JP2962454B2 - Continuous production method of dimethyl carbonate - Google Patents

Continuous production method of dimethyl carbonate

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JP2962454B2
JP2962454B2 JP27641893A JP27641893A JP2962454B2 JP 2962454 B2 JP2962454 B2 JP 2962454B2 JP 27641893 A JP27641893 A JP 27641893A JP 27641893 A JP27641893 A JP 27641893A JP 2962454 B2 JP2962454 B2 JP 2962454B2
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reactor
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、一酸化炭素と亜硝酸メ
チルを固体触媒の存在下で気相接触反応させて炭酸ジメ
チルを製造する方法において、一酸化炭素と亜硝酸メチ
ルを含有するガスを循環させるための循環機を最適の位
置に設置することによって、ガス循環を効果的に行って
炭酸ジメチルを工業的に製造する方法に関するものであ
る。炭酸ジメチルは、芳香族ポリカ−ボネ−トや種々の
化学薬品の合成原料として、また溶剤として有用な化合
物である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process for producing dimethyl carbonate by reacting carbon monoxide and methyl nitrite in the gas phase in the presence of a solid catalyst. The present invention relates to a method for industrially producing dimethyl carbonate by effectively circulating gas by installing a circulator for circulating water at an optimum position. Dimethyl carbonate is a useful compound as a raw material for synthesizing aromatic polycarbonate and various chemicals, and as a solvent.

【0002】[0002]

【従来の技術】一酸化炭素と亜硝酸メチルを固体触媒の
存在下で気相接触反応させて炭酸ジメチルを工業的に製
造する方法は、例えば、特願平3−269950号に示
されるように、一酸化炭素と亜硝酸メチルを反応器で固
体触媒の存在下気相接触反応させて炭酸ジメチルを生成
させる第1工程、生成した炭酸ジメチルを炭酸ジメチル
吸収塔(吸収塔)で吸収溶媒のシュウ酸ジメチルに吸収
させる第2工程、及び第2工程における非凝縮ガス中の
一酸化窒素を亜硝酸メチル再生塔(再生塔)で分子状酸
素及びメタノールと接触させて亜硝酸メチルを生成させ
る第3工程から成っている。そして、一酸化炭素と亜硝
酸メチルを含有するガスは、ガス循環機を第3工程の再
生塔と第1工程の反応器の間の導管に設置して、第1工
程の反応器、第2工程の吸収塔及び第3工程の再生塔の
間を循環させている。
2. Description of the Related Art A method for industrially producing dimethyl carbonate by subjecting carbon monoxide and methyl nitrite to gas phase contact reaction in the presence of a solid catalyst is disclosed in, for example, Japanese Patent Application No. 3-269950. , A first step in which carbon monoxide and methyl nitrite are subjected to a gas phase contact reaction in the presence of a solid catalyst in a reactor to form dimethyl carbonate. A second step in which dimethyl acid is absorbed, and a third step in which nitric oxide in the non-condensed gas in the second step is brought into contact with molecular oxygen and methanol in a methyl nitrite regeneration tower (regeneration tower) to produce methyl nitrite. Consists of processes. The gas containing carbon monoxide and methyl nitrite is supplied to a gas circulator in a conduit between the regeneration tower in the third step and the reactor in the first step, and the gas in the reactor in the first step and the second It is circulated between the absorption tower in the step and the regeneration tower in the third step.

【0003】しかしながら、この方法においては、反応
器における圧力を最適の条件に設定して反応を行った場
合、ガスが前記3工程を循環するときに各装置で圧力損
失が生じるため、吸収塔及び再生塔の操作条件は必ずし
も最適のものではなかった。即ち、吸収塔では圧力が高
くなるほど炭酸ジメチルの吸収効率が高くなり、また、
再生塔では圧力が高くなるほど亜硝酸メチル再生速度
(一酸化窒素酸化速度)が速くなり、同時に塔内での水
分の除去も行いやすくなって、その結果、反応器での一
酸化炭素からの炭酸ガスの副生が抑えられ、炭酸ジメチ
ルの選択率も向上するのに対し、いずれも圧力損失によ
り圧力が低下しているために装置の性能を充分向上させ
るには至っていなかった。
[0003] However, in this method, when the reaction is carried out with the pressure in the reactor set to an optimum condition, a pressure loss occurs in each device when the gas circulates through the above three steps, so that the absorption tower and Operating conditions for the regeneration tower were not always optimal. That is, in the absorption tower, the higher the pressure, the higher the efficiency of absorption of dimethyl carbonate, and
In the regenerator, the higher the pressure, the faster the rate of methyl nitrite regeneration (the rate of oxidation of nitric oxide), and at the same time, the easier it is to remove water in the tower. As a result, carbon dioxide from carbon monoxide in the reactor is reduced. While the by-product of gas is suppressed and the selectivity of dimethyl carbonate is improved, the performance of the apparatus has not been sufficiently improved because the pressure has been reduced due to pressure loss.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な炭酸ジメチルの製造において、一酸化炭素と亜硝酸メ
チルを含有するガスの循環に由来する問題を解決して、
工業的に好適な炭酸ジメチルの連続製造法を提供するこ
とを目的とするものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the problems derived from the circulation of a gas containing carbon monoxide and methyl nitrite in the production of dimethyl carbonate as described above.
It is an object of the present invention to provide an industrially suitable method for continuously producing dimethyl carbonate.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、一酸化
炭素と亜硝酸メチルを反応器で固体触媒の存在下気相接
触反応させて炭酸ジメチルを生成させる第1工程、生成
した炭酸ジメチルを炭酸ジメチル吸収塔で吸収溶媒のシ
ュウ酸ジメチルに吸収させる第2工程、及び第2工程に
おける非凝縮ガス中の一酸化窒素を亜硝酸メチル再生塔
で分子状酸素及びメタノールと接触させて亜硝酸メチル
を生成させる第3工程から成る炭酸ジメチルの製造法に
おいて、一酸化炭素と亜硝酸メチルを含有するガスを循
環させるための循環機を、第1工程の反応器と第2工程
の炭酸ジメチル吸収塔の間の導管、又は第2工程の炭酸
ジメチル吸収塔と第3工程の亜硝酸メチル再生塔の間の
導管に設置して該ガスの循環を行うことを特徴とする炭
酸ジメチルの連続製造法によって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a first step in which carbon monoxide and methyl nitrite are reacted in a gas phase in the presence of a solid catalyst in a reactor to form dimethyl carbonate. In a dimethyl oxalate absorption solvent in a dimethyl carbonate absorption tower, and nitric oxide in the non-condensed gas in the second step is brought into contact with molecular oxygen and methanol in a methyl nitrite regeneration tower to produce nitrous acid. In the method for producing dimethyl carbonate comprising the third step of producing methyl, a circulator for circulating a gas containing carbon monoxide and methyl nitrite comprises a reactor in the first step and a dimethyl carbonate absorption in the second step. A continuous flow of dimethyl carbonate, wherein the gas is circulated by being installed in a conduit between the towers or a conduit between the dimethyl carbonate absorption tower in the second step and the methyl nitrite regeneration tower in the third step. It is achieved by the granulation method.

【0006】最初に本発明における各工程を順を追って
説明する。本発明の第1工程は、白金族金属及び/又は
その化合物並びに助触媒が担持された固体触媒を充填し
た反応器に、一酸化炭素と亜硝酸メチルを含有する原料
ガスを導入して気相で接触反応させ、炭酸ジメチルを含
有する反応ガスを得る炭酸ジメチル合成工程である。第
2工程は、第1工程における反応ガスを炭酸ジメチル吸
収塔(以下、吸収塔と称する)に導き、吸収溶媒として
添加されるシュウ酸ジメチルと接触させて、第1工程の
接触反応で生成した一酸化窒素を含有する非凝縮ガスと
生成した炭酸ジメチルを吸収した吸収液とに分離する炭
酸ジメチルの吸収分離工程である。そして、第3工程
は、第2工程における非凝縮ガスを亜硝酸メチル再生塔
(以下、再生塔と称する)に導き、供給される分子状酸
素含有ガス及びメタノールと接触させて、非凝縮ガス中
の一酸化窒素を亜硝酸メチルに再生し、第1工程の反応
器に循環供給する亜硝酸メチル再生工程である。
First, each step in the present invention will be described step by step. In the first step of the present invention, a raw material gas containing carbon monoxide and methyl nitrite is introduced into a reactor filled with a solid catalyst supporting a platinum group metal and / or a compound thereof and a cocatalyst. Is a dimethyl carbonate synthesis step of obtaining a reaction gas containing dimethyl carbonate. In the second step, the reaction gas in the first step was led to a dimethyl carbonate absorption tower (hereinafter, referred to as an absorption tower), and brought into contact with dimethyl oxalate added as an absorption solvent, to thereby generate the reaction gas in the first step. This is a dimethyl carbonate absorption / separation step of separating into a non-condensable gas containing nitric oxide and an absorbing solution absorbing the generated dimethyl carbonate. In the third step, the non-condensable gas in the second step is led to a methyl nitrite regenerating tower (hereinafter, referred to as a regenerating tower), brought into contact with the supplied molecular oxygen-containing gas and methanol, and Is a nitrite regenerating step of regenerating nitric oxide into methyl nitrite and circulating it to the reactor of the first step.

【0007】従って、本発明の一酸化炭素と亜硝酸メチ
ルを含有するガスは、上記のように、炭酸ジメチルを含
有する反応ガスとして第1工程の反応器から導出され、
次いで、炭酸ジメチルが吸収分離された非凝縮ガスとし
て第2工程の吸収塔から導出され、最後に、亜硝酸メチ
ルが再生されたガス(以下、再生ガスと称する)として
第3工程の再生塔から導出された後、再び、第1工程の
反応器に循環されて原料ガスとして再使用される。
Accordingly, the gas containing carbon monoxide and methyl nitrite of the present invention is led out of the reactor in the first step as a reaction gas containing dimethyl carbonate, as described above,
Next, dimethyl carbonate is led out of the absorption tower in the second step as a non-condensed gas that has been absorbed and separated, and finally, from the regeneration tower in the third step as a gas in which methyl nitrite has been regenerated (hereinafter, referred to as regeneration gas). After being led out, it is again circulated to the reactor of the first step and reused as a source gas.

【0008】この一酸化炭素と亜硝酸メチルを含有する
ガスを上記のように循環させるにはガス循環機が使用さ
れるが、本発明の特徴は、このガス循環機を、第1工程
の反応器から導出される反応ガスを第2工程の吸収塔に
導入する導管、あるいは第2工程の吸収塔から導出され
る非凝縮ガスを第3工程の再生塔に導入する導管に設置
することである。本発明で使用されるガス循環機として
は、装置の規模にもよるが、工業的に使用されている通
常の圧縮機が挙げられ、例えば、回転式、遠心式、軸流
式のものが好適に使用される。
A gas circulator is used to circulate the gas containing carbon monoxide and methyl nitrite as described above. The feature of the present invention is that the gas circulator is used for the reaction in the first step. To introduce a reaction gas derived from the vessel into the absorption tower in the second step or a conduit introducing non-condensable gas derived from the absorption tower in the second step into the regeneration tower in the third step. . The gas circulator used in the present invention, depending on the scale of the device, includes ordinary compressors used industrially, for example, a rotary type, a centrifugal type, an axial type is preferable. Used for

【0009】本発明の一実施態様に従って、ガス循環機
を第1工程の反応器と第2工程の吸収塔の間の導管に設
置することにより、ガス循環機を従来のように第3工程
の再生塔と第1工程の反応器の間の導管に設置する場合
に比べて、循環機の負荷が同一のときは吸収塔及び再生
塔の圧力を高く維持することができる。これにより、吸
収塔での炭酸ジメチルの吸収効率、及び再生塔での亜硝
酸メチルの再生速度(一酸化窒素の酸化速度)と水分の
除去効率を上げることが可能になる。そして、水分の除
去効率の向上により、反応器における一酸化炭素からの
炭酸ガスの副生を抑えることも可能になる。
In accordance with one embodiment of the present invention, a gas circulator is installed in a conduit between the reactor of the first step and the absorption tower of the second step so that the gas circulator is conventionally in the third step. When the load on the circulator is the same, the pressures in the absorption tower and the regeneration tower can be maintained higher than when installed in the conduit between the regeneration tower and the reactor in the first step. This makes it possible to increase the absorption efficiency of dimethyl carbonate in the absorption tower, the regeneration rate of methyl nitrite (oxidation rate of nitric oxide), and the removal efficiency of water in the regeneration tower. And, by improving the efficiency of removing water, it is also possible to suppress the by-product of carbon dioxide from carbon monoxide in the reactor.

【0010】また、本発明の別の実施態様に従って、ガ
ス循環機を第2工程の吸収塔と第3工程の再生塔の間の
導管に設置することにより、ガス循環機を従来のように
第3工程の再生塔と第1工程の反応器の間の導管に設置
した場合に比べて、再生塔の圧力を高く維持することが
できるようになる。これにより、再生塔での亜硝酸メチ
ルの再生速度(一酸化窒素の酸化速度)と水分の除去効
率を上げることが可能になる。そして、反応器では上記
の場合と同様に炭酸ガスの副生を抑えることが可能にな
る。従って、本発明によれば、装置を小型化しても再生
塔で従来と同等の性能を出すことができるようになる。
更に、上記の効果は装置が大きくなればなるほど著しい
ものとなるので、本発明は大規模の工業的な炭酸ジメチ
ルの製造により適したものである。
According to another embodiment of the present invention, a gas circulator is installed in a conduit between an absorption tower in the second step and a regeneration tower in the third step, so that the gas circulator can be used in a conventional manner. The pressure in the regeneration tower can be maintained higher than when installed in a conduit between the regeneration tower in the three steps and the reactor in the first step. This makes it possible to increase the regeneration rate of methyl nitrite (oxidation rate of nitric oxide) and the efficiency of removing moisture in the regeneration tower. And in a reactor, it becomes possible to suppress by-product of carbon dioxide gas similarly to the above-mentioned case. Therefore, according to the present invention, even if the apparatus is downsized, the same performance as the conventional one can be obtained in the regeneration tower.
Further, the present invention is more suitable for large-scale industrial dimethyl carbonate production, since the above-mentioned effects become more significant as the apparatus becomes larger.

【0011】本発明の第1工程の炭酸ジメチルの合成
は、上記のように一酸化炭素と亜硝酸メチルを含有する
ガスを循環するためのガス循環機を、反応器と吸収塔の
間の導管、又は吸収塔と再生塔の間の導管に設置して、
白金族金属及び/又はその化合物並びに助触媒が担体に
担持された固体触媒を充填した反応器に、一酸化炭素と
亜硝酸メチルを含有する原料ガスを導入して気相接触反
応を行うことによって実施される。
The synthesis of dimethyl carbonate in the first step of the present invention comprises, as described above, a gas circulator for circulating a gas containing carbon monoxide and methyl nitrite, and a conduit between the reactor and the absorption tower. Or installed in the conduit between the absorption tower and the regeneration tower,
By introducing a raw material gas containing carbon monoxide and methyl nitrite into a reactor filled with a solid catalyst in which a platinum group metal and / or its compound and a cocatalyst are supported on a carrier, and performing a gas phase contact reaction Will be implemented.

【0012】上記の固体触媒としては、例えば、特開平
3−141243号公報などに記載されている白金族金
属及び/又はその化合物並びに助触媒が担体に担持され
たものが有効である。これらの固体触媒で白金族金属及
び/又はその化合物として担体に担持される白金族金属
としては、パラジウム、白金、イリジウム、ルテニウム
及びロジウムが挙げられるが、中でもパラジウムが最も
好ましい。また、白金族金属以外に、銅、鉄、ビスマ
ス、セリウムなどの金属の化合物が助触媒として担持さ
れていても差し支えない。担体としては、活性炭、アル
ミナ、シリカ、ケイ藻土、ゼオライト、粘土鉱物などを
使用することができる。
As the above-mentioned solid catalyst, for example, those in which a platinum group metal and / or a compound thereof and a cocatalyst described in JP-A-3-141243 and the like are supported on a carrier are effective. Examples of the platinum group metal supported on the carrier as a platinum group metal and / or a compound thereof with these solid catalysts include palladium, platinum, iridium, ruthenium and rhodium, with palladium being most preferred. In addition to the platinum group metals, compounds of metals such as copper, iron, bismuth, and cerium may be supported as co-catalysts. As the carrier, activated carbon, alumina, silica, diatomaceous earth, zeolite, clay mineral and the like can be used.

【0013】一酸化炭素及び亜硝酸メチルは、通常、窒
素や炭酸ガスなどの反応に不活性なガスで希釈されて、
前記固体触媒との接触時間が通常10秒以下、好ましく
は0.2〜5秒であるように原料ガスとして反応器にフ
ィードされることが好ましい。なお、固体触媒を充填す
る反応器としては、単管式又は多管式触媒充填塔が好適
である。
[0013] Carbon monoxide and methyl nitrite are usually diluted with a gas inert to the reaction such as nitrogen or carbon dioxide gas.
It is preferable that the raw material gas is fed to the reactor so that the contact time with the solid catalyst is usually 10 seconds or less, preferably 0.2 to 5 seconds. In addition, as a reactor filled with a solid catalyst, a single-tube or multi-tube catalyst packed tower is suitable.

【0014】原料ガス中の亜硝酸メチルの濃度は反応速
度及び安全性の面から決定される。即ち、満足すべき反
応速度を得るためには亜硝酸メチルの濃度が好適には1
容量%以上であることが必要であるが、亜硝酸メチルが
爆発性の化合物であるため、余り高濃度であることは好
ましくなく、本発明では通常3〜25容量%の濃度が好
適である。
The concentration of methyl nitrite in the raw material gas is determined from the viewpoint of reaction rate and safety. That is, in order to obtain a satisfactory reaction rate, the concentration of methyl nitrite is preferably 1
It is necessary that the concentration be at least 10% by volume, but since methyl nitrite is an explosive compound, it is not preferable that the concentration is too high. In the present invention, a concentration of 3 to 25% by volume is generally suitable.

【0015】原料ガス中の一酸化炭素の濃度は広範囲に
変えられるが、連続プロセスでは循環ガスの一部をパー
ジするために高濃度になると系外へのロスが増えて経済
的に好ましくない。従って、好適な一酸化炭素の濃度は
工業的には通常1〜50容量%、好ましくは5〜30容
量%である。
The concentration of carbon monoxide in the raw material gas can be varied over a wide range. However, in a continuous process, if a high concentration is used to purge a part of the circulating gas, loss to the outside of the system increases, which is economically undesirable. Therefore, a suitable concentration of carbon monoxide is industrially usually 1 to 50% by volume, preferably 5 to 30% by volume.

【0016】反応温度については、所望の反応速度が得
られる限り、比較的低温が好ましく、通常、50〜20
0℃、更に好ましくは80〜150℃が好適である。ま
た、反応圧力については、通常、常圧から10kg/c
2 (ゲージ圧)、好ましくは1〜6kg/cm2 (ゲ
ージ圧)が好適である。
The reaction temperature is preferably relatively low as long as a desired reaction rate can be obtained.
0 ° C, more preferably 80 to 150 ° C, is suitable. The reaction pressure is usually from normal pressure to 10 kg / c.
m 2 (gauge pressure), preferably 1 to 6 kg / cm 2 (gauge pressure) is suitable.

【0017】このようにして炭酸ジメチルの合成反応を
行って、炭酸ジメチル、シュウ酸ジメチル、一酸化窒
素、炭酸ガス、未反応の一酸化炭素及び亜硝酸メチル、
不活性ガスなどを含む反応ガスが反応器から導出され
る。目的の炭酸ジメチルは、この反応ガスを前記の第2
工程の吸収塔に導いて、吸収塔上部からフィードされる
シュウ酸ジメチルに吸収させることによって分離され、
更に蒸留により精製される。
The synthesis reaction of dimethyl carbonate is performed in this manner, and dimethyl carbonate, dimethyl oxalate, nitric oxide, carbon dioxide, unreacted carbon monoxide and methyl nitrite,
A reaction gas containing an inert gas or the like is led out of the reactor. The desired dimethyl carbonate is converted into the second gas by the second gas.
It is separated by leading to the absorption tower of the process and absorbing it in dimethyl oxalate fed from the top of the absorption tower,
It is further purified by distillation.

【0018】本発明の第2工程のシュウ酸ジメチルによ
る炭酸ジメチルの吸収分離は次のように行われる。吸収
塔におけるシュウ酸ジメチルのフィード量は、吸収塔に
導入される上記反応ガス中の炭酸ジメチルの量による
が、通常、炭酸ジメチルに対して3〜10重量倍、更に
好ましくは4〜6重量倍が好適である。また、炭酸ジメ
チルが吸収された上記反応ガス中には、少量の炭酸ジメ
チル及びシュウ酸ジメチルが同伴し、これは次の第3工
程で加水分解されて全くのロスとなるので、同伴する炭
酸ジメチル及びシュウ酸ジメチルを回収するために吸収
塔頂部より少量のメタノールをフィードすることが好ま
しい。メタノールのフィード量としては、通常、上記反
応ガス中の炭酸ジメチルに対して5〜30重量%、更に
好ましくは10〜20重量%が好適である。
The absorption and separation of dimethyl carbonate by dimethyl oxalate in the second step of the present invention is performed as follows. The feed amount of dimethyl oxalate in the absorption tower depends on the amount of dimethyl carbonate in the reaction gas introduced into the absorption tower, but is usually 3 to 10 times by weight, more preferably 4 to 6 times by weight, of dimethyl carbonate. Is preferred. Also, a small amount of dimethyl carbonate and dimethyl oxalate are entrained in the reaction gas into which dimethyl carbonate has been absorbed, and this is hydrolyzed in the next third step, resulting in complete loss. It is preferable to feed a small amount of methanol from the top of the absorption tower in order to recover dimethyl oxalate. The feed amount of methanol is usually 5 to 30% by weight, more preferably 10 to 20% by weight, based on dimethyl carbonate in the reaction gas.

【0019】吸収塔の操作温度としては、炭酸ジメチル
の吸収を効率よく行うために低温である方がよいが、余
り低温であるとシュウ酸ジメチルの固化が起こり、また
エネルギー的にも不利であるので、好適には0〜80
℃、更に好ましくは10〜50℃がよい。このようにし
てシュウ酸ジメチルによって吸収された炭酸ジメチル
は、メタノールや反応で副生した微量のギ酸メチルなど
の低沸点化合物を除去した後、更に蒸留により分離精製
される。
The operating temperature of the absorption tower is preferably a low temperature in order to efficiently absorb dimethyl carbonate, but if the operating temperature is too low, dimethyl oxalate solidifies and is disadvantageous in energy. Therefore, preferably 0 to 80
C, more preferably 10 to 50C. The dimethyl carbonate absorbed by the dimethyl oxalate in this manner is separated and purified by distillation after removing low boiling compounds such as methanol and trace amounts of methyl formate by-produced in the reaction.

【0020】一方、上記の吸収塔で分離される非凝縮ガ
スには、未反応の一酸化炭素、亜硝酸メチル以外に第1
工程で生成した多量の一酸化窒素が含まれているため、
第3工程の再生塔において、次のようにこの非吸収ガス
を分子状酸素及びメタノールと接触させてガス中の一酸
化窒素を亜硝酸メチルに再生させることが行われる。こ
のとき、再生塔としては、充填塔、気泡塔、スプレー
塔、段塔などの通常の気液接触装置が用いられる。
On the other hand, the non-condensed gas separated in the above-mentioned absorption tower includes first unreacted carbon monoxide and methyl nitrite in addition to unreacted carbon monoxide and methyl nitrite.
Because it contains a large amount of nitric oxide generated in the process,
In the regeneration tower in the third step, the non-absorbed gas is brought into contact with molecular oxygen and methanol to regenerate nitric oxide in the gas into methyl nitrite as follows. At this time, as the regeneration tower, a usual gas-liquid contacting device such as a packed tower, a bubble tower, a spray tower, and a step tower is used.

【0021】分子状酸素含有ガスとしては、純酸素又は
不活性ガスで希釈された酸素を使用し、再生ガス中の一
酸化窒素の濃度が通常2〜7容量%になるようにフィー
ドされる。これは、再生ガスを炭酸ジメチル合成の反応
器に循環再使用する場合、一酸化窒素の濃度が8容量%
以上であると反応への阻害効果が顕著になり、また2容
量%以下になると再生ガス中にかなりの量の酸素及び二
酸化窒素が含有されることになり、これらが触媒の活性
を低下させる原因になるためである。
As the molecular oxygen-containing gas, pure oxygen or oxygen diluted with an inert gas is used, and the gas is fed such that the concentration of nitric oxide in the regeneration gas is usually 2 to 7% by volume. This is because when the recycled gas is recycled to the reactor for dimethyl carbonate synthesis, the concentration of nitric oxide is 8% by volume.
When the amount is more than the above, the effect of inhibiting the reaction becomes remarkable, and when the amount is less than 2% by volume, a considerable amount of oxygen and nitrogen dioxide is contained in the regenerating gas, which reduces the activity of the catalyst. Because it becomes.

【0022】再生塔では、通常、第1工程の反応器に導
入される原料ガス中の一酸化窒素1モルに対して、分子
状酸素含有ガスを酸素基準で0.08〜0.2モル供給
し、これらのガスを60℃以下の温度でメタノールと接
触させるのがよく、その接触時間は0.5〜2秒が好ま
しい。また、上記メタノールは、生成する二酸化窒素及
びこれとほぼ等モルの一酸化窒素を完全に吸収反応させ
るのに必要な量以上使用され、通常、反応器に導入され
る原料ガス中の一酸化窒素1容量部に対して、2〜5容
量部使用されることが好ましい。
In the regeneration tower, a molecular oxygen-containing gas is usually supplied in an amount of 0.08 to 0.2 mol based on oxygen with respect to 1 mol of nitrogen monoxide in the raw material gas introduced into the reactor in the first step. These gases are preferably contacted with methanol at a temperature of 60 ° C. or lower, and the contact time is preferably 0.5 to 2 seconds. The above-mentioned methanol is used in an amount required to completely absorb and react with the generated nitrogen dioxide and almost the same mole of nitric oxide, and usually, the amount of nitrogen monoxide in the raw material gas introduced into the reactor is increased. It is preferable to use 2 to 5 parts by volume for 1 part by volume.

【0023】再生塔から導出される液は前記の再生反応
で生成した水を含むメタノール溶液であるので、これ
は、蒸留などの操作によってメタノール中の水分が好適
には2容量%以下、好ましくは0.2容量%以下に精製
した後に、第2工程や第3工程で再利用することが工業
的に有利である。
Since the liquid led out of the regeneration tower is a methanol solution containing water produced by the above-mentioned regeneration reaction, the water content in methanol is preferably 2% by volume or less, preferably by operation such as distillation. It is industrially advantageous to reuse it in the second and third steps after purifying it to 0.2% by volume or less.

【0024】次に本発明のプロセスを本発明の一実施態
様を示すフローシート図面に従って具体的に説明する。
白金族金属系固体触媒を反応管に充填した多管式反応器
1の上部に、一酸化炭素、亜硝酸メチル、一酸化窒素を
含有する原料ガスが導管22を通して導入される。反応
器1において気相で接触反応が行われ、触媒層を通過し
た反応ガスは反応器の下部から取り出され、導管11に
設置されたガス循環機で加圧されて吸収塔2に導入され
る。
Next, the process of the present invention will be specifically described with reference to a flow sheet drawing showing one embodiment of the present invention.
A raw material gas containing carbon monoxide, methyl nitrite and nitrogen monoxide is introduced through a conduit 22 into the upper part of the multitubular reactor 1 in which a platinum group metal-based solid catalyst is filled in a reaction tube. The catalytic reaction is performed in the gas phase in the reactor 1, and the reaction gas that has passed through the catalyst layer is taken out from the lower part of the reactor, is pressurized by a gas circulator installed in the conduit 11, and is introduced into the absorption tower 2. .

【0025】吸収塔2では、上記反応ガスと導管13、
14から導入されるメタノール、シュウ酸ジメチルとの
接触により、反応ガス中の炭酸ジメチルがシュウ酸ジメ
チルに吸収されて分離される。炭酸ジメチル、シュウ酸
ジメチル及びメタノールからなる液は下部から導管15
を通して取り出されて分離精製される。一方、未反応の
一酸化炭素、亜硝酸メチル及び副生した一酸化窒素など
を含む非凝縮ガスは上部から導管12を通して再生塔3
の下部に導入される。なお、上記の導管11にガス循環
機が設置されない場合は、この導管12にガス循環機が
設置され、吸収塔から取り出される非凝縮ガスが加圧さ
れて再生塔3に導入される。
In the absorption tower 2, the reaction gas and the conduit 13,
By contact with methanol and dimethyl oxalate introduced from 14, dimethyl carbonate in the reaction gas is absorbed by dimethyl oxalate and separated. The liquid consisting of dimethyl carbonate, dimethyl oxalate and methanol is supplied from the bottom to conduit 15
And separated and purified. On the other hand, a non-condensable gas containing unreacted carbon monoxide, methyl nitrite, and by-produced nitric oxide is passed through the conduit 12 from the top through the regeneration tower 3.
Introduced at the bottom. When a gas circulator is not installed in the above-mentioned conduit 11, a gas circulator is installed in this conduit 12, and the non-condensable gas taken out of the absorption tower is pressurized and introduced into the regeneration tower 3.

【0026】再生塔3では、非凝縮ガス及び導管16を
通して導入される分子状酸素含有ガスと、導管19を通
して上部から導入されるメタノールとの向流接触が行わ
れ、亜硝酸メチルが再生される。なお、亜硝酸メチルの
再生に必要な窒素源が不足するときは、導管17を通し
て窒素酸化物が導入されてもよい。
In the regenerator 3, countercurrent contact between the non-condensable gas and the molecular oxygen-containing gas introduced through the conduit 16 and methanol introduced from above through the conduit 19 is carried out, whereby methyl nitrite is regenerated. . In addition, when the nitrogen source required for the regeneration of methyl nitrite is insufficient, nitrogen oxide may be introduced through the conduit 17.

【0027】再生塔3で生成した再生ガスは、導管2
0、22を通して、導管21より新しく供給される一酸
化炭素と共に反応器1に供給される。一方、再生塔3で
副生した水はメタノール水溶液の形で下部から導管18
を通して取り出される。このメタノール水溶液は、蒸留
などの操作によって液中の水分が除去された後、前記導
管13、19を通して吸収塔2又は再生塔3に供給され
るメタノールとして循環再使用される。
The regeneration gas generated in the regeneration tower 3 is supplied to the conduit 2
0 and 22 are supplied to the reactor 1 together with freshly supplied carbon monoxide from the conduit 21. On the other hand, water by-produced in the regenerator 3 is supplied from the lower part to the conduit 18 in the form of an aqueous methanol solution.
Taken out through. After the water in the liquid is removed by an operation such as distillation, the methanol aqueous solution is circulated and reused as methanol supplied to the absorption tower 2 or the regeneration tower 3 through the conduits 13 and 19.

【0028】[0028]

【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明の方
法を具体的に説明する。なお、各実施例及び比較例にお
ける炭酸ジメチル(DMC)の空時収量(STY)(k
g/m3 ・hr)は、一酸化炭素と亜硝酸メチルとの接
触反応時間をθ(hr)、その間に生成した炭酸ジメチ
ルの量をa(kg)、そして反応管への触媒の充填量を
b(m3 )として次式により求めた。
Next, the method of the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples. The space-time yield of dimethyl carbonate (DMC) (STY) (k
g / m 3 · hr) is the contact reaction time between carbon monoxide and methyl nitrite as θ (hr), the amount of dimethyl carbonate generated during that time as a (kg), and the amount of catalyst charged into the reaction tube. Was determined as b (m 3 ) by the following equation.

【0029】[0029]

【数1】 (Equation 1)

【0030】また、各実施例及び比較例における炭酸ガ
スの一酸化炭素基準の選択率(X)(%)は上記のθ
(hr)に生成した炭酸ジメチル、シュウ酸ジメチル、
炭酸ガスの量をそれぞれc(mol)、d(mol)及
びe(mol)として、次式により求めた。
The selectivity (X) (%) of carbon dioxide based on carbon monoxide in each of the Examples and Comparative Examples is the above θ.
(Hr) generated dimethyl carbonate, dimethyl oxalate,
The amounts of carbon dioxide gas were determined as c (mol), d (mol), and e (mol) by the following formulas.

【0031】[0031]

【数2】 (Equation 2)

【0032】実施例1 下記の反応器と再生塔の間の導管にダイヤフラム式ガス
循環ポンプを設置して炭酸ジメチルの製造を行った。内
径27mm、高さ500mmのチューブ6本よりなるス
テンレス製多管式反応器のチューブ内に、特開平3−1
41243号公報に示されるような活性炭(白鷺:武田
製)に塩化パラジウムと塩化第二銅を担持した固体触媒
(4mmφ×6mm)1.71lを充填した。
Example 1 A dimethyl carbonate was produced by installing a diaphragm type gas circulation pump in a conduit between the following reactor and a regeneration tower. In a tube of a stainless steel multi-tube reactor consisting of six tubes having an inner diameter of 27 mm and a height of 500 mm, Japanese Patent Laid-Open No.
Activated carbon (Shirasagi: manufactured by Takeda) as disclosed in Japanese Patent No. 41243 was filled with 1.71 l of a solid catalyst (4 mmφ × 6 mm) supporting palladium chloride and cupric chloride.

【0033】この触媒層の上部から、4.02kg/c
2 (ゲージ圧)に加圧した原料ガス(組成:一酸化炭
素20.0容量%、亜硝酸メチル10.0容量%、一酸
化窒素4.0容量%、メタノール7.0容量%、炭酸ガ
ス1.0容量%、窒素58.0容量%)を熱交換器で約
90℃に予熱した後、6.80Nm3 /hrの速度で供
給し、反応器のシェル側に熱水を通すことにより触媒層
の中央部の温度を約120℃に保持して反応を行った。
このとき、炭酸ジメチルの空時収量(STY)は338
kg/m3 ・hrであった。
From the top of the catalyst layer, 4.02 kg / c
Raw material gas (composition: carbon monoxide 20.0% by volume, methyl nitrite 10.0% by volume, nitrogen monoxide 4.0% by volume, methanol 7.0% by volume, carbonic acid pressurized to m 2 (gauge pressure) Gas (1.0% by volume, nitrogen: 58.0% by volume) is preheated to about 90 ° C. in a heat exchanger and then supplied at a rate of 6.80 Nm 3 / hr, and hot water is passed through the shell side of the reactor. The reaction was carried out while maintaining the temperature at the center of the catalyst layer at about 120 ° C.
At this time, the space-time yield (STY) of dimethyl carbonate was 338.
kg / m 3 · hr.

【0034】上記触媒層を通過したガスは、圧力が3.
71kg/cm2 (ゲージ圧)に低下していたので、ダ
イヤフラム式ガス循環ポンプで4.28kg/cm
2 (ゲージ圧)に加圧した。これを、内径100mm、
高さ1300mmの吸収塔(ラシヒリング充填式気液接
触吸収器)の塔底に導き、塔頂からメタノール0.18
l/hrを、また塔頂から200mm下の所からシュウ
酸ジメチル2.50kg/hrを導入しながら、塔頂温
度35℃、塔底温度40℃で向流接触させた。その結
果、塔底から得られた吸収液3.29kg/hrの組成
は、シュウ酸ジメチル77.7重量%、炭酸ジメチル1
7.3重量%、メタノール4.3重量%、ギ酸メチル
0.04重量%であった。また、塔頂から取り出される
非凝縮ガスの圧力は4.18kg/cm2 (ゲージ圧)
であった。
The gas passing through the catalyst layer has a pressure of 3.
Since the pressure was reduced to 71 kg / cm 2 (gauge pressure), it was 4.28 kg / cm by a diaphragm type gas circulation pump.
2 (gauge pressure). This is the inner diameter 100mm,
It was led to the bottom of a 1300 mm high absorption tower (Raschig-filled gas-liquid contact absorber), and methanol 0.18
1 / hr, and 2.50 kg / hr of dimethyl oxalate from a position 200 mm below the top of the column, the mixture was brought into countercurrent contact at a top temperature of 35 ° C. and a bottom temperature of 40 ° C. As a result, the composition of 3.29 kg / hr of the absorbing solution obtained from the bottom of the column was 77.7% by weight of dimethyl oxalate and 1% of dimethyl carbonate.
7.3% by weight, 4.3% by weight of methanol and 0.04% by weight of methyl formate. The pressure of the non-condensable gas taken out from the top of the column is 4.18 kg / cm 2 (gauge pressure).
Met.

【0035】塔頂から得られた非凝縮ガス(再生塔へ導
入されるガス)6.63Nm3 /hr中の亜硝酸メチル
の濃度は原料ガス中におけるよりも低下しているため、
次の再生塔で亜硝酸メチルの再生を行った。また、吸収
塔で亜硝酸メチルの一部が吸収液に溶解するため、一酸
化窒素の補給も同時に行った。即ち、非凝縮ガスに酸素
79Nl/hr及び一酸化窒素14.0容量%を含むガ
ス7.5Nl/hrを混入した後、これを内径158m
m、高さ1400mmの気液接触式再生塔に導き、塔頂
からメタノール5.0l/hrを導入し、塔頂温度30
℃、塔底温度40℃で向流接触させて亜硝酸メチルの再
生を行った。
Since the concentration of methyl nitrite in 6.63 Nm 3 / hr of the non-condensable gas (gas introduced into the regeneration tower) obtained from the top of the column is lower than that in the raw material gas,
Methyl nitrite was regenerated in the next regeneration tower. Since a part of methyl nitrite was dissolved in the absorbing solution in the absorption tower, nitric oxide was also supplied at the same time. That is, a gas containing 79 Nl / hr of oxygen and 14.0% by volume of nitrogen monoxide was mixed with 7.5 Nl / hr of a non-condensable gas, and then mixed with an inner diameter of 158 m.
m, a gas-liquid contact type regeneration tower having a height of 1400 mm, methanol 5.0 l / hr was introduced from the top of the tower, and the top temperature was 30
C. and the bottom temperature was 40 ° C., and the mixture was brought into countercurrent contact to regenerate methyl nitrite.

【0036】再生塔から導出された再生ガス6.65N
3 /hrの圧力は4.02kg/cm2 (ゲージ圧)
で、一酸化炭素0.15Nm3 /hrを追加供給して、
一酸化炭素20.0容量%、亜硝酸メチル10.0容量
%、一酸化窒素4.0容量%、メタノール7.0容量
%、炭酸ガス1.0容量%及び窒素58.0容量%の組
成で反応器に導いた。
Regeneration gas 6.65 N derived from the regeneration tower
The pressure of m 3 / hr is 4.02 kg / cm 2 (gauge pressure).
Then, 0.15 Nm 3 / hr of carbon monoxide is additionally supplied,
Composition of 20.0% by volume of carbon monoxide, 10.0% by volume of methyl nitrite, 4.0% by volume of nitric oxide, 7.0% by volume of methanol, 1.0% by volume of carbon dioxide and 58.0% by volume of nitrogen At the reactor.

【0037】一方、再生塔から導出された2.1重量%
のを含むメタノール3.8l/hrは、蒸留によって水
を除去した後、再生塔におけるメタノール源として再使
用した。なお、炭酸ジメチルは、前記吸収塔から導出さ
れた吸収液3.29kg/hrから蒸留により0.55
7kg/hrで連続的に得られた。また、前記のように
ガス循環を行って反応器から導出される反応ガス中に含
有される生成した炭酸ガスの選択率は1.6%であっ
た。
On the other hand, 2.1% by weight derived from the regeneration tower
The methanol containing 3.8 l / hr was reused as a methanol source in the regeneration tower after removing water by distillation. Note that dimethyl carbonate was distilled from 3.29 kg / hr of the absorption liquid derived from the absorption tower by distillation to obtain 0.55 g of dimethyl carbonate.
It was obtained continuously at 7 kg / hr. Further, as described above, the selectivity of the generated carbon dioxide contained in the reaction gas led out of the reactor by performing the gas circulation was 1.6%.

【0038】実施例2 下記の再生塔と吸収塔の間の導管にダイヤフラム式ガス
循環ポンプを設置して炭酸ジメチルの製造を行った。内
径27mm、高さ500mmのチューブ6本よりなるス
テンレス製多管式反応器のチューブ内に、特開平3−1
41243号公報に示されるような活性炭(白鷺:武田
製)に塩化パラジウムと塩化第二銅を担持した固体触媒
(4mmφ×6mm)1.71lを充填して、実施例1
と同様に反応を行った。このとき、炭酸ジメチルの空時
収量(STY)は338kg/m3 ・hrで、触媒層を
通過したガスの圧力は3.71kg/cm2 (ゲージ
圧)であった。
Example 2 A dimethyl carbonate was produced by installing a diaphragm type gas circulation pump in a conduit between the following regeneration tower and absorption tower. In a tube of a stainless steel multi-tube reactor consisting of six tubes having an inner diameter of 27 mm and a height of 500 mm, Japanese Patent Laid-Open No.
Activated carbon (Shirasagi: manufactured by Takeda) as described in JP-A-41243 was filled with 1.71 l of a solid catalyst (4 mmφ × 6 mm) supporting palladium chloride and cupric chloride.
The reaction was carried out in the same manner as described above. At this time, the space-time yield (STY) of dimethyl carbonate was 338 kg / m 3 · hr, and the pressure of the gas passed through the catalyst layer was 3.71 kg / cm 2 (gauge pressure).

【0039】上記触媒層を通過したガスを、内径100
mm、高さ1300mmの吸収塔(ラシヒリング充填式
気液接触吸収器)の塔底に導き、塔頂からメタノール
0.18l/hrを、また塔頂から200mm下の所か
らシュウ酸ジメチル2.50kg/hrを導入しなが
ら、塔頂温度35℃、塔底温度40℃で向流接触させ
た。その結果、塔底から得られた吸収液3.28kg/
hrの組成は、シュウ酸ジメチル78.1重量%、炭酸
ジメチル16.8重量%、メタノール4.2重量%、ギ
酸メチル0.03重量%であった。また、塔頂から取り
出される非凝縮ガスの圧力は3.60kg/cm2 (ゲ
ージ圧)であったので、ダイヤフラム式ガス循環ポンプ
で4.18kg/cm2 (ゲージ圧)に加圧した。
The gas that has passed through the catalyst layer is passed through an inner diameter of 100
to the bottom of an absorption tower (Raschig ring-filled gas-liquid contact absorber) with a height of 1300 mm and methanol 0.18 l / hr from the top, and 2.50 kg of dimethyl oxalate from 200 mm below the top. While introducing / hr, countercurrent contact was performed at a tower top temperature of 35 ° C and a tower bottom temperature of 40 ° C. As a result, 3.28 kg of the absorbing solution obtained from the bottom of the column /
The composition of hr was 78.1% by weight of dimethyl oxalate, 16.8% by weight of dimethyl carbonate, 4.2% by weight of methanol, and 0.03% by weight of methyl formate. The pressure of non-condensable gas withdrawn from the top of the column so was 3.60kg / cm 2 (gauge pressure), pressurized to 4.18kg / cm 2 with a diaphragm type gas circulating pump (gauge pressure).

【0040】塔頂から得られた非凝縮ガス(再生塔へ導
入されるガス)6.64Nm3 /hr中の亜硝酸メチル
の濃度は原料ガス中におけるよりも低下しているため、
次の再生塔で亜硝酸メチルの再生を行った。また、吸収
塔で亜硝酸メチルの一部が吸収液に溶解するため、一酸
化窒素の補給も同時に行った。即ち、非凝縮ガスに酸素
79Nl/hr及び一酸化窒素14.0容量%を含むガ
ス7.5Nl/hrを混入した後、これを内径158m
m、高さ1400mmの気液接触式再生塔に導き、塔頂
からメタノール5.0l/hrを導入し、塔頂温度30
℃、塔底温度40℃で向流接触させて亜硝酸メチルの再
生を行った。
Since the concentration of methyl nitrite in 6.64 Nm 3 / hr of the non-condensable gas (gas introduced into the regeneration tower) obtained from the top of the column is lower than in the raw material gas,
Methyl nitrite was regenerated in the next regeneration tower. Since a part of methyl nitrite was dissolved in the absorbing solution in the absorption tower, nitric oxide was also supplied at the same time. That is, a gas containing 79 Nl / hr of oxygen and 14.0% by volume of nitrogen monoxide was mixed with 7.5 Nl / hr of a non-condensable gas, and then mixed with an inner diameter of 158 m.
m, a gas-liquid contact type regeneration tower having a height of 1400 mm, methanol 5.0 l / hr was introduced from the top of the tower, and the top temperature was 30
C. and the bottom temperature was 40 ° C., and the mixture was brought into countercurrent contact to regenerate methyl nitrite.

【0041】再生塔から導出された再生ガス6.66N
3 /hrの圧力は4.02kg/cm2 (ゲージ圧)
で、一酸化炭素0.15Nm3 /hrを追加供給して、
一酸化炭素20.0容量%、亜硝酸メチル10.0容量
%、一酸化窒素4.0容量%、メタノール7.0容量
%、炭酸ガス1.0容量%及び窒素58.0容量%の組
成で反応器に導いた。
6.66 N of regeneration gas derived from the regeneration tower
The pressure of m 3 / hr is 4.02 kg / cm 2 (gauge pressure).
Then, 0.15 Nm 3 / hr of carbon monoxide is additionally supplied,
Composition of 20.0% by volume of carbon monoxide, 10.0% by volume of methyl nitrite, 4.0% by volume of nitric oxide, 7.0% by volume of methanol, 1.0% by volume of carbon dioxide and 58.0% by volume of nitrogen At the reactor.

【0042】一方、再生塔から導出された2.1重量%
の水を含むメタノール3.8l/hrは、蒸留によって
水を除去した後、再生塔におけるメタノール源として再
使用した。なお、炭酸ジメチルは、前記吸収塔から導出
された吸収液3.28kg/hrから蒸留により0.5
40kg/hrで連続的に得られた。また、前記のよう
にガス循環を行って反応器から導出される反応ガス中に
含有される生成した炭酸ガスの選択率は1.6%であっ
た。
On the other hand, 2.1% by weight derived from the regeneration tower
3.8 l / hr of water-containing methanol was reused as a methanol source in the regeneration tower after removing water by distillation. In addition, dimethyl carbonate was distilled from 3.28 kg / hr of the absorption liquid derived from the absorption tower by distillation.
It was obtained continuously at 40 kg / hr. Further, as described above, the selectivity of the generated carbon dioxide contained in the reaction gas led out of the reactor by performing the gas circulation was 1.6%.

【0043】比較例1 下記の再生塔と反応器の間の導管にダイヤフラム式ガス
循環ポンプを設置して炭酸ジメチルの製造を行った。内
径27mm、高さ500mmのチューブ6本よりなるス
テンレス製多管式反応器のチューブ内に、特開平3−1
41243号公報に示されるような活性炭(白鷺:武田
製)に塩化パラジウムと塩化第二銅を担持した固体触媒
(4mmφ×6mm)1.71lを充填して、実施例1
と同様に反応を行った。このとき、炭酸ジメチルの空時
収量(STY)は338kg/m3 ・hrで、触媒層を
通過したガスの圧力は3.71kg/cm2 (ゲージ
圧)であった。
Comparative Example 1 A diaphragm type gas circulation pump was installed in a conduit between the following regeneration tower and reactor to produce dimethyl carbonate. In a tube of a stainless steel multi-tube reactor consisting of six tubes having an inner diameter of 27 mm and a height of 500 mm, Japanese Patent Laid-Open No.
Activated carbon (Shirasagi: manufactured by Takeda) as described in JP-A-41243 was filled with 1.71 l of a solid catalyst (4 mmφ × 6 mm) supporting palladium chloride and cupric chloride.
The reaction was carried out in the same manner as described above. At this time, the space-time yield (STY) of dimethyl carbonate was 338 kg / m 3 · hr, and the pressure of the gas passed through the catalyst layer was 3.71 kg / cm 2 (gauge pressure).

【0044】上記触媒層を通過したガスを、内径100
mm、高さ1300mmの吸収塔(ラシヒリング充填式
気液接触吸収器)の塔底に導き、塔頂からメタノール
0.18l/hrを、また塔頂から200mm下の所か
らシュウ酸ジメチル2.50kg/hrを導入しなが
ら、塔頂温度35℃、塔底温度20℃で向流接触させ
た。その結果、塔底から得られた吸収液3.28kg/
hrの組成は、シュウ酸ジメチル78.1重量%、炭酸
ジメチル16.8重量%、メタノール4.2重量%、ギ
酸メチル0.1重量%であった。また、塔頂から取り出
される非凝縮ガスの圧力は3.60kg/cm2 (ゲー
ジ圧)であった。
The gas having passed through the catalyst layer is passed through an inner diameter of 100
to the bottom of an absorption tower (Raschig ring-filled gas-liquid contact absorber) with a height of 1300 mm and methanol 0.18 l / hr from the top, and 2.50 kg of dimethyl oxalate from 200 mm below the top. While introducing / hr, countercurrent contact was performed at a tower top temperature of 35 ° C. and a tower bottom temperature of 20 ° C. As a result, 3.28 kg of the absorbing solution obtained from the bottom of the column /
The composition of hr was 78.1% by weight of dimethyl oxalate, 16.8% by weight of dimethyl carbonate, 4.2% by weight of methanol, and 0.1% by weight of methyl formate. The pressure of the non-condensable gas taken out from the top was 3.60 kg / cm 2 (gauge pressure).

【0045】塔頂から得られた非凝縮ガス(再生塔へ導
入されるガス)6.64Nm3 /hr中の亜硝酸メチル
の濃度は原料ガス中におけるよりも低下しているため、
次の再生塔で亜硝酸メチルの再生を行った。また、吸収
塔で亜硝酸メチルの一部が吸収液に溶解するため、一酸
化窒素の補給も同時に行った。即ち、非凝縮ガスに酸素
78Nl/hr及び一酸化窒素14.0容量%を含むガ
ス7.5Nl/hrを混入した後、これを内径158m
m、高さ1400mmの気液接触式再生塔に導き、塔頂
からメタノール5.0l/hrを導入し、塔頂温度30
℃、塔底温度40℃で向流接触させて亜硝酸メチルの再
生を行った。
Since the concentration of methyl nitrite in 6.64 Nm 3 / hr of the non-condensable gas (gas introduced into the regeneration tower) obtained from the top of the column is lower than that in the raw material gas,
Methyl nitrite was regenerated in the next regeneration tower. Since a part of methyl nitrite was dissolved in the absorbing solution in the absorption tower, nitric oxide was also supplied at the same time. That is, after mixing 7.5 Nl / hr of a gas containing 78 Nl / hr of oxygen and 14.0% by volume of nitrogen monoxide into a non-condensable gas, the mixture is 158 m in inner diameter.
m, a gas-liquid contact type regeneration tower having a height of 1400 mm, methanol 5.0 l / hr was introduced from the top of the tower, and the top temperature was 30
C. and the bottom temperature was 40 ° C., and the mixture was brought into countercurrent contact to regenerate methyl nitrite.

【0046】再生塔から導出された再生ガス6.66N
3 /hrの圧力は3.49kg/cm2 (ゲージ圧)
であったので、ダイヤフラム式ガス循環ポンプで加圧し
た後、一酸化炭素0.15Nm3 /hrを追加供給し
て、一酸化炭素20.0容量%、亜硝酸メチル10.0
容量%、一酸化窒素4.0容量%、メタノール7.0容
量%、炭酸ガス1.0容量%及び窒素58.0容量%の
組成で反応器に導いた。
Regeneration gas 6.66 N derived from the regeneration tower
The pressure of m 3 / hr is 3.49 kg / cm 2 (gauge pressure)
After pressurizing with a diaphragm gas circulation pump, 0.15 Nm 3 / hr of carbon monoxide was additionally supplied, and 20.0% by volume of carbon monoxide and 10.0% of methyl nitrite were added.
The reactor was led to the reactor at a composition of% by volume, 4.0% by volume of nitric oxide, 7.0% by volume of methanol, 1.0% by volume of carbon dioxide and 58.0% by volume of nitrogen.

【0047】一方、再生塔から導出された2.0重量%
の水を含むメタノール4.5l/hrは、蒸留によって
水を除去した後、再生塔におけるメタノール源として再
使用した。なお、炭酸ジメチルは、前記吸収塔から導出
された吸収液3.28kg/hrから蒸留により0.5
40kg/hrで連続的に得られた。また、前記のよう
にガス循環を行って反応器から導出される反応ガス中に
含有される生成した炭酸ガスの選択率は2.2%であっ
た。
On the other hand, 2.0% by weight derived from the regeneration tower
4.5 l / hr of methanol containing water was reused as a methanol source in the regeneration tower after removing water by distillation. In addition, dimethyl carbonate was distilled from 3.28 kg / hr of the absorption liquid derived from the absorption tower by distillation.
It was obtained continuously at 40 kg / hr. Further, as described above, the selectivity of the generated carbon dioxide contained in the reaction gas led out of the reactor by performing the gas circulation was 2.2%.

【0048】[0048]

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【発明の効果】本発明の方法により、一酸化炭素と亜硝
酸メチルを固体触媒の存在下で反応させて炭酸ジメチル
を製造する方法において、吸収塔における炭酸ジメチル
の吸収効率、及び再生塔における亜硝酸メチルの再生速
度(一酸化窒素の酸化速度)と水分の除去効率を向上さ
せ、更には反応器における二酸化炭素の副生を抑えるこ
とが可能になって、工業的に好適な炭酸ジメチルの連続
製造法を提供することができる。
According to the method of the present invention, dimethyl carbonate is produced by reacting carbon monoxide and methyl nitrite in the presence of a solid catalyst. It is possible to improve the regeneration rate of methyl nitrate (oxidation rate of nitric oxide) and the efficiency of removing water, and to suppress the by-product of carbon dioxide in the reactor. A manufacturing method can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の一実施例を示すフローシートで
ある。
FIG. 1 is a flow sheet showing one embodiment of the present invention.

【符号の説明】 1は反応器、2は吸収塔、3は再生塔、11〜22は導
管を示す。
[Description of References] 1 is a reactor, 2 is an absorption tower, 3 is a regeneration tower, and 11 to 22 are conduits.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−141243(JP,A) 特開 平5−25096(JP,A) 特開 平6−25104(JP,A) 特開 平7−69995(JP,A) 特開 昭62−190146(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 69/96 C07C 68/00 C07C 68/08 CAPLUS(STN) REGISTRY(STN) WPIDS(STN)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-3-141243 (JP, A) JP-A-5-25096 (JP, A) JP-A-6-25104 (JP, A) JP-A-7- 69995 (JP, A) JP-A-62-190146 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C07C 69/96 C07C 68/00 C07C 68/08 CAPLUS (STN) REGISTRY (STN) WPIDS (STN)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一酸化炭素と亜硝酸メチルを反応器で固
体触媒の存在下気相接触反応させて炭酸ジメチルを生成
させる第1工程、生成した炭酸ジメチルを炭酸ジメチル
吸収塔で吸収溶媒のシュウ酸ジメチルに吸収させる第2
工程、及び第2工程における非凝縮ガス中の一酸化窒素
を亜硝酸メチル再生塔で分子状酸素及びメタノールと接
触させて亜硝酸メチルを生成させる第3工程から成る炭
酸ジメチルの製造法において、一酸化炭素と亜硝酸メチ
ルを含有するガスを循環させるための循環機を、第1工
程の反応器と第2工程の炭酸ジメチル吸収塔の間の導
管、又は第2工程の炭酸ジメチル吸収塔と第3工程の亜
硝酸メチル再生塔の間の導管に設置して該ガスの循環を
行うことを特徴とする炭酸ジメチルの連続製造法。
1. A first step of reacting carbon monoxide and methyl nitrite in a gas phase in the presence of a solid catalyst in a reactor to form dimethyl carbonate. The second absorbed by dimethyl acid
A method for producing dimethyl carbonate comprising the step of contacting nitric oxide in the non-condensed gas with molecular oxygen and methanol in a methyl nitrite regeneration tower in the second step to produce methyl nitrite. A circulator for circulating a gas containing carbon oxide and methyl nitrite may be provided as a conduit between the reactor in the first step and the dimethyl carbonate absorption tower in the second step or the dimethyl carbonate absorption tower in the second step. A continuous method for producing dimethyl carbonate, comprising circulating the gas by installing the gas in a conduit between three steps of methyl nitrite regeneration tower.
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