JPS5931507B2 - Method for producing maleic anhydride - Google Patents

Method for producing maleic anhydride

Info

Publication number
JPS5931507B2
JPS5931507B2 JP2702879A JP2702879A JPS5931507B2 JP S5931507 B2 JPS5931507 B2 JP S5931507B2 JP 2702879 A JP2702879 A JP 2702879A JP 2702879 A JP2702879 A JP 2702879A JP S5931507 B2 JPS5931507 B2 JP S5931507B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
maleic acid
heating medium
maleic anhydride
spray tower
aqueous solution
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
Application number
JP2702879A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS55120578A (en
Inventor
征夫 笠原
悦和 大島
和夫 村瀬
均 宇賀田
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 Kasei Corp
Original Assignee
Mitsubishi Kasei 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
Application filed by Mitsubishi Kasei Corp filed Critical Mitsubishi Kasei Corp
Priority to JP2702879A priority Critical patent/JPS5931507B2/en
Publication of JPS55120578A publication Critical patent/JPS55120578A/en
Publication of JPS5931507B2 publication Critical patent/JPS5931507B2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Furan Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は無水マレイン酸の製造方法に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing maleic anhydride.

詳しくはマレイン酸水溶液を連続的に濃縮、脱水して無
水マレイン酸を製造する方法の改良に関するものである
。無水マレイン酸は、通常、マレイン酸水溶液を加熱し
て濃縮、脱水することにより製造されている。この濃縮
脱水は各種の方法で行なわれているが、マレイン酸は水
溶液を加熱すると異性化してフマール酸に転位するため
、濃縮、脱水に際してはフマール酸の生成を阻止するこ
とが重要である。このような要求に沿う濃縮、脱水装置
として近年、薄膜式蒸発器が使用されるようになつた。
Specifically, the present invention relates to an improvement in a method for producing maleic anhydride by continuously concentrating and dehydrating an aqueous maleic acid solution. Maleic anhydride is usually produced by heating, concentrating, and dehydrating an aqueous maleic acid solution. This concentration and dehydration is carried out by various methods, but since maleic acid isomerizes and rearranges to fumaric acid when an aqueous solution is heated, it is important to prevent the formation of fumaric acid during concentration and dehydration. In recent years, thin film evaporators have come into use as a concentration and dehydration device that meets these requirements.

薄膜式蒸発器には縦型のものと横型のものとがあるが、
いずれも外側から加熱される筒内に高速回転する翼が設
置されており、筒の一端から供給されたマレイン酸水溶
液は翼の回転により筒内壁上に均一な薄膜を形成し、急
速に濃縮、脱水されて水蒸気と無水マレイン酸蒸気との
混合蒸気になつて蒸発器から流出する。この方法による
ときは加熱時間が短いのでマレイン酸からフマール酸へ
の転位が少ないという利点がある。しかし、薄膜式蒸発
器に供給するマレイン酸水溶液中には、一般に、マレイ
ン酸の生成反応工程に由来する高沸副生物が含有されて
いるし、またマレイン酸水溶液を薄膜式蒸発器に供給す
るに適した濃度まで濃縮する過程において若干マレイン
酸からフマール酸への転位が起こることは避けられない
。さらに薄膜式蒸発器の内部においても、マレイン酸か
らフマール酸等への転位が若干は生起する。これらの高
沸物は液状で蒸発器から排出するが、マレイン酸水溶液
から無水マレイン酸への反応が進行するにつれて、これ
らの高沸物が漸次濃縮され且つフマール酸の結晶が析出
して粘稠なスラリーとなり長時間運転で蒸発器や配管を
閉塞する原因となつている。本発明者等はこれら従来法
の欠陥を克服し、工業的有利な無水マレイン酸の製造法
を確立すべく鋭意研究を行つた結果、マレイン酸水溶液
と熱媒とを噴霧塔内で噴霧接触させてマレイン酸水溶液
の濃縮、脱水反応を行なうことによりフマール酸の生成
が極めて少く又、無水マレイン酸の収得率を高めても装
置や配管等への閉塞を防止し得ることを見出した。
There are two types of thin film evaporators: vertical and horizontal.
In both cases, a blade that rotates at high speed is installed inside a cylinder that is heated from the outside, and the maleic acid aqueous solution supplied from one end of the cylinder forms a uniform thin film on the inner wall of the cylinder by the rotation of the blade, rapidly concentrating, It is dehydrated and becomes a mixed vapor of water vapor and maleic anhydride vapor, which flows out from the evaporator. This method has the advantage that rearrangement from maleic acid to fumaric acid is small because the heating time is short. However, the maleic acid aqueous solution supplied to the thin-film evaporator generally contains high-boiling by-products derived from the maleic acid production reaction process, and the maleic acid aqueous solution is also supplied to the thin-film evaporator. It is inevitable that some rearrangement of maleic acid to fumaric acid will occur during the concentration process to a concentration suitable for . Furthermore, some rearrangement from maleic acid to fumaric acid, etc. occurs inside the thin film evaporator. These high-boiling substances are discharged from the evaporator in liquid form, but as the reaction from an aqueous maleic acid solution to maleic anhydride progresses, these high-boiling substances are gradually concentrated and crystals of fumaric acid precipitate, resulting in a viscous solution. This creates a slurry that can clog the evaporator and piping during long-term operation. The inventors of the present invention have conducted intensive research to overcome the deficiencies of these conventional methods and establish an industrially advantageous method for producing maleic anhydride. It has been found that by concentrating and dehydrating an aqueous maleic acid solution, the production of fumaric acid is extremely small, and even if the yield of maleic anhydride is increased, clogging of equipment, piping, etc. can be prevented.

本発明はかかる知見に基づいて達成されたもので、その
目的はマレイン酸水溶液から工業的有利に無水マレイン
酸を製造する方法を提供することにあり、しかしてこの
目的は、マレイン酸水溶液を脱水反応させて無水マレイ
ン酸を製造するに際し、80%以上の濃度を有し、かつ
100℃以上の温度に保持されたマレイン酸水溶液と1
20℃以上の温度に保持された熱媒とを噴霧塔に供給し
、該噴霧塔内で両者を噴霧接触させて、マレイン酸水溶
液を濃縮、脱水し、生成する無水マレイン酸と水蒸気と
を留出させ、該熱媒を含有する塔底抜出液を120℃以
上に加熱した後、該噴霧塔へ循環させることによつて容
易に達成される。
The present invention has been achieved based on this knowledge, and its purpose is to provide an industrially advantageous method for producing maleic anhydride from an aqueous maleic acid solution. When reacting to produce maleic anhydride, an aqueous maleic acid solution having a concentration of 80% or more and maintained at a temperature of 100°C or more and 1
A heating medium maintained at a temperature of 20° C. or higher is supplied to a spray tower, and the two are brought into spray contact in the spray tower to concentrate and dehydrate the maleic acid aqueous solution, and the maleic anhydride and water vapor produced are distilled. This can be easily achieved by heating the bottom effluent containing the heating medium to 120° C. or higher and then circulating it to the spray tower.

以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be explained in detail below.

本発明方法において噴霧塔に供給されるマレイン酸水溶
液は、例えば不飽和炭化水素の部分酸化によつて得た無
水マレイン酸含有ガスを、通常の方法で水で吸収して2
0〜60%マレイン酸水溶液としたのち、通常の蒸発器
あるいは濃縮器で処理することにより容易に調製される
The maleic acid aqueous solution supplied to the spray tower in the method of the present invention is prepared by absorbing a maleic anhydride-containing gas obtained, for example, by partial oxidation of unsaturated hydrocarbons with water in a conventional manner.
It is easily prepared by preparing a 0-60% maleic acid aqueous solution and then treating it with a conventional evaporator or concentrator.

しかして前記蒸発器によつて、マレイン酸水溶液は80
%以上、好ましくは90%以上、特に90〜95%の高
濃度にまで濃縮された後、噴霧塔に供給される。噴霧塔
に供給されるマレイン酸水溶液は100℃以上、好まし
くは120〜150℃の温度に保持される。噴霧塔内に
おいて、マレイン酸水溶液は高温の熱媒と噴霧状態で直
接接触して、短時間のうちに濃縮、脱水されて、水蒸気
と無水マレイン酸を生成する。熱媒としては、無水マレ
イン酸より高沸点、好ましくは250℃以上の沸点を有
しマレイン酸や無水マレイン酸との反応性が小さく、か
つ生成する無水マレイン酸の品質に悪影響を及ぼさない
ものが使用される。さらに、噴霧塔の操作条件に於いて
適度の粘性を有し、又水、マレイン酸及び無水マレイン
酸に対し溶解度が小さく、しかもフマール酸の結晶を懸
濁させるものであることが望ましい。又、噴霧塔の熱源
として循環使用するので、変質や劣化を起さないもの、
すなわち熱的に安定なものであることが必要である。こ
のような要求を満足する熱媒であればその種類に特に制
限されるものではない。熱媒の1例としてはシリコン油
、飽和脂肪族炭化水素があげられる。もちろん、本発明
は例示の熱媒のみに限定されない。飽和脂肪族炭化水素
としては炭素数15以上、好ましくは炭素数20〜50
、さらに好ましくは炭素数25〜40の飽和脂肪族炭化
水素が単独或は2種以上の混合物として使用される。該
噴霧塔へ供給される熱媒の温度は熱媒供給量、供給する
マレイン酸の濃度、供給速度、所望脱水率、噴霧塔内の
操作圧等によつて広範囲から適宜選択される。本発明方
法で用いられる噴霧塔におけるマレイン酸の脱水反応は
反応律速なので、熱媒温度を高くすることによつて脱水
速度を著しく高めることが可能であるが、あまり温度を
高くしすぎるとアレイン酸からフマール酸への異性化や
ハルツ化反応もまた無視し得なくなるので有利ではない
。マレイン酸水溶液と熱媒との接触効率を良くするため
熱媒供給量を増加したり、噴霧塔内部の操作圧を充分な
減圧にすることにより、熱媒の温度はかなり低下させる
ことができる。通常は、熱媒の温度は120℃以上、好
ましくは150〜250℃、更に好ましくは180〜2
30℃の温度範囲から選択される。また、噴霧塔に供給
する熱媒の量は、熱媒温度により適宜変化するが、通常
はマレイン酸水溶液に対し2重量倍以上、好ましくは2
〜20重量倍、特に好ましくは4〜10重量倍の供給量
が用いられる。噴霧塔の操作圧は、常圧ないし減圧下、
好ましくは400mmHg以下、特に好ましくは40〜
200mmHgの範囲から選択される。
Therefore, the maleic acid aqueous solution was heated to 80% by the evaporator.
% or more, preferably 90% or more, especially 90 to 95%, and then fed to the spray tower. The maleic acid aqueous solution supplied to the spray tower is maintained at a temperature of 100°C or higher, preferably 120-150°C. In the spray tower, the maleic acid aqueous solution comes into direct contact with a high-temperature heating medium in a spray state, and is concentrated and dehydrated in a short time to produce water vapor and maleic anhydride. As the heating medium, one that has a boiling point higher than that of maleic anhydride, preferably 250°C or higher, has low reactivity with maleic acid or maleic anhydride, and does not adversely affect the quality of the maleic anhydride produced is used. used. Furthermore, it is desirable that the composition has an appropriate viscosity under the operating conditions of the spray tower, has low solubility in water, maleic acid, and maleic anhydride, and is capable of suspending fumaric acid crystals. In addition, since it is recycled as a heat source for the spray tower, it does not change or deteriorate.
That is, it needs to be thermally stable. There are no particular restrictions on the type of heat medium as long as it satisfies these requirements. Examples of the heat medium include silicone oil and saturated aliphatic hydrocarbons. Of course, the invention is not limited to only the illustrated heating medium. The saturated aliphatic hydrocarbon has 15 or more carbon atoms, preferably 20 to 50 carbon atoms.
More preferably, saturated aliphatic hydrocarbons having 25 to 40 carbon atoms are used alone or as a mixture of two or more. The temperature of the heating medium supplied to the spray tower is appropriately selected from a wide range depending on the amount of heating medium supplied, the concentration of maleic acid supplied, the supply rate, the desired dehydration rate, the operating pressure inside the spray tower, and the like. Since the dehydration reaction of maleic acid in the spray tower used in the method of the present invention is rate-limiting, it is possible to significantly increase the dehydration rate by increasing the temperature of the heating medium. However, if the temperature is too high, maleic acid This is not advantageous since the isomerization from to fumaric acid and the halzation reaction cannot be ignored either. The temperature of the heating medium can be significantly lowered by increasing the amount of heating medium supplied in order to improve the contact efficiency between the maleic acid aqueous solution and the heating medium, or by sufficiently reducing the operating pressure inside the spray tower. Usually, the temperature of the heating medium is 120°C or higher, preferably 150-250°C, more preferably 180-250°C.
Selected from a temperature range of 30°C. The amount of heating medium supplied to the spray tower varies appropriately depending on the temperature of the heating medium, but is usually at least 2 times the weight of the maleic acid aqueous solution, preferably 2 times the weight of the maleic acid aqueous solution.
A feed rate of ~20 times by weight, particularly preferably 4 to 10 times by weight, is used. The operating pressure of the spray tower is normal pressure or reduced pressure.
Preferably 400 mmHg or less, particularly preferably 40 to
Selected from a range of 200 mmHg.

噴霧塔内でのマレイン酸水溶液と熱媒との接触時間は通
常20秒以下、好ましくは1〜10秒、特に好ましくは
2〜5秒になるように熱媒温度、マレイン酸水溶液温度
、熱媒/マレイン酸水溶液の比及び噴霧マレイン酸水溶
液の液滴の大きさ等によつて調節するのが望ましい。
The temperature of the heating medium, the temperature of the maleic acid aqueous solution, and the heating medium are adjusted so that the contact time between the maleic acid aqueous solution and the heating medium in the spray tower is usually 20 seconds or less, preferably 1 to 10 seconds, and particularly preferably 2 to 5 seconds. It is desirable to adjust the ratio by adjusting the ratio of /maleic acid aqueous solution and the size of the droplets of the sprayed maleic acid aqueous solution.

噴霧マレイン酸水溶液の液滴は小さすぎても熱媒との接
触が十分に行なわれず、また、無水マレイン酸蒸気及び
水蒸気に同伴して塔頂より留出するおそれがあり、一方
、大きすぎると熱媒との接触を十分にするために噴霧塔
を高くする必要があり工業的実施の見地から有利ではな
い。マレイン酸水溶液の噴霧液滴の大きさは通常10〜
5000ミクロン、好ましくは50〜500ミクロンの
範囲から選択される。また、熱媒の噴霧液滴の大きさは
熱媒/マレイン酸水溶液の比にも関連し、マレイン酸水
溶液の液滴との接触が十分に行なわれる大きさであれば
特に制限はないが、通常、マレイン酸水溶液の液滴と同
程度或はそれ以上の大きさが採用される。マレイン酸水
溶液と熱媒とを噴霧接触させるに際しては、両者を噴霧
塔に供給する前に混合したのち、噴霧塔内のノズルから
噴霧させるか或は両者を別個に噴霧塔に供給し、噴霧塔
内でそれぞれノズルから噴霧させることにより接触させ
る。この場合、両者を向流接触させてもよいし、並流接
触させてもよい。噴霧塔としては空塔、充填塔、多孔板
を有するもの等、各種の型式のものが使用されるが、副
生物、ハルツ等の蓄積を考慮して、通常は空塔を使用す
る。
If the droplets of the sprayed maleic acid aqueous solution are too small, they may not come into sufficient contact with the heating medium, and may also be distilled out from the top of the column along with the maleic anhydride vapor and water vapor; on the other hand, if the droplets are too large, The height of the spray tower is required to ensure sufficient contact with the heating medium, which is not advantageous from an industrial implementation point of view. The size of spray droplets of maleic acid aqueous solution is usually 10~
5000 microns, preferably from 50 to 500 microns. In addition, the size of the sprayed droplets of the heating medium is related to the ratio of heating medium/aqueous maleic acid solution, and there is no particular restriction as long as the size allows sufficient contact with the droplets of the aqueous maleic acid solution. Usually, the size of the droplet is about the same as or larger than that of the maleic acid aqueous solution droplet. When bringing the maleic acid aqueous solution and the heating medium into contact with each other by spraying, the two are mixed before being supplied to the spray tower and then sprayed from a nozzle in the spray tower, or both are separately supplied to the spray tower and then They are brought into contact with each other by spraying from nozzles within the chamber. In this case, both may be brought into contact with each other in countercurrent or cocurrently. Various types of spray towers are used, such as empty towers, packed towers, and those with perforated plates, but empty towers are usually used in consideration of accumulation of by-products, hartz, etc.

噴霧塔に噴霧供給された熱媒はマレイン酸水溶液の濃縮
、脱水の熱媒に使用された後、マレイン酸水溶液に含ま
れていた高沸物やハルツ、塔内で生成するフマール酸及
び高沸物等を懸濁した状態で噴霧塔の塔底より抜き出さ
れる。
The heating medium sprayed into the spray tower is used as a heating medium for concentrating and dehydrating the maleic acid aqueous solution, and then removes high-boiling substances and hartz contained in the maleic acid aqueous solution, fumaric acid and high-boiling acids generated in the tower. The suspended substance is extracted from the bottom of the spray tower.

熱媒を含有する塔底抜出液は加熱器に導入され、ここで
昇温されて噴霧塔へ再循環される。循環使用される熱媒
中には塔内で副生するフマール酸、ハルツ及び高沸物等
の不純物が蓄積してくるので、必要に応じて塔底抜出液
の一部を熱媒回収系に送り、該抜出液中に含有される該
不純物を除去する処理を行なう。処理方法としては熱媒
を含有する塔底抜出液に水を加えて該不純物を溶解及び
懸濁させ、これを油水分離する方法及び該抜出液中に懸
濁するフマール酸及びハルツ等の固形物を▲過分離し沢
液を要すれば静置分離し、水及び高沸物等の熱媒不溶性
物質を除去する方法等が採用される。不純物等を除去し
た塔底抜出液は120℃以上の温度に加熱して噴霧塔熱
媒として再循環される。本発明方法に従つて得られる無
水マレイン酸蒸気と水蒸気を含有するガス混合物は次い
で無水マレイン酸分離系に、要すれば、さらに無水マレ
イン酸精製系に導入される。次に本発明方法の実施態様
の1例を図面に基づいて説明する。
The bottom effluent containing the heating medium is introduced into a heater, where it is heated and recycled to the spray tower. Impurities such as fumaric acid, hartz, and high-boiling substances, which are by-produced in the tower, accumulate in the heat medium that is circulated, so if necessary, a part of the liquid extracted from the bottom of the tower is transferred to the heat medium recovery system. The extracted liquid is then sent to a process to remove the impurities contained in the extracted liquid. As a treatment method, water is added to the bottom extraction liquid containing a heating medium to dissolve and suspend the impurities, and this is separated into oil and water, and fumaric acid, Harz, etc. suspended in the extraction liquid are A method of over-separating the solid matter and, if a sap is required, separating it by standing, and removing heat medium-insoluble substances such as water and high-boiling substances, is adopted. The bottom extraction liquid from which impurities and the like have been removed is heated to a temperature of 120° C. or higher and recycled as a spray tower heating medium. The gas mixture containing maleic anhydride vapor and water vapor obtained according to the process of the invention is then introduced into a maleic anhydride separation system and, if necessary, further into a maleic anhydride purification system. Next, one example of an embodiment of the method of the present invention will be described based on the drawings.

第1図において、Aは薄膜蒸発器、Bはサイクカン、C
は噴霧塔、Dは加熱器、Eは循環ポンプ、Fは熱媒回収
系、Gは循環ポンプを示す。
In Fig. 1, A is a thin film evaporator, B is a cyclone, and C is a thin film evaporator.
indicates a spray tower, D indicates a heater, E indicates a circulation pump, F indicates a heat medium recovery system, and G indicates a circulation pump.

導管1より適宜濃度のマレイン酸水溶液が薄膜蒸発器A
に導入され、該蒸発器でマレイン酸水溶液は80%以上
の濃度に濃縮され、かつ100℃以上の温度に保持され
て、導管2を経てサイクロンBに導入される。濃縮され
たマレイン酸水溶液に同伴している水蒸気は、サイクロ
ンBの上部より、導管3を経て排出される。この水蒸気
にはマレイン酸や無水マレイン酸も1部含まれているの
で、適宜の方法により回収するのが好ましい。サイクロ
ンBの下部からは、80%以上の濃度に濃縮されたマレ
イン酸水溶液が導管4を経て、噴霧塔Cに導入されるが
、導管4を流れる間、前記マレイン酸水溶液は100℃
以上に保持されることが必要である。一方、熱媒は加熱
器Dにより120℃以上に加熱され、導管5を経て噴霧
塔Cへ導入される。(実施の一態様として、熱媒は噴霧
塔に導入する前に導管4のマレイン酸水溶液とライン混
合してもよい。)噴霧塔C内のノズルよりマレイン酸水
溶液と熱媒とは噴霧状に吹き出されるが、その場合、例
えば第2図に示す各種の噴霧型式が採用される。熱媒と
の接触によつて生成した無水マレイン酸蒸気と水蒸気と
は噴霧塔Cの塔頂より導管6を経て留去される。この混
合蒸気は、次いで無水マレイン酸分離系(図示せず)に
、要すればさらに無水マレイン酸の精製系(図示せず)
に導入される。また、噴霧塔Cの塔底からは熱媒、脱水
されなかつたマレイン酸、マレイン酸の熱転位生成物で
あるフマル酸及び導入されたマレイン酸水溶液中に含ま
れていたハルツ等の高沸点成分が導管7より排出され、
循環ポンプEによつて大部分は加熱器Dで120℃以上
に加熱され、噴霧塔Cに再循環される。一方、噴霧塔C
へ循環される熱媒を含有する塔底抜出液中にはマレイン
酸の脱水反応で副生するフマール酸及び高沸物が蓄積し
て増加してくるので、これを除去するため導管8゛より
循環塔底抜出液の一部を抜出し、熱媒回収系Fに送る。
熱媒回収系Fでフマール酸及び高沸物を特定の方法で塔
底抜出液から除去したのち噴霧塔Cの熱媒として再循環
する。本発明方法ではマレイン酸水溶液と熱媒とが直接
接触するので、熱効率がよく、又伝熱面積が大きくとれ
、しかも(熱媒/マレイン酸水溶液)の比を変えること
により伝熱面積が適宜調節できるという利点がある。
A maleic acid aqueous solution with an appropriate concentration is supplied from conduit 1 to thin film evaporator A.
The aqueous maleic acid solution is concentrated in the evaporator to a concentration of 80% or more, maintained at a temperature of 100° C. or more, and introduced into cyclone B via conduit 2. The water vapor entrained in the concentrated maleic acid aqueous solution is discharged from the upper part of cyclone B via conduit 3. Since this water vapor also contains a part of maleic acid and maleic anhydride, it is preferable to recover it by an appropriate method. From the lower part of the cyclone B, a maleic acid aqueous solution concentrated to a concentration of 80% or more is introduced into the spray tower C through a conduit 4. While flowing through the conduit 4, the maleic acid aqueous solution is heated at 100°C.
It is necessary to maintain the above value. On the other hand, the heating medium is heated to 120° C. or higher by heater D, and introduced into spray tower C via conduit 5. (In one embodiment, the heating medium may be line-mixed with the maleic acid aqueous solution in the conduit 4 before being introduced into the spray tower.) The maleic acid aqueous solution and the heating medium are mixed into atomized form through a nozzle in the spray tower C. In this case, for example, various spray types shown in FIG. 2 are employed. Maleic anhydride vapor and water vapor generated by contact with the heating medium are distilled off from the top of the spray tower C via conduit 6. This mixed vapor is then sent to a maleic anhydride separation system (not shown) and, if necessary, to a maleic anhydride purification system (not shown).
will be introduced in In addition, from the bottom of the spray tower C, a heat medium, undehydrated maleic acid, fumaric acid which is a thermal rearrangement product of maleic acid, and high boiling point components such as Harz contained in the introduced maleic acid aqueous solution are collected. is discharged from conduit 7,
Most of the mixture is heated to 120° C. or higher in a heater D by a circulation pump E, and then recirculated to a spray tower C. On the other hand, spray tower C
Fumaric acid and high-boiling substances, which are by-products from the dehydration reaction of maleic acid, accumulate and increase in the bottom effluent containing the heating medium that is circulated to the bottom of the tower. A part of the liquid extracted from the bottom of the circulation tower is extracted and sent to the heat medium recovery system F.
In the heating medium recovery system F, fumaric acid and high-boiling substances are removed from the bottom effluent by a specific method and then recycled as a heating medium for the spray tower C. In the method of the present invention, the maleic acid aqueous solution and the heating medium are in direct contact, so the thermal efficiency is good and the heat transfer area can be large, and the heat transfer area can be adjusted appropriately by changing the ratio (heating medium/maleic acid aqueous solution). It has the advantage of being possible.

従つて、噴霧塔内に供給されるマレイン酸水溶液は熱媒
と接触して、瞬時或ぱ数秒のうちに濃縮、脱水されて、
水蒸気と無水マレイン酸蒸気を生成する。それゆえ、マ
レイン酸水溶液の噴霧塔内での滞留時間(これはマレイ
ン酸水溶液と熱媒との接触時間にほぼ一致する。)が大
幅に短縮され、マレイン酸の異性化によるフマール酸の
生成がいちじるしく抑制される。又、供給されるマレイ
ン酸水溶液は通常95%以上好ましくは100%程度が
脱水されて、無水マレイン酸蒸気と水蒸気とのガス混合
物として、噴霧塔から留出される。従来技術における薄
膜式蒸発器に於いては、マレイン酸水溶液の滞留時間を
ある程度以上に短かくすること(例えば60秒以下)は
困難であり、また、マレイン酸の異性化でフマール酸が
生成し、その結晶の析出等による装置や配管の閉塞のた
めに、マレイン酸から無水マレイン酸への脱水率をあま
り高くすることは出来なかつた。
Therefore, the maleic acid aqueous solution supplied into the spray tower comes into contact with the heating medium and is concentrated and dehydrated instantly or within a few seconds.
Produces water vapor and maleic anhydride vapor. Therefore, the residence time of the maleic acid aqueous solution in the spray tower (which approximately corresponds to the contact time between the maleic acid aqueous solution and the heating medium) is significantly shortened, and the generation of fumaric acid due to the isomerization of maleic acid is reduced. Significantly suppressed. Further, the supplied maleic acid aqueous solution is usually 95% or more, preferably about 100% dehydrated, and distilled from the spray tower as a gas mixture of maleic anhydride vapor and water vapor. In conventional thin-film evaporators, it is difficult to shorten the residence time of the maleic acid aqueous solution beyond a certain level (for example, 60 seconds or less), and fumaric acid is generated by isomerization of maleic acid. However, it has not been possible to increase the dehydration rate from maleic acid to maleic anhydride very high due to clogging of equipment and piping due to the precipitation of crystals.

(通常マレイン酸の脱水率90%以下)以上、詳細に説
明したように本発明方法によれば(1)従来技術におけ
る薄膜蒸発器に比べて、マレイン酸水溶液の滞留時間を
1/10以下に短縮することができ、そのためマレイン
酸の異性化によるフマール酸の生成を大幅に減少させる
ことができる。
(Usually, the dehydration rate of maleic acid is 90% or less) As explained above in detail, according to the method of the present invention, (1) the residence time of the maleic acid aqueous solution is reduced to 1/10 or less compared to the conventional thin film evaporator; Therefore, the formation of fumaric acid due to the isomerization of maleic acid can be significantly reduced.

(2)噴霧塔内でマレイン酸水溶液と熱媒とを直接噴霧
接触させるので、従来の間接接触より熱効率がよく、ま
た伝熱面積が大きくとれること及び装置を簡略化するこ
とができる。
(2) Since the maleic acid aqueous solution and the heating medium are brought into direct spray contact in the spray tower, the thermal efficiency is higher than that of conventional indirect contact, and the heat transfer area can be increased and the equipment can be simplified.

(3)熱媒使用によりフマール酸の結晶の析出等による
装置や配管の閉塞防止ができ、長時間連続運転が可能で
ある。
(3) By using a heat medium, it is possible to prevent clogging of equipment and piping due to precipitation of fumaric acid crystals, etc., and continuous operation for a long time is possible.

(4)マレイン酸から無水マレイン酸への脱水率をほぼ
100%にすることができるので、従来の方法に比べ、
無水マレイン酸の収得量を増加させることができる。
(4) Since the dehydration rate from maleic acid to maleic anhydride can be almost 100%, compared to conventional methods,
The yield of maleic anhydride can be increased.

これにより、従来のような高沸物からマレイン酸を回収
する工程を必要としない。等の利点が挙げられる。
This eliminates the need for the conventional process of recovering maleic acid from high-boiling substances. Benefits include:

次に本発明を実施例をあげてさらに詳細に説明するが、
本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例によつて
限定されるものではない。
Next, the present invention will be explained in more detail by giving examples.
The present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof.

実施例 1 ナフサ分解によつて得られたC4炭化水素留分を燐−パ
ラジウム系触媒の存在下に空気で酸化し、酸化生成ガス
を常法に従つて水で吸収して得られた47.5%マレイ
ン酸水溶液320k9/Hrを二重管蒸発器(外部ジヤ
ケツト170℃)で加熱、濃縮した後、サイクロンに導
入し大部分の水蒸気を分離した。
Example 1 A C4 hydrocarbon fraction obtained by naphtha decomposition was oxidized with air in the presence of a phosphorus-palladium catalyst, and the oxidation product gas was absorbed with water according to a conventional method. A 5% maleic acid aqueous solution (320k9/hr) was heated and concentrated in a double tube evaporator (external jacket: 170°C), and then introduced into a cyclone to separate most of the water vapor.

サイクロンの上端より導出してくる蒸気を冷却すると1
0%マレイン酸水溶液が170k9/Hrで得られた。
一方、サイクロンの下端からは140℃の温度を有する
90%マレイン酸水溶液が150k9/Hrで得られ、
これを内径100cTn1高さ500cTrLの内部が
空塔になつている噴霧塔の塔頂より100(7!l下の
塔内に設けたノズルより100ミクロンの大きさの液滴
にして上向に噴霧させた。また、噴霧塔の塔底より抜出
し(加熱器で加熱し)、噴霧塔へ循環している200℃
に加熱された下記組成の熱媒*850k9/Hr及び反
応副生物(C4炭化水素留分の酸化反応及びマレイン酸
の脱水反応で副生するフマール酸並びに高沸物を含有す
る副生物)35k9/Hrからなる循環熱媒液885k
g/Hrを該噴霧塔の塔頂より70cm下の塔内に設け
たノズルより100ミクロンの大きさの液滴にして下向
に噴霧させて、マレイン酸水溶液と向流に噴霧接触させ
た。該噴霧塔内部は60mmHgの減圧に保持した。前
記噴霧塔でのマレイン酸水溶液と熱媒との接触時間は約
2秒であつた。噴霧塔の塔頂より無水マレイン酸80%
と水蒸気とのガス混合物を140k9/Hrで留去した
When the steam coming out from the top of the cyclone is cooled, 1
A 0% maleic acid aqueous solution was obtained at 170k9/Hr.
On the other hand, from the lower end of the cyclone, a 90% maleic acid aqueous solution having a temperature of 140°C was obtained at 150k9/Hr.
This is then sprayed upward into droplets of 100 microns from a nozzle installed in the tower 100 (7!L) below the top of the spray tower, which has an inner diameter of 100 cTn and a height of 500 cTrL and is empty inside. In addition, 200°C water was extracted from the bottom of the spray tower (heated with a heater) and circulated to the spray tower.
A heating medium of the following composition heated to Circulating heat transfer liquid 885k consisting of Hr
g/Hr was sprayed downward into droplets of 100 microns from a nozzle installed in the tower 70 cm below the top of the spray tower, and brought into spray contact with the maleic acid aqueous solution in a countercurrent manner. The interior of the spray tower was maintained at a reduced pressure of 60 mmHg. The contact time between the maleic acid aqueous solution and the heating medium in the spray tower was about 2 seconds. 80% maleic anhydride from the top of the spray tower
A gas mixture of water vapor and water vapor was distilled off at 140k9/Hr.

一方、噴霧塔の塔底抜出液中の熱媒濃度が低くなり過ぎ
ると反応副生物の濃度が高まり、反応副生物の一部が結
晶化してくるので、運転の目安として塔底抜出液中の熱
媒濃度を70%以上に維持すべく、その一部を抜き出し
て水洗処理を行なつた。即ち、噴霧塔の塔底抜出液の一
部を200k9/11rで抜き出して、分離槽へ導き水
洗したのち、静置分離した熱媒液層190k9/Hrを
該噴霧塔の熱媒ラインに再循環した。該分離槽で除去さ
れたフマール酸は0.7k9/Hrであり、該噴霧塔で
のマレイン酸からフマール酸の生成率は0.5%であつ
た。
On the other hand, if the concentration of the heating medium in the liquid drawn from the bottom of the spray tower becomes too low, the concentration of reaction by-products will increase, and some of the reaction by-products will crystallize. In order to maintain the heating medium concentration inside at 70% or higher, a portion of it was extracted and washed with water. That is, a part of the liquid drawn out from the bottom of the spray tower is extracted at 200k9/11r, led to a separation tank and washed with water, and then the heat medium liquid layer 190k9/Hr separated by standing is recycled to the heat medium line of the spray tower. It circulated. The amount of fumaric acid removed in the separation tank was 0.7k9/Hr, and the production rate of fumaric acid from maleic acid in the spray tower was 0.5%.

この噴霧塔は長時間運転を継続しても、何ら(装置及び
導管の閉塞を起さず、安全運転することが可能であつた
。熱媒*.飽和脂肪族炭化水素組成分布. 比較例 1 実施例1と同様にマレイン酸水溶液を二重管蒸発器で加
熱、濃縮した後、サイクロンに導入しサイクロンの下端
から得られる140℃の温度を有する94%のマレイン
酸水溶液を9607/Hrで横型薄膜蒸発器の導人端に
連続的に供給した。
Even if this spray tower continued to operate for a long time, it was possible to operate safely without causing any blockage of the equipment or conduits.Heating medium*.Saturated aliphatic hydrocarbon composition distribution. As in Example 1, a maleic acid aqueous solution was heated and concentrated in a double tube evaporator, then introduced into a cyclone, and the 94% maleic acid aqueous solution having a temperature of 140°C obtained from the lower end of the cyclone was evaporated horizontally at 9607/Hr. Continuously fed to the conductor end of the thin film evaporator.

該蒸発器は内径90mm、加熱部長さ300mmの円筒
型で、その中心には加熱面と約5闘の間隙を有する回転
翼が450rpmで回転しており、外部加熱ジャケツト
には180℃の熱媒を循環させ、また蒸発器内部は30
0mmHgの減圧に保持した。該蒸発器内でのマレイン
酸水溶液の滞留時間は約100秒であつた。該蒸発器の
排出端のガス出口から無水マレイン酸85%と水蒸気と
のガス混合物が730y/Hrで留出した。一方、該蒸
発器の排出端の液出口からフマール酸14.2%、ハル
ツ18.2%を含む無水マレイン酸、マレイン酸混合物
が2307/Hrで得られた。該蒸発器でのマレイン酸
からフマール酸の生成率は3,6%であつた。
The evaporator has a cylindrical shape with an inner diameter of 90 mm and a heating section length of 300 mm.In the center of the evaporator is a rotor blade having a gap of approximately 5 mm between the heating surface and the rotor blade, which rotates at 450 rpm. is circulated, and the inside of the evaporator is 30
The vacuum was maintained at 0 mmHg. The residence time of the aqueous maleic acid solution in the evaporator was about 100 seconds. A gas mixture of 85% maleic anhydride and water vapor was distilled out from the gas outlet at the discharge end of the evaporator at 730 y/hr. On the other hand, a mixture of maleic anhydride and maleic acid containing 14.2% of fumaric acid and 18.2% of Harz was obtained from the liquid outlet at the discharge end of the evaporator at 2307/Hr. The production rate of fumaric acid from maleic acid in the evaporator was 3.6%.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明方法の実施の一態様を示す模式図である
。 第2図は、本発明の実施に使用する噴霧塔の形式の例を
示す模式図である。A・・・・・・薄膜蒸発器、B・・
・・・・サイクロン、C・・・・・・噴霧塔、D・・・
・・・加熱器、F・・・・・・熱媒回収系。
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of the method of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the type of spray tower used in carrying out the present invention. A... Thin film evaporator, B...
...Cyclone, C... Spray tower, D...
... Heater, F ... Heat medium recovery system.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 マレイン酸水溶液を脱水反応させて無水マレイン酸
を製造するに際し、80%以上の濃度を有し、かつ、1
00℃以上の温度に保持されたマレイン酸水溶液と12
0℃以上の温度に保持された熱媒とを噴霧塔に供給し、
該噴霧塔内で両者を噴霧接触させて、マレイン酸水溶液
を濃縮、脱水し、生成する無水マレイン酸と水蒸気とを
留出させ、該熱媒を含有する塔底抜出液を120℃以上
に加熱した後、該噴霧塔へ循環させることを特徴とする
無水マレイン酸の製造方法。 2 熱媒がシリコン油であることを特徴とする特許請求
の範囲第1項に記載の無水マレイン酸の製造方法。 3 熱媒が炭素数15以上の飽和脂肪族炭化水素である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の無水マ
レイン酸の製造方法。 4 熱媒が炭素数20〜50の飽和脂肪族炭化水素であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の無水
マレイン酸の製造方法。 5 マレイン酸水溶液の温度が120〜150℃である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項から第4項まで
のいずれかに記載の無水マレイン酸の製造方法。 6 熱媒の温度が150〜250℃の範囲であることを
特徴とする特許請求の範囲第1項から第5項までのいず
れかに記載の無水マレイン酸の製造方法。 7 噴霧塔に供給する熱媒の量がマレイン酸水溶液に対
し、2〜20重量倍であることを特徴とする特許請求の
範囲第1項から第6項までのいずれかに記載の無水マレ
イン酸の製造方法。 8 マレイン酸水溶液と熱媒とをあらかじめ混合したの
ち噴霧塔内で噴霧接触させることを特徴とする特許請求
の範囲第1項から第7項までのいずれかに記載の無水マ
レイン酸の製造方法。 9 マレイン酸水溶液と熱媒とを噴霧塔内で向流噴霧接
触させることを特徴とする特許請求の範囲第1項から第
7項までのいずれかに記載の無水マレイン酸の製造方法
。 10 熱媒を含有する塔底抜出液の一部に水を添加し、
不純物を含む水層を分離した熱媒層を120℃以上の温
度に加熱して噴霧塔へ循環させることを特徴とする特許
請求の範囲第1項から第9項までのいずれかに記載の無
水マレイン酸の製造方法。
[Scope of Claims] 1. When producing maleic anhydride by dehydrating an aqueous maleic acid solution, the solution has a concentration of 80% or more, and 1.
A maleic acid aqueous solution maintained at a temperature of 00°C or higher and 12
Supplying a heating medium maintained at a temperature of 0° C. or higher to a spray tower,
The maleic acid aqueous solution is concentrated and dehydrated by spray contacting them in the spray tower, the maleic anhydride and steam produced are distilled out, and the bottom effluent containing the heating medium is heated to 120° C. or higher. A method for producing maleic anhydride, which comprises heating and then circulating it to the spray tower. 2. The method for producing maleic anhydride according to claim 1, wherein the heating medium is silicone oil. 3. The method for producing maleic anhydride according to claim 1, wherein the heating medium is a saturated aliphatic hydrocarbon having 15 or more carbon atoms. 4. The method for producing maleic anhydride according to claim 1, wherein the heating medium is a saturated aliphatic hydrocarbon having 20 to 50 carbon atoms. 5. The method for producing maleic anhydride according to any one of claims 1 to 4, wherein the temperature of the maleic acid aqueous solution is 120 to 150°C. 6. The method for producing maleic anhydride according to any one of claims 1 to 5, wherein the temperature of the heating medium is in the range of 150 to 250°C. 7. Maleic anhydride according to any one of claims 1 to 6, wherein the amount of the heating medium supplied to the spray tower is 2 to 20 times the weight of the maleic acid aqueous solution. manufacturing method. 8. The method for producing maleic anhydride according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the maleic acid aqueous solution and the heating medium are mixed in advance and then brought into spray contact in a spray tower. 9. The method for producing maleic anhydride according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the maleic acid aqueous solution and the heating medium are brought into countercurrent spray contact in a spray tower. 10 Adding water to a part of the bottom extraction liquid containing the heating medium,
Anhydrous according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the heat medium layer from which the water layer containing impurities has been separated is heated to a temperature of 120° C. or higher and circulated to the spray tower. Method for producing maleic acid.
JP2702879A 1979-03-08 1979-03-08 Method for producing maleic anhydride Expired JPS5931507B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2702879A JPS5931507B2 (en) 1979-03-08 1979-03-08 Method for producing maleic anhydride

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2702879A JPS5931507B2 (en) 1979-03-08 1979-03-08 Method for producing maleic anhydride

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS55120578A JPS55120578A (en) 1980-09-17
JPS5931507B2 true JPS5931507B2 (en) 1984-08-02

Family

ID=12209609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2702879A Expired JPS5931507B2 (en) 1979-03-08 1979-03-08 Method for producing maleic anhydride

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5931507B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4812204B2 (en) * 2001-09-28 2011-11-09 株式会社日本触媒 Method for producing maleic anhydride

Also Published As

Publication number Publication date
JPS55120578A (en) 1980-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3839436A (en) Integration of para-or meta-xylene oxidation to terephthalic acid or isophthalic acid and its purification by hydrogen treatment of aqueous solution
US4215051A (en) Formation, purification and recovery of phthalic anhydride
RU2397157C2 (en) Utilisation of acetic acid reaction heat in other processing installations
CN107848999A (en) For the method for the acid composition for preparing purifying
TWI802566B (en) Method for distilling dimethyl sulfoxide, and multistage distillation column
JPH0369340B2 (en)
SU1217250A3 (en) Method of treatment of mother solution
US6150553A (en) Method for recovering methyl acetate and residual acetic acid in the production acid of pure terephthalic acid
EP0064486B1 (en) Method and apparatus for the hydrolysis of alpha-chlorinated toluene compounds
JPH0796542B2 (en) Method for producing alkanesulfonic anhydride
US4215053A (en) Production of ortho-phthalic acid and its conversion and recovery of phthalic anhydride
JPS5931507B2 (en) Method for producing maleic anhydride
US3458406A (en) Removal of methyl and ethyl acetate from vinyl acetate
US4215052A (en) Production of liquid ortho-phthalic acid and its conversion to high purity phthalic anhydride
EP1104396B1 (en) Method for recovering methyl acetate and residual acetic acid in the production of pure terephthalic acid
US4215056A (en) Formation, purification and recovery of phthalic anhydride
JPH056547B2 (en)
US3949063A (en) Regeneration of a anthraquinone working solution by continuous multi-stage thin film distillation
US4234494A (en) Formation, purification and recovery of phthalic anhydride
US3280178A (en) Production of vinyl acetate
CN112898148A (en) Process and apparatus for refining glyoxylic acid
US4215055A (en) Production of liquid ortho-phthalic acid and its conversion to high _purity phthalic anhdyride
FI61892C (en) ETT KONTINUERLIGT FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER FRAMSTAELLNING AV MALEINSYRAANHYDRID AV MALEINSYRAS VATTENLOESNING
US1845665A (en) Purification of alcohols
US3426065A (en) Combined sublimation-leaching process