JPS5899433A - メタクリル酸の精製方法 - Google Patents

メタクリル酸の精製方法

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JPS5899433A
JPS5899433A JP19695281A JP19695281A JPS5899433A JP S5899433 A JPS5899433 A JP S5899433A JP 19695281 A JP19695281 A JP 19695281A JP 19695281 A JP19695281 A JP 19695281A JP S5899433 A JPS5899433 A JP S5899433A
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methacrylic acid
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crude
polyalkylene glycol
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Noboru Shimizu
昇 清水
Hiroshi Yoshida
紘 吉田
Kanji Nakanishi
中西 寛治
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Nippon Shokubai Co Ltd
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Nippon Shokubai Co Ltd
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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】 本発明はメタクリル酸のII製方法に関する。詳しくは
、イソブチレン、ターシャリ−ブタノール、メタクロレ
インまたはインブチルアルデヒドを接触気相酸化してえ
られるメタクリル酸の精製方法に関する。さらに詳しく
述、べろと、本発明は上記接触気相酸化反応によってえ
られる粗製メタクリル酸を熱温してN1するに際し、ポ
リアルキレングリコールまたはその誘導体を添加づるこ
とにより熱温操作を工業的に有利に遂行するためのプロ
セスを提供するものである。
イソブチレン、ターシャリ−ブタノール、メタクロレイ
ンまたはイソブチルアルデヒドをモリブデン系酸化触媒
を用い、1段反応ないし多段反応によって接触気相酸化
してえられる反応生成物中には、目的とするメタクリル
酸のほか数多くの不純物も含まれてくる。未反応の上記
原料はもとより、アクロレイン、アセトアルデヒド、ア
セトン、アクリル酸、酢酸、マレイン酸、二酸化炭素、
−酸化炭素のはか、精製プロセスで大きな障害となるテ
レフタル酸や安息香酸などの芳香族系カルボン酸やター
ル状物質も多量に含有されている。
これら不1純物のうち比較的に高沸点な化合物たとえば
芳香族カルボン酸類やタール状物質等がメタクリル酸を
冷却捕集する際にえられるメタクリル酸水溶液にほとん
どが吸収溶解してくる。したがって、反応生成ガスの冷
却捕集によってえられたメタクリル酸水溶液からメタク
ロレイン等の軽沸分を除去したメタクリル酸水溶液にも
相当最のこれら不純物が含有してくるのである。これら
の不純物のなかで、プロセス上問題となるものとじで水
に対する溶解度・が大きくないものやメタクリル酸に対
伎る溶解度の大きくないものたとえばテレノタル酸やタ
ール状物質が挙げられ、これら溶解度の小さいものは抽
出時または熱温時のトラブルの原因となっていると思わ
れる。
これら障害となる芳香族系カルボン酸やタール状物質の
分離除去方法については今迄にもいくつかの方法が開示
されいてる。
たとえばメタクリル酸を含有する酸化生成物の水WI液
を活性炭またはイオン交換樹脂で処理する方法(特開昭
50−52021号公報参照)、メタクリル酸水溶液か
らメタクリル酸を抽出するとき、陽イオン界面活性剤を
添加して抽出操作を行なう方法(特開昭54−6661
7月公報劃照)、側タクリル酸を含有する酸化生成物水
溶液を抽出する前に抽出溶媒と混合し、析出物を濾別し
て抽出操作に供する方法(特開昭56−16438号公
報参照)などが明らかにされている。
しかしながら、これらの方法は、いずれも不十分な処理
方法であり扱本的な解決方法ではない。
なぜならこれら公知の方法で処理してえられた粗製メタ
クリル酸中のとくに高沸点不純物を分離する目的で粗製
メタクリル酸を熱温精製したところ、熱温塔の塔底液が
濃縮されてくるに従いタール状物質などの高沸点不純物
がII溶性固彫物として析出し、熱温塔加熱部にこれら
析出物がスケールとして付着し比較的短時間で加熱部の
伝熱を妨げ熱温効率を著しく低下させてしまうことが知
見されたからである。
しかも目的とするメタクリル酸は重合性化合物であり、
上記接触気相反応でえられる粗製メタクリル酸中にはこ
の重合反応を促進するような化合物の混在も考えられ、
きわめて重合しやすい不安定な組成物を形成する。これ
を熱温精製するプロセスでは通常重合防止剤が添加され
るが、通常のハイドロキノン、ハイドロキノン七ツメチ
ルエーテル、フェノチアジンなどを添加しただけではし
ばしば熱温の際重合防止剤や不純物の影響のためか、抽
出する顎品が着色してしまうということも見出されたの
である。
本発明は、かかる従来技術の欠点を克服し、工業的に容
易に実行しえ、かつすぐれて高品質のメタクリル酸をえ
る方法を目的とするものである。
かくして、本発明は以下の如く特定される。
(1) イソブチレン、ターシャリ−ブタノール、メタ
クロレインまたはイソブチルアルデヒドを接触気相酸化
してメタクリル酸を製造づるプロセスにおいて、ポリア
ルキレングリコールおよび/またはその誘導体の共存下
に生成した粗製メタクリル酸を熱温することを特徴とす
るメタクリル酸の精製方法。
本発明が効果的に遂行されるプロセスは以下の如く記述
される。
すなわち酸化反応によってえられたメタクリル酸水溶液
よりメタクロレイン、アセトンなどの軽沸点物を除去し
たメタクリル酸水溶液を適当な溶剤で抽出し、さらに溶
剤および酢酸、アクリル酸なとの軽沸成分を熱温により
分離して粗製メタクリル酸がえられる。さらに粗製メタ
クリル酸中に含まれる高沸点不純物を熱温によって分離
精製する際にボリア・ルキレングリ]−ルまたはその誘
導体を少l添加して熱温すると塔の加熱部へのスケール
の析出も激減し、さらに重合防止剤の変質あるいは微量
不純物などによる着色も全く認められないメタクリル酸
のm顎方法が提供される。
本発明方法での添加剤の効果は上記したごとく二つある
まず第1として熱温塔、とくに最後の精顎塔の加熱面で
のスケール発生の防止効果が挙げられるのであるが、本
発明者の知見によればこれらスケールは抽出時に溶媒に
よってメタクリル酸とともに抽出された若干口の高沸点
副生物がメタクリル酸の留出によって缶液中に濃縮され
て来て溶解度以上となり本発明の添加剤のないときはそ
のまま伝熱面に付着析出する。しかし添加剤を一定優供
柏原液に混合して蒸溜する時はこれら添加剤は高沸点な
液体であるため熱温時にも全く留出することなく缶液に
濃縮してくる。そして添加剤が缶液中に10〜201曇
%になってくると、この添加剤によって高沸点な不純物
が溶解しやすくなるためにスクールの発生が防止できる
ものと推定される。
また添加剤の第二の効果は全く予期もできない驚くべき
もので留出メタクリル酸の着色が防止できる点である。
通常重合禁止剤としてハイドロキノンを使用する場合、
熱温時に重合禁止効果を大きくするために分子状酸素を
缶部に導入して行なうがこの時ハイドロキノンが導入酸
素によって酸化されベンゾキノンになって留出メタクリ
ル酸を着色させるのが普通である。しかし本発明方法の
添加剤を加えて蒸溜する場合、通常使用される重合禁止
剤を用いても留出メタクリル酸に着色が認められないの
である。この原因は全く不明であり、本発明者は、添加
剤の還元効果、添加剤と高沸点物との相乗的な還元効果
によるものと推定している。
本発明において使用されるポリアルキレングリコールは
以下のものである。すなわらポリエチレングリコール、
ポリプロピレングリコール、ポリブチレングリコールな
どの酸化アルキレンの重合体およびテトラメチレングリ
」−ル、1.4−ペンタンジA−ルなどのポリメチレン
ジオール類、ぐある。ポリアルキレングリコールの誘導
体は次のものである。すなわらポリアルキレングリコー
ルの末端の水酸基(−08)の1個または2I&lが炭
素数1〜4の低級アルコール(メタノール、エタノール
、プロパツール、ブタノール)でアルコキシ化されたも
の、あるいは酢、酸、プロピオン酸、イソ酪酸、アクリ
ル酸、メタクリル酸でエステル化されたものである。
ここで使用されるポリアルキレングリコールの平均分子
量は100〜10001好ましくは100〜600のも
のであり、とくに100〜200のものが最適である。
このために好適に使用されるポリアルキレングリコール
としては、下記の式(I)によって示されるポリエチレ
ングリコールであり、HO−+Cl−12−CII□−
O←II  (I)(ただしn=2〜4の整数をとる) ポリメチレンジオールとしては、1.4−ブタンジオー
ル、1.4−ベンタンジオールであり、以下に列挙する
ような炭素数1〜4の低級アルコールとのアルコキシ化
物あるいは炭素数1〜4の低級飽和または不飽和脂肪酸
とのエステル化物である。
ジエチレングリコールモノ−n−ブチルエーテル、ジエ
チレングリコールーモノエチルエーテルアセテート、ジ
エチレングリコールジアセテート、ジ1ルングリコール
モノメタクリレート、トリエチレングリコールジメチル
エーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルなど。
本発明において上記ポリアルキレングリコールおよびイ
の誘導体は単独で用いてもよいし、混合物として用いて
もよく、粗製メタクリル酸に対して0.2重−5以上、
好ましくは0.5〜10m−%添加】るだけr充分その
効果が認められるが、それ以上加えても何ら支障はない
。しかし、あまり多量に加えることは製品価格に影響す
るので経済的に不利である。通常ポリアルキレングリコ
ールまたはその誘導体は高沸点分を分離する精製熱温前
に添加されるが、溶剤または軽沸点分離熱温前に添加し
てもその効果は全く変りがない。
また高沸点分を分離する精製熱温塔の缶出液に含まれる
メタクリル酸をさらに回収するための薄膜式熱温塔でも
当該物質の添加効果が認められる。
あるいは、別法として熱温塔の缶部およびリボイソなど
高沸点物が濃縮されやすい場所がスケールの析出などに
よって汚れた場合、これらの添加剤を加えて適当な温度
た′とえば5G〜150℃に保って循環洗條することに
よって当該部をきれいにすることができ、そのような別
の使い方も可能である。
本発明においては熱温塔の形式および熱温条件は限定さ
れない。しかし、塔の加熱部はスチーム加熱できるリボ
イソが好ましく、かつまた伝熱管の表面で沸騰の起こら
ない形式たとえば強制循環型リボイソの使用がとくに好
ましい。
熱温条件の圧力は10〜100g+m Ha  (絶対
圧)、温度は60〜150℃の範囲が好ましい。
以下、実施例および比較例を示して、本発明を具体的に
説明する。
実施例 1 モリブデン酸化物を主成分とする211の酸化触媒存在
下、ターシャリ−ブタノール(TBA)を水蒸気と共に
空気で接触気相2段酸化してえられる投込生成ガスを冷
却捕集し、さらにメタクロレイン等の軽沸点物を放散除
去してえられたメタクリル酸水溶液を常温常圧でオルソ
キシレンで抽出し、抽出液(有機相)から抽出溶剤を熱
温により分離し、さらに酢酸、アクリル酸等の軽沸点物
を熱温により分離した粗製メタクリル酸(メタアクリル
酸985重−%、高沸点物1.25重饅%、ハイドロキ
ノン0.1重饅%、ジブチルジヂオ力ルバミン酸銅0.
151量%)がえられた。この相1メタクリル酸20に
!If/hrとジエチレングリコールi oog、/h
rを熱温塔缶部に供給し、還流比0.5で3日間連続熱
温を行ない塔頂部より19)(g/hrの速度で熱温塔
は内径155+em 、全高6400a+g+、シーブ
トレー40段、段間隔150IIllであった。操作圧
は40ssHg、塔IQ 温* 86℃、缶液m度95
〜100℃で熱温した。熱温期間中缶部への固形物の付
着は非常に少なく、スチームによる加熱にまったく問題
は生じなかった。
比較例 1 実施例1で用いたと同じ粗製メタクリル酸液を用いて、
実施例1と同じ熱温塔によりジエチレングリコールを加
えない他は実施例1と同一条件で熱温したところ10時
間で′熱温不能とな−)だ。缶部のリボイラ表面に多量
の固形物が付着しており、スチーム加熱が不十分となっ
た−0またこの時点における留出液のAPHAは160
であった。
表  −1 実施例2〜6 実施例1で用いたと同じ粗製メタクリル酸液を用いて実
施例1と同じ熱温塔により、ジエチレングリ」−ルの代
りに表−2に示すような物質を用いる他は実施例1と同
一条件で熱温したところそれぞれA P I−I A 
5の製品がえられた。いずれの場合も缶部への固形物の
付着は非常に少なく、スチーム加熱によ−)たく支障が
なかった。
表  −2

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1) イソブチレン、ターシャリ−ブタノール、メタ
    クロレインまたはインブチルアルデヒドを接触気相酸化
    してメタクリル酸を製造するプロセスにおいて、ポリア
    ルキレングリコールおよび/またはその誘導体の共存下
    に生成した粗製メタクリル酸を熱温(ることを特徴とす
    るメタクリル酸のlI製方法。
JP19695281A 1981-12-09 1981-12-09 メタクリル酸の精製方法 Granted JPS5899433A (ja)

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