特許 6574294 メタクリル酸の製造装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6574294

(24)【登録日】2019年8月23日

(45)【発行日】2019年9月11日

(54)【発明の名称】メタクリル酸の製造装置

(51)【国際特許分類】

   C07C 51/235 20060101AFI20190902BHJP

   C07C 57/055 20060101ALI20190902BHJP

【ＦＩ】

   C07C51/235

   C07C57/055 B

【請求項の数】2

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2018-169557(P2018-169557)

(22)【出願日】2018年9月11日

【審査請求日】2018年9月19日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002093

【氏名又は名称】住友化学株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(72)【発明者】

【氏名】犬飼 正二

(72)【発明者】

【氏名】吉村 和晃

(72)【発明者】

【氏名】須安 範明

【審査官】 西澤 龍彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０２−０２２２４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０７７０８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０６７６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５２−１０８９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−１０３７６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０７Ｃ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

イソブチレン及び／又はｔｅｒｔ−ブチルアルコールと酸素とからメタクロレインを得る第一反応器と、メタクロレイン及び酸素を反応させてメタクリル酸を得る第二反応器と、
前記第一反応器及び前記第二反応器を接続する第一ラインと、
前記第一ラインに接続され、前記第一ラインに酸素を１５質量％以上含む流を供給する第二ラインと、
前記第一ラインに接続され、前記第一ラインにメタクロレインを含む流を供給する第三ラインと、を備え、
前記第二ラインが第一の加熱手段を有し、
前記第一ライン及び前記第三ラインの接続部が、前記第一反応器と、前記第一ライン及び前記第二ラインの接続部との間に配置されており、
前記第三ラインが第二の加熱手段を有し、
前記第一の加熱手段は、前記第一ライン及び前記第二ラインの前記接続部に供給される前記流の温度が１８０℃以上となるように、前記流を加熱する手段であり、
前記第二の加熱手段は、前記第一ライン及び前記第三ラインの前記接続部に供給される前記流の温度が１８０℃以上となるように、前記流を加熱する手段である、メタクリル酸の製造装置。

【請求項2】

イソブチレン及び／又はｔｅｒｔ−ブチルアルコールと酸素とを含む流（Ｆ１０）を、第一反応器に供給して反応させ、前記第一反応器からメタクロレインを含む流（Ｆ１１）を得る工程と、
流（Ｆ１１）に、メタクロレインを含む流（Ｆ２３）を混合した後、酸素を１５質量％以上含む流（Ｆ２２）を混合して、流（Ｆ２１）を得る工程と、
流（Ｆ２１）を第二反応器に供給して反応させ、前記第二反応器からメタクリル酸を含む流（Ｆ３０）を得る工程と、を含み、
流（Ｆ２３）は、前記第二反応器からのリサイクル流であり、
流（Ｆ１１）に混合する前に、流（Ｆ２２）は１８０℃以上に加熱され、流（Ｆ２３）は１８０℃以上に加熱される、メタクリル酸の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、メタクリル酸の製造装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、メタクリル酸を製造するための方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２００８／１４５４１７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

メタクリル酸の製造に用いられる製造装置は、長期にわたり連続的にかつ安定に運転できることが求められる。このためには、製造装置内への析出物の付着を抑制できることが好ましい。そこで、本発明は、製造装置内への析出物の付着を抑制できるメタクリル酸の製造装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、イソブチレン及び／又はｔｅｒｔ−ブチルアルコール(以下ＴＢＡと称す)と酸素とからメタクロレインを得る第一反応器と、メタクロレイン及び酸素を反応させてメタクリル酸を得る第二反応器と、第一反応器及び第二反応器を接続する第一ラインと、第一ラインに接続され、第一ラインに酸素を１５質量％以上含む流を供給する第二ラインと、を備え、第二ラインが加熱手段を有する、メタクリル酸の製造装置に関する。

【0006】

上記メタクリル酸の製造装置によれば、製造装置内への析出物の付着を抑制できる。

【0007】

上記メタクリル酸の製造装置は、第一ラインに接続され、第一ラインにメタクロレインを含む流を供給する第三ラインを、更に備え、第一ライン及び第三ラインの接続部が、第一反応器と、第一ライン及び第二ラインの接続部との間に配置されており、第三ラインが加熱手段を有することが好ましい。

【0008】

このようなメタクリル酸の製造装置によれば、製造装置内への析出物の付着を更に抑制できる。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、製造装置内への析出物の付着を抑制できるメタクリル酸の製造装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態のメタクリル酸の製造装置の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本明細書において、イソブチレンとは２−メチルプロペンを指す。

【0012】

まず、図１を参照して、本実施形態に係るメタクリル酸の製造装置１００について説明する。図１は、本実施形態のメタクリル酸の製造装置の一例を示す図である。

【0013】

この製造装置１００は、イソブチレン及び／又はＴＢＡと酸素とを含むガスの供給源（Ｓ０）、酸素を１５質量％以上含む流の供給源（Ｓ１）、第一反応器１０、第二反応器２０、加熱手段２２ａ及び２３ａ、ガスミキサー５０ｂ、コンプレッサー５５並びに分離手段６０を備える。

【0014】

第一反応器１０は、イソブチレン及び／又はＴＢＡと酸素とからメタクロレインを得る反応器である。第一反応器１０は、容器内に触媒が充填された反応器であることが好適である。第一反応器１０は、容器内に触媒を充填した固定床反応装置であることができる。流の向きに制限はなく、アップフローでもダウンフローでもよい。イソブチレン及び／又はＴＢＡと酸素とからメタクロレインを合成する反応に用いられる触媒の例は、モリブデン及びビスマスを含む金属酸化物である。

【0015】

イソブチレンと酸素とからメタクロレインを得る場合、イソブチレンと酸素とが反応して、これによりメタクロレインが生成する。イソブチレンに代えてＴＢＡを用いることも可能である。ＴＢＡと酸素とからメタクロレインを得る場合、ＴＢＡの脱水反応によりイソブチレンが生成し、生成したイソブチレンと酸素とが反応してメタクロレインが生成するものと考えられる。イソブチレンに代えてＴＢＡを用いることができる理由は、第一反応器１０内では、イソブチレンの酸化反応が律速となることにあると考えられる。イソブチレンとＴＢＡとは、併用することもできる。

【0016】

第一反応器１０の入口には、イソブチレン及び／又はＴＢＡと酸素とを含むガスの供給源（Ｓ０）がラインＬ１０を介して接続されている。

【0017】

第一反応器１０の出口には、第一ラインＬ２１が接続されている。また、第一ラインＬ２１は、第二反応器２０の入口に接続されている。すなわち、第一反応器１０と第二反応器２０とは、第一ラインＬ２１により接続されている。第一ラインＬ２１は、第一反応器１０の出口から得られる流を、第二反応器２０に供給するラインである。

【0018】

第一ラインＬ２１には、酸素を１５質量％以上含む流の供給源（Ｓ１）が、コンプレッサー５５及び第二ラインＬ２２を介して接続されている。第二ラインＬ２２は、第一ラインＬ２１に酸素を１５質量％以上含む流（Ｆ２２）を供給するラインである。第一ラインＬ２１はガスミキサー５０ｂを備え、第二ラインＬ２２はガスミキサー５０ｂに接続されている。

【0019】

第二ラインＬ２２は、加熱手段２２ａを有している。加熱手段２２ａの例は、熱交換器である。

【0020】

加熱手段２２ａは、流（Ｆ２２）を加熱する手段である。加熱手段２２ａは、製造装置内への析出物の付着の観点から、第一ラインＬ２１と第二ラインＬ２２との接続部５０ｂ_ｍに供給される流（Ｆ２２）の温度が、好ましくは１８０℃以上、より好ましくは１８５℃以上、更に好ましくは１９０℃以上となるように、流（Ｆ２２）を加熱する。接続部５０ｂ_ｍに供給される流（Ｆ２２）の温度は、例えば、２９０℃以下、２６０℃以下、又は２２０℃以下であってもよい。接続部５０ｂ_ｍに供給される流（Ｆ２２）の温度は、１８０〜２９０℃であることが好ましく、１８５〜２６０℃であることがより好ましく、１９０〜２２０℃であることが更に好ましい。

【0021】

第一ラインＬ２１の第一反応器１０とガスミキサー５０ｂとの間の位置には、メタクロレインを含むリサイクル流（Ｆ２３）を第一ラインＬ２１に供給する第三ラインＬ２３が接続されている。すなわち、第一ラインＬ２１及び第三ラインＬ２３の接続部２３ｂは、第一反応器１０と、第一ラインＬ２１及び第二ラインＬ２２の接続部５０ｂ_ｍとの間に配置されている。ここで、第三ラインＬ２３は、後述の分離手段６０と接続されている。

【0022】

第三ラインＬ２３は、加熱手段２３ａを有している。加熱手段２３ａの例は、熱交換器である。

【0023】

加熱手段２３ａは、流（Ｆ２３）を加熱する手段である。加熱手段２３ａは、製造装置内への析出物の付着の観点から、第一ラインＬ２１と第三ラインＬ２３との接続部２３ｂに供給される流（Ｆ２３）の温度が、好ましくは１８０℃以上、より好ましくは１８５℃以上、更に好ましくは１９０℃以上となるように、流（Ｆ２３）を加熱する。接続部２３ｂに供給される流（Ｆ２３）の温度は、例えば、２８５℃以下、２５０℃以下、又は２２０℃以下であってもよい。接続部２３ｂに供給される流（Ｆ２３）の温度は、１８０〜２８５℃であることが好ましく、１８５〜２５０℃であることがより好ましく、１９０〜２２０℃であることが更に好ましい。

【0024】

第二反応器２０は、メタクロレイン及び酸素を反応させてメタクリル酸を得る反応器である。第二反応器２０は、容器内に触媒が充填された反応器であることが好適である。第二反応器２０は、容器内に触媒を充填した固定床反応装置であることができる。流の向きに限定はなく、アップフローでもダウンフローでもよい。メタクロレイン及び酸素からメタクリル酸を合成する反応に用いられる触媒の例は、リン及びモリブデンを含むヘテロポリ酸化合物である。

【0025】

第二反応器２０は、ラインＬ３０を介して分離手段６０に接続されている。

【0026】

分離手段６０は、第一の出口から一酸化炭素、軽質成分及び酸素を含む流（Ｆ３５）を、第二の出口からメタクリル酸及び重質成分を含む流（Ｆ３１）を、第三の出口からメタクロレインを含む流（Ｆ２３）を、それぞれ排出する。第一の出口にはラインＬ３５が、第二の出口にはラインＬ３１が、第三の出口には第三ラインＬ２３が、それぞれ接続されている。上述のとおり、第三ラインＬ２３は、第一ラインＬ２１に接続されている。

【0027】

分離手段６０としては、例えば、蒸留塔、抽出塔及びこれらの組み合わせが挙げられる。分離手段６０が、１つの蒸留塔からなる場合、ラインＬ３５は蒸留塔の上部に、ラインＬ３１は蒸留塔の下部に、第三ラインＬ２３は蒸留塔の側面に、それぞれ設けられることが好ましい。

【0028】

続いて、本実施形態に係るメタクリル酸の製造方法について説明する。

【0029】

（供給源）
イソブチレン及び／又はＴＢＡと酸素とを含むガスの供給源（Ｓ０）としてのイソブチレン及び／又はＴＢＡと酸素とを含む流（Ｆ１０）を用意する。また、酸素を１５質量％以上含む流の供給源（Ｓ１）としての酸素を１５質量％以上含む流（Ｆ２２）を準備する。

【0030】

流（Ｆ１０）は、イソブチレン、ＴＢＡ及び酸素以外の成分を含んでいてもよい。イソブチレン、ＴＢＡ及び酸素以外の成分としては、例えば、イソプレン等のＣ５オレフィン類、イソブタン、１−ブテン、２−ブテン(シス, トランス)、プロパン、プロピレン、ｎ−ブタン、メチル−ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、メタノール、ジメチルエーテル、ブタジエン、プロパジエン、ジイソブチレン、窒素、二酸化炭素、一酸化炭素、水及びアルゴンが挙げられる。

【0031】

流（Ｆ１０）中のイソブチレン及び／又はＴＢＡの濃度は、イソブチレン及びＴＢＡの濃度の合計で、例えば、１質量％以上、２質量％以上、又は４質量％以上である。流（Ｆ１０）中のイソブチレン及びＴＢＡの濃度の合計は、例えば、２１質量％以下、１９質量％以下、又は１７質量％以下である。流（Ｆ１０）中のイソブチレン及びＴＢＡの濃度の合計は、好ましくは１〜２１質量％であり、より好ましくは２〜１９質量％であり、更に好ましくは４〜１７質量％である。

【0032】

流（Ｆ１０）中の酸素濃度は、例えば、７質量％以上、８質量％以上、又は１０質量％以上である。流（Ｆ１０）中の酸素濃度は、例えば、２４質量％以下、２３質量％以下、又は２１質量％以下である。流（Ｆ１０）中の酸素濃度は、好ましくは７〜２４質量％であり、より好ましくは８〜２３質量％であり、更に好ましくは１０〜２１質量％である。

【0033】

流（Ｆ２２）中の酸素の濃度は、１５質量％以上である。流（Ｆ２２）中の酸素の濃度は、好ましくは１６質量％以上であり、より好ましくは１７質量％以上であり、更に好ましくは２０質量％以上である。流（Ｆ２２）中の酸素の濃度の上限は、例えば、３５質量％とすることができる。流（Ｆ２２）中の酸素の濃度は、例えば、３０質量％以下であってもよく、２５質量％以下であってもよい。流（Ｆ２２）中の酸素濃度は、好ましくは１６〜３５質量％であり、より好ましくは１７〜３０質量％であり、更に好ましくは１８〜２５質量％である。

【0034】

（反応工程）
流（Ｆ１０）を第一反応器１０に供給し、第一反応器１０において流（Ｆ１０）中のイソブチレン及び酸素を反応させる。イソブチレン及び酸素の反応により得たメタクロレインを含む流（Ｆ１１）は、第一ラインＬ２１より排出させる。

【0035】

第一反応器１０の反応温度は、３００〜４００℃とすることができる。第一反応器１０の反応圧力は、０．００４〜０．６ＭＰａＧ（ゲージ圧）とすることができる。

【0036】

第一反応器１０から排出された流（Ｆ１１）には、第三ラインＬ２３を介してメタクロレインを含むリサイクル流（Ｆ２３）を混合した後、第二ラインＬ２２を介して、酸素を１５質量％以上含む流（Ｆ２２）を混合する。これにより、得られた流（Ｆ２１）を、第一ラインＬ２１を介して第二反応器２０に供給する。

【0037】

流（Ｆ２３）及び流（Ｆ２２）は、それぞれ、流（Ｆ１１）に混合する前に、加熱手段２３ａ及び２２ａにより加熱される。加熱後の流（Ｆ２３）及び流（Ｆ２２）の好ましい温度範囲は上述のとおりである。

【0038】

流（Ｆ２３）中のメタクロレインの濃度は、好ましくは０．１質量％以上であり、より好ましくは３質量％以上であり、更に好ましくは７質量％以上である。（Ｆ２３）中のメタクロレインの濃度は、好ましくは３２質量％以下であり、より好ましくは２３質量％以下であり、更に好ましくは１６質量％以下である。流（Ｆ２３）中のメタクロレインの濃度は、０．１〜３２質量％であってもよく、３〜２３質量％であってもよく、７〜１６質量％であってもよい。流（Ｆ２３）は、メタクロレイン以外の成分を含んでいてもよい。メタクロレイン以外の化合物としては、例えば、窒素、水及び二酸化炭素が挙げられる。

【0039】

第二反応器２０では、流（Ｆ２１）中のメタクロレイン及び酸素を反応させてメタクリル酸を得ると共に、ラインＬ３０を介してメタクリル酸を含む流（Ｆ３０）を排出させる。

【0040】

流（Ｆ３０）は、通常、未反応のメタクロレインを含む。流（Ｆ３０）は、メタクリル酸及びメタクロレイン以外の成分を含み得る。このような成分としては、例えば、アクリル酸、アクロレイン、一酸化炭素、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、テレフタル酸、マレイン酸、フマル酸、ジアセチル、イソフタル酸、イソ酪酸、メチルフルフラール、酢酸及びプロピオン酸が挙げられる。

【0041】

第二反応器２０の反応温度は、２００〜３５０℃とすることができる。第二反応器２０における反応圧力は、例えば０．０１〜０．３ＭＰａＧである。

【0042】

（分離工程及びリサイクル工程）
第二反応器２０を出た流（Ｆ３０）は、ラインＬ３０を介して分離手段６０に供する。分離手段６０で流を分離し、ラインＬ３５から一酸化炭素、軽質成分及び酸素を含む流（Ｆ３５）を、ラインＬ３１からメタクリル酸及び重質成分を含む流（Ｆ３１）を、第三ラインＬ２３からメタクロレインを含む流（Ｆ２３）を、それぞれ抜き出す。

【0043】

メタクロレインを含む流（Ｆ２３）は、第三ラインＬ２３を介して第一ラインＬ２１にリサイクルされる。

【0044】

メタクリル酸の製造装置１００は、イソブチレン及び／又はＴＢＡと酸素とからメタクロレインを得る第一反応器１０と、メタクロレイン及び酸素を反応させてメタクリル酸を得る第二反応器２０と、第一反応器１０及び第二反応器２０を接続する第一ラインＬ２１と、第一ラインＬ２１に接続され、第一ラインＬ２１に酸素を１５質量％以上含む流（Ｆ２２）を供給する第二ラインＬ２２と、を備え、第二ラインＬ２２が加熱手段２２ａを有する。これにより、製造装置内への析出物の付着が抑制される。このような装置において、製造装置内への析出物の付着が抑制される理由を発明者らは以下のように推測している。

【0045】

第一反応器１０の出口のガスには、重質成分が含まれ、温度が低下すると、これが凝縮して析出し、製造装置内に付着するものと考えられる。これに対して、第二ラインＬ２２が加熱手段２２ａを有すると、第一ラインＬ２１と第二ラインＬ２２との接続部５０ｂ_ｍにおける温度低下を防ぎ易いことから、重質成分の凝縮を低減でき、製造装置内への析出物の付着を抑制できると考えられる。

【0046】

また、メタクリル酸の製造装置１００は、第一ラインＬ２１に接続され、第一ラインＬ２１にメタクロレインを含む流（Ｆ２３）を供給する第三ラインＬ２３を備え、第一ラインＬ２１及び第三ラインＬ２３の接続部２３ｂが、第一反応器１０と、第一ラインＬ２１及び第二ラインＬ２２の接続部５０ｂ_ｍとの間に配置されており、第三ラインＬ２３が加熱手段２３ａを有する。これにより、製造装置内への析出物の付着が更に抑制される。このような装置によれば、酸素を１５質量％以上含む流（Ｆ２２）が混合されるより前に、第一ラインＬ２１内の流の温度を高めることができることから、接続部５０ｂ_ｍにおける析出物の付着を更に抑制できると考えられる。

【0047】

本発明は、上記実施形態に限られず、様々な変形態様が可能である。

【0048】

例えば、第一反応器１０及び第二反応器２０は、それぞれ、複数の単位反応器を直列又は並列に接続したものであることができる。また、各ラインに、更に、蒸留塔、抽出塔等の分離精製手段を追加してもよい。

【0049】

ガスミキサー５０ｂは、省略することもできる。この場合、第二ラインＬ２２は、第一ラインＬ２１の配管に直接接続されることができる。

【0050】

また、第三ラインＬ２３はあってもなくてもよい。メタクリル酸の製造装置１００において、第三ラインＬ２３は分離手段６０に接続されているが、第三ラインＬ２３は分離手段６０に接続されていなくてもよい。すなわち、第三ラインＬ２３を介して第一ラインＬ２１に供給される流は、リサイクル流でなくてもよい。

【実施例】

【0051】

以下、実施例を挙げて本発明について更に具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

【0052】

（実施例１）
図１に示すメタクリル酸の製造装置１００と同様の装置を用いてメタクリル酸を得た。第一反応器１０としては内径１８ｍｍのガラス製反応管を用い、ＭｏＢｉ系の複合酸化物触媒を９．０ｇ充填した。第一反応器１０内にイソブチレン／酸素／窒素／スチーム＝１／２．２／６．２／２．０（モル比）の混合ガス（イソブチレンを１６．６７質量％、酸素を２０．９５質量％、窒素を５１．６７質量％、スチームを１０．７１質量％含む混合ガス）を８８．７ｍＬ／分（ＳＴＰ基準）の流量で供給し、第一反応器の反応温度は３５０℃、第一反応器１０の出口圧力は１６ｋＰａＧとした。第一反応器１０の出口における流の組成及び流量、接続部５０ｂ_ｍに供給される流（Ｆ２２）及び接続部２３ｂに供給される流（Ｆ２３）の組成及び流量、並びに第二反応器２０入口における流の流量及び組成を表１に示す。２段反応器の未反応メタクロレインをリサイクルすることを想定した組成にて流（Ｆ２３）から表１に示す組成比にてメタクロレインを含むガスを供給した。第二ラインＬ２２及び第三ラインＬ２３の一部に石英砂を充填し、石英砂充填箇所に熱電対を設置し、テープヒーターを巻き、任意の温度に調整できるようにした。この部位を加熱手段２２ａ及び２３ａとする。

【0053】

【表1】

【0054】

表中の略号は、下記化合物を示す。
ＩＢ：イソブチレン
ＭＡＣＲ：メタクロレイン
ＭＡＡ：メタクリル酸
ＡＡ：アクリル酸
ＡＣＤ：酢酸
ＬＢ：軽質成分
ＨＢ：重質成分

【0055】

ガスミキサー５０ｂとしては、３ｍｍΦのアルミナボールを充填した配管を用いた。第一反応器１０の出口における流（Ｆ１１）の温度（第一反応器１０の出口温度）は、２８５℃であった。接続部５０ｂ_ｍに供給される流（Ｆ２２）の温度（流（Ｆ２２）の供給温度）は２００℃とし、接続部２３ｂに供給される流（Ｆ２３）の温度（流（Ｆ２３）の供給温度）は２００℃とした。ガスミキサー５０ｂ内の温度は２５０℃であった。１０時間反応を継続したところ、第一反応器１０の出口圧力は１６ｋＰａＧのままであった。また、ガスミキサー５０ｂ内のアルミナボールを目視で観察することで、析出物の付着の有無を確認した。析出物の付着状態を下記の基準に従って評価したところ、評価結果は「Ａ」であった。
Ａ：析出物の付着は全く又はほとんど認められなかった。
Ｂ：析出物の付着はうっすらとしか認められなかった。
Ｃ：析出物がはっきりと認められた。
Ｄ：析出物が著しく認められた。

【0056】

（比較例１）
第二ラインＬ２２が加熱手段２２ａを有しないこと、及び第三ラインＬ２３が加熱手段２３ａを有せず、第三ラインＬ２３内の流の温度を７０℃に保持したこと以外は、実施例１と同様にしてメタクリル酸を製造した。第一反応器１０の出口温度は２８５℃であり、流（Ｆ２２）の供給温度は３０℃であり、流（Ｆ２３）の供給温度は７０℃であった。ガスミキサー５０ｂ内の温度は１９６℃であった。５時間反応を行った時点で第一反応器１０の出口圧力は１６ｋＰａＧから２４ｋＰａＧまで上昇した。また、ガスミキサー５０ｂ内のアルミナボールへの析出物の付着状態を実施例１と同様に評価したところ、評価結果は「Ｄ」であった。

【0057】

（比較例２）
第二ラインＬ２２が加熱手段２２ａを有しないこと以外は、実施例１と同様にしてメタクリル酸を製造した。第一反応器１０の出口温度は２８５℃であり、流（Ｆ２２）の供給温度は３０℃であった。流（Ｆ２３）の供給温度は２００℃とした。ガスミキサー５０ｂ内の温度は２２３℃であった。１０時間反応を行った時点で第一反応器１０の出口圧力は１６ｋＰａＧから２４ｋＰａＧまで上昇した。また、ガスミキサー５０ｂ内のアルミナボールへの析出物の付着状態を実施例１と同様に評価したところ、評価結果は「Ｃ」であった。

【0058】

（実施例２）
第三ラインＬ２３が加熱手段２３ａを有せず、第三ラインＬ２３内の流の温度を７０℃に保持したこと、及び加熱手段２２ａにおける加熱温度を変更したこと以外は、実施例１と同様にしてメタクリル酸を製造した。第一反応器１０の出口温度は２８５℃であった。流（Ｆ２２）の供給温度は２９０℃とした。流（Ｆ２３）の供給温度は７０℃であり、ガスミキサー５０ｂ内の温度は２４１℃であった。１０時間反応を行った時点で、第一反応器１０の出口圧力は１６ｋＰａＧのままであった。また、ガスミキサー５０ｂ内のアルミナボールへの析出物の付着状態を実施例１と同様に評価したところ、評価結果は「Ｂ」であった。

【0059】

（実施例３）
加熱手段２２ａにおける加熱温度を変更したこと以外は、実施例１と同様にしてメタクリル酸を製造した。第一反応器１０の出口温度は２８５℃であった。流（Ｆ２２）の供給温度は２９０℃とし、流（Ｆ２３）の供給温度は２００℃とした。ガスミキサー５０ｂ内の温度は２６７℃であった。１０時間反応を行った時点で、第一反応器１０の出口圧力は１６ｋＰａＧのままであった。また、ガスミキサー５０ｂ内のアルミナボールへの析出物の付着状態を実施例１と同様に評価したところ、評価結果は「Ａ」であった。

【0060】

結果のまとめを、表２に示す。

【0061】

【表2】

【0062】

以上のとおり、本実施形態のメタクリル酸の製造装置によれば、製造装置内への析出物の付着が抑制できることを確認した。

【符号の説明】

【0063】

１０…第一反応器、２０…第二反応器、Ｌ２１…第一ライン、Ｌ２２…第二ライン、Ｌ２３…第三ライン、２２ａ，２３ａ…加熱手段、２３ｂ，５０ｂ_ｍ…接続部、５０ｂ…ガスミキサー、１００…メタクリル酸の製造装置。

【要約】

【課題】製造装置内への析出物の付着を抑制できるメタクリル酸の製造装置を提供する。
【解決手段】イソブチレン及び／又はＴＢＡと酸素とからメタクロレインを得る第一反応器と、メタクロレイン及び酸素を反応させてメタクリル酸を得る第二反応器と、第一反応器及び第二反応器を接続する第一ラインと、第一ラインに接続され、第一ラインに酸素を１５質量％以上含む流を供給する第二ラインと、を備え、第二ラインが加熱手段を有する、メタクリル酸の製造装置。
【選択図】図１

【図1】