JP2003238485A

JP2003238485A - （メタ）アクリル酸の捕集方法および装置

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Publication number: JP2003238485A
Application number: JP2002357182A
Authority: JP
Inventors: Harunori Hirao; 晴紀平尾
Original assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Current assignee: Nippon Shokubai Co Ltd
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2002-12-09
Publication date: 2003-08-27

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】接触気相酸化反応による（メタ）アクリル酸の
製造工程において、大気条件の変化等に拘わらずプロセ
スを安定稼働できる方法を提供する。【解決手段】接触気相酸化反応によって（メタ）アクリ
ル酸含有ガスを製造し、次いで捕集塔に該ガスを導入
し、主成分が水である捕集溶剤により目的生成物を溶液
として捕集する工程を含む（メタ）アクリル酸製造プロ
セスにおいて、該捕集塔塔頂より排出されるガス中の水
分量を変化させることによって、該捕集塔から排出され
る捕集塔塔底液の（メタ）アクリル酸濃度を制御するこ
とを特徴とする（メタ）アクリル酸の捕集方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、（メタ）アクリル
酸の捕集方法および装置に関するものである。より詳細
には、捕集塔塔頂より排出されるガス中の水分量を変化
させることによって、当該捕集塔から排出される捕集塔
塔底液の（メタ）アクリル酸濃度を制御する（メタ）ア
クリル酸の捕集方法および装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】アクリル酸やメタクリル酸等の易重合性
物質は、工業製品の製造原料として用いられるものであ
り、大規模なプラントで大量に生産される化学物質であ
る。一般に、これらの化合物は、高純度の製品を得るた
めに、種々の捕集、精製工程を経て製造される。

【０００３】例えば、アクリル酸の製造工程において
は、プロピレン、プロパン、アクロレイン等を酸化触媒
の存在下に分子状酸素含有ガスにより接触気相酸化する
と、目的物であるアクリル酸の他に酢酸、低級アルデヒ
ド、水等の低沸点物質と、フルフラール、無水マレイン
酸等の高沸点物質が副生成物として発生する。このた
め、得られた混合ガスをアクリル酸捕集塔に導きアクリ
ル酸捕集溶剤と接触させて吸収捕集し、アクリル酸とそ
の他の副生物を含む溶液を得て、この溶液から蒸留、放
散、抽出、晶析等の方法によりアクリル酸を分離、精製
して製品を得ている。

【０００４】その様な分離精製方法として、特許文献１
には、プロピレン等を接触気相酸化して得た混合ガスを
アクリル酸捕集塔に導き、捕集溶剤と接触させてアクリ
ル酸水溶液（捕集塔塔底液）とし、更に該アクリル酸水
溶液を共沸分離塔に導いてアクリル酸を得る方法が開示
されている。

【０００５】このような（メタ）アクリル酸含有ガスか
らの（メタ）アクリル酸の捕集では、安価で、しかも
（メタ）アクリル酸の捕集能力が高く比較的容易に高濃
度の（メタ）アクリル酸溶液を得ることができるため、
水を主成分とする捕集溶剤を使用することが一般的であ
る。更に、当該捕集方法では、従来、捕集塔の塔頂圧力
と塔頂温度について特に注意が払われることがなかった
ため、捕集塔塔頂より排出されるガス中の水分量は、殆
ど変化しない。

【０００６】しかしながら、接触気相酸化工程における
分子状酸素含有ガスとしては、コストが安価なため、通
常、空気が使用されているが、空気を使用すると、大気
条件の変化等による反応器への持ち込み水分量の変動を
避けることができず、捕集塔へ導入されるアクリル酸含
有ガス中の水分割合も変動する。その結果として捕集塔
塔底より抜き出される捕集塔塔底液中の（メタ）アクリ
ル酸濃度が変化する。この濃度変化は、次工程以降の
（メタ）アクリル酸分離、精製工程の安定稼働に支障を
来たしたり、廃水量の変動を招くことになる。

【０００７】この問題の解決策として、接触気相酸化工
程において使用する空気を一定の水分量に調湿すること
が考えられるが、調湿のための設備費、用役費がかかる
ため十分な対策とは言えない。

【０００８】また別の解決策として、接触気相酸化工程
を行なう反応器への持ち込み水分量に応じて捕集塔への
捕集溶剤供給量を変化させることが考えられるが、廃水
を捕集溶剤として回収再利用する場合には、捕集溶剤供
給量に対する廃水の割合（以下、「捕集溶剤の回収率」
という）を一定にしようとすると、捕集溶剤の供給量の
変化に伴って回収再利用する廃水量を変動せざるを得な
くなり、その結果、廃棄される廃水の変動が避けられな
くなる。

【０００９】この廃水量の変動を回収率にて調整しよう
とすると、回収率の上限（１００％）が決まっている
為、全体的に回収率を低く設定することが必要となり、
その結果、最終的に廃棄すべき廃水量が増加する。

【００１０】このように、従来、大気条件の変化等によ
る廃水処理設備を含めた稼働安定性の確保に関する対策
は十分ではなかった。

【００１１】

【特許文献１】特開平９−１５７２１３号公報（請求項
１等）

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上述した状況の下、本
発明が解決すべき課題は、接触気相酸化反応による（メ
タ）アクリル酸の製造工程において、大気条件の変化等
に拘わらずプロセスを安定稼働できる方法を提供するこ
とにある。

【００１３】即ち、原料酸素源として空気を使用する場
合、大気条件の変化等によって、捕集塔に導入される生
成ガス中に含まれる水分も変化する。その結果、捕集塔
からの塔底液の（メタ）アクリル酸濃度が変化すると、
その後の精製工程の条件を調節せざるを得なくなる。ま
た、（メタ）アクリル酸濃度の変化を抑えるべく捕集塔
へ導入する捕集溶剤量を調節すると、捕集溶剤として利
用する廃水の量等を逐一変更せざるを得なくなる。

【００１４】そこで、本発明の目的は、大気条件の変化
等に拘わらず、捕集塔へ導入する捕集溶剤量を変動させ
ることなく、捕集塔塔底液中の（メタ）アクリル酸濃度
を安定に保ち、（メタ）アクリル酸製造プロセス全体の
安定的稼働を可能にする方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明者は、大気条件の
変化等による廃水処理設備を含めた次工程以降の稼働安
定性の確保に関する対策について、捕集溶剤供給量、廃
水量、捕集塔塔底液の（メタ）アクリル酸濃度、捕集効
率の変化について詳細に検討した結果、すべての課題が
捕集塔塔頂より排出されるガス中の水分量を変化させる
ことにより解決できることを見出した。

【００１６】即ち、接触気相酸化反応の条件は一定であ
るので、反応器より排出される（メタ）アクリル酸やそ
の他の副生成物の量もほぼ一定であるが、大気条件等に
より水分量のみが変化する。従って、捕集溶剤の供給量
を一定とした場合、捕集塔塔底液の（メタ）アクリル酸
濃度を一定に維持することは塔底液の流量維持に繋が
り、ひいては廃水量も安定する結果となる。しかも驚く
ことに本発明の捕集方法は、捕集溶剤供給量を変化させ
る場合に比べて捕集効率の変動も少ないのである。

【００１７】このため、本発明の方法によれば、捕集塔
および廃水からの（メタ）アクリル酸のロスを最小限に
抑えつつ、廃水処理設備を含めた次工程以降の稼働安定
性を確保することができる。

【００１８】この様な作用効果を発揮できる本発明の
（メタ）アクリル酸の捕集方法は、接触気相酸化反応に
よって目的生成物含有ガスを製造し、次いで捕集塔に該
ガスを導入し、主成分が水である捕集溶剤（水濃度：５
０質量％以上）により目的生成物を溶液として捕集する
（メタ）アクリル酸製造プロセスにおいて、該捕集塔塔
頂より排出されるガス中の水分量を変化させることによ
って、該捕集塔から排出される捕集塔塔底液の（メタ）
アクリル酸濃度を制御することを特徴とする。

【００１９】上記方法においては、捕集塔塔頂より排出
されるガス中の水分量を、捕集塔の塔頂温度および／ま
たは塔頂圧力により変化させることが好ましい。比較的
容易に排出ガス中の水分量を調節できるからであり、設
備費も比較的安価に済むからである。

【００２０】また、（メタ）アクリル酸製造プロセスよ
り排出される廃水の一部または全量を捕集溶剤として再
利用することが好適である。廃水量低減の観点からであ
るが、本発明の捕集方法によれば、再利用廃水量を逐一
調節しなくても、プロセス全体の安定稼働が可能である
ため、廃水の再利用が極めて容易であることにもよる。

【００２１】捕集塔塔頂より排出されるガス中水分量
は、接触気相酸化反応器に導入されるガス中の水分量に
対応して変化させればよい。当該水分量と反応後におい
て捕集塔へ導入されるガス中の水分量は対応しており、
当該水分量に応じて本発明方法を実施すれば、捕集塔塔
底液の（メタ）アクリル酸濃度を安定に維持することが
できるからである。また、分子状酸素含有ガスとして使
用される空気中の水分量に対応して、排出ガス中水分量
を調節してもよい。同様の理由による。

【００２２】更に、本発明に係る（メタ）アクリル酸の
捕集装置は、上記方法を実施するための捕集塔であっ
て、捕集塔の塔頂温度を制御する手段および／または塔
頂圧力を制御する手段を有することを特徴とする。

【００２３】当該装置では、（メタ）アクリル酸製造プ
ロセスより排出される廃水の一部または全量を捕集溶剤
として再利用することが好ましい。廃水量を低減できる
からである。

【００２４】また、当該装置でも、接触気相酸化反応に
おいて接触気相酸化反応器に導入されるガス中の水分量
に対応して、捕集塔塔頂より排出されるガス中の水分量
を変化させることが好ましい。両水分量は対応している
からであり、捕集塔塔底液の（メタ）アクリル酸を安定
に維持できるからである。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明を、アクリル酸の製造方法
を代表例として図１を用いて具体的に説明する。

【００２６】まず、プロピレン、プロパン、アクロレイ
ン等の原料成分１を、不活性ガス等２と、ブロワー４で
昇圧された空気等の分子状酸素含有ガス３と共に、酸化
触媒が充填された接触気相酸化反応器１０に供給し、接
触気相酸化反応してアクリル酸含有ガス２０を生成す
る。ここで接触気相酸化反応としては、接触気相酸化触
媒の存在下でアクリル酸を生成するものであれば特に制
限はないが、反応効率に優れる点で多管式反応器を利用
するものが好ましく使用される。具体的には、多管式反
応器等の反応器を用い、酸化触媒の存在下、プロピレ
ン、プロパン、アクロレイン等の原料成分１、不活性ガ
ス等２、空気等の分子状酸素含有ガス３からなる反応原
料ガスを所定量供給し接触気相酸化反応を行なう。この
時、原料成分としてプロピレンを使用すると、まずアク
ロレインが生成され、これをさらに接触気相酸化するこ
とによりアクリル酸が得られる。本発明で採用される反
応工程としては、これらの反応を１つの反応器で行なう
一段法であるか、異なる反応器でそれぞれ行なう二段法
であるかは問わない。また、使用する酸化触媒、ならび
に原料成分、分子状酸素、不活性ガス等のガス濃度、反
応温度等の反応条件は、従来公知であるアクリル酸生成
反応工程の何れの条件をも適用することができる。

【００２７】例えば、原料成分としては、プロピレン、
プロパン、アクロレインの何れかまたはこれらの２種以
上の混合物を用いることができ、これらの原料成分は、
反応器に供給する反応原料ガスの６〜２０容量％、好ま
しくは８〜１５容量％とするのがよい。また、該反応原
料ガスは、酸化反応を行なわせるため原料成分に対し１
〜３倍（モル比）の分子状酸素を含有し、残りは窒素、
二酸化炭素、水蒸気などの不活性ガスである。

【００２８】また、例えば、本発明でプロピレン含有ガ
スを接触気相酸化反応してアクリル酸を製造するには、
プロピレンの接触気相酸化によりアクロレインを生成す
る前段反応に使用する触媒として、プロピレンを含有す
る原料ガスを接触気相酸化してアクロレインを製造する
に一般的に使用される酸化触媒を使用することができ
る。同様に、上記前段反応で得られたアクロレインの接
触気相酸化によりアクリル酸を生成する後段反応に使用
する触媒についても特に制限はなく、アクロレインを含
む反応ガスを接触気相酸化してアクリル酸を製造するの
に一般に用いられている酸化触媒を使用することができ
る。

【００２９】一般に、接触気相酸化反応によって得られ
るアクリル酸含有ガスは、２００〜３５０℃の温度であ
り、好ましくは、アクリル酸捕集塔３０に供給する前に
熱交換器２１により１００〜３００℃、特に好ましくは
１３０〜２７０℃に冷却する。このような冷却に用いる
熱交換器２１としては、公知の熱交換器を使用できる。
この冷却は反応生成ガス混合物の温度がその露点より下
に低下しないことを確保することが必要である。尚、該
反応ガスが既に適当な温度範囲である場合には、冷却は
もちろん不要である。

【００３０】この接触気相酸化反応で得られるアクリル
酸含有ガスには、アクリル酸、分子状酸素、未反応原料
成分、不活性ガスが含まれ、その他に副生する水、酢
酸、プロピオン酸、マレイン酸、アセトン、アクロレイ
ン、フルフラール、ホルムアルデヒド等の不純物が含ま
れている。

【００３１】次に、得られたアクリル酸含有ガス２０
を、充填層等３１および分散器３２が設置された捕集塔
３０に導入し、捕集溶剤３３と接触させ、該捕集塔から
排出される塔底液をアクリル酸含有溶液（捕集塔塔底
液）３５として、一部は冷却器３４で冷却しつつアクリ
ル酸捕集塔３０に循環させ、残りは抜出して脱水塔４０
へ導入し脱水処理を行なう。ここで使用する捕集溶剤
は、主成分が水であれば特に限定されるものではない
が、アクリル酸の製造工程で発生する廃水および後述す
る真空発生装置廃液の一部または全量を回収して再利用
するのが経済的であり好ましい。また、場合によっては
洗浄廃液などを混合して用いることもできる。

【００３２】ここでアクリル酸含有ガスと捕集溶剤との
接触方法には、公知の接触方法を使用することができ、
例えば、泡鐘トレイ、ユニフラックストレイ、多孔板ト
レイ、ジェットトレイ、バルブトレイ、ベンチュリート
レイおよびそれらの任意の組み合わせを用いる十字流接
触；ターボグリッドトレイ、デュアルフロートトレイ、
リップルトレイ、キッテルトレイ、不規則充填物、規則
充填物およびこれらの任意の組み合わせを用いる向流接
触などが挙げられる。中でも、向流接触によりアクリル
酸含有ガスと捕集溶剤とを接触させる方法が有利であ
り、特に、捕集塔において、捕集溶剤の塔内の流れにお
ける上流側に吸収効率の高い充填物を、その下流側に重
合生成能の相対的に低い充填物および／または棚段（ト
レイ）を設置することが有利である。

【００３３】脱水塔４０での脱水処理方法は特に限定さ
れないが、難水溶性の共沸溶媒を用いた共沸蒸留法が一
般的である。当該法では、目的物である（メタ）アクリ
ル酸は、主として脱水塔４０の塔底液として得られる
が、まだ低沸点物質や高沸点物質等の不純物を含んでい
る場合があるので、次工程５０へ移送し、更なる精製を
行なう。一方、（メタ）アクリル酸含有溶液（捕集塔塔
底液）３５に含まれる（メタ）アクリル酸の不純物は、
難水溶性である共沸溶媒と共に留出ガス４１として排出
され、（メタ）アクリル酸と分離される。この留出ガス
４１は、脱水塔４０の塔頂部に配設された凝縮器４４に
よって凝縮され、当該凝縮液は溶媒相４２と水相４３と
に相分離される。

【００３４】相分離された溶媒相４２は脱水塔４０に戻
して循環使用され、水相４３は真空発生装置４５の廃液
と共に廃水４６となるが、わずかに（メタ）アクリル酸
が含まれている場合があるため、その一部または全量を
回収して捕集溶剤３３として使用することが経済的であ
り、廃水量を低減するためにも好ましい。次工程５０か
ら排出される廃水や真空発生装置からの廃液（回収水７
０）も、その一部または全量を捕集溶剤３３として使用
することができる。また、場合によっては各機器の洗浄
廃液なども混合し捕集溶剤３３として使用することも可
能である。

【００３５】捕集塔３０の塔頂より排出されるガス３６
は、その全てを排気ガス６０として処理してもよいが、
一部をリサイクルガスとして、例えばブロワー４を使用
して反応器１０に循環すれば不活性ガス等２の供給量を
減らすことができ有利である。

【００３６】本発明では、この捕集工程で、捕集塔塔頂
より排出されるガス中の水分量を変化させることによ
り、捕集溶剤３３の供給量を一定に保ちつつ、捕集塔３
０から排出される捕集塔塔底液３５の（メタ）アクリル
酸濃度を制御するものであるが、捕集塔塔頂より排出さ
れるガス中の水分量を変化させる方法は特に限定され
ず、例えば捕集塔の塔頂温度や塔頂圧力の一方または両
方を変化させる方法が好ましい。

【００３７】その例としては、接触気相酸化工程におい
て分子状酸素含有ガスとして使用される空気中の含有水
分量が多い場合には、捕集塔の塔頂温度を上げるか、塔
頂圧力を下げるか、或いはその両方の手段を採用するこ
とによって、捕集塔より排出される捕集塔塔底液の（メ
タ）アクリル酸濃度を安定に保つことができる。一方、
含有水分量が少ない場合には、その逆の手段を採ればよ
い。

【００３８】捕集塔３０の塔頂温度を変化させる方法と
しては、冷却器３４の除熱量を変化させる方法、冷却器
３４以外の場所に新たに別の冷却器を設けその冷却器の
除熱量を変化させる方法、捕集溶剤３３の温度を変化さ
せる方法、アクリル酸含有ガス２０の温度を変化させる
方法などが考えられ、それらの方法を単独で用いても複
数の方法を組合わせて用いてもよい。また、捕集塔３０
の塔頂圧力を変化させる方法は、例えば圧力調節弁によ
る一般的な方法を用いることができる。

【００３９】捕集塔塔頂より排出されるガス中の水分量
を変化させる周期については、廃水処理設備を含む次工
程以降の許容変動と大気条件の変化等を考慮して設定す
ればよく、各秒、分、時間、日、月、季節おきに設定す
る等特に制限されない。

【００４０】捕集塔塔底より抜き出される捕集塔塔底液
中のアクリル酸濃度は、特に限定されないが６０〜８５
質量％とすることが好ましい。６０質量％より低いと不
純物分離のため次工程以降の設備費、用役費がかかる上
に廃水量が増加するからである。一方、８５質量％より
高くしようとすると、捕集塔塔頂からのアクリル酸のロ
スが増加し、ロスを抑制するには捕集塔の理論段数を増
加させる必要があり設備費がかかる。

【００４１】捕集塔の塔頂温度については、特に限定さ
れないが４０〜８０℃の範囲であることが好ましい。４
０℃より低いと冷却のための設備費、用役費がかかる上
に、アクリル酸より低い沸点を持つ物質の凝縮が多くな
り捕集塔塔底より抜き出される捕集塔塔底液中のアクリ
ル酸濃度の低下を招き、廃水量も増加するからである。
また、８０℃より高いと捕集塔塔頂からのアクリル酸の
ロスが増加するため製品アクリル酸のコストアップに繋
がり好ましくない。

【００４２】捕集塔の塔頂圧力については、特に限定さ
れないが０〜３０ｋＰａ（ゲージ圧）の範囲であること
が好ましい。０ｋＰａ（ゲージ圧）より低いと減圧装置
が必要となり設備費、用役費がかかり、３０ｋＰａ（ゲ
ージ圧）より高いと接触気相酸化反応器へ原料ガスを供
給するためのブロワーを大型化する必要があり、設備
費、用役費がかかるため、経済的ではないからである。

【００４３】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明するが、本願はこれらの実施例に限定されるもので
はない。

【００４４】尚、捕集塔でのアクリル酸の捕集効率、捕
集溶剤の回収率（捕集溶剤供給量に含ませる廃水の割
合）はそれぞれ以下の式によって求められる。

【００４５】アクリル酸の捕集効率＝１−（塔頂排
出ガス中のアクリル酸量／塔入口ガス中のアクリル酸
量）捕集溶剤の回収率＝廃水回収水量／全捕集溶剤供給
量（参考例）触媒の充填された多管式接触気相酸化反応器
に、プロピレン８．０容量％、酸素１４．４容量％、水
５．２容量％、窒素７１．７容量％、その他（プロパ
ン、ＣＯ_x、アクリル酸、酢酸、アルデヒド等）０．７
容量％の組成の反応ガスを流量３４，７８０ｍ³（標準
状態）／時間で導入し、接触気相酸化反応により、アク
リル酸７．１容量％、水１４．５容量％、窒素７３．５
容量％、酸素１．４容量％、その他（プロピレン、プロ
パン、ＣＯ_x、酢酸、アルデヒドなど）３．５容量％の
組成のアクリル酸含有ガスを得た。

【００４６】このガスをアクリル酸捕集塔に供給し、水
濃度９２．８質量％の捕集溶剤（流量４．５４ｍ³／時
間）を用いて、捕集塔の塔頂圧力１０．８ｋＰａ（ゲー
ジ圧）、塔頂温度６２．８℃、捕集溶剤の回収率は０．
８としてアクリル酸の捕集を行った。

【００４７】捕集塔塔底より抜き出される捕集塔塔底液
中のアクリル酸濃度は７０．０質量％、アクリル酸の捕
集効率は０．９８７であり、アクリル酸製造プロセスよ
り排出される廃水量は１．６０ｍ³／時間であった。

【００４８】（実施例１）参考例において、反応原料ガ
スの組成中、水が７．４容量％、窒素が６９．５容量％
であった以外は参考例と同様に接触気相酸化反応を行
い、アクリル酸７．１容量％、水１６．６容量％、窒素
７１．３容量％、酸素１．４容量％、その他（プロピレ
ン、プロパン、ＣＯ_x、酢酸、アルデヒドなど）３．６
容量％の組成のアクリル酸含有ガスを得た。

【００４９】このガスをアクリル酸捕集塔に供給し、参
考例と同様に捕集塔の塔頂圧力１０．８ｋＰａ（ゲージ
圧）、捕集溶剤の供給流量４．５４ｍ³／時間、捕集塔
塔底より抜き出される捕集塔塔底液中のアクリル酸濃度
を７０．０質量％、捕集溶剤の回収率を０．８となるよ
うに、捕集塔塔頂温度を調整することにより塔頂からの
排出ガス中の水分量を変化させ、アクリル酸の捕集を行
った結果、捕集塔塔頂温度６５．１℃にて条件を満足さ
せることができた。

【００５０】その時の捕集溶剤水濃度は９３．２質量
％、アクリル酸の捕集効率は０．９８２、また、アクリ
ル酸製造プロセスより排出される廃水量は１．５９ｍ³
／時間であった。

【００５１】（実施例２）参考例において、反応原料ガ
スの組成中、水が６．８容量％、窒素が７０．１容量％
であった以外は参考例と同様に接触気相酸化反応を行
い、アクリル酸７．１容量％、水１６．１容量％、窒素
７１．９容量％、酸素１．４容量％、その他（プロピレ
ン、プロパン、ＣＯ_x、酢酸、アルデヒドなど）３．５
容量％の組成のアクリル酸含有ガスを得た。

【００５２】このガスをアクリル酸捕集塔に供給し、参
考例と同様に捕集塔の塔頂圧力１０．８ｋＰａ（ゲージ
圧）、捕集溶剤の供給流量４．５４ｍ³／時間、捕集塔
塔底より抜き出される捕集塔塔底液中のアクリル酸濃度
を７０．０質量％、捕集溶剤の回収率を０．８となるよ
うに、捕集塔塔頂温度を調整することにより塔頂からの
排出ガス中の水分量を変化させ、アクリル酸の捕集を行
った結果、捕集塔塔頂温度６４．５℃にて条件を満足さ
せることができた。

【００５３】その時の捕集溶剤水濃度は９３．１質量
％、アクリル酸の捕集効率は０．９８４、また、アクリ
ル酸製造プロセスより排出される廃水量は１．５９ｍ³
／時間であった。

【００５４】（実施例３）実施例２において、アクリル
酸捕集塔の条件を、参考例と同様に捕集塔の塔頂温度６
２．８℃、捕集溶剤の供給流量４．５４ｍ³／時間、捕
集塔塔底より抜き出される捕集塔塔底液中のアクリル酸
濃度を７０．０質量％、捕集溶剤の回収率を０．８とな
るように、捕集塔塔頂圧力を調整することにより塔頂か
らの排出ガス中の水分量を変化させてアクリル酸の捕集
を行なった結果、捕集塔の塔頂圧力２．５ｋＰａ（ゲー
ジ圧）にて条件を満足させることができた。

【００５５】その時の捕集溶剤水濃度は９３．１質量
％、アクリル酸の捕集効率は０．９８４、また、アクリ
ル酸製造プロセスより排出される廃水量は１．５９ｍ³
／時間であった。

【００５６】（比較例１）実施例２において、アクリル
酸捕集塔の条件を、参考例と同様に捕集塔の塔頂圧力１
０．８ｋＰａ（ゲージ圧）、塔頂温度６２．８℃、捕集
溶剤の供給流量４．５４ｍ³／時間、捕集溶剤の回収率
を０．８の条件でアクリル酸の捕集を行った結果、捕集
塔塔底より抜き出される捕集塔塔底液中のアクリル酸濃
度は６６．５質量％まで低下し、次工程以降の運転条件
を変更する必要が生じた。

【００５７】その時の捕集溶剤水濃度は９３．５質量
％、捕集効率は０．９８８、また、アクリル酸製造プロ
セスより排出される廃水量は２．１９ｍ³／時間であっ
た。

【００５８】（比較例２）実施例２において、アクリル
酸捕集塔の条件を、参考例と同様に捕集塔の塔頂圧力１
０．８ｋＰａ（ゲージ圧）、塔頂温度６２．８℃、捕集
溶剤の回収率を０．８とし、捕集塔塔底より抜き出され
る捕集塔塔底液中のアクリル酸濃度は７０．０質量％と
なるように捕集溶剤量を調整してアクリル酸の捕集を行
った結果、捕集溶剤供給量が３.９５ｍ³／時間にて条件
を満足させることができた。

【００５９】その時の捕集溶剤中の水濃度は９３．３質
量％、捕集効率は０．９８２であり、アクリル酸製造プ
ロセスより排出される廃水量は２．０６ｍ³／時間であ
った。

【００６０】（まとめ）上記実施例の結果を、表１にま
とめる。

【００６１】

【表１】

【００６２】実施例１の結果によれば、接触気相酸化反
応に使用される反応原料ガス中の水分濃度が参考例
（５．２容量％）よりも７．４容量％と高い場合であっ
ても、塔頂温度を調整することによって、捕集塔へ供給
する捕集溶剤量を変化させる必要もなく、且つアクリル
酸捕集効率を大幅に低下させることなく塔底から排出さ
れる捕集塔塔底液のアクリル酸濃度および製造工程から
排出される廃水量をほぼ一定に維持することができた。

【００６３】この実施例１の結果は、反応原料ガス中水
分濃度が６．８容量％である実施例２でも同様であっ
た。

【００６４】実施例３は、実施例２と同様の条件下、調
整を塔頂温度ではなく塔頂圧力により行なった例である
が、この場合でも同様にアクリル酸の製造をプロセス全
体において良好に行なえることが明らかとなった。

【００６５】以上の実施例に対して、比較例１は、参考
例において反応原料ガス中の水分濃度が６.８容量％と
高いにも拘わらず塔頂温度と塔頂圧力を一定に保持した
場合であるが、捕集溶剤の供給量を参考例や実施例と同
じにするとアクリル酸捕集効率は維持できるが、捕集塔
塔底液のアクリル酸濃度が低下し、且つ廃水量が増大し
た。その結果、次工程以降の運転条件を変更する必要が
生じた。

【００６６】また、比較例２は、比較例１と同様の条件
で捕集塔塔底液のアクリル酸濃度を維持した場合である
が、この場合には捕集溶剤供給量を低下させなければな
らず、廃水量が増大することが分かる。

【００６７】

【発明の効果】本発明に係る（メタ）アクリル酸の捕集
方法は、（メタ）アクリル酸含有ガスを捕集塔に導入
し、捕集溶剤により目的生成物を溶液として捕集する製
造プロセスにおいて、製造原料である反応ガスに含まれ
る水分の量に拘わらず、目的物を捕集する捕集溶剤の供
給量や捕集塔塔底液の（メタ）アクリル酸の濃度、捕集
効率、およびプロセス全体から排出される廃水量を安定
に保つことができ、ひいてはプロセス全体の操業の安定
を図ることができる点で、産業上非常に高い有用性を有
する。

【００６８】そして、斯かる作用効果は、捕集塔の塔頂
から排出されるガス中の水分量を制御するという非常に
簡便な手段により達成することができる。

【００６９】以上より、本発明に係る（メタ）アクリル
酸の捕集方法は、非常に簡便な手段によって（メタ）ア
クリル酸の製造プロセスの安定操業を行なうことができ
るという優れた特長を有するため、（メタ）アクリル酸
の捕集方法として非常に有効であり、また、本発明の装
置は、当該方法を実施できるため産業上非常に有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（メタ）アクリル酸のプロセスの一例を示す概
略図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】接触気相酸化反応によって（メタ）アク
リル酸含有ガスを製造し、次いで捕集塔に該ガスを導入
し、主成分が水である捕集溶剤により目的生成物を溶液
として捕集する工程を含む（メタ）アクリル酸製造プロ
セスにおいて、該捕集塔塔頂より排出されるガス中の水
分量を変化させることによって、該捕集塔から排出され
る捕集塔塔底液の（メタ）アクリル酸濃度を制御するこ
とを特徴とする（メタ）アクリル酸の捕集方法。
【請求項２】捕集塔塔頂より排出されるガス中の水分
量を、捕集塔の塔頂温度および／または塔頂圧力により
変化させる請求項１に記載の方法。
【請求項３】（メタ）アクリル酸製造プロセスより排
出される廃水の一部または全量を捕集溶剤として再利用
する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】上記接触気相酸化反応において、接触気
相酸化反応器に導入されるガス中の水分量に対応して、
捕集塔塔頂より排出されるガス中の水分量を変化させる
請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】上記接触気相酸化反応において、分子状
酸素含有ガスとして使用される空気中の水分量に対応し
て、捕集塔塔頂より排出されるガス中の水分量を変化さ
せる請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項６】請求項２に記載の方法を実施するための
捕集塔であって、捕集塔塔頂温度を制御する手段および
／または塔頂圧力を制御する手段を有することを特徴と
する（メタ）アクリル酸の捕集装置。
【請求項７】（メタ）アクリル酸製造プロセスより排
出される廃水の一部または全量を捕集溶剤として再利用
する請求項６に記載の（メタ）アクリル酸捕集装置。
【請求項８】上記接触気相酸化反応において接触気相
酸化反応器に導入されるガス中の水分量に対応して、捕
集塔塔頂より排出されるガス中の水分量を変化させる請
求項６または７のいずれかに記載の（メタ）アクリル酸
捕集装置。