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KR830000024B1 - How to recover acrylic acid - Google Patents

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KR830000024B1
KR830000024B1 KR1019790000157A KR790000157A KR830000024B1 KR 830000024 B1 KR830000024 B1 KR 830000024B1 KR 1019790000157 A KR1019790000157 A KR 1019790000157A KR 790000157 A KR790000157 A KR 790000157A KR 830000024 B1 KR830000024 B1 KR 830000024B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acrylic acid
dimer
hydroquinone
decomposition
extraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
KR1019790000157A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
다까하사 사또
마사오 바바
미찌도 오까네
Original Assignee
기다노 세이이찌
닛뽕 쇼꾸바이 가가꾸 고오교 가부시끼 가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 기다노 세이이찌, 닛뽕 쇼꾸바이 가가꾸 고오교 가부시끼 가이샤 filed Critical 기다노 세이이찌
Priority to KR1019790000157A priority Critical patent/KR830000024B1/en
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Expired legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C51/00Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
    • C07C51/16Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
    • C07C51/21Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen
    • C07C51/25Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with molecular oxygen of unsaturated compounds containing no six-membered aromatic ring

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

내용 없음.No content.

Description

아크릴산의 회수방법How to recover acrylic acid

제1도는 본 발명의 아크릴산의 회수 공정의 일예를 나타내는 플로우 시이트.1 is a flow sheet showing one example of a process for recovering acrylic acid of the present invention.

제2도는 본 발명의 다른 예를 나타냐는 플로우 시이트.2 is a flow sheet showing another example of the present invention.

본 발명은 이크릴산의 회수방법에 관한 것으로, 특히 아크릴산의 제조공정에 있어서 생성되는 아크릴산의 다이머 내지 트리머로부터 아크릴산을 유리하게 회수함과 동시에 그 공정에 있어서 중합방지제로서 사용되는 하이드로 퀴논을 회수하는 방법에 관한 것인데, 더욱 상세히는 프로필렌 또는 아크로레인의 접촉기상 산화 반응에 의하여 아크릴산을 제조함에 그 제조 장치내에서 생성되고 최종 공정인 아크릴산 정류탑의 탑저액에 있어서 농축되는 아크릴산 올리고머를 가열하여 분해시켜 효율좋게 아크릴산으로서 회수하고 동시에 동공정에 있어서 중합 방지제로서 사용되며 아크릴산 정류탑의 탑저액 중에 농축되어 나오는 하이드로 퀴논까지도 회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recovering isacrylic acid, and in particular, to recover acrylic acid advantageously from dimers or trimers of acrylic acid produced in the production process of acrylic acid, and at the same time to recover hydroquinone used as a polymerization inhibitor in the process. In more detail, in the production of acrylic acid by the catalytic gas phase oxidation of propylene or acrolein, the acrylic acid oligomer produced in the production apparatus and concentrated in the bottom liquid of the acrylic acid rectification column, which is a final process, is heated and decomposed. The present invention relates to a method for recovering hydroquinone, which is preferably recovered as acrylic acid and used as a polymerization inhibitor in the same process and is concentrated in the bottom liquid of the acrylic acid rectification column.

프로필렌 또는 아크롤레인을 분자상 산소 함유 가스에 의하여 접촉기상 산화하여 아크릴산을 제조하는 공정은 주로 산화 공정, 산화 반응 생성물을 물로 흡수하여 수용액으로 포집하는 공정, 이 수용액에서 아크릴산을 초산에틸, 아크릴산 에틸 등의 추출 용매로 물을 추출 제거하는 공정, 용매 분리공정, 부생초산 분리공정, 아크릴산 정제 공정등으로 이루어진다.The process of producing acrylic acid by catalytically oxidizing propylene or acrolein with molecular oxygen-containing gas is mainly an oxidation process, a process of absorbing an oxidation reaction product into water and collecting it into an aqueous solution, and the acrylic acid in the aqueous solution such as ethyl acetate and ethyl acrylate. It consists of a process of extracting and removing water with an extraction solvent, a solvent separation process, by-product acetic acid separation process, and acrylic acid purification process.

아크릴산은 중합성이 극히 풍부하고 상기 여러 공정에 있어서도 그 중합물이 장치내, 특히 각 중유탑내에서 형성되어 흔히 장치에 가동을 방해하는 동시에 제품인 아크릴산의 수율의 저하를 초래하는 사실은잘 알려져 있다. 이 때문에 종래, 아크릴산의 중합 방지 대책으로서 이들의 여러공정, 특히 흡수탑, 증류탑 등에 중합 방지제를 첨부하는 방법이 널리 채용되고 있다. 대표적인 중합 방지제로서는 하이드로 퀴논이 잘 알려져 있고, 여기에 다시 다른 유효한 중합방지제, 예를들어 분자상 산소, 페놀류, 아민류, 퀴논류, 무기 및 유지염류 등의 적어도 1종을 배합하여 사용하는 것이 일반적이다. 또한, 아크릴산은 상기한 바와 같이 중합화외에 이량화(二量化) 및 삼화량화와 같은 올리고머화도 용이하게 행한다. 이와 같은 올리고머화는 주로 순차 반응으로 생각되며, 상기 여럴 공정중에서는 주로 다이머가 생성된다.It is well known that acrylic acid is extremely rich in polymerizability and even in the various processes described above, the polymer is formed in the apparatus, particularly in each heavy oil column, which often hinders operation of the apparatus and at the same time causes a decrease in the yield of acrylic acid as a product. For this reason, the method of attaching a polymerization inhibitor to these various processes, especially an absorption tower, a distillation column, etc. is widely employ | adopted conventionally as a countermeasure against polymerization of acrylic acid. As a typical polymerization inhibitor, hydroquinone is well known, and it is common to use another effective polymerization inhibitor, for example, at least one of molecular oxygen, phenols, amines, quinones, inorganic and oils and fats and the like. . In addition to the polymerization, as described above, acrylic acid also easily oligomerizes such as dimerization and trimerization. Such oligomerization is mainly considered to be a sequential reaction, and dimers are mainly produced in the above several processes.

더우기 아크릴산의 이량화에 의한 아크릴산 다이머의 생성은 온도 및 체류시간에 따라 현저한 영향을받아, 상기 중합방지제의 첨가에 의해 완전히 억제하는 것은 불가능한 일이다. 즉, 아크릴산 다이머의 생성은 온도 및 그 체류시간에 따라 결정된다. 따라서, 통상의 아크릴산 정제공정, 특히 증류공정에 있어서 가열 온도를 낮추거나, 체류 시간을 단축시키는 방도를 취하여도 1 내지 5%중량의 아크릴산의 다이머의 생성은 회피할 수 없는 것으로 되어 있다. 이리하여 생성되는 아크릴산 다이머 및 첨가되는 중합 방지제는 각 공정에서 순차 농축되고 최종 공정의 정류탑의 탑저에서는 각각 당초의 농도보다도 10 내지 50배까지 농축된 상태가 된다.Furthermore, the production of acrylic acid dimers by dimerization of acrylic acid is remarkably influenced by temperature and residence time, and it is impossible to completely suppress the addition of the polymerization inhibitor. That is, the production of acrylic acid dimer is determined according to the temperature and the residence time thereof. Therefore, production of dimers of 1 to 5% by weight of acrylic acid cannot be avoided even when the heating temperature is lowered or the residence time is shortened in a normal acrylic acid purification step, in particular a distillation step. The acrylic acid dimer thus produced and the polymerization inhibitor to be added are sequentially concentrated in each step, and each of the acrylic acid dimers is concentrated to 10 to 50 times higher than the original concentration at the bottom of the rectifying column of the final step.

이와같은 고농도에서 아크릴산 다이머 및 중합 방지제를 함유하는 탑저액을 그대로 폐기하는 것은 경제적으로 극히 불리하므로 그 이용법, 특히 아크릴산 다이머를 아크릴산으로 분해 및 회수하는 방법이 몇가지 제안되고 있다. 예를 들면, 일본국 특허공소 소 45-19281호에는 제이급아민, 제삼급아민, 제삼급포스핀등이 촉매 의 존재하에 부잔액(釜殘液)을 가열 처리함으로써 중합물을 아크릴산 모노머로 분해시켜 회수하는 방법이 소개되어 있다. 또한, 제3,086,064호에는 증류 부잔액을 박막증발기로 증발처리하여 얻어지는 아크릴산 다이머 함유 증기를 가열된 스테인레스강제의 튜브내로 도입하고 거기서 분해 반응시켜 아크릴산을 회수하는 방법이 기재되어 있다. 그러나, 이들 방법은 실험실 규모로 시행하여도 아크릴산의 회수율이 최고 60내지 80중량이고 실질적으로는 다량의 고점도의 잔사가 생성되기 때문에 회수율이 산의 회수율이 저하되어 회수방법으로는 만족할 것이 못된다.Discarding the bottom liquid containing acrylic acid dimer and polymerization inhibitor at such a high concentration as it is extremely disadvantageous economically, there have been some proposals for its use, in particular, a method of decomposing and recovering acrylic acid dimer into acrylic acid. For example, Japanese Patent Application No. 45-19281 discloses a secondary amine, a tertiary amine, a tertiary phosphine, and the like, by heating the residual liquid in the presence of a catalyst to decompose the polymerized product into an acrylic acid monomer and recovering it. Here's how. Further, No. 3,086,064 describes a method for recovering acrylic acid by introducing an acrylic acid dimer-containing vapor obtained by evaporating the distillation residual liquid into a thin film evaporator into a tube of heated stainless steel and decomposing it therein. However, even if these methods are carried out on a laboratory scale, the recovery rate of acrylic acid is up to 60 to 80 weights, and a large amount of high-viscosity residues are generated. Thus, the recovery rate is lowered and the acid recovery rate is not satisfactory.

또한, 일본국 특허 공개공보 소 51-61,208호에는 정류탑의 탑저액을 증발기를 상용하여 60내지 80%증발시켜 얻어지는 유출액중의 중합 방지제를 공정에 재사용하는 방법이 제안되어 있으나, 중합 방지제의 회수율로서는 충분한 효과를 얻고 있다고 할수 없다. 왜냐하면, 증발기로 부터 배출되는 잔사중에는 하이드로퀴논을 비롯하여 상당한 양의 중합 방지제, 아크릴산의 다이머 랑 트리머 등이 잔류하게 되어 이들은 결국 폐기되지 않으면 안되었기 때문이다.In addition, Japanese Patent Laid-Open No. 51-61,208 proposes a method of reusing the polymerization inhibitor in the effluent obtained by evaporating 60 to 80% of the tower bottom liquid of the rectifier tower in a process, but recovering the polymerization inhibitor. It cannot be said that it is getting enough effect. This is because, in the residue discharged from the evaporator, hydroquinone, a considerable amount of polymerization inhibitors, dimers and trimmers of acrylic acid, etc. remain, which must eventually be discarded.

따라서, 본 발명의 목적은, 아크릴산의 제조공정에 있어서 생성되는 아크릴산의 올리고머로로부터 아크릴산을 회수하는 방법을 제공하는 것이다.Therefore, the objective of this invention is providing the method of collect | recovering acrylic acid from the oligomer of acrylic acid produced | generated in the manufacturing process of acrylic acid.

본 발명의 다른 목적은 아크릴산 정류탑의 탑저액에 농축되어 있는 아크릴산 다이머로 부터 아크릴산을 회수함과 동시에 하이드로퀴논까지도 회수하는 방법을 제공하려는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for recovering acrylic acid from the acrylic acid dimer concentrated in the column bottom liquid of the acrylic acid rectification column and at the same time recovering the hydroquinone.

이들 목적은, 일반식 CH2=CHX(단, 식중 X는 CH3및 CHO로 되는 그룹에서 선택된 적어도 1종의 기임)를 갖는 올레핀성 화합물을 분사상 산소 함유가스에 의하여 접촉 기상 산화하여 얻어지는 아크릴산 함유 반응 생성가스를 물과 접촉시켜서 아크릴산을 수용액으로서 포집하고, 이 수용액에서 아크릴산을 분리 정제하는 것으로 이루어지는 아크릴산의 제조방법에 있어서 아크릴산의 정류탑 탑저액을 분해 증발시켜며 그 증발잔사를 조성이 아크릴산 1내지 25%, 아크릴산 다이머 9내지 49중량%(단, 아크릴산과 아크릴산 다이머의 합계는 10내지 50%중량%임) 및 기타 90내지 50%로 물에 의한 추출을 하여 아크릴산, 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논을 추출 분리하는 것을 특징으로 하는 아크릴산의 회수방법에 의하여 달성된다.These objectives are acrylic acids obtained by catalytic gas phase oxidation of an olefinic compound having the general formula CH 2 = CHX, wherein X is at least one group selected from the group consisting of CH 3 and CHO. In the method for producing acrylic acid, the acrylic acid is collected as an aqueous solution by contacting the containing reaction product gas with water, and the acrylic acid is separated and purified from the aqueous solution. 1 to 25%, acrylic dimer 9 to 49% by weight (but the sum of acrylic acid and acrylic acid dimer is 10 to 50% by weight) and other 90 to 50% by extraction with water to acrylic acid, acrylic dimer and hydroquinone It is achieved by a method for recovering acrylic acid, characterized in that the extraction and separation.

본 발명 방법은 통상의 아크릴산 제조방법에 적용할 수 있다. 이 아크릴산이 제조방법은 프로필렌및 아크롤레인과 같은 일반식CH2=CHX(단, 식중 X는 CH3및 CHO로 되는 그룹에서 선택된 적어도 1종의 것임)을 갖는 올레핀성 화합물을 공기와 같은 분자상 산소 함유가스에 의해 접촉기상 산화하여 얻어지는 아크릴산 함유 반응 생성가스를 중합 방지제로서의 하이드로 퀴논의 존재하에 물과 접촉시켜 아크릴산을 수용액으로서 포집하는 공정 및 이 수용액으로부터 아크릴산을 분리하는 공정으로 이루어진다. 이러한 아크릴산 분리 공정은 주로 이 수용액에서 초산에틸, 아크릴산 에틸 등의 추출 용대로 물을 추출 제거하는 공정, 용매 분리공정 및 부생하는 초산의 분리공성 및 아크릴산 정류 공정으로 되는데, 추출공정 및 용매분리 공정은 아크릴산 포집 공정에 있어서 아크릴산의 포집조건에 따라서는 생략되어 아크릴산 정류 공정(필요 개수의 증류탑에 의한 증류법, 공비증류법 등이 있음)으로 되는 경우도 있다.The method of the present invention can be applied to a conventional acrylic acid production method. This acrylic acid production method is characterized in that an olefinic compound having a general formula CH 2 = CHX such as propylene and acrolein, wherein X is at least one member selected from the group consisting of CH 3 and CHO, may be prepared by molecular oxygen such as air. The acrylic acid-containing reaction product gas obtained by the catalytic gas phase oxidation with the containing gas is brought into contact with water in the presence of hydroquinone as a polymerization inhibitor to collect acrylic acid as an aqueous solution and to separate acrylic acid from the aqueous solution. The acrylic acid separation process is mainly a process of extracting and removing water from the aqueous solution for extraction purposes such as ethyl acetate and ethyl acrylate, solvent separation, and by-product separation and acetic acid rectification of acetic acid. In the acrylic acid collection step, depending on the acrylic acid collection conditions, it may be omitted, resulting in an acrylic acid rectification step (the distillation method using the required number of distillation columns, azeotropic distillation method, etc.).

아크릴산 다이머는 산화반응에 의하여 생성된 아크릴산을 수용액으로서 포집하는 공정에서도 이미 생기거니와 그 후의 추출조작에 있어서도 아크릴산과 함께 추출되어 각 증류 조작을 거칠 때마다 증가되고 그대로 최종 공정의 정류탑에 공급되어 결국 그 탑저에 축적된다. 따라서 아크릴산의 정류탑 탑저액에는 아크릴산, 아크릴산 다이머, 중합방지제, 기타의 고비점들이 함유된다. 이 탑저액의 조성은 각 공정의 조작 조건에 따라 크게 변동될 수 있으나, 아크릴산 20내지 65중량%, 아크릴산 다이머 30내지 60%, 하이드로 퀴논과 같은 중합 방지제 5내지 15중량% 및 기타의 고비점물 20중량% 이하의 범위로 존재한다.Acrylic acid dimer is already generated in the process of capturing the acrylic acid produced by the oxidation reaction as an aqueous solution. In the subsequent extraction operation, acrylic acid dimer is extracted together with acrylic acid, and is increased with each distillation operation, and is supplied to the rectification column of the final process. It accumulates at the bottom. Thus, the rectifier column bottom liquid of acrylic acid contains acrylic acid, acrylic acid dimers, polymerization inhibitors, and other high boiling points. The composition of the bottom liquid may vary greatly depending on the operating conditions of each process, but 20 to 65% by weight of acrylic acid, 30 to 60% of acrylic acid dimer, 5 to 15% by weight of a polymerization inhibitor such as hydroquinone and 20% of other high boilers It exists in the range of% or less.

본 발명 방법에 의하면 먼저 상기 탑저액을 증발시키고, 이 탑저액 중의 아크릴산 다이머를 아크릴산에 분해시켜 탑저액 중에 함유되어 있던 아크릴산과 함께 증발시켜 유출품으로서 회수할 뿐만 아니라, 아크릴산 다이머의 일부분까지도 유출시키도록 조작시킨다. 그리고, 놀랍게도 이다이머가 엔트레이너(entrainer)로서 작용하고 중합 방지제로서 다량으로 농축되어 있는 하이드로 퀴논까지도 동시에 회수하는 일이 가능해 졌다. 이어서, 상기 증발 공정에서 얻어지는 잔사는 물에 의한 추출을 행하고, 아크릴산, 아크릴산 다이머 및 추출공정으로 공급되는 공급물의 조성은 아크릴산 1내지25%중량, 아크릴산 다이머 9내지 49중량%(단, 아크릴산과 아크릴산 다이머의 합계는 10내지 50%중량임) 및 고비점물이나 하이드로퀴논과 같은 기타 것이 90내지 50중량% 이어야 하고, 상기 범위의 상한을 벗어나면 고비점물이 유층으로서 분리되지 않고 수중에 현탁되므로, 아크릴산, 아크릴산 다이머 및 하이드로 퀴논의 분리 회수는 곤란하게 된다. 따라서, 증발 잔사를 그대로 물추출 공정으로 공급하는 경우에는 증발잔사가 상기 조성이 되도록 조작할 필요가 있다. 또한 후술하는 바와 같이 증발잔사를 다시 처리할 경우에도 마찬가지로 처리 후에 물추출공정에 대한 공급물이 상기 조성이 되도록 조작할 필요가 있다.According to the method of the present invention, first, the column bottom liquid is evaporated, and the acrylic acid dimer in the column bottom liquid is decomposed to acrylic acid and evaporated together with the acrylic acid contained in the column bottom liquid to recover as an outflow product, and even a part of the acrylic acid dimer is allowed to flow out. To operate it. Surprisingly, it has also been possible to simultaneously recover hydroquinone, in which a dimer acts as an entrainer and is concentrated in a large amount as a polymerization inhibitor. Subsequently, the residue obtained in the evaporation process is extracted with water, and the composition of the acrylic acid, acrylic acid dimer and the feed supplied to the extraction process is 1 to 25% by weight of acrylic acid and 9 to 49% by weight of acrylic acid dimer (except acrylic acid and acrylic acid). The sum of the dimers is 10 to 50% by weight) and 90 to 50% by weight of high boiling point or other such as hydroquinone, and the acrylic acid is suspended if the high boiling point is suspended in water without separation as oil layer. Separation and recovery of the acrylic acid dimer and hydroquinone becomes difficult. Therefore, when the evaporation residue is supplied to the water extraction step as it is, it is necessary to operate the evaporation residue so as to have the above composition. In addition, when the evaporation residue is to be treated again as described below, it is necessary to operate the feed to the water extraction process after the treatment so as to have the composition.

상기 증발공정에 있어서, 유출액으로서 회수된 아크릴산, 아크릴산 다이머 및 하이드로 퀴논은 상기 수용액에서 아크릴산을 분리하는 공정으로 순환시킬 수가 있고, 하이드로 퀴논은 중합 방지제로서 재사용되는 동시에 아크릴산은 회수올의 향상에 기여한다. 순환되어야 할 분리공정으로서는 용매 추출공정, 용매 분리공정, 초산 분리공정, 아크릴산 정제공정 등이 있는데, 이 중에서 초산분리 공정이 가장 바람직하다.In the evaporation process, acrylic acid, acrylic acid dimer and hydroquinone recovered as the effluent can be circulated to the process of separating acrylic acid from the aqueous solution, and hydroquinone is reused as a polymerization inhibitor and acrylic acid contributes to the improvement of recovered alcohol. . The separation process to be circulated includes a solvent extraction step, a solvent separation step, an acetic acid separation step, an acrylic acid purification step, and the like, of which acetic acid separation is most preferred.

상기 증발잔사는 필요에 따라 분해시키고 이어서 증발공정으로 순환될 수 있다. 이와 같은 순환을 행하면 계내에 고비점물이 축적되므로, 분해물의 일부는 발출하여 상기 물추출공정으로 이송된다. 또한 이 분해물의 일부는 다시 증발시켜서 그 유출액으로서 회수된 아크리산, 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논도 상기 증발 공정의 경우와 마찬가지로 아크릴 분리공정, 예를들면 아크릴산 정제 공정으로 순환시켜도 된다.The evaporation residue may be decomposed as necessary and then circulated to the evaporation process. Such circulation causes high boiling point substances to accumulate in the system, so that some of the decomposed products are extracted and transferred to the water extraction step. In addition, the acrylic acid, acrylic acid dimer, and hydroquinone recovered by evaporation of a part of the decomposition product may be circulated in the acrylic separation step, for example, the acrylic acid purification step, in the same manner as in the evaporation step.

또한, 그 증발잔사는 필요에 따라 분해를 행하고 이어서 증발공정으로 순환되고 그 일부는 상기 물추출 공정으로 보내어진다.Further, the evaporation residue is decomposed as necessary and then circulated to the evaporation step, and part of it is sent to the water extraction step.

상기한 바와같이 계내에서 발생한 아크릴산 다이머는 증발공정 및 분해공정에있어서 아크릴산으로 분리 되어 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논과 함께 증발 회수되고 아크릴산 및 하이드로퀴논의 아크릴산 다이머 용액으로서 상기 정제계내에 재순환 사용된다. 더우기, 미회수분의 아크릴산, 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논은 물 추출공정에 있어서 추출액으로서 회수되고 그 수용액으로서 상기 여러공정, 예컨대 아크릴산 포집 공정 또는 용매 추출공정, 바람직하게는 포집 공정으로 순환 재사용된다. 따라서 본 발명 방법에 의하여 발생 아크릴산 다이머의 80내지 98%가 아크릴산으로서 회수되고, 중합 방지제로서의 하이드로퀴논의 70내지 95%까지 회수 재사용할 수가 있어 아크릴산의 정제 수율의 대폭 증가와 함께 고가인 중합 방지제인 하이드로퀴논의 코스트를 대폭 저하시킬 수가 있다.As described above, the acrylic acid dimer generated in the system is separated into acrylic acid in the evaporation process and the decomposition process, is evaporated and recovered together with the acrylic acid dimer and hydroquinone, and recycled into the purification system as the acrylic acid dimer solution of acrylic acid and hydroquinone. Furthermore, unrecovered acrylic acid, acrylic acid dimer and hydroquinone are recovered as extracts in the water extraction process and recycled to the various processes as aqueous solutions, such as acrylic acid collection process or solvent extraction process, preferably collection process. Therefore, 80 to 98% of the acrylic acid dimer generated by the method of the present invention can be recovered as acrylic acid, and can be recovered and reused up to 70 to 95% of hydroquinone as a polymerization inhibitor, which is an expensive polymerization inhibitor with a large increase in the purification yield of acrylic acid. The cost of hydroquinone can be greatly reduced.

이와 같은 본 발명을 첨부도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하겠다.This invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

제1도에 도시한 장치에 있어서 라인(1)로부터 공급되는 프로필렌 또는 아클롤레인 또는 이들의 혼합물을 라인(2)로부터 공급되는 공기등의 분자상 산소 함유가스와 반응기(3)에 있어서 접속기상 산화하고, 아크릴산을 함유하는 산화반응 생성가스는 라인(4)에서 흡수탑(5)로 보내어지고 중합 방지제로소의 하이드로 퀴논의 존재하에 물 과 향류 접촉시켜서 수용액으로서 회수된다.In the apparatus shown in FIG. 1, propylene or acrolein supplied from the line 1 or a mixture thereof is connected to the reactor 3 in a molecular oxygen-containing gas such as air supplied from the line 2. Oxidation and the oxidation reaction product gas containing acrylic acid are sent to the absorption tower 5 in line 4 and recovered as an aqueous solution by countercurrent contact with water in the presence of hydroquinone as the polymerization inhibitor.

이와같이 하여 얻어지는 아크릴산을 함유하는 수용액은 라인(6)에 의하여 추출탑(7)에 이송되어 초산에틸, 아크릴산 에틸 등의 유기용매로 추출되고, 물은 라인(8)에서 배출되며 추출액은 라인(9)로 부터 용매분리탑(10)으로 이송된다. 분리탑(10)에서 분리된 용매는 라인(11)에서 추출탑(7)로 순환된다. 아크릴산 등은 라인(12)에 의하여 초산 분리탑(13)으로 이송되고 산화 부생물인 초산은 라인(14)에서 분리되고 조(粗) 아크릴산은 라인(15)에서 아크릴산 정류탑(16)으로 이송된다. 정류탑(16)의 탑정에서 아크릴산이 유출(溜出)되어 응축기(17)를 거쳐 저장조(18)에 저장된다. 그 일부는 환류로소 정류탑으로 되돌려지는데, 잔부는 제품으로서 취출된다. 정류탑(16)의 탑저에는 아크릴산 이외에 농축된 아크릴산 다이머, 하이드로 퀴논 등의 중합 방지제 및 주합물 등 기타의 고비점물을 포함하는 아크릴산이 축적된다. 이 탑저액을 펌프(19)에 의하여 라인(20)을 거쳐 아크릴산 다이머 분해 증발 장치(21)에 공급하고, 그 증발분은 응축기(22)에서 액화되어 급장조(23)에 저장되고 펌프(24)에 의하여 라인(25)를 거쳐 아크릴산 분리 공정, 예를들어 초산 분리탑(13)으로 순환되어 아크릴산, 다이머 및 하이드로 퀴논으로서 회수된다. 이것은 또한, 용매 추출탑(7), 용매분리탑(10)또는 아크릴산 정류탑으로 순환시켜도 된다.The aqueous solution containing acrylic acid thus obtained is transferred to the extraction column 7 by line 6, extracted with an organic solvent such as ethyl acetate, ethyl acrylate, water is discharged from line 8 and the extract is line 9 ) Is transferred to the solvent separation tower (10). The solvent separated in separation column 10 is circulated from line 11 to extraction column 7. Acrylic acid and the like are transferred to the acetic acid separation tower 13 by line 12, acetic acid, which is an oxidative byproduct, is separated in line 14, and crude acrylic acid is transferred to the acrylic acid rectifying tower 16 in line 15. . Acrylic acid flows out from the top of the rectification column 16 and is stored in the storage tank 18 via the condenser 17. A part of it is returned to the rectification tower by reflux, and the remainder is taken out as a product. At the bottom of the rectifying column 16, acrylic acid including acrylic acid dimer, concentrated acrylic acid dimer, hydroquinone, and other high-boiling substances such as a polymerization compound and a casting compound is accumulated at the bottom of the column 16. This column bottom liquid is supplied to the acrylic acid dimer decomposition evaporation apparatus 21 via the line 20 by the pump 19, and the evaporation liquid is liquefied in the condenser 22, stored in the storage tank 23, and the pump 24 ) Is circulated through the line 25 to an acrylic acid separation process, for example, an acetic acid separation tower 13, and recovered as acrylic acid, dimer and hydroquinone. This may also be circulated to the solvent extraction column 7, the solvent separation column 10, or the acrylic acid rectification column.

한편, 저부 발출액은 라인(26)을 거쳐 분해 저장조(27)에 저장되고 일부는 펌프(28) 및 라인(29)를 거쳐 분해 증발장치(21)로 재순환시켜 분해저장조(27)에서 분해된 아크릴산을 증발 회수한다. 다른 일부는 라인(30)을 거쳐 추출탑(31)로 이송된다. 이들의 분해 증발장치(21)는 어떠한 형식의 것이라도 좋으나 박막 증발기를 사용하는 것이 유리하다. 이 박막 증발기는 재킷이 부착되어 있고 수증기 등에 의하여 전렬면을 가열할 수 있는 구조의 것으로, 다이 아크릴산과 아크릴산 다이머, 중합 방지제인 하이드로 퀴논 및 중합물 등 기타의 고비점과의 분리를 행하기 위한 감압하의 운전에 견딜 수 있어야 한다. 상기 분해 증발 장치(21)의 가열 온도, 압력 등 운전 조건으로서는 동상 가열온도120내지 220℃, 내지 조작 압력 20내지 500mmHg의 범위이다. 아크릴산의 분리 정제공정에 아민 화합물, 유기 및 무기의 동화합물등의 중합바지제를 하이드로퀴논과 합쳐서 사용하는 경우는 상기 화합물이 아크릴산 다이머의 아크릴산으로의 분해촉매로서 작용하여 유리하게 아크릴산 다이머를 분리하여 가열온도를 120내지 180℃로 저하시킬 수가 있다.On the other hand, the bottom extraction liquid is stored in the decomposition storage tank 27 via the line 26, and part of it is recycled to the decomposition evaporation apparatus 21 via the pump 28 and the line 29 to be decomposed in the decomposition storage tank 27. Acrylic acid is recovered by evaporation. The other part is transferred to the extraction tower 31 via the line 30. These decomposition evaporation apparatuses 21 may be of any type, but it is advantageous to use a thin film evaporator. The thin film evaporator has a jacket and is capable of heating the heat transfer surface by steam or the like. The thin film evaporator has a reduced pressure to separate the diacrylic acid from acrylic dimer, hydroquinone, a polymerization inhibitor, and other high boiling points such as polymers. Must be able to withstand driving Operation conditions, such as heating temperature and pressure of the said decomposition evaporation apparatus 21, are in the range of in-phase heating temperature 120-220 degreeC, and operation pressure 20-500 mmHg. When the polymerization pants such as amine compounds, organic and inorganic copper compounds are used in combination with hydroquinone in the separation and purification process of acrylic acid, the compound acts as a decomposition catalyst of acrylic acid dimer to acrylic acid, thereby advantageously separating acrylic acid dimer. The heating temperature can be reduced to 120 to 180 ° C.

라인(220)에서 상기 분해 증발장치(21)로 공급되는 정류탑 탑저액의 조성은 전술한 바와같이 여러 공정의 조작조건에 따라 크게 변동할 수 있으나, 통상 아크릴산 20내지 65중량%, 아크릴산 다이머 30내지 60중량%, 중합 방지제 하이드로퀴논 5내지 15중량% 및 주로 아크릴산의 고차 중합물로 되는 다른 고비점물을 20중량% 이하의 범의로 함유한다. 이와 같은 공급액을 40내지 80중량% 분해, 증발시켜 응축기(22)로 응축시킨 후 저장조(23)로 유출시킨다. 이와 같은 공급액을 40내지 80중량%분해, 증발시켜 응축기(22)로 응축시킨 후 저장조(23)로 유출시킨다. 이 유출조성은 아크릴산 20 내지 99중량%, 아크릴산 다이머 1내지 60중량%, 중합 방지제 0.1내지 10중량%이고, 한편, 라인(26)을 거쳐 분해저장조(27)로 들어 가는 액의 조성은 아크릴산 0.5내지 25중량%, 아크릴산 다이머 9.5 내지 65%중량%, 하이드로 퀴논 5내지 30중량%, 중합물 등 기타의 고비점물 80내지 40중량%이다. 분해저장조(27)에 있어서도 아크릴산 다이머의 분해를 행하게 하기 위하여 그 구조는 120내지 220℃, 바람직하게는 150내지 200℃, 바람직하게는 150내지 200℃로 가열 유지할 수 있는 구조의 것으로, 그 용량은 액체류시간으로 1내지 8시간, 가급적 3내지 8시간의 것으로 족하다.The composition of the rectifier column bottom liquid supplied to the decomposition evaporator 21 in the line 220 may vary greatly according to the operating conditions of various processes as described above, but usually 20 to 65% by weight of acrylic acid and dimer 30 To 60% by weight, 5 to 15% by weight of the polymerization inhibitor hydroquinone, and other high-boiling substances mainly composed of higher polymers of acrylic acid. 40 to 80% by weight of such a feed solution is decomposed and evaporated to condensate in the condenser 22 and then flowed out into the reservoir 23. 40 to 80% by weight of such a feed solution is decomposed and evaporated to condensate in the condenser 22 and then flowed out into the reservoir 23. The outflow composition is 20 to 99% by weight acrylic acid, 1 to 60% by weight acrylic acid dimer, 0.1 to 10% by weight polymerization inhibitor, and the composition of the liquid entering the decomposition storage tank 27 via line 26 is 0.5% acrylic acid. To 25% by weight, 9.5 to 65% by weight of acrylic acid dimer, 5 to 30% by weight of hydroquinone, and 80 to 40% by weight of other high boilers such as polymers. In the decomposition storage tank 27, in order to decompose the acrylic acid dimer, the structure is 120 to 220 ° C, preferably 150 to 200 ° C, preferably 150 to 200 ° C. It is sufficient to be 1 to 8 hours and preferably 3 to 8 hours for the liquid flow time.

아크리산 다이머의 아크릴산으로서의 분해 반응은 평형관계가 있는 것으로 추정된다. 실제에는 그 밖의 고비점물중에 아크릴산의 삼량체, 사량체 등이 포함되어 있고 그들의 다성분계에서의 평형관계이고, 그속도 및 평형농도등도 잘 알려져 있지 않으나, 본 발명자들은 120℃ 이하에서는 분해반응을 일으키지 않고 거꾸로 이량화를 일으켜 아크릴산 다이머를 생선하는데, 120℃ 이상으로 아크릴산 다이머(및 삼량체, 사량체)가 분해되는 것을 밝혀 내었다. 이 때문에 상기 분해 증발장치(21) 및 분해 저장조(27)의 가열온도는 120℃ 이상으로 할 필요가 있다.The decomposition reaction of acrylic acid dimer as acrylic acid is assumed to have an equilibrium relationship. Actually, other high-boiling substances include trimers and tetramers of acrylic acid and their equilibrium relationship in their multicomponent systems, and their speed and equilibrium concentrations are not well known. It was found that acrylic acid dimers were decomposed by causing dimerization without causing them to decompose acrylic acid dimers (and trimers, tetramers) above 120 ° C. For this reason, the heating temperature of the said decomposition evaporation apparatus 21 and the decomposition storage tank 27 needs to be 120 degreeC or more.

상기 분해 증발장치(21)은 아크릴산과 일부의 다이머는 증발시키되 아크릴산 다이머 이상의 고중합물 등 기타의 고비점물은 증발되지 않도록 상기 운전 범위에서 온도 및 압력을 조작한다. 그러므로 장치(21)에서는 아크릴산 다이머의 유출이 하이드로 퀴논의 엔트레이너로소 작용하여 하이드로퀴논을 아크릴산다이머 용액으로서 회수하는 일이 가능케 되는 효과를 갖는다.The decomposition evaporation apparatus 21 manipulates temperature and pressure in the operating range so that acrylic acid and some dimers are evaporated but other high-boiling substances such as high polymers of acrylic acid dimers or the like are not evaporated. Therefore, in the apparatus 21, the outflow of the acrylic acid dimer acts as an entrainer of hydroquinone, so that the hydroquinone can be recovered as the acrylic acid dimer solution.

상기 분해 증발장치(21)에서는 분해 반응 후 아크릴산이 직시 계외로 유출되므로 평형이 아크릴산 측으로 편의 되어 분해 반응이 잘 진행되고, 그 체류시간은 10분 정도로 작아도 된다. 그러나 분해 저장조(27)에서 분해된 아크릴산은 계외로 유출되지 않기 때문에 상기한 바와 같이 1 내지 8 시간의 체류시간이 필요하다. 가열 온도 및 이 액조성에 따라 필요 체류시간은 다르나, 상기 분해 저장조(27)에서의 온도 및 조성 조건하에서는 3내지 8시간의 체류시간이 필요하다. 10시간 이상의 체류시간은 평형관계에서 볼 때 분해할 이점이 없어 경제적으로 낭비가 된다.In the decomposition evaporation apparatus 21, since acrylic acid flows out of the system immediately after the decomposition reaction, the equilibrium is shifted to the acrylic acid side, and the decomposition reaction proceeds well, and the residence time may be as small as about 10 minutes. However, since acrylic acid decomposed in the decomposition storage tank 27 does not flow out of the system, a residence time of 1 to 8 hours is required as described above. Although the required residence time varies depending on the heating temperature and the liquid composition, a residence time of 3 to 8 hours is required under the temperature and composition conditions in the decomposition storage tank 27. A residence time of more than 10 hours is economically wasteful as there is no decomposing advantage in terms of equilibrium relationship.

유출액의 일부를 분해 저장조(27)에서 추출탑(31)으로 공급하는 경우에는 상기 분해증발장치(21) 및 분해 저장조(27)에서 아크릴산 다이머의 분해가 불충분 또는 아크릴산이나 다이머의 유출이 분해 저장조(27)의 발출액 조성중의 아크릴산 및 아크릴산 다이머가 합계로 50중량%를 초과하면 추출탑에서 물과 균일상을 이루는 형성하는 성질이 남아 추출 불가능하게 된다. 또한, 아크릴산 다이머 분해를 과도하게 진행시켜서 아크릴산, 아크릴산 다이머를 계외로 회수하여 이 액조성의 아크릴산 및 아크릴산다이머의 합계를 10중량% 미만으로 하면 상기 발출액이 상온에서 고체로 되어 추출이 불가능하게 되므로 유출액을 분해 저장조(27)에서 추출탑(31)으로 공급하기 위하여는 상기 분해 증발장치(31)의 공급액 조성을 감안하여 상기 운전 조건을 선정하고, 상기 분해 저장조(27)의 발출액 조성의 아크릴산 및 아크릴산 다이머의 합계가 50중량%이하, 통상은 20내지 45중량%로 조정되어야 한다. 이 분해 증발장치(21)의 유출액이 아크릴산, 다이머,하이드로퀴논 용액은 상기 용제분리, 초산분리공정으로 순환되어 회수되고 또한 중합 방지제로서 재사용된다.When a part of the effluent is supplied from the decomposition storage tank 27 to the extraction tower 31, the decomposition of the acrylic acid dimer is insufficient in the decomposition evaporation apparatus 21 and the decomposition storage tank 27 or the outflow of acrylic acid or the dimer is decomposed. When the total amount of acrylic acid and acrylic acid dimer in the extraction liquid composition of 27) exceeds 50% by weight in total, the forming property of forming a uniform phase with water in the extraction column remains and cannot be extracted. Also, if the acrylic acid dimer is excessively advanced to recover acrylic acid and acrylic acid dimer out of the system, and the total sum of acrylic acid and acrylic acid dimer of this liquid composition is less than 10% by weight, the extraction liquid becomes a solid at room temperature, and thus extraction is impossible. In order to supply the effluent from the decomposition storage tank 27 to the extraction tower 31, the operating conditions are selected in consideration of the supply liquid composition of the decomposition evaporation apparatus 31, and the acrylic acid and the extraction liquid composition of the decomposition storage tank 27 are selected. The sum of acrylic acid dimers should be adjusted to 50 wt% or less, usually 20 to 45 wt%. The acrylic acid, dimer and hydroquinone solutions are circulated through the solvent separation and acetic acid separation processes, and the effluent of the decomposition evaporation apparatus 21 is recovered and reused as a polymerization inhibitor.

분해 저장조(27)의 상기 분해 증발장치(21)에서의 발출액을 펌프(28), 라인 (30)을 거쳐 추출탑(31)상방으로, 한편, 물은 라인(32)를 거쳐 탑하부로부터 공급하여 향류적으로 추출하고, 추출액은 라인(33)를 거쳐 아크릴산, 아크릴산다이머 및 하이드로퀴논 수용액으로서 회수되고 그대로 상기의 아크릴산을 그 수용액으로서 포집하는 공정[흡수탑(5)] 및 그 추출공정을 경유하여 용제 분리공정으로 중합 방지제로서 순환 회수된다. 또한, 중합물 등 기타의 고비점물의 추잔액은 라인(34)를 거쳐 계외로 취출되어 폐유로서 처리된다. 추출탑(31)은 어떠한 형식이라도 좋으나, 추잔액의 점도가 높으며 부착력이 크므로 회전 형식을 채용하면 유리하다.Extraction liquid from the decomposition evaporation device 21 of the decomposition storage tank 27 is passed above the extraction column 31 via the pump 28 and the line 30, while water is transferred from the bottom of the column via the line 32. Supplying and extracting countercurrently, the extract is recovered as an aqueous solution of acrylic acid, acrylic acid dimer and hydroquinone via line 33, and the acrylic acid is collected as it is as an aqueous solution [absorption tower 5] and its extraction process. It is circulated and recovered as a polymerization inhibitor in a solvent separation step via light oil. In addition, the addition liquid of other high boilers, such as a polymer, is taken out out of the system via the line 34, and is processed as waste oil. Extraction column 31 may be any type, but it is advantageous to employ a rotary type because the viscosity of the balance is high and the adhesion is large.

추출 조건으로서 온도는 5내지 90℃, 가급적 20내지 60℃로 하고, 추제비(抽劑比)는 상기 저부발출액 : 물=1 : 1 내지 10(w/w), 가급적 1 : 3 내지 6이고, 추출탑에서의 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논의 회수율은 70내지 95중량% 및 50내지 90중량% 이다. 상기 추제비를 1 : 6 이상으로 물을 증가하여도 아크릴산 다이머나 하이들로퀴논 회수율의 증가는 바랄 수 없고 오히려 아크릴산 다이머나 하이드로퀴논의 희막 수용액으로 회수하는 결과가 되어 경제적으로 불리하게 된다. 또한, 상기 주제비가 1 : 3이하에서 물을 적게하면 아크릴산 다이머의 급격한 회수율 저하를 초래하고 또 하이드로퀴논에 관하여도 회수율의 저하를 모면할 수가 없다. 그리고, 1: 1에 달하지 못하게 되면 균일상이 형성되어 추출이 불가능하게 된다.As extraction conditions, the temperature is 5 to 90 ° C., preferably 20 to 60 ° C., and the extraction ratio is the bottom extraction liquid: water = 1: 1 to 10 (1 / w), preferably 1: 3 to 6 The recovery rates of acrylic acid dimer and hydroquinone in the extraction column are 70 to 95% by weight and 50 to 90% by weight. Even if the water ratio is increased to 1: 6 or more, an increase in the recovery rate of acrylic acid dimers or hydridequinones cannot be expected. Rather, it is economically disadvantageous as a result of the recovery in a dilute aqueous solution of acrylic acid dimers or hydroquinones. In addition, when the main ratio is less than 1: 3, water is reduced, leading to a rapid decrease in the recovery rate of acrylic acid dimer, and also a reduction in the recovery rate in relation to hydroquinone. And, if it does not reach 1: 1, a uniform phase is formed and extraction is impossible.

제 2 도는 본 발명의 다른 실시예 형태를 도시한 것으로, 제 1 분해 증발 장치 (21)의 발출액은 라인(26)을 거쳐 분해 저장조(27)로 이송되고, 일부는 펌프(28) 및 라인(29)를 거켜 상기 분해 증발 장치(21)로 재순환시키고 다른 일부는 라인(35)를 거쳐 제 2분해 증발장치(36)으로 이송된다. 그 증발분은 응축기(37)에서 액화되어 저장조(38)에 저장된 후 펌프(39) 및 라인(40)에 의하여 상기 여러공정으로 아크릴산 및 하이드로퀴논의 아크릴산 다이머 용액으로 회수 재사용된다. 한편, 저부 발출액은 라인 (41)을 거쳐 분해 저장조(42)에 저장되고, 일부는 펌프(43) 및 라인(44)를 거쳐 상기 장치(36)로 재순환시키고 다를 일부는라인(30)을 거쳐 추출탑(31)로 이송된다. 상기 분해 증발장치(36)은 어떠한 형식의 것이라도 좋으나 통상 제1분해 증발기(21)과 동일한 것이 사용된다. 또한, 조작조건도 제1분해 증발기(21)와 동일하다. 그리고 상기한 점 이외는 제1도의 경우와 동일하므로, 제2도에 있어 제1도의 부호와 동일한 부호는 동일 장치를 나타낸다.2 shows another embodiment of the present invention, in which the effluent of the first cracked evaporation device 21 is transferred to a cracking reservoir 27 via a line 26, some of which are pump 28 and a line. (29) is recycled to the cracking evaporator (21) and the other part is transferred to the second cracking evaporator (36) via line (35). The evaporated liquid is liquefied in the condenser 37, stored in the reservoir 38, and then recycled to the acrylic acid dimer solution of acrylic acid and hydroquinone by the pump 39 and the line 40 in the above various processes. On the other hand, the bottom leachate is stored in the decomposition reservoir 42 via line 41, part of which is recycled to the device 36 via pump 43 and line 44, and part of line 30 is different. It is transferred to the extraction tower 31 through. The cracked evaporator 36 may be of any type, but usually the same as the first cracked evaporator 21 is used. The operating conditions are also the same as those of the first decomposition evaporator 21. The same reference numerals as those in FIG. 1 in FIG. 2 denote the same apparatus except for the above points.

전술한 바와 같이 아크릴산의 분리정제 공정에서 하이드로퀴논 등의 방지제으 첨가는 불가결이며, 또 아크릴산 다이머의 생성을 완전히 억제하는 일은 불가능하지만, 본 발명에 의하면, 아크릴산 다이머 분해 증발장치(21) 및 (36), 분해 저장조(27) 및 (42) 및 추출탑에 의하여 첨가 하이드로퀴논의 70내지 95%가 회수되고 생성 아크릴산 다이머의 80내지 98중량%를 분해하고 아크릴산으로서 회수할 수가 있다.As described above, addition of an inhibitor such as hydroquinone is indispensable in the separation and purification process of acrylic acid, and it is impossible to completely suppress the production of acrylic acid dimer, but according to the present invention, acrylic acid dimer decomposition evaporation apparatuses 21 and 36 ), 70 to 95% of the added hydroquinone is recovered by the decomposition storage tanks 27 and 42 and the extraction column, and 80 to 98% by weight of the resulting acrylic acid dimer can be decomposed and recovered as acrylic acid.

동시에 정류탑 탑저액 중의 아크릴산도 90중량% 이상 회수할 수 있으므로 정제 수율(양)을 대폭 증대 시킬 수가 있다.At the same time, the acrylic acid in the column bottom liquid can also be recovered by 90% by weight or more, thereby greatly increasing the purification yield.

또한, 본 발명 방법에 있어서 추출탑을 채용하지 않으므로써 아크릴산 다이머 및 하이드로 퀴논 함유의 수용액이 아니고 하이드로퀴논의 아크릴산 다이머 용액으로서 실질적으로 회수하는 일로 가능하다. 그러나, 이 경우 아크릴산 다이머나 하이드로퀴논의 회수율의 저하는 면할 수 없다.In addition, in the method of the present invention, it is possible to recover substantially as an acrylic acid dimer solution of hydroquinone instead of an aqueous solution containing acrylic acid dimer and hydroquinone without employing an extraction column. However, in this case, the fall of the recovery rate of acrylic acid dimer and hydroquinone cannot be avoided.

즉, 구체적으로는 분해 증발 공정에서의 가열 온도를 상승시키든지 아니면 조작 압력을 저하시시므로써 중합물 등 기타의 고비점물을 증발시키고 않고 아크릴산, 아크릴산 다이머를 가능한 한 분해 증발시키며 이때 하이드로퀴논도 회수한다는 것이다.Specifically, by increasing the heating temperature in the decomposition evaporation process or by lowering the operating pressure, acrylic acid and acrylic acid dimers are decomposed and evaporated as much as possible without evaporating polymers and other high-boiling substances, and at this time, hydroquinone is also recovered. .

따라서, 상기 장치(21) 또는 (36)의 저부 발출액 조성중의 아크릴산 다이머 합계가 당연히 10중량% 이하로 되는 것을 피할 수 없으며 추출 조작을 행할 수도 없이 폐유로서 적당한 폐기 처리를 하여야 하게 된다.Therefore, it is inevitable that the total amount of acrylic acid dimer in the bottom extraction liquid composition of the apparatus 21 or 36 must be 10% by weight or less naturally, and an appropriate disposal treatment must be performed as waste oil without performing an extraction operation.

이한 구체예를 들어 회수 효과를 설명하겠다.For example, the recovery effect will be described.

[실시예1]Example 1

프로필렌을 원료로 하는 접촉기상 산화법에 의한 연산 25,000톤의 하이드로퀴논을 중합방지제로서 사용한 아크릴산의 제조장치에 용량1m3 분해조가 부속된 연열 면적 300m2의 박막 증발기 아크릴산 다이머 분해 증발장치를 설치하고, 다시 탑내경 400mm ψ20단의 회전 원판형 추출탑을 설치하였다.Capacity of 1m in acrylic acid production equipment using 25,000 tons of hydroquinone per year as a polymerization inhibitor by contact gas phase oxidation method using propylene as a raw material3of Linkage area 300m with digester2The thin film evaporator of the acrylic acid dimer decomposition evaporator was installed, and a rotating disc extraction tower having a tower diameter of 400 mm ψ 20 stages was further installed.

상기 분해 증발장치는 180℃의 수증기로 가열되도록 하고, 계내 압력은 50mmHg까지 감압하였다. 또한, 분해 저장조는 180℃로 가열하였다. 이 운전 조건으로 상기 아크릴산 제조 장치의 정류탑 탑저액을 상기 분해 증발장치로 공급하였더니 증발량은 76.0중량% 였었다. 상기 분해 증발장치 및 분해 자장조에서의 아크릴산 다이머의 아크릴산으로의 분해율 및 하이드로퀴논의 회수율은 각각 48.9(97.8%대 발생 다이머)및 36.9)중량% 이었다.The decomposition evaporator was heated with steam at 180 ° C., and the pressure in the system was reduced to 50 mmHg. In addition, the decomposition storage tank was heated to 180 ° C. Under the above operating conditions, the rectified column bottom liquid of the acrylic acid production apparatus was supplied to the decomposition evaporation apparatus, and the evaporation amount was 76.0 wt%. The decomposition rate of acrylic acid dimer to acrylic acid and the recovery rate of hydroquinone in the cracking evaporator and cracking magnetic field bath were 48.9 (97.8% vs. generated dimer) and 36.9)% by weight, respectively.

이어서 상기 분해 및 증발후의 장치 발출액을 추출액을 추출탑 상부에 공급하고 한편 하부로부터 상기 공급액에 대하여 5배 (w/w)의 물을 상온하에 공급하여 향류적으로 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논의 추출을 시행시켜 추출탑 상부로부터 아크릴산 다이머 및 히이드로 퀴논을 각각 5 및 2중량% 함유하는 수용액으로서 회수하였다. 그 회수율을 아크릴산 다이머 90%, 하이드로퀴논 80%이었다. 추출탑 하부로부터 공급액에 대하여 약 50%의 추잔액을 발출하여 폐유로서 처리하였다. 아크릴산다이머 및 하이드로퀴논의 전회 수율은 각각 94.9중량% 87.4중량% 이었다. 상기 분해증발 장치로부터 회수한 아크릴산 및 하이드로퀴논으 아크릴산 다이머 용액은 아크릴산 제조장치의 용제분리공정, 초산분리공정으로, 또한 추출탑에서 회수한 아클리산 다이머 및 하이드로퀴논 수용액은 아크릴산의 포집공정이나 아크릴산의 추출 공정을 거쳐 용제 공정으로 중합 방지제로서 순환 사용하였다. 상기 아크릴산 제조 장치의 6개월이상 경과후에도 상기 여러공정에 중합물 등 고비점물의 농축 및 부착등 이상없이 순조로히 가동할 수 있었다. 또한, 그간에 본 발명에 의한 공정을 채용하지 않는 공정에 비하여 하이드로퀴논의 코스트는 1/5이었고, 또한, 아크릴산의 정제 수율은 약 3%의 증가가 되었다.Subsequently, the device extraction liquid after decomposition and evaporation is supplied to the extraction column to the upper part of the extraction column, and 5 times (공급 / w) of water from the lower part is supplied at room temperature to extract the acrylic acid dimer and hydroquinone in a countercurrent manner. It was recovered and recovered from the top of the extraction column as an aqueous solution containing 5 and 2% by weight of quinone as acrylic acid dimer and hydride, respectively. The recovery rates were 90% acrylic acid dimer and 80% hydroquinone. About 50% of the balance was extracted from the bottom of the extraction tower with respect to the feed liquid and treated as waste oil. The previous yields of acrylic acid dimer and hydroquinone were 94.9% by weight and 87.4% by weight, respectively. The acrylic acid and hydroquinone acrylic acid dimer solution recovered from the decomposition evaporation device is a solvent separation step and an acetic acid separation step of the acrylic acid production device, and the acrylic acid dimer and hydroquinone aqueous solution recovered from the extraction tower are acrylic acid collection step or acrylic acid. It was circulated and used as a polymerization inhibitor in the solvent process through the extraction process of. After more than 6 months of the acrylic acid production apparatus, it was possible to operate smoothly without abnormalities such as concentration and adhesion of high-boiling substances such as polymers in the various processes. In addition, compared with the process which does not employ | adopt the process by this invention, the cost of hydroquinone was 1/5, and the purification yield of acrylic acid increased by about 3%.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

[실시예 2]Example 2

실시예 1과 동일 장치 동일 조건하에서 시행하였는데, 추출 조건(추제비)만을 공급액에 대하여 2배(w/w)의 물로 추출한 즉 추출탑에서의 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논의 회수율은 60.1중량% 및 70.3중량%이었다.The same apparatus as in Example 1 was carried out under the same conditions, except that only extraction conditions (rejection ratio) were extracted with twice the amount of water with respect to the feed liquid, that is, the recovery rates of acrylic acid dimer and hydroquinone in the extraction column were 60.1 wt% and 70.3. % By weight.

[실시예 3]Example 3

실시예 1과 동일 장치 동일 조건하에서 시행하였는데, 중합 방지제로서 하이드로퀴논과 구리 화합물(다이머 분해 증발 장치 공급엑에 구리로서 0.1중량%)을 사용하였을 때 이 구리 화합물의 촉매 효과에 의하여 분해 온도 160℃에서 실시예 1과 동등한 아크릴산 다이머의 분해 회수 효과가 얻어졌다.The same apparatus as in Example 1 was carried out under the same conditions, and when the hydroquinone and the copper compound (0.1 wt% as copper in the dimer decomposition evaporator feed-in) were used as the polymerization inhibitor, the decomposition temperature was 160 ° C due to the catalytic effect of the copper compound. The decomposition and recovery effect of acrylic acid dimer equivalent to Example 1 was obtained in the above.

[실시예 4]Example 4

실시예 1과 동일 조건하에서 시행하였는데, 상기 아크릴산 다이머 분해 증발 장치의 운전 조건만을 가열온도 180℃, 압력 20mmHg로 가동한 즉, 공급액의 85%가 유출되었다. 이때의 공급액, 유출액, 저부 발출액 및 분해조 출구액의 조성은 표 2와 같았다. 상기 분해 증발 장치로서의 아크릴산 다이머의 분해 회수율이 36.6%(계내 발생량 97%에 대한 것)이고, 하이드로퀴논의 회수율은 49.2%이었다. 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논의 총회수율은 각각 84.1중량% 및 92.4중량%이었다.Under the same conditions as in Example 1, only the operating conditions of the acrylic acid dimer decomposition evaporation apparatus were operated at a heating temperature of 180 ° C. and a pressure of 20 mmHg, that is, 85% of the feed liquid was leaked. The composition of the feed liquid, the effluent liquid, the bottom extraction liquid, and the decomposition tank outlet liquid at this time was as Table 2. The decomposition recovery rate of the acrylic acid dimer as the decomposition evaporation device was 36.6% (relative to 97% generated in the system), and the recovery rate of hydroquinone was 49.2%. The total recovery of acrylic acid dimer and hydroquinone was 84.1 wt% and 92.4 wt%, respectively.

Figure kpo00002
Figure kpo00002

[비교예 1]Comparative Example 1

실시예 1과 동일장치 동일 조건하에서 상기 분해 증발 장치를 경유시키지 않고, 상기 아크릴산 제조 장치의 정류탑 탑저액을 직접 추출탑으로 공급하였던 바, 탑내에서균일상으로되어 추출이 불가능가고 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논의 회수를 할 수 없다.The same device as in Example 1 was fed directly to the extraction column of the rectifier tower bottom liquid of the acrylic acid production apparatus without passing through the decomposition evaporation apparatus under the same conditions. Quinones cannot be recovered.

[비교예 2]Comparative Example 2

실시예 1과 동일 장치 동일 조건하에서 시행하였는데 추출조건(추제비)만을 공급액에 대하여 0.6배(w/w)의 물로 추출하였던 바, 탑내에서 균일상으로 되어 추출이 불가능하고 추출공정에서의 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논의 회수를 할 수 없었다.The extraction was carried out under the same conditions as in Example 1, but only the extraction conditions (rejection ratio) were extracted with 0.6 times (w / w) of water with respect to the feed solution. And hydroquinone could not be recovered.

[실시예 5]Example 5

제 2도에 나타내는 바와 같이 실시예 2에서 사용한 것과 동일한 형식의 아크릴산 다이머 분해 증발장치 2기 및 탑 내경 400mm로 20단의 회전 원판형 추출탑을 장치로서 사용하였다.As shown in FIG. 2, two acrylic acid dimer decomposition evaporation apparatuses of the same type as those used in Example 2 and a rotating disc type extraction column of 20 stages with a tower inner diameter of 400 mm were used as the apparatus.

이 분해 증발 장치는 모두 180℃의 수증기로 가열되도록 하고, 계내 압력은 제 1단째에서 300mmHg, 제 2단째에서 80mmHg까지도 감압시켰다. 각각의 분해조는 180℃로 가열하였다. 이 운전 조건에서 실시예 1에서 나타내는 바와 같은 아크릴산 제조 장치의 정류탑 탑저액을 상기 분해 증발 장치에 공급하였던 바, 제 1단째의 장치의 증발량은 55.6중량%이고, 또 제 2단째의 장치의 증발량은 63.0중량% 이었다. 제 1 및 제 2분해 증발 장치의 공급액, 유출액, 저부 발출액 및 분해조 출구액의 조성은 표 3에 나타내는 바와 같았다. 이 분해 증발 장치 및 분해조 각 2기로서의 아크릴산 다이머이 아크릴산으로의 분해율 및 하이드로 퀴논의 회수율은 합계로 각각 49.2중량%(96중량 대발생 다이머) 및 58.3중량%이었다.All of these decomposition evaporation apparatuses were heated with water vapor at 180 ° C, and the system pressure was reduced to 300 mmHg in the first stage and to 80 mmHg in the second stage. Each digester was heated to 180 ° C. When the rectifier column bottom liquid of the acrylic acid production apparatus as shown in Example 1 was supplied to the decomposition evaporation apparatus under these operating conditions, the evaporation amount of the device in the first stage was 55.6% by weight, and the evaporation amount of the device in the second stage. Was 63.0 wt%. The compositions of the feed liquid, the effluent liquid, the bottom extraction liquid and the decomposition tank outlet liquid of the first and second decomposition evaporation apparatuses were as shown in Table 3. The decomposition rate of acrylic acid dimer as acrylic acid dimers and each of the two decomposition tanks in the decomposition evaporation apparatus and the hydrolysis tank was 49.2% by weight (96% by weight of dimer) and 58.3% by weight, respectively.

상기 분해 및 증발 후에 이어서 제 2단째의 분해조의 발출액을 추출탑 상부에 공급하는 한편 추출탑 하부에서 상기 공급액에 대하여 5배 (w/w)의 물을 상온하여 공급하고 대류적으로 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논의 추출을 행하게 하여 추출 탑상부로부터 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논을 각각 5중량% 및 2중량% 함유하는 수용액으로서 회수 하였다. 그 회수율은 아크릴산 다이머 75중량% 및 하이드로퀴논 80중량 % 이었다. 추출탑 하부로부터 공급액에 대하여 약 50%의 추출 잔액을 발출하여 폐유로서 처리하였다. 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논의 합계 회수율은 각각 87.3중량% 및 91.7중량 % 이었다. 상기 분해 증발 장치로부터 회수한 아크릴산 용액 및 하이드로퀴논의 아크릴산 다이머 용액은 아크릴산 제조장치의 용매 분리공정, 초산 분리공정으로 또한, 추출탑에서 회수한 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논 수용액은 아크릴산의 포집 공정이나 아크릴산의 추출 공정을 거쳐 용매 분리 공정으로 중합 방지제로서 순환 사용하였다.After the decomposition and evaporation, the extraction liquid of the decomposition tank of the second stage is then supplied to the upper part of the extraction column, while at the bottom of the extraction column, 5 times (w / w) of water is supplied to the feed liquid at room temperature, and condensed acrylic acid dimer and Hydroquinone was extracted and recovered from the top of the extraction column as an aqueous solution containing 5% by weight and 2% by weight of acrylic dimer and hydroquinone, respectively. The recovery rates were 75% by weight of acrylic acid dimer and 80% by weight of hydroquinone. About 50% of the extraction residue was extracted from the bottom of the extraction tower with respect to the feed liquid and treated as waste oil. The total recoveries of acrylic acid dimer and hydroquinone were 87.3 wt% and 91.7 wt%, respectively. The acrylic acid dimer solution of the acrylic acid solution and hydroquinone recovered from the decomposition evaporation device is a solvent separation step and an acetic acid separation step of the acrylic acid production device, and the acrylic acid dimer and hydroquinone aqueous solution recovered from the extraction tower are the acrylic acid collection step or the acrylic acid solution. It was circulated and used as a polymerization inhibitor through an extraction step and a solvent separation step.

Figure kpo00003
Figure kpo00003

[비교예][Comparative Example]

실시예 5와 동일 조건하에서 시행항였는데, 제 2단째의 아크릴산 다이머 분해 증발 장치의 운전 조건만을 가열온도 180℃, 압력 10mmHg으로 가동한 즉, 공급액의 85%가 유출되었다. 이때의 공급액, 유출액, 저부 발출액 및 분해조 출구액의 조성은 표 4와 같았다.Under the same conditions as in Example 5, only the operating conditions of the acrylic acid dimer decomposition evaporation apparatus of the second stage were operated at a heating temperature of 180 ° C. and a pressure of 10 mmHg, that is, 85% of the feed liquid was leaked. The composition of the feed liquid, the effluent liquid, the bottom extraction liquid, and the decomposition tank outlet liquid at this time was as Table 4.

제 2분해조의 출구액은 상온에서 고형화하고 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논 추출 회수는 할 수 없었다. 이들의 분해 증발 장치에서의 아크릴산 다이머의 분해율은 54.1이고, 하이드로퀴논의 회수율은 70.8%이었다.The outlet liquid of the second decomposition tank was solidified at room temperature, and acrylic acid dimer and hydroquinone extraction could not be recovered. The decomposition rate of the acrylic acid dimer in these decomposition evaporation apparatus was 54.1, and the recovery rate of hydroquinone was 70.8%.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

Claims (1)

일반식 CH2= CHX(단, 식중X는 CH3및 CHO로 되는 그룹에서 선택된 적어도 1종의 기임)를 갖는 올레핀 성 화합물을 분자상 산소 함유가스에 의하여 접촉 기상산화하여 얻어지는 아크릴산 함유 반응 생성가스를 물과 접촉시켜서 아크릴산을 수용액으로서 포집하고 이 수용액에서 아크릴산을 분리정제하는 것으로 이루어지는 아크릴산의 제조 방법에 있어서, 아크릴산의 정류탑 탑저액을 분해 증발 시키고 그 증발잔사를 조성이 아크릴산 1내지 25%중량%, 아크릴산 다이머 9내지 49중량% (단, 아크릴산과 아크릴산 다이머의 합계는 10내지 50중량% 임) 및 기타 90 내지 50중량%로 물에 의한 추출을 행하여 아크릴산, 아크릴산 다이머 및 하이드로퀴논을 추출 분리하는 것을 특징으로 하는 아크릴산의 회수방법.Acrylic acid-containing reaction product gas obtained by contact gas phase oxidation of an olefinic compound having the general formula CH 2 = CHX (wherein X is at least one group selected from the group consisting of CH 3 and CHO) by molecular oxygen-containing gas. In which acrylic acid is collected as an aqueous solution, and acrylic acid is separated and purified from the aqueous solution. %, Acrylic acid dimer 9 to 49% by weight (however, the sum of acrylic acid and acrylic acid dimer is 10 to 50% by weight) and other 90 to 50% by weight extraction to extract acrylic acid, acrylic acid dimer and hydroquinone A method for recovering acrylic acid, characterized in that.
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