JPS5885881A - 無水フタル酸の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、無水フタル酸の製造方法に関するものである
。詳しく述べると、ナフタリンまたはオルソキシレンを
分子状酸素により接触気相酸化して無水フタル酸を製造
する方法の改良に関するものである。

従来、無水フタル酸は、−ナフタリンまたはオルソキシ
レンを空気等の分子状酸素により接触気相酸化して製造
されており、その製造工程は主として原料を酸化して酸
化生成物を得る酸化工程と、該酸化生成物を精製して製
品を得る精製工程の二つに大別できる。

例えば、ナフタリンを原料とする製造工程の概要を説明
すると、つぎのとおりである。酸化工程では、まず気化
させたナフタリンと空気とを混合し、該混合ガスを触媒
を充填した固定床あるいは化して酸化生成物を得る。該
酸化生成物を含むガスはガス冷却にて徐々に冷却され、
最終的に凝縮捕集器に導かれて凝縮され、粗製無水フタ
ル酸が捕集される。粗製無水フタル酸を凝縮捕集された
ガスは、洗浄塔へ導かれて、水との接触により該ガス中
に含有されている有機物が除去され、ついで大気中に放
散される。

、一方、凝集捕集された粗製無水フタル酸は、加熱溶舊
され、凝東捕集器より取出され、精製工程へと送られる
。精製工程は、必要に応じて設けられるナフトキノン等
の易重合性物質を処理する予備処理工程および精製蒸留
工程からなる。精製蒸留工程は、一つの蒸留工程で行な
うこともできるが、通常２塔以上の蒸留塔で行なわれる
。しかして、これらの蒸留操作は、すべて３００−■ｌ
−１ｇａｂＳ以下の減圧下に行なわれる。また、蒸留塔
で除去された重質物中には、なお相当量の無水フタル酸
が含まれているため、さらにこれを蒸留することにより
無水フタル酸を回収することが行なわれる。この回収蒸
留もまた、３００■園Ｈｇａｂｓ以下の減圧下で操作さ
れる。そして、この回収蒸留により回収された無水フタ
ル酸を主成分とする留分ち再び精製蒸留に供される。

前記精製蒸留および回収蒸留に必要な減圧は、通常スチ
ームエジェクタによって得られている。

このスチームエジェクタの排気中には、各蒸留塔からの
リーク空気とともに飛散してくる有機物の蒸気が含まれ
ている。この有機物の主成分は無水フタル酸であるが、
その他に微」の安息香酸、無水マレイン酸等の副生物を
含んでいる。このエジェクタ排気は、酸化工程の洗浄塔
へ送られて酸化廃ガスとともに水洗されたのち、大気放
散される。

洗浄塔にてガス中の有機物を吸収した洗浄水は、必要に
応じて濃縮したのち、無水マレイン酸あるいはフマルｍ
ｙ造の原料として利用されるかあるいは焼却等の処理が
なされる。この洗浄水中の有機物の主成分はマレイン酸
であり、その他に７タル酸、安ｊ１香酸、ナフトキノン
等を含有している。

このうち、フタル酸の量が洗浄塔および濃縮装置の運転
、およびその後の洗浄水の処理に影響を及ぼす。すなわ
ち、フタル酸はマレイン酸に比べて水に対する溶解度が
小さいため、フタル酸量が多くなると洗浄塔および濃縮
装置および水配管にフタル酸結晶による閉塞トラブルが
発生して円滑な運転に支障をきたすことになる。このよ
うなトラブルを解消するために、洗浄水にアルカリを添
加すればフタル酸の溶解度が上がり、閉塞は抑制できる
が、副産物の回収が困難となる。また、燃焼処理する場
合、フタル酸の溶解度不足のため濃縮度を上げることが
できないので、濃縮水は自鰹性を持つに至らず、燃焼の
際は補助燃料が必要となり、コスト高となる。しかして
、スチームエジェクタ排気中に含まれる有機物はほとん
どがフタル酸分であるため、かかる問題を一層助長する
。特に、原料としてナフタリンを使用した場合、その傾
向が著しい。

したがって、本発明の目的は、改良された無水フタル酸
の製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は
、精製蒸留および回収蒸留で発生するエジェクタ排気中
の無水フタル酸を回収し、洗浄塔での７タル酸部度を下
げ、洗浄水の後処理を容易にした無水フタル酸の製造方
法を提供することにある。

これらの開目的は、ナフタリンまたはオルソキシレンを
分子状酸素により酸化して得られた酸化生成物を含有す
るガスを冷却凝縮させて該ガスより粗製無水フタル酸を
分離し、該和製無水フタル酸分鐘後のガスを洗浄塔にお
いて水洗したのち系外に排出させ、かつ前記粗製無水フ
タル酸を蒸留して精製無水フタル酸を得る方法において
、（ａ　）該無水フタル酸の減圧蒸留に必要な減圧度を
発生させるためにガスエジェクタを使用し、かつ（ｂ）
該エジェクタの排気を酸化生成物含有ガスを凝縮して粗
製無水フタル酸を捕集させる際に使用する凝縮捕集器へ
導入することを特徴とする無水フタル酸の製造方法によ
り達成される。

つぎに、図面を参照しながら本発明方法の一例を説明す
る。すなわち、ナフタリンまたはオルソキシレン蒸気１
は、分子状酸素含有ガス、例えば空気２と混合され、該
混合ガスは触媒を充填した固定床式または流動床式反応
器３へ供給されてナフタリンまたはオルソキシレンが接
触気相酸化される。酸化生成物含有ガスはガス冷却器４
に送られて徐々に冷却されたのち、凝縮捕集器５に導か
れて凝縮され、粗製無水フタル酸が捕集される。

捕集された粗製無水フタル酸は加熱溶融されたのち、貯
槽６より予備処理槽７に送られて、加熱処理される。加
熱処理された粗製無水フタル酸は、第１蒸留塔８に送ら
れて３００ｓｓＨｇａｂｓ以下、好ましくは１００ｓ−
Ｈｏ　ａｂｓ以下の減圧下に蒸留して重質物を塔底より
貯槽９に排出させ、一方、揮発分は塔頂より排出させて
第２蒸留塔１０へ供給される。第２蒸留塔１０では３０
０■ｓＨｇａｂｓ以下、好ましくは１００ｓｓＨｏ　ａ
ｂｓ以下の減圧下に精留を行なって低沸点成分を塔頂よ
り排出させ、凝縮器１１で凝縮させたのち、その一部は
還流させ、残分はライン１２より系外に排出させる。第
２蒸留塔１０の塔底物猛第３蒸留塔１３へ供給され、３
００−Ｈａａｂｓ以下、好ましくは１００ｓ１００５−
Ｈ以下の減圧下に精留を行なって高沸点成分は塔底より
ライン１４を経て系外に排出される。

無水フタル酸分は塔頂より排出させ、凝縮器１５で凝縮
させたのち、その一部は還流され、残分はライン１６よ
り製品として取出される。また、第１蒸留塔８で除去さ
れた重質物中には、なお約８０〜９０ｆ！量％の無水フ
タル酸が含まれているので、これを貯槽９よりライン１
７を経て回収蒸留塔１８に供給して３００　ｍｍｌ−１
−ｇ　ａｂｓ以下、好ｔＬ。

くは１００ｇｖＨｇ　ａｂｓ以下の減圧下に回収蒸留を
行なって無水フタル酸を塔頂より排出させ、凝縮器１９
で凝縮させてライン２０より精留工程、例えば第２蒸留
塔１０へ循環される。なお、＾重合物は塔底よりライン
３５を経て系外に排出される。

これらの第１蒸留塔８、第２蒸留塔１０、第３蒸留塔１
３および回収蒸留塔１８において必要な減圧度は、それ
ぞれガスエジェクタ２１．２２゜２３により発生される
。しかして、ガスニジ１クタ推進用のガスとして、は、
空気、炭酸ガス、窒素等の安定なガスがあり、好ましく
は空気であり、これらのガスは、エジェクタ導入前に５
０〜２００℃、好ましくは１００〜１７０℃に加熱する
ことが望ましい。このような加熱は、有機物蒸気吸引後
の該有機物の凝縮を防ぐ。また、この推進用ガスの圧力
は３〜１０　ｋａ／ｃ＋ｅ２　　・Ｇ、好ましくは５〜
８ｋｏ／ｃ■２　・Ｇである。したがって、図面に示す
ように、前記圧力のガスを加熱器２４により前記温度に
加熱されたガスは、それぞれライン２５．２６．２７に
よりガスエジェクタ２１．２２゜２３へ導かれ、各蒸留
塔からの有機物蒸気をそれぞれライン２８．２９．３０
より吸引したのち、該エジェクタ排気をライン３１．３
２．３３より排出させ、ライン３４より凝縮補集器５へ
供給する。ここで、この有機物含有ガスは、反応！１３
からの酸化生成物含有ガスとともに凝縮されて捕集され
る。

有機物（特に無水フタル酸分）を凝縮分離されたエジェ
クタ排気は、粗製無水フタル酸分離後の酸化廃ガスとと
もに洗浄塔３６へ供給される。ここでライン３７より供
給される洗浄水およびライン３８より供給される循環水
と自流接触されてマレイン酸等の有機物蒸気が吸収除去
され、水洗後のガスは塔頂よりライン３９を経て系外に
排出される。有機物を吸収した水は塔底よりライン４０
を経て排出させ、その一部はライン３８により洗浄塔３
６に循環させるとともに残部は濃縮装ｗ４１に送られて
濃縮され、ついでライン４２より糸外に排出され、水は
うイン３７により洗浄塔３６に供給される。

つぎに、実施例を上げて本発明方法をさらに詳細に説明
する。

実施例 図面に示す装置において、ナフタリンを接触気相酸化し
て得れる酸化生成物含有ガスをガス冷却器４で冷却し、
ついで凝縮捕集器５に導いて凝縮し、和製無水フタル酸
を捕集した。粗製無水フタル酸は加熱溶融したのち、予
備処理槽７へ導き、加熱処理し、ついで第１蒸留塔８、
第２蒸留塔１０および第３蒸留塔１３からなる精製蒸留
工程へ送り、連続的に精製蒸留を行なった。蒸留塔は、
いずれも塔頂圧力が１００ｓａＨｇ　ａｂｓ以下に保持
される。一方、第１蒸留塔８で塔底より分離された重質
物は、回収蒸留塔１８に導かれ、約１００ｍｍＨｇａｂ
ｓの減圧下で回分蒸留し、揮発分は凝縮器１９で凝縮し
たのち、第２蒸留塔に送って蒸留に供した。

各蒸留塔に必要な減圧を発生ざるために、加熱器２４で
６　ｋａ／　ｃｍ２　・Ｇの空気を１６０℃に加熱して
空気エジェクタ２１．２２．２３に用いて運転を行なっ
た。これらの空気エジェクタ２１，２２．２３の排気を
ライン３４より凝縮捕集器５へ導き、ここで排気中の有
機物を回収した。排気中の無水フタル酸の量は２０〜３
０ｋｏ／１．００ＯＮ１３であり、そのほぼ全量が回収
された。凝縮捕集器５から排出された廃ガスは、洗浄塔
３６に導かれてライン３７から供給される循環水と向流
接触されて吸収されたのち、塔底より抜出されて濃縮装
Ｗ１４１に導かれ、濃縮水は排水処１！！装置ｌＷ（図
示せず）に供給される。・この濃縮水中のマレイン酸濃
度は約４０％まで高めることができた。

一方、空気エジェクタの代りにスチームエジェクタを用
い、この排気を直接洗浄塔へ送った場合は、濃縮水中の
マレイン酸濃度は約２０〜２５％が限度であった。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の一実施例を示１フＯ−シートである。 ３・・・反応器、４・・・ガス冷却器、５・・・凝縮捕
集器、８．１０．１３・・・ｎ＠蒸留塔、１８・・・回
収蒸留塔、２１．２２．２３・・・ガスエジェクタ、２
６・・・洗浄塔。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ナフタリンまたはオルソキシレンを分子状酸素に
   より酸化して得られた酸化生成物を含有するガスを冷却
   凝縮させて該ガスより粗製無水フタル酸を分離し、該粗
   製無水フタル酸分離後のガスを洗浄塔において水洗した
   のち系外に排出させ、かつ前記粗製無水フタル酸を蒸留
   して精製無水フタル酸を得る方法において、（ａ）該無
   水フタル酸の減圧蒸留に必要な減圧度を発生させるため
   にガス１ジエクタを使用し、かつ（ｂ）該エジェクタの
   排気を酸化生成物含有ガスを凝縮して粗製無水フタル酸
   を捕集させる際に使用する凝縮捕集器へ導入することを
   特徴とする無水フタル酸の製造方法。
2. （２）ガスエジェクタ用のガスは空気である特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。 ２００℃の温度でかつ３〜１０　ｋｏ／　Ｃ１１２・Ｇ
   である特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法
   。