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JP2021191738A - Method for producing easily polymerizable compounds - Google Patents

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JP2021191738A
JP2021191738A JP2020098798A JP2020098798A JP2021191738A JP 2021191738 A JP2021191738 A JP 2021191738A JP 2020098798 A JP2020098798 A JP 2020098798A JP 2020098798 A JP2020098798 A JP 2020098798A JP 2021191738 A JP2021191738 A JP 2021191738A
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Abstract

To provide a method for producing easily polymerizable compounds that includes the step of purifying easily polymerizable compounds with a vaporization separation column provided with a column bottom liquid circuit including a reboiler, whereby the polymerization of the easily polymerizable compounds in the reboiler can be suppressed.SOLUTION: A method for producing easily polymerizable compounds includes the step of introducing an easily polymerizable compound-containing liquid into a vaporization separation column selected from a distillation column and an evaporation column to purify the liquid under reduced pressure. The vaporization separation column is provided with a circuit for returning the extracted liquid, which is at least partial extract of the column bottom liquid, to the vaporization separation column. The circuit is provided with a reboiler including a heating part. Upstream of the reboiler, provided is a feed port for feeding an oxygen-containing gas. The feed port is provided below the heating part by 0.5 m or more. The oxygen-containing gas is fed from the feed port to the extracted liquid.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸エステルなどの易重合性化合物を蒸留により精製を行う工程を含む易重合性化合物の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing an easily polymerizable compound, which comprises a step of purifying an easily polymerizable compound such as (meth) acrylic acid or a (meth) acrylic acid ester by distillation.

従来、(メタ)アクリル酸や(メタ)アクリル酸エステルなどの易重合性化合物を蒸留塔などの気化分離塔を用いて精製する方法が知られている。気化分離塔には、塔底液の少なくとも一部を抜き出してリボイラーにて加熱して気化分離塔に戻す循環路が設けられる場合がある。易重合性物質は重合しやすく、その製造工程において重合が発生して装置の停止を余儀なくされることがあり、その重合防止対策が様々検討されている。 Conventionally, a method of purifying an easily polymerizable compound such as (meth) acrylic acid or (meth) acrylic acid ester by using a vaporization separation column such as a distillation column is known. The vaporization separation column may be provided with a circulation path for extracting at least a part of the bottom liquid and heating it with a reboiler to return it to the vaporization separation column. Easy-to-polymerize substances are easy to polymerize, and in the manufacturing process thereof, polymerization may occur and the apparatus may be forced to stop, and various measures to prevent the polymerization have been studied.

例えば特許文献1には、リボイラーを備えてなる蒸留塔を用いて易重合性化合物または易重合性化合物含有液を蒸留するに当り、所定の寸法を有するリボイラーを用い、蒸留塔内の液面を所定の範囲内に維持する易重合性化合物または易重合性化合物含有液の蒸留方法が開示されている。特許文献2には、(メタ)アクリル酸エステルを含むプロセス液流を蒸留塔へ導入して蒸留を行う工程を含む(メタ)アクリル酸エステルを製造する方法であって、蒸留塔が、塔底抜き出しポンプ及び塔底循環ラインを備える反応蒸留塔であり、塔底抜き出しポンプ吐出液を分岐してプロセス液を抜き出し、該抜出液と酸素含有ガスを、スタティックミキサー内で混合して気液混相流とし、該気液混相流を反応蒸留塔の塔底循環ライン又は塔底部液中に供給する(メタ)アクリル酸エステルの製造方法が開示されている。 For example, in Patent Document 1, when distilling an easily polymerizable compound or a liquid containing an easily polymerizable compound using a distillation column provided with a reboiler, a reboiler having a predetermined size is used to reduce the liquid level in the distillation column. A method for distilling an easily polymerizable compound or a liquid containing an easily polymerizable compound that is maintained within a predetermined range is disclosed. Patent Document 2 describes a method for producing a (meth) acrylic acid ester, which comprises a step of introducing a process liquid stream containing a (meth) acrylic acid ester into a distillation column to perform distillation, wherein the distillation column is the bottom of the column. It is a reaction distillation column equipped with a extraction pump and a column bottom circulation line. The discharge liquid of the column bottom extraction pump is branched to extract the process liquid, and the extraction liquid and the oxygen-containing gas are mixed in a static mixer to mix gas and liquid. Disclosed is a method for producing a (meth) acrylic acid ester, which is a flow and supplies the gas-liquid mixed phase flow into a bottom circulation line of a reaction distillation column or a bottom liquid.

特開2000−239229号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-239229 特開2014−162783号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-162783

易重合性化合物含有液を気化分離塔を用いて精製する場合、気化分離塔内だけでなく循環路内での易重合性化合物の重合を抑制することも求められる。循環路に設置される加熱部では、気化分離塔の塔底液の少なくとも一部が抜き出された抜出液が加熱されて易重合性化合物の重合反応が進行しやすくなることから、特に重合防止対策が重要となる。 When the easily polymerizable compound-containing liquid is purified using the vaporization separation column, it is also required to suppress the polymerization of the easily polymerizable compound not only in the vaporization separation column but also in the circulation path. In the heating section installed in the circulation path, the extraction liquid from which at least a part of the bottom liquid of the vaporization separation tower has been extracted is heated, and the polymerization reaction of the easily polymerizable compound is easily promoted. Preventive measures are important.

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、加熱部を備えた循環路が設けられた気化分離塔を用いて易重合性化合物を精製する工程を含む易重合性化合物の製造方法であって、加熱部での易重合性化合物の重合を抑えることができる易重合性化合物の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is an easily polymerizable compound including a step of purifying an easily polymerizable compound using a vaporization separation tower provided with a circulation path provided with a heating portion. The present invention is to provide a method for producing an easily polymerizable compound, which can suppress the polymerization of the easily polymerizable compound in a heating unit.

本発明は、以下の発明を含むものである。
[1]易重合性化合物含有液を、蒸留塔および放散塔から選ばれる気化分離塔に導入して減圧下で精製する工程を含む易重合性化合物の製造方法であって、
前記気化分離塔には、塔底液の少なくとも一部を抜き出した抜出液を前記気化分離塔に戻す循環路が設けられ、
前記循環路には、酸素含有ガスを供給する供給口と加熱部を備えたリボイラーとが上流側から順に設けられ、
前記供給口は前記加熱部の入口を基準として高低差が0.5m以上の下方に配置されており、
前記供給口から、前記抜出液に酸素含有ガスを供給することを特徴とする易重合性化合物の製造方法。
[2]前記供給口近傍の抜出液の圧力は、前記塔底液上面の気体圧力よりも30kPa以上高い[1]に記載の易重合性化合物の製造方法。
[3]前記循環路の前記供給口から前記加熱部までの前記抜出液の平均滞留時間が2秒以上である[1]または[2]に記載の易重合性化合物の製造方法。
[4]前記循環路には、前記供給口から前記加熱部までの間に屈曲部が設けられている[1]〜[3」のいずれかに記載の易重合性化合物の製造方法。
[5]前記供給口は、前記循環路が略水平方向に延びる水平部に設けられている[1]〜[4]のいずれかに記載の易重合性化合物の製造方法。
[6]前記循環路を流れる塔底液の前記水平部における平均滞留時間が0.5秒以上である[5]に記載の易重合性化合物の製造方法。
[7]前記加熱部の上流側の前記循環路と前記加熱部との接続部分に拡幅部が設けられている[1]〜[6]のいずれかに記載の易重合性化合物の製造方法。
[8]前記加熱部を備えたリボイラーは、プレート式熱交換器、多管式熱交換器、二重管式熱交換器、コイル式熱交換器、またはスパイラル式熱交換器から構成される[1]〜[7]のいずれかに記載の易重合性化合物の製造方法。
[9]前記酸素含有ガスをマイクロバブルとして供給する[1]〜[8]のいずれかに記載の易重合性化合物の製造方法。
[10]前記易重合性化合物が、(メタ)アクリル酸または(メタ)アクリル酸エステルである[1]〜[9]のいずれかに記載の易重合性化合物の製造方法。
The present invention includes the following inventions.
[1] A method for producing an easily polymerizable compound, which comprises a step of introducing an easily polymerizable compound-containing liquid into a vaporization separation column selected from a distillation column and a diffusion column and purifying the mixture under reduced pressure.
The vaporization separation tower is provided with a circulation path for returning the extracted liquid from which at least a part of the bottom liquid is extracted to the vaporization separation tower.
In the circulation path, a supply port for supplying oxygen-containing gas and a reboiler provided with a heating portion are provided in order from the upstream side.
The supply port is arranged below the height difference of 0.5 m or more with respect to the inlet of the heating unit.
A method for producing an easily polymerizable compound, which comprises supplying an oxygen-containing gas to the extract from the supply port.
[2] The method for producing an easily polymerizable compound according to [1], wherein the pressure of the withdrawal liquid in the vicinity of the supply port is 30 kPa or more higher than the gas pressure on the upper surface of the bottom liquid.
[3] The method for producing an easily polymerizable compound according to [1] or [2], wherein the withdrawal liquid has an average residence time of 2 seconds or more from the supply port of the circulation passage to the heating portion.
[4] The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of [1] to [3], wherein the circulation path is provided with a bent portion between the supply port and the heating portion.
[5] The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of [1] to [4], wherein the supply port is provided in a horizontal portion where the circulation path extends in a substantially horizontal direction.
[6] The method for producing an easily polymerizable compound according to [5], wherein the average residence time of the bottom liquid flowing through the circulation path in the horizontal portion is 0.5 seconds or more.
[7] The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of [1] to [6], wherein a widening portion is provided at a connection portion between the circulation path on the upstream side of the heating portion and the heating portion.
[8] The reboiler provided with the heating unit is composed of a plate heat exchanger, a multi-tube heat exchanger, a double-tube heat exchanger, a coil heat exchanger, or a spiral heat exchanger [ 1] The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of [7].
[9] The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of [1] to [8], wherein the oxygen-containing gas is supplied as microbubbles.
[10] The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of [1] to [9], wherein the easily polymerizable compound is (meth) acrylic acid or (meth) acrylic acid ester.

本発明の易重合性化合物の製造方法は、気化分離塔を用いて易重合性化合物含有液を減圧下で精製する工程を含み、気化分離塔の抜出液循環路のリボイラーよりも上流側であってリボイラーの加熱部の入口を基準として高低差が0.5m以上の下方の位置に、酸素含有ガスの供給口が設けられているものである。これにより酸素含有ガスをより高圧状態の抜出液に供給することができ、供給した酸素を速やかに抜出液に溶け込ませたり、あるいはより多くの酸素を抜出液に溶け込ませることが可能となる。その結果、循環路内での重合防止効果が高まり、特に重合反応が起こりやすいリボイラーの加熱部における易重合性化合物の重合を抑えることができる。 The method for producing an easily polymerizable compound of the present invention includes a step of purifying the easily polymerizable compound-containing liquid under reduced pressure using a vaporization separation tower, and is located upstream of the reboiler of the withdrawal liquid circulation path of the vaporization separation tower. Therefore, the oxygen-containing gas supply port is provided at a position below the inlet of the heating portion of the reboiler with a height difference of 0.5 m or more. As a result, oxygen-containing gas can be supplied to the extract in a higher pressure state, and the supplied oxygen can be quickly dissolved in the extract, or more oxygen can be dissolved in the extract. Become. As a result, the effect of preventing polymerization in the circulation path is enhanced, and the polymerization of the easily polymerizable compound in the heated portion of the reboiler, in which the polymerization reaction is likely to occur, can be suppressed.

本発明の易重合性化合物の製造方法に用いられる気化分離塔周りのシステムの一例を表す。An example of a system around a vaporization separation column used in the method for producing an easily polymerizable compound of the present invention is shown. 本発明の易重合性化合物の製造方法に用いられる気化分離塔周りのシステムの他の一例を表す。Another example of the system around the vaporization separation column used in the method for producing an easily polymerizable compound of the present invention is shown.

本発明の易重合性化合物の製造方法は、易重合性化合物含有液を蒸留塔および放散塔から選ばれる気化分離塔に導入して減圧下で精製する工程を含むものである。易重合性化合物含有液を気化分離塔に導入して精製することにより、易重合性化合物含有液から易重合性化合物よりも低沸点および/または高沸点の成分の少なくとも一部が除去され、精製された易重合性化合物を得ることができる。以下、易重合性化合物含有液を気化分離塔に導入して精製する工程を「気化分離工程」と称する。 The method for producing an easily polymerizable compound of the present invention includes a step of introducing an easily polymerizable compound-containing liquid into a vaporization separation column selected from a distillation column and a diffusion column and purifying under reduced pressure. By introducing the easily polymerizable compound-containing liquid into the vaporization separation tower and purifying it, at least a part of the components having a lower boiling point and / or a higher boiling point than the easily polymerizable compound is removed from the easily polymerizable compound-containing liquid and purified. The resulting easily polymerizable compound can be obtained. Hereinafter, the step of introducing the easily polymerizable compound-containing liquid into the vaporization separation column for purification is referred to as a “vaporization separation step”.

易重合性化合物としては、気化分離塔で加熱した際に重合しやすい化合物であれば特に限定されず、例えば、(メタ)アクリル酸とそのエステル、無水マレイン酸とそのエステル、アクリロニトリル、スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、ジエチレングリコールモノビニルエーテル等が挙げられる。これらの中でも、代表的な易重合性化合物として、(メタ)アクリル酸とそのエステルが挙げられる。(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート等が挙げられる。易重合性化合物として、好ましくは、(メタ)アクリル酸、ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、(メタ)アクリル酸2−(2−ビニロキシエトキシ)エチル、ベンジル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレートが挙げられる。 The easily polymerizable compound is not particularly limited as long as it is a compound that easily polymerizes when heated in a vaporization separation column, and is, for example, (meth) acrylic acid and its ester, maleic anhydride and its ester, acrylonitrile, styrene, and divinyl. Examples thereof include benzene, vinyl toluene, diethylene glycol monovinyl ether and the like. Among these, typical easily polymerizable compounds include (meth) acrylic acid and its esters. Examples of the (meth) acrylic acid ester include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, and 2-ethylhexyl (meth) acrylate. , Nonyl (meth) acrylate, 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethyl propandi (meth) acrylate, Examples thereof include trimethylolpropane tri (meth) acrylate, 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and glycidyl (meth) acrylate. As the easily polymerizable compound, (meth) acrylic acid, butyl (meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, and 2-hydroxyethyl (meth) are preferable. Acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, methoxyethyl (meth) acrylate, nonyl (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, trimethyl propandi (meth) acrylate, tri Examples thereof include methylol propantri (meth) acrylate, 2- (2-vinyloxyethoxy) ethyl (meth) acrylate, benzyl (meth) acrylate, and glycidyl (meth) acrylate.

蒸留塔または放散塔の気化分離塔に導入される易重合性化合物含有液は、易重合性化合物の製造プロセスで得られ、易重合性化合物を含有する液であれば特に限定されない。例えば易重合性化合物が(メタ)アクリル酸である場合は、易重合性化合物含有液としては、気化分離工程よりも前段の捕集工程や凝縮工程で得られた(メタ)アクリル酸含有液(具体的には(メタ)アクリル酸含有ガスを液体として回収した(メタ)アクリル酸含有液)、気化分離工程よりも前段の任意の精製工程で得られる(メタ)アクリル酸含有液、気化分離工程よりも後段の任意の精製工程で得られる精製残渣等が挙げられる。これらの任意の精製工程で用いられ得る精製手段としては、晶析、蒸留(分留)、放散、抽出等が挙げられ、これらは複数を組み合わせてもよい。 The easily polymerizable compound-containing liquid introduced into the vaporization separation tower of the distillation column or the diffusion column is obtained in the process for producing the easily polymerizable compound, and is not particularly limited as long as it is a liquid containing the easily polymerizable compound. For example, when the easily polymerizable compound is (meth) acrylic acid, the easily polymerizable compound-containing liquid is a (meth) acrylic acid-containing liquid obtained in a collection step or a condensation step prior to the vaporization separation step. Specifically, the (meth) acrylic acid-containing liquid recovered from the (meth) acrylic acid-containing gas as a liquid), the (meth) acrylic acid-containing liquid obtained by an arbitrary purification step prior to the vaporization separation step, and the vaporization separation step. Examples thereof include purification residues obtained in an arbitrary purification step in the subsequent stage. Examples of the purification means that can be used in any of these purification steps include crystallization, distillation (fractional distillation), emission, extraction, and the like, and a plurality of these may be combined.

気化分離工程で気化分離塔に導入される易重合性化合物含有液中の易重合性化合物濃度は特に限定されないが、本発明の効果をより顕著に発揮させることができる点から、易重合性化合物含有液中の易重合性化合物濃度は、例えば50質量%以上が好ましく、60質量%以上がより好ましく、70質量%以上がさらに好ましく、80質量%以上がさらにより好ましく、90質量%以上が特に好ましい。易重合性化合物含有液中の易重合性化合物濃度の上限は特に限定されないが、例えば97質量%以下である。 The concentration of the easily polymerizable compound in the easily polymerizable compound-containing liquid introduced into the vaporization separation column in the vaporization separation step is not particularly limited, but the easily polymerizable compound can exert the effect of the present invention more remarkably. The concentration of the easily polymerizable compound in the contained liquid is, for example, preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, further preferably 70% by mass or more, further preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 90% by mass or more. preferable. The upper limit of the concentration of the easily polymerizable compound in the liquid containing the easily polymerizable compound is not particularly limited, but is, for example, 97% by mass or less.

気化分離塔として用いられる蒸留塔や放散塔としては、塔内に棚板(シーブトレイ)が設けられた棚段塔(例えば多孔板塔や泡鐘塔)や塔内に充填物が充填された充填塔などの塔型設備が好適に用いられる。気化分離塔は塔頂部と塔中部と塔底部を有し、気化分離塔を高さ方向に区分したときに、棚段または充填物が設けられた高さ方向の範囲を塔中部と称し、それよりも塔頂側を塔頂部、それよりも塔底側を塔底部と称する。 Distillation towers and dissipative towers used as vaporization separation towers include shelf-stage towers (for example, perforated plate towers and bubble bell towers) provided with shelf plates (sheave trays) in the towers and fillings filled in the towers. Tower-type equipment such as a tower is preferably used. The vaporization separation tower has a tower top, a tower middle part, and a tower bottom, and when the vaporization separation tower is divided in the height direction, the range in the height direction in which the shelf or the filling is provided is referred to as the tower middle part. The tower top side is called the tower top, and the tower bottom side is called the tower bottom.

気化分離塔への易重合性化合物含有液の導入位置や、気化分離塔から抜き出される精製された易重合性化合物の抜き出し位置は、易重合性化合物含有液の組成や、気化分離塔の種類に応じて、すなわち気化分離塔が蒸留塔である場合と放散塔である場合とで、それぞれ適宜設定すればよい。 The position of introduction of the easily polymerizable compound-containing liquid into the vaporization separation tower and the position of extraction of the purified easily polymerizable compound extracted from the vaporization separation tower are the composition of the easily polymerizable compound-containing liquid and the type of the vaporization separation tower. That is, it may be appropriately set according to the above, that is, depending on whether the vaporization separation column is a distillation column or a dissipation column.

気化分離塔が蒸留塔である場合は、易重合性化合物含有液は、蒸留塔の塔中部から蒸留塔内に導入することが好ましい。蒸留塔から抜き出される精製された易重合性化合物の抜き出し位置は、蒸留塔に導入する易重合性化合物含有液の組成に応じて適宜設定すればよい。例えば、(メタ)アクリル酸含有液を蒸留塔に導入して精製する場合は、次のように精製(メタ)アクリル酸を蒸留塔から抜き出すことが好ましい。蒸留塔が、前段の捕集工程や凝縮工程で得られた(メタ)アクリル酸含有液を蒸留するものである場合は、(メタ)アクリル酸含有液に(メタ)アクリル酸よりも低沸点の成分が多く含まれるため、精製(メタ)アクリル酸は蒸留塔の塔中部および/または塔底部から抜き出すことが好ましい。この場合の精製(メタ)アクリル酸の抜き出し位置は、(メタ)アクリル酸含有液の導入位置よりも塔底側にあることが好ましい。一方、(メタ)アクリル酸含有液がミカエル付加物やマレイン酸などの(メタ)アクリル酸よりも高沸点の成分を多く含む場合は、精製(メタ)アクリル酸は、(メタ)アクリル酸含有液の導入位置よりも塔頂側から抜き出すことが好ましく、塔頂部から抜き出すことがより好ましい。この場合、精製(メタ)アクリル酸は蒸気として抜き出すことが好ましい。 When the vaporization separation column is a distillation column, it is preferable to introduce the easily polymerizable compound-containing liquid into the distillation column from the central part of the distillation column. The extraction position of the purified easily polymerizable compound extracted from the distillation column may be appropriately set according to the composition of the easily polymerizable compound-containing liquid to be introduced into the distillation column. For example, when a (meth) acrylic acid-containing liquid is introduced into a distillation column for purification, it is preferable to extract the purified (meth) acrylic acid from the distillation column as follows. When the distillation column distills the (meth) acrylic acid-containing liquid obtained in the collection step or the condensation step in the previous stage, the (meth) acrylic acid-containing liquid has a lower boiling point than the (meth) acrylic acid. Purified (meth) acrylic acid is preferably extracted from the middle and / or bottom of the distillation column because it contains a large amount of components. In this case, the extraction position of the purified (meth) acrylic acid is preferably located on the bottom side of the column rather than the introduction position of the (meth) acrylic acid-containing liquid. On the other hand, when the (meth) acrylic acid-containing liquid contains more components having a higher boiling point than the (meth) acrylic acid such as Michael adduct and maleic acid, the purified (meth) acrylic acid is a (meth) acrylic acid-containing liquid. It is preferable to extract from the tower top side rather than the introduction position, and it is more preferable to extract from the tower top. In this case, it is preferable to extract the purified (meth) acrylic acid as vapor.

精製(メタ)アクリル酸を塔中部から抜き出す場合は、精製(メタ)アクリル酸を液として抜き出してもよく、蒸気として抜き出してもよい。精製(メタ)アクリル酸を液として塔中部から抜き出すには、例えば棚段塔において、棚段の位置に抜き出し口を設けたり、棚段にチムニーなどを設ければよい。液として抜き出すことで、凝縮などの追加操作を行うことなく次工程に精製(メタ)アクリル酸を供給することができる。精製(メタ)アクリル酸を蒸気として抜き出す場合は、不純物の含有量が比較的少ない精製(メタ)アクリル酸を得やすくなる。蒸留塔内では塔頂から塔底に向かって還流液が流れ落ち、棚段上には還流液の一部が溜まった状態で存在するが、棚段から十分上方の位置に抜き出し口を設けることで、還流液の抜き出しを抑えて、精製(メタ)アクリル酸を蒸気の形態で優先的に抜き出すことが容易になる。 When the purified (meth) acrylic acid is extracted from the central part of the column, the purified (meth) acrylic acid may be extracted as a liquid or as a vapor. In order to extract purified (meth) acrylic acid as a liquid from the central part of the column, for example, in a shelf column, an extraction port may be provided at the position of the shelf, or a chimney or the like may be provided on the shelf. By extracting as a liquid, purified (meth) acrylic acid can be supplied to the next step without performing additional operations such as condensation. When purified (meth) acrylic acid is extracted as vapor, it becomes easy to obtain purified (meth) acrylic acid having a relatively low content of impurities. In the distillation column, the reflux liquid flows down from the top of the column to the bottom of the column, and a part of the reflux liquid exists on the shelf stage. , It becomes easy to preferentially extract purified (meth) acrylic acid in the form of vapor by suppressing the extraction of the reflux liquid.

精製(メタ)アクリル酸を塔底部から抜き出す場合は、精製(メタ)アクリル酸は後述する抜出液循環路に精製(メタ)アクリル酸を抜き出すための管路を接続し、当該管路から精製(メタ)アクリル酸を抜き出してもよく、抜出液循環路とは別に精製(メタ)アクリル酸を抜き出すための管路を蒸留塔の塔底部に直接接続してもよい。この場合、精製(メタ)アクリル酸は液として抜き出すことが好ましい。 When the purified (meth) acrylic acid is extracted from the bottom of the column, the purified (meth) acrylic acid is purified by connecting a conduit for extracting the purified (meth) acrylic acid to the extraction liquid circulation channel described later. The (meth) acrylic acid may be extracted, or a conduit for extracting the purified (meth) acrylic acid may be directly connected to the bottom of the distillation column separately from the extraction liquid circulation path. In this case, it is preferable to extract the purified (meth) acrylic acid as a liquid.

気化分離塔が放散塔である場合は、易重合性化合物含有液を放散塔の塔中部または塔頂部から放散塔内に導入し、塔底部から精製した易重合性化合物を抜き出すことが好ましい。放散塔では、基本的に塔底部から放散用ガスが供給され、易重合性化合物含有液に含まれる低沸点成分が気化分離される。精製した易重合性化合物は放散塔から液として抜き出すことが好ましく、この場合、後述する抜出液循環路に精製した易重合性化合物含有液を抜き出すための管路を設けてもよく、抜出液循環路とは別に精製した易重合性化合物含有液を抜き出すための管路を蒸留塔の塔底部に直接接続してもよい。 When the vaporization separation column is a dissipative column, it is preferable to introduce the easily polymerizable compound-containing liquid into the dissipating column from the center or the top of the dissipating column and extract the purified easily polymerizable compound from the bottom of the column. In the dissipating column, a dissipating gas is basically supplied from the bottom of the column, and low boiling point components contained in the easily polymerizable compound-containing liquid are vaporized and separated. It is preferable to withdraw the purified easily polymerizable compound as a liquid from the dissipation column. In this case, a conduit for extracting the purified easily polymerizable compound-containing liquid may be provided in the extraction liquid circulation channel described later, and the liquid may be extracted. A conduit for extracting the purified easily polymerizable compound-containing liquid separately from the liquid circulation passage may be directly connected to the bottom of the distillation column.

気化分離塔には、塔底部に溜まった塔底液の少なくとも一部を抜き出した抜出液を気化分離塔に戻す抜出液循環路が設けられている。抜出液循環路には、加熱部を備えたリボイラーが設けられている。抜出液循環路は、塔底部から抜き出した抜出液をリボイラーで加熱して気化分離塔に戻すことにより、気化分離塔内の温度を高めるとともにその温度調節を容易にして、気化分離塔内での分離効率を高めるための手段である。従って、これらを達成できる範囲において、気化分離塔と抜出液循環路との接続形式や抜出液循環路の構造は特に限定されない。ただし、上記を達成できない液面計等は本発明では抜出液循環路とは称さない。 The vaporization separation tower is provided with an extraction liquid circulation path for returning the extraction liquid obtained by extracting at least a part of the bottom liquid accumulated at the bottom of the column to the vaporization separation tower. A reboiler provided with a heating unit is provided in the withdrawal liquid circulation path. The withdrawal liquid circulation path raises the temperature inside the vaporization separation tower and facilitates temperature control by heating the withdrawal liquid extracted from the bottom of the tower with a reboiler and returning it to the vaporization separation tower. It is a means to improve the separation efficiency in. Therefore, as long as these can be achieved, the connection type between the vaporization separation tower and the withdrawal liquid circulation path and the structure of the withdrawal liquid circulation path are not particularly limited. However, a liquid level gauge or the like that cannot achieve the above is not referred to as a drainage liquid circulation path in the present invention.

抜出液循環路は、1つの気化分離塔に対して1つの抜出液循環路が設けられてもよく、1つの気化分離塔に対して複数の抜出液循環路が設けられてもよく、複数の気化分離塔に対して1つの抜出液循環路が設けられてもよい。複数の気化分離塔に対して1つの抜出液循環路が設けられる場合、複数の気化分離塔の抜出液を集合させて加熱した後にそれぞれの気化分離塔へ戻すことができる。気化分離塔での分離効率を高めてより精密な制御ができる観点からは、1つの気化分離塔に対して複数の抜出液循環路が設けられることが好ましい。しかしながら、必要される精度が得られるのであれば、1つの気化分離塔に対して1つの抜出液循環路が設けられることが簡便であり好ましい。 As the withdrawal liquid circulation passage, one withdrawal liquid circulation passage may be provided for one vaporization separation tower, or a plurality of withdrawal liquid circulation passages may be provided for one vaporization separation tower. , One withdrawal liquid circulation passage may be provided for a plurality of vaporization separation towers. When one extraction liquid circulation path is provided for a plurality of vaporization separation towers, the extraction liquids of the plurality of vaporization separation towers can be collected and heated, and then returned to the respective vaporization separation towers. From the viewpoint of increasing the separation efficiency in the vaporization separation column and enabling more precise control, it is preferable to provide a plurality of extraction liquid circulation paths for one vaporization separation column. However, if the required accuracy can be obtained, it is convenient and preferable to provide one extraction liquid circulation path for one vaporization separation column.

循環路は、塔底部から抜き出した塔底液を塔底部に戻すように設けられることが好ましい。これにより気化分離塔内の温度調節が容易になる。塔底液循環路の塔底部への返送位置は、塔底部からの塔底液の抜き出し位置よりも高い位置にあってもよく、低い位置にあってもよく、同じ高さの位置にあってもよい。なお、以下において、循環路内を流れる抜出液を「循環液」と称する場合がある。 The circulation path is preferably provided so as to return the bottom liquid extracted from the bottom of the tower to the bottom of the tower. This facilitates temperature control inside the vaporization separation tower. The return position of the bottom liquid circulation path to the bottom of the tower may be higher than the position where the bottom liquid is discharged from the bottom, may be lower, or may be at the same height. May be good. In the following, the withdrawal liquid flowing in the circulation passage may be referred to as “circulation liquid”.

リボイラーとしては伝熱面を備えた熱交換器を用いることが好ましく、これにより循環液の温度制御が容易になる。この場合、伝熱面がリボイラーの加熱部となる。熱交換器としては公知の熱交換器を用いればよく、例えば、一枚のプレートが配置され、または複数枚のプレートが間隔を隔てて積層され、熱媒存在部と循環液存在部とがプレートを介して交互に配置されたプレート式熱交換器;複数本の管が容器内に配列され、管の内外で熱交換を行う多管式(シェル・アンド・チューブ式)熱交換器;外管の中に内管が配置され、内管の内外で熱交換を行う二重管式熱交換器;一本の管がコイル状に容器内に配置され、管の内外で熱交換を行うコイル式熱交換器;断面が二分された中心管に2枚の伝熱板を渦巻き状に巻き、2つの渦巻き状の流路が形成されたスパイラル式熱交換器等を用いることができる。なお、多管式熱交換器、二重管式熱交換器、コイル式熱交換器、スパイラル式熱交換器で用いられる管の断面形状は特に限定されない。伝熱効率およびメンテンナンスの容易性から、プレート式熱交換器やチューブ内に循環液を流す多管式熱交換器が好ましく、特に後者が好ましい。 As the reboiler, it is preferable to use a heat exchanger provided with a heat transfer surface, which facilitates temperature control of the circulating fluid. In this case, the heat transfer surface becomes the heating part of the reboiler. A known heat exchanger may be used as the heat exchanger. For example, one plate is arranged, or a plurality of plates are laminated at intervals, and the heat medium presence part and the circulating liquid presence part are plates. Plate heat exchangers arranged alternately via a multi-tube (shell and tube) heat exchanger in which multiple tubes are arranged inside the container to exchange heat inside and outside the tubes; outer tubes. A double-tube heat exchanger in which an inner tube is arranged inside and exchanges heat inside and outside the inner tube; a coil type in which one tube is arranged in a coil shape inside the container and exchanges heat inside and outside the tube. Heat exchanger: A spiral heat exchanger or the like in which two heat transfer plates are spirally wound around a central tube whose cross section is divided into two and two spiral flow paths are formed can be used. The cross-sectional shape of the pipe used in the multi-tube heat exchanger, the double-tube heat exchanger, the coil heat exchanger, and the spiral heat exchanger is not particularly limited. From the viewpoint of heat transfer efficiency and ease of maintenance, a plate heat exchanger or a multi-tube heat exchanger in which a circulating liquid flows in a tube is preferable, and the latter is particularly preferable.

リボイラーの加熱部は、循環液が鉛直方向の下方から上方に向かって流れるように設置されていることが好ましい。後述するように、本発明では、リボイラーの加熱部の入口よりも低い位置に酸素含有ガスの供給口を設けることから、循環液に供給した酸素含有ガスが加熱部に留まったり、加熱部において酸素含有ガスが偏在して流れることを防止するために、加熱部は循環液が鉛直方向の下方から上方に向かって流れるように設置されていることが好ましい。同様の観点から、リボイラーとして熱交換器を用いる場合は、プレート式熱交換器または多管式熱交換器を用いることが好ましい。なお、加熱部の入口とは、リボイラーとして熱交換器を用いる場合は、熱交換器の伝熱面において最も上流に位置する部分を指す。例えば、チューブ内に循環液を流す多管式熱交換器の場合は、上流側の管板面が加熱部の入口に相当する。 The heating portion of the reboiler is preferably installed so that the circulating fluid flows from the lower side to the upper side in the vertical direction. As will be described later, in the present invention, since the oxygen-containing gas supply port is provided at a position lower than the inlet of the heating section of the reboiler, the oxygen-containing gas supplied to the circulating fluid stays in the heating section, or oxygen is generated in the heating section. In order to prevent the contained gas from flowing unevenly, it is preferable that the heating unit is installed so that the circulating fluid flows from the lower side to the upper side in the vertical direction. From the same viewpoint, when a heat exchanger is used as the reboiler, it is preferable to use a plate heat exchanger or a multi-tube heat exchanger. When a heat exchanger is used as the reboiler, the inlet of the heating unit refers to the portion located most upstream on the heat transfer surface of the heat exchanger. For example, in the case of a multi-tube heat exchanger in which a circulating liquid flows in a tube, the surface of the tube plate on the upstream side corresponds to the inlet of the heating portion.

気化分離工程では、易重合性物質の重合を抑制することが望ましい。従って、気化分離塔に導入される易重合性化合物含有液には重合防止剤が含まれている、あるいは気化分離塔において重合防止剤を添加することが好ましい。特に気化分離塔の塔底部では温度が高く重合反応が進行しやすいことから、塔底液に重合防止剤が含まれることが好ましい。 In the vaporization separation step, it is desirable to suppress the polymerization of easily polymerizable substances. Therefore, it is preferable that the easily polymerizable compound-containing liquid introduced into the vaporization separation column contains a polymerization inhibitor, or that the polymerization inhibitor is added in the vaporization separation column. In particular, since the temperature is high at the bottom of the vaporization separation column and the polymerization reaction easily proceeds, it is preferable that the bottom liquid contains a polymerization inhibitor.

重合防止剤としては、従来公知の重合防止剤を用いることができ、例えば、ハイドロキノン、メトキノン(p−メトキシフェノール)等のキノン類;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)フェノチアジン等のフェノチアジン類;2,2,6,6−テトラメチルピペリジノオキシル、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジノオキシル、4,4’,4”−トリス−(2,2,6,6−テトラメチルピペリジノオキシル)フォスファイト等のN−オキシル化合物;ジアルキルジチオカルバミン酸銅、酢酸銅、ナフテン酸銅、アクリル酸銅、硫酸銅、硝酸銅、塩化銅等の銅塩化合物;ジアルキルジチオカルバミン酸マンガン、ジフェニルジチオカルバミン酸マンガン、ギ酸マンガン、酢酸マンガン、オクタン酸マンガン、ナフテン酸マンガン等のマンガン塩化合物;N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンやその塩、p−ニトロソフェノール、N−ニトロソジフェニルアミンやその塩等のニトロソ化合物等が挙げられる。これらの重合防止剤は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、重合防止剤として、少なくともキノン類を用いることが好ましい。 As the polymerization inhibitor, a conventionally known polymerization inhibitor can be used, for example, quinones such as hydroquinone and methquinone (p-methoxyphenol); phenothiazine, bis- (α-methylbenzyl) phenothiazine, 3,7-. Phenothiazines such as dioctylphenothiazine, bis- (α-dimethylbenzyl) phenothiazine; 2,2,6,6-tetramethylpiperidinooxyl, 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidinooxyl , 4,4', 4 "-Tris- (2,2,6,6-tetramethylpiperidinooxyl) N-oxyl compounds such as phosphite; copper dialkyldithiocarbamate, copper acetate, copper naphthenate, acrylic acid Copper salt compounds such as copper, copper sulfate, copper nitrate and copper chloride; manganese salt compounds such as manganese dialkyldithiocarbamate, manganese diphenyldithiocarbamate, manganese formate, manganese acetate, manganese octanate, manganese naphthenate; N-nitrosophenylhydroxyl Examples thereof include amines and salts thereof, p-nitrosophenols, N-nitrosodiphenylamines and nitroso compounds such as salts thereof. These polymerization inhibitors may be used alone or in combination of two or more. Among them, it is preferable to use at least quinones as the polymerization inhibitor.

塔底液中の重合防止剤濃度は適宜設定すればよいが、気化分離塔での重合防止効果が適切に発揮されるようにする点から、例えば1質量ppm以上が好ましく、10質量ppm以上がより好ましく、100質量ppm以上がさらに好ましく、1000質量ppm以上が特に好ましい。塔底液中の重合防止剤濃度の上限は特に限定されないが、重合防止剤の添加量を低減する点から、50000質量ppm以下が好ましく、10000質量ppm以下がより好ましく、5000質量ppm以下がさらに好ましく、2000質量ppm以下が特に好ましい。 The concentration of the polymerization inhibitor in the bottom liquid may be appropriately set, but from the viewpoint of appropriately exerting the polymerization inhibitory effect in the vaporization separation column, for example, 1 mass ppm or more is preferable, and 10 mass ppm or more is preferable. More preferably, 100 mass ppm or more is further preferable, and 1000 mass ppm or more is particularly preferable. The upper limit of the concentration of the polymerization inhibitor in the bottom liquid is not particularly limited, but from the viewpoint of reducing the amount of the polymerization inhibitor added, it is preferably 50,000 mass ppm or less, more preferably 10,000 mass ppm or less, and further preferably 5,000 mass ppm or less. It is preferably 2000 mass ppm or less, and particularly preferably 2000 mass ppm or less.

気化分離塔では、易重合性化合物の重合を抑制する点から、気化分離をできるだけ低い温度で行うことが好ましい。従って、本発明では、気化分離塔内の圧力を大気圧よりも低く設定している。気化分離塔において分離精製が好適に行われるようにするために、塔底部圧力>塔中部圧力>塔頂部圧力となるように気化分離塔内の圧力を制御することが好ましい。 In the vaporization separation column, it is preferable to perform vaporization separation at a temperature as low as possible from the viewpoint of suppressing the polymerization of the easily polymerizable compound. Therefore, in the present invention, the pressure in the vaporization separation tower is set lower than the atmospheric pressure. In order to preferably perform separation and purification in the vaporization separation column, it is preferable to control the pressure in the vaporization separation column so that the pressure at the bottom of the column> the pressure at the center of the column> the pressure at the top of the column.

ところで、気化分離塔では塔底側ほど温度が高くなる傾向を示し、特に抜出液循環路のリボイラーでは、抜出液が加熱されて易重合性化合物の重合反応が進行しやすくなることから、抜出液循環路のリボイラーでは易重合性化合物の重合防止対策が重要となる。リボイラーの加熱部で易重合性化合物の重合反応が進行すると、加熱部に重合物が付着・堆積し、加熱部での流路の閉塞が起こりうる。 By the way, in the vaporization separation tower, the temperature tends to be higher toward the bottom side, and especially in the reboiler of the withdrawal liquid circulation path, the withdrawal liquid is heated and the polymerization reaction of the easily polymerizable compound easily proceeds. In the reboiler of the withdrawal liquid circulation path, it is important to take measures to prevent the polymerization of easily polymerizable compounds. When the polymerization reaction of the easily polymerizable compound proceeds in the heating part of the reboiler, the polymer adheres to and accumulates in the heating part, and the flow path in the heating part may be blocked.

そこで、当該循環路のリボイラーよりも上流側に酸素含有ガスを供給する供給口を設け、当該供給口から循環路内を流れる抜出液(循環液)に酸素含有ガスを供給する。これにより、循環路内での重合防止効果が高まり、特に重合反応が起こりやすいリボイラーの加熱部における易重合性化合物の重合を抑えることができる。酸素含有ガスとしては、純酸素ガス、空気、窒素と酸素と空気を混合し任意の酸素濃度としたガス、プロセス廃ガス等を用いることができる。 Therefore, a supply port for supplying oxygen-containing gas is provided on the upstream side of the reboiler of the circulation path, and the oxygen-containing gas is supplied to the withdrawal liquid (circulation liquid) flowing in the circulation path from the supply port. As a result, the effect of preventing polymerization in the circulation path is enhanced, and the polymerization of the easily polymerizable compound in the heated portion of the reboiler, in which the polymerization reaction is likely to occur, can be suppressed. As the oxygen-containing gas, pure oxygen gas, air, a gas obtained by mixing nitrogen, oxygen and air to an arbitrary oxygen concentration, process waste gas and the like can be used.

上記のように循環液に酸素含有ガスを供給してリボイラー加熱部での重合を抑制する場合、酸素含有ガスが循環液に供給されてリボイラーの加熱部に至るまでに、供給された酸素が循環液にできるだけ多く溶け込むことが望ましい。そのためには、酸素含有ガスをできるだけ高い圧力下で循環液に供給することが望ましい。一方、気化分離塔内で易重合性化合物の重合を抑制する観点からは、気化分離に要する温度を低く設定できるようにすることが望ましく、そのために気化分離塔では減圧下で易重合性化合物の精製が行われる。しかしこの場合、気化分離塔の塔底液は重合防止効果のある酸素の含有量が非常に少なくなり、リボイラー加熱部での重合が起こりやすくなる。すなわち、気化分離塔の塔底液上面の気体圧力が常圧未満となるため、塔底液に溶解する気体の飽和濃度が低くなる。 When oxygen-containing gas is supplied to the circulating fluid to suppress polymerization in the reboiler heating section as described above, the supplied oxygen circulates until the oxygen-containing gas is supplied to the circulating fluid and reaches the heating section of the reboiler. It is desirable to dissolve as much as possible in the liquid. For that purpose, it is desirable to supply the oxygen-containing gas to the circulating fluid under the highest possible pressure. On the other hand, from the viewpoint of suppressing the polymerization of the easily polymerizable compound in the vaporization separation column, it is desirable to be able to set the temperature required for vaporization separation low. Purification takes place. However, in this case, the bottom liquid of the vaporization separation column has a very low content of oxygen having a polymerization preventing effect, and polymerization in the reboiler heating portion is likely to occur. That is, since the gas pressure on the upper surface of the bottom liquid of the vaporization separation tower is less than the normal pressure, the saturation concentration of the gas dissolved in the bottom liquid is low.

そこで本発明では、リボイラーの上流側の循環液中の酸素飽和濃度が高くなる液圧力の高い箇所において、酸素含有ガスを供給するようにしている。具体的には、酸素含有ガスの供給口をリボイラーの加熱部の入口を基準として高低差が0.5m以上下方に位置する循環路に設けており、これによってより多くの酸素を循環液に溶解させるようにしている。これについて、図面を参照して説明する。 Therefore, in the present invention, the oxygen-containing gas is supplied at a place where the oxygen saturation concentration in the circulating liquid on the upstream side of the reboiler is high and the liquid pressure is high. Specifically, the oxygen-containing gas supply port is provided in the circulation path where the height difference is 0.5 m or more below the inlet of the heating part of the reboiler, thereby dissolving more oxygen in the circulating fluid. I try to let you. This will be described with reference to the drawings.

図1および図2には、気化分離塔周りのシステム概略図を示した。気化分離塔1には、塔底液3の少なくとも一部を抜き出して気化分離塔1に戻す循環路2が設けられ、循環路2には、加熱部5を備えたリボイラー4が設けられているとともに、加熱部5よりも上流側かつ下方に酸素含有ガスを供給する供給口7が設けられている。気化分離塔1では、塔底液上面の気体圧力を常圧未満としており、これにより、易重合性化合物含有液の気化温度を下げることができ、気化分離塔1内での易重合性化合物の重合を抑えることができる。一方、酸素含有ガスの供給口7をリボイラー4の加熱部5の入口を基準として高低差が0.5m以上の下方の位置に設けることにより、酸素含有ガスをより高圧下で循環液に供給することができる。図面では、リボイラー4の加熱部5の入口と酸素含有ガスの供給口7の高さの差を矢印hで示している。このような位置に酸素含有ガスの供給口7を設けることにより、供給した酸素を速やかに循環液に溶け込ませたり、あるいはより多くの酸素を循環液に溶け込ませることが可能となる。この場合、酸素含有ガスの供給口7には、リボイラー4の加熱部5の入口における液頭圧に加えて、酸素含有ガスの供給口7とリボイラー4の加熱部5の入口との液頭圧差が5kPa以上かかることとなるため、より高圧下で酸素含有ガスを供給することができる。また、酸素含有ガスを供給口7から循環液に供給してリボイラー4の加熱部5に至るまでの間に、供給した酸素が循環液に溶け込むための時間を十分確保することができる。このように酸素含有ガスを循環液に供給することにより、加熱部5において易重合性化合物の重合反応を抑えることができ、また供給した酸素が循環液に溶け込むことによって、加熱部5における重合防止効果の偏在も抑えることができる。 1 and 2 show a schematic diagram of the system around the vaporization separation tower. The vaporization separation column 1 is provided with a circulation path 2 for extracting at least a part of the bottom liquid 3 and returning it to the vaporization separation column 1, and the circulation path 2 is provided with a reboiler 4 provided with a heating unit 5. At the same time, a supply port 7 for supplying oxygen-containing gas is provided on the upstream side and below the heating unit 5. In the vaporization separation tower 1, the gas pressure on the upper surface of the bottom liquid is set to less than normal pressure, whereby the vaporization temperature of the easily polymerizable compound-containing liquid can be lowered, and the easily polymerizable compound in the vaporization separation tower 1 can be lowered. Polymerization can be suppressed. On the other hand, by providing the oxygen-containing gas supply port 7 at a position below the inlet of the heating portion 5 of the reboiler 4 with a height difference of 0.5 m or more, the oxygen-containing gas is supplied to the circulating fluid under a higher pressure. be able to. In the drawing, the difference in height between the inlet of the heating portion 5 of the reboiler 4 and the oxygen-containing gas supply port 7 is indicated by an arrow h. By providing the oxygen-containing gas supply port 7 at such a position, the supplied oxygen can be quickly dissolved in the circulating liquid, or more oxygen can be dissolved in the circulating liquid. In this case, in the oxygen-containing gas supply port 7, in addition to the liquid head pressure at the inlet of the heating unit 5 of the reboiler 4, the liquid head pressure difference between the oxygen-containing gas supply port 7 and the inlet of the heating unit 5 of the reboiler 4 Since it takes 5 kPa or more, the oxygen-containing gas can be supplied under a higher pressure. Further, it is possible to secure a sufficient time for the supplied oxygen to dissolve in the circulating liquid before the oxygen-containing gas is supplied from the supply port 7 to the circulating liquid and reaches the heating unit 5 of the reboiler 4. By supplying the oxygen-containing gas to the circulating liquid in this way, the polymerization reaction of the easily polymerizable compound can be suppressed in the heating unit 5, and the supplied oxygen dissolves in the circulating liquid to prevent the polymerization in the heating unit 5. Uneven distribution of effects can also be suppressed.

気化分離塔1の塔底部圧力、すなわち塔底液上面の気体圧力(絶対圧)は、気化分離塔内における易重合性化合物またはそれを含む組成物の重合反応の温度依存性や温度−蒸気圧相関性から適宜設定すればよく、通常は、例えば50kPa以下が好ましく、40kPa以下がより好ましく、30kPa以下がさらに好ましい。塔底液上面の気体圧力を50kPa以下とすることで易重合性化合物の気化に要する温度を下げることができる。塔底液上面の気体圧力の下限値は、減圧するための費用や気化分離塔の耐久性などを考慮して適宜設定すればよく、通常は、例えば5kPa以上が好ましく、8kPa以上がより好ましく、10kPa以上がさらに好ましい。 The pressure at the bottom of the vaporization separation tower 1, that is, the gas pressure (absolute pressure) at the top of the bottom liquid is the temperature dependence or temperature-vapor pressure of the polymerization reaction of the easily polymerizable compound or the composition containing it in the vaporization separation tower. It may be appropriately set from the viewpoint of correlation, and usually, for example, 50 kPa or less is preferable, 40 kPa or less is more preferable, and 30 kPa or less is further preferable. By setting the gas pressure on the upper surface of the bottom liquid to 50 kPa or less, the temperature required for vaporization of the easily polymerizable compound can be lowered. The lower limit of the gas pressure on the upper surface of the bottom liquid may be appropriately set in consideration of the cost for depressurizing, the durability of the vaporization separation tower, and the like, and usually, for example, 5 kPa or more is preferable, and 8 kPa or more is more preferable. 10 kPa or more is more preferable.

供給口7を設ける位置は、より高圧下で酸素含有ガスを循環液に供給する観点から、リボイラー4の加熱部5の入口を基準として高低差が1.0m以上下方であることが好ましく、1.5m以上下方がより好ましい。当該値の上限は特に限定されないが、気化分離塔1やリボイラー4の現実的な設置態様を勘案すると、当該高低差は8.0m以内であることが好ましく、6.0m以内がより好ましく、4.0m以内がさらに好ましい。 The position where the supply port 7 is provided is preferably such that the height difference is 1.0 m or more below the inlet of the heating portion 5 of the reboiler 4 from the viewpoint of supplying the oxygen-containing gas to the circulating fluid under a higher pressure. More preferably, it is 5.5 m or more below. The upper limit of the value is not particularly limited, but considering the practical installation mode of the vaporization separation tower 1 and the reboiler 4, the height difference is preferably 8.0 m or less, more preferably 6.0 m or less, and 4 It is more preferably within 0.0 m.

供給口7における循環液(抜出液)の圧力は、気化分離塔1の塔底液上面の気体圧力よりも30kPa以上高いことが好ましく、40kPa以上高いことがより好ましく、50kPa以上高いことがさらに好ましい。これにより、より効果的に、気化分離塔1とリボイラー4の両方での易重合性化合物の重合を抑制することができる。供給口7における循環液の圧力と気化分離塔1の塔底液上面の気体圧力との差圧の上限は特に限定されないが、気化分離塔1やリボイラー4の現実的な設置態様を勘案すると、当該差圧は100kPa以下であることが好ましく、90kPa以下がより好ましく、80kPa以下がさらに好ましい。供給口7における循環液の圧力は、供給口7から供給される酸素含有ガスによる影響を受けない状態での圧力を意味し、例えば、供給口7から酸素含有ガスを供給しない状態で供給口7における循環液の圧力を測定することにより求めることができる。あるいは、供給口7から離れた位置で循環液の圧力を測定し、得られた圧力値を、循環路2の配管形状や循環液の流速等に基づき算出した供給口7から測定位置までの圧力損失で補正することにより、供給口7における循環液の圧力を求めてもよい。 The pressure of the circulating liquid (extraction liquid) at the supply port 7 is preferably 30 kPa or more higher than the gas pressure on the top surface of the bottom liquid of the vaporization separation tower 1, more preferably 40 kPa or more, and further higher than 50 kPa. preferable. This makes it possible to more effectively suppress the polymerization of the easily polymerizable compound in both the vaporization separation column 1 and the reboiler 4. The upper limit of the differential pressure between the pressure of the circulating liquid at the supply port 7 and the gas pressure on the top surface of the bottom liquid of the vaporization separation tower 1 is not particularly limited, but considering the practical installation mode of the vaporization separation tower 1 and the reboiler 4, The differential pressure is preferably 100 kPa or less, more preferably 90 kPa or less, still more preferably 80 kPa or less. The pressure of the circulating fluid in the supply port 7 means the pressure in a state where it is not affected by the oxygen-containing gas supplied from the supply port 7, for example, the supply port 7 in a state where the oxygen-containing gas is not supplied from the supply port 7. It can be obtained by measuring the pressure of the circulating fluid in. Alternatively, the pressure of the circulating fluid is measured at a position away from the supply port 7, and the obtained pressure value is the pressure from the supply port 7 to the measurement position calculated based on the pipe shape of the circulation path 2, the flow velocity of the circulating fluid, and the like. The pressure of the circulating fluid at the supply port 7 may be obtained by correcting for the loss.

供給口7は、循環路2に1つのみ設けてもよく、複数設けてもよい。供給口7が複数設けられる場合は、少なくとも1つの供給口における循環液の圧力と塔底液上面の気体圧力との差圧が上記範囲にあることが好ましい。また、上記差圧となる位置に配置される供給口から供給される酸素含有ガス量が、全ての供給口から供給される酸素含有ガスの総量の50%以上となることが好ましく、70%以上がより好ましく、80%以上がさらに好ましい。特に好ましくは、全ての供給口における循環液の圧力と塔底液上面の気体圧力との差圧が上記範囲となる。 Only one supply port 7 may be provided in the circulation path 2, or a plurality of supply ports 7 may be provided. When a plurality of supply ports 7 are provided, it is preferable that the differential pressure between the pressure of the circulating liquid and the gas pressure on the upper surface of the column bottom liquid in at least one supply port is within the above range. Further, the amount of oxygen-containing gas supplied from the supply ports arranged at the above differential pressure is preferably 50% or more, preferably 70% or more of the total amount of oxygen-containing gas supplied from all the supply ports. Is more preferable, and 80% or more is further preferable. Particularly preferably, the differential pressure between the pressure of the circulating liquid and the gas pressure on the upper surface of the bottom liquid at all the supply ports is within the above range.

循環路2における循環液流量は任意に設定してもよいが、循環路2でのレイノルズ数が高ければ循環液が乱流状態となり、酸素含有ガスの溶解速度が速くなるため、レイノルズ数が2300以上となることが好ましい。循環液のレイノルズ数は、より好ましくは5000以上であり、さらに好ましくは10000以上、さらにより好ましくは50000以上、特に好ましくは100000以上である。 The flow rate of the circulating fluid in the circulation path 2 may be set arbitrarily, but if the Reynolds number in the circulation path 2 is high, the circulating fluid will be in a turbulent state and the dissolution rate of the oxygen-containing gas will be high, so that the Reynolds number is 2300. The above is preferable. The Reynolds number of the circulating fluid is more preferably 5,000 or more, still more preferably 10,000 or more, still more preferably 50,000 or more, and particularly preferably 100,000 or more.

循環路内において所定の方向に抜出液を流す方式としては、サーモサイホンの原理を用いた自己循環方式や、送液ポンプ等による強制循環方式が挙げられる。後者の方式において、送液ポンプの下流側(吐出側)に供給口7を設ける場合は、送液ポンプの吐出圧によって、酸素含有ガスをより高圧下で循環液に供給することが可能となる。一方、送液ポンプの上流側(吸込側)に供給口7を設ける場合は、ポンプ内の撹拌によって酸素の溶解を促進することができる。なお、送液ポンプの吸込側で酸素含有ガスを過剰に供給すると、キャビテーションを起こして送液量が不安定にある場合があるため、この場合は、酸素含有ガスの供給量を適切に設定することが好ましい。供給口7は、送液ポンプの上流側と下流側の両方に設けてもよい。なお、送液ポンプの吸込側は気化分離塔1の塔底部に接続され、この送液ポンプによって塔底液が抜き出され、リボイラー4で加熱後、再び塔底部に戻されることとなる。 Examples of the method of flowing the discharged liquid in a predetermined direction in the circulation path include a self-circulation method using the principle of a thermosiphon and a forced circulation method using a liquid feed pump or the like. In the latter method, when the supply port 7 is provided on the downstream side (discharge side) of the liquid feed pump, the oxygen-containing gas can be supplied to the circulating liquid under a higher pressure by the discharge pressure of the liquid feed pump. .. On the other hand, when the supply port 7 is provided on the upstream side (suction side) of the liquid feed pump, the dissolution of oxygen can be promoted by stirring in the pump. If the oxygen-containing gas is excessively supplied on the suction side of the liquid feed pump, cavitation may occur and the liquid feed amount may become unstable. In this case, set the oxygen-containing gas supply amount appropriately. Is preferable. The supply port 7 may be provided on both the upstream side and the downstream side of the liquid feed pump. The suction side of the liquid feed pump is connected to the bottom of the vaporization separation tower 1, and the bottom liquid is extracted by this liquid feed pump, heated by the reboiler 4, and then returned to the bottom of the tower again.

循環路2の供給口7からリボイラー4の加熱部5の入口までの循環液(抜出液)の平均滞留時間は、2秒以上が好ましく、3秒以上がより好ましく、4秒以上がさらに好ましい。これにより、酸素含有ガスを循環液に供給してからリボイラー4の加熱部5に至るまでの間に、供給した酸素が循環液に十分に溶け込みやすくなる。当該平均滞留時間の上限は特に限定されないが、循環路2を過度に長く設置する必要は特にないことから、例えば60秒以下であればよく、30秒以下、あるいは15秒以下であってもよい。循環路の酸素含有ガスの供給口からリボイラーの加熱部の入口までの循環液の平均滞留時間は、循環路の酸素含有ガスの供給口からリボイラーの加熱部入口までの容積(m3)を、循環路を流れる循環液の流量(m3/秒)で除することに求めることができる。平均滞留時間は、供給口の位置を調整したり、循環路の径を変更することにより、適宜調整することができる。 The average residence time of the circulating fluid (extracted liquid) from the supply port 7 of the circulation path 2 to the inlet of the heating unit 5 of the reboiler 4 is preferably 2 seconds or longer, more preferably 3 seconds or longer, still more preferably 4 seconds or longer. .. As a result, the supplied oxygen is easily sufficiently dissolved in the circulating liquid between the time when the oxygen-containing gas is supplied to the circulating liquid and the time when the reboiler 4 reaches the heating unit 5. The upper limit of the average residence time is not particularly limited, but since it is not particularly necessary to install the circulation path 2 excessively long, it may be, for example, 60 seconds or less, 30 seconds or less, or 15 seconds or less. .. The average residence time of the circulating fluid from the oxygen-containing gas supply port of the circulation path to the inlet of the heating part of the reboiler is the volume (m 3 ) from the oxygen-containing gas supply port of the circulation path to the inlet of the heating part of the reboiler. It can be calculated by dividing by the flow rate of the circulating fluid flowing through the circulation path (m 3 / sec). The average residence time can be appropriately adjusted by adjusting the position of the supply port or changing the diameter of the circulation path.

供給口7は、図1に示すように、循環路2が上方(例えば、鉛直上方や斜め上方)に延びる部分に設けられてもよく、図2に示すように、循環路2が水平方向に延びる水平部に設けられてもよい。あるいは、循環路2の屈曲部に供給口7が設けられてもよい。供給口7が複数設けられる場合は、循環路2の供給口7からリボイラー4の加熱部5の入口までの平均滞留時間は、総供給酸素量の50%以上となる供給口を基準にして設定される。 As shown in FIG. 1, the supply port 7 may be provided in a portion where the circulation path 2 extends upward (for example, vertically upward or diagonally upward), and as shown in FIG. 2, the circulation path 2 may be provided in the horizontal direction. It may be provided on an extending horizontal portion. Alternatively, the supply port 7 may be provided at the bent portion of the circulation path 2. When a plurality of supply ports 7 are provided, the average residence time from the supply port 7 of the circulation path 2 to the inlet of the heating unit 5 of the reboiler 4 is set based on the supply port that is 50% or more of the total oxygen supply amount. Will be done.

循環路2には、供給口7からリボイラー4の加熱部5までの間に屈曲部が設けられていることが好ましい。循環路2に屈曲部が設けられることにより、循環液が屈曲部を通過した際に酸素含有ガスが循環液とよく混合され、循環液に酸素が溶け込みやすくなる。屈曲部は、例えば、水平方向の流れを鉛直方向の流れに変えるものであってもよく、水平方向の一方向への流れを水平方向の他方向の流れに変えるものであってもよい。図2では、供給口7からリボイラー4の加熱部5までの間に、水平方向の流れを鉛直方向の流れに変える屈曲部8が設けられている。 It is preferable that the circulation path 2 is provided with a bent portion between the supply port 7 and the heating portion 5 of the reboiler 4. By providing the bent portion in the circulation path 2, the oxygen-containing gas is well mixed with the circulating liquid when the circulating liquid passes through the bent portion, and oxygen is easily dissolved in the circulating liquid. The bent portion may, for example, change a horizontal flow into a vertical flow, or may change a horizontal flow in one direction into a horizontal flow in the other direction. In FIG. 2, a bent portion 8 that changes a horizontal flow into a vertical flow is provided between the supply port 7 and the heating portion 5 of the reboiler 4.

屈曲部としては、いわゆるエルボ管やベンド管を用いることができる。屈曲部の曲げ角度としては、40°以上が好ましく、55°以上がより好ましく、70°以上がさらに好ましく、また125°以下が好ましく、110°以下がより好ましく、95°以下がさらに好ましい。屈曲部の曲げ角度は、屈曲部の上流側の管軸延在方向と下流側の管軸延在方向の角度差を意味し、直管部では曲げ角度は0°となる。 As the bent portion, a so-called elbow tube or bend tube can be used. The bending angle of the bent portion is preferably 40 ° or more, more preferably 55 ° or more, further preferably 70 ° or more, still more preferably 125 ° or less, further preferably 110 ° or less, still more preferably 95 ° or less. The bending angle of the bent portion means the angle difference between the pipe axis extending direction on the upstream side and the pipe shaft extending direction on the downstream side of the bent portion, and the bending angle is 0 ° in the straight pipe portion.

酸素含有ガスと循環液との混合効率を高める観点から、リボイラー4の加熱部5の上流側の循環路2と加熱部5との接続部分に拡幅部6が設けられていることが好ましい。拡幅部6では循環液が流れる流路の断面積が上流側から下流側に向かって広がるように形成されているため、循環液が拡幅部6を通ることによって乱流が形成され、酸素含有ガスが循環液とよく混合され、循環液に酸素が溶け込みやすくなる。また、拡幅部6で循環液の線速度が遅くなることによって、供給口7から加熱部5の入口までの滞留時間を稼いで、循環液への酸素溶解量を高めることができるという効果も得られる。さらに、循環液に供給した酸素含有ガスの一部がガス状のまま拡幅部6を通過した場合でも、酸素含有ガスが拡幅部6で循環液と混合されることによって、加熱部5における酸素含有ガスの偏在を抑えることができる。なお、拡幅部は独立して設けられてもよく、拡幅部を有する熱交換器をリボイラーとして用いてもよい。 From the viewpoint of increasing the mixing efficiency of the oxygen-containing gas and the circulating fluid, it is preferable that the widening portion 6 is provided at the connection portion between the circulation path 2 on the upstream side of the heating portion 5 of the reboiler 4 and the heating portion 5. Since the widening portion 6 is formed so that the cross-sectional area of the flow path through which the circulating liquid flows spreads from the upstream side to the downstream side, a turbulent flow is formed by the circulating liquid passing through the widening portion 6, and the oxygen-containing gas is formed. Is well mixed with the circulating fluid, making it easier for oxygen to dissolve in the circulating fluid. Further, since the linear velocity of the circulating fluid is slowed down in the widening portion 6, it is possible to increase the residence time from the supply port 7 to the inlet of the heating portion 5 and increase the amount of oxygen dissolved in the circulating fluid. Be done. Further, even when a part of the oxygen-containing gas supplied to the circulating liquid passes through the widening portion 6 in the form of a gas, the oxygen-containing gas is mixed with the circulating liquid in the widening portion 6 to contain oxygen in the heating portion 5. Uneven distribution of gas can be suppressed. The widening portion may be provided independently, or a heat exchanger having the widening portion may be used as a reboiler.

拡幅部6では、循環液が流れる流路の断面積が1.2倍以上広がることが好ましく、1.5倍以上がより好ましく、2倍以上がさらに好ましく、また50倍以下が好ましく、30倍以下がより好ましく、20倍以下がさらに好ましい。 In the widening portion 6, the cross-sectional area of the flow path through which the circulating fluid flows is preferably expanded by 1.2 times or more, more preferably 1.5 times or more, further preferably 2 times or more, and preferably 50 times or less, and 30 times or more. The following is more preferable, and 20 times or less is further preferable.

酸素含有ガスの供給口7は、図2に示すように、循環路2が略水平方向に延びる水平部に設けられていることが好ましい。例えば、供給口7を循環路2が鉛直方向に延びる部分に設けた場合には、酸素含有ガスが、その地点での循環液の流れ方向とは関係なく上昇する場合があり、その結果、循環液の流れが悪くなったり、酸素含有液ガスと循環液との接触時間が短くなるおそれがある。しかし、供給口7を循環路2の水平部に設けることにより、酸素含有ガスと循環液とが共存した状態で高圧下により長い時間おくことができ、循環液に酸素をより効率的に溶け込ませることが可能となる。この場合、水平部における循環液の平均滞留時間は0.5秒以上であることが好ましく、1秒以上がより好ましい。 As shown in FIG. 2, it is preferable that the oxygen-containing gas supply port 7 is provided in a horizontal portion where the circulation path 2 extends in a substantially horizontal direction. For example, when the supply port 7 is provided in a portion where the circulation path 2 extends in the vertical direction, the oxygen-containing gas may rise regardless of the flow direction of the circulating liquid at that point, and as a result, circulation occurs. The flow of the liquid may be impaired, or the contact time between the oxygen-containing liquid gas and the circulating liquid may be shortened. However, by providing the supply port 7 in the horizontal portion of the circulation path 2, the oxygen-containing gas and the circulation liquid can be left for a longer time under high pressure in a coexisting state, and oxygen can be more efficiently dissolved in the circulation liquid. It becomes possible. In this case, the average residence time of the circulating fluid in the horizontal portion is preferably 0.5 seconds or longer, more preferably 1 second or longer.

循環路2の水平部は、供給口7から加熱部5の入口までの間の供給口7を含まない部分に設けられてもよく、この場合も上記の水平部による効果が得られる。水平部は、供給口7から加熱部5の入口までの間に複数設けられてもよい。従って、供給口7から加熱部5の入口までの間の全ての水平部における循環液の平均滞留時間の合計が0.5秒以上であることが好ましく、1秒以上がより好ましい。 The horizontal portion of the circulation path 2 may be provided in a portion between the supply port 7 and the inlet of the heating portion 5 that does not include the supply port 7, and in this case as well, the effect of the above horizontal portion can be obtained. A plurality of horizontal portions may be provided between the supply port 7 and the inlet of the heating portion 5. Therefore, the total average residence time of the circulating fluid in all the horizontal portions from the supply port 7 to the inlet of the heating portion 5 is preferably 0.5 seconds or more, and more preferably 1 second or more.

循環路2は、供給口7からリボイラー4の加熱部5に至るまでの間で、上流側から下流側に向かって下方(斜め下方を含む)に延びる部分が存在しないことが好ましい。これにより、酸素含有ガスが循環液の流れに乗ってリボイラー4側に好適に移動しやすくなるとともに、循環路2の一部に酸素含有ガスが留まって循環液の流れを妨げることも起こりにくくなる。循環路2に水平部が設けられる場合は、水平部の下流側に屈曲部8を設け、当該屈曲部の下流側で循環路2が上方(例えば、鉛直上方や斜め上方)に延びるように構成されていることが好ましい。 It is preferable that the circulation path 2 does not have a portion extending downward (including diagonally downward) from the upstream side to the downstream side from the supply port 7 to the heating portion 5 of the reboiler 4. As a result, the oxygen-containing gas easily moves to the reboiler 4 side by riding on the flow of the circulating fluid, and it is less likely that the oxygen-containing gas stays in a part of the circulation path 2 and obstructs the flow of the circulating fluid. .. When a horizontal portion is provided in the circulation path 2, a bending portion 8 is provided on the downstream side of the horizontal portion, and the circulation path 2 is configured to extend upward (for example, vertically upward or diagonally upward) on the downstream side of the bending portion. It is preferable that it is.

酸素含有ガスの循環液への供給量は、リボイラー4の加熱部5の入口での循環液の溶存酸素濃度に応じて適宜設定すればよい。リボイラー4の加熱部5の入口での循環液の溶存酸素濃度は、例えば5質量ppm以上であることが好ましい。 The amount of oxygen-containing gas supplied to the circulating fluid may be appropriately set according to the dissolved oxygen concentration of the circulating fluid at the inlet of the heating unit 5 of the reboiler 4. The dissolved oxygen concentration of the circulating fluid at the inlet of the heating unit 5 of the reboiler 4 is preferably, for example, 5% by mass or more.

酸素含有ガスを供給する供給口7としては、例えばノズルを用いることができる。ノズルとしては、例えば、口径0.1mm〜10mmの穴が1つもしくは複数設けられたリング状、筒状、またはその他任意の形状をしたノズルを用いることができる。また、循環液に供給する酸素含有ガスの気泡表面積を増加させるために、焼結フィルターを用いてもよい。 As the supply port 7 for supplying the oxygen-containing gas, for example, a nozzle can be used. As the nozzle, for example, a ring-shaped nozzle, a cylindrical nozzle, or any other nozzle having one or a plurality of holes having a diameter of 0.1 mm to 10 mm can be used. Further, a sintered filter may be used in order to increase the bubble surface area of the oxygen-containing gas supplied to the circulating liquid.

より速やかに酸素を循環液に溶け込ませるようにするために、酸素含有ガスをマイクロバブルとして循環液に供給してもよい。マイクロバブルは通常の気泡と比べて気泡径が小さいため、酸素含有ガスの供給量が同じ場合、マイクロバブルでは気泡の総表面積が大きくなり、より速やかに循環液に溶け込みやすくなる。 Oxygen-containing gas may be supplied to the circulating fluid as microbubbles so that oxygen can be dissolved in the circulating fluid more quickly. Since the microbubbles have a smaller bubble diameter than the normal bubbles, when the supply amount of the oxygen-containing gas is the same, the total surface area of the bubbles becomes large in the microbubbles, and it becomes easier to dissolve in the circulating liquid more quickly.

マイクロバブルはいわゆるナノバブルを含むものであってもよく、発生時の気泡直径が0.1μm〜100μmであるものが好ましく用いられる。マイクロバブル発生装置は公知の装置を用いればよい。マイクロバブルを発生させる方法としては、水流や機械撹拌により渦流やせん断流を発生させ気泡を細分化する気液二相流旋回方式(例えば、旋回流方式、スタティックミキサー方式、機械せん断(回転)方式)、加圧状態でガスを被処理液に溶解させた後に減圧することにより、被処理液に溶解したガスをマイクロバブルとして再気化させる加圧溶解方式、スロート部を有する管に気液流体を流し、スロート部を通過する際に圧縮・減圧されることによって気泡を細分化するベンチュリ-方式、液静圧を局所的に低くして液体の一部を気化させて蒸気泡を発生させ、その短時間で圧力を回復させて蒸気泡を細分化するキャビテーションノズル方式、ナノ多孔質部を有するフィルターに液中でガスを通過させて細分化するフィルター方式などが挙げられ、いずれの方式を採用してもよい。 The microbubbles may contain so-called nanobubbles, and those having a bubble diameter at the time of generation of 0.1 μm to 100 μm are preferably used. As the microbubble generator, a known device may be used. As a method for generating microbubbles, a gas-liquid two-phase flow swirling method (for example, swirling flow method, static mixer method, mechanical shearing (rotation) method) in which a vortex or shear flow is generated by water flow or mechanical stirring to subdivide the bubbles. ), A pressure-dissolving method that re-vaporizes the gas dissolved in the liquid to be treated as microbubbles by dissolving the gas in the liquid to be treated in a pressurized state and then reducing the pressure. Venturi method that breaks up bubbles by being compressed and depressurized when flowing and passing through the throat part, the static pressure is locally lowered to vaporize a part of the liquid to generate steam bubbles. A cavitation nozzle method that recovers pressure in a short time to subdivide steam bubbles, a filter method that allows gas to pass through a filter with a nanoporous part and subdivides it, etc. are adopted. You may.

本発明では、気化分離工程に導入する易重合性化合物含有液として、それより前段の工程で得られた易重合性化合物含有液を用いることができる。例えば、易重合性化合物が(メタ)アクリル酸である場合は、捕集工程や凝縮工程等で得られた(メタ)アクリル酸含有液を用いることができる。以下、(メタ)アクリル酸製造プロセスを例にとって、気化分離塔に導入する(メタ)アクリル酸含有液を得る方法について説明する。 In the present invention, as the easily polymerizable compound-containing liquid to be introduced into the vaporization separation step, the easily polymerizable compound-containing liquid obtained in the previous step can be used. For example, when the easily polymerizable compound is (meth) acrylic acid, a (meth) acrylic acid-containing liquid obtained in a collection step, a condensation step, or the like can be used. Hereinafter, a method for obtaining a (meth) acrylic acid-containing liquid to be introduced into the vaporization separation column will be described by taking the (meth) acrylic acid production process as an example.

易重合性化合物が(メタ)アクリル酸である場合、本発明の易重合性化合物の製造方法(この場合、(メタ)アクリル酸の製造方法となる)は、(メタ)アクリル酸製造原料を接触気相酸化反応して(メタ)アクリル酸含有ガスを得る工程と、前記(メタ)アクリル酸含有ガスを、捕集溶剤と接触させることにより、および/または、冷却して凝縮させることにより、(メタ)アクリル酸含有液を得る工程とを有することが好ましい。 When the easily polymerizable compound is (meth) acrylic acid, the method for producing the easily polymerizable compound of the present invention (in this case, the method for producing (meth) acrylic acid) is in contact with the (meth) acrylic acid production raw material. A step of obtaining a (meth) acrylic acid-containing gas by a vapor phase oxidation reaction, and by contacting the (meth) acrylic acid-containing gas with a collecting solvent and / or by cooling and condensing the (meth) acrylic acid-containing gas ( It is preferable to have a step of obtaining a meta) acrylic acid-containing liquid.

接触気相酸化反応に供する(メタ)アクリル酸製造原料としては、反応により(メタ)アクリル酸が生成するものであれば特に限定なく用いることができ、例えば、プロパン、プロピレン、(メタ)アクロレイン、イソブチレン等が挙げられる。アクリル酸は、例えば、プロパン、プロピレンまたはアクロレインを1段で酸化させたり、プロパンやプロピレンをアクロレインを経由して2段で酸化させることにより得ることができる。アクロレインは、プロパンやプロピレンを原料として、これを酸化させることにより得られるものに限定されず、例えば、グリセリンを原料として、これを脱水させることにより得られるものであってもよい。メタクリル酸は、例えば、イソブチレンやメタクロレインを1段で酸化させたり、イソブチレンをメタクロレインを経由して2段で酸化させることにより得ることができる。 The (meth) acrylic acid production raw material to be subjected to the catalytic vapor phase oxidation reaction can be used without particular limitation as long as it produces (meth) acrylic acid by the reaction, and for example, propane, propylene, (meth) acrolein, and the like. Isobutylene and the like can be mentioned. Acrylic acid can be obtained, for example, by oxidizing propane, propylene or acrolein in one stage, or by oxidizing propane or propylene via acrolein in two stages. Acrolein is not limited to that obtained by oxidizing propane or propylene as a raw material, and may be obtained by dehydrating glycerin as a raw material, for example. Methacrylic acid can be obtained, for example, by oxidizing isobutylene or methacrolein in one step, or by oxidizing isobutylene via methacrolein in two steps.

接触気相酸化に用いられる触媒としては従来公知の触媒を用いることができる。例えば、プロピレンをアクリル酸製造原料として用いる場合、触媒としては、モリブデンとビスマスを含む複合酸化物触媒(モリブデン−ビスマス系触媒)を用いることが好ましい。プロパンやアクロレインをアクリル酸製造原料として用いる場合、触媒としては、モリブデンとバナジウムを含む複合酸化物触媒(モリブデン−バナジウム系触媒)を用いることが好ましい。 A conventionally known catalyst can be used as the catalyst used for the catalytic gas phase oxidation. For example, when propylene is used as a raw material for producing acrylic acid, it is preferable to use a composite oxide catalyst (molybdenum-bismuth-based catalyst) containing molybdenum and bismuth as the catalyst. When propane or acrolein is used as a raw material for producing acrylic acid, it is preferable to use a composite oxide catalyst containing molybdenum and vanadium (molybdenum-vanadium-based catalyst) as the catalyst.

接触気相酸化反応を行う反応器としては、固定床反応器、流動床反応器、移動床反応器等を使用することができる。なかでも、反応効率に優れる点で多管式固定床反応器を用いることが好ましい。(メタ)アクリル酸製造原料を2段で酸化反応させて(メタ)アクリル酸を生成する場合は、1段目の酸化反応を行う反応器と2段目の酸化反応を行う反応器を組み合わせたり、1つの反応器内を1段目の酸化反応を行う領域と2段目の酸化反応を行う領域とに分けることにより、(メタ)アクリル酸製造原料から(メタ)アクリル酸を生成してもよい。後者の場合、例えば固定床反応器では、固定床反応器の反応管の入口側((メタ)アクリル酸製造原料の導入側)に1段目の酸化反応を行うための触媒を充填し、出口側に2段目の酸化反応を行う触媒を充填すればよい。 As the reactor for performing the contact gas phase oxidation reaction, a fixed bed reactor, a fluidized bed reactor, a moving bed reactor and the like can be used. Above all, it is preferable to use a multi-tube fixed bed reactor because of its excellent reaction efficiency. When the (meth) acrylic acid production raw material is oxidized in two stages to produce (meth) acrylic acid, a reactor that performs the first-stage oxidation reaction and a reactor that performs the second-stage oxidation reaction may be combined. Even if (meth) acrylic acid is produced from the (meth) acrylic acid production raw material by dividing the inside of one reactor into a region where the first-stage oxidation reaction is performed and a region where the second-stage oxidation reaction is performed. good. In the latter case, for example, in a fixed bed reactor, the inlet side (the introduction side of the (meth) acrylic acid production raw material) of the reaction tube of the fixed bed reactor is filled with a catalyst for performing the first-stage oxidation reaction, and the outlet. The side may be filled with a catalyst for performing a second-stage oxidation reaction.

(メタ)アクリル酸製造原料から(メタ)アクリル酸含有ガスを生成する反応は、公知の反応条件で行えばよい。例えば、プロピレンを2段で酸化反応させてアクリル酸を生成する場合、プロピレン含有ガスを分子状酸素とともに反応器に導入して、例えば、反応温度250℃〜450℃、反応圧力0MPaG〜0.5MPaG、空間速度300h-1〜5000h-1の条件で1段目の酸化反応を行い、次いで、反応温度250℃〜380℃、反応圧力0MPaG〜0.5MPaG、空間速度300h-1〜5000h-1の条件で2段目の酸化反応を行えばよい。 The reaction for producing the (meth) acrylic acid-containing gas from the (meth) acrylic acid production raw material may be carried out under known reaction conditions. For example, when propylene is oxidized in two stages to generate acrylic acid, a propylene-containing gas is introduced into the reactor together with molecular oxygen, and the reaction temperature is, for example, 250 ° C. to 450 ° C. and the reaction pressure is 0 MPaG to 0.5 MPaG. The first-stage oxidation reaction is carried out under the conditions of space velocity 300h -1 to 5000h -1 , then reaction temperature 250 ° C to 380 ° C, reaction pressure 0 MPaG to 0.5 MPaG, space velocity 300h -1 to 5000h -1 . The second-stage oxidation reaction may be carried out under the conditions.

(メタ)アクリル酸製造原料を接触気相酸化反応させることにより得られた(メタ)アクリル酸含有ガスは、捕集溶剤と接触させることにより、および/または、冷却して凝縮させることにより、(メタ)アクリル酸含有液が得られる。前者の場合、(メタ)アクリル酸含有ガスを捕集塔に導入して捕集溶剤と接触させることにより、捕集溶剤に(メタ)アクリル酸が吸収されて(メタ)アクリル酸含有液が得られる(捕集工程)。後者の場合は、(メタ)アクリル酸含有ガスを凝縮塔に導入し、冷却することにより、(メタ)アクリル酸が凝縮して(メタ)アクリル酸含有液が得られる(凝縮工程)。 The (meth) acrylic acid-containing gas obtained by subjecting the (meth) acrylic acid production raw material to a catalytic gas phase oxidation reaction is (meth) by contacting with a collecting solvent and / or by cooling and condensing. Meta) Acrylic acid-containing liquid can be obtained. In the former case, by introducing the (meth) acrylic acid-containing gas into the collection tower and bringing it into contact with the collection solvent, the (meth) acrylic acid is absorbed by the collection solvent and a (meth) acrylic acid-containing liquid is obtained. (Collecting process). In the latter case, the (meth) acrylic acid-containing gas is introduced into the condensing column and cooled to condense the (meth) acrylic acid to obtain a (meth) acrylic acid-containing liquid (condensation step).

捕集塔としては、捕集塔内で(メタ)アクリル酸含有ガスと捕集溶剤とを接触させることができるものであれば特に限定されない。例えば、(メタ)アクリル酸含有ガスを捕集塔の下部から捕集塔内に導入するとともに、捕集溶剤を捕集塔の上部から捕集塔内に導入することにより、(メタ)アクリル酸含有ガスが捕集塔内を上昇する間に捕集溶剤と向流接触して、(メタ)アクリル酸が捕集溶剤に吸収され、(メタ)アクリル酸含有液として回収される。捕集塔としては、例えば、塔内に棚板(シーブトレイ)が設けられた棚段塔、塔内に充填物が充填された充填塔、塔内壁表面に捕集溶剤が供給される濡れ壁塔、塔内空間に捕集溶剤がスプレーされるスプレー塔等を採用することができる。 The collection tower is not particularly limited as long as it can bring the (meth) acrylic acid-containing gas into contact with the collection solvent in the collection tower. For example, by introducing the (meth) acrylic acid-containing gas into the collection tower from the lower part of the collection tower and introducing the collection solvent from the upper part of the collection tower into the collection tower, the (meth) acrylic acid is introduced. While the contained gas rises in the collecting tower, it comes into countercurrent contact with the collecting solvent, and the (meth) acrylic acid is absorbed by the collecting solvent and recovered as a (meth) acrylic acid-containing liquid. Examples of the collection tower include a shelf tower in which a shelf plate (sheve tray) is provided in the tower, a packed tower in which the tower is filled with a filler, and a wet wall tower in which a collecting solvent is supplied to the inner wall surface of the tower. , A spray tower or the like in which the collecting solvent is sprayed into the space inside the tower can be adopted.

捕集溶剤としては、(メタ)アクリル酸を吸収し、溶解できるものであれば、特に限定されないが、例えば、ジフェニルエーテル、ジフェニル、ジフェニルエーテルとジフェニルとの混合物、水、(メタ)アクリル酸含有水(例えば、(メタ)アクリル酸製造プロセス内で生成する(メタ)アクリル酸を含む水溶液)等を使用することができる。なかでも、捕集溶剤としては、水または(メタ)アクリル酸含有水を用いることが好ましく、水を50質量%以上(より好ましくは70質量%以上であり、さらに好ましくは80質量%以上)含有する(メタ)アクリル酸含有水または水を用いることがより好ましい。 The collecting solvent is not particularly limited as long as it can absorb and dissolve (meth) acrylic acid, and is, for example, diphenyl ether, diphenyl, a mixture of diphenyl ether and diphenyl, water, and water containing (meth) acrylic acid (meth). For example, an aqueous solution containing (meth) acrylic acid produced in the (meth) acrylic acid production process) can be used. Among them, water or (meth) acrylic acid-containing water is preferably used as the collecting solvent, and contains 50% by mass or more (more preferably 70% by mass or more, still more preferably 80% by mass or more) of water. It is more preferable to use (meth) acrylic acid-containing water or water.

捕集溶剤の温度や供給量は、(メタ)アクリル酸含有ガス中に含まれる(メタ)アクリル酸が捕集溶剤に十分吸収されるように、適宜設定すればよい。捕集溶剤の温度は、(メタ)アクリル酸の捕集効率を高める点から、0℃以上が好ましく、5℃以上がより好ましく、また35℃以下が好ましく、30℃以下がより好ましい。捕集溶剤の供給量は、(メタ)アクリル酸含有ガスの捕集塔への供給量(G)に対する捕集溶剤の捕集塔への供給量(L)の比で示される液ガス比(L/G)が、2L/m3以上であることが好ましく、3L/m3以上がより好ましく、5L/m3以上がさらに好ましく、また15L/m3以下が好ましく、12L/m3以下がより好ましく、10L/m3以下がさらに好ましい。 The temperature and supply amount of the collecting solvent may be appropriately set so that the (meth) acrylic acid contained in the (meth) acrylic acid-containing gas is sufficiently absorbed by the collecting solvent. The temperature of the collecting solvent is preferably 0 ° C. or higher, more preferably 5 ° C. or higher, more preferably 35 ° C. or lower, and even more preferably 30 ° C. or lower, from the viewpoint of increasing the collecting efficiency of (meth) acrylic acid. The supply amount of the collection solvent is the liquid gas ratio (L) indicated by the ratio of the supply amount (L) of the collection solvent to the collection tower (G) to the supply amount (G) of the (meth) acrylic acid-containing gas to the collection tower. L / G) is preferably at 2L / m 3 or more, 3L / m 3 or more, more preferably, 5L / m 3 or more, and also 15L / m 3 or less, and is 12L / m 3 or less More preferably, 10 L / m 3 or less is further preferable.

捕集溶剤に吸収された(メタ)アクリル酸は、(メタ)アクリル酸含有液として捕集塔から抜き出される。(メタ)アクリル酸含有液は、例えば、捕集塔の(メタ)アクリル酸含有ガスの供給位置より下方の位置(例えば、捕集塔の底部)から抜き出せばよい。 The (meth) acrylic acid absorbed by the collection solvent is extracted from the collection tower as a (meth) acrylic acid-containing liquid. The (meth) acrylic acid-containing liquid may be extracted from, for example, a position below the supply position of the (meth) acrylic acid-containing gas in the collection tower (for example, the bottom of the collection tower).

捕集塔は、捕集塔から排出された(メタ)アクリル酸含有液の一部を、捕集塔の(メタ)アクリル酸含有ガスの供給位置および(メタ)アクリル酸含有液の排出位置より上方かつ捕集溶剤の供給位置より下方の位置に返送する循環路を有していることが好ましい。循環路を通して、捕集塔から抜き出された(メタ)アクリル酸含有液の一部を捕集塔に戻して循環させることにより、(メタ)アクリル酸含有液の(メタ)アクリル酸濃度を高めることができる。循環路には、循環路を通る(メタ)アクリル酸含有液を冷却するための熱交換器が設けられることが好ましい。 In the collection tower, a part of the (meth) acrylic acid-containing liquid discharged from the collection tower is collected from the supply position of the (meth) acrylic acid-containing gas and the discharge position of the (meth) acrylic acid-containing liquid in the collection tower. It is preferable to have a circulation path for returning the liquid to a position above and below the supply position of the collecting solvent. A part of the (meth) acrylic acid-containing liquid extracted from the collection tower is returned to the collection tower and circulated through the circulation channel to increase the (meth) acrylic acid concentration of the (meth) acrylic acid-containing liquid. be able to. It is preferable that the circulation path is provided with a heat exchanger for cooling the (meth) acrylic acid-containing liquid passing through the circulation path.

一方、(メタ)アクリル酸含有ガスを凝縮させることにより(メタ)アクリル酸含有液を得る場合は凝縮塔を用いることが好ましく、凝縮塔としては、例えば、伝熱面を備えた熱交換器を用いることができる。伝熱面を介して(メタ)アクリル酸含有ガスを冷却することにより、(メタ)アクリル酸含有ガスから(メタ)アクリル酸を凝縮させることができ、その結果、(メタ)アクリル酸含有液が得られる。熱交換器としては従来公知の熱交換器を用いればよく、例えば、プレート式熱交換器、多管式(シェル・アンド・チューブ式)熱交換器、二重管式熱交換器、コイル式熱交換器、スパイラル式熱交換器等を採用することができる。熱交換器は、複数を直列に繋げることにより、多段で(メタ)アクリル酸含有ガスを冷却して、分別凝縮することにより(メタ)アクリル酸含有液を回収してもよい。 On the other hand, when a (meth) acrylic acid-containing liquid is obtained by condensing a (meth) acrylic acid-containing gas, it is preferable to use a condensing tower. As the condensing tower, for example, a heat exchanger provided with a heat transfer surface is used. Can be used. By cooling the (meth) acrylic acid-containing gas through the heat transfer surface, (meth) acrylic acid can be condensed from the (meth) acrylic acid-containing gas, and as a result, the (meth) acrylic acid-containing liquid can be condensed. can get. As the heat exchanger, a conventionally known heat exchanger may be used. For example, a plate heat exchanger, a multi-tube (shell and tube) heat exchanger, a double-tube heat exchanger, or a coil heat exchanger may be used. Exchangers, spiral heat exchangers, etc. can be adopted. The heat exchanger may recover the (meth) acrylic acid-containing liquid by cooling the (meth) acrylic acid-containing gas in multiple stages by connecting a plurality of them in series and separately condensing them.

凝縮塔としては、(メタ)アクリル酸含有ガスを凝縮液と接触させて、(メタ)アクリル酸含有ガスから(メタ)アクリル酸含有液を得るものでもよい。この場合、凝縮塔内に棚板(シーブトレイ)を設けたり、凝縮塔内に充填物を充填して、(メタ)アクリル酸含有ガスと凝縮液との接触効率を高めるようにすることが好ましい。このような凝縮塔を用いることで、(メタ)アクリル酸含有ガスは、例えば、凝縮塔の下部から凝縮塔内に導入されて凝縮塔内を下部から上部に移動する間に分別凝縮される。このとき、例えば(メタ)アクリル酸含有液は凝縮塔の中段から抜き出され、(メタ)アクリル酸より高沸点の物質は凝縮塔の下段から抜き出され、(メタ)アクリル酸より低沸点の物質は凝縮塔の上段から抜き出される。凝縮塔からは、各段において凝縮液の一部を抜き出して熱交換器等で冷却した後、凝縮塔の同じ段に戻してもよい。なお、凝縮塔に返送される凝縮液には、一般に、凝縮塔で発生した凝縮液以外の液媒体は加えられない。 The condensing column may be one in which a (meth) acrylic acid-containing gas is brought into contact with the condensed liquid to obtain a (meth) acrylic acid-containing liquid from the (meth) acrylic acid-containing gas. In this case, it is preferable to provide a shelf plate (sheave tray) in the condensing tower or to fill the condensing tower with a filler so as to improve the contact efficiency between the (meth) acrylic acid-containing gas and the condensed liquid. By using such a condensing column, the (meth) acrylic acid-containing gas is introduced into the condensing column from the lower part of the condensing column and is separated and condensed while moving from the lower part to the upper part in the condensing column. At this time, for example, the (meth) acrylic acid-containing liquid is extracted from the middle stage of the condensing column, and the substance having a boiling point higher than that of (meth) acrylic acid is extracted from the lower stage of the condensing column, and has a boiling point lower than that of (meth) acrylic acid. The substance is extracted from the upper part of the condensing tower. A part of the condensed liquid may be taken out from the condensing column at each stage, cooled by a heat exchanger or the like, and then returned to the same stage of the condensing column. In general, no liquid medium other than the condensed liquid generated in the condensed liquid is added to the condensed liquid returned to the condensed tower.

(メタ)アクリル酸含有ガスから(メタ)アクリル酸含有液を得る際、捕集塔や凝縮塔では、(メタ)アクリル酸の重合を抑制するために重合防止剤を添加してもよい。重合防止剤としては、上記に説明した重合防止剤を用いることができる。 When the (meth) acrylic acid-containing liquid is obtained from the (meth) acrylic acid-containing gas, a polymerization inhibitor may be added in the collection tower or the condensing tower in order to suppress the polymerization of the (meth) acrylic acid. As the polymerization inhibitor, the polymerization inhibitor described above can be used.

本発明では、このようにして得られた(メタ)アクリル酸含有液を上記に説明した気化分離工程に供することができる。この場合、より高純度の精製(メタ)アクリル酸を得ることが容易になる点から、気化分離塔として蒸留塔を採用することができ、この場合、当該蒸留塔は軽沸分離塔として機能するものが好ましい。軽沸分離塔は、塔底部に抜出液循環路を備えたものとなる。 In the present invention, the (meth) acrylic acid-containing liquid thus obtained can be subjected to the vaporization separation step described above. In this case, a distillation column can be adopted as the vaporization separation column because it becomes easy to obtain purified (meth) acrylic acid of higher purity, and in this case, the distillation column functions as a light boiling separation column. Those are preferable. The light boiling separation tower is provided with a drainage liquid circulation path at the bottom of the column.

軽沸分離塔では、(メタ)アクリル酸含有液から低沸点留分の少なくとも一部を除去することにより、精製(メタ)アクリル酸が得られる。低沸点留分は精製(メタ)アクリル酸よりも低沸点側の留分、すなわち軽沸分離塔において精製(メタ)アクリル酸よりも塔頂側から抜き出される留分を意味する。低沸点留分には、水や酢酸などの(メタ)アクリル酸よりも沸点の低い化合物が含まれる。 In the light boiling separation column, purified (meth) acrylic acid can be obtained by removing at least a part of the low boiling point fraction from the (meth) acrylic acid-containing liquid. The low boiling point fraction means a fraction on the lower boiling point side than the purified (meth) acrylic acid, that is, a fraction extracted from the column top side of the purified (meth) acrylic acid in the light boiling separation column. Low boiling point fractions include compounds with a lower boiling point than (meth) acrylic acid, such as water and acetic acid.

軽沸分離塔では、(メタ)アクリル酸含有液は、軽沸分離塔の塔中部より軽沸分離塔内に導入することが好ましい。(メタ)アクリル酸含有液は、例えば、軽沸分離塔の塔頂部から塔底部において塔頂側を基点とする総理論段数の5%以上75%以下の範囲の位置から導入することが好ましく、当該範囲は10%以上がより好ましく、15%以上がさらに好ましく、また70%以下がより好ましく、65%以下がさらに好ましい。 In the light boiling separation column, it is preferable to introduce the (meth) acrylic acid-containing liquid into the light boiling separation column from the central part of the light boiling separation column. The (meth) acrylic acid-containing liquid is preferably introduced from a position in the range of 5% or more and 75% or less of the total number of theoretical plates with the tower top side as the base point from the top to the bottom of the light boiling separation column, for example. The range is more preferably 10% or more, further preferably 15% or more, still more preferably 70% or less, still more preferably 65% or less.

軽沸分離塔では、低沸点留分を(メタ)アクリル酸含有液の供給位置よりも塔頂側(好ましくは塔頂部)から抜き出す。低沸点留分は、軽沸分離塔の塔頂部から塔底部において塔頂側を基点とする総理論段数の0%以上5%未満の範囲の位置から抜き出すことが好ましい。軽沸分離塔から留出した低沸点留分は、前段の捕集塔や凝縮塔に返送することが好ましい。捕集塔に返送する際には、特に限定されるものではないが、例えば、捕集塔の塔底を基点(0%)とし塔頂を終点(100%)としたときの捕集塔の全長において、20%以上90%以下の範囲に返送することが好ましく、30%以上80%以下の範囲に返送することがさらに好ましい。 In the light boiling separation column, the low boiling point fraction is extracted from the column top side (preferably the column top) from the supply position of the (meth) acrylic acid-containing liquid. The low boiling point fraction is preferably extracted from a position in the range of 0% or more and less than 5% of the total number of theoretical plates with the tower top side as the base point from the top to the bottom of the light boiling separation column. It is preferable that the low boiling point fraction distilled from the light boiling separation column is returned to the collection column or the condensation column in the previous stage. When returning to the collection tower, it is not particularly limited, but for example, the collection tower when the base point (0%) is the base point (0%) and the end point (100%) is the top of the collection tower. It is preferable to return the product in the range of 20% or more and 90% or less in terms of the total length, and it is more preferable to return the product in the range of 30% or more and 80% or less.

一方、精製(メタ)アクリル酸は、軽沸分離塔の塔中部および/または塔底部の抜き出し口から抜き出す。精製(メタ)アクリル酸の抜き出し口は、(メタ)アクリル酸含有液の供給位置よりも塔底側にあることが好ましく、例えば、軽沸分離塔の塔頂部から塔底部において塔頂側を基点とする総理論段数の20%以上100%以下の範囲に設けられることが好ましく、当該範囲は25%以上がより好ましく、35%以上がさらに好ましい。なお、精製(メタ)アクリル酸の抜き出し口は塔中部に設けることが好ましく、この場合、塔底部から高沸点成分が多く含まれた塔底液が抜き出されるため、塔中部から抜き出した精製(メタ)アクリル酸中の(メタ)アクリル酸濃度を高めやすくなる。この場合、精製(メタ)アクリル酸の抜き出し口は、軽沸分離塔の塔頂部から塔底部において塔頂側を基点とする総理論段数の90%以下の範囲に設けることが好ましく、80%以下がより好ましく、70%以下がさらに好ましい。 On the other hand, the purified (meth) acrylic acid is extracted from the extraction port at the center of the column and / or the bottom of the light boiling separation column. The outlet for the purified (meth) acrylic acid is preferably located on the bottom side of the column with respect to the supply position of the (meth) acrylic acid-containing liquid. It is preferable that the range is 20% or more and 100% or less of the total number of theoretical plates, 25% or more is more preferable, and 35% or more is further preferable. It is preferable that the extraction port for purified (meth) acrylic acid is provided in the central part of the column. In this case, the column bottom liquid containing a large amount of high boiling point components is extracted from the bottom of the column. It becomes easy to increase the concentration of (meth) acrylic acid in (meth) acrylic acid. In this case, the extraction port for purified (meth) acrylic acid is preferably provided in a range of 90% or less, preferably 80% or less, of the total number of theoretical plates from the top of the light boiling separation tower to the bottom of the column with the top side as the base point. Is more preferable, and 70% or less is further preferable.

軽沸分離塔では、捕集溶剤や酢酸等を含む低沸点留分と(メタ)アクリル酸とを分離することができる条件で蒸留すればよく、そのような蒸留が可能となるように軽沸分離塔内の温度や圧力を適宜調整することが好ましい。例えば、塔頂圧力(絶対圧)は2kPa以上が好ましく、3kPa以上がより好ましく、また50kPa以下が好ましく、40kPa以下がより好ましく、30kPa以下がさらに好ましい。塔頂温度は、30℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、また70℃以下が好ましく、60℃以下がより好ましい。塔底温度は、70℃以上が好ましく、80℃以上がより好ましく、また120℃以下が好ましく、110℃以下がより好ましい。このような条件で蒸留を行うことにより、捕集溶剤や酢酸濃度が低減された精製(メタ)アクリル酸(例えば、水濃度と酢酸濃度がともに1質量%以下)を得ることが容易になる。 In the light boiling separation column, distillation may be performed under conditions under which a low boiling point fraction containing a collecting solvent, acetic acid, etc. and (meth) acrylic acid can be separated, and light boiling is possible so that such distillation is possible. It is preferable to adjust the temperature and pressure in the separation column as appropriate. For example, the tower top pressure (absolute pressure) is preferably 2 kPa or more, more preferably 3 kPa or more, more preferably 50 kPa or less, more preferably 40 kPa or less, still more preferably 30 kPa or less. The tower top temperature is preferably 30 ° C. or higher, more preferably 40 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or lower, and even more preferably 60 ° C. or lower. The column bottom temperature is preferably 70 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, more preferably 120 ° C. or lower, and even more preferably 110 ° C. or lower. By performing distillation under such conditions, it becomes easy to obtain purified (meth) acrylic acid having a reduced collection solvent and acetic acid concentration (for example, both water concentration and acetic acid concentration are 1% by mass or less).

(メタ)アクリル酸含有液の蒸留では、共沸溶媒を使用しても使用しなくてもよい。なお、(メタ)アクリル酸含有液の(メタ)アクリル酸濃度が80質量%以上となるような場合は、共沸溶媒を使用しなくても低沸点留分を分離することが容易になるため、共沸溶媒を使用しないことが好ましい。 In the distillation of the (meth) acrylic acid-containing liquid, an azeotropic solvent may or may not be used. When the (meth) acrylic acid concentration of the (meth) acrylic acid-containing liquid is 80% by mass or more, it becomes easy to separate the low boiling point fraction without using an azeotropic solvent. , It is preferable not to use an azeotropic solvent.

軽沸分離塔から得られる精製(メタ)アクリル酸の(メタ)アクリル酸濃度は、(メタ)アクリル酸含有液よりも高ければ特に限定されないが、例えば80質量%以上であることが好ましく、85質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、92質量%以上が特に好ましい。精製(メタ)アクリル酸の(メタ)アクリル酸濃度の上限は特に限定されないが、通常99.5質量%未満である。 The (meth) acrylic acid concentration of the purified (meth) acrylic acid obtained from the light boiling separation column is not particularly limited as long as it is higher than the (meth) acrylic acid-containing liquid, but is preferably 80% by mass or more, for example, 85. By mass or more is more preferable, 90% by mass or more is further preferable, and 92% by mass or more is particularly preferable. The upper limit of the (meth) acrylic acid concentration of the purified (meth) acrylic acid is not particularly limited, but is usually less than 99.5% by mass.

本発明の製造方法では、軽沸分離塔から得られた塔底液を上記に説明した気化分離工程に供してもよい。この場合、気化分離塔としては、高沸分離塔として機能する蒸留塔を採用することが好ましい。軽沸分離塔の塔底液には(メタ)アクリル酸が相当濃度含まれるとともに、ミカエル付加物やマレイン酸などの(メタ)アクリル酸よりも高沸点の成分が多く含まれることから、軽沸分離塔の塔底液を高沸分離塔に導入して蒸留することにより、高沸点成分の低減された(メタ)アクリル酸含有留出液を得ることができる。この場合、軽沸分離塔の塔底液が(メタ)アクリル酸含有液となり、(メタ)アクリル酸含有留出液が精製(メタ)アクリル酸となる。(メタ)アクリル酸含有留出液は軽沸分離塔に返送することが好ましく、これによりプロセス全体としての(メタ)アクリル酸収率を高めることができる。 In the production method of the present invention, the bottom liquid obtained from the light boiling separation column may be subjected to the vaporization separation step described above. In this case, it is preferable to use a distillation column that functions as a high boiling separation column as the vaporization separation column. The bottom liquid of the light boiling separation tower contains a considerable concentration of (meth) acrylic acid, and also contains more components with a higher boiling point than (meth) acrylic acid such as michael adduct and maleic acid. By introducing the bottom liquid of the separation tower into the high boiling separation tower and distilling it, a (meth) acrylic acid-containing distillate having a reduced high boiling point component can be obtained. In this case, the bottom liquid of the light boiling separation column becomes the (meth) acrylic acid-containing liquid, and the (meth) acrylic acid-containing distillate becomes the purified (meth) acrylic acid. The (meth) acrylic acid-containing distillate is preferably returned to the light boiling separation column, which can increase the yield of (meth) acrylic acid in the entire process.

高沸分離塔の塔底部には、ミカエル付加物等の高沸点成分が濃縮された塔底液が生成する。この塔底液は、高沸分離塔の塔底部から抜き出して、(メタ)アクリル酸二量体分解装置に導入することが好ましい。高沸分離塔の塔底液に含まれるミカエル付加物は、熱分解することにより(メタ)アクリル酸に戻すことができることから、当該塔底液を(メタ)アクリル酸二量体分解装置に導入して熱分解し、得られた分解液を再び高沸分離塔に戻すことが好ましい。 At the bottom of the high boiling separation column, a column bottom liquid in which high boiling point components such as Michael adducts are concentrated is generated. It is preferable that this column bottom liquid is extracted from the column bottom of the high boiling separation column and introduced into a (meth) acrylic acid dimer decomposition apparatus. Since the Michael adduct contained in the bottom liquid of the high boiling separation tower can be converted back to (meth) acrylic acid by thermal decomposition, the bottom liquid was introduced into the (meth) acrylic acid dimer decomposition device. It is preferable that the decomposition liquid is thermally decomposed and the obtained decomposition liquid is returned to the high boiling separation column again.

(メタ)アクリル酸二量体分解装置は熱分解槽から構成され、高沸分離塔の塔底液を熱分解槽で120℃以上220℃以下(好ましくは140℃以上200℃以下)の温度で加熱することにより、塔底液に含まれるミカエル付加物を分解することができる。ミカエル付加物の分解を促進するために、熱分解槽には、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、特開2003−89672号公報に記載のN−オキシル化合物などの分解触媒を添加することが好ましい。特に軽沸分離塔やそれより前段の捕集塔や凝縮塔で重合防止剤としてN−オキシル化合物を用いる場合には、ミカエル付加物の分解触媒としても作用することができるので好ましい。 The (meth) acrylic acid dimer decomposition device is composed of a thermal decomposition tank, and the bottom liquid of the high boiling separation tower is heated in the thermal decomposition tank at a temperature of 120 ° C. or higher and 220 ° C. or lower (preferably 140 ° C. or higher and 200 ° C. or lower). By heating, the Michael adduct contained in the bottom liquid can be decomposed. In order to promote the decomposition of the Michael adduct, a decomposition catalyst such as an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, and an N-oxyl compound described in JP-A-2003-89672 may be added to the thermal decomposition tank. preferable. In particular, when an N-oxyl compound is used as a polymerization inhibitor in a light boiling separation column or a collection column or a condensation column in front of it, it is preferable because it can also act as a decomposition catalyst for Michael adduct.

高沸分離塔では、高沸点成分が濃縮された塔底液の少なくとも一部を抜き出して、抜出液循環路に設けられたリボイラーで加熱して高沸分離塔に返送することができる。塔底液に含まれるミカエル付加物を(メタ)アクリル酸二量体分解装置で分解する場合は、その分解液をリボイラーを介して高沸分離塔に返送してもよく、リボイラーで加熱した塔底液の抜出液を(メタ)アクリル酸二量体分解装置(熱分解槽)に導入してもよい。 In the high boiling separation column, at least a part of the bottom liquid in which the high boiling point component is concentrated can be extracted, heated by a reboiler provided in the extraction liquid circulation path, and returned to the high boiling separation column. When the Michael adduct contained in the bottom liquid is decomposed by the (meth) acrylic acid dimer decomposition device, the decomposition liquid may be returned to the high boiling separation column via the reboiler, or the column heated by the reboiler. The withdrawal liquid of the bottom liquid may be introduced into a (meth) acrylic acid dimer decomposition apparatus (pyrolysis tank).

気化分離工程で得られた精製された易重合性化合物は、さらに別の精製工程に供してもよく、あるいはさらに精製することなく製品として取り扱ったり、他の化合物の製造原料として用いてもよい。前者の場合、易重合性化合物の重合を抑えながらより高純度の易重合性化合物を得ることが容易な点から、精製工程に晶析を採用することが好ましい。 The purified easily polymerizable compound obtained in the vaporization separation step may be subjected to another purification step, may be handled as a product without further purification, or may be used as a raw material for producing other compounds. In the former case, it is preferable to employ crystallization in the purification step because it is easy to obtain a higher-purity easily polymerizable compound while suppressing the polymerization of the easily polymerizable compound.

晶析は回分式で行ってもよく、連続式で行ってもよい。晶析操作で用いる晶析器としては、例えば、伝熱面を有し、伝熱面での熱交換によって易重合性化合物を結晶化および/または融解できる晶析器を用いることができる。伝熱面の一方側に冷熱媒を供給し他方側に気化分離工程で得られた精製易重合性化合物を供給することにより、伝熱面を介した熱交換によって精製易重合性化合物を含む液が冷却されて、易重合性化合物が結晶化する。回分式晶析操作では、結晶化した易重合性化合物は、伝熱面の一方側に温熱媒を供給し、伝熱面を介した熱交換によって加温されて、易重合性化合物を含む融解液が得られる。易重合性化合物の融解は、結晶化で用いたのと同一の伝熱面を加温することにより行ってもよいし、結晶化した易重合性化合物を回収して、結晶化で使用したのとは別の伝熱面を介して、回収した易重合性化合物の結晶を加温してもよい。 The crystallization may be carried out by a batch method or a continuous method. As the crystallization device used in the crystallization operation, for example, a crystallization device having a heat transfer surface and capable of crystallizing and / or melting an easily polymerizable compound by heat exchange on the heat transfer surface can be used. A liquid containing a purifying easily polymerizable compound by heat exchange through the heat transfer surface by supplying a cold heat medium to one side of the heat transfer surface and supplying the purifying easily polymerizable compound obtained in the vaporization separation step to the other side. Is cooled and the easily polymerizable compound crystallizes. In the batch crystallization operation, the crystallized easily polymerizable compound supplies a heat medium to one side of the heat transfer surface and is heated by heat exchange through the heat transfer surface to melt the easily polymerizable compound. Liquid is obtained. The easily polymerizable compound may be melted by heating the same heat transfer surface as that used for crystallization, or the crystallized easily polymerizable compound may be recovered and used for crystallization. The recovered crystals of the easily polymerizable compound may be heated through a heat transfer surface different from that of the above.

回分式晶析操作では、気化分離工程で得られた精製易重合性化合物を冷却することにより易重合性化合物を結晶化させ、結晶化した易重合性化合物を融解することにより易重合性化合物を含む融解液が得られる。この際、得られる易重合性化合物の融解液の純度を上げることを目的に、易重合性化合物の結晶をまず部分的に融解(発汗)し、結晶間や結晶表面に存在する不純物を洗い流し、その後残りの易重合性化合物の結晶を融解して、易重合性化合物の融解液を得ることが好ましい。易重合性化合物を結晶化させた際の未結晶残渣と、易重合性化合物の結晶を部分的に融解して得られた発汗液は、晶析残渣として晶析器から排出することが好ましい。回分式晶析操作で用いる晶析装置としては、例えば、Sulzer Chemtech社製の層結晶化装置(動的結晶化装置)、BEFS PROKEM社製の静的結晶化装置等を使用することができる。 In the batch crystallization operation, the easily polymerizable compound is crystallized by cooling the purified easily polymerizable compound obtained in the vaporization separation step, and the easily polymerizable compound is melted by melting the crystallized easily polymerizable compound. A containing melt is obtained. At this time, for the purpose of increasing the purity of the obtained melt of the easily polymerizable compound, the crystals of the easily polymerizable compound are first partially melted (sweat) to wash away impurities existing between the crystals and on the crystal surface. After that, it is preferable to melt the remaining crystals of the easily polymerizable compound to obtain a melt of the easily polymerizable compound. It is preferable that the uncrystallized residue obtained by crystallizing the easily polymerizable compound and the sweating liquid obtained by partially melting the crystals of the easily polymerizable compound are discharged from the crystallizer as a crystallization residue. As the crystallization apparatus used in the batch crystallization operation, for example, a layer crystallization apparatus (dynamic crystallization apparatus) manufactured by Sulzer Chemtech, a static crystallization apparatus manufactured by BEFS PROKEM, or the like can be used.

連続式晶析操作は、例えば、気化分離工程で得られた精製易重合性化合物を晶析器へ連続的に供給し冷却して易重合性化合物を結晶化し、易重合性化合物の結晶と母液からなるスラリーを晶析器から連続的に排出し、さらに、洗浄カラムに当該スラリーを供給し、易重合性化合物の結晶を洗浄しつつ母液から連続的に分離することなどにより行うことができる。連続式晶析操作で用いる晶析装置としては、例えば、結晶化部、固液分離部および結晶精製部が一体になった晶析装置(例えば、BMC(Backmixing Column Crystallizer)型晶析器)や、結晶化部(例えば、GOUDA社製のCDC(Cooling Disk Crystallizer)晶析装置やGEA社製のDC(Drum Crystallizer)晶析装置)、固液分離部(例えば、ベルトフィルター、遠心分離器)および結晶精製部(例えば、クレハエンジニアリング社製のKCP(Kureha Crystal Purifier)精製装置やGEA社製のWC(Wash Column)精製装置)を組み合わせた晶析装置等を使用することができる。 In the continuous crystallization operation, for example, the purified easily polymerizable compound obtained in the vaporization separation step is continuously supplied to the crystallizer and cooled to crystallize the easily polymerizable compound, and the crystal of the easily polymerizable compound and the mother liquor are used. The slurry can be continuously discharged from the crystallizer, further supplied to the washing column, and continuously separated from the mother liquor while washing the crystals of the easily polymerizable compound. Examples of the crystallization device used in the continuous crystallization operation include a crystallization device in which a crystallization unit, a solid-liquid separation unit, and a crystal purification unit are integrated (for example, a BMC (Backmixing Colon Crystallizer) type crystallization device). , Crystallization unit (for example, CDC (Cooling Disk Crystallizer) crystallizer manufactured by GOUDA, DC (Drum Crystallizer) crystallizer manufactured by GEA), solid-liquid separator (for example, belt filter, centrifuge) and A crystallization device combined with a crystal purification unit (for example, a KCP (Kureha Crystal Purifier) purification device manufactured by Kureha Engineering Co., Ltd. or a WC (Wash Colon) purification device manufactured by GEA) can be used.

晶析工程で発生した晶析残渣は、前段の気化分離工程、特に軽沸分離塔に返送することが好ましい。一方、晶析工程で得られた高純度の易重合性化合物は、さらに任意の精製手段により精製してもよいが、さらなる精製は行わずに、製品として取り扱ったり、他の化合物の製造原料として用いることが好ましい。 It is preferable that the crystallization residue generated in the crystallization step is returned to the vaporization separation step in the previous stage, particularly to the light boiling separation column. On the other hand, the high-purity easily polymerizable compound obtained in the crystallization step may be further purified by any purification means, but it can be handled as a product or used as a raw material for producing other compounds without further purification. It is preferable to use it.

以下、実施例を示すことにより本発明を更に詳細に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail by showing examples, but the scope of the present invention is not limited thereto.

(実施例1)
蒸留塔に、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテルを含むアクリル酸含有液(粗製アクリル酸)を供給し、蒸留精製を行った。蒸留塔には塔底液の循環路が設けられ、当該循環路には、竪型多管式熱交換器を有するリボイラーが設けられていた。蒸留塔の塔底液の一部を抜き出してリボイラーで加熱して、蒸留塔に戻すことにより、塔底液を加熱した。蒸留塔は、塔底部圧力が23kPa、リボイラー加熱部入口圧力が62kPa、塔底部温度が95℃〜105℃の条件で運転され、塔底液は、アクリル酸90%以上、ハイドロキノン1300ppm、ハイドロキノンモノメチルエーテル250ppmの組成を有していた。循環路にはリボイラーの上流側に酸素ノズルが設置され、9Nm3/h(ガス体積/循環液容積=13%)で循環路内を流れる循環液に酸素ガスを投入した。酸素ノズルの供給口は、熱交換器(加熱部)入口より1850mm下方に設置され、循環路の当該供給口での循環液の圧力は80kPa、循環路の供給口からリボイラー加熱部の入口までの循環液の平均滞留時間は5.1秒であった。約6ヶ月の稼働の後、運転を停止し、蒸留塔および熱交換器の内部点検を行ったが重合物などは見られなかった。
(Example 1)
Acrylic acid-containing liquid (crude acrylic acid) containing hydroquinone and hydroquinone monomethyl ether was supplied to the distillation column for distillation purification. The distillation column was provided with a circulation path for the bottom liquid, and the circulation path was provided with a reboiler having a vertical multi-tube heat exchanger. The bottom liquid of the distillation column was heated by extracting a part of the bottom liquid of the distillation column, heating it with a reboiler, and returning it to the distillation column. The distillation column is operated under the conditions that the pressure at the bottom of the column is 23 kPa, the pressure at the inlet of the reboiler heating unit is 62 kPa, and the temperature at the bottom of the column is 95 ° C to 105 ° C. It had a composition of 250 ppm. An oxygen nozzle was installed in the circulation path on the upstream side of the reboiler, and oxygen gas was injected into the circulation liquid flowing in the circulation passage at 9 Nm 3 / h (gas volume / circulation liquid volume = 13%). The supply port of the oxygen nozzle is installed 1850 mm below the heat exchanger (heating section) inlet, the pressure of the circulating fluid at the supply port of the circulation path is 80 kPa, and the pressure from the supply port of the circulation path to the inlet of the reboiler heating section. The average residence time of the circulating fluid was 5.1 seconds. After about 6 months of operation, the operation was stopped and the inside of the distillation column and heat exchanger was inspected, but no polymer was found.

(比較例1)
実施例1において、酸素ノズルの供給口の設置位置を、熱交換器入口より250mm下方に設置し、当該供給口での循環液の圧力が64kPaとなる条件で運転を実施した。約6ヶ月の稼働の後、運転を停止し、蒸留塔および熱交換器の内部点検を行ったが、熱交換器の熱交換器チューブの総本数の70%以上が重合物によって閉塞していた。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the oxygen nozzle supply port was installed 250 mm below the heat exchanger inlet, and the operation was performed under the condition that the pressure of the circulating fluid at the supply port was 64 kPa. After about 6 months of operation, the operation was stopped and the inside of the distillation column and heat exchanger was inspected, but more than 70% of the total number of heat exchanger tubes of the heat exchanger was blocked by the polymer. ..

(実施例2)
蒸留塔に、ハイドロキノン、ハイドロキノンモノメチルエーテルを含むアクリル酸含有液(粗製アクリル酸)を供給し、蒸留精製を行った。蒸留精製を行った。蒸留塔には塔底液の循環路が設けられ、当該循環路には、竪型多管式熱交換器を有するリボイラーが設けられていた。蒸留塔の塔底液の一部を抜き出してリボイラーで加熱して、蒸留塔に戻すことにより、塔底液を加熱した。蒸留塔は、塔底部圧力が15kPa、リボイラー加熱部入口圧力が54kPa、塔底部温度が80℃〜90℃の条件で運転され、塔底液は、アクリル酸90%以上、ハイドロキノン1600ppm、ハイドロキノンモノメチルエーテル250ppmの組成を有していた。循環路にはリボイラーの上流側に酸素ノズルが設置され、3Nm3/h(ガス体積/循環液容積=5%)で循環路内を流れる循環液に酸素ガスを投入した。酸素ノズルの供給口は、熱交換器(加熱部)入口より1750mm下方に設置され、循環路の当該供給口での循環液の圧力は71kPa、循環路の供給口からリボイラー加熱部の入口までの循環液の平均滞留時間は5.2秒であった。約6ヶ月の稼働の後、運転を停止し、蒸留塔および熱交換器の内部点検を行ったが重合物などは見られなかった。
(Example 2)
Acrylic acid-containing liquid (crude acrylic acid) containing hydroquinone and hydroquinone monomethyl ether was supplied to the distillation column for distillation purification. Distillation purification was performed. The distillation column was provided with a circulation path for the bottom liquid, and the circulation path was provided with a reboiler having a vertical multi-tube heat exchanger. The bottom liquid of the distillation column was heated by extracting a part of the bottom liquid of the distillation column, heating it with a reboiler, and returning it to the distillation column. The distillation column is operated under the conditions that the pressure at the bottom of the column is 15 kPa, the pressure at the inlet of the reboiler heating unit is 54 kPa, and the temperature at the bottom of the column is 80 ° C to 90 ° C. It had a composition of 250 ppm. An oxygen nozzle was installed in the circulation path on the upstream side of the reboiler, and oxygen gas was injected into the circulation liquid flowing in the circulation passage at 3 Nm 3 / h (gas volume / circulation liquid volume = 5%). The supply port of the oxygen nozzle is installed 1750 mm below the heat exchanger (heating section) inlet, the pressure of the circulating fluid at the supply port of the circulation path is 71 kPa, and the pressure from the supply port of the circulation path to the inlet of the reboiler heating section. The average residence time of the circulating fluid was 5.2 seconds. After about 6 months of operation, the operation was stopped and the inside of the distillation column and heat exchanger was inspected, but no polymer was found.

(比較例2)
実施例2において、酸素ノズルの供給口の設置位置を、熱交換器入口より250mm下方に設置し、当該供給口での循環液の圧力が57kPaとなる条件で運転を実施した。約6ヶ月の稼働の後、運転を停止し、蒸留塔および熱交換器の内部点検を行ったが、熱交換器の熱交換器チューブの総本数の50%以上が重合物によって閉塞していた。
(Comparative Example 2)
In Example 2, the oxygen nozzle supply port was installed 250 mm below the heat exchanger inlet, and the operation was performed under the condition that the pressure of the circulating fluid at the supply port was 57 kPa. After about 6 months of operation, the operation was stopped and the inside of the distillation column and heat exchanger was inspected, but more than 50% of the total number of heat exchanger tubes of the heat exchanger was blocked by the polymer. ..

(実施例3)
蒸留塔に、ハイドロキノンを含むアクリル酸含有液(粗製アクリル酸)を供給し、蒸留精製を行った。蒸留精製を行った。蒸留塔には塔底液の循環路が設けられ、当該循環路には、竪型多管式熱交換器を有するリボイラーが設けられていた。蒸留塔の塔底液の一部を抜き出してリボイラーで加熱して、蒸留塔に戻すことにより、塔底液を加熱した。蒸留塔は、塔底部圧力が14kPa、リボイラー加熱部入口圧力が53kPa、塔底部温度が80℃〜90℃の条件で運転され、塔底液は、アクリル酸90%以上、ハイドロキノン1300ppmの組成を有していた。循環路にはリボイラーの上流側に酸素ノズルが設置され、3Nm3/h(ガス体積/循環液容積=10%)で循環路内を流れる循環液に酸素ガスを投入した。酸素ノズルの供給口は、熱交換器(加熱部)入口より1800mm下方に設置され、循環路の当該供給口での循環液の圧力は71kPa、循環路の供給口からリボイラー加熱部の入口までの循環液の平均滞留時間は5.3秒であった。約6ヶ月の稼働の後、運転を停止し、蒸留塔および熱交換器の内部点検を行ったが重合物などは見られなかった。
(Example 3)
Acrylic acid-containing liquid (crude acrylic acid) containing hydroquinone was supplied to the distillation column for distillation purification. Distillation purification was performed. The distillation column was provided with a circulation path for the bottom liquid, and the circulation path was provided with a reboiler having a vertical multi-tube heat exchanger. The bottom liquid of the distillation column was heated by extracting a part of the bottom liquid of the distillation column, heating it with a reboiler, and returning it to the distillation column. The distillation column is operated under the conditions of a column bottom pressure of 14 kPa, a reboiler heating unit inlet pressure of 53 kPa, and a column bottom temperature of 80 ° C. to 90 ° C., and the column bottom liquid has a composition of 90% or more of acrylic acid and 1300 ppm of hydroquinone. Was. An oxygen nozzle was installed in the circulation path on the upstream side of the reboiler, and oxygen gas was injected into the circulation liquid flowing in the circulation passage at 3 Nm 3 / h (gas volume / circulation liquid volume = 10%). The supply port of the oxygen nozzle is installed 1800 mm below the heat exchanger (heating section) inlet, the pressure of the circulating fluid at the supply port of the circulation path is 71 kPa, and the pressure from the supply port of the circulation path to the inlet of the reboiler heating section. The average residence time of the circulating fluid was 5.3 seconds. After about 6 months of operation, the operation was stopped and the inside of the distillation column and heat exchanger was inspected, but no polymer was found.

(比較例3)
実施例3において、酸素ノズルの供給口の設置位置を、熱交換器入口より400mm下方に設置し、当該供給口での循環液の圧力が58kPaとなる条件で運転を実施した。約6ヶ月の稼働の後、運転を停止し、蒸留塔および熱交換器の内部点検を行ったが、熱交換器の熱交換器チューブの総本数の40%以上が重合物によって閉塞していた。
(Comparative Example 3)
In Example 3, the oxygen nozzle supply port was installed 400 mm below the heat exchanger inlet, and the operation was performed under the condition that the pressure of the circulating fluid at the supply port was 58 kPa. After about 6 months of operation, the operation was stopped and the inside of the distillation column and heat exchanger was inspected, but more than 40% of the total number of heat exchanger tubes of the heat exchanger was blocked by the polymer. ..

1: 気化分離塔
2: 循環路
3: 塔底液
4: リボイラー
5: 加熱部
6: 拡幅部
7: (酸素含有ガスの)供給口
8: 屈曲部
1: Vaporization separation tower 2: Circulation passage 3: Tower bottom liquid 4: Reboiler 5: Heating part 6: Widening part 7: Supply port (of oxygen-containing gas) 8: Bending part

Claims (10)

易重合性化合物含有液を、蒸留塔および放散塔から選ばれる気化分離塔に導入して減圧下で精製する工程を含む易重合性化合物の製造方法であって、
前記気化分離塔には、塔底液の少なくとも一部を抜き出した抜出液を前記気化分離塔に戻す循環路が設けられ、
前記循環路には、酸素含有ガスを供給する供給口と加熱部を備えたリボイラーとが上流側から順に設けられ、
前記供給口は前記加熱部の入口を基準として高低差が0.5m以上の下方に配置されており、
前記供給口から、前記抜出液に酸素含有ガスを供給することを特徴とする易重合性化合物の製造方法。
A method for producing an easily polymerizable compound, which comprises a step of introducing a liquid containing an easily polymerizable compound into a vaporization separation column selected from a distillation column and a dissipating column and purifying the mixture under reduced pressure.
The vaporization separation tower is provided with a circulation path for returning the extracted liquid from which at least a part of the bottom liquid is extracted to the vaporization separation tower.
In the circulation path, a supply port for supplying oxygen-containing gas and a reboiler provided with a heating portion are provided in order from the upstream side.
The supply port is arranged below the height difference of 0.5 m or more with respect to the inlet of the heating unit.
A method for producing an easily polymerizable compound, which comprises supplying an oxygen-containing gas to the extract from the supply port.
前記供給口における抜出液の圧力は、前記塔底液上面の気体圧力よりも30kPa以上高い請求項1に記載の易重合性化合物の製造方法。 The method for producing an easily polymerizable compound according to claim 1, wherein the pressure of the withdrawal liquid at the supply port is 30 kPa or more higher than the gas pressure on the upper surface of the bottom liquid. 前記循環路の前記供給口から前記加熱部の入口までの前記抜出液の平均滞留時間が2秒以上である請求項1または2に記載の易重合性化合物の製造方法。 The method for producing an easily polymerizable compound according to claim 1 or 2, wherein the withdrawal liquid has an average residence time of 2 seconds or more from the supply port of the circulation path to the inlet of the heating unit. 前記循環路には、前記供給口から前記加熱部までの間に屈曲部が設けられている請求項1〜3のいずれか一項に記載の易重合性化合物の製造方法。 The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of claims 1 to 3, wherein a bent portion is provided in the circulation path between the supply port and the heating portion. 前記供給口は、前記循環路が略水平方向に延びる水平部に設けられている請求項1〜4のいずれか一項に記載の易重合性化合物の製造方法。 The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of claims 1 to 4, wherein the supply port is provided in a horizontal portion where the circulation path extends in a substantially horizontal direction. 前記水平部における前記抜出液の平均滞留時間が0.5秒以上である請求項5に記載の易重合性化合物の製造方法。 The method for producing an easily polymerizable compound according to claim 5, wherein the average residence time of the withdrawal liquid in the horizontal portion is 0.5 seconds or more. 前記加熱部の上流側の前記循環路と前記加熱部との接続部分に拡幅部が設けられている請求項1〜6のいずれか一項に記載の易重合性化合物の製造方法。 The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of claims 1 to 6, wherein a widening portion is provided at a connection portion between the circulation path on the upstream side of the heating portion and the heating portion. 前記加熱部を備えたリボイラーは、プレート式熱交換器、多管式熱交換器、二重管式熱交換器、コイル式熱交換器、またはスパイラル式熱交換器から構成される請求項1〜7のいずれか一項に記載の易重合性化合物の製造方法。 The revoir provided with the heating unit is composed of a plate heat exchanger, a multi-tube heat exchanger, a double-tube heat exchanger, a coil heat exchanger, or a spiral heat exchanger. 7. The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of 7. 前記酸素含有ガスをマイクロバブルとして供給する請求項1〜8のいずれか一項に記載の易重合性化合物の製造方法。 The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of claims 1 to 8, wherein the oxygen-containing gas is supplied as microbubbles. 前記易重合性化合物が、(メタ)アクリル酸または(メタ)アクリル酸エステルである請求項1〜9のいずれか一項に記載の易重合性化合物の製造方法。 The method for producing an easily polymerizable compound according to any one of claims 1 to 9, wherein the easily polymerizable compound is (meth) acrylic acid or (meth) acrylic acid ester.
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