JP2007277161A - Method and apparatus for producing mono lower alkyl monoalkanol amine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法および装置に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンをモノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとの反応により得る製造方法および装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine. More specifically, the present invention relates to a production method and apparatus for obtaining mono-lower alkyl monoalkanolamine by reaction of mono-lower alkyl amine and alkylene oxide.
モノ低級アルキルアルカノールアミンは、一般的な有機合成の中間原料、例えば、カチオン系凝集剤や医農薬中間体、樹脂用エッチング液、合成繊維用の柔軟剤、腐蝕防止剤、石油精製または石油プロセス用中和剤、分散剤など商業的需要が高い有用な化合物である。 Mono-lower alkyl alkanolamines are common organic synthetic intermediate materials, such as cationic flocculants, intermediates for medicines and agricultural chemicals, etching solutions for resins, softeners for synthetic fibers, corrosion inhibitors, petroleum refining or petroleum processes. It is a useful compound with high commercial demand such as a neutralizing agent and a dispersing agent.
モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドの反応によるモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造については古くから文献等で報告されている（例えば、非特許文献１）。モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとの反応では、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンとモノ低級アルキルジアルカノールアミンとが並行して生成される。この反応において、有用なモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを選択的に得るためには、アルキレンオキシドに対しモノ低級アルキルアミンを大過剰に使用する必要がある。そのため、この反応では、未反応のモノ低級アルキルアミンが大量に残存する。 The production of mono-lower alkyl monoalkanolamines by the reaction of mono-lower alkyl amines and alkylene oxides has been reported in literature for a long time (for example, Non-Patent Document 1). In the reaction of mono-lower alkylamine and alkylene oxide, mono-lower alkyl monoalkanolamine and mono-lower alkyl dialkanolamine are produced in parallel. In this reaction, in order to selectively obtain a useful mono-lower alkyl monoalkanolamine, it is necessary to use the mono-lower alkyl amine in a large excess relative to the alkylene oxide. Therefore, in this reaction, a large amount of unreacted mono-lower alkylamine remains.
一方、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドの反応によるモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法としては、この反応を水の存在下で行う製造方法が広く知られている。しかし、この方法には、精製系で大量の水を蒸留除去するために大きな熱負荷が必要であるという問題があった。 On the other hand, as a method for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine by reacting a mono-lower alkylamine with an alkylene oxide, a production method in which this reaction is carried out in the presence of water is widely known. However, this method has a problem that a large heat load is required to distill off a large amount of water in the purification system.
特許文献１には、モノメチルアミンとエチレンオキシドからモノメチルアミノエタノールを製造する方法が開示されている。特許文献１に記載の方法では、アミン回収系の蒸留塔に粗液をアルコールと混合後、または別ラインで粗液とアルコールを仕込むことによって、未反応のモノメチルアミンを回収している。しかし、この方法では、モノメチルアミンを回収するために、アルコールと混合する必要があり、また、モノメチルアミンを再利用するためには、更なる蒸留塔が必要である等、工程が煩雑であり、しかも、設備費が高くなるという問題があった。 Patent Document 1 discloses a method for producing monomethylaminoethanol from monomethylamine and ethylene oxide. In the method described in Patent Document 1, unreacted monomethylamine is recovered by mixing the crude liquid with alcohol in an amine recovery system distillation column or by charging the crude liquid and alcohol in a separate line. However, in this method, in order to recover monomethylamine, it is necessary to mix with alcohol, and in order to reuse monomethylamine, the process is complicated, such as the need for a further distillation column, In addition, there is a problem that the equipment cost becomes high.
これに対して、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとの反応からモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造に際して、水の存在下で反応させることによる熱負荷の問題なく、選択性よくモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを得る技術が提供されている（特許文献２）。 On the other hand, in the production of mono-lower alkyl monoalkanolamines from the reaction of mono-lower alkyl amines and alkylene oxides, there is no problem of heat load due to the reaction in the presence of water and mono-lower alkyl monoalkanol amines with good selectivity. There is provided a technique for obtaining (Patent Document 2).
前記特許文献２に記載の技術の特徴は、触媒として水を使用せずに、結晶性メタロシリケートもしくは層状粘土化合物からなる触媒を用いる点にある。すなわち、特許文献２に記載のモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法は、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとを反応させてモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造する方法であって、結晶性メタロシリケートもしくは層状粘土化合物からなる触媒の存在下で上記反応を行うことを特徴とする。また、この特許文献２に記載のモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置は、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとからモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造するための装置であって、少なくとも、触媒が充填され、かつモノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとの反応を行うための反応部；前記反応部から排出された反応生成混合物からモノ低級アルキルアミンを回収するための回収手段；ならびに前記回収されたモノ低級アルキルアミンを原料モノ低級アルキルアミンに合流させるための循環手段を有することを特徴とする。
The feature of the technology described in
この特許文献２に記載の技術は、反応に水を用いないので、熱負荷の問題なく、選択性よくモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを得ることができる大変優れた技術である。
The technique described in
前述のように、特許文献２に記載の技術は、反応に水を用いないので、熱負荷の問題なく、選択性よくモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを得ることができる大変優れた技術である。しかしながら、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンをより大量に、かつ経済的に製造することを考えた場合、連続的に製造するとともに、その収率をさらに向上させることが要望される。そして、そのためのより効率的な製造方法および装置が提供されることが要望される。
As described above, since the technique described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その課題は、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンの収率のより高い製造方法および装置を提供することにある。 This invention is made | formed in view of the said situation, The subject is providing the manufacturing method and apparatus with a higher yield of a mono-lower alkylmonoalkanolamine.
上記課題を解決するための本発明の第１の発明は、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとを結晶性メタロシリケートまたは／および層状粘土化合物を含む触媒の存在下で反応させることにより、製造する方法において、前記触媒の存在下における反応ゾーンを多段に構成し、前記モノ低級アルキルアミンを前記多段の反応ゾーンに前段の反応ゾーンを介して後段の反応ゾーンに流れるように直列的に供給するとともに、前記アルキレンオキシドを前記多段の反応ゾーンの各反応ゾーンの前流に並列的に供給することによって、前記各反応ゾーンにおける反応による温度上昇を緩和することを特徴とすることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 The first invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is a mono-lower alkyl monoalkanolamine, a mono-lower alkyl amine and an alkylene oxide in the presence of a catalyst containing a crystalline metallosilicate or / and a layered clay compound. By reacting, in the production method, the reaction zone in the presence of the catalyst is configured in multiple stages so that the mono-lower alkylamine flows to the multistage reaction zone through the previous reaction zone to the subsequent reaction zone. And supplying the alkylene oxide in parallel to the upstream of each reaction zone of the multi-stage reaction zone to alleviate the temperature rise due to the reaction in each reaction zone. The present invention provides a method for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine.
本発明の第２の発明は、前記第１の発明において、前記多段の反応ゾーンの前段の触媒量を後段より少なくすることによって、前段の反応ゾーンの温度上昇をさらに緩和することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 A second invention of the present invention is characterized in that, in the first invention, the temperature increase in the preceding reaction zone is further mitigated by making the amount of catalyst in the preceding stage of the multistage reaction zone smaller than in the latter stage. It exists in the manufacturing method of mono lower alkyl monoalkanolamine.
本発明の第３の発明は、前記第１の発明において、前記多段の反応ゾーン内の触媒粒径を後段より前段が大きくなるように設定することによって、前段の反応ゾーンの温度上昇をさらに緩和することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the catalyst particle size in the multi-stage reaction zone is set so that the pre-stage is larger than the post-stage, thereby further mitigating the temperature increase in the pre-stage reaction zone. The present invention provides a method for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine.
本発明の第４の発明は、第１〜３のいずれか一つの発明において、前記アルキレンオキシドの前記モノ低級アルキルアミンに対する供給量を、モル比で０．３〜０．５とすることを特徴とする記載のモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 According to a fourth invention of the present invention, in any one of the first to third inventions, the supply amount of the alkylene oxide to the mono-lower alkylamine is 0.3 to 0.5 in a molar ratio. In the process for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine.
本発明の第５の発明は、前記第１〜４のいずれか一つの発明において、前記多段の反応ゾーンの最前段の反応ゾーンを所定期間毎に交換することにより反応ゾーン全体の長寿命化を図ることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects of the present invention, the life of the entire reaction zone can be extended by replacing the foremost reaction zone of the multistage reaction zone at predetermined intervals. The present invention provides a method for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine.
本発明の第６の発明は、前記第１〜５のいずれか一つの発明において、前記結晶性メタロシリケートを含む触媒がさらに層状粘土化合物を含むことを特徴とする記載のモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 The sixth aspect of the present invention is the mono lower alkyl monoalkanolamine according to any one of the first to fifth aspects, wherein the catalyst containing the crystalline metallosilicate further contains a layered clay compound. It is in the manufacturing method.
本発明の第７の発明は、前記第６の発明において、前記結晶性メタロシリケートと層状粘土化合物との混合比（質量比）が、５：９５〜５０：５０であることを特徴とする請求項６に記載のモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, the mixing ratio (mass ratio) of the crystalline metallosilicate and the layered clay compound is 5:95 to 50:50. It exists in the manufacturing method of the mono lower alkyl monoalkanolamine of claim | item 6.
本発明の第８の発明は、前記第１〜７のいずれか一つの発明において、前記結晶性メタロシリケートが、Ａｌ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｂ、Ｚｎ、Ｐ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｂｅ、Ｖ、およびＡｓからなる群から選ばれる金属元素Ｍの少なくとも一種を含むことを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 According to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the crystalline metallosilicate is Al, Ga, Fe, B, Zn, P, Ge, Zr, Ti, Cr, Be. In the method for producing mono-lower alkylmonoalkanolamine, which contains at least one metal element M selected from the group consisting of V, As, and As.
本発明の第９の発明は、前記第８の発明において、前記結晶性メタロシリケートは、Ｓｉと金属元素Ｍとの比が、酸化物基準で、Ｓｉ／Ｍ＝５〜１０００であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the crystalline metallosilicate is characterized in that the ratio of Si to the metal element M is Si / M = 5 to 1000 on an oxide basis. In the production method of mono-lower alkyl monoalkanolamine.
本発明の第１０の発明は、前記第９の発明において、前記Ｓｉと金属元素Ｍとの比が、酸化物基準で、Ｓｉ／Ｍ＝１０〜５００であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 A tenth aspect of the present invention is the mono-lower alkylmono, characterized in that, in the ninth aspect, the ratio of Si to the metal element M is Si / M = 10 to 500 on an oxide basis. It exists in the manufacturing method of alkanolamine.
本発明の第１１の発明は、前記第１〜１０のいずれか一つの発明において、前記結晶性メタロシリケートは、ＭＯＲ構造、ＭＦＩ構造および／またはＭＥＬ構造を有することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 According to an eleventh aspect of the present invention, in any one of the first to tenth aspects, the crystalline metallosilicate has a MOR structure, an MFI structure, and / or a MEL structure. It exists in the manufacturing method of alkanolamine.
本発明の第１２の発明は、前記第１〜１１のいずれか一つの発明において、前記結晶性メタロシリケートは、結晶性アルミノシリケートであることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the method for producing a mono-lower alkylmonoalkanolamine according to any one of the first to eleventh aspects, the crystalline metallosilicate is a crystalline aluminosilicate. is there.
本発明の第１３の発明は、前記第１２の発明において、前記結晶性アルミノシリケートは、ゼオライトであることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 A thirteenth aspect of the present invention is the method for producing a mono-lower alkylmonoalkanolamine according to the twelfth aspect, wherein the crystalline aluminosilicate is zeolite.
本発明の第１４の発明は、前記第１、６または７の発明において、前記層状粘土化合物が、酸性白土または活性白土であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。 A fourteenth aspect of the present invention is the method for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine according to the first, sixth or seventh aspect, wherein the layered clay compound is acidic clay or activated clay.
本発明の第１５の発明は、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとを結晶性メタロシリケートまたは／および層状粘土化合物を含む触媒を用いて反応させることにより、製造する装置であって、前記触媒が充填される反応器が多段に構成され、前記モノ低級アルキルアミンの供給流路が前記多段の反応器に直列的に連結されるとともに、前記アルキレンオキシドの供給流路が分岐して前記多段の反応器の各反応器の前流に並列に連結されていることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine by reacting a mono-lower alkyl amine and an alkylene oxide with a catalyst containing a crystalline metallosilicate or / and a layered clay compound. The reactor filled with the catalyst is configured in multiple stages, the mono-lower alkylamine supply flow path is connected in series to the multi-stage reactor, and the alkylene oxide supply flow path is The apparatus for producing mono-lower alkyl monoalkanolamine is branched and connected in parallel to the upstream of each reactor of the multi-stage reactor.
本発明の第１６の発明は、前記第１５の発明において、前記多段の反応器の前段の触媒量が後段より少なくなっていることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 According to a sixteenth aspect of the present invention, in the fifteenth aspect of the invention, there is provided an apparatus for producing a mono-lower alkylmonoalkanolamine, wherein the amount of catalyst in the front stage of the multistage reactor is smaller than that in the rear stage.
本発明の第１７の発明は、前記第１５の発明において、前記多段の反応器における触媒粒径が後段の反応器より前段の反応器で大きくなっていることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 A seventeenth aspect of the present invention is the mono-lower alkyl monoalkanol according to the fifteenth aspect, wherein the catalyst particle size in the multistage reactor is larger in the upstream reactor than in the downstream reactor. It is in the production equipment of amine.
本発明の第１８の発明は、前記第１５〜１７のいずれか一つの発明において、前記アルキレンオキシドの供給流路を介して供給されるアルキレンオキシドの供給量が、前記モノ低級アルキルアミンの供給流路を介して供給されるモノ低級アルキルアミンの供給量に対して、モル比で０．３〜０．５に設定されていることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 According to an eighteenth aspect of the present invention, in any one of the fifteenth to seventeenth aspects, the supply amount of the alkylene oxide supplied through the supply passage for the alkylene oxide is a supply flow of the mono-lower alkylamine. The mono-lower alkylmonoalkanolamine production apparatus is characterized in that the molar ratio is set to 0.3 to 0.5 with respect to the supply amount of the mono-lower alkylamine supplied through the passage.
本発明の第１９の発明は、前記第１５〜１８のいずれか一つの発明において、前記多段の反応器に該多段の反応器の最前段の反応器内の触媒が劣化した場合の交換用の予備反応器が併置されていることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 According to a nineteenth aspect of the present invention, in any one of the fifteenth to eighteenth aspects, the multistage reactor is used for replacement when the catalyst in the foremost stage reactor of the multistage reactor has deteriorated. A mono-lower alkyl monoalkanolamine production apparatus is characterized in that a preliminary reactor is juxtaposed.
本発明の第２０の発明は、前記第１５〜１９のいずれか一つの発明において、前記結晶性メタロシリケートを含む触媒がさらに層状粘土化合物を含むことを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 The twentieth aspect of the present invention is the production of a mono-lower alkyl monoalkanolamine according to any one of the fifteenth to nineteenth aspects, wherein the catalyst containing the crystalline metallosilicate further contains a layered clay compound. In the device.
本発明の第２１の発明は、前記第２０の発明において、前記結晶性メタロシリケートと層状粘土化合物との混合比（質量比）が、５：９５〜５０：５０であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 According to a twenty-first aspect of the present invention, in the twentieth aspect, the mixing ratio (mass ratio) of the crystalline metallosilicate and the layered clay compound is 5:95 to 50:50. It is in a production apparatus for lower alkyl monoalkanolamine.
本発明の第２２の発明は、前記第１５〜２１のいずれか一つの発明において、前記結晶性メタロシリケートが、Ａｌ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｂ、Ｚｎ、Ｐ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｂｅ、Ｖ、およびＡｓからなる群から選ばれる金属元素Ｍの少なくとも一種を含むことを特徴とする記載のモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 According to a twenty-second aspect of the present invention, in any one of the fifteenth to twenty-first aspects, the crystalline metallosilicate is Al, Ga, Fe, B, Zn, P, Ge, Zr, Ti, Cr, Be. The apparatus for producing a mono-lower alkylmonoalkanolamine according to claim 1, which contains at least one metal element M selected from the group consisting of V, As, and As.
本発明の第２３の発明は、前記第２２の発明において、前記結晶性メタロシリケートは、Ｓｉと金属元素との比が、酸化物基準で、Ｓｉ／Ｍ＝５〜１０００であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 According to a twenty-third aspect of the present invention, in the twenty-second aspect, the crystalline metallosilicate is characterized in that a ratio of Si to a metal element is Si / M = 5 to 1000 on an oxide basis. In the production apparatus of mono lower alkyl monoalkanolamine.
本発明の第２４の発明は、前記第２３の発明において、前記Ｓｉと金属元素Ｍとの比が、酸化物基準で、Ｓｉ／Ｍ＝１０〜５００であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the twenty-third aspect, the ratio of Si to the metal element M is Si / M = 10 to 500 on an oxide basis. In the alkanolamine production equipment.
本発明の第２５の発明は、前記第１５〜２４のいずれか一つの発明において、前記結晶性メタロシリケートは、ＭＯＲ構造、ＭＦＩ構造および／またはＭＥＬ構造を有することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in any one of the fifteenth to twenty-fourth aspects, the crystalline metallosilicate has a MOR structure, an MFI structure and / or a MEL structure. In the alkanolamine production equipment.
本発明の第２６の発明は、前記第１５〜２５のいずれか一つの発明において、前記結晶性メタロシリケートは、結晶性アルミノシリケートであることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the apparatus for producing a mono-lower alkylmonoalkanolamine according to any one of the fifteenth to twenty-fifth aspects, the crystalline metallosilicate is a crystalline aluminosilicate. is there.
本発明の第２７の発明は、前記第２６の発明において、前記結晶性アルミノシリケートは、ゼオライトであることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 According to a twenty-seventh aspect of the present invention, in the twenty-sixth aspect, the crystalline aluminosilicate is a zeolite, which is a mono-lower alkylmonoalkanolamine.
本発明の第２８の発明は、前記第１５、２０または２１の発明において、前記層状粘土化合物が、酸性白土または活性白土であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。 A twenty-eighth aspect of the present invention is the apparatus for producing mono-lower alkylmonoalkanolamine according to the fifteenth, twentieth or twenty-first aspect, wherein the layered clay compound is acidic clay or activated clay.
前記構成の本発明によれば、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンの収率の高い製造方法および装置を提供することができる。 According to the present invention having the above-described configuration, it is possible to provide a production method and apparatus of a mono-lower alkyl monoalkanolamine having a high yield.
以下、本発明の構成をさらに詳しく説明するとともに、代表的な実施の形態を説明する。 Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in more detail, and representative embodiments will be described.
（使用触媒）
本発明において、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンをモノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとを反応させて製造するために用いる触媒としては、結晶性メタロシリケートを挙げることができる。
(Catalyst used)
In the present invention, a crystalline metallosilicate can be used as a catalyst used for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine by reacting a mono-lower alkyl amine with an alkylene oxide.
本発明では、結晶性メタロシリケートとして、例えば、Ａｌ、Ｇａ、Ｆｅ、Ｂ、Ｚｎ、Ｐ、Ｇｅ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｂｅ、Ｖ、およびＡｓからなる群から選ばれる金属元素の少なくとも一種を含むものを用いることができ、中でも、Ａｌおよび／またはＧａを含むものを用いることが好ましく、特に、Ａｌを含むものを用いることが好ましい。具体的には、結晶性アルミノシリケートを用いることが好ましく、中でも、ゼオライトを用いることが好ましい。結晶性メタロシリケートは、いわゆる水熱合成法やドライゲル法などの公知の方法によって調製されたものを用いることができる。 In the present invention, as the crystalline metallosilicate, for example, at least one metal element selected from the group consisting of Al, Ga, Fe, B, Zn, P, Ge, Zr, Ti, Cr, Be, V, and As is used. Among them, those containing Al and / or Ga are preferable, and those containing Al are particularly preferable. Specifically, it is preferable to use crystalline aluminosilicate, and it is particularly preferable to use zeolite. As the crystalline metallosilicate, one prepared by a known method such as a so-called hydrothermal synthesis method or a dry gel method can be used.
本発明において使用される結晶性メタロシリケートにおいて、Ｓｉと金属元素Ｍとの比は、酸化物基準で、Ｓｉ／Ｍ（ここでＭは金属元素を表す）＝５〜１０００であることが好ましく、より好ましくは１０〜５００である。Ｓｉと金属元素Ｍとの比が上記範囲内であれば、モノ低級アルキルジアルカノールアミン（以下、「ジ型」ともいう）に対してモノ低級アルキルモノアルカノールアミン（以下、「モノ型」ともいう）を選択性よく得ることができる。 In the crystalline metallosilicate used in the present invention, the ratio of Si to the metal element M is preferably Si / M (where M represents a metal element) = 5 to 1000 on an oxide basis, More preferably, it is 10-500. If the ratio of Si to metal element M is within the above range, mono-lower alkyl monoalkanolamine (hereinafter also referred to as “di-type”) and mono-lower alkyl monoalkanolamine (hereinafter also referred to as “mono-type”). ) Can be obtained with good selectivity.
メタロシリケートの種類としては、国際ゼオライト学会の構造を示すフレームワークトポロジーコードで表すと、ＭＦＩ、ＭＥＬ、ＢＥＡ、ＭＯＲ、ＭＴＷ、ＴＯＮ、ＦＡＵなどが挙げられる。中でも、本発明では、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンの選択的合成の面から、ＭＯＲ構造、ＭＦＩ構造および／またはＭＥＬ構造を有するものを用いることが好ましい。ＭＦＩとＭＥＬは構造が良く似ており、インターグロースが起こって一つの結晶の中に両方の構造を含む場合があるが、本発明ではいずれも使用することができる。 Examples of the metallosilicate include MFI, MEL, BEA, MOR, MTW, TON, FAU and the like when expressed by a framework topology code indicating the structure of the International Zeolite Society. Among them, in the present invention, it is preferable to use those having an MOR structure, an MFI structure and / or an MEL structure from the viewpoint of selective synthesis of mono-lower alkylmonoalkanolamine. MFI and MEL are similar in structure, and intergrowth may occur and both structures may be included in one crystal, but both can be used in the present invention.
ＭＦＩ構造を有するメタロシリケートとしては、合成ゼオライトとして知られるＺＳＭ−５が挙げられる。ＺＳＭとは、開発した会社の名に由来したＺｅｏｌｉｔｅ ｏｆ Ｓｏｃｏｎｙ Ｍｏｂｉｌの略である。またＭＥＬ構造を有するものとしては、同じく合成ゼオライトとして知られるＺＳＭ−１１が挙げられる。本発明では、ゼオライトを用いることが好ましく、特に、ＺＳＭ−５を用いることが好ましい。 An example of a metallosilicate having an MFI structure is ZSM-5 known as a synthetic zeolite. ZSM is an abbreviation for Zeolite of Socony Mobile, derived from the name of the company that developed it. Moreover, as what has a MEL structure, ZSM-11 similarly known as a synthetic zeolite is mentioned. In the present invention, it is preferable to use zeolite, and it is particularly preferable to use ZSM-5.
一般に、結晶性メタロシリケートは、陽イオンとして、プロトンやアンモニウムイオンなどを含有する。そのような陽イオンとしては、例えば、Ｈ+、ＮＨ4 +、Ｎａ+、Ｋ+、Ｃａ2+、Ｌａ3+等を挙げることができ、陽イオンの種類によって、プロトン型、アンモニウムイオン型等と呼ばれる。本発明では、いずれのタイプのものも用いることができ、中でも好ましいものは、ＮＨ4 +、Ｈ+、Ｎａ+を含有するものであり、特に好ましいものは、ＮＨ4 +、Ｈ+を含有するものである。 Generally, a crystalline metallosilicate contains a proton, an ammonium ion, etc. as a cation. Examples of such cations include H + , NH 4 + , Na + , K + , Ca 2+ , La 3+, and the like, and depending on the type of cation, proton type, ammonium ion type, etc. Called. In the present invention, any type can be used, and among them, those containing NH 4 + , H + , and Na + are preferable, and those containing NH 4 + and H + are particularly preferable. Is.
本発明では、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとを反応させてモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造するために用いる触媒として、層状粘土化合物を挙げることもできる。ここで、「層状粘土化合物」とは、層状粘土鉱物を含む粘土をいい、層状粘土鉱物としては、カオリン鉱物、雲母粘土鉱物、スメクタイト（モンモリロナイト）の３種類および混合層鉱物を挙げることができる。これらを含む粘土はイオン交換性、吸着性、触媒能、複合体形成能、膨潤性など特異的な性質を有している。これらの化学的活性を表面活性と言い、この性質を持つ層状粘土化合物としては、スメクタイトを主成分鉱物として含有する、ベントナイト、酸性白土などと呼ばれる層状粘土化合物を挙げることができる。また層状粘土化合物は、それを構成する結晶性ケイ酸塩におけるケイ酸四面体の層の重なり方とその層内の原子の種類や配置などによって、ハイロサイト、カオリナイト、スメクタイト、バーミキュライト、クロライト等に分類される。 In the present invention, a layered clay compound can also be mentioned as a catalyst used for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine by reacting a mono-lower alkyl amine with an alkylene oxide. Here, the “layered clay compound” refers to a clay containing a layered clay mineral, and examples of the layered clay mineral include a kaolin mineral, a mica clay mineral, and a smectite (montmorillonite) and a mixed layer mineral. Clays containing these have specific properties such as ion exchange properties, adsorptivity, catalytic ability, complex forming ability, and swelling property. These chemical activities are referred to as surface activity, and examples of the layered clay compound having this property include layered clay compounds called bentonite and acid clay containing smectite as a main component mineral. In addition, layered clay compounds are composed of hyrosite, kaolinite, smectite, vermiculite, chlorite, depending on how the silicic acid tetrahedron layers overlap in the crystalline silicate that composes them, and the type and arrangement of atoms in the layer. And so on.
本発明において使用される触媒として好適な層状粘土化合物としては、酸性白土、Ｃａベントナイト及びハイロサイトが挙げられ、さらにこれらを酸処理することにより吸着能・脱色能・触媒能等の性能を向上させた活性白土が挙げられる。選択性の点で特に好適な層状粘土化合物は酸性白土である。 Examples of the layered clay compound suitable as a catalyst used in the present invention include acidic clay, Ca bentonite, and hyrosite, and further improving the performance such as adsorption ability, decolorization ability, and catalytic ability by acid treatment. Active clay. A particularly suitable layered clay compound in terms of selectivity is acid clay.
前記層状粘土化合物は、そのまま触媒として用いることもできるが、選択性の面からは、乾燥処理して用いることが好ましい。乾燥処理は、重量減少が一定になるまで行うことが好ましく、通常、重量が５〜１０％程度減少するまで行うことができ、例えば、５０〜２００℃で０．５〜２４時間程度行うことができる。 The layered clay compound can be used as a catalyst as it is, but from the viewpoint of selectivity, it is preferably used after being dried. The drying treatment is preferably carried out until the weight reduction becomes constant, and can usually be carried out until the weight is reduced by about 5 to 10%, for example, at 50 to 200 ° C. for about 0.5 to 24 hours. it can.
本発明では、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとの反応において、上記の結晶性メタロシリケートと層状粘土化合物を含む触媒を用いることもできる。結晶性メタロシリケートと層状粘土化合物との混合比（質量比）は、５：９５〜５０：５０であることが好ましく、より好ましくは、５：９５〜３０：７０である。両成分の混合比が上記範囲内であれば、それぞれを単独で用いる場合に比べて、より高い選択性でモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造することができる。また、一般に、結晶性メタロシリケートは、層状粘土化合物に比べて高価であるため、コスト面からは、所望の選択性が得られる範囲で、結晶性メタロシリケートの割合を少なくすることが好ましい。 In the present invention, a catalyst containing the above crystalline metallosilicate and a layered clay compound can also be used in the reaction of mono-lower alkylamine and alkylene oxide. The mixing ratio (mass ratio) of the crystalline metallosilicate and the layered clay compound is preferably 5:95 to 50:50, more preferably 5:95 to 30:70. If the mixing ratio of both components is within the above range, a mono-lower alkyl monoalkanolamine can be produced with higher selectivity than when each of them is used alone. In general, the crystalline metallosilicate is more expensive than the layered clay compound, and therefore, from the viewpoint of cost, it is preferable to reduce the proportion of the crystalline metallosilicate within a range where desired selectivity can be obtained.
本発明において、結晶性メタロシリケートと層状粘土化合物を含む触媒を用いる場合、両者の組み合わせに特に制限はないが、好適な組み合わせとして、ゼオライトと酸性白土、ゼオライトと活性白土、ゼオライトと酸性白土および活性白土が挙げられる。特に好適な組み合わせとしては、ゼオライトと酸性白土が挙げられる。 In the present invention, when a catalyst containing a crystalline metallosilicate and a layered clay compound is used, there is no particular limitation on the combination of both, but preferred combinations include zeolite and acidic clay, zeolite and activated clay, zeolite and acidic clay, and activity. There is white clay. A particularly suitable combination is zeolite and acid clay.
前記触媒は、そのまま使用することができるが、使用に際して適当な大きさや硬さに成形してもよい。必要であれば、シリカゾルなどの各種酸化物ゾルや粘土鉱物類などの助剤またはバインダーを用いて成形してもよい。 The catalyst can be used as it is, but may be molded to an appropriate size and hardness when used. If necessary, you may shape | mold using auxiliary agents or binders, such as various oxide sols, such as a silica sol, and clay minerals.
本発明で使用するモノ低級アルキルアミンに特に制限はないが、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノｎ−プロピルアミン、モノイソプロピルアミン、モノｎ−ブチルアミン、モノイソブチルアミン、モノｓｅｃ−ブチルアミン、モノｔ−ブチルアミン、モノｎ−ペンチルアミン、イソペンチルアミン、モノｎ−ヘキシルアミンなどの１乃至６個の炭素原子を有する直鎖状または分枝鎖状モノアルキルアミンを用いることができ、好適にはモノメチルアミン、モノエチルアミン、モノｎ−プロピルアミン、モノイソプロピルアミン、モノｎ−ブチルアミン、モノイソブチルアミン、モノｔ−ブチルアミンを用いることができ、特に好適にはモノメチルアミン、モノエチルアミン、モノｎ−プロピルアミン、モノイソプロピルアミン、モノｎ−ブチルアミンを用いることができる。 The mono-lower alkylamine used in the present invention is not particularly limited, but monomethylamine, monoethylamine, mono-n-propylamine, monoisopropylamine, mono-n-butylamine, monoisobutylamine, mono-sec-butylamine, mono-t-butylamine A linear or branched monoalkylamine having 1 to 6 carbon atoms such as mono n-pentylamine, isopentylamine, mono n-hexylamine, etc., preferably monomethylamine, Monoethylamine, mono-n-propylamine, monoisopropylamine, mono-n-butylamine, monoisobutylamine, mono-t-butylamine can be used, and monomethylamine, monoethylamine, mono-n-propylamine, monoisopropyl are particularly preferred. Amine, mo It can be used n- butylamine.
本発明で使用するアルキレンオキシドに特に制限はないが、好適にはエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどの２乃至４個の炭素原子を有するアルキレンオキシドを用いることができ、特に好適にはエチレンオキシド及びプロピレンオキシドを用いることができる。 The alkylene oxide used in the present invention is not particularly limited, but an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms such as ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc. can be preferably used, and particularly preferably ethylene oxide and propylene. Oxides can be used.
モノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造は、例えば、４０乃至３００℃の温度範囲で行うことができる。好適な温度範囲は５０乃至２００℃であり、特に好適な温度範囲は５０乃至１５０℃である。操作圧力は、例えば０．１乃至２０ＭＰａとすることができ、好ましくは０．１乃至１５ＭＰａであり、特に好適には３．０乃至１０ＭＰａである。 モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドの使用量および触媒の使用量は、反応条件等に応じて適宜設定することができる。モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとの反応によってモノ型を選択的に得るためには、アルキレンオキシドに対してモノ低級アルキルアミンを過剰量使用する必要があり、例えば、モル基準で１．５〜２０倍の量で用いることができ、特に、２〜１０倍の量で用いることが好ましい。 The production of the mono-lower alkyl monoalkanolamine can be carried out in the temperature range of 40 to 300 ° C., for example. A preferred temperature range is 50 to 200 ° C., and a particularly preferred temperature range is 50 to 150 ° C. The operating pressure can be, for example, 0.1 to 20 MPa, preferably 0.1 to 15 MPa, and particularly preferably 3.0 to 10 MPa. The amount of mono-lower alkylamine and alkylene oxide used and the amount of catalyst used can be appropriately set according to the reaction conditions and the like. In order to selectively obtain the mono form by the reaction of mono lower alkyl amine and alkylene oxide, it is necessary to use an excess amount of mono lower alkyl amine with respect to alkylene oxide, for example, 1.5 to 20 on a molar basis. It can be used in double amounts, and is particularly preferably used in 2 to 10 times amounts.
本発明のモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置は、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとを結晶性メタロシリケートまたは／および層状粘土化合物を含む触媒の存在下で反応させることにより、製造する装置である。この製造装置の特徴構成は、前記触媒が充填される反応器が多段に構成され、前記モノ低級アルキルアミンの供給流路が前記多段の反応器に直列的に連結されるとともに、前記アルキレンオキシドの供給流路が分岐して前記多段の反応器の各反応器の前流に並列に連結されている点にある。かかる特徴構成のより具体的構成ついては、以下に示す実施例において説明する。 The apparatus for producing mono-lower alkyl monoalkanolamines of the present invention reacts mono-lower alkyl monoalkanol amines with mono-lower alkyl amines and alkylene oxides in the presence of a catalyst containing a crystalline metallosilicate or / and a layered clay compound. Therefore, it is an apparatus to manufacture. The characteristic configuration of this production apparatus is that the reactor filled with the catalyst is configured in multiple stages, the mono-lower alkylamine supply flow path is connected in series to the multi-stage reactor, and the alkylene oxide The supply flow path is branched and connected in parallel to the upstream flow of each reactor of the multistage reactor. A more specific configuration of this characteristic configuration will be described in the following embodiments.
前述のように、本発明のモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置は、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとを結晶性メタロシリケートまたは／および層状粘土化合物を含む触媒の存在下で反応させることにより、製造する装置において、前記触媒が充填される反応器が多段に構成され、前記モノ低級アルキルアミンの供給流路が前記多段の反応器に直列的に連結されるとともに、前記アルキレンオキシドの供給流路が分岐して前記多段の反応器の各反応器の前流に並列に連結されている点に特徴がある。 As described above, the apparatus for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine of the present invention is a catalyst comprising a mono-lower alkyl monoalkanol amine, a mono-lower alkyl amine and an alkylene oxide, a crystalline metallosilicate or / and a layered clay compound. By reacting in the presence of the reactor, the reactor filled with the catalyst is configured in multiple stages, and the mono-lower alkylamine supply flow path is connected in series to the multi-stage reactor. The alkylene oxide supply flow path is branched and connected in parallel to the upstream of each reactor of the multistage reactor.
（実施例１）
本実施例のモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置において、図１に示すように、触媒が充填される反応器が多段に構成されている。図１では、二つの反応器、すなわち、前段の反応器１と、後段の反応器２とから構成されているが、３段でも良いし、さらに多数の反応器から構成しても良い。通常、２ないし３段が用いられる。原料は、前述のように、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドであるが、本実施例の装置では、一方のモノ低級アルキルアミンの供給流路３が前記多段の反応器１および２に直列的に連結されている。すなわち、モノ低級アルキルアミンは、供給流路３から前段の反応器１に供給され、反応器１内で反応して得られた生成物と未反応ガスとが流路３ａを介して後段の反応器２に供給されるようになっている。
Example 1
In the mono-lower alkyl monoalkanolamine production apparatus of this example, as shown in FIG. 1, the reactor filled with the catalyst is configured in multiple stages. In FIG. 1, two reactors, that is, a first reactor 1 and a
他方の原料であるアルキレンオキシドの供給流路４は、分岐して前記前段の反応器１と後段の反応器２のそれぞれの前流に並列に連結されている。すなわち、アルキレンオキシドの供給流路４は二つに分岐し、一方の分岐流路４ａが供給流路３に合流し、他方の分岐流路４ｂが流路３ａに合流している。
The supply flow path 4 for the other raw material, alkylene oxide, is branched and connected in parallel to the upstream flow of each of the preceding reactor 1 and the
前記構成では、前記アルキレンオキシドの供給流路４を介して供給されるアルキレンオキシドの供給量は、前記モノ低級アルキルアミンの供給流路３を介して供給されるモノ低級アルキルアミンの供給量に対して、モル比で０．０５〜０．５とすることが、目的とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの収率を高めるために、好ましい。また、アルキルオキシドの分岐流路４ａおよび４ｂへの供給割合は、流量比で、４〜８：６〜２が好ましい。
In the above configuration, the supply amount of alkylene oxide supplied via the alkylene oxide supply channel 4 is based on the supply amount of mono-lower alkyl amine supplied via the mono-lower alkylamine supply channel 3. The molar ratio is preferably 0.05 to 0.5 in order to increase the yield of the desired mono-lower alkyl monoalkanolamine. Moreover, the supply ratio of the alkyl oxide to the
なお、本発明では、前記各反応器としては、管型反応器でも槽型反応器でも必要に応じてどちらを用いても良い。 In the present invention, as each reactor, either a tubular reactor or a tank reactor may be used as necessary.
目的生成物であるモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを合成するための二つの原料の内、アルキレンオキシドは反応性が高いため、反応当量ずつの二つの原料の全量を同時に反応ゾーンに供給すると、反応ゾーンの上流において、集中的に合成反応が生じて、反応ゾーンの上流の触媒温度が大きく上昇することが判った。そのため、特に反応ゾーンの上流に位置する触媒の劣化が短期間の内に進むことも判明した。また、二つの原料、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとの反応は発熱反応であるため、反応ゾーンの温度が上がると、反応が抑制される傾向となり、反応効率の低下につながる。 Among the two raw materials for synthesizing the target product mono-lower alkyl monoalkanolamine, alkylene oxide is highly reactive. Therefore, when all of the two raw materials in reaction equivalents are fed simultaneously to the reaction zone, the reaction zone It was found that the synthesis reaction intensively occurs upstream of the catalyst, and the catalyst temperature upstream of the reaction zone increases greatly. For this reason, it has also been found that the deterioration of the catalyst located especially upstream of the reaction zone proceeds within a short period of time. In addition, since the reaction between the two raw materials, mono-lower alkylamine and alkylene oxide is an exothermic reaction, when the temperature of the reaction zone increases, the reaction tends to be suppressed, leading to a reduction in reaction efficiency.
これに対して、本実施例では、反応ゾーンを複数の反応器を用いて多段に構成し、一方の原料である反応性の高いアルキレンオキシドを各反応器に分割供給しているので、各反応器における他方の原料であるモノ低級アルキルアミン量に接触させるアルキレンオキシド量が抑制され、合成反応を反応ゾーン全体に分散させることができ、その結果、反応ゾーンの触媒温度の局部的な上昇を抑制することができる。反応ゾーンの触媒層の局部的な温度上昇を回避できることにより、触媒の寿命を向上させることができ、目的生成物（モノ低級アルキルモノアルカノールアミン）の収率向上と、製造単価の低減を実現することができる。 In contrast, in this example, the reaction zone is configured in multiple stages using a plurality of reactors, and the highly reactive alkylene oxide as one raw material is dividedly supplied to each reactor. The amount of alkylene oxide brought into contact with the amount of the mono-lower alkylamine that is the other raw material in the vessel is suppressed, and the synthesis reaction can be dispersed throughout the reaction zone, thereby suppressing a local increase in the catalyst temperature in the reaction zone. can do. By avoiding a local temperature rise in the catalyst layer in the reaction zone, the life of the catalyst can be improved, and the yield of the target product (mono-lower alkyl monoalkanolamine) can be improved and the production cost can be reduced. be able to.
（実施例２）
本実施例の特徴は、多段に構成した反応器において、前段の反応器１１の触媒充填量が後段の反応器１２の触媒充填量より少なく設定されていることにあり、その他の構成は、前記実施例１と同様である。
(Example 2)
The feature of the present embodiment is that, in a multi-stage reactor, the amount of catalyst charged in the former reactor 11 is set to be smaller than the amount of catalyst charged in the
本実施例では、多段に構成した各反応器１１、１２の触媒充填量を変化させることにより、各反応器１１、１２での反応量がコントロールされる。前段の反応器１１の触媒量を少なくすることにより原料供給の上流での反応量が少なくなり、上流の触媒温度が局部的に上昇することが抑制される。従って、前述したアルキレンオキシドの分割供給により反応ゾーン全体の触媒層の温度が局部的に上昇するのを抑制する作用をさらに促進することができ、触媒の寿命向上、生成物の収率の向上および製造単価の低減の実現をより確実にすることができる。
In this embodiment, the reaction amount in each of the
（実施例３）
本実施例の特徴は、多段に構成した反応器において、前記多段の反応器における触媒粒径が後段の反応器２２より前段の反応器２１で大きく設定されていることにあり、その他の構成は、前記実施例１と同様である。
(Example 3)
The feature of this example is that, in a multi-stage reactor, the catalyst particle size in the multi-stage reactor is set larger in the
本実施例では、多段に構成した各反応器２１、２２の触媒粒径を変化させることにより、換言すれば、各反応器内の触媒の総計表面積を変化させることにより、各反応器２１、２２での反応量がコントロールされる。前段の反応器２１の触媒粒径を大きく（例えば、１ｍｍ以上に）することにより原料供給の上流での反応量が少なくなり、上流の触媒温度が局部的に上昇することが抑制される。従って、前述したアルキレンオキシドの分割供給により反応ゾーン全体の触媒層の温度が局部的に上昇するのを抑制する作用をさらに促進することができ、触媒の寿命向上、生成物の収率の向上および製造単価の低減の実現をより確実にすることができる。
In this example, by changing the catalyst particle diameter of each
（実施例４）
本実施例では、前段の反応器３１と後段の反応器３２との間に中段の反応器３３を設けた３段構成となっており、原料モノ低級アルキルアミンは、供給路３によって反応器３１に供給され、反応器３１内で反応して得られた生成物と未反応ガスとが流路３ａを介して中段の反応器３３に供給され、中段の反応器３３内で反応して得られた生成物と未反応ガスとが流路３ｂを介して後段の反応器３２に供給されるようになっている。
Example 4
In this example, the reactor has a three-stage configuration in which a middle-
他方の原料であるアルキレンオキシドの供給流路４は、３つに分岐して前記前段の反応器３１と中段の反応器３３と後段の反応器３２のそれぞれの前流に並列に連結されている。すなわち、アルキレンオキシドの供給流路４は３つに分岐し、１つ目の分岐流路４ａが供給流路３に合流し、２つ目の分岐流路４ｂが流路３ａに合流し、３つ目の分岐流路４ｃが流路３ｂに合流している。この場合のアルキルオキシドの分岐流路４ａ、４ｂおよび４ｃへの供給割合は、流量比で、３〜４：３〜４：４〜２が好ましい。
The supply flow path 4 of the other raw material alkylene oxide is branched into three and connected in parallel to the respective upstream flows of the preceding reactor 31, the
さらに、本実施例では、前記最前段の反応器３１内の触媒が劣化した場合の交換用の予備反応器３４が併置されている。 Further, in this embodiment, a spare reactor 34 for replacement when the catalyst in the foremost reactor 31 is deteriorated is juxtaposed.
本発明では、一方の原料である反応性の高いアルキレンオキシドを多段に構成した反応器のそれぞれの反応器の前流にアルキレンオキシドを分割して供給することにより、複数の反応器から構成される反応ゾーン全体における触媒層の温度を均一化している。しかしながら、反応ゾーンの上流での反応量を下流での反応と完全に均一にすることは難しく、少なからず、上流での反応量が多くなり、上流の触媒にかかる負荷が高くなる。そのため、上流の触媒の寿命が下流の触媒より短くなるのを避けることが難しい。それに対して、本実施例では、交換用の予備反応器３４が併置されているので、最前段の反応器３１の触媒能力が実用的な値より下がったと判断された所定の時点で、反応器３１を迅速に予備反応器３４に交換することができ、合成装置の運転を長時間中断せずに運転再開することが可能となる。 In the present invention, a highly reactive alkylene oxide as one raw material is composed of a plurality of reactors by dividing and supplying the alkylene oxide to the upstream of each reactor of a reactor configured in multiple stages. The temperature of the catalyst layer in the entire reaction zone is made uniform. However, it is difficult to make the reaction amount upstream of the reaction zone completely uniform with that in the downstream reaction, and it is not a little, and the reaction amount in the upstream increases and the load on the upstream catalyst increases. For this reason, it is difficult to avoid that the life of the upstream catalyst is shorter than that of the downstream catalyst. On the other hand, in this embodiment, since the replacement preliminary reactor 34 is juxtaposed, at a predetermined time when it is determined that the catalytic capacity of the reactor 31 in the foremost stage has dropped from a practical value, the reactor 31 can be quickly replaced with the preliminary reactor 34, and the operation of the synthesizer can be resumed without interruption for a long time.
以上説明したように、本発明にかかるモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法及び装置は、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを効率よく高い収率で連続的に製造することができる。 As described above, the method and apparatus for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine according to the present invention can produce mono-lower alkyl monoalkanolamine continuously in an efficient and high yield.
１，２，１１，１２，２１，２２，３１，３２，３３ 反応器
３ 原料モノ低級アルキルアミンの供給流路
３ａ，３ｂ 流路
４ 原料アルキレンオキシドの供給流路
４ａ，４ｂ，４ｃ 分岐流路
1, 2, 11, 12, 21, 22, 31, 32, 33 Reactor 3 Raw material mono-lower alkylamine
Claims (28)
前記触媒の存在下における反応ゾーンを多段に構成し、前記モノ低級アルキルアミンを前記多段の反応ゾーンに前段の反応ゾーンを介して後段の反応ゾーンに流れるように直列的に供給するとともに、前記アルキレンオキシドを前記多段の反応ゾーンの各反応ゾーンの前流に並列的に供給することによって、前記各反応ゾーンにおける反応による温度上昇を緩和することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法。 In a process for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine by reacting a mono-lower alkyl amine and an alkylene oxide in the presence of a catalyst comprising a crystalline metallosilicate or / and a layered clay compound,
The reaction zone in the presence of the catalyst is configured in multiple stages, and the mono-lower alkylamine is supplied in series to the multistage reaction zone so as to flow to the subsequent reaction zone via the previous reaction zone, and the alkylene A method for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine, characterized in that an oxide is supplied in parallel to the upstream of each reaction zone of the multi-stage reaction zone to mitigate a temperature rise due to the reaction in each reaction zone.
前記触媒が充填される反応器が多段に構成され、前記モノ低級アルキルアミンの供給流路が前記多段の反応器に直列的に連結されるとともに、前記アルキレンオキシドの供給流路が分岐して前記多段の反応器の各反応器の前流に並列に連結されていることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置。 An apparatus for producing a mono-lower alkyl monoalkanolamine by reacting a mono-lower alkyl amine and an alkylene oxide with a catalyst containing a crystalline metallosilicate or / and a layered clay compound,
The reactor filled with the catalyst is configured in multiple stages, the mono-lower alkylamine supply flow path is connected in series to the multi-stage reactor, and the alkylene oxide supply flow path is branched to An apparatus for producing mono-lower alkyl monoalkanolamine, which is connected in parallel to the upstream of each reactor of a multi-stage reactor.
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