JP2008150379A - ジニトロトルエンの接触水素化によるトルエンジアミンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ジニトロトルエンと水素とを触媒の存在下で反応させることを含むトルエンジアミンの製造方法において、前記ジニトロトルエンが、ジニトロトルエンのモル量に対して0.175モル%未満の物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素含有率を有する、トルエンジアミンの製造方法によって解決される。
【選択図】なし
Description
・ 反応帯域が、常に、反応の間中、水素で飽和されている場合、
・ 芳香族ポリニトロ化合物が、該反応系に存在する触媒に対する質量比(すなわち"触媒負荷(catalyst loading)")を維持しつつ、該系に添加される場合、及び
・ 反応帯域に添加される芳香族ポリニトロ化合物の濃度が、所定の限界値を超過しない場合。
a)トルエンと混酸とを反応させて、モノニトロトルエンを含有する反応混合物を形成させる工程、
b)モノニトロトルエンを含有する反応混合物を、モノニトロトルエンを含有する有機相と、硫酸を含有する水相とに分離する工程、
c)モノニトロトルエンを含有する有機相と混酸とを反応させて、ジニトロトルエンを含有する反応混合物(すなわちジニトロトルエンの異性体混合物)を得る工程、
d)ジニトロトルエンを含有する反応混合物を、ジニトロトルエンを含有する有機相と、硫酸を含有する水相とに分離する工程、
e)ジニトロトルエンを含有する有機相を水によって、各段階が混合と相分離を含む多段階の抽出において精製して、ジニトロトルエンの異性体混合物であって、(i)74〜81質量%の2,4−DNTと、(ii)17〜21質量%の2,6−DNTと、(iii)5.5質量%未満の2,3−DNT、2,5−DNT、3,4−DNT及び3,5−DNTの組み合わせとを含有し、(i)、(ii)及び(iii)の合計が、全体でジニトロトルエンの100質量%となるものを得る工程、
f)得られたジニトロトルエンの異性体混合物と水素とを触媒の存在下で反応させて、トルエンジアミンを得る工程
を含み、その際、
(1)工程e)における多段階抽出の各段階における混合のための滞在時間(滞留時間)が、少なくとも4分間であって、60分間以下であり、かつ
(2)不活性ガスが、付加的に、少なくとも工程e)における抽出の最後の段階で、ジニトロトルエン及び水を含有する有機相の混合物中に導入し、その際、不活性ガスとジニトロトルエンとの質量比が、得られる精製されたジニトロトルエンが、ジニトロトルエンのモル量に対して、物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素の全含有率0.175モル%未満、有利には0.125モル%未満、最も有利には0.075モル%未満を有するものである。
1)アルミニウム50〜95質量%、ニッケル10〜50質量%、鉄0〜20質量%、セリウム、セリウム混合金属、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデンもしくはマンガン0〜15質量%、場合によりまた更なるガラス形成性元素の合金の溶融物を、冷却速度>104K/sで、それを回転冷却ホイール上でもしくは反対方向に回転している2つの冷却ホイール間の間隙中に加圧することによって、又は溶融抽出によって冷却すること、及び
2)迅速に固化した合金を、次いで、有機もしくは無機の塩基での処理に供すること
を含む。
ジニトロトルエン(DNT)における物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素の定量的測定のために、規定のDNTサンプル量を、隔壁によって気密封止されていてよい巻縁型ガラスジャーに入れ、規定の硫酸量を添加し、そして次いでガスチャンバ中に存在する二酸化炭素量を、ヘッドスペースガスクロマトグラフィー(すなわち、ガスクロマトグラフィーによるヘッドスペース分析)によって、熱伝導性の検出により外部標準による較正をして測定する。
熱伝導性デテクタを有するHP5890型のガスクロマトグラフ(ヒューレット・パッカード社製)
HP19395A型のヘッドスペースサンプラ(ヒューレット・パッカード社製)
固定相: シリカゲル#12、充填カラム(10フィート×1/8インチ)
キャリヤガス: ヘリウム(流速12.5ml/分)
カラムオーブン温度: 200℃
注入ブロック温度: 200℃
デテクタ温度: 250℃
ヘッドスペースセル: 45℃
インキュベート時間: 3.0分
注入容量: 1ml
該分析のために、1.0g±0.1mgのDNTサンプルを、巻縁型ガラスジャーに秤量した。そのガラスジャーを封止した後に、0.50mlの硫酸(w=0.330g/kg)を、隔壁を通じてシリンジによって注入し、該巻縁型ガラスジャーの内容物を、軽く振り混ぜ、次いでその巻縁型ガラスジャーを、ヘッドスペースサンプラ中に入れ、そして熱処理後に、ヘッドスペースGCによって分析した。
物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素の含有率0.19モル%を有するジニトロトルエンの水素化(本発明によるものではない):
研究室用の水素化装置を、連続的に運転することができる。水素化装置は:
− 窒素の層で覆われた加熱されたDNT量と、
− 加熱された供給導管及び排出導管を有するDNT計量ポンプと、
− 加熱/冷却ジャケット、内部冷却コイル及び接続された加熱/冷却システム、脱気撹拌機、浸漬計量ランス及び接続された排出ラインを有する細孔フリットを備えた1リットル容量の水素化反応器と、
− 圧力保持、水準測定及び生成物取り出しのための加熱された排出ラインを有する相分離用の加熱された分離器と
を含んで成っていた。
物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素の含有率0.045モル%を有するジニトロトルエンの水素化(本発明によるものである):
実施例1に記載されるのと同様にして、試験を準備し、実施した。しかしながら、物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素含有率0.045モル%を有するジニトロトルエンを使用した。
物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素の含有率0.18モル%を有するジニトロトルエンの水素化(本発明によるものではない):
窒素で不活性とした撹拌槽中に、連続的に、触媒の質量に対して約30質量%の鉄含有率を有するラネーニッケル/鉄触媒704kg/h(懸濁液の質量に対して約12質量%)及びm−TDA27.1質量%、o−TDA0.9質量%、イソプロパノール37質量%、水23質量%を含有する触媒懸濁液5860kg/h(質量%は、それぞれの場合に懸濁液の全質量に対するものである)を供給した。これを、連続的に混合容器中で、混合物の質量に対して99.4質量%のジニトロトルエン(使用されるジニトロトルエンの量に対して0.18モル%の物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素含有率)を含有する商業用ジニトロトルエン5876kgと、製造された溶剤の全質量に対して87質量%のイソプロパノール及び13質量%の水を含有する製造された溶剤5870kgと一緒に、混合容器の作業温度を75℃に保ちつつ混合した。
物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素の含有率0.045モル%を有するジニトロトルエンの水素化(本発明によるものである):
この実施例は、実施例3に記載されるのと同様にして実施した。しかしながら、物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素含有率0.045モル%を有するジニトロトルエンを使用した。
Claims (2)
- ジニトロトルエンと水素とを触媒の存在下で反応させることを含むトルエンジアミンの製造方法において、前記ジニトロトルエンが、ジニトロトルエンのモル量に対して0.175モル%未満の物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素含有率を有する、トルエンジアミンの製造方法。
- トルエンジアミンの製造方法において:
a)トルエンと混酸とを反応させて、モノニトロトルエンを含有する反応混合物を形成させる工程、
b)モノニトロトルエンを含有する前記反応混合物を、モノニトロトルエンを含有する有機相と、硫酸を含有する水相とに分離する工程、
c)モノニトロトルエンを含有する前記有機相と混酸とを反応させて、ジニトロトルエンの異性体混合物を含有する反応混合物を得る工程、
d)ジニトロトルエンの異性体混合物を含有する前記反応混合物を、ジニトロトルエンを含有する有機相と、硫酸を含有する水相とに分離する工程、
e)ジニトロトルエンを含有する前記有機相を水によって、各段階が混合と相分離を含む多段階の抽出において精製して、ジニトロトルエンの異性体混合物であって、(i)74〜81質量%の2,4−ジニトロトルエンと、(ii)17〜21質量%の2,6−ジニトロトルエンと、(iii)5.5質量%未満のジニトロトルエンの2,3−異性体、2,5−異性体、3,4−異性体及び3,5−異性体とを含有し、(i)、(ii)及び(iii)の合計が、全体でジニトロトルエンの100質量%となるものを得る工程、
f)前記ジニトロトルエンの異性体混合物と水素とを触媒の存在下で反応させて、トルエンジアミンを得る工程
を含み、その際、
(1)工程e)における多段階抽出の各段階における混合のための滞在時間が、少なくとも4分間であって、60分間以下であり、かつ
(2)不活性ガスを、付加的に、少なくとも工程e)における抽出の最後の段階で、ジニトロトルエン及び水を含有する有機相の混合物中に導入し、その際、不活性ガスとジニトロトルエンとの質量比は、得られる精製されたジニトロトルエンの異性体混合物が、ジニトロトルエンのモル量に対して、物理的に溶解された形もしくは化学的に結合された形の二酸化炭素の全含有率0.175モル%未満を有するものである、トルエンジアミンの製造方法。
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