JP2009242285A - アクリル酸の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アクリル酸の沸点よりも低い沸点を有する非水溶性芳香族化合物を主成分として含有する非水溶性溶剤を抽出溶剤に用いてアクリル酸水溶液からアクリル酸を抽出し、得られた抽出液から蒸留によって抽出溶剤を蒸発させてアクリル酸を分離して得る。
【選択図】なし
Description
大森英三著、「アクリル酸とそのポリマー〔I〕」、第三版、株式会社昭晃堂、1978年4月28日、p.13 石油学会編、「新石油化学プロセス」、初版、株式会社幸書房、1986年9月25日、p.193
用することによって、抽出液から抽出溶剤を分離する蒸留における蒸留効率が高められることを見出し、本発明を完成するに至った。
ら好ましく、例えば非芳香族化合物の20℃における水の溶解度は1.5質量%以下であることが好ましく、1.0質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることがさらに好ましい。
できる。溶剤分離工程において、アクリル酸は、前記蒸留装置における精留塔を降下する液として、又は缶出液として得ることができる。
一般式(I) MoaWbBicFedAeBfCgDhEiOx
一般式(II) MoaVbWcCudXeYfOg
、c、d、e、f及びgは、それぞれ、Mo、V、W、Cu、X、Y及びOの原子比を示し、a=12の場合、2≦b≦14、0≦c≦12、0<d≦6、0≦e≦3、0≦f≦3であり、gは各々の元素の酸化状態によって定まる数値である。が挙げられる。
混合溶剤を用いた場合には、共沸により留出液に混入するアクリル酸の濃度は、抽出溶剤がトルエンのみの場合に比べて、2/3程度となる。このため、前記混合溶剤を抽出溶剤に用いる場合には、トルエンのみの抽出溶剤を用いる場合に比べて、還流比を下げても留出液中のアクリル酸の濃度を一定の値以下に維持することができる。又は、前記混合溶剤を抽出溶剤に用いる場合には、トルエンのみの抽出溶剤を用いる場合に比べて、還流比を上げなくても留出液中のアクリル酸の濃度が数千ppm程度低くなることから、このような留出液を抽出溶剤に再利用したときの抽出工程におけるアクリル酸の抽出効率をより一層高めることができる。又は、前記混合溶剤を用いたときに、還流比を調整することにより、これらの両方の効果を奏することも可能である。
設けたときに、非水溶性芳香族化合物のみの抽出溶剤を用いる場合に比べて前記蒸留における還流比を下げて蒸留効率を高めることができ、又は留出液を抽出溶剤に再利用したときの抽出効率を高めることができ、又はこれらの両方を高めることができる。
5,000質量ppmのアクリル酸を含有するトルエン溶液を、圧力が100mmHgの条件で減圧蒸留し、凝縮液の全量を還流したときの凝縮液中のアクリル酸の濃度を測定したところ、3,000質量ppmであった。また、前記トルエン溶液を、圧力が200mmHgの条件で減圧蒸留し、凝縮液の全量を還流したときの留出液中のアクリル酸の濃度を測定したところ、7,000質量ppmであった。
4,500質量ppmのアクリル酸を含有するトルエン溶液、このトルエン溶液に、含有量が25質量%となるようにn−ヘキサンを添加したトルエン−ヘキサン溶液、及び前記トルエン溶液に、含有量が25質量%となるように1−ヘキセンを添加したトルエン−ヘキセン溶液のそれぞれを抽出溶剤に用いて、アクリル酸水溶液からのアクリル酸の抽出を行い、抽出溶剤に抽出されるアクリル酸の量を測定した。抽出装置には攪拌機付きガラス製500mLフラスコを用い、このフラスコに抽料と抽剤とを1対1(体積比)で入れて攪拌し、次いで静置することにより、抽出温度が25℃の条件での液液平衡測定を行った。結果を図4に示す。
抽出装置と蒸留装置とを用いて、アクリル酸水溶液からのアクリル酸の抽出と、得られた抽出液の減圧蒸留によるアクリル酸成分の分離とを行った。
、精留塔の塔頂から排出された蒸気を凝縮させる凝縮器と、得られた凝縮液を収容する受器と、精留塔内を減圧させる真空装置とを有し、凝縮液の一部が還流液として精留塔に供給される蒸留装置を用いた。前記精留塔には、理論段数が30段の棚段塔を用いた。そして下記の条件で連続運転を行った。
アクリル酸 59質量部
酢酸 1質量部
水 39質量部
<抽出溶剤1>
トルエン 99質量部
アクリル酸 0.45質量部
酢酸 0.5質量部
<抽出液1>
トルエン 80質量部
アクリル酸 20質量部
酢酸 0.4質量部
<抽残液1>
水 96質量部
アクリル酸 2.9質量部
酢酸 2.5質量部
トルエン 0.3質量部
<アクリル酸成分>
アクリル酸 98.5質量部
トルエン 1.5質量部
<留出液1>
トルエン 99質量部
酢酸 0.5質量部
アクリル酸 0.45質量部
([抽料中のアクリル酸量]−[抽残液中のアクリル酸量])/[抽料中のアクリル酸量]×100)は98.1%であった。
以下の組成を有する抽出溶剤2を抽出溶剤1に代えて用いた以外は、実施例1と同様にアクリル酸の抽出とアクリル酸成分の分離を行った。抽出溶剤2の20℃における水の溶解度は0.1質量%であった。また抽出溶剤2の使用により、以下の組成を有する抽出液2aが抽出装置の塔頂から得られ、以下の組成を有する抽残液2が抽出装置の塔底から得られた。
<抽出溶剤2>
トルエン 79.2質量部
n−ヘキサン 19.8質量部
アクリル酸 0.3質量部
酢酸 0.5質量部
<抽出液2a>
トルエン 64質量部
アクリル酸 20.6質量部
n−ヘキサン 16質量部
酢酸 0.4質量部
<抽残液2>
水 96質量部
アクリル酸 2質量部
酢酸 2.5質量部
トルエン 0.2質量部
n−ヘキサン 0.1質量部
<留出液2>
トルエン 79.2質量部
n−ヘキサン 19.8質量部
酢酸 0.5質量部
アクリル酸 0.3質量部
<抽出液2b>
トルエン 64質量部
アクリル酸 20.6質量部
n−ヘキサン 16質量部
酢酸 0.4質量部
2 抽出塔
3、6 溶剤分離塔
4 コンデンサ
5 リボイラ
7 精製塔
Claims (5)
- アクリル酸及び水を含有するアクリル酸水溶液と抽出溶剤とを接触させてアクリル酸を抽出する抽出工程と、
得られた抽出液を蒸留して抽出液から抽出溶剤を蒸発させて分離する溶剤分離工程とを含むアクリル酸の製造方法において、
アクリル酸の沸点よりも低い沸点を有する非水溶性芳香族化合物を主成分として含有する非水溶性溶剤を前記抽出溶剤に用いることを特徴とするアクリル酸の製造方法。 - 前記非水溶性芳香族化合物は、ベンゼン、トルエン、及びキシレンからなる群から選ばれる一以上であることを特徴とする請求項1記載のアクリル酸の製造方法。
- 前記非水溶性溶剤は、前記非水溶性芳香族化合物と、アクリル酸の沸点よりも低い沸点を有する25質量%以下の非芳香族化合物とを含有し、
かつ、前記溶剤分離工程で分離した抽出溶剤の蒸気の凝縮液を前記抽出工程の抽出溶剤に用いることを特徴とする請求項1又は2に記載のアクリル酸の製造方法。 - 前記非水溶性溶剤は、前記非芳香族化合物を5〜25質量%含有することを特徴とする請求項3記載のアクリル酸の製造方法。
- 前記非芳香族化合物は、n−ヘキサン、1−ヘキセン、シクロヘキサン、ヘキサジエン、ヘプタン、及びヘプテンからなる群から選ばれる一以上であることを特徴とする請求項3又は4に記載のアクリル酸の製造方法。
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