JP4068839B2 - Storage tank for easily polymerizable substances - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、(メタ)アクリル酸やそのエステル等の易重合性物質を真空下の精製装置で精製する際に得られる缶出液を貯蔵するタンクに関する。
【0002】
【従来の技術】
(メタ)アクリル酸やそのエステル等の易重合性物質の製造プロセスにおいて、該易重合性物質を蒸留等により精製する際には、缶出液が得られる。この缶出液は通常、タンクに貯蔵し、最終的には、例えば燃焼装置に移送して処理することなどが行われている。
上記缶出液には易重合性物質が比較的高濃度で含まれている。また、タンク内は比較的高温状態にあることが多い。そのため、タンク内で易重合性物質の重合反応が起こってしまう問題があった。特に、缶出液自体に重合防止剤などの安定剤を共存させることによりタンク内の液相部分での重合はある程度は防止できるものの、気相部分においては重合防止剤濃度が十分でないので重合が起こりやすかった。
【0003】
そこで、このタンク内での重合、特に、気相部分あるいはその近傍における重合を防止するため、従来、タンク内の気相部分に分子状酸素含有不活性ガスを供給することが行われていた(図4)。これにより、タンク内の気相部分あるいはその近傍での重合が抑制できるとともに、液相中にも酸素が溶解して供給されるため、液相部分での重合もさらに抑制できるとされていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
一方、(メタ)アクリル酸やそのエステル等の易重合性物質の製造プロセスにおいて、該易重合性物質を蒸留等により精製する際には、蒸留装置とリボイラーを使用することが通常行われている。このリボイラーには気相部分が存在するため、該気相部分の壁面で易重合性物質の重合が起こりやすい。そこで、リボイラーの気相部分の乾きを抑制するため、前記タンク中の缶出液をリボイラーに循環供給し、リボイラー内壁を濡らすことが行われている(特開2000−300901)。
【0005】
ところが、(メタ)アクリル酸やそのエステル等の高沸点の易重合性物質は、一般に真空下での精製が必要とされ、上記の循環供給プロセスを組む場合には、真空下の蒸留装置および真空下のリボイラーを含む循環プロセスが構成される。したがって、缶出液中の溶存酸素が缶出液の前記循環中に真空脱気されてしまい、重合防止効果が弱まるため、前記タンク中で易重合性物質が重合してしまうという問題があった。さらに、蒸留装置やリボイラー等の精製装置中においても易重合性物質が重合してしまうという問題があった。
したがって、本発明が解決しようとする課題は、易重合性物質を真空下で精製する際に得られる缶出液の、タンク内部での重合を抑制することができる貯蔵タンクを提供することにある。また、タンク中の缶出液をリボイラーに循環供給する循環供給プロセスを組む場合には、蒸留装置やリボイラー等の精製装置中での重合を抑制することができる貯蔵タンクを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した。その結果、缶出液の貯蔵タンク内の液相中に分子状酸素含有不活性ガスを直接供給する形態を採ることにより、上記課題が解決できることを見出した。
すなわち、本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンクは、易重合性物質を真空下の精製装置で精製する際に得られる缶出液を貯蔵するタンクにおいて、前記貯蔵タンク内に分子状酸素含有不活性ガスを供給するためのガス導入管の出口が前記貯蔵タンク内の液相中に配置されてなることを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明における易重合性物質としては、重合性のモノマーが該当し、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、無水マレイン酸、アクリロニトリル、またはこれらのエステル体や誘導体が例示でき、これらにさらに高沸点物質や溶媒、易重合性物質生成時の副生物を含む混合物でもよい。好ましくは、アクリル酸、アクリル酸エステル(メチルエステル、エチルエステル、ブチルエステル、2−エチルヘキシルエステルなど)、メタクリル酸、メタクリル酸エステル(メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、イソプロピルエステル、ブチルエステル、イソブチルエステル、ターシャリーブチルエステル、シクロヘキシルエステルなど)、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートである。
【0008】
本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンクは、易重合性物質を真空下の精製装置で精製する際に得られる缶出液を貯蔵するタンクである。
精製の方法としては、例えば、放散、吸収、蒸留などが挙げられる。中でも特に、精製効率の面で、蒸留が好ましく行われる。
本発明における易重合性物質の精製は、真空下の精製装置で行われる。本発明に係る貯蔵タンクは、易重合性物質を精製する際に得られる缶出液が、該精製が真空下で行われる場合に、貯蔵タンク内や精製装置中で重合が起こりやすくなる問題を解決することを目的として完成したものだからである。
【0009】
前記精製装置としては、蒸留装置およびリボイラーを使用すること、あるいは、薄膜式蒸発装置を使用することが好ましい。
上記の蒸留装置としては、例えば、単蒸留やフラッシュ蒸留における蒸発缶、多段蒸留における多孔板塔や泡鐘塔などの棚段塔、あるいは充てん塔などが挙げられるが、中でも特に、分離効率の点で棚段塔、充てん塔が好ましく用いられる。
上記のリボイラーとしては、例えば、竪型薄膜式蒸発装置、横型薄膜式蒸発装置、(多管式)竪型液膜式熱交換器、(多管式)竪型サーモサイフォン式熱交換器、(多管式)横型サーモサイフォン式熱交換器、(多管式)竪型強制循環式熱交換器、(多管式)横型強制循環式熱交換器、ケトル型熱交換器などが挙げられるが、中でも特に、比較的粘度の高い缶出液の精製には竪型薄膜式蒸発装置、横型薄膜式蒸発装置、(多管式)竪型液膜式熱交換器が好ましく用いられる。
【0010】
これらリボイラーは前記蒸留装置と併用しない場合であっても精製装置として用いることができる。特に、精製装置として薄膜式蒸発装置を使用することが好ましい。
本発明における易重合性物質の精製は、真空下で行われるが、その真空度は、例えば、0.66〜1000hPaが好ましく、1.33〜666hPaがより好ましく、4〜400hPaが特に好ましい。0.66hPaよりも少ないと、易重合性化合物の蒸気を凝縮して回収することが困難になるという点で好ましくなく、1000hPaよりも多いと、操作温度が高くなり、精製装置内で重合が起こるという点で好ましくない。
【0011】
本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンクは、上述のように、易重合性物質を真空下で精製する際に得られる缶出液を貯蔵するタンクであり、前記貯蔵タンク内に分子状酸素含有不活性ガスを供給するためのガス導入管の出口が前記貯蔵タンク内の液相中に配置されてなることを特徴とする。
前述した理由により、従来は、タンク内の気相部分に分子状酸素含有不活性ガスを供給することが行われていた(図4)。これにより、タンク内の気相部分あるいはその近傍での重合が抑制できるとともに、液相中にも酸素が溶解して供給されるため、液相部分での重合もさらに抑制できるものとされていた。しかしながらこの図4で示す方法を用いても、前述したように、易重合性物質を精製する際に得られる缶出液が、該精製が真空下で行われる場合に、この精製装置に循環されるときに貯蔵タンク内や精製装置中で重合が起こりやすくなる問題が浮上したため、本発明者は鋭意検討した結果、前記貯蔵タンク内に分子状酸素含有不活性ガスを供給するためのガス導入管の出口を前記貯蔵タンク内の液相中に配置させ、貯蔵タンク内の液相中に分子状酸素含有不活性ガスを直接供給することで上記の新たな問題点が解決できることを見出し、本発明の検討に至った。
【0012】
本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンクの具体的な一例を図1に示す。この図1に示すように、分子状酸素含有不活性ガスを導入するライン2が該貯蔵タンク1内の液相中に直接突っ込まれた状態にあることが本発明の特徴である。このように、貯蔵タンク内に分子状酸素含有不活性ガスを供給するためのガス導入管の出口を前記貯蔵タンク内の液相中に配置させることは、これまでは不活性ガス供給圧力が高くなる問題などにより避けられていた方法であり、また、従来においては、缶出液貯蔵タンク内の液相には重合防止剤が比較的高濃度で濃縮されており、貯蔵タンク内の液相中に分子状酸素含有不活性ガスを直接供給する必要性はないと考えられていた。
【0013】
貯蔵タンク内に分子状酸素含有不活性ガスを供給するためのガス導入管の出口は、上記のように貯蔵タンク内の液相中に配置されることが本発明の特徴であるが、さらに、貯蔵タンク側面の最下部を0%、最上部を100%としたときに、ガス導入管の出口が50%以下に配置されることが好ましく、40%以下に配置されることがより好ましく、20%以下に配置されることが特に好ましい。50%よりも上部に配置されると、液面が変化した場合にガス導入管の出口が液面上に現れてしまう可能性があり、貯蔵タンク内の重合防止効果が低下するので好ましくない。また、50%よりも上部に配置されると、液中に供給した分子状酸素含有不活性ガスの液との接触時間が低下し、液中の酸素濃度が十分でなくなるので好ましくない。
【0014】
前記分子状酸素含有不活性ガスは、その文言通り、分子状酸素を含む不活性ガスであり、該不活性ガスとしては、窒素、空気、ヘリウム、ネオン、アルゴンなどが挙げられるが、中でも特に、コストの点で窒素、空気が好ましく用いられる。
前記分子状酸素含有不活性ガス中の酸素濃度は、特に限定されないが、例えば、0.5〜21vol%が好ましく、2〜15vol%がより好ましく、3〜7vol%が特に好ましい。0.5vol%よりも少ないと、分子状酸素の重合防止効果が不十分となる点で好ましくなく、21vol%よりも多いと、缶出液が引火する危険性が増すという点で好ましくない。
【0015】
前記分子状酸素含有不活性ガスの供給量は、特に限定されないが、例えば、0.001〜100m3/hが好ましく、0.005〜10m3/hがより好ましく、0.01〜5m3/hが特に好ましい。0.001m3/hよりも少ないと、貯蔵タンク内の重合防止効果が不十分であるという点で好ましくなく、100m3/hよりも多いと、不活性ガスのコストが増大するという点で好ましくない。
図1に示すように、分子状酸素含有不活性ガスを導入するラインが該貯蔵タンク内の液相中に直接突っ込まれた状態、すなわち、貯蔵タンク内に分子状酸素含有不活性ガスを供給するためのガス導入管の出口が前記貯蔵タンク内の液相中に配置された状態にあり、貯蔵タンク内の液相中に分子状酸素含有不活性ガスが直接供給されることにより、缶出液中の酸素濃度が十分に高まり、易重合性物質の精製が真空下で行われても、缶出液中の酸素濃度が低下しにくくなり、貯蔵タンク内での重合が防止できる。
【0016】
本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンクは、攪拌機を備えていてもよい。攪拌により、タンク内の缶出液組成を均一にさせることができ、タンク内での重合のさらなる抑制に効果がある。また、分子状酸素含有不活性ガスを十分に缶出液に溶存させることができる点でも効果がある。攪拌機としては、特に限定されないが、例えば,プロペラ式、パドル式、タービン式などが挙げられ、複数個の攪拌機を多段に備えていてもよい。
本発明にかかる易重合性物質の貯蔵タンクには、廃ガス出口ライン6を設けるのが好ましい。貯蔵される易重合性物質の沸点が低く、また、高温で貯蔵される場合には廃ガス出口ラインに凝縮器を設け、タンク外への易重合性物質の流出を低減することが臭気対策や引火対策の点で好ましい。
【0017】
本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンクは、上述の特徴を有するので、前記貯蔵タンク内の缶出液が前記真空下の精製装置に循環供給される形態に好ましく適用できる。さらに好ましい形態としては、前記真空下の精製装置が蒸留装置およびリボイラーである形態や、前記真空下の精製装置が薄膜式蒸発装置である形態である。この形態の具体的な例を図2、図3に示す。
図2において、1は本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンクを、7は真空下の蒸留装置を、8は真空下のリボイラーを表している。2は、本発明の特徴である分子状酸素含有不活性ガスラインを表している。3はリボイラーからの缶出液受け入れラインを表している。9は循環ラインを表し、10は缶出液を真空下のリボイラーに循環供給させるためのポンプを表している。13はリボイラーから蒸留装置へのベーパーラインを、14は真空下の蒸留装置からリボイラーへの液ラインを表している。
【0018】
また、図3において、15は真空下の薄膜式蒸発装置を表している。
図2や図3においては、本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンク内の缶出液が、真空下のリボイラーや薄膜式蒸発装置に循環供給されている。このように、リボイラーや薄膜式蒸発装置に循環供給することによって、リボイラーや薄膜式蒸発装置の内壁を濡らすことができ、リボイラーや薄膜式蒸発装置の気相部分の乾きを抑制し、該気相部分の壁面で易重合性物質の重合を抑制することができる。
従来汎用の貯蔵タンクを用いた場合には、循環させる缶出液中の酸素濃度が十分でなかったため、図2や図3に示すような真空下の精製装置を用いると、缶出液中の溶存酸素が缶出液の循環中に真空脱気されてしまい、重合防止効果が弱まるため、前記タンク中で易重合性物質が重合してしまうという問題があったり、精製装置中においても易重合性物質が重合してしまうという問題があったが、本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンクを用いることによって、真空下の精製装置を用いても循環缶出液中の酸素濃度が十分に保たれ、従来からの重合の問題を防止することが可能となった。
【0019】
前記循環供給の量は、特に限定されないが、例えば、0.1〜100m3/hが好ましく、0.3〜10m3/hがより好ましく、0.5〜5m3/hが特に好ましい。0.1m3/hよりも少ないと、リボイラーや薄膜式蒸発装置に乾き部が生じ、そこで重合物が発生するという点で好ましくなく、100m3/hよりも多いと、リボイラーや薄膜式蒸発装置の液膜厚さが増すため伝熱能力が低下し、また、液飛沫同伴が増加するという点で好ましくない。
【0020】
【実施例】
(実施例1)
ヒドロキシエチルアクリレートの製品蒸留を、リボイラーとして液膜流下型多管式熱交換器を使用して連続的に行った。缶出液は貯蔵タンクに貯蔵した。貯蔵タンクには、そのタンク内の液相中に直接に突っ込んだノズルを通じて酸素濃度10vol%に調整した窒素ガスを0.5Nm3/hで供給した。熱交換器の液膜を確保するために、熱交換器の液供給口に貯蔵タンク内の缶出液を1m3/hで循環供給した。
【0021】
1ヶ月後にタンク内部を点検したところ、重合物の生成は見られなかった。
また、リボイラー内部でも重合物の生成は見られなかった。
(比較例1)
酸素濃度10vol%に調整した窒素ガスを0.5Nm3/hでタンクの気相部に供給した以外は、実施例1と同様に連続蒸留を行った。
1ヶ月後にタンク内部を点検したところ、タンク内には約2kgの重合物が生成していた。
また、リボイラー内部でも粒状の重合物の生成が所々に見られた。
【0022】
(実施例2)
ヒドロキシエチルアクリレートの製品蒸留を、精製装置として横型薄膜式蒸発装置を使用して連続的に行った。缶出液は貯蔵タンクに貯蔵した。貯蔵タンクには、そのタンク内の液相中に直接に突っ込んだノズルを通じて酸素濃度10vol%に調整した窒素ガスを0.5Nm3/hで供給した。熱交換器の液膜を確保するために、熱交換器の液供給口に貯蔵タンク内の缶出液を1m3/hで循環供給した。
1ヶ月後にタンク内部を点検したところ、重合物の生成は見られなかった。
【0023】
また、薄膜式蒸発装置内部でも重合物の生成は見られなかった。
(比較例2)
酸素濃度10vol%に調整した窒素ガスを0.5Nm3/hでタンクの気相部に供給した以外は、実施例2と同様に連続蒸留を行った。
1ヶ月後にタンク内部を点検したところ、タンク内には約2kgの重合物が生成していた。
また、薄膜式蒸発装置内部でも粒状の重合物の生成が所々に見られた。
【0024】
【発明の効果】
本発明によれば、易重合性物質を真空下の精製装置で精製する際に得られる缶出液の、タンク内部での重合を抑制することができる貯蔵タンクを提供することができる。また、タンク中の缶出液を真空下の精製装置に循環供給する循環供給プロセスを組む場合には、蒸留装置やリボイラー、薄膜式蒸発装置等の精製装置中での重合を抑制することができる貯蔵タンクを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンクの一例の概略図。
【図2】 本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンクの使用形態の具体的な一例。
【図3】 本発明に係る易重合性物質の貯蔵タンクの使用形態の具体的な一例。
【図4】 従来の易重合性物質の貯蔵タンクの一例の概略図。
【符号の説明】
1 貯蔵タンク
2 分子状酸素含有不活性ガスライン
3 缶出液受け入れライン
4 缶出液払い出しライン
5 攪拌機
6 廃ガス出口ライン
7 真空下の蒸留装置
8 真空下のリボイラー(液膜式熱交換器)
9 循環ライン
10 循環ポンプ
11 蒸留フィードライン
12 留出ライン
13 ベーパーライン
14 液ライン
15 真空下の薄膜式蒸発装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tank for storing bottoms obtained when purifying easily polymerizable substances such as (meth) acrylic acid and esters thereof with a purifier under vacuum.
[0002]
[Prior art]
In a process for producing an easily polymerizable substance such as (meth) acrylic acid or its ester, a bottomed liquid is obtained when the easily polymerizable substance is purified by distillation or the like. This bottomed liquid is usually stored in a tank, and finally transferred to a combustion device, for example, for processing.
The bottoms contain an easily polymerizable substance at a relatively high concentration. Further, the tank is often at a relatively high temperature. For this reason, there is a problem that a polymerization reaction of the easily polymerizable substance occurs in the tank. In particular, by allowing a stabilizer such as a polymerization inhibitor to coexist in the bottoms, the polymerization in the liquid phase part of the tank can be prevented to some extent, but the polymerization inhibitor concentration is not sufficient in the gas phase part, so that polymerization is not possible. It was easy to happen.
[0003]
Therefore, in order to prevent polymerization in the tank, particularly polymerization in or near the gas phase, a molecular oxygen-containing inert gas has been conventionally supplied to the gas phase in the tank ( FIG. 4). Thereby, it is said that the polymerization in the gas phase portion in the tank or in the vicinity thereof can be suppressed and oxygen is dissolved and supplied in the liquid phase, so that the polymerization in the liquid phase portion can be further suppressed.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, in a process for producing a readily polymerizable substance such as (meth) acrylic acid or its ester, when the easily polymerizable substance is purified by distillation or the like, a distillation apparatus and a reboiler are usually used. . Since this reboiler has a gas phase portion, the polymerization of the easily polymerizable substance easily occurs on the wall surface of the gas phase portion. Therefore, in order to suppress the drying of the gas phase portion of the reboiler, the bottoms in the tank are circulated and supplied to the reboiler to wet the inner wall of the reboiler (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-300901).
[0005]
However, high-boiling easily polymerizable substances such as (meth) acrylic acid and esters thereof generally require purification under vacuum, and when the above-described circulation supply process is established, a distillation apparatus and vacuum under vacuum are used. A circulating process is constructed that includes the reboiler below. Therefore, the dissolved oxygen in the bottoms is vacuum degassed during the circulation of the bottoms, and the polymerization preventing effect is weakened. Therefore, there is a problem that the easily polymerizable substance is polymerized in the tank. . Furthermore, there is a problem that the easily polymerizable substance is polymerized in a purification apparatus such as a distillation apparatus or a reboiler.
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a storage tank capable of suppressing the polymerization of the bottoms obtained when purifying easily polymerizable substances under vacuum. . Another object of the present invention is to provide a storage tank that can suppress polymerization in a refining apparatus such as a distillation apparatus or a reboiler when a circulating supply process for supplying the retentate in the tank to the reboiler is assembled.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, it has been found that the above problem can be solved by adopting a form in which the molecular oxygen-containing inert gas is directly supplied into the liquid phase in the storage tank of the bottoms.
That is, the storage tank for the easily polymerizable substance according to the present invention is a tank that stores the bottoms obtained when the easily polymerizable substance is purified by a purification apparatus under vacuum, and contains molecular oxygen in the storage tank. An outlet of a gas introduction pipe for supplying an inert gas is arranged in a liquid phase in the storage tank.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Examples of the easily polymerizable substance in the present invention include polymerizable monomers, and examples thereof include acrylic acid, methacrylic acid, maleic anhydride, acrylonitrile, and esters and derivatives thereof. It may be a solvent and a mixture containing by-products at the time of production of an easily polymerizable substance. Preferably, acrylic acid, acrylic acid ester (methyl ester, ethyl ester, butyl ester, 2-ethylhexyl ester, etc.), methacrylic acid, methacrylic acid ester (methyl ester, ethyl ester, propyl ester, isopropyl ester, butyl ester, isobutyl ester , Tertiary butyl ester, cyclohexyl ester, etc.), dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and hydroxyalkyl (meth) acrylate.
[0008]
The storage tank of the easily polymerizable substance according to the present invention is a tank for storing the bottoms obtained when the easily polymerizable substance is purified by a purification apparatus under vacuum.
Examples of the purification method include diffusion, absorption, and distillation. In particular, distillation is preferably performed in terms of purification efficiency.
Purification of the easily polymerizable substance in the present invention is performed by a purification apparatus under vacuum. The storage tank according to the present invention has a problem that the bottoms obtained when purifying an easily polymerizable substance are prone to polymerization in the storage tank or in a purifier when the purification is performed under vacuum. Because it was completed for the purpose of solving.
[0009]
As the purification apparatus, it is preferable to use a distillation apparatus and a reboiler, or to use a thin film evaporator.
Examples of the distillation apparatus include an evaporator in simple distillation and flash distillation, a plate tower such as a perforated plate tower and a bubble tower in multistage distillation, or a packed tower. A plate tower and a packed tower are preferably used.
Examples of the reboiler include a vertical thin film evaporator, a horizontal thin film evaporator, a (multitubular) vertical liquid film heat exchanger, a (multitubular) vertical thermosiphon heat exchanger, (Multi-tube) horizontal thermosiphon heat exchanger, (multi-tube) vertical forced circulation heat exchanger, (multi-tube) horizontal forced circulation heat exchanger, kettle heat exchanger, etc. Among these, a vertical thin film evaporator, a horizontal thin film evaporator, and a (multi-tubular) vertical liquid film heat exchanger are preferably used for refining the bottoms having a relatively high viscosity.
[0010]
These reboilers can be used as a purification apparatus even when not used in combination with the distillation apparatus. In particular, it is preferable to use a thin film evaporator as a purification device.
Purification of the easily polymerizable substance in the present invention is carried out under vacuum, and the degree of vacuum is preferably 0.66 to 1000 hPa, more preferably 1.33 to 666 hPa, and particularly preferably 4 to 400 hPa. If it is less than 0.66 hPa, it is not preferable in that it is difficult to condense and recover the vapor of the easily polymerizable compound, and if it exceeds 1000 hPa, the operation temperature becomes high and polymerization occurs in the purification apparatus. That is not preferable.
[0011]
As described above, the storage tank for the easily polymerizable substance according to the present invention is a tank for storing the bottoms obtained when the easily polymerizable substance is purified under vacuum, and the molecular oxygen is contained in the storage tank. The outlet of the gas introduction pipe for supplying the contained inert gas is arranged in the liquid phase in the storage tank.
For the reasons described above, conventionally, a molecular oxygen-containing inert gas has been supplied to the gas phase portion in the tank (FIG. 4). As a result, the polymerization in the gas phase portion in the tank or in the vicinity thereof can be suppressed, and since oxygen is dissolved and supplied in the liquid phase, the polymerization in the liquid phase portion can be further suppressed. . However, even if the method shown in FIG. 4 is used, as described above, the bottoms obtained when purifying the easily polymerizable substance are circulated to the purifier when the purification is performed under vacuum. As a result of the diligent study, the present inventor has eagerly studied the gas introduction pipe for supplying the molecular oxygen-containing inert gas into the storage tank. It is found that the above-mentioned new problem can be solved by arranging the outlet of the gas in the liquid phase in the storage tank and directly supplying the molecular oxygen-containing inert gas into the liquid phase in the storage tank. It came to examination of.
[0012]
A specific example of a storage tank for easily polymerizable substances according to the present invention is shown in FIG. As shown in FIG. 1, it is a feature of the present invention that the line 2 for introducing the molecular oxygen-containing inert gas is directly thrust into the liquid phase in the storage tank 1. In this way, disposing the outlet of the gas introduction pipe for supplying the molecular oxygen-containing inert gas into the storage tank in the liquid phase in the storage tank has hitherto caused a high inert gas supply pressure. In the past, the polymerization phase was concentrated at a relatively high concentration in the liquid phase in the bottoms storage tank, and in the liquid phase in the storage tank. It was thought that there was no need to supply molecular oxygen-containing inert gas directly.
[0013]
It is a feature of the present invention that the outlet of the gas introduction pipe for supplying the molecular oxygen-containing inert gas into the storage tank is disposed in the liquid phase in the storage tank as described above. When the lowermost part of the side surface of the storage tank is 0% and the uppermost part is 100%, the outlet of the gas introduction pipe is preferably arranged at 50% or less, more preferably at 40% or less, It is particularly preferable that the content is not more than%. If it is disposed above 50%, the outlet of the gas introduction pipe may appear on the liquid level when the liquid level changes, which is not preferable because the polymerization preventing effect in the storage tank is reduced. Moreover, when it arrange | positions above 50%, since the contact time with the liquid of the molecular oxygen containing inert gas supplied in the liquid falls and the oxygen concentration in a liquid becomes insufficient, it is unpreferable.
[0014]
The molecular oxygen-containing inert gas is, as the wording, an inert gas containing molecular oxygen, and examples of the inert gas include nitrogen, air, helium, neon, argon, etc. Nitrogen and air are preferably used in terms of cost.
Although the oxygen concentration in the said molecular oxygen containing inert gas is not specifically limited, For example, 0.5-21 vol% is preferable, 2-15 vol% is more preferable, 3-7 vol% is especially preferable. If it is less than 0.5 vol%, it is not preferable in that the effect of preventing the polymerization of molecular oxygen is insufficient, and if it exceeds 21 vol%, it is not preferable in that the risk of igniting the bottoms increases.
[0015]
Supply amount of the molecular oxygen-containing inert gas is not particularly limited, for example, preferably 0.001~100m 3 / h, more preferably 0.005~10m 3 / h, 0.01~5m 3 / h is particularly preferred. If it is less than 0.001 m 3 / h, it is not preferable in that the polymerization preventing effect in the storage tank is insufficient, and if it exceeds 100 m 3 / h, it is preferable in that the cost of the inert gas increases. Absent.
As shown in FIG. 1, the state in which the line for introducing the molecular oxygen-containing inert gas is directly thrust into the liquid phase in the storage tank, that is, the molecular oxygen-containing inert gas is supplied into the storage tank. The outlet of the gas inlet pipe for the liquid is placed in the liquid phase in the storage tank, and the molecular oxygen-containing inert gas is directly supplied into the liquid phase in the storage tank, Even if the oxygen concentration in the inside is sufficiently increased and purification of the easily polymerizable substance is carried out under vacuum, the oxygen concentration in the bottoms is not easily lowered, and polymerization in the storage tank can be prevented.
[0016]
The storage tank of the easily polymerizable substance according to the present invention may include a stirrer. By stirring, the composition of the bottoms in the tank can be made uniform, which is effective for further suppressing polymerization in the tank. Another advantage is that the molecular oxygen-containing inert gas can be sufficiently dissolved in the bottoms. The stirrer is not particularly limited, and examples thereof include a propeller type, a paddle type, and a turbine type, and a plurality of stirrers may be provided in multiple stages.
It is preferable to provide the waste gas outlet line 6 in the storage tank of the easily polymerizable substance according to the present invention. The boiling point of the easily polymerizable substance to be stored is low, and when it is stored at a high temperature, a condenser is provided in the waste gas outlet line to reduce the outflow of the easily polymerizable substance to the outside of the tank. It is preferable in terms of measures against ignition.
[0017]
Since the easily polymerizable substance storage tank according to the present invention has the above-described characteristics, it can be preferably applied to a form in which the bottoms in the storage tank are circulated and supplied to the purification apparatus under vacuum. Further preferred forms are a form in which the vacuum purifier is a distillation apparatus and a reboiler, and a form in which the vacuum purifier is a thin-film evaporator. Specific examples of this form are shown in FIGS.
In FIG. 2, 1 is a storage tank for easily polymerizable substances according to the present invention, 7 is a distillation apparatus under vacuum, and 8 is a reboiler under vacuum. Reference numeral 2 denotes a molecular oxygen-containing inert gas line which is a feature of the present invention. Reference numeral 3 represents a line for receiving the bottoms from the reboiler. Reference numeral 9 represents a circulation line, and 10 represents a pump for circulating and feeding the bottoms to a reboiler under vacuum. 13 represents a vapor line from the reboiler to the distillation apparatus, and 14 represents a liquid line from the distillation apparatus to the reboiler under vacuum.
[0018]
In FIG. 3, reference numeral 15 denotes a thin-film evaporator under vacuum.
In FIG. 2 and FIG. 3, the bottoms in the storage tank of the easily polymerizable substance according to the present invention are circulated and supplied to a reboiler and a thin film evaporator in a vacuum. In this way, by circulating supply to the reboiler or thin film evaporator, the inner wall of the reboiler or thin film evaporator can be wetted, and drying of the gas phase part of the reboiler or thin film evaporator can be suppressed, The polymerization of the easily polymerizable substance can be suppressed at the wall surface of the part.
In the case of using a conventional general-purpose storage tank, the oxygen concentration in the circulated bottoms was not sufficient. Therefore, when a purifier under vacuum as shown in FIG. 2 or FIG. 3 is used, Dissolved oxygen is vacuum degassed during circulation of the bottoms, and the effect of preventing polymerization is weakened. Therefore, there is a problem that easily polymerizable substances are polymerized in the tank, and easy polymerization is also performed in the purification apparatus. However, by using the storage tank for easily polymerizable substances according to the present invention, the oxygen concentration in the circulating effluent is sufficiently high even if a purification apparatus under vacuum is used. The conventional polymerization problem can be prevented.
[0019]
The amount of the circulating feed is not particularly limited, for example, preferably from 0.1 to 100 m 3 / h, more preferably 0.3~10m 3 / h, 0.5~5m 3 / h are particularly preferred. If less than 0.1 m 3 / h, drying unit occurs in the reboiler and thin-film evaporation apparatus, where not preferable in that the polymer is produced, when more than 100 m 3 / h, the reboiler and the thin-film type evaporating device Since the film thickness of the liquid increases, the heat transfer capability decreases, and the liquid entrainment increases, which is not preferable.
[0020]
【Example】
Example 1
The product distillation of hydroxyethyl acrylate was carried out continuously using a liquid film falling multitubular heat exchanger as a reboiler. The bottoms were stored in a storage tank. Nitrogen gas adjusted to an oxygen concentration of 10 vol% was supplied to the storage tank at 0.5 Nm 3 / h through a nozzle directly thrust into the liquid phase in the tank. In order to secure the liquid film of the heat exchanger, the bottoms in the storage tank were circulated and supplied at 1 m 3 / h to the liquid supply port of the heat exchanger.
[0021]
When the inside of the tank was inspected after one month, no polymer was formed.
In addition, no polymer was formed inside the reboiler.
(Comparative Example 1)
Continuous distillation was performed in the same manner as in Example 1 except that nitrogen gas adjusted to an oxygen concentration of 10 vol% was supplied to the gas phase part of the tank at 0.5 Nm 3 / h.
When the inside of the tank was inspected after one month, about 2 kg of polymer was formed in the tank.
Moreover, the production | generation of the granular polymer was seen in the reboiler inside in some places.
[0022]
(Example 2)
Product distillation of hydroxyethyl acrylate was carried out continuously using a horizontal thin film evaporator as the purification device. The bottoms were stored in a storage tank. Nitrogen gas adjusted to an oxygen concentration of 10 vol% was supplied to the storage tank at 0.5 Nm 3 / h through a nozzle directly thrust into the liquid phase in the tank. In order to secure the liquid film of the heat exchanger, the bottoms in the storage tank were circulated and supplied at 1 m 3 / h to the liquid supply port of the heat exchanger.
When the inside of the tank was inspected after one month, no polymer was formed.
[0023]
In addition, no polymer was generated in the thin film evaporator.
(Comparative Example 2)
Continuous distillation was performed in the same manner as in Example 2 except that nitrogen gas adjusted to an oxygen concentration of 10 vol% was supplied to the gas phase part of the tank at 0.5 Nm 3 / h.
When the inside of the tank was inspected after one month, about 2 kg of polymer was formed in the tank.
Moreover, the production | generation of the granular polymer was seen in the thin film evaporator inside the place.
[0024]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the storage tank which can suppress superposition | polymerization inside the tank of the bottom liquid obtained when refine | purifying an easily polymerizable substance with the refiner | purifier under a vacuum can be provided. In addition, when a circulation supply process is circulated to supply the bottoms in the tank to a purification device under vacuum, polymerization in a purification device such as a distillation device, reboiler, or thin film evaporator can be suppressed. A storage tank can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an example of a storage tank for easily polymerizable substances according to the present invention.
FIG. 2 is a specific example of a usage form of a storage tank of an easily polymerizable substance according to the present invention.
FIG. 3 is a specific example of a usage pattern of a storage tank of an easily polymerizable substance according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view of an example of a conventional storage tank for easily polymerizable substances.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage tank 2 Inert gas line containing molecular oxygen 3 Bottom discharge receiving line 4 Bottom discharge line 5 Stirrer 6 Waste gas outlet line 7 Distillation device 8 under vacuum Reboiler under vacuum (liquid membrane heat exchanger)
9 Circulation line 10 Circulation pump 11 Distillation feed line 12 Distillation line 13 Vapor line 14 Liquid line 15 Thin-film evaporator under vacuum

Claims (5)

易重合性物質を真空下の精製装置で精製する際に得られる缶出液を貯蔵するタンクにおいて、
前記貯蔵タンク内に分子状酸素含有不活性ガスを供給するためのガス導入管の出口が前記貯蔵タンク内の液相中に配置されてなることを特徴とする、易重合性物質の貯蔵タンク。
In a tank for storing the bottoms obtained when purifying easily polymerizable substances with a purification apparatus under vacuum,
A storage tank for easily polymerizable substances, characterized in that an outlet of a gas introduction pipe for supplying a molecular oxygen-containing inert gas into the storage tank is disposed in a liquid phase in the storage tank.
前記貯蔵タンク内の缶出液が前記真空下の精製装置に循環供給される、請求項1に記載の易重合性物質の貯蔵タンク。The storage tank for easily polymerizable substances according to claim 1, wherein the bottoms in the storage tank are circulated and supplied to the purification apparatus under vacuum. 前記真空下の精製装置が蒸留装置およびリボイラーである、請求項1または2に記載の易重合性物質の貯蔵タンク。The storage tank for easily polymerizable substances according to claim 1 or 2, wherein the purification apparatus under vacuum is a distillation apparatus and a reboiler. 前記真空下の精製装置が薄膜式蒸発装置である、請求項1または2に記載の易重合性物質の貯蔵タンク。The storage tank for easily polymerizable substances according to claim 1 or 2, wherein the purification apparatus under vacuum is a thin film evaporation apparatus. 前記易重合性物質が、アクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも1種である、請求項1から4までのいずれかに記載の易重合性物質の貯蔵タンク。The easily polymerizable substance is at least one selected from acrylic acid, acrylic acid ester, methacrylic acid, methacrylic acid ester, dimethylaminoethyl (meth) acrylate, and hydroxyalkyl (meth) acrylate. A storage tank for the easily polymerizable substance according to any one of the above.
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