
るメタクリル酸等の有効成分が、塔底部に供給されるス
チームにより塔頂部からストリッピングされる。その結
果ストリッパーの塔頂部よりこれら有効成分を含有した
ベーパーがとり出され、次いでそれを第二反応槽の槽底
部に直接吹込む。第二反応槽中では槽底部に供給された
水を主成分とする上記ベーパーによって槽内液が撹拌お
よび加熱され加水分解反応が進行すると共に、生成した
メタクリル酸はただちに水蒸気蒸留され反応系外に除去
される。
第二反応槽の上部より取り出された水、メタクリル酸
等を含むペーパーは引き続き第一反応槽槽底部に直接吹
込まれる。第一反応槽では第二反応槽におけると同様
に、槽底部に吹き込まれたベーパーによって槽内液が撹
拌および加熱され、加水分解反応が進行すると共に生成
したメタクリル酸はただちに水蒸気蒸留された反応系外
に除去される。
等を含むペーパーは引き続き第一反応槽槽底部に直接吹
込まれる。第一反応槽では第二反応槽におけると同様
に、槽底部に吹き込まれたベーパーによって槽内液が撹
拌および加熱され、加水分解反応が進行すると共に生成
したメタクリル酸はただちに水蒸気蒸留された反応系外
に除去される。
以上のように、原料または反応液の流れに対してスチ
ームまたはベーパーの流れを完全向流方式とすることに
より気液の接触効率を高め、かつ平衡反応である加水分
解反応において生成したメタクリル酸を水蒸気蒸留によ
りただちに反応系外に取り除くことによって平衡反応を
メタクリル酸生成側に有利に導き、それにより反応収率
を格段に向上せしめ得ることが判明した。またストリッ
パーにおいては、本発明の方法より廃液中からメタクリ
ル酸等の有効成分を効率的に回収できることもわかっ
た。
ームまたはベーパーの流れを完全向流方式とすることに
より気液の接触効率を高め、かつ平衡反応である加水分
解反応において生成したメタクリル酸を水蒸気蒸留によ
りただちに反応系外に取り除くことによって平衡反応を
メタクリル酸生成側に有利に導き、それにより反応収率
を格段に向上せしめ得ることが判明した。またストリッ
パーにおいては、本発明の方法より廃液中からメタクリ
ル酸等の有効成分を効率的に回収できることもわかっ
た。
さらに本発明における最もすぐれた利点の一つは、そ
の高い熱利用効率にある。すなわちスチームとしてスト
リッパーに供給された熱量は、第二反応槽、第一反応槽
に順次移行し、その間に加熱および水蒸気蒸留がなされ
る。つまり加熱用に使用されるスチームによってもたら
される熱量は装置壁面からの熱損失を除けば実質的に損
失することなく有効に利用されるため、エネルギーコス
ト上きわめて有利である。
の高い熱利用効率にある。すなわちスチームとしてスト
リッパーに供給された熱量は、第二反応槽、第一反応槽
に順次移行し、その間に加熱および水蒸気蒸留がなされ
る。つまり加熱用に使用されるスチームによってもたら
される熱量は装置壁面からの熱損失を除けば実質的に損
失することなく有効に利用されるため、エネルギーコス
ト上きわめて有利である。
（実施例） 次いで本発明を実施例によりさらに具体的に説明す
る。
る。
実施例 アセトンシアンヒドリン35.4モル／時および98.5％、
硫酸51.0モル／時を連続的に反応槽（第１図には図示さ
れていない）に供給し、混合、冷却−加熱処理を伴うア
ミド化工程を経て、メタクリルアミド硫酸塩とし、これ
を単離せず反応混合物のまま第１図の第一反応槽の下部
より供給した。一方水141.6モル／時も同様に第一反応
槽に供給した。
硫酸51.0モル／時を連続的に反応槽（第１図には図示さ
れていない）に供給し、混合、冷却−加熱処理を伴うア
ミド化工程を経て、メタクリルアミド硫酸塩とし、これ
を単離せず反応混合物のまま第１図の第一反応槽の下部
より供給した。一方水141.6モル／時も同様に第一反応
槽に供給した。
第一反応槽においては、操作条件を液温125℃、平均
滞留時間90分とし、蒸発するベーパーは同槽の槽頂部よ
り精製工程へ送られた。その際のベーパーの組成は、メ
タクリル酸58.1％、水40.8％、その他1.1％であった。
滞留時間90分とし、蒸発するベーパーは同槽の槽頂部よ
り精製工程へ送られた。その際のベーパーの組成は、メ
タクリル酸58.1％、水40.8％、その他1.1％であった。
一方、第一反応槽槽抜出液は第二反応槽に送られた。
第二反応槽においては槽底部よりストリッパー槽頂部か
らのベーパーを同槽的に直接吹き込むことにより操作条
件を液温135℃、平均滞留時間60分とし、蒸発するベー
パー（その組成は、メタクリル酸6.4％、水93.3％、そ
の他0.3％であった。）は再び第一反応槽の槽底部より
同槽内に直接吹き込まれた。さらに第二反応槽抜出液
は、第１図のストリッパー上部に送られた。
第二反応槽においては槽底部よりストリッパー槽頂部か
らのベーパーを同槽的に直接吹き込むことにより操作条
件を液温135℃、平均滞留時間60分とし、蒸発するベー
パー（その組成は、メタクリル酸6.4％、水93.3％、そ
の他0.3％であった。）は再び第一反応槽の槽底部より
同槽内に直接吹き込まれた。さらに第二反応槽抜出液
は、第１図のストリッパー上部に送られた。
ストリッパーにおいては、その上部より第二反応槽の
抜出液が塔内に供給され、また塔底部には150℃の水蒸
気159.3モル／時が連続的に塔内に直接吹き込まれた。
ストリッパー塔頂部からのベーパー（その組成は、メタ
クリル酸1.3％、水98.5％、その他0.2％であった）は第
二反応槽の槽底部に導かれ同槽内へ直接吹込まれた。一
方ストリッパーからの塔底部抜出液は廃液処理工程へ送
られた。（以上の加水分解反応工程において、第一およ
び第二反応槽、ストリッパーにはいずれも外部加熱装置
は一切設置されていない。） このようにして生成したメタクリル酸は最終的に第一
反応槽のペーパー中に集約されることになり、同槽に供
給された原料メタクリルアミド硫酸塩に対し、収率99.0
％でメタクリル酸が得られた。一方ストリッパー塔底液
中のメタクリル酸は検出限界以下であった。
抜出液が塔内に供給され、また塔底部には150℃の水蒸
気159.3モル／時が連続的に塔内に直接吹き込まれた。
ストリッパー塔頂部からのベーパー（その組成は、メタ
クリル酸1.3％、水98.5％、その他0.2％であった）は第
二反応槽の槽底部に導かれ同槽内へ直接吹込まれた。一
方ストリッパーからの塔底部抜出液は廃液処理工程へ送
られた。（以上の加水分解反応工程において、第一およ
び第二反応槽、ストリッパーにはいずれも外部加熱装置
は一切設置されていない。） このようにして生成したメタクリル酸は最終的に第一
反応槽のペーパー中に集約されることになり、同槽に供
給された原料メタクリルアミド硫酸塩に対し、収率99.0
％でメタクリル酸が得られた。一方ストリッパー塔底液
中のメタクリル酸は検出限界以下であった。
（効果） 本発明の方法により、メタクリル酸を連続的に製造す
る際の反応収率が向上し、きわめて有効な熱利用効率を
達成することができ、かつ有効成分の回収をさらに向上
せしめることが可能となる。
る際の反応収率が向上し、きわめて有効な熱利用効率を
達成することができ、かつ有効成分の回収をさらに向上
せしめることが可能となる。
第１図は本発明を実施するに適したフローシートの一例
である。 １……第一加水分解反応槽 ２……第二加水分解反応槽 ３……ストリッパー （４）……原料 （５）……スチーム （６）……精製工程 （７）……廃液処理工程
である。 １……第一加水分解反応槽 ２……第二加水分解反応槽 ３……ストリッパー （４）……原料 （５）……スチーム （６）……精製工程 （７）……廃液処理工程
Claims (3)
- 【請求項１】加水分解反応槽およびストリッパーを直列
配置した工程により、メタクリルアミドおよび／または
メタクリルアミド硫酸塩若しくはアセトンシアンヒドリ
ンと硫酸との反応生成物あるいはメタクリロニトリルか
らなる原料の加水分解反応によってメタクリル酸を連続
的に製造するに際し、該原料を加水分解反応槽に供給
し、反応液の流れを単槽式あるいは多槽式の加水分解反
応槽、単塔式あるいは多塔式のストリッパーへと順流さ
せるのに対し、スチームをストリッパーに供給し、加水
分解反応槽およびストリッパーにおいて揮発成分を蒸発
させながら、それにより発生する留出物蒸気相の流れを
ストリッパー、加水分解反応槽へと逆流させることによ
り気液の流れを完全向流方式とすることを特徴とするメ
タクリル酸の製造法。 - 【請求項２】特許請求の範囲第１項において、加水分解
反応槽およびストリッパーに直接スチームまたは留出物
蒸気相を吹き込むことにより加熱、撹拌および水蒸気蒸
留することを特徴とするメタクリル酸の製造法。 - 【請求項３】特許請求の範囲第１項又は第２項におい
て、原料を最初の加水分解反応槽の槽内液中に直接供給
することを特徴とするメタクリル酸の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140826A JP2629021B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | メタクリル酸の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63140826A JP2629021B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | メタクリル酸の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01311042A JPH01311042A (ja) | 1989-12-15 |
| JP2629021B2 true JP2629021B2 (ja) | 1997-07-09 |
Family
ID=15277620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63140826A Expired - Fee Related JP2629021B2 (ja) | 1988-06-08 | 1988-06-08 | メタクリル酸の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2629021B2 (ja) |
-
1988
- 1988-06-08 JP JP63140826A patent/JP2629021B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01311042A (ja) | 1989-12-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |