JP2002047232A - ジトリメチロールプロパンの回収法 - Google Patents

ジトリメチロールプロパンの回収法

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JP2002047232A
JP2002047232A JP2000235580A JP2000235580A JP2002047232A JP 2002047232 A JP2002047232 A JP 2002047232A JP 2000235580 A JP2000235580 A JP 2000235580A JP 2000235580 A JP2000235580 A JP 2000235580A JP 2002047232 A JP2002047232 A JP 2002047232A
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tmp
ditrimethylolpropane
distillation
recovering
crystallization
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Akiyuki Ninomiya
暎之 二宮
Toshio Watanabe
俊雄 渡辺
Atsushi Iwamoto
淳 岩本
Fukutake Miyashita
副武 宮下
Masashi Watanabe
将史 渡辺
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Original Assignee
Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】塩基性触媒下ノルマルブチルアルデヒドとホル
ムアルデヒドとの反応によるトリメチロールプロパンの
製造法において、該反応液からトリメチロールプロパン
を蒸留により回収した後の蒸留釜残から高純度のジトリ
メチロールプロパンを回収する。 【解決手段】蒸留釜残からジトリメチロールプロパンよ
りも高沸点の成分を除去した後、晶析する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、トリメチロールプロパンの製造
装置において副生するジトリメチロールプロパン(以下
di−TMPと略す)を回収する方法に関するものであ
る。di−TMPはポリアクリレート、ポリエーテルポ
リオール、ポリウレタン、アルキッド樹脂、合成潤滑油
等の原料として有用である。
【0002】
【従来の技術】
【発明の属する技術分野】トリメチロールプロパン(以
下、TMPと称す)は工業的に塩基性触媒下、ノルマル
ブチルアルデヒド(以下、NBDと称す)とホルムアル
デヒドとのアルドール縮合及び交叉カニッツアロ反応に
よって製造される(米国特許第3,097,245号
等)。di−TMPはTMPを製造する際の副生物とし
て生成し、これを回収することにより得られる。すなわ
ち、NBDとホルムアルデヒドとの反応生成液を濃縮後
または濃縮せずに溶媒を用いて抽出することで実質的に
蟻酸ソーダを含まないTMP抽出液(粗TMP)が得ら
れる。これを高真空下の蒸留で精製すると、蒸留釜残中
にはTMPが1〜10%、di−TMPが20〜50%
含まれている。特開昭47−30611号には、この釜
残から酢酸エチルを用いた晶析でdi−TMPを精製す
る方法が記載されている。また特開昭49−13331
1号には、ギ酸ソーダの存在下、水溶媒により晶析する
方法が記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】粗TMPの蒸留釜残か
らの再結晶操作でdi−TMPを得る際に、特開昭47
−30611号のように、酢酸エチル等の有機溶媒を用
いると高純度のdi−TMPを得ることができない。ま
た、特開昭49−133311号のように、水を用いた
晶析方法では、蒸留釜残が着色している場合、着色成分
をほとんど取り除くことができない。これらの方法では
このため高純度のdi−TMPを得るために繰り返しの
再結晶工程を必要とし工業的に不利である。また近年d
i−TMPは更に高純度のものが要求されている。本発
明の目的は、TMP製造における粗TMPの蒸留釜残よ
りdi−TMPを分離回収する際に、着色成分を除去
し、高純度のdi−TMPを得る方法を提供することで
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、高純度のdi−T
MPが得られない原因は、粗TMPの蒸留釜残中に含ま
れているTMP2分子とホルムアルデヒドとの直鎖状ホ
ルマール(以下、bis−TMPと称す)が晶析により
分離されないためであり、着色成分はdi−TMPより
も高沸点の化合物であることから、薄膜蒸留などによっ
て予め蒸留釜残からdi−TMPより高沸点の成分を除
去した後、晶析することにより、着色が無く、高純度の
di−TMPが得られることを見出し、本発明に到達し
た。
【0005】すなわち本発明は、塩基性触媒下ノルマル
ブチルアルデヒドとホルムアルデヒドとの反応によるト
リメチロールプロパンの製造法において、該反応液から
トリメチロールプロパンを蒸留により回収した後の蒸留
釜残からジトリメチロールプロパンを回収するに際し、
蒸留釜残からジトリメチロールプロパンよりも高沸点の
成分を除去した後、晶析することを特徴とするジトリメ
チロールプロパンの回収法である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の製品であるジトリメチロ
ールプロパン(di−TMP)は化1、ビストリメチロ
ールプロパン(bis−TMP)は化2で表される。
【化1】
【化2】
【0007】本発明でのNBDとホルムアルデヒドとの
反応液からのTMPの分離には、反応生成液を濃縮後ま
たは濃縮せずに、溶媒を用いて抽出することにより実質
的に蟻酸ソーダを含まないTMP抽出液(粗TMP)が
得られる。TMPを抽出する際の溶媒としては、酢酸ブ
チル、酢酸エチル等の脂肪族エステル、メチルエチルケ
トン、メチルイソブチルケトン、ジイソプロピルケトン
等の脂肪族ケトン、イソブタノール、アミルアルコー
ル、ヘキシルアルコールおよびシクロヘキサノール等の
アルコール類、イソブチルアルデヒド、ノルマルブチル
アルデヒド等のアルデヒド類などが挙げられ、これらの
混合溶媒を用いることもできる。NBDとホルムアルデ
ヒドとの反応液からTMPを抽出して得られた粗TMP
を高真空下の蒸留で精製することで、TMP製品と蒸留
釜残とに分離され、この蒸留釜残からdi−TMPを回
収する。
【0008】本発明では、まず該釜残からdi−TMP
よりも高沸点の成分を除去する。その際、薄膜蒸留によ
りdi−TMPを留出させることが効率的である。薄膜
蒸留をする時の温度は120〜280℃、好ましくは1
60〜250℃である。また、圧力は5〜200Pa、
好ましくは13〜130Paである。薄膜蒸留をする時
の温度は低いほど留出側のdi−TMPに対するbis
−TMPの比率が小さくなり、着色成分の除去効率も向
上する。
【0009】次に留出分を晶析法により精製する。ここ
で使用する溶媒としては水が好ましい。これは最も効率
良くdi−TMPとbis−TMPを分離することがで
きるためである。また、薄膜蒸留の留出分中にbis−
TMPがほとんど含有されないときは、ジオキサン、テ
トラヒドロフラン等の脂肪族エーテル、酢酸エチル、酢
酸ブチル等の脂肪族エステル、アセトン、メチルイソブ
チルケトン等の脂肪族ケトン、ヘキシルアルコール、ヘ
プチルアルコール等の脂肪族アルコールの様な有機溶媒
を用いて晶析を行うことも可能である。この留出分の中
に多量のTMPが含まれている場合、これを蒸留で除去
・回収することができる。溶媒の使用量は、留出分に対
し、0.5〜10重量倍、好ましくは1〜4重量倍であ
る。
【0010】di−TMPの晶析操作は、先ず薄膜蒸留
の留出成分と溶媒を透明な溶液が得られるまで加熱混合
し、その後撹拌しながらゆっくりと冷却する。通常、6
0〜80℃に加温し、その後室温程度まで冷却する。よ
り高収率で結晶を得るためには室温よりも低い温度、好
ましくは0〜1℃まで冷却する。得られた結晶を洗浄
し、濾過、遠心分離等によって分離し、乾燥すること
で、高純度のdi−TMPが得られる。なお、di−T
MPの晶析時に発生する結晶洗浄液および乾燥時に回収
される溶媒は晶析用の溶媒として使用できる。
【0011】本発明ではTMPを留去した蒸留釜残から
薄膜蒸留を用いることで、着色成分が効率良く除去され
る。また、留出分に溶媒を加えて晶析することにより、
高純度のdi−TMPを容易に得ることができる。すな
わち本発明では、TMPを留去した蒸留釜残のガードナ
ー色数が13程度であっても、薄膜蒸留により全く着色成
分を含まないdi−TMPが得られ、晶析により釜残中
に含まれる塩成分を完全に除去することができる。
【0012】
【実施例】次に実施例により、本発明をさらに具体的に
説明する。但し本発明は、以下の実施例により何ら制限
されるものではない。なお、以下の実施例および比較例
における着色度はハーゼン色数(JIS K−0071
−1)及びガードナー色数(JIS K−0071−
2)により測定した。%は重量%である。
【0013】実施例1 特開平11−49708号に記載された公知の方法によ
り、ノルマルブチルアルデヒドとホルムアルデヒドより
TMPを合成した。反応終了後、低沸点である原料や副
生物を回収、除去した後、粗TMPを薄膜蒸発器で蒸留
した。得られた釜残の組成は以下の通りであった。 TMP 7.7% di−TMP 44.8% bis−TMP 27.5% その他の有機副産物 20.0% 塩 3000ppm 色(ガードナー色数) 10
【0014】上記の釜残を235℃、13Pa以下で薄
膜蒸留し、di−TMPよりも高沸成分および塩を除去
した。得られた留出成分を180℃、13Pa以下で蒸
留し、TMPを回収した。この缶出成分49.0gに水
49.0gを加え、溶液が透明になるまで加熱撹拌し
た。これを撹拌しながら0℃まで6時間かけてゆっくり
と冷却した。得られた結晶を濾別し、水洗後、乾燥し、
5.9gの結晶を得た。この結晶のdi−TMP純度は
95%であり、該結晶の色はハーゼン色数で50以下で
あった。
【0015】比較例1 製造例の釜残1000gを酢酸エチル1000gに加熱
しながら溶解した。この溶液を撹拌しながら20℃まで
ゆっくり冷却し、その後しばらく20℃まま攪拌を続け
た。6時間後、得られた結晶を濾別し、酢酸エチル10
00gで充分に洗浄した後、乾燥し、520gの結晶を
得た。得られた結晶はdi−TMPが57%、bis−
TMPが39%であった。また、該結晶の色はハーゼン
色数で150程度であった。
【0016】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなように、本
発明により、TMPを精製する際に生じる蒸留釜残をd
i−TMPより高沸点の成分を除去した後、晶析するこ
とで、高純度のdi−TMPが得られる。本発明により
着色成分を含まない高純度のdi−TMPを容易に得る
ことができ、ポリアクリレート、ポリエーテルポリオー
ル、ポリウレタン、アルキッド樹脂、合成潤滑油等の原
料として有効に用いられることから、本発明の工業的意
義は大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮下 副武 岡山県倉敷市水島海岸通り3丁目10番地 三菱瓦斯化学株式会社水島工場内 (72)発明者 渡辺 将史 岡山県倉敷市水島海岸通り3丁目10番地 三菱瓦斯化学株式会社水島工場内 Fターム(参考) 4H006 AA02 AC21 AC25 AC41 AC43 AD11 AD15 AD19 BA69 BB31 GN05 GP01 GP10 4H039 CA11 CA60 CA61 CD10 CD30 CF30

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塩基性触媒下ノルマルブチルアルデヒドと
    ホルムアルデヒドとの反応によるトリメチロールプロパ
    ンの製造法において、該反応液からトリメチロールプロ
    パンを蒸留により回収した後の蒸留釜残からジトリメチ
    ロールプロパンを回収するに際し、蒸留釜残からジトリ
    メチロールプロパンよりも高沸点の成分を除去した後、
    晶析することを特徴とするジトリメチロールプロパンの
    回収法。
  2. 【請求項2】ジトリメチロールプロパンよりも高沸点の
    成分の除去を薄膜蒸留により行う請求項1に記載のジト
    リメチロールプロパンの回収法。
  3. 【請求項3】晶析する際の溶媒に水を用いる請求項2に
    記載のジトリメチロールプロパンの回収法。
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