JPH107639A - 改善されたアクリロニトリルの回収プロセス - Google Patents
改善されたアクリロニトリルの回収プロセスInfo
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Abstract
サイズを増大させることなく、製造速度および得られる
生成物の品質に優れたアクリロニトリルまたはメタクリ
ロニトリルの製造プロセスを提供すること。 【解決手段】 本発明のプロセスは、プロピレンまたは
イソブチレンのアンモ酸化反応の反応器流出物から得ら
れるアクリロニトリルまたはメタクリロニトリルの回収
プロセスである。このプロセスは、反応器流出物を、吸
収カラム、第1デカンター、回収カラム、第2デカンタ
ーおよびストリッピングカラムに通す工程を包含する。
第1および第2デカンターの内部温度を約32°F 〜約75
°Fに維持することにより、改善がもたらされる。
Description
またはメタクリロニトリルの改善された製造プロセスに
関する。特に、本発明は、アクリロニトリルまたはメタ
クリロニトリルの製造時に使用される改善された回収手
順に関する。さらに、本発明の改善されたプロセスは、
パーオキシド不純物を最少化することにより、得られる
生成物の品質を改善する。
酸化により得られるアクリロニトリル/メタクリロニト
リルの商業スケールでの回収は、以下の手順で行なわれ
ている:反応器流出物を水でクエンチし;次いで、クエ
ンチで得られたアクリロニトリルまたはメタクリロニト
リル含有ガス流を吸収器に通し、互いに反対方向に流れ
る水とガスとを接触させて実質的にすべてのアクリロニ
トリルまたはメタクリロニトリルをガスから除去し;次
いで、実質的にすべてのアクリロニトリルまたはメタク
リロニトリルを含有する水流を、一連の蒸留カラムおよ
び関連するデカンターを通過させ、アクリロニトリルま
たはメタクリロニトリル生成物を分離および精製する。
ルの製造に用いられる代表的な回収および精製システム
は、本発明の譲受人に譲渡された米国特許第4,234,510
号および同第3,885,928号に開示され、これらは本明細
書に参考として援用されている。
は、アクリロニトリルまたはメタクリロニトリルの改善
された製造プロセスを提供することである。
たはメタクリロニトリルの製造における改善された回収
および精製手順を提供することである。
生成物中の不純物の量を低減する、アクリロニトリルま
たはメタクリロニトリルの改善された製造プロセスを提
供することである。
特徴の一部は以下の記載により説明され、そして一部
は、以下の記載を検討することにより当業者に明らかと
なるか、または本発明の実施により理解され得る。本発
明の目的および利点は、特許請求の範囲において具体的
に規定される手段および組み合わせにより達成され得、
そして得られ得る。
的を達成するために、そして、本明細書において具体的
にかつ広範囲に記載される本発明の目的によれば、本発
明のプロセスは、以下の工程を包含する:プロピレンま
たはイソブチレンのアンモ酸化により得られる反応器流
出物をクエンチカラムに移し、熱い該流出物ガスを水煙
と接触させることにより冷却する工程;該冷却した反応
器流出物オーバーヘッドを吸収カラムに通し、粗製のア
クリロニトリルまたはメタクリロニトリルを水に吸収さ
せる工程;該アクリロニトリルまたはメタクリロニトリ
ルを含有する水溶液を第1デカンターに通し、第1水層
とアクリロニトリルおよびメタクリロニトリルを含有す
る第1有機層とを形成する工程;該第1有機層を第2デ
カンターに移し、第2水層および第2有機層を形成する
工程;および、該第2有機層からアクリロニトリルまた
はメタクリロニトリルを回収する工程。本発明における
改善は、該第1デカンターおよび該第2デカンターを約
32°F〜約75°Fに維持することを包含し、かつ該第2デ
カンターを約32°F〜約75°Fに維持することを包含す
る。好ましくは、第1デカンターの温度は約32°F〜70
°Fに維持され、特に好ましくは、32°F〜65°Fに維持
される。好ましくは、第2デカンターの温度は約35°F
〜68°Fに維持され、特に好ましくは、40°F〜65°Fに
維持される。
ロセスは、プロピレン、アンモニアおよび酸素のアンモ
酸化により得られる反応器流出物を用いて行なわれ、ア
クリロニトリルを生成する。
は、反応器流出物は、流動床触媒と接触する流動床反応
器内でのプロピレン、アンモニアおよび空気の反応によ
り得られる。
ンモ酸化触媒が使用され得る。例えば、米国特許第3,64
2,930号および同第5,093,299号(これらは、本明細書に
参考として援用される)に記載の流動床触媒が、本発明
の実施において使用され得る。
リロニトリル生成物の回収および精製において、より有
効な操作を可能にする。上記の温度範囲内でのデカンタ
ー操作により水相の分離が改善され、これにより、デカ
ンター内の水相の容積が増大する。この改善された分離
は、いかなる装置のサイズも増大させることなく、以後
の回収および精製工程(すなわち、蒸留および乾燥)にお
いて、より高容積の生成物が処理され得ることを意味す
る。本発明の実施の他の利点は、上記の温度範囲内での
デカンター操作により、最終生成物のユーザーにとって
好ましくない水溶性不純物(例えば、パーオキシド)が最
少化されるということである。
説明する。流動床アンモ酸化触媒と接触する流動床反応
器(図示せず)でのプロピレンまたはイソブチレン、アン
モニアならびに酸素含有ガスのアンモ酸化により得られ
る反応器流出物は、クエンチカラム(図示せず)に移され
る。このクエンチカラムで、熱い流出物ガスは、水煙と
接触することにより冷却される。代表的には、流出物に
含まれる過剰のアンモニアは、クエンチカラムで硫酸と
接触することにより中和され、硫酸アンモニウムとして
アンモニアが取り除かれる。次いで、所望の生成物(ア
クリロニトリルまたはメタクリロニトリル、アセトニト
リル、およびHCN)を含む冷却流出物ガスは、導管1を介
して吸収カラム5の底部に通される。ここで、生成物
は、導管3を介して頂部から吸収カラム5に入る水に吸
収される。吸収されないガスは、吸収器5の頂部に配さ
れたパイプ7を介して吸収器から排出される。次いで、
所望の生成物を含む水流は、導管9を介して吸収器5の
底部から第1蒸留カラム(回収カラム)13の上部に通さ
れ、生成物のさらなる精製がなされる。生成物は、回収
カラム13の頂部から回収され、導管15を介してデカンタ
ー19に送られる。粗製のアクリロニトリルを含む水溶液
は、デカンター19内で、水を含む第1層と有機生成物
(例えば、粗製のアクリロニトリルおよびHCN)を含む第
2層とに分離される。次いで、生成物層は、導管23を介
して第2蒸留カラム27に移され、アクリロニトリルまた
はメタクリロニトリル生成物のさらなる精製および回収
がなされる。カラム13から得られる底部の流れは、焼却
炉に直接送られ得、または導管17を介してストリッピン
グ蒸留カラム21に送られ得、粗製のアセトニトリルが、
導管25を介してオーバーヘッドとして回収され得る。カ
ラム21から得られる底部の流れは、導管41および43を介
して焼却炉に送られ得る。
れ、アクリロニトリル生成物は側流として導管31を介し
てカラム27から回収される。このアクリロニトリル生成
物は、アクリロニトリル生成物と水との第2の相分離が
起こるまで、約32°F〜約70°Fの間の温度に維持された
第2デカンター33に貯蔵される。次いで、アクリロニト
リル生成物は導管35を介してデカンター33から除かれ、
カラム27の底部に導入され、そして、最終精製および回
収のために導管39を介してカラム外に移される。副産物
であるHCNは、オーバーヘッド流として導管29を介して
カラム27から回収され、焼却されるか、または当該分野
で公知の慣用的手段により精製および回収される。
器)もまた意図されるが、好ましくは、アンモ酸化反応
は、流動床反応器内で行なわれる。アクリロニトリル製
造のための流動床反応器は、従来技術において周知であ
る。例えば、本明細書に参考として援用される米国特許
第3,230,246号に記載の反応器の設計が適切である。
技術に示されるように周知である:米国特許第5,093,29
9号、同第4,863,891号、同第4,767,878号および同第4,5
03,001号;これらは本明細書に参考として援用される。
代表的には、アンモ酸化プロセスは、プロピレンまたは
イソブチレンを、アンモニアおよび酸素の存在下、高温
で流動床触媒と接触させることにより行なわれ、アクリ
ロニトリルまたはメタクリロニトリルが得られる。任意
の酸素源が採用され得るが、経済的理由から空気を用い
るのが好ましい。供給物中の酸素のオレフィンに対する
代表的なモル比は、0.5:1〜4:1の範囲であり、好ましく
は1:1〜3:1である。反応において、供給物中のアンモニ
アのオレフィンに対するモル比は、0.5:1〜5:1の範囲で
変化し得る。アンモニア−オレフィン比の上限は実際に
は存在しないが、一般に、5:1を超える比は、経済的理
由からほとんど無意味である。
行なわれるが、好ましくは310℃〜500℃、特に好ましく
は350〜480℃で行なわれる。接触時間はそれほど重要で
はないが、一般に0.1〜50秒の範囲、好ましくは1〜15
秒の範囲である。
本発明の実施に適切な他の触媒が、米国特許第5,093,29
9号(本明細書に参考として援用される)に記載されてい
る。
ングカラムが維持される条件は、それぞれ、5〜7psig
(80°F 〜110°F)、1〜4.5psig(155°F 〜170°F)、お
よび7〜13psig(170°F 〜210°F)の範囲である。
たらすだけでなく、回収および精製セクションに用いる
カラムのサイズを増大させることなくこの改善を達成す
る。さらに、製造速度が増大しても、生成物の品質の低
下は全く認められない。実際、本発明を実施すると、生
成物の品質は、最終生成物に見られるパーオキシド不純
物レベルの低下により改善される。
よび範囲または特許請求の範囲の範囲から逸脱すること
なく、上記の開示および議論に照らして、本発明の種々
の改変がなされ得、そして追従され得る。
を説明する模式図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 アクリロニトリルまたはメタクリロニト
リルの製造プロセスであって、 プロピレンまたはイソブチレンのアンモ酸化により得ら
れる反応器流出物をクエンチカラムに移し、熱い該流出
物ガスを水煙と接触させることにより冷却する工程;該
冷却した反応器流出物オーバーヘッドを吸収カラムに通
し、粗製のアクリロニトリルまたはメタクリロニトリル
を水に吸収させる工程;該粗製のアクリロニトリルまた
はメタクリロニトリルを含有する水溶液を第1デカンタ
ーに通し、第1水層とアクリロニトリルおよびメタクリ
ロニトリルを含有する第1有機層とを形成する工程;該
第1有機層を第2デカンターに移し、第2水層および第
2有機層を形成する工程;および該第2有機層からアク
リロニトリルまたはメタクリロニトリルを回収する工
程、 を包含し、 該第1デカンターおよび該第2デカンターの内部温度
が、約32°F〜約75°Fに維持される、プロセス。 - 【請求項2】 前記第1デカンターの前記内部温度が、
約32°F〜70°Fに維持される、請求項1に記載のプロセ
ス。 - 【請求項3】 前記第1デカンターの前記内部温度が、
32°F〜65°Fに維持される、請求項2に記載のプロセ
ス。 - 【請求項4】 前記第2デカンターの前記内部温度が、
約35°F〜68°Fに維持される、請求項1に記載のプロセ
ス。 - 【請求項5】 前記第2デカンターの前記内部温度が、
約40°F〜65°Fに維持される、請求項4に記載のプロセ
ス。 - 【請求項6】 前記反応器流出物が、プロピレン、アン
モニアおよび酸素のアンモ酸化により得られ、アクリロ
ニトリルを生成する、請求項1に記載のプロセス。 - 【請求項7】 前記反応器流出物が、流動床触媒と接触
する流動床反応器内でのプロピレン、アンモニアおよび
空気の反応により得られる、請求項1に記載のプロセ
ス。
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