メチルアセテートノ加水分解の触媒反応蒸留の実験的研究

摘要

ポリビニルアルコールの生成において，副生成物として1対1の割合でメチルアセテートができる。 この副生成物は固定層反応器で酢酸とメタノールに加水分解される。 しかしこの反応の平衡転化率は25％程度である。 そこで本報では可逆反応によく用いられる触媒反応蒸留をメチルアセテートの加水分解反応プロセスに用いることを提案した。本報では2つの実験装置を用いた。 一つは反応蒸留させる前に固定層反応器の前反応器で加水分解させてから中央に触媒が充填されている蒸留装置に送り，生成物を装置の上部と底部から抜き出す方法である。 もう一つは前反応器で反応させてから，上部に触媒が充填されている装置に送り，装置の底部からのみ生成物を取り出し，上部からの生成物を触媒反応蒸留装置へ還流させる方法である。 そして操作状況による転化率への影響を調べた。 すべてのプロセスにおいて，全メチルアセテートのモル量に対する水のモル分率をf,反応蒸留装置に送られる水に対する前反応器に送られる水の比率をm,装置上部の生成物における還流比をrと定義する。 前者の実験は空間速度を上昇させると，前反応器では転化率は変化せず，反応蒸留装置の転化率と全体の転化率は減少した。 また上部からの還流比rを上昇させると，転化率が10％上昇することがわかった。 しかしrが4以上の場合，転化率は変化せず,エネルギー消費量が高くをった。 またmの値が0.6から0.8の間のときに全体の転化率が最大になることがわかった。