JP4186459B2 - Tower equipment for easily polymerizable compounds - Google Patents

Tower equipment for easily polymerizable compounds Download PDF

Info

Publication number
JP4186459B2
JP4186459B2 JP2001370271A JP2001370271A JP4186459B2 JP 4186459 B2 JP4186459 B2 JP 4186459B2 JP 2001370271 A JP2001370271 A JP 2001370271A JP 2001370271 A JP2001370271 A JP 2001370271A JP 4186459 B2 JP4186459 B2 JP 4186459B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tower
tubular member
introduction
acrylic acid
reboiler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2001370271A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005230584A (en
Inventor
修平 矢田
寧之 小川
潔 高橋
芳郎 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2001370271A priority Critical patent/JP4186459B2/en
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
Priority to CNB2004100453760A priority patent/CN1274659C/en
Priority to CNB028193032A priority patent/CN1305544C/en
Priority to CNB2004100453794A priority patent/CN1330625C/en
Priority to CNB2004100453775A priority patent/CN1307145C/en
Priority to CN200410045378A priority patent/CN100589861C/en
Priority to PCT/JP2002/008428 priority patent/WO2003018162A1/en
Priority to US10/781,986 priority patent/US7288169B2/en
Priority to US11/188,710 priority patent/US7473338B2/en
Publication of JP2005230584A publication Critical patent/JP2005230584A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4186459B2 publication Critical patent/JP4186459B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は易重合性化合物の蒸留塔、蒸発塔あるいは高沸物分解反応塔などの塔設備に関するものであり、詳しくはリボイラを有した塔設備に関する。
【0002】
【従来の技術】
(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステルなどの易重合性化合物の製造設備では、粗(メタ)アクリル酸や粗(メタ)アクリル酸エステルの蒸留塔、あるいは高沸物を分解して(メタ)アクリル酸等を回収するための分解反応塔などの塔設備が用いられている。
【0003】
このような塔設備にあっては、塔底液の一部をリボイラに導入して加熱した後、塔底に戻すことがある。
【0004】
従来、このリボイラに塔底液を導入するための導入用管状部材は塔の下端の底面に連なるように設けられている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のリボイラへの塔底液導入用管状部材の接続構造によると、塔底液に含まれる重合物や重合禁止剤などが導入用管状部材に入り込み易い。そして、この重合物や重合禁止剤がリボイラに堆積して閉塞をもたらすことがある。なお、この重合禁止剤は易重合性化合物の製造工程で添加されたものである。重合物には、上流側設備から持ち込まれるものと、当該塔設備内で発生したものとがある。
【0006】
上記の閉塞に対する対策として、導入用管状部材に強制循環用のポンプが設けられている場合、導入用管状部材にストレーナを設け、重合物や重合禁止剤を濾別することがある。ところが、このストレーナの目開きを大きくすると、濾別が不十分となり、リボイラの閉塞防止効果が不十分となる。逆にストレーナの目開きを小さくすると、ストレーナの目詰りが頻発し、塔設備の操業が不安定になり易い。なお、自然循環型リボイラでは、このようなストレーナは設置できず、重合物や重合禁止剤のリボイラへの流入防止策は採用されていない。
【0007】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、リボイラへの重合物や重合禁止剤の流入を簡易な機構にて抑制することができ、これにより塔設備を長期にわたって安定に連続操業可能とすることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の易重合性化合物用の塔設備(請求項)は、易重合性化合物を処理するための塔設備であって、塔本体と、該塔本体の塔底液が導入用管状部材を介して導入されるリボイラとを有する易重合性化合物用の塔設備において、該塔本体は、下端部に下方に突出するポット部と、該ポット部の下端から下方に突設された抜き出し用管状部材と、該抜き出し用管状部材の下端に連結された抜出用配管とを備えており、前記導入用管状部材が該ポット部の側面に連なっており、前記導入用管状部材の上流端付近は下流側に向って水平又は上り勾配となっていることを特徴とするものである。
【0010】
本発明の易重合性化合物用の塔設備(請求項)は、易重合性化合物を処理するための塔設備であって、塔本体と、該塔本体の塔底液が導入用管状部材を介して導入されるリボイラとを有する易重合性化合物用の塔設備において、該塔本体の下端から下方に塔底液の抜き出し用の管状部材が延設され、該抜き出し用管状部材の下端に抜出用配管が連結されており、前記導入用管状部材が該抜き出し用管状部材の側面に連なっており、前記導入用管状部材の上流端付近は下流側に向って水平又は上り勾配となっていることを特徴とするものである。
【0011】
かかる本発明(請求項1,2)にあっては、リボイラへの塔底液導入用管状部材が側方に延出している。この塔底液中に含まれる重合物や重合禁止剤は鉛直下方に流下しようとするので、該導入用管状部材へ入り込みにくい。このため、本発明によると、導入用管状部材を介してリボイラに流入する重合物や重合禁止剤の量が少なくなり、リボイラでの閉塞が防止される。
【0012】
本発明では、導入用管状部材の上流端付近、即ち導入用管状部材が塔本体、そのポット部あるいは抜き出し用管状部材へ連なる付近において、導入用管状部材が下流側に向って水平又は上り勾配となっていることが好ましい。このようにすれば、導入用管状部材内への重合物や重合禁止剤の流入量がさらに少ないものとなり、リボイラの閉塞がより確実に防止される。
【0013】
本発明の対象となる易重合性化合物としては、アクリル酸、メタクリル酸及びそれらのエステルの少なくとも一種が挙げられる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して実施の形態について説明する。図1,2,3はそれぞれ実施の形態に係る易重合性化合物用の塔設備を示す塔下部付近の縦断面図、図4,5はこの塔設備を採用した蒸留装置及び分解反応装置の系統図である。
【0015】
図1,2,3の塔設備にあっては、塔本体1の塔底液が導入用管状部材としての導入ノズル3及び配管4を介してリボイラ5に導入され、加熱された後、配管6及びノズル7を介して塔本体1に戻されている。ノズル7は、塔本体1から突設されている。ノズル3,7の突出方向の先端にフランジ3a,7aが設けられており、配管4,6に設けられたフランジ4a,6aがそれぞれフランジ3a,7aに連結されている。
【0016】
図1,3にあっては、塔本体1の塔底鏡部下端から抜き出し用管状部材としての抜出ノズル2が鉛直下方に突設されている。図2にあっては、抜出ノズル2はポット部10の下端から鉛直下方に突設されている。この抜出ノズル2の下端に設けられたフランジ2aに対し抜出用配管11のフランジ11aが連結されている。
【0017】
図1の塔設備にあっては、導入ノズル3は塔本体1の下部側面から側方に突設されている。図2の塔設備にあっては、塔本体1は、下端部に下方に膨出するポット部10を備えており、導入ノズル3は該ポット部10の側面から突設されている。図3の塔設備にあつては、抜出ノズル2の側面から導入ノズル3が突設されている。
【0018】
いずれの塔設備にあっても、「抜き出し用管状部材の上流端付近」はこの導入ノズル3よりなる。この導入ノズル3は、水平もしくは下流側に向って上り勾配となるように設けられている。即ち、導入ノズル3は、下流側(リボイラ5に向う方向)に対し水平線に対する角度(仰角)θが0゜以上であり、好ましくは0〜85゜である。
【0019】
導入ノズル3の長さは、当該導入ノズル3の管径(内径以下、同様)の0.05倍以上、例えば0.08〜3倍であることが好ましい。この比が0.05未満のようなノズルは施工が難しく、3を超えると塔本体からの突出部が大きくなり、やはり施工上好ましくない。
【0020】
なお、図3の実施の形態では、抜出ノズル2の管径aと導入ノズル3の管径bとの比a/bは0.5以上、特に0.5〜2であることが好ましい。a/bが0.5よりも小さいと、塔底液中の固形分が導入ノズル3内に若干取り込まれ易くなる。
【0021】
いずれの実施の形態においても、導入ノズル3が水平又は上り勾配に設けられているので、塔本体1、ポット部10又は抜出ノズル2内の塔底液中に含まれる重合物や重合禁止剤が導入ノズル3内に入り込みにくく、従ってこれらがリボイラ5内に堆積して閉塞を生じさせることが防止される。
【0022】
図4は、図1の塔設備を採用したアクリル酸の蒸留装置であり、塔本体1は蒸留塔として用いられている。
【0023】
粗アクリル酸は、この蒸留塔1に導入されて蒸留され、塔底液の一部は抜出ノズル2、導入ノズル3、配管4、リボイラ5、配管6、ノズル7の順に循環される。また、塔底液は、抜出ノズル2、配管11、ポンプ12、配管13を介して残渣として取り出される。
【0024】
塔頂からの留出分は、配管19、凝縮用コンデンサ20を介して還流槽21に導入される。還流槽21内のアクリル酸の一部はポンプ22、配管23を介して塔頂に戻される。アクリル酸の残部は、この配管23から分岐した配管24を介して精製アクリル酸として取り出される。還流槽21内のガスは、ベントガスコンデンサ25で再度冷却され、凝縮したアクリル酸は還流槽21に戻り、ガス成分は真空設備26を経てベントガスとして取り出される。
【0025】
図4では図3の塔設備を採用しているが、図1又は図2の塔設備を採用してもよいことは明らかであり、この場合には、導入ノズル3の位置がそれぞれ図1,2の位置となるだけでその他の構成は図4の通りとなる。いずれの場合も塔底温度は60〜120℃特に70〜100℃が好ましく、圧力は1〜50kPa特に2〜20kPaが好ましい。
【0026】
図5は塔本体1をアクリル酸又はアクリル酸エステル製造工程で生じる高沸物の分解反応塔としたものであり、高沸物は該反応塔1に導入され、分解反応に供される。塔底液の一部は、抜出ノズル2、導入ノズル3、配管4、ポンプ40、リボイラ5、配管6、ノズル7を介して反応塔1に戻される。塔底液は、また、抜出ノズル2、配管11、ポンプ12、配管13を介して取り出される。
【0027】
ガス状分解生成物は、塔頂から配管29、塔頂ガス冷却熱交換器30を介して液槽31に導入される。液槽31内の液は、ポンプ32、配管33を介して回収液として取り出される。なお、配管33から分岐した配管34を介して塔底液の一部が前記熱交換器30に戻される。液槽31内のガスは、ベントガス冷却熱交換器35で冷却され、凝縮液は液槽に戻され、未凝縮ガスは配管36を介して取り出される。
【0028】
図5は図3の塔設備を採用しているが、図1,2の塔設備を採用してもよい。この場合は、導入ノズル3の位置が図1,2の通りとなり、その他の構成は図5の通りとなる。いずれの場合においても、分解反応温度は110〜250℃特に120〜230℃が好ましく、分解反応時間は0.5〜50時間(分解温度が低目のときは10〜50時間、高目のときは0.5〜10時間)が好ましく、圧力は減圧、常圧のいずれでもよい。
【0029】
本図に示す通り、本発明においては導入用管状部材の中間、リボイラの上流側にポンプを設けてもよい。
【0030】
以下、本発明の付随的事項について記述する。
【0031】
<易重合性化合物>
本発明の塔設備の取り扱い対象物である易重合性化合物として代表的なものは、(メタ)アクリル酸、及び(メタ)アクリル酸エステル類である。アクリル酸エステル類としては、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸ターシャリーブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸2−ヒドロキシプロピル、アクリル酸メトキシエチル等が挙げられる。メタアクリル酸エステル類としても、これらと同様な化合物を挙げることができる。
【0032】
<アクリル酸又はアクリル酸エステル類を製造する工程>
アクリル酸を製造する工程としては、例えば、次の▲1▼〜▲3▼等が挙げられる。
▲1▼ プロピレン及び/又はアクロレインを接触気相酸化する酸化工程、酸化工程からのアクリル酸含有ガスを水と接触させてアクリル酸をアクリル酸水溶液として捕集する捕集工程、このアクリル酸水溶液から適当な抽出溶剤を用いてアクリル酸を抽出する抽出工程、引き続きアクリル酸と溶剤を分離後、精製工程を設けて精製し、更にアクリル酸ミカエル付加物、及び各工程で用いられた重合禁止剤を含む高沸液を原料として分解反応塔に供給して有価物を回収し、有価物は捕集工程以降のいずれかの工程に供給するもの
▲2▼ プロピレン及び/又はアクロレインを接触気相酸化してアクリル酸を製造する酸化工程、アクリル酸含有ガスを水と接触させてアクリル酸をアクリル酸水溶液として捕集する捕集工程、このアクリル酸水溶液を共沸分離塔内で、共沸溶剤の存在下に蒸留して塔底から粗アクリル酸を取り出す共沸分離工程、次いで酢酸を除去するための酢酸分離工程、更に高沸点不純物除去のために精製工程を設けて精製後のアクリル酸ミカエル付加物、及びこれらの製造工程で用いられた重合禁止剤を含む高沸液を原料として分解反応塔に供給して有価物を回収し、有価物は捕集工程以降のいずれかの工程に供給するもの
▲3▼ プロピレン及び/又はアクロレインを接触気相酸化してアクリル酸を製造する酸化工程、アクリル酸含有ガスを有機溶媒と接触させてアクリル酸をアクリル酸有機溶媒溶液として捕集し、水、酢酸等を同時に除去する捕集/分離工程、このアクリル酸有機溶媒溶液からアクリル酸を取り出す分離工程、さらに、これらの製造工程で用いられた重合禁止剤、有機溶媒、及びアクリル酸ミカエル付加物を含む高沸液を原料として分解反応塔に供給して有価物を回収し、有価物は捕集工程以降のいずれかの工程に供給する工程、有機溶媒を一部精製する工程からなるもの
【0033】
アクリル酸エステルを製造する工程は、例えば、アクリル酸とアルコールを有機酸、あるいはカチオン性イオン交換樹脂等を触媒として反応させるエステル化反応工程、反応で得られた粗アクリル酸エステル液を濃縮するための単位操作として抽出、蒸発、蒸留を行う精製工程よりなる。各単位操作は、エステル化反応のアクリル酸とアルコールの原料比、エステル化反応に用いる触媒種、あるいは原料、反応副生成物、アクリル酸エステル類それぞれの物性等により適宜選定される。各単位操作を経て、アクリル酸エステル精製塔で製品が得られる。精製塔塔底液はアクリル酸エステル類、β−アクリロキシプロピオン酸エステル類、β−アルコキシプロピオン酸エステル類、β−ヒドロキシプロピオン酸エステル類を主成分としたミカエル付加物を含み、更に製造工程で用いられた重合禁止剤を含む高沸液として分解反応塔に供給するか、あるいはプロセス内戻すことで有価物を回収する。
【0034】
アルコール種によっては、アクリル酸エステル製品の精製塔塔底以外の各種製造工程のいずれかから得られるアクリル酸、アクリル酸2量体(以下、ダイマー)、アクリル酸3量体(以下、トリマー)、β−アルコキシプロピオン酸類、β−アルコキシプロピオン酸エステル類を主成分とし、製造工程で用いられた重合禁止剤を含んだ高沸液もあり、ミカエル付加物を含む高沸液として分解反応塔に供給して有価物を回収し、有価物は反応工程、もしくは精製工程に供給されるものもある。
【0035】
上述のアクリル酸又はアクリル酸エステルのミカエル付加物とは、例えばアクリル酸を製造する場合のミカエル付加物として、アクリル酸2量体(以下、ダイマー)、アクリル酸3量体(以下、トリマー)、アクリル酸4量体(以下、テトラマー)等であり、アクリル酸エステルを製造する場合のミカエル付加物として、炭素数が2〜8のアルキルエステル又はシクロアルキルエステル等の上述のアクリル酸エステルへのアクリル酸のミカエル付加物、具体的にはβ−アクリロキシプロピオン酸エステル、アルコールのミカエル付加物、具体的にはβ−アルコキシプロピオン酸エステル、ダイマー、トリマー、テトラマー、トリマーのエステル体、テトラマーのエステル体、β−ヒドロキシプロピオン酸、β−ヒドロキシプロピオン酸エステル類等が挙げられる。
【0036】
また、易重合性化合物であるアクリル酸又はアクリル酸エステル類の製造においては前述の通り、製造中の重合物の発生を抑制するために重合禁止剤が使用される。
【0037】
重合禁止剤として、具体的にはアクリル酸銅、ジチオカルバミン酸銅、フェノール化合物、フェノチアジン化合物等が挙げられる。ジチオカルバミン酸銅としては、ジメチルジチオカルバミン酸銅、ジエチルジチオカルバミン酸銅、ジプロピルジチオカルバミン酸銅、ジブチルジチオカルバミン酸銅等のジアルキルジチオカルバミン酸銅、エチレンジチオカルバミン酸銅、テトラメチレンジチオカルバミン酸銅、ペンタメチレンジチオカルバミン酸銅、ヘキサメチレンジチオカルバミン酸銅等の環状アルキレンジチオカルバミン酸銅、オキシジエチレンジチオカルバミン酸銅等の環状オキシジアルキレンジチオカルバミン酸銅等が挙げられる。フェノール化合物としては、ハイドロキノン、メトキノン、ピロガロール、カテコール、レゾルシン、フェノール、又はクレゾール等が挙げられる。フェノチアジン化合物としては、フェノチアジン、ビス−(α−メチルベンジル)フェノチアジン、3,7−ジオクチルフェノチアジン、ビス−(α−ジメチルベンジル)フェノチアジン等が挙げられる。
【0038】
上記以外の物質もプロセスによっては含まれる場合があるが、その種類は本発明に影響しないことは明らかである。
【0039】
<蒸留塔>
本発明の蒸留塔とは、化学品プラントで一般に使用されるものである。
【0040】
蒸留塔の塔内には、トレイ、あるいは充填物が設置される。具体的には、トレイとしては、ダウンカマーのある泡鐘トレイ、多孔版トレイ、バルブトレイ、スーパーフラックトレイ、マックスフラクストレイ等、ダウンカマーの無いデユアルトレイ等がある。
【0041】
充填物としては、規則充填物として、スルザー・ブラザース(株)製のスルザーパック、住友重機械工業(株)製の住友スルザーパッキング、住友重機械工業(株)製のメラパック、グリッチ(株)製のジェムパック、モンツ(株)製のモンツパック、東京特殊金網(株)製のグッドロールパッキング、日本ガイシ(株)製のハニカムパック、ナガオカ(株)製のインパルスパッキング、三菱化学エンジニアリング(株)製のMCパック等がある。不規則充填物としては、ノートン(株)製のインタロックスサドル、日鉄化工機(株)製のテラレット、BASF(株)製のポールリング、マストランスファー(株)製のカスケード・ミニ・リング、日揮(株)製のフレキシリング等がある。
【0042】
本発明では、これらの種類に限定されることはなく、また一般に使用されるようにトレイ、及び充填物は1種類以上組み合わせて用いることができる。
【0043】
<リボイラ>
本発明では、各塔に付属する塔底液加熱用熱交換器をリボイラとする。一般には塔内に設置される場合と塔外に設置される場合に大別されるが、本発明では塔外に設置されるものを対象とする。
【0044】
リボイラの型式としては特に限定されない。具体的には、竪型固定管板型、横型固定管板型、U字管型、2重管型、スパイラル型、角ブロック型、プレート型、薄膜蒸発器型等が挙げられる。
【0045】
<蒸発塔>
本発明の蒸発塔とは、化学品プラントで一般に使用されるものである。すなわち蒸発缶とリボイラを備え、必要によっては蒸発したガスを凝縮する冷却熱交換器、凝縮液を貯蔵する槽、凝縮液を送出するポンプ等で構成されるものである。本発明では何ら制限はない。
【0046】
<材質>
各塔の各種ノズル、塔本体、リボイラ、及び配管等の材質は、取り扱う易重合性化合物とその温度条件により選定されるが、本発明では制約とならない。例えば、易重合性物質として代表的な(メタ)アクリル酸、及び(メタ)アクリル酸エステル類の製造においては、ステンレススチール類が良く使用されるがこれに限定されない。例えばSUS304,SUS304L、SUS316、SUS316L、SUS317、SUS317L、SUS327、あるいはハステロイ類が使用されるが、耐食性の観点からそれぞれの液物性に対応して選定すればよい。
【0047】
【実施例】
実施例1
図5の分解反応装置を用いて、高沸液の分解反応を実施した。なお、導入ノズル3の仰角θ=45°とした。また、ノズル2,3の管径a,bはいずれも155.2mm(6Bサイズ)であり、a/b=1である。配管41の管径は106.3mm(4Bサイズ)である。分解反応器は塔径1000mm、塔長2800mm、材質はハステロイCである。高沸液の組成はアクリル酸ブチル21重量%、β−ブトキシプロピオン酸ブチル65重量%、アクリロキシプロピオン酸ブチル4重量%、β−ヒドロキシプロピオン酸ブチル2重量%、ハイドロキノン3重量%、メトキシキノン2重量%、その他3重量%で、580kg/hで供給した。
【0048】
分解反応触媒として硫酸1重量%水溶液を供給液に対し10%重量比で供給し、反応圧力100kPa、分解温度190℃、滞留時間1時間で分解反応を実施した。その結果、塔底よりアクリル酸ブチル8.7重量%、β−ブトキシプロピオン酸ブチル62.5重量%、アクリロキシプロピオン酸ブチル2重量%、β−ヒドロキシプロピオン酸ブチル0.3重量%、ハイドロキノン8.7重量%、メトキシキノン5.8重量%、ブタノール0.8重量%、硫酸2.9重量%、その他9重量%で、200.1kg/hが反応残渣物として得られ、塔底より抜き出された。
【0049】
リボイラは竪型固定管板式熱交換器である。リボイラへの供給液量は、ポンプ40の出口に設置された流量計で測定され、初期値は32,000kg/hであった。塔底液は、リボイラの管側に流通させた。
【0050】
3ヶ月連続運転を行った後、運転を停止してリボイラを点検した。点検の結果、蓄積物は無く、また運転中のリボイラ供給液量は安定し、運転中の閉塞も無くかった。
【0051】
実施例2
導入ノズル3の仰角θ=0°(水平)としたこと以外は、実施例1と同様な操作を行った。
【0052】
3ヶ月連続運転を行った後、運転を停止してリボイラを点検した。点検の結果、蓄積物は無く、また運転中の閉塞も無かった。
【0053】
比較例1
導入ノズル3を塔本体1の最下部から鉛直下方に突設したこと以外は、実施例2と同様な操作を行った。
【0054】
2ヶ月運転後、リボイラ供給液量が徐々に減少し始めた。急遽、分解反応塔の運転を停止し、内部を点検した結果、リボイラの管に閉塞が確認された。
【0055】
実施例3
実施例1と同じ装置を用いて高沸液の分解を実施した。
【0056】
高沸液の組成は、アクリル酸45.3重量%、マレイン酸10重量%、アクリル酸ダイマー(アクリロキシプロピオン酸)42.4重量%、ハイドロキノン1.3重量%、フェノチアジン1重量%で、580kg/hで供給した。反応圧力72kPa、分解温度190℃、滞留時間1時間で分解反応を実施した結果、塔底よりアクリル酸8重量%、マレイン酸14重量%、アクリル酸ダイマー(アクリロキシプロピオン酸)67.2重量%、ハイドロキノン5.8重量%、フェノチアジン4.4重量%、オリゴマー、及びポリマー0.6重量%、130.5kg/hが反応残渣物として得られた。
【0057】
3ヶ月連続運転を行った後、運転を停止してリボイラを点検した。点検の結果、蓄積物は無く、また運転中のリボイラ供給液量は安定し、運転中の閉塞も無くかった。
【0058】
比較例2
導入ノズル3を塔本体1の最下部から鉛直下方に突設したこと以外は、実施例3と同様な操作を行った。
【0059】
1ヶ月運転後、リボイラ供給液量が徐々に減少し始めた。急遽、分解反応塔の運転を停止し、内部を点検した結果、リボイラの管に閉塞が確認された。
【0060】
実施例4
図4に示す蒸留装置において、内径1100mm、長さ20000mm、内部に多孔板(デュアルトレイ)21枚を設置したステンレス鋼製(SUS316)の蒸留塔を用いて粗アクリル酸の蒸留を行った。抜出ノズル2及び導入ノズル3は管径155.2mm(6Bサイズ)であり、導入ノズル3の仰角θ=0°(水平)である。配管4の途中にはポンプを設けた。配管4は導入ノズル3と同径である。粗アクリルモノマーとして、アクリル酸98.5重量%、マレイン酸0.3重量%、アクリル酸ダイマー0.3重量%を含む混合物を90℃にて1300kg/hで供給した。
【0061】
また、重合防止剤含有液体タンクよりアクリル酸にメトキノン8重量%、フェノチアジン1重量%を溶解した液をそれぞれ34kg/hと31kg/hで供給し、塔頂圧力2.8kPa、塔底圧力7.9kPa、塔頂温度53℃、塔底温度75℃で運転を実施することで、塔頂からは純度99.8重量%以上の高純度アクリル酸が得られた。
【0062】
リボイラは竪型固定管板式熱交換器で、リボイラへの供給液量は、配管4のポンプ出口に設置された流量計で測定され、初期値は68,000kg/hであった。塔底液は、リボイラの管側に流通させた。
【0063】
6ヶ月連続運転を行った後、運転を停止してリボイラを点検した。点検の結果、蓄積物は無く、また運転中のリボイラ供給液量は安定し、運転中の閉塞も無くかった。
【0064】
比較例3
導入ノズル3を塔本体1の最下部から鉛直下方に突設したこと以外は、実施例4と同様な操作を行った。
【0065】
4ヶ月運転後、リボイラ供給液量が徐々に減少し始めた。分解反応塔の運転を停止し、内部を点検した結果、リボイラの管に閉塞が確認された。
【0066】
【発明の効果】
以上の通り、本発明によると、塔底液中の重合物や重合禁止剤がリボイラに流入することが抑制され、リボイラの閉塞が防止される。そのため、塔設備を長期にわたり連続して安定に運転することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る塔設備の下部の縦断面図である。
【図2】別の実施の形態に係る塔設備の下部の縦断面図である。
【図3】さらに別の実施の形態に係る塔設備の下部の縦断面図である。
【図4】実施の形態に係る塔設備を採用した蒸留装置の系統図である。
【図5】実施の形態に係る塔設備を採用した高沸物分解反応装置の系統図である。
【符号の説明】
1 塔本体
2 抜出ノズル
3 導入ノズル
5 リボイラ
21 還流槽
31 液槽
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to tower equipment such as an easily polymerizable compound distillation tower, evaporation tower or high boiling point decomposition reaction tower, and more particularly to a tower equipment having a reboiler.
[0002]
[Prior art]
In a production facility for easily polymerizable compounds such as (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid ester, a distillation column of high molecular weight (meth) acrylic acid or a crude (meth) acrylic acid ester or a high-boiling product is decomposed ( Tower equipment such as a decomposition reaction tower for recovering (meth) acrylic acid or the like is used.
[0003]
In such tower equipment, a part of the tower bottom liquid may be introduced into the reboiler and heated and then returned to the tower bottom.
[0004]
Conventionally, the introduction tubular member for introducing the column bottom liquid into the reboiler is provided so as to be continuous with the bottom surface of the lower end of the column.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to such a connection structure of the tower bottom liquid introduction tubular member to the conventional reboiler, a polymer, a polymerization inhibitor or the like contained in the tower bottom liquid easily enters the introduction tubular member. And this polymer and a polymerization inhibitor may accumulate on a reboiler and may cause clogging. This polymerization inhibitor is added in the production process of the easily polymerizable compound. Polymers include those brought in from upstream facilities and those generated in the tower facilities.
[0006]
As a countermeasure against the above blockage, when a forced circulation pump is provided in the introduction tubular member, a strainer may be provided in the introduction tubular member to separate a polymer or a polymerization inhibitor by filtration. However, when the opening of the strainer is increased, the separation by filtration becomes insufficient, and the reboiler blocking prevention effect becomes insufficient. Conversely, if the strainer opening is reduced, the strainer clogs frequently, and the operation of the tower equipment tends to become unstable. In addition, in a natural circulation type reboiler, such a strainer cannot be installed, and measures for preventing inflow of a polymer or a polymerization inhibitor into the reboiler are not adopted.
[0007]
The present invention solves the above-mentioned conventional problems and can suppress the inflow of a polymer or a polymerization inhibitor into the reboiler with a simple mechanism, thereby enabling the tower equipment to be stably and continuously operated over a long period of time. For the purpose.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
[0009]
The tower equipment for an easily polymerizable compound of the present invention (Claim 1 ) is a tower equipment for treating the easily polymerizable compound, and the tower body and the bottom liquid of the tower body are provided with a tubular member for introduction. In the tower equipment for an easily polymerizable compound having a reboiler introduced through the pot, the tower main body has a pot portion protruding downward at the lower end portion, and an extraction tube projecting downward from the lower end of the pot portion. An extraction pipe connected to the lower end of the extraction tubular member, the introduction tubular member is connected to the side surface of the pot portion, and the vicinity of the upstream end of the introduction tubular member is It is characterized by a horizontal or upward slope toward the downstream side .
[0010]
The tower equipment for an easily polymerizable compound of the present invention (Claim 2 ) is a tower equipment for treating the easily polymerizable compound, and the tower main body and the tower bottom liquid of the tower body are provided with a tubular member for introduction. In the tower equipment for an easily polymerizable compound having a reboiler introduced through the pipe, a tubular member for extracting the bottom liquid of the tower extends downward from the lower end of the tower main body , and is pulled out to the lower end of the tubular member for extraction. Outlet piping is connected , the introduction tubular member is connected to the side surface of the extraction tubular member, and the vicinity of the upstream end of the introduction tubular member is horizontal or ascending toward the downstream side . It is characterized by this.
[0011]
In the present invention (claims 1 and 2 ), the tubular member for introducing the bottom liquid into the reboiler extends sideways. Since the polymer and polymerization inhibitor contained in the column bottom liquid tend to flow down vertically, it is difficult to enter the tubular member for introduction. For this reason, according to this invention, the quantity of the polymer which flows into a reboiler via a tubular member for introduction, or a polymerization inhibitor decreases, and blockage with a reboiler is prevented.
[0012]
In the present invention, in the vicinity of the upstream end of the introduction tubular member, that is, in the vicinity where the introduction tubular member is connected to the tower main body, its pot portion or the extraction tubular member, the introduction tubular member has a horizontal or upward gradient toward the downstream side. It is preferable that In this way, the amount of the polymer or polymerization inhibitor flowing into the introduction tubular member is further reduced, and the reboiler is more reliably prevented from being blocked.
[0013]
Examples of the easily polymerizable compound that is an object of the present invention include at least one of acrylic acid, methacrylic acid, and esters thereof.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. 1, 2 and 3 are longitudinal sectional views of the vicinity of the lower part of the tower for the easily polymerizable compound according to the embodiment, and FIGS. 4 and 5 are systems of a distillation apparatus and a decomposition reaction apparatus employing this tower equipment. FIG.
[0015]
In the tower facilities of FIGS. 1, 2 and 3, the tower bottom liquid of the tower body 1 is introduced into the reboiler 5 through the introduction nozzle 3 and the pipe 4 as the introduction tubular member and heated, and then the pipe 6 And returned to the tower body 1 through the nozzle 7. The nozzle 7 protrudes from the tower body 1. Flange 3a, 7a is provided in the front-end | tip of the protrusion direction of nozzle 3, 7, and flange 4a, 6a provided in piping 4, 6 is connected with flange 3a, 7a, respectively.
[0016]
In FIGS. 1 and 3, an extraction nozzle 2 as a tubular member for extraction from the lower end of the tower bottom mirror portion of the tower main body 1 is provided to project vertically downward. In FIG. 2, the extraction nozzle 2 protrudes vertically downward from the lower end of the pot portion 10. A flange 11 a of the extraction pipe 11 is connected to a flange 2 a provided at the lower end of the extraction nozzle 2.
[0017]
In the tower facility of FIG. 1, the introduction nozzle 3 protrudes laterally from the lower side surface of the tower body 1. In the tower facility of FIG. 2, the tower main body 1 includes a pot portion 10 that bulges downward at the lower end portion, and the introduction nozzle 3 projects from the side surface of the pot portion 10. In the tower facility of FIG. 3, the introduction nozzle 3 is projected from the side surface of the extraction nozzle 2.
[0018]
In any of the tower facilities, “near the upstream end of the tubular member for extraction” is composed of the introduction nozzle 3. The introduction nozzle 3 is provided so as to have an upward gradient toward the horizontal or downstream side. That is, the introduction nozzle 3 has an angle (elevation angle) θ with respect to a horizontal line with respect to the downstream side (direction toward the reboiler 5) of 0 ° or more, preferably 0 to 85 °.
[0019]
The length of the introduction nozzle 3 is preferably 0.05 times or more, for example, 0.08 to 3 times the tube diameter of the introduction nozzle 3 (inner diameter or less, similarly). Nozzles with this ratio of less than 0.05 are difficult to construct, and if it exceeds 3, the protrusions from the tower body become large, which is also unfavorable for construction.
[0020]
In the embodiment of FIG. 3, the ratio a / b between the tube diameter a of the extraction nozzle 2 and the tube diameter b of the introduction nozzle 3 is preferably 0.5 or more, particularly 0.5-2. When a / b is smaller than 0.5, the solid content in the column bottom liquid is slightly taken into the introduction nozzle 3.
[0021]
In any embodiment, since the introduction nozzle 3 is provided in a horizontal or upward gradient, a polymer or a polymerization inhibitor contained in the column bottom liquid in the column main body 1, the pot unit 10 or the extraction nozzle 2. Are difficult to enter into the introduction nozzle 3, and therefore, they are prevented from accumulating in the reboiler 5 and causing clogging.
[0022]
FIG. 4 shows an acrylic acid distillation apparatus employing the tower equipment of FIG. 1, and the tower body 1 is used as a distillation tower.
[0023]
Crude acrylic acid is introduced into the distillation column 1 and distilled, and a part of the column bottom liquid is circulated in the order of the extraction nozzle 2, the introduction nozzle 3, the piping 4, the reboiler 5, the piping 6, and the nozzle 7. Further, the tower bottom liquid is taken out as a residue through the extraction nozzle 2, the pipe 11, the pump 12, and the pipe 13.
[0024]
The distillate from the top of the column is introduced into the reflux tank 21 through the pipe 19 and the condenser 20 for condensation. A part of the acrylic acid in the reflux tank 21 is returned to the top of the tower via the pump 22 and the pipe 23. The remaining acrylic acid is taken out as purified acrylic acid through a pipe 24 branched from the pipe 23. The gas in the reflux tank 21 is cooled again by the vent gas condenser 25, the condensed acrylic acid returns to the reflux tank 21, and the gas component is taken out as a vent gas through the vacuum facility 26.
[0025]
4 employs the tower equipment of FIG. 3, it is obvious that the tower equipment of FIG. 1 or FIG. 2 may be adopted. In this case, the position of the introduction nozzle 3 is as shown in FIG. The other configuration is as shown in FIG. In any case, the tower bottom temperature is preferably 60 to 120 ° C., particularly preferably 70 to 100 ° C., and the pressure is preferably 1 to 50 kPa, particularly 2 to 20 kPa.
[0026]
FIG. 5 shows the tower body 1 as a decomposition reaction tower for high-boiling substances produced in the acrylic acid or acrylate ester production process. The high-boiling substances are introduced into the reaction tower 1 and subjected to a decomposition reaction. A part of the column bottom liquid is returned to the reaction column 1 through the extraction nozzle 2, the introduction nozzle 3, the piping 4, the pump 40, the reboiler 5, the piping 6 and the nozzle 7. The tower bottom liquid is also taken out through the extraction nozzle 2, the pipe 11, the pump 12 and the pipe 13.
[0027]
The gaseous decomposition product is introduced into the liquid tank 31 from the top of the tower via the pipe 29 and the tower top gas cooling heat exchanger 30. The liquid in the liquid tank 31 is taken out as a recovered liquid via the pump 32 and the pipe 33. A part of the column bottom liquid is returned to the heat exchanger 30 through a pipe 34 branched from the pipe 33. The gas in the liquid tank 31 is cooled by the vent gas cooling heat exchanger 35, the condensate is returned to the liquid tank, and the uncondensed gas is taken out via the pipe 36.
[0028]
Although FIG. 5 employs the tower equipment of FIG. 3, the tower equipment of FIGS. In this case, the position of the introduction nozzle 3 is as shown in FIGS. 1 and 2, and the other configuration is as shown in FIG. In any case, the decomposition reaction temperature is preferably 110 to 250 ° C., particularly preferably 120 to 230 ° C., and the decomposition reaction time is 0.5 to 50 hours (when the decomposition temperature is low, 10 to 50 hours, when high) Is preferably 0.5 to 10 hours), and the pressure may be reduced or normal pressure.
[0029]
As shown in the figure, in the present invention, a pump may be provided in the middle of the introduction tubular member, upstream of the reboiler.
[0030]
Hereinafter, incidental items of the present invention will be described.
[0031]
<Easily polymerizable compound>
Typical examples of the easily polymerizable compound that is an object to be handled by the tower equipment of the present invention are (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid esters. Acrylic esters include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, tertiary butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, acrylic And methoxyethyl acid. Examples of the methacrylic acid esters include the same compounds as these.
[0032]
<Process for producing acrylic acid or acrylic esters>
Examples of the process for producing acrylic acid include the following (1) to (3).
(1) Oxidation step for contact gas phase oxidation of propylene and / or acrolein, collection step for contacting acrylic acid-containing gas from the oxidation step with water to collect acrylic acid as an aqueous acrylic acid solution, from this aqueous acrylic acid solution Extraction step of extracting acrylic acid using a suitable extraction solvent, followed by separation of acrylic acid and solvent, purification by providing a purification step, and further adding Michael Acrylic acid adduct and polymerization inhibitor used in each step The high boiling liquid containing is supplied to the decomposition reaction tower as a raw material to recover valuables, and the valuables are supplied to any step after the collection step. (2) Catalytic gas phase oxidation of propylene and / or acrolein Oxidation process for producing acrylic acid, a collection process for collecting acrylic acid as an acrylic acid aqueous solution by bringing acrylic acid-containing gas into contact with water, and this acrylic acid aqueous solution In an azeotropic separation tower, distillation is performed in the presence of an azeotropic solvent to remove crude acrylic acid from the bottom, followed by an acetic acid separation process for removing acetic acid, and further purification for removing high-boiling impurities. A high-boiling liquid containing a Michael adduct after purification and a polymerization inhibitor used in these production steps is supplied to the cracking reaction tower as a raw material to recover the valuable material. Supplying to any of the steps after the collection step (3) Oxidation step of producing acrylic acid by contact gas phase oxidation of propylene and / or acrolein, acrylic acid containing acrylic acid by contacting acrylic acid-containing gas with organic solvent A collection / separation process in which water is collected as an acid organic solvent solution and water, acetic acid, and the like are simultaneously removed, a separation process in which acrylic acid is extracted from the acrylic acid organic solvent solution, and further used in these production processes. A high-boiling liquid containing a polymerization inhibitor, an organic solvent, and Michael Acrylate adduct is supplied as raw materials to the decomposition reaction tower to recover valuable materials, and the valuable materials are supplied to any step after the collection step. Consisting of a step, a step of partially purifying the organic solvent.
The step of producing an acrylate ester is, for example, an esterification reaction step in which acrylic acid and alcohol are reacted with an organic acid or a cationic ion exchange resin as a catalyst, in order to concentrate the crude acrylate solution obtained by the reaction. It consists of a purification process that performs extraction, evaporation, and distillation as a unit operation. Each unit operation is appropriately selected depending on the raw material ratio of acrylic acid and alcohol in the esterification reaction, the catalyst species used in the esterification reaction, or the physical properties of the raw materials, reaction by-products, and acrylic esters. After each unit operation, a product is obtained in the acrylic ester purification tower. The liquid at the bottom of the purification tower contains Michael adducts mainly composed of acrylic acid esters, β-acryloxypropionic acid esters, β-alkoxypropionic acid esters, β-hydroxypropionic acid esters, and in the production process. The high-boiling liquid containing the used polymerization inhibitor is supplied to the decomposition reaction tower, or valuables are recovered by returning to the process.
[0034]
Depending on the alcohol species, acrylic acid obtained from any of the various production processes other than the bottom of the purification column of acrylic ester products, acrylic acid dimer (hereinafter referred to as dimer), acrylic acid trimer (hereinafter referred to as trimer), There is also a high boiling liquid containing β-alkoxypropionic acids and β-alkoxypropionic acid esters as the main components and a polymerization inhibitor used in the production process, and it is supplied to the decomposition reaction tower as a high boiling liquid containing Michael adducts. In some cases, valuable materials are recovered and the valuable materials are supplied to the reaction process or the purification process.
[0035]
The above-mentioned Michael adduct of acrylic acid or acrylate ester is, for example, a Michael adduct when producing acrylic acid, an acrylic acid dimer (hereinafter referred to as dimer), an acrylic acid trimer (hereinafter referred to as trimer), Acrylic acid tetramer (hereinafter referred to as tetramer) and the like, and as an Michael adduct when producing an acrylic ester, acrylic to the above-mentioned acrylic ester such as an alkyl ester or cycloalkyl ester having 2 to 8 carbon atoms Michael adduct of acid, specifically β-acryloxypropionate ester, Michael adduct of alcohol, specifically β-alkoxypropionate ester, dimer, trimer, tetramer, trimer ester, tetramer ester , Β-hydroxypropionic acid, β-hydroxypropionic acid ester Etc. The.
[0036]
Further, in the production of acrylic acid or acrylic acid esters which are easily polymerizable compounds, as described above, a polymerization inhibitor is used to suppress the generation of a polymer during production.
[0037]
Specific examples of the polymerization inhibitor include copper acrylate, copper dithiocarbamate, phenol compounds, and phenothiazine compounds. Examples of copper dithiocarbamate include copper dimethyldithiocarbamate, copper diethyldithiocarbamate, copper dipropyldithiocarbamate, copper dibutyldithiocarbamate, copper diethylenedithiocarbamate, copper ethylenedithiocarbamate, copper tetramethylenedithiocarbamate, copper pentamethylenedithiocarbamate, Examples thereof include cyclic alkylene dithiocarbamate copper such as copper hexamethylenedithiocarbamate, and cyclic oxydialkylene dithiocarbamate copper such as copper oxydiethylenedithiocarbamate. Examples of the phenol compound include hydroquinone, methoquinone, pyrogallol, catechol, resorcin, phenol, or cresol. Examples of the phenothiazine compound include phenothiazine, bis- (α-methylbenzyl) phenothiazine, 3,7-dioctylphenothiazine, bis- (α-dimethylbenzyl) phenothiazine and the like.
[0038]
Substances other than those mentioned above may be included depending on the process, but obviously the type does not affect the present invention.
[0039]
<Distillation tower>
The distillation column of the present invention is generally used in a chemical plant.
[0040]
A tray or packing is installed in the column of the distillation column. Specifically, examples of the tray include a bubble bell tray with a downcomer, a perforated plate tray, a valve tray, a super flack tray, and a max flux tray, and a dual tray without a downcomer.
[0041]
As the packing, regular packing, Sulzer Pack manufactured by Sulzer Brothers Co., Ltd., Sumitomo Sulzer Packing manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., Merapack manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., Glitch Co., Ltd. Gem Pack, Monz Pack by Monz Co., Good Roll Packing by Tokyo Special Wire Mesh Co., Ltd., NGK Honeycomb Pack, Nagaoka Co. Impulse Packing, Mitsubishi Chemical Engineering Co., Ltd. MC pack etc. The irregular packing includes an interlock saddle manufactured by Norton Co., Ltd., a terrarette manufactured by Nippon Steel Chemical Industries, Ltd., a pole ring manufactured by BASF Co., Ltd., and a cascade mini ring manufactured by Mass Transfer Co., Ltd. There are flexi rings made by JGC Corporation.
[0042]
In the present invention, it is not limited to these types, and one or more types of trays and fillers can be used in combination as generally used.
[0043]
<Reboiler>
In the present invention, the tower bottom liquid heating heat exchanger attached to each tower is a reboiler. Generally, it is roughly classified into a case where it is installed inside the tower and a case where it is installed outside the tower, but the present invention is intended for those installed outside the tower.
[0044]
The type of reboiler is not particularly limited. Specific examples include a vertical fixed tube plate type, a horizontal fixed tube plate type, a U-tube type, a double tube type, a spiral type, a square block type, a plate type, and a thin film evaporator type.
[0045]
<Evaporation tower>
The evaporation tower of the present invention is one generally used in chemical plants. That is, it comprises an evaporator and a reboiler, and if necessary, is constituted by a cooling heat exchanger for condensing evaporated gas, a tank for storing condensate, a pump for sending condensate, and the like. There is no limitation in the present invention.
[0046]
<Material>
The materials of the various nozzles, the tower body, the reboiler, and the piping of each tower are selected depending on the easily polymerizable compound to be handled and the temperature conditions, but are not limited in the present invention. For example, in the production of typical (meth) acrylic acid and (meth) acrylic acid esters as easily polymerizable substances, stainless steels are often used, but are not limited thereto. For example, SUS304, SUS304L, SUS316, SUS316L, SUS317, SUS317L, SUS327, or hastelloys are used, and may be selected corresponding to each liquid physical property from the viewpoint of corrosion resistance.
[0047]
【Example】
Example 1
The decomposition reaction of the high boiling liquid was carried out using the decomposition reaction apparatus of FIG. The elevation angle θ of the introduction nozzle 3 was set to 45 °. The tube diameters a and b of the nozzles 2 and 3 are both 155.2 mm (6B size) and a / b = 1. The pipe 41 has a pipe diameter of 106.3 mm (4B size). The cracking reactor has a tower diameter of 1000 mm, a tower length of 2800 mm, and the material is Hastelloy C. The composition of the high boiling liquid is butyl acrylate 21% by weight, β-butoxypropionate butyl 65% by weight, acryloxypropionate butyl 4% by weight, β-hydroxypropionate butyl 2% by weight, hydroquinone 3% by weight, methoxyquinone 2 It was fed at 580 kg / h at 3% by weight and other 3% by weight.
[0048]
A 1% by weight aqueous solution of sulfuric acid was supplied as a decomposition reaction catalyst in a 10% weight ratio to the feed solution, and the decomposition reaction was carried out at a reaction pressure of 100 kPa, a decomposition temperature of 190 ° C. and a residence time of 1 hour. As a result, 8.7% by weight of butyl acrylate, 62.5% by weight of butyl β-butoxypropionate, 2% by weight of butyl acryloxypropionate, 0.3% by weight of butyl β-hydroxypropionate, hydroquinone 8 from the bottom of the tower 0.7 wt%, methoxyquinone 5.8 wt%, butanol 0.8 wt%, sulfuric acid 2.9 wt%, and other 9 wt%, 200.1 kg / h was obtained as a reaction residue, and was removed from the bottom of the column. It was issued.
[0049]
The reboiler is a vertical fixed tube plate heat exchanger. The amount of liquid supplied to the reboiler was measured with a flow meter installed at the outlet of the pump 40, and the initial value was 32,000 kg / h. The bottom liquid was circulated on the tube side of the reboiler.
[0050]
After three months of continuous operation, the operation was stopped and the reboiler was checked. As a result of the inspection, there was no accumulation, the reboiler supply liquid amount during operation was stable, and there was no blockage during operation.
[0051]
Example 2
The same operation as in Example 1 was performed except that the elevation angle θ of the introduction nozzle 3 was set to 0 ° (horizontal).
[0052]
After three months of continuous operation, the operation was stopped and the reboiler was checked. As a result of the inspection, there was no accumulation, and there was no blockage during operation.
[0053]
Comparative Example 1
The same operation as in Example 2 was performed except that the introduction nozzle 3 protruded vertically downward from the lowermost part of the tower body 1.
[0054]
After two months of operation, the reboiler feed volume began to decrease gradually. Suddenly, the operation of the cracking reaction tower was stopped and the inside was inspected, and as a result, the reboiler pipe was clogged.
[0055]
Example 3
Using the same apparatus as in Example 1, the high boiling liquid was decomposed.
[0056]
The composition of the high boiling liquid was 580 kg with 45.3% by weight of acrylic acid, 10% by weight of maleic acid, 42.4% by weight of acrylic acid dimer (acryloxypropionic acid), 1.3% by weight of hydroquinone and 1% by weight of phenothiazine. / H. As a result of carrying out the decomposition reaction at a reaction pressure of 72 kPa, a decomposition temperature of 190 ° C. and a residence time of 1 hour, acrylic acid 8% by weight, maleic acid 14% by weight, acrylic acid dimer (acryloxypropionic acid) 67.2% by weight from the tower bottom. 5.8% by weight of hydroquinone, 4.4% by weight of phenothiazine, 0.6% by weight of oligomer and polymer, 130.5 kg / h were obtained as reaction residues.
[0057]
After three months of continuous operation, the operation was stopped and the reboiler was checked. As a result of the inspection, there was no accumulation, the reboiler supply liquid amount during operation was stable, and there was no blockage during operation.
[0058]
Comparative Example 2
The same operation as in Example 3 was performed except that the introduction nozzle 3 protruded vertically downward from the lowermost part of the tower body 1.
[0059]
After one month of operation, the reboiler feed volume began to gradually decrease. Suddenly, the operation of the cracking reaction tower was stopped and the inside was inspected, and as a result, the reboiler pipe was clogged.
[0060]
Example 4
In the distillation apparatus shown in FIG. 4, crude acrylic acid was distilled using a stainless steel (SUS316) distillation tower having an inner diameter of 1100 mm, a length of 20000 mm, and 21 perforated plates (dual trays) installed therein. The extraction nozzle 2 and the introduction nozzle 3 have a tube diameter of 155.2 mm (6B size), and the elevation angle θ of the introduction nozzle 3 is 0 ° (horizontal). A pump was provided in the middle of the pipe 4. The pipe 4 has the same diameter as the introduction nozzle 3. As a crude acrylic monomer, a mixture containing 98.5% by weight of acrylic acid, 0.3% by weight of maleic acid, and 0.3% by weight of acrylic acid dimer was supplied at 90 ° C. at 1300 kg / h.
[0061]
Further, a solution obtained by dissolving 8% by weight of methoquinone and 1% by weight of phenothiazine in acrylic acid from a polymerization inhibitor-containing liquid tank is supplied at 34 kg / h and 31 kg / h, respectively, with a tower top pressure of 2.8 kPa and a tower bottom pressure of 7. By carrying out the operation at 9 kPa, a tower top temperature of 53 ° C., and a tower bottom temperature of 75 ° C., high purity acrylic acid having a purity of 99.8% by weight or more was obtained from the tower top.
[0062]
The reboiler was a vertical fixed tube plate heat exchanger, and the amount of liquid supplied to the reboiler was measured by a flow meter installed at the pump outlet of the pipe 4, and the initial value was 68,000 kg / h. The bottom liquid was circulated on the tube side of the reboiler.
[0063]
After 6 months of continuous operation, the operation was stopped and the reboiler was checked. As a result of the inspection, there was no accumulation, the reboiler supply liquid amount during operation was stable, and there was no blockage during operation.
[0064]
Comparative Example 3
The same operation as in Example 4 was performed except that the introduction nozzle 3 protruded vertically downward from the lowermost part of the tower body 1.
[0065]
After 4 months of operation, the amount of reboiler feed began to decrease gradually. As a result of stopping the operation of the cracking reaction tower and inspecting the inside, it was confirmed that the reboiler tube was blocked.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the polymer and polymerization inhibitor in the column bottom liquid are suppressed from flowing into the reboiler, and the reboiler is prevented from being blocked. Therefore, it becomes possible to operate the tower equipment continuously and stably over a long period of time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a lower part of tower equipment according to an embodiment.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a lower part of tower equipment according to another embodiment.
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a lower part of tower equipment according to still another embodiment.
FIG. 4 is a system diagram of a distillation apparatus employing tower equipment according to an embodiment.
FIG. 5 is a system diagram of a high boiling point decomposition reaction apparatus employing tower equipment according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
1 tower body 2 extraction nozzle 3 introduction nozzle 5 reboiler 21 reflux tank 31 liquid tank

Claims (4)

易重合性化合物を処理するための塔設備であって、
塔本体と、該塔本体の塔底液が導入用管状部材を介して導入されるリボイラとを有する易重合性化合物用の塔設備において、
該塔本体は、下端部に下方に突出するポット部と、該ポット部の下端から下方に突設された抜き出し用管状部材と、該抜き出し用管状部材の下端に連結された抜出用配管とを備えており、
前記導入用管状部材が該ポット部の側面に連なっており、
前記導入用管状部材の上流端付近は下流側に向って水平又は上り勾配となっていることを特徴とする易重合性化合物用の塔設備。
A tower facility for treating easily polymerizable compounds,
In a tower facility for an easily polymerizable compound having a tower main body and a reboiler into which the tower bottom liquid of the tower main body is introduced through a tubular member for introduction,
The tower body includes a pot portion protruding downward at a lower end portion, an extraction tubular member protruding downward from the lower end of the pot portion, and an extraction pipe connected to the lower end of the extraction tubular member With
The introduction tubular member is connected to a side surface of the pot portion ;
A tower facility for an easily polymerizable compound, characterized in that the vicinity of the upstream end of the introduction tubular member is horizontal or ascending toward the downstream side .
易重合性化合物を処理するための塔設備であって、
塔本体と、該塔本体の塔底液が導入用管状部材を介して導入されるリボイラとを有する易重合性化合物用の塔設備において、
該塔本体の下端から下方に塔底液の抜き出し用の管状部材が延設され、該抜き出し用管状部材の下端に抜出用配管が連結されており、
前記導入用管状部材が該抜き出し用管状部材の側面に連なっており、
前記導入用管状部材の上流端付近は下流側に向って水平又は上り勾配となっていることを特徴とする易重合性化合物用の塔設備。
A tower facility for treating easily polymerizable compounds,
In a tower facility for an easily polymerizable compound having a tower main body and a reboiler into which the tower bottom liquid of the tower main body is introduced through a tubular member for introduction,
A tubular member for extracting tower bottom liquid extends downward from the lower end of the tower body , and an extraction pipe is connected to the lower end of the extracting tubular member ,
The introduction tubular member is connected to a side surface of the extraction tubular member ;
A tower facility for an easily polymerizable compound, characterized in that the vicinity of the upstream end of the introduction tubular member is horizontal or ascending toward the downstream side .
請求項において、前記抜き出し用管状部材の管径aと前記導入用管状部材の管径bとの比a/bが0.5以上であることを特徴とする易重合性化合物用の塔設備。3. The tower equipment for easily polymerizable compounds according to claim 2 , wherein a ratio a / b between the tube diameter a of the tubular member for extraction and the tube diameter b of the tubular member for introduction is 0.5 or more. . 請求項1ないしのいずれか1項において、易重合性化合物がアクリル酸及び/又はメタクリル酸又はそれらのエステルの少なくとも一種であることを特徴とする塔設備。The tower equipment according to any one of claims 1 to 3 , wherein the easily polymerizable compound is at least one of acrylic acid and / or methacrylic acid or an ester thereof.
JP2001370271A 2001-08-22 2001-12-04 Tower equipment for easily polymerizable compounds Expired - Lifetime JP4186459B2 (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001370271A JP4186459B2 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Tower equipment for easily polymerizable compounds
CNB028193032A CN1305544C (en) 2001-08-22 2002-08-21 Distillation apparatus for readily polymerizable compound
CNB2004100453794A CN1330625C (en) 2001-08-22 2002-08-21 Distillation apparatus for readily polymerizable compound
CNB2004100453775A CN1307145C (en) 2001-08-22 2002-08-21 Distillation apparatus for readily polymerizable compound
CNB2004100453760A CN1274659C (en) 2001-08-22 2002-08-21 Distillation apparatus for readily polymerizable compound
CN200410045378A CN100589861C (en) 2001-08-22 2002-08-21 Distillation apparatus for readily polymerizable compound
PCT/JP2002/008428 WO2003018162A1 (en) 2001-08-22 2002-08-21 Distilling equipment for lase-of-polymerization compound
US10/781,986 US7288169B2 (en) 2001-08-22 2004-02-20 Distillation apparatus for readily polymerizable compound
US11/188,710 US7473338B2 (en) 2001-08-22 2005-07-26 Distillation apparatus for readily polymerizable compound

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001370271A JP4186459B2 (en) 2001-12-04 2001-12-04 Tower equipment for easily polymerizable compounds

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005230584A JP2005230584A (en) 2005-09-02
JP4186459B2 true JP4186459B2 (en) 2008-11-26

Family

ID=35014090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001370271A Expired - Lifetime JP4186459B2 (en) 2001-08-22 2001-12-04 Tower equipment for easily polymerizable compounds

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4186459B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013214765A1 (en) * 2013-07-29 2015-01-29 Wacker Chemie Ag Process and apparatus for the distillative separation of a three- or multi-component mixture
JP7311140B2 (en) * 2019-07-03 2023-07-19 株式会社フロンティアエンジニアリング Distillation method and distillation apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005230584A (en) 2005-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7473338B2 (en) Distillation apparatus for readily polymerizable compound
JP5689904B2 (en) Acrylic acid production method
EP1818324A1 (en) Process for producing (Meth) acrylic acid
US20080245652A1 (en) Method for purifying (meth)acrylic acid
EP2311789B1 (en) Process for producing (meth)acrylic acids
JP4673958B2 (en) Solid matter removal device
US7476299B2 (en) Vessel for easily polymerizable compound
JP3971974B2 (en) Method for producing (meth) acrylic acids
US20060205979A1 (en) Method of purifying (meth)acrylic acid
US7351310B2 (en) Rectificative separation of fluids comprising (meth) acrylic monomers
JP4412019B2 (en) Method of preventing clogging of (meth) acrylic acid and its ester handling equipment
JP2005179352A (en) Method of purifying (meth)acrylic acid
JP4186459B2 (en) Tower equipment for easily polymerizable compounds
WO2019142862A1 (en) Method of producing (meth)acrylic acid or ester thereof
JP4466190B2 (en) Easily polymerizable compound handling and manufacturing equipment
JP2005170931A (en) Container for easily polymerizable compound
JP4437930B2 (en) Acrylic acid distillation purification method
RU2300515C2 (en) Method of production of methacrylic acids by catalytic oxidation of propylene or isobutylene (versions), method of decomposition of by-product (versions) and plant for realization of this method
JP2005336122A (en) Method for producing (meth)acrylic acid or (meth)acrylic acid ester
JP2004043451A (en) Method for producing (meth)acrylic acids
KR20230005945A (en) Method for producing an easily polymerizable compound
JP2019127480A (en) Production method of (meth)acrylic acid or ester thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080325

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080522

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20080819

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080901

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4186459

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110919

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120919

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130919

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term