JP2619203B2 - Method for purifying N-vinylcarboxylic acid amide - Google Patents

Method for purifying N-vinylcarboxylic acid amide

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JP2619203B2 JP23682493A JP23682493A JP2619203B2 JP 2619203 B2 JP2619203 B2 JP 2619203B2 JP 23682493 A JP23682493 A JP 23682493A JP 23682493 A JP23682493 A JP 23682493A JP 2619203 B2 JP2619203 B2 JP 2619203B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はN-ビニルカルボン酸アミ
ドの精製方法に関し、さらに詳しくはN-ビニルカルボン
酸アミドを含む粗N-ビニルカルボン酸アミドから高純度
で重合性に優れたN-ビニルカルボン酸アミドを得る方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for purifying N-vinyl carboxylic acid amide, and more particularly, to a method for purifying N-vinyl carboxylic acid amide containing N-vinyl carboxylic acid amide which has high purity and excellent polymerizability. The present invention relates to a method for obtaining a vinylcarboxylic acid amide.

【0002】[0002]

【従来の技術】N-ビニルカルボン酸アミドは、カルボン
酸アミド、アセトアルデヒドおよびアルコールからN-(1
-アルコキシエチル)カルボン酸アミドを合成し、これを
熱分解または接触分解することによって製造しうること
が知られている。しかし、N-ビニルカルボン酸アミドと
未反応のカルボン酸アミドあるいはN-(1-アルコキシエ
チル)カルボン酸アミドの物性、特に沸点や溶解性が極
めて近く、その分離は容易ではなく、これまでいくつか
の方法が提案されている。
2. Description of the Related Art N-vinyl carboxylic acid amides are obtained from carboxylic acid amides, acetaldehydes and alcohols.
It is known that (alkoxyethyl) carboxylic acid amide can be synthesized and produced by pyrolysis or catalytic decomposition. However, the physical properties of N-vinylcarboxylic acid amide and unreacted carboxylic acid amide or N- (1-alkoxyethyl) carboxylic acid amide, especially the boiling point and solubility, are extremely close, and their separation has not been easy. A method has been proposed.

【0003】例えば、特開昭61−286069号公報
によれば、蒸留ではN-ビニルホルムアミドへの未反応原
料であるホルムアミドの混入は避けられないため、水と
芳香族炭化水素による抽出分離が開示されている。
For example, according to JP-A-61-286069, extraction by water and aromatic hydrocarbons is disclosed because distillation involves inevitably mixing formamide, an unreacted raw material, into N-vinylformamide. Have been.

【0004】一方、N-ビニルカルボン酸アミドのもう一
つの有力な製造法として、アセトアルデヒドとカルボン
酸アミドからエチリデンビスカルボン酸アミドを合成
し、これをカルボン酸アミドとN-ビニルカルボン酸アミ
ドとに分解することによって得られることが知られてい
る。しかし、このようにしてN-ビニルカルボン酸アミド
を製造しようとすると、物性が類似したカルボン酸アミ
ドとN-ビニルカルボン酸アミドとが等モル生成し、これ
らを分離することは非常に困難となり、特開昭63−1
32868号公報には混合有機溶媒からの冷却晶析によ
る方法、特開平2−188560号公報には無機塩水溶
液と芳香族炭化水素を用いた抽出による方法、米国特許
4401516号明細書には多価アルコールを用いた抽
出蒸留による方法などが開示されている。
On the other hand, as another promising method for producing N-vinylcarboxylic acid amide, ethylidene biscarboxylic acid amide is synthesized from acetaldehyde and carboxylic acid amide, and this is converted into carboxylic acid amide and N-vinylcarboxylic acid amide. It is known that it can be obtained by decomposition. However, when trying to produce N-vinyl carboxylic acid amide in this way, carboxylic acid amide and N-vinyl carboxylic acid amide having similar physical properties are produced in an equimolar manner, and it becomes very difficult to separate them. JP-A-63-1
JP-A-32868 discloses a method by cooling crystallization from a mixed organic solvent, JP-A-2-188560 discloses a method by extraction using an aqueous solution of an inorganic salt and an aromatic hydrocarbon, and U.S. Pat. A method based on extractive distillation using alcohol is disclosed.

【0005】しかし、いずれの場合もこれらの方法では
充分な純度のN-ビニルカルボン酸アミドを得ることは困
難である。さらに、抽出法では高価な有機溶媒が必要で
あり、これらを回収、精製する設備が必要である。ま
た、N-ビニルカルボン酸アミドは水に対して比較的不安
定であるため、抽出操作中にN-ビニルカルボン酸アミド
の加水分解を引き起こす恐れがあり、工業的に満足ので
きる方法ではない。また有機溶媒を用いた冷却晶析によ
る方法は、抽出法と同様に有機溶媒を用いることによる
問題に加えて、乾燥工程が必要となり、しかもN-ビニル
カルボン酸アミドが熱重合する可能性があるという問題
点がある。さらに抽出蒸留法は、有機溶媒を使用するた
め、必要な精留効果を得るには還流比を上げる必要があ
り、このため長時間にわたってN-ビニルカルボン酸アミ
ドを加熱しなければならない。
However, in any case, it is difficult to obtain N-vinylcarboxylic amide of sufficient purity by these methods. Furthermore, the extraction method requires an expensive organic solvent, and equipment for recovering and refining these is required. In addition, N-vinylcarboxylic acid amide is relatively unstable to water, and may cause hydrolysis of N-vinylcarboxylic acid amide during the extraction operation, which is not an industrially satisfactory method. In addition, the method by cooling crystallization using an organic solvent requires a drying step in addition to the problem of using an organic solvent as in the case of the extraction method, and there is a possibility that N-vinylcarboxylic acid amide is thermally polymerized. There is a problem. Further, in the extractive distillation method, since an organic solvent is used, it is necessary to increase the reflux ratio in order to obtain a necessary rectification effect, and therefore, the N-vinylcarboxylic acid amide must be heated for a long time.

【0006】一方、特公昭56−41282号公報に
は、混合物を高圧に加圧することにより一部の成分を析
出せしめ、加圧下において存在する液相と結晶とを分離
する、いわゆる、圧力晶析法が開示されている。このよ
うな圧力晶析法は、特開昭62−209034号公報、
特開平1−250329号公報、特開平4−12002
7号公報などに開示されているように、キシレン、ナフ
タレン類、クレゾールなど位置異性体の分離、あるいは
フェノール類のアルキル化反応液からのアルキル化フェ
ノール類の分離などに用いることができることが知られ
ている。しかし、圧力晶析法を、N-ビニルカルボン酸ア
ミドに優れた重合性を付与するとの観点から、ビニル化
合物、特にN-ビニルカルボン酸アミドなどの精製に用い
ることは開示されていなかった。
[0006] On the other hand, Japanese Patent Publication No. 56-41282 discloses a so-called pressure crystallization in which a mixture is pressurized to a high pressure to precipitate some components, and a liquid phase and crystals existing under pressure are separated. A law is disclosed. Such a pressure crystallization method is disclosed in JP-A-62-209034,
JP-A-1-250329, JP-A-4-12002
As disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-107, it is known that it can be used for separation of positional isomers such as xylene, naphthalenes and cresol, or separation of alkylated phenols from an alkylation reaction solution of phenols. ing. However, it has not been disclosed that the pressure crystallization method is used for purification of vinyl compounds, particularly N-vinylcarboxylic acid amide, from the viewpoint of imparting excellent polymerizability to N-vinylcarboxylic acid amide.

【0007】[0007]

【発明の目的】本発明は、粗N-ビニルカルボン酸アミド
から不純物を除去することによって、高純度で優れた重
合性を有するN-ビニルカルボン酸アミドを効率よく製造
しうるようなN-ビニルカルボン酸アミドの精製方法を提
供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide an N-vinyl carboxylic acid amide having a high purity and excellent polymerizability by removing impurities from the crude N-vinyl carboxylic acid amide. An object of the present invention is to provide a method for purifying a carboxylic acid amide.

【0008】[0008]

【発明の概要】本発明によれば、粗N-ビニルカルボン酸
アミドから高純度のN-ビニルカルボン酸アミドを分離精
製する際に、(a)粗N-ビニルカルボン酸アミドから圧力
晶析法にてN-ビニルカルボン酸アミドの結晶を析出せし
めたのち、N-ビニルカルボン酸アミドの結晶と液相とを
分離して高純度のN-ビニルカルボン酸アミドを得る第一
工程と、(b)第一工程で分離された液相から第一工程よ
り低温で、圧力晶析法にてN-ビニルカルボン酸アミドの
第2晶を得るか、あるいは冷却晶析法にてN-ビニルカル
ボン酸アミドの第2晶を得る第二工程と、(c)第二工程
で得られた第2晶を第一工程における粗N-ビニルカルボ
ン酸アミドに添加して再利用する第三工程とからなるこ
とを特徴とするN-ビニルカルボン酸アミドの精製方法が
提供される。
According to the present invention, when separating and purifying high-purity N-vinylcarboxylic acid amide from crude N-vinylcarboxylic acid amide, (a) pressure crystallization from crude N-vinylcarboxylic acid amide After precipitating the crystals of N-vinylcarboxylic acid amide in the first step of separating the N-vinylcarboxylic acid amide crystals and the liquid phase to obtain high-purity N-vinylcarboxylic acid amide, (b) ) A second crystal of N-vinyl carboxylic acid amide is obtained from the liquid phase separated in the first step at a lower temperature than the first step by pressure crystallization or N-vinyl carboxylic acid by cooling crystallization. A second step of obtaining a second crystal of the amide, and (c) a third step of adding the second crystal obtained in the second step to the crude N-vinylcarboxylic acid amide in the first step and reusing it. A method for purifying N-vinylcarboxylic acid amide is provided.

【0009】[0009]

【発明の具体的説明】以下、本発明に係るN-ビニルカル
ボン酸アミドの精製方法について具体的に説明する。第一工程 本発明に係るN-ビニルカルボン酸アミドの精製方法で
は、まず第一工程においては、生成したN-ビニルカルボ
ン酸アミドと、未反応物質(例えば、カルボン酸アミ
ド、N-(1-アルコキシエチル)カルボン酸アミド)などが
含まれたN-ビニルカルボン酸アミド(以下、粗N-ビニル
カルボン酸アミドという。)を圧力晶析法にて処理し、
N-ビニルカルボン酸アミド結晶と液相とを分離すること
により高純度のN-ビニルカルボン酸アミドを得ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The method for purifying N-vinylcarboxylic acid amide according to the present invention will be specifically described below. First Step In the method for purifying N-vinyl carboxylic acid amide according to the present invention, first, in the first step, the produced N-vinyl carboxylic acid amide and unreacted substances (for example, carboxylic acid amide, N- (1- N-vinylcarboxylic acid amide (hereinafter, referred to as crude N-vinylcarboxylic acid amide) containing (alkoxyethyl) carboxylic acid amide) and the like are treated by a pressure crystallization method,
High purity N-vinylcarboxylic acid amide is obtained by separating the N-vinylcarboxylic acid amide crystal and the liquid phase.

【0010】本発明で用いられる粗N-ビニルカルボン酸
アミド化合物としては、N-ビニルアセトアミド、N-ビニ
ル-N-メチルアセトアミド、N-ビニルホルムアミド、N-
メチル-N-ビニルホルムアミドなどが挙げられ、特にN-
ビニルアセトアミドが好ましい。
The crude N-vinylcarboxylic acid amide compound used in the present invention includes N-vinylacetamide, N-vinyl-N-methylacetamide, N-vinylformamide, N-vinylformamide,
Methyl-N-vinylformamide and the like, especially N-
Vinyl acetamide is preferred.

【0011】先ず、第一工程では、粗N-ビニルカルボン
酸アミドから圧力晶析法にてN-ビニルカルボン酸アミド
が分離される。第一工程で用いられる粗N-ビニルカルボ
ン酸アミドには、N-ビニルカルボン酸アミドが50重量
%以上、好ましくは70重量%以上の量で含まれている
ことが望ましい。粗N-ビニルカルボン酸アミドに含まれ
る他の成分としては特に制限はないが、炭素数5以下の
アルコール、カルボン酸アミド、N-(1-アルコキシエチ
ル)カルボン酸アミドまたはエチリデンビスカルボン酸
アミドなどが挙げられる。粗N-ビニルカルボン酸アミド
中に含まれるN-ビニルカルボン酸アミドが50重量%未
満の量では、N-ビニルカルボン酸アミドの回収率が悪
く、また、得られたN-ビニルカルボン酸アミドの純度も
低く、優れた重合性を示さない。
First, in the first step, N-vinylcarboxylic acid amide is separated from crude N-vinylcarboxylic acid amide by a pressure crystallization method. It is desirable that the crude N-vinylcarboxylic acid amide used in the first step contains N-vinylcarboxylic acid amide in an amount of 50% by weight or more, preferably 70% by weight or more. Other components contained in the crude N-vinylcarboxylic acid amide are not particularly limited, but include alcohols having 5 or less carbon atoms, carboxylic acid amides, N- (1-alkoxyethyl) carboxylic acid amides, and ethylidene biscarboxylic acid amides. Is mentioned. If the amount of the N-vinylcarboxylic acid amide contained in the crude N-vinylcarboxylic acid amide is less than 50% by weight, the recovery of the N-vinylcarboxylic acid amide is poor, and the N-vinylcarboxylic acid amide It has low purity and does not show excellent polymerizability.

【0012】粗N-ビニルカルボン酸アミドは、たとえ
ば、特開昭61−106546号公報(エチリデンビス
アセトアミドの熱分解法)、特開昭50−76015号
公報(2級N-ビニルカルボン酸アミドの製法)などに記
載された方法にて得られるが、得られた粗N-ビニルカル
ボン酸アミド中のN-ビニルカルボン酸アミドの含量が5
0重量%以上であればこれらの方法の熱分解生成物をそ
のまま粗N-ビニルカルボン酸アミドとして用いても良い
し、蒸留操作でN-ビニルカルボン酸アミドを濃縮、ある
いは留出してN-ビニルカルボン酸アミドの含量を上げた
ものを用いてもよい。これらの精製操作を行った粗N-ビ
ニルカルボン酸アミドを用いて圧力晶析操作を行うと、
当然N-ビニルカルボン酸アミドの回収率が向上するし、
純度、重合性も向上するので望ましい。
The crude N-vinyl carboxylic acid amide can be produced, for example, by the method described in JP-A-61-106546 (a method for thermally decomposing ethylidene bisacetamide) and JP-A-50-76015 (for the secondary N-vinyl carboxylic acid amide). Production method), but the content of N-vinylcarboxylic acid amide in the obtained crude N-vinylcarboxylic acid amide is 5%.
If it is 0% by weight or more, the thermal decomposition product of these methods may be used as it is as crude N-vinylcarboxylic acid amide, or N-vinylcarboxylic acid amide may be concentrated or distilled off by distillation to obtain N-vinylcarboxylic acid amide. You may use what raised the content of carboxylic acid amide. When pressure crystallization is performed using the crude N-vinyl carboxylic acid amide that has been subjected to these purification operations,
Naturally, the recovery rate of N-vinyl carboxylic acid amide improves,
It is desirable because the purity and the polymerizability are also improved.

【0013】N-ビニルカルボン酸アミドは、水に対して
不安定であり、空気中の水分を吸湿して徐々に分解す
る。したがって、N-ビニルカルボン酸アミドの精製の際
には、加圧分離装置および原料槽を含めた圧力晶析装置
さらに製品容器、濾液槽などの付帯設備は、窒素や乾燥
空気などの雰囲気下に保つことが望ましい。また、N-ビ
ニルカルボン酸アミドの加水分解反応を防ぐために、粗
N-ビニルカルボン酸アミドに少量の硫酸マグネシウムな
どの乾燥剤を添加してもよい。
N-vinylcarboxylic acid amide is unstable to water, and gradually decomposes by absorbing moisture in the air. Therefore, when purifying N-vinyl carboxylic acid amide, pressure crystallization equipment including pressure separation equipment and raw material tanks, as well as auxiliary equipment such as product containers and filtrate tanks, should be kept under an atmosphere such as nitrogen or dry air. It is desirable to keep. In order to prevent the hydrolysis reaction of N-vinylcarboxylic acid amide,
A small amount of a drying agent such as magnesium sulfate may be added to the N-vinylcarboxylic acid amide.

【0014】また、N-ビニルカルボン酸アミドは酸が存
在すると極めて不安定であり、水の共存下で容易に加水
分解されてしまう。第一工程においては、圧力晶析を行
う際には、粗N-ビニルカルボン酸アミドに塩基性化合物
を添加することが好ましい。
Further, N-vinylcarboxylic acid amide is extremely unstable in the presence of an acid, and is easily hydrolyzed in the presence of water. In the first step, when performing pressure crystallization, it is preferable to add a basic compound to the crude N-vinylcarboxylic acid amide.

【0015】このような塩基性化合物としては、炭酸ナ
トリウム、炭酸水素ナトリウム、水酸化ナトリウム、燐
酸(水素)ナトリウム、酢酸ナトリウムなどのナトリウ
ム塩、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、水酸化カリウ
ム、燐酸(水素)カリウム、酢酸カリウムなどのカリウ
ム塩、N-フェニル-α-ナフチルアミン、4,4'-ビス(α、
α-ジメチルベンジル)ジフェニルアミン、N-フェニル-
N'-(1,3-ジメチルブチル)-p-フェニレンジアミン、N-フ
ェニル-N'-イソプロピル-p-フェニレンジアミン、N-フ
ェニル-N'-(1-メチルヘプチル)-p-フェニレンジアミ
ン、N-フェニル-N'-シクロヘキシル-p-フェニレンジア
ミン、N,N'-ジフェニル-p-フェニレンジアミン、N,N'-
ジ-β-ナフチル-p-フェニレンジアミン、N,N'-ビス(1,4
-ジメチルペンチル)-p-フェニレンジアミン、N,N'-ビス
(1-エチル-3-メチルペンチル)-p-フェニレンジアミン、
N,N'-ビス(1-メチルヘプチル)-p-フェニレンジアミン、
N-フェニル-N'-(p-トルエンスルホニル)-p-フェニレン
ジアミンなどの芳香族アミン類が挙げられ、これらのう
ちではナトリウム塩が好ましく、特に炭酸水素ナトリウ
ムが好ましい。
Examples of such a basic compound include sodium salts such as sodium carbonate, sodium hydrogen carbonate, sodium hydroxide, sodium (hydrogen) phosphate, sodium acetate, potassium carbonate, potassium hydrogen carbonate, potassium hydroxide, and phosphoric acid (hydrogen). ) Potassium, potassium salts such as potassium acetate, N-phenyl-α-naphthylamine, 4,4′-bis (α,
α-dimethylbenzyl) diphenylamine, N-phenyl-
N '-(1,3-dimethylbutyl) -p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-(1-methylheptyl) -p-phenylenediamine, N-phenyl-N'-cyclohexyl-p-phenylenediamine, N, N'-diphenyl-p-phenylenediamine, N, N'-
Di-β-naphthyl-p-phenylenediamine, N, N′-bis (1,4
-Dimethylpentyl) -p-phenylenediamine, N, N'-bis
(1-ethyl-3-methylpentyl) -p-phenylenediamine,
N, N'-bis (1-methylheptyl) -p-phenylenediamine,
Aromatic amines such as N-phenyl-N ′-(p-toluenesulfonyl) -p-phenylenediamine are exemplified. Of these, sodium salts are preferable, and sodium hydrogencarbonate is particularly preferable.

【0016】このような塩基性化合物は、粗N-ビニルカ
ルボン酸アミド中に、通常、10000〜1ppm、好ま
しくは、1000〜10ppmの量で用いられることが望
ましい。10000ppm以上の量で用いても、無機塩類
の場合には十分に溶解されず、実際上添加に応じた効果
は期待できない。また、塩基性化合物として芳香族アミ
ン類を用いてこの量が10000ppm以上である場合
には、精製工程で芳香族アミンを完全に除去するのが困
難となり、N-ビニルカルボン酸アミドの重合性がかえっ
て低下してしまう。また、これら塩基性化合物を1ppm
以下の量で用いても、安定剤としての効果がほとんど見
られない。
Such a basic compound is desirably used in the crude N-vinylcarboxylic acid amide in an amount of usually 10,000 to 1 ppm, preferably 1,000 to 10 ppm. Even when used in an amount of 10,000 ppm or more, the inorganic salts are not sufficiently dissolved in the case of inorganic salts, and the effect corresponding to the addition cannot be expected in practice. If the amount is at least 10,000 ppm using aromatic amines as the basic compound, it will be difficult to completely remove the aromatic amines in the purification step, and the polymerizability of N-vinylcarboxylic acid amide will increase. Instead, it drops. In addition, 1 ppm of these basic compounds
Even when used in the following amounts, almost no effect as a stabilizer is observed.

【0017】第一工程における晶析圧力は500〜30
00気圧であり、特に1000〜2000気圧が好まし
い。晶析圧力が500気圧より低いと、得られるN-ビニ
ルカルボン酸アミドの重合度は大幅には向上せずに1回
の晶析操作によって得られる結晶量が少なくて生産性が
低いために経済的に不利となる。一方、3000気圧よ
り高い圧力で晶析操作を行っても大幅な晶析量の増加は
得られず、また得られるN-ビニルカルボン酸アミドの純
度が低下し重合性の向上も小さくなる。また、このよう
な高圧に耐えうるような装置は大型となり高価である。
The crystallization pressure in the first step is from 500 to 30.
The pressure is 00 atm, particularly preferably 1000 to 2000 atm. If the crystallization pressure is lower than 500 atm, the degree of polymerization of the N-vinylcarboxylic acid amide obtained will not be significantly improved, and the amount of crystals obtained by one crystallization operation will be small, and the productivity will be low. Disadvantageous. On the other hand, even if the crystallization operation is performed at a pressure higher than 3000 atm, a large increase in the amount of crystallization cannot be obtained, and the purity of the obtained N-vinylcarboxylic acid amide decreases, and the improvement in the polymerizability also decreases. Further, a device capable of withstanding such a high pressure is large and expensive.

【0018】一般に、粗N-ビニルカルボン酸アミドの圧
力晶析操作を効率よく行うためには、粗N-ビニルカルボ
ン酸アミドを低温にすると低い圧力で行うことができる
が、高温にすると高い圧力が必要となる。
Generally, in order to efficiently perform the pressure crystallization operation of crude N-vinylcarboxylic acid amide, it is possible to perform the operation at a low pressure when the crude N-vinylcarboxylic acid amide is at a low temperature. Is required.

【0019】第一工程においては、粗N-ビニルカルボン
酸アミドを予め0〜100℃好ましくは10〜70℃に
調整した後、粗N-ビニルカルボン酸アミドを圧力晶析装
置(加圧筒)に導入する。圧力晶析装置の加圧筒の温度
は、粗N-ビニルカルボン酸アミドを加圧すると断熱圧縮
と晶析熱とによってわずかに上昇するが、この温度上昇
を考慮してN-ビニルカルボン酸アミドの晶析温度を設定
するとよい。晶析温度が0℃より低いと、粗N-ビニルカ
ルボン酸アミドの濃度が高くなりすぎて流動性が低下
し、粗N-ビニルカルボン酸アミドを加圧筒に導入するの
が困難になる。一方粗N-ビニルカルボン酸アミドを10
0℃より高く加熱すると、N-ビニルカルボン酸アミドの
熱重合や変質が起こり始め、品質や収量低下を引き起こ
す。
In the first step, the crude N-vinylcarboxylic acid amide is previously adjusted to 0 to 100 ° C., preferably 10 to 70 ° C., and then the crude N-vinylcarboxylic acid amide is subjected to pressure crystallization (pressure cylinder). To be introduced. The temperature of the pressure cylinder of the pressure crystallization apparatus rises slightly due to adiabatic compression and heat of crystallization when the crude N-vinylcarboxylic acid amide is pressurized. The crystallization temperature is preferably set. If the crystallization temperature is lower than 0 ° C., the concentration of the crude N-vinylcarboxylic acid amide becomes too high and the fluidity is reduced, and it becomes difficult to introduce the crude N-vinylcarboxylic acid amide into the pressure cylinder. On the other hand, crude N-vinylcarboxylic acid amide
When heated above 0 ° C., thermal polymerization and alteration of the N-vinylcarboxylic acid amide begin to occur, causing a decrease in quality and yield.

【0020】第一工程において加圧筒に導入される粗N-
ビニルカルボン酸アミドは液体であってもよく、また種
晶を含むスラリーであってもよいが、以下の理由から種
晶を含むスラリーが好ましい。すなわち圧力晶析装置の
加圧筒に圧力を加えると、粗N-ビニルカルボン酸アミド
は急速に圧力を高められ、しかも、圧力エネルギーは液
相を均一に音速で伝わる。したがって、加圧筒に供給さ
れた粗N-ビニルカルボン酸アミド中に種晶が含まれてい
ないと、加圧してもN-ビニルカルボン酸アミドは過飽和
の状態となり、充分に結晶が生成しないことがある。そ
のため、圧力晶析に先だって粗N-ビニルカルボン酸アミ
ドを種晶の生成に充分な温度と時間に保って予めN-ビニ
ルカルボン酸アミドの結晶を生成させておくか、または
粗N-ビニルカルボン酸アミドの一部を分流させ、これを
冷却して結晶を生じさせ、この結晶を含んだ粗N-ビニル
カルボン酸アミドと、粗N-ビニルカルボン酸アミドとを
混合するか、あるいは外部から粗N-ビニルカルボン酸ア
ミドに種晶を添加することが望ましい。
In the first step, crude N-
The vinyl carboxylic acid amide may be a liquid or a slurry containing seed crystals, but a slurry containing seed crystals is preferred for the following reasons. That is, when pressure is applied to the pressure cylinder of the pressure crystallization apparatus, the pressure of the crude N-vinylcarboxylic acid amide is rapidly increased, and the pressure energy is transmitted uniformly through the liquid phase at the speed of sound. Therefore, if no seed crystal is contained in the crude N-vinylcarboxylic acid amide supplied to the pressurizing cylinder, the N-vinylcarboxylic acid amide will be in a supersaturated state even when pressurized, and sufficient crystals will not be generated. There is. Therefore, prior to pressure crystallization, the crude N-vinylcarboxylic acid amide should be kept at a temperature and for a time sufficient to generate seed crystals to generate N-vinylcarboxylic acid amide crystals in advance, or A part of the acid amide is separated and cooled to form a crystal, and the crude N-vinylcarboxylic amide containing the crystal and the crude N-vinylcarboxylic amide are mixed, or the crude It is desirable to add seed crystals to the N-vinylcarboxylic acid amide.

【0021】一般に圧力晶析では冷却晶析に比べて晶析
速度が大きく、平衡に近い状態に達するまでの時間は短
く、1回の加圧当たりの晶析量を最大にするため完全に
平衡状態に至るまで加圧状態を保持することが好まし
い。N-ビニルカルボン酸アミドは比較的結晶性が高いの
で、加圧状態での保持時間は0〜5分、好ましくは0〜
3分以内である。
In general, pressure crystallization has a higher crystallization rate than cooling crystallization, and the time required to reach a state close to equilibrium is short, so that the amount of crystallization per pressurization is maximized to completely equilibrate. It is preferable to maintain the pressurized state until the state is reached. Since N-vinylcarboxylic acid amide has relatively high crystallinity, the holding time in a pressurized state is 0 to 5 minutes, preferably 0 to 5 minutes.
Less than 3 minutes.

【0022】第一工程においては、加圧下において固相
(結晶)として析出したN-ビニルカルボン酸アミドと、
重合阻害物質(不純物)が濃縮された液相とを分離する
ことによって、優れた重合性を有するN-ビニルカルボン
酸アミドが得られるが、固相と液相とを分解する際の圧
力は500〜1500気圧が好ましく、晶析圧力より1
000気圧低い圧力で分離される。この過程で結晶の一
部が残存している母液に溶解、発汗し、N-ビニルカルボ
ン酸アミドの結晶中に含まれる不純物が母液中に排出さ
れるため、得られるN-ビニルカルボン酸アミドは、高純
度となる。
In the first step, N-vinylcarboxylic amide precipitated as a solid phase (crystal) under pressure;
By separating the polymerization inhibitory substance (impurity) from the concentrated liquid phase, N-vinylcarboxylic acid amide having excellent polymerizability can be obtained, but the pressure at which the solid phase and the liquid phase are decomposed is 500. ~ 1500 atmospheres, preferably 1
Separated at a pressure of 000 atmospheres lower. In this process, part of the crystals dissolves in the remaining mother liquor, sweats, and the impurities contained in the crystals of N-vinyl carboxylic acid amide are discharged into the mother liquor. , High purity.

【0023】第一工程で得られる液相(母液)には、N-
ビニルカルボン酸アミドの合成原料であるカルボン酸ア
ミド、N-(1-アルコキシエチル)カルボン酸アミドまたは
エチリデンビスカルボン酸アミドなどが含まれている。
したがって、次の第二工程ではこの液相(母液)からさ
らに圧力晶析法にてN-ビニルカルボン酸アミドを回収す
る。第二工程 第二工程では、(イ)第一工程で分離された液相(圧力晶
析廃液I)から、第一工程より低温で圧力晶析法にてN-
ビニルカルボン酸アミドの結晶(第2晶)を得るか、あ
るいは、(ロ)第一工程で分離された液相(圧力晶析廃液
I)から、冷却晶析法にてN-ビニルカルボン酸アミドの
結晶(第2晶)を得る。
The liquid phase (mother liquor) obtained in the first step contains N-
It contains carboxylic acid amide, N- (1-alkoxyethyl) carboxylic acid amide, ethylidenebiscarboxylic acid amide, and the like, which are raw materials for synthesizing vinylcarboxylic acid amide.
Therefore, in the next second step, N-vinylcarboxylic amide is further recovered from this liquid phase (mother liquor) by pressure crystallization. Second step In the second step, (b) the liquid phase (pressure crystallization waste liquid I) separated in the first step is subjected to pressure crystallization at a lower temperature than in the first step by pressure crystallization.
Crystals of vinylcarboxylic acid amide (second crystal) are obtained, or (b) N-vinylcarboxylic acid amide is obtained by cooling crystallization from the liquid phase (pressure crystallization waste liquid I) separated in the first step. (Second crystal) is obtained.

【0024】(イ) 第一工程で分離された液相(圧力晶析
廃液I)から、第一工程より低温で圧力晶析法にてN-ビ
ニルカルボン酸アミドの結晶(第2晶)を得る方法につ
いて説明すると、この第二工程では、圧力晶析操作は、
晶析温度を除いて、第一工程とほぼ同様な操作条件下に
行われる。すなわち、第二工程で用いられる圧力晶析廃
液I中のN-ビニルカルボン酸アミドの濃度は、第一工程
で用いられた粗N-ビニルカルボン酸アミドの場合よりも
低いため、第一工程より低い温度で圧力晶析を行う。す
なわち、第二工程においては圧力晶析廃液Iを、予め−
10〜80℃、好ましくは0〜50℃に調整した後、圧
力晶析廃液Iを圧力晶析装置(加圧筒)に導入すること
が望ましい。
(A) From the liquid phase (pressure crystallization waste liquid I) separated in the first step, N-vinylcarboxylic amide crystals (second crystal) are subjected to pressure crystallization at a lower temperature than the first step. To explain the method of obtaining, in this second step, the pressure crystallization operation
Except for the crystallization temperature, the reaction is carried out under substantially the same operating conditions as in the first step. That is, since the concentration of N-vinylcarboxylic acid amide in the pressure crystallization waste liquid I used in the second step is lower than that of the crude N-vinylcarboxylic acid amide used in the first step, Perform pressure crystallization at low temperature. That is, in the second step, the pressure crystallization waste liquid I is
After the temperature is adjusted to 10 to 80 ° C., preferably 0 to 50 ° C., it is desirable to introduce the pressure crystallization waste liquid I into a pressure crystallization apparatus (pressure cylinder).

【0025】第二工程にて圧力晶析廃液Iの圧力晶析を
行い、N-ビニルカルボン酸アミドの結晶(第2晶)と分
離された廃液(圧力晶析廃液II)には少量のN-ビニル
カルボン酸アミドが含有されており、この廃液(液相)
からさらにN-ビニルカルボン酸アミドを回収してもよい
が、その含有量が少ないためさらに低温で圧力晶析を行
わねばならず、分離効率はさらに低下する。したがっ
て、第二工程において圧力晶析を行ったあとの液相(圧
力晶析廃液II)は廃棄してもよい。
In the second step, pressure crystallization of the pressure crystallization waste liquid I is performed, and a small amount of N is added to the waste liquid (pressure crystallization waste liquid II) separated from the N-vinylcarboxylic acid amide crystals (second crystal). -Waste liquid (liquid phase) containing vinyl carboxylic acid amide
, The N-vinylcarboxylic acid amide may be further recovered from the solution, but since its content is small, pressure crystallization must be performed at a lower temperature, and the separation efficiency is further reduced. Therefore, the liquid phase after pressure crystallization in the second step (pressure crystallization waste liquid II) may be discarded.

【0026】第二工程で用いられる晶析装置としては連
続式、回分式のいずれでもよく、また、晶析方法は、冷
媒との熱交換による方法でもよく、溶媒の蒸発による液
相濃縮と冷却による方法でもよく、構造様式に厳密な条
件はない。
The crystallization apparatus used in the second step may be of a continuous type or a batch type. The crystallization method may be a method of exchanging heat with a refrigerant. And there is no strict condition for the structure.

【0027】結晶の濾過装置としては、真空圧や加圧を
利用するもの、重力や遠心力を利用するものなど特に制
限はなく、例えば高濃度のスラリーを濾過する場合には
ローゼンムンドフィルターのような自動ヌッチェフィル
ターが好ましく用いられる。
There are no particular restrictions on the crystal filtering device, such as a device using vacuum pressure or pressurization, a device using gravity or centrifugal force. For example, when filtering a high-concentration slurry, a filter such as a Rosenmund filter is used. An automatic Nutsche filter is preferably used.

【0028】(ロ) 次に、冷却晶析法について説明する
と、第一工程で分離された液相(圧力晶析廃液I)か
ら、冷却晶析法にてN-ビニルカルボン酸アミドの結晶
(第2晶)を得る場合には、圧力晶析廃液I中のN-ビニ
ルカルボン酸アミドの濃度が低いため、比較的低い温
度、すなわち、−10〜80℃、好ましくは0〜50℃
まで圧力晶析廃液Iを冷却してN-ビニルカルボン酸アミ
ドの晶析を行うことが好ましい。
(B) Next, the cooling crystallization method will be described. From the liquid phase (pressure crystallization waste liquid I) separated in the first step, N-vinylcarboxylic acid amide crystals (cooling crystallization method) are obtained by the cooling crystallization method. In the case of obtaining the second crystal), since the concentration of N-vinylcarboxylic acid amide in the pressure crystallization waste liquid I is low, the temperature is relatively low, that is, -10 to 80 ° C, preferably 0 to 50 ° C.
It is preferable to cool the pressure crystallization waste liquid I until the crystallization of N-vinylcarboxylic acid amide.

【0029】このような冷却晶析法により第二工程を行
う場合には、第一工程で結晶から分離された液相(圧力
晶析廃液I)をそのまま上記の温度に冷却してもよい
が、N-ビニルカルボン酸アミドとの反応性がなく、適度
な溶解能を有する再結晶溶媒を用いてもよい。このよう
な再結晶溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、
キシレンなどの芳香族炭化水素、ヘキサン、シクロヘキ
サンなどの炭化水素、クロロホルムなどのハロゲン化炭
化水素、ジエチルエーテルなどのエーテル類、酢酸エチ
ルなどのエステル類などが挙げられる。
When the second step is performed by such a cooling crystallization method, the liquid phase (pressure crystallization waste liquid I) separated from the crystals in the first step may be directly cooled to the above temperature. Alternatively, a recrystallization solvent which has no reactivity with N-vinylcarboxylic acid amide and has an appropriate solubility may be used. Such recrystallization solvents include, for example, benzene, toluene,
Examples include aromatic hydrocarbons such as xylene, hydrocarbons such as hexane and cyclohexane, halogenated hydrocarbons such as chloroform, ethers such as diethyl ether, and esters such as ethyl acetate.

【0030】その他の点については、上記第二工程の圧
力晶析法(イ)と同様にすればよい。第三工程 第三工程では、第二工程で得られた第2晶を第一工程に
おける粗N-ビニルカルボン酸アミドに添加して再利用す
る。このように第一工程における粗N-ビニルカルボン酸
アミド(前工程液)に添加される第2晶の量が粗N-ビニ
ルカルボン酸アミド量に比べて少なく、温度が低くない
ときは第2晶は粗N-ビニルカルボン酸アミドに速やかに
溶解し、容易に均一溶液となる。第2晶の温度が低く第
二晶が粗N-ビニルカルボン酸アミドに溶解しにくいよう
な場合には、第一工程で用いられる粗N-ビニルカルボン
酸アミドと第2晶との混合物を均一になるまで加熱して
も良く、またこのまま、第2晶をスラリー状態で第一工
程に送って種結晶として用いてもよい。このように第2
晶を種結晶として第一工程で用いる場合には、第2晶を
予め破砕した後、第一工程の粗N-ビニルカルボン酸アミ
ドと混合することが望ましい。
The other points may be the same as in the pressure crystallization method (a) in the second step. Third Step In the third step, the second crystals obtained in the second step are added to the crude N-vinylcarboxylic acid amide in the first step and reused. Thus, when the amount of the second crystals added to the crude N-vinylcarboxylic acid amide (the liquid in the previous step) in the first step is smaller than the amount of the crude N-vinylcarboxylic acid amide and the temperature is not low, The crystals are rapidly dissolved in the crude N-vinylcarboxylic acid amide and easily become a homogeneous solution. When the temperature of the second crystal is low and the second crystal is difficult to dissolve in the crude N-vinylcarboxylic acid amide, the mixture of the crude N-vinylcarboxylic acid amide used in the first step and the second crystal is homogenized. , Or the second crystal may be sent to the first step in a slurry state and used as a seed crystal. Thus the second
When the crystal is used as a seed crystal in the first step, it is preferable that the second crystal is crushed in advance and then mixed with the crude N-vinylcarboxylic acid amide in the first step.

【0031】次に本発明に係るN-ビニルカルボン酸アミ
ドの精製方法について、図1を参照しつつさらに具体的
に説明する。図1には、アセトアルデヒドとメタノール
からジメチルセタールを合成したのち精製し、このジメ
チルセタールとアセトアミドとを反応させて得られる、
親水性ポリマーの原料であるN-ビニルアセトアミドを分
離する場合が示されている。
Next, the method for purifying N-vinylcarboxylic acid amide according to the present invention will be described more specifically with reference to FIG. In FIG. 1, dimethyl cetal is synthesized from acetaldehyde and methanol, purified, and then obtained by reacting this dimethyl cetal with acetamide.
The case where N-vinylacetamide which is a raw material of a hydrophilic polymer is separated is shown.

【0032】図1においてAは反応蒸留塔、Bは蒸留
塔、Cは向流抽出塔、Dはエーテルアミド化反応器、E
はアセタール回収蒸留塔、Fはメタノール回収蒸留塔、
Gはエーテルアミド分解反応器、HはN-ビニルアセトア
ミド減圧蒸留塔、Iは圧力晶析装置、Jは圧力晶析装置
または冷却晶析装置を示し、実線および1〜19は物質
の流れを表す。
In FIG. 1, A is a reactive distillation column, B is a distillation column, C is a countercurrent extraction column, D is an ether amidation reactor,
Is an acetal recovery distillation column, F is a methanol recovery distillation column,
G indicates an etheramide decomposition reactor, H indicates an N-vinylacetamide vacuum distillation column, I indicates a pressure crystallizer, J indicates a pressure crystallizer or a cooling crystallizer, and solid lines and 1 to 19 indicate the flow of substances. .

【0033】アセタール合成工程;反応蒸留塔Aの下部
には、必要量の原料アセトアルデヒド1が導入され、ま
た反応蒸留塔Aの上部から塔A中には向流抽出塔Cから
回収される少量のアセタールと水を含むメタノール2に
N-ビニルアセトアミド減圧蒸留塔Hから回収されるメタ
ノール3を加えたものが連続的に導入される。このメタ
ノールには必要量の酸触媒を溶解混合する。予め原料ア
セトアルデヒドに含まれていた水および反応過程で生成
した水5は塔底部より排出される。この水には触媒量の
酸が溶解しているため、必要に応じて適当な中和、排水
処理を行ったのち廃棄される。
Acetal synthesis step: A required amount of the starting material acetaldehyde 1 is introduced into the lower part of the reactive distillation column A, and a small amount recovered from the countercurrent extraction column C is introduced into the column A from the upper part of the reactive distillation column A. Acetal and methanol containing water 2
A product obtained by adding methanol 3 recovered from the N-vinylacetamide vacuum distillation column H is continuously introduced. A required amount of an acid catalyst is dissolved and mixed in the methanol. Water previously contained in the raw material acetaldehyde and water 5 generated in the reaction process are discharged from the bottom of the column. Since a catalytic amount of acid is dissolved in this water, it is discarded after appropriate neutralization and wastewater treatment as required.

【0034】アセタール分離工程;メタノールとジメチ
ルアセタールからなる反応液4と脱メタノール蒸留塔
(メタノール回収蒸留塔)Fから回収されるメタノール
−ジメチルアセタール共沸混合物15は、微量のジメチ
ルアセタールを含むノルマルヘキサンからなる向流抽出
塔Cの軽液6とともに蒸留塔Bに導入され、常圧下で蒸
留分離され、塔底部より高純度アセタール8が得られ
る。メタノールはノルマルヘキサン−メタノール−ジメ
チルアセタールの3成分共沸物7として塔頂より留出さ
れる。ノルマルヘキサンはノルマルヘキサン−メタノー
ル−ジメチルアセタールの3成分共沸を作るのに必要な
量となるように供給される。
Acetal separation step: A reaction liquid 4 consisting of methanol and dimethyl acetal and a methanol-dimethyl acetal azeotrope 15 recovered from a methanol removal distillation column (methanol recovery distillation column) F are converted to normal hexane containing a trace amount of dimethyl acetal. Is introduced into the distillation column B together with the light liquid 6 of the countercurrent extraction column C, which is separated by distillation under normal pressure, and a high-purity acetal 8 is obtained from the bottom of the column. Methanol is distilled off from the top of the column as a ternary azeotrope 7 of normal hexane-methanol-dimethyl acetal. Normal hexane is supplied in an amount necessary for producing a three-component azeotrope of normal hexane-methanol-dimethyl acetal.

【0035】ヘキサン回収工程;蒸留塔Bの塔頂部より
抜きだしたノルマルヘキサン−メタノール−ジメチルア
セタールの3成分共沸物7を向流抽出塔Cで少量の水9
と向流接触させる。ほぼ全量のメタノールと大部分のジ
メチルアセタールを軽液より抽出してなる重液2は塔底
部より抜き出されてアセタール合成工程の反応蒸留の原
料の一部として回収される。実際上ノルマルヘキサンか
らなる軽液6は塔頂部より回収され、アセタール分離工
程のエントレーナーとして再使用される。
Hexane recovery step: A normal hexane-methanol-dimethyl acetal ternary azeotrope 7 extracted from the top of the distillation column B is subjected to a countercurrent extraction column C to remove a small amount of water 9
And countercurrent contact. The heavy liquid 2 obtained by extracting almost all of methanol and most of dimethyl acetal from the light liquid is withdrawn from the bottom of the column and recovered as a part of the raw material for the reactive distillation in the acetal synthesis step. Actually, the light liquid 6 consisting of normal hexane is recovered from the top of the column and reused as an entrainer in the acetal separation step.

【0036】α-メトキシエチルアセトアミド合成工
程;α-メトキシエチルアセトアミド(以下MEAと呼
ぶ)は以下の公知の方法(たとえば、米国特許4554
377号)により合成される。すなわち、下記化学式1
に示すようにジメチルアセタールとアセトアミドの交換
反応によりMEAを合成する。
Α-Methoxyethylacetamide synthesis step: α-methoxyethylacetamide (hereinafter referred to as MEA) is prepared by the following known method (for example, US Pat. No. 4,554,554).
377). That is, the following chemical formula 1
As shown in (1), MEA is synthesized by an exchange reaction between dimethyl acetal and acetamide.

【0037】[0037]

【化1】 Embedded image

【0038】この際、MEAと等モルのメタノールが副
生する。アセトアミドとMEAの蒸気圧はきわめて近
く、種々の溶媒に対する溶解性も似ているため蒸留や再
結晶による分離は困難である。したがって、アセトアミ
ドの転化率はできるだけ高く保つことが好ましく、たと
えば、95%以上が望ましい。このようにアセトアミド
の転化率を高く保つには、アセトアミドに対してジメチ
ルアセタールは、モル比でおよそ20倍の量で用いられ
ることが望ましい。約20倍を下回る量でジメチルアセ
タールを用いると、アセトアミドの転化率が充分に上が
らないことがある。20倍を大きく上回るような量でジ
メチルアセタールを用いると、生産性が低下するが、大
きなアセトアミド転化率の向上が得られないことがあ
る。さらにこの反応系に少量のメタノールを加えること
が好ましい。この反応は平衡反応であるため平衡関係か
らはメタノールの添加は好ましくない。しかしながら、
MEAがさらにアセトアミドと反応するとジメチルアセ
タールに対する溶解性がきわめて低いエチリデンビスア
セトアミド(EBA)を生成してしまう。ここでもしメ
タノールが存在しないとこのEBAは系から析出してこ
の平衡反応に関与しなくなり、この平衡反応が右に傾い
て、MEA収率は低下してしまう。したがって、下記化
学式2で微量に副生したEBAを溶解させ、平衡反応に
関与させるにはアセトアミドに対してメタノールをモル
比でおよそ3倍量で加えることが望ましい。
At this time, methanol in an amount equal to that of MEA is by-produced. Since the vapor pressures of acetamide and MEA are very close and their solubility in various solvents is similar, separation by distillation or recrystallization is difficult. Therefore, it is preferable to keep the conversion of acetamide as high as possible, for example, desirably 95% or more. In order to keep the conversion of acetamide high as described above, it is desirable that dimethyl acetal is used in a molar ratio of about 20 times that of acetamide. If the amount of dimethyl acetal is less than about 20 times, the conversion of acetamide may not be sufficiently increased. When dimethyl acetal is used in an amount much more than 20 times, productivity is reduced, but a large improvement in acetamide conversion may not be obtained. Further, it is preferable to add a small amount of methanol to the reaction system. Since this reaction is an equilibrium reaction, addition of methanol is not preferable from the equilibrium relationship. However,
When the MEA further reacts with acetamide, it produces ethylidene bisacetamide (EBA) having extremely low solubility in dimethyl acetal. Here, if methanol is not present, the EBA precipitates out of the system and does not participate in the equilibrium reaction, and the equilibrium reaction tilts to the right, and the MEA yield decreases. Therefore, in order to dissolve a small amount of EBA by-product of the following chemical formula 2 and to participate in the equilibrium reaction, it is desirable to add methanol in a molar ratio of about 3 times the amount of acetamide.

【0039】[0039]

【化2】 Embedded image

【0040】すなわち、アセトアミド/ジメチルアセタ
ール/メタノールのモル比を1/20/3にして反応原
料液とすることが好ましい。アンバーリストなど強酸性
イオン交換樹脂を充填したエーテルアミド化反応器Dに
蒸留塔Bの塔底部より得られた高純度アセタール8と脱
メタノール蒸留塔Fの塔底部より得られた少量のメタノ
ールを含むジメチルアセタール14およびアセトアミド
10を供給し、MEA合成反応を行う。エーテルアミド
化反応器Dの出口からはMEA、未反応のジメチルアセ
タール、反応によって生成したメタノールと微量の未反
応アセトアミドからなる反応液11が得られる。
That is, it is preferable that the molar ratio of acetamide / dimethyl acetal / methanol is 1/20/3 to obtain a reaction raw material liquid. An ether amidation reactor D filled with a strongly acidic ion exchange resin such as Amberlyst contains high-purity acetal 8 obtained from the bottom of the distillation column B and a small amount of methanol obtained from the bottom of the demethanol distillation column F. The dimethyl acetal 14 and the acetamide 10 are supplied to perform the MEA synthesis reaction. From the outlet of the ether amidation reactor D, a reaction solution 11 comprising MEA, unreacted dimethyl acetal, methanol generated by the reaction and a small amount of unreacted acetamide is obtained.

【0041】アセタール回収工程;エーテルアミド化反
応器Dの出口から得られた反応液11はアセタール回収
蒸留塔Eに導入され、単蒸留により軽沸分として塔頂部
より少量のメタノールを含むジメチルアセタール留分1
2と重沸分として塔底部より得られるMEA留分13に
分けられる。
Acetal recovery step: The reaction solution 11 obtained from the outlet of the ether amidation reactor D is introduced into an acetal recovery distillation column E, and a dimethyl acetal fraction containing a small amount of methanol from the top as a low boiling point by simple distillation. Minute 1
2 and a MEA fraction 13 obtained from the bottom of the column as a heavy boiling component.

【0042】メタノール回収工程;アセタール回収蒸留
塔Eの塔頂部より得られる少量のメタノールを含むジメ
チルアセタール留分12をメタノール回収蒸留塔Fに供
給し、塔頂部からはメタノール−ジメチルアセタール共
沸留分15を得、アセタール精製工程へ送り、高純度ジ
メチルアセタールに精製する。メタノール回収蒸留塔F
の塔底部より得られるより少量のメタノールを含むジメ
チルアセタール留分14はエーテルアミド化反応器Dへ
送られ、エーテルアミド化反応の原料として再使用され
る。
Methanol recovery step: A dimethyl acetal fraction 12 containing a small amount of methanol obtained from the top of an acetal recovery distillation column E is supplied to a methanol recovery distillation column F, and a methanol-dimethyl acetal azeotropic fraction is supplied from the top of the column. 15 is obtained, sent to an acetal purification step, and purified into high-purity dimethyl acetal. Methanol recovery distillation column F
The dimethyl acetal fraction 14 containing a smaller amount of methanol obtained from the bottom of the above is sent to the ether amidation reactor D and reused as a raw material for the ether amidation reaction.

【0043】N-ビニルアセトアミド合成工程;アセター
ル回収蒸留塔Eの塔底部より得られたMEA留分13は
エーテルアミド分解反応器Gで熱分解あるいは酸触媒を
用いた接触分解によりN-ビニルアセトアミドとメタノー
ルに分解され、エーテルアミド分解反応器G出口よりN-
ビニルアセトアミドのメタノール溶液16が得られる。
N-vinylacetamide synthesis step: The MEA fraction 13 obtained from the bottom of the acetal recovery distillation column E is converted to N-vinylacetamide by thermal decomposition or catalytic cracking using an acid catalyst in an etheramide decomposition reactor G. Decomposed into methanol and N-
A methanol solution 16 of vinylacetamide is obtained.

【0044】N-ビニルアセトアミド濃縮工程;エーテル
アミド分解反応器出口より得られたN-ビニルアセトアミ
ドのメタノール溶液16はN-ビニルアセトアミド減圧蒸
留塔Hで減圧蒸留によりメタノール3と粗N-ビニルアセ
トアミド17に分離される。塔頂部より得られるメタノ
ール3はアセタール合成工程の反応蒸留塔Aで再使用さ
れる。
N-vinylacetamide concentration step: The methanol solution 16 of N-vinylacetamide obtained from the outlet of the etheramide decomposition reactor was subjected to vacuum distillation in an N-vinylacetamide vacuum distillation column H to give methanol 3 and crude N-vinylacetamide 17 Is separated into The methanol 3 obtained from the top of the column is reused in the reactive distillation column A in the acetal synthesis step.

【0045】第一工程(N-ビニルアセトアミド精製工
程);N-ビニルアセトアミド濃縮工程の減圧蒸留塔Hの
塔底部より得られる粗N-ビニルアセトアミド17を圧力
晶析装置Iにより精製して、高純度の精製N-ビニルアセ
トアミド19と第一工程廃液18とに分離される。
First step (N-vinylacetamide purification step): The crude N-vinylacetamide 17 obtained from the bottom of the vacuum distillation column H in the N-vinylacetamide concentration step was purified by a pressure crystallization apparatus I, It is separated into purified N-vinylacetamide 19 having a purity and a first step waste liquid 18.

【0046】第二工程(N-ビニルアセトアミド回収工
程);N-ビニルアセトアミド精製工程で得られる第一工
程廃液18は圧力晶析装置Jにより粗N-ビニルカルボン
酸アミド20と第二工程廃液21に分離される。
Second step (N-vinylacetamide recovery step): The first step waste liquid 18 obtained in the N-vinylacetamide purification step is converted into a crude N-vinylcarboxylic acid amide 20 and a second step waste liquid 21 by a pressure crystallization apparatus J. Is separated into

【0047】また、第二工程(N-ビニルアセトアミド回
収工程)を冷却晶析法にて行う場合には、次のように行
えばよい。すなわち、N-ビニルアセトアミド精製工程で
得られる第一工程廃液18を、冷却晶析装置J(図1の
Jの位置に対応する)に導入し、粗N-ビニルカルボン酸
アミドを析出させ、続いて固液分離器(図示せず)によ
り粗N-ビニルアセトアミド20と第二工程廃液21に分
離される。
When the second step (N-vinylacetamide recovery step) is performed by the cooling crystallization method, the following may be performed. That is, the first step waste liquid 18 obtained in the N-vinyl acetamide purification step is introduced into a cooling crystallization apparatus J (corresponding to the position J in FIG. 1) to precipitate crude N-vinyl carboxylic acid amide. Then, the mixture is separated into a crude N-vinylacetamide 20 and a second step waste liquid 21 by a solid-liquid separator (not shown).

【0048】第三工程(回収N-ビニルカルボン酸アミド
の再利用工程);粗N-ビニルカルボン酸アミド20は、
N-ビニルアセトアミド濃縮工程の減圧蒸留塔Hの塔底部
より得られる粗N-ビニルカルボン酸アミド17と合流さ
れて、第一工程(N-ビニルアセトアミド精製工程)の圧
力晶析装置Iに送られ、高純度の精製N-ビニルアセトア
ミドを得るための粗N-ビニルカルボン酸アミドとして再
利用される。
Third step (recycling step of recovered N-vinylcarboxylic acid amide);
The crude N-vinyl carboxylic acid amide 17 obtained from the bottom of the vacuum distillation tower H in the N-vinyl acetamide concentration step is combined with the crude N-vinyl carboxylic acid amide 17 and sent to the pressure crystallization apparatus I in the first step (N-vinyl acetamide purification step). It is reused as crude N-vinyl carboxylic acid amide to obtain high-purity purified N-vinyl acetamide.

【0049】なお、本発明に係るN-ビニルカルボン酸ア
ミドの精製方法によって得られるN-ビニルカルボン酸ア
ミドが高純度であり、しかも重合性に優れる理由は明か
でないが、圧力晶析による発汗作用の他に加圧下の共晶
点が冷却晶析の際の共晶点と比べてN-ビニルカルボン酸
アミドの晶析に有利であること、比較的低温で短時間の
分離処理を行うため熱によるN-ビニルカルボン酸アミド
の劣化が起こらないこと、得られた結晶が円筒形に固め
られ表面積が小さいために吸湿などによる劣化がされに
くいことなどが考えられる。
The reason why N-vinylcarboxylic acid amide obtained by the method for purifying N-vinylcarboxylic acid amide according to the present invention is high in purity and excellent in polymerizability is not clear. In addition, the eutectic point under pressure is more advantageous for crystallization of N-vinylcarboxylic acid amide than the eutectic point during cooling crystallization. It is conceivable that N-vinyl carboxylic acid amide does not deteriorate due to the above, and that the obtained crystals are hardened into a cylindrical shape and have a small surface area so that they are hardly deteriorated by moisture absorption or the like.

【0050】このようにして得られたN-ビニルカルボン
酸アミドを重合させるか、あるいは他のモノマーと共重
合させることにより水溶性ポリマーであるポリN-ビニル
カルボン酸アミドあるいは共重合体を得ることができ
る。
The N-vinylcarboxylic acid amide thus obtained is polymerized or copolymerized with another monomer to obtain a water-soluble polymer, polyN-vinylcarboxylic acid amide or copolymer. Can be.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明によれば、高純度で高重合性のN-
ビニルカルボン酸アミドが容易に効率よく分離される。
According to the present invention, highly pure and highly polymerizable N-
Vinylcarboxylic amide is easily and efficiently separated.

【0052】[0052]

【実施例】以下、本発明の実施例と比較例を挙げてさら
に詳しく説明するが、本発明は下記の例によって何ら限
定されるものではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.

【0053】[0053]

【実施例1】 [アセタール合成工程]25段のガラス製オルダーショ
ー型精留塔の上から5段目に0.5重量%の硫酸を含む
メタノールを毎時180gで導入し、上から15段目に
アセトアルデヒドを毎時72gで導入した。精留塔の下
部には水100gを入れた500mlフラスコを設けて1
00℃に加熱し、フラスコ内容物を毎時29gで抜きだ
した。フラスコ抜き出し液には、実質上有機物が含まれ
ていなかった。塔頂からは還流比2で221g/hのジ
メチルアセタール−メタノール混合物を抜きだした。留
出液には実質上水、アセトアルデヒドは含まれていなか
った。アセトアルデヒド転化率100%、ジメチルアセ
タール収率100%であった。 [アセタール分離工程]25段のガラス製オルダーショ
ー型精留塔の上から1段目にノルマルヘキサンを毎時5
6gで導入し、上から10段目に28重量%のメタノー
ルを含むジメチルアセタールを毎時71gで導入した。
還流比が6となり、かつ塔頂の温度が50℃を維持する
ように加熱を行った。精留塔の下部にはジメチルアセタ
ールを100gを入れた500mlフラスコを設けて11
0℃の油浴に浸して加熱し、フラスコ内容部を毎時47
gで抜きだした。フラスコ抜きだし液は実質上ノルマル
ヘキサンを含まず、メタノールを0.3%含むジメチル
アセタールであった。塔頂からは80g/hのジメチル
アセタール−メタノール−ノルマルヘキサン混合物を抜
きだした。留出液、缶出液共に実質上水、アセトアルデ
ヒドが含まれていなかった。 [ヘキサン分離工程]バッフル板30枚を25mm間隔で
取り付けたカラム内径50mmの上下動式液−液向流抽出
装置に、軽液としてアセタール分離工程の留出液を抽出
塔の下部から毎時2370g、重液として水を抽出塔の
上部から毎時13g供給し、向流抽出を行った。バッフ
ル板は12.5mmのストロークで150サイクル上下往
復運動を行った。抽出後の軽液には水、メタノールがほ
とんど含まれず、ジメチルアセタールを3重量%含んだ
ノルマルヘキサンであった。重液はメタノール80重量
%、ジメチルアセタール5重量%、ノルマルヘキサン1
重量%でその他は水であった。 [α-メトキシエチルアセトアミド合成工程]アセター
ル分離工程で得られた高純度ジメチルアセタールとメタ
ノール回収工程で得られたメタノールを含むジメチルア
セタールを混合し、これに乾燥したアセトアミドを溶解
してアセトアミド/ジメチルアセタール/メタノールの
モル比1/20/3の反応原料液を調製した。強酸性イ
オン交換樹脂アンバーリスト15を60ml充填した内径
40mmの反応管下部からこの液を毎時5mlで導入した。
反応管のジャケットには55℃の温水を流し、反応温度
を55℃に制御した。反応器上部の出口から得られた反
応液を定量分析すると反応液のモル組成はおよそアセト
アミド/ジメチルアセタール/メタノール/MEAで0
/19/4/0.9であり、アセトアミドの転化率は9
8%であり、α-メトキシエチルアセトアミド(ME
A)の収率は90%であった。 [アセタール回収工程]α-メトキシエチルアセトアミ
ド合成工程で得られた反応液を、100mmHgに減圧した
伝熱面積0.04m2のジャケット付き薄膜式連続フラッ
シュエバポレーターに毎時600gで供給した。ジャケ
ットには90℃の熱媒を循環させた。実際上α-メトキ
シエチルアセトアミドからなる蒸発残分が毎時17gで
得られた。メタノール7重量%を含むジメチルアセター
ルからなる揮発成分を凝縮した液は毎時583g得られ
た。 [メタノール回収工程]25段のガラス製オルダーショ
ー型精留塔の上から10段目に、アセタール回収工程で
得られる7重量%のメタノールを含むジメチルアセター
ル留分を毎時200gで導入した。還流比6で塔頂の温
度が58℃を維持するように加熱を行った。精留塔の下
部に500mlフラスコを設けて110℃の油浴に浸して
加熱し、フラスコ内容物を毎時185gで抜きだした。
フラスコ抜き出し液はメタノールを5.6重量%含むジ
メチルアセタールであった。塔頂からは毎時15gのジ
メチルアセタール−メタノール共沸混合物(メタノール
24重量%)を抜きだした。 [N-ビニルアセトアミド合成工程]アセタール回収工程
で得られた実際上α-メトキシエチルアセトアミドから
なる液を毎分20mlで450℃に加熱し、40mmHgに減
圧した内径20mm、全長2mのステンレス反応管に供給
した。反応管出口に設けられた冷却器で熱分解反応で生
成したN-ビニルアセトアミドとメタノールの混合物を凝
縮し、回収した。α-メトキシエチルアセトアミドの転
化率は95%であった。 [N-ビニルアセトアミド濃縮工程]10段のガラス製オ
ルダーショー型精留塔の上から10段目に、N-ビニルア
セトアミド合成工程で得られた反応液を毎時200gで
導入した。減圧度は200mmHg、還流比2で塔頂の温度
が40℃を維持するように加熱を行った。精留塔の下部
に500mlフラスコを設けて80℃の油浴に浸して加熱
し、フラスコ内容物を毎時155gで抜きだした。フラ
スコ抜き出し液はN-ビニルアセトアミドを94重量%含
む粗N-ビニルアセトアミド溶液であった。塔頂からは毎
時45gのメタノールを抜きだした。 [第一工程]N-ビニルアセトアミド合成工程で得られた
濃縮液21.3gを50℃に調整し、高圧容器内で18
00kg/cm2に加圧し、5分間保持して、N-ビニルアセ
トアミドの結晶を析出させ、この結晶を50℃で液相
(母液)から分離した。このようにして純度99.6%
のN-ビニルアセトアミドが8.1g、廃液が13.1g
得られた。N-ビニルアセトアミドの回収率は47%であ
り、廃液の組成はN-ビニルアセトアミド:74%、α-
メトキシエチルアセトアミド:16%、アセトアミド:
10%であった。このN-ビニルアセトアミドの重合性を
評価するため、水を加えて20重量%にし、V−50
(N,N'-アゾビス-(2-アミジノプロパン)2塩酸塩を6
00ppm加え、45℃恒温水槽に浸した。10分後、水
で10重量%に希釈しBL型粘度計を用いて、30℃回
転数30RPMで粘度を測定したところ150cpsであっ
た。 [第二工程]第一工程の廃液21.3gを25℃に調整
し、高圧容器内で1800kg/cm2に加圧し、5分間保
持して、N-ビニルアセトアミドの結晶(第2晶)を析出
させ、この結晶を25℃で母液から分離した。純度9
9.4%のN-ビニルアセトアミドが5.7g、廃液が1
5.6g得られた。N-ビニルアセトアミドの回収率は3
6%、廃液の組成はN-ビニルアセトアミド:59%、α
-メトキシエチルアセトアミド:22%、アセトアミ
ド:13%であった。このN-ビニルアセトアミドの重合
性を上と同様に評価したところ粘度は63cpsであっ
た。 [第2晶をリサイクルした第一工程]N-ビニルアセトア
ミド合成工程で得られた濃縮液14.8gと第二工程で
得られた第2晶(結晶)6.4gとを混合し、第2晶を
濃縮液に溶解した。得られた混合液を50℃に調整し、
高圧容器内で1800kg/cm2に加圧し、5分間保持し
てN-ビニルアセトアミドの結晶を析出させ、この結晶を
50℃で母液から分離した。このようにして純度99.
8%のN-ビニルアセトアミドが10.3g、廃液が1
0.5g得られた。N-ビニルアセトアミドの回収率は5
6%、廃液の組成はN-ビニルアセトアミド:74%、α
-メトキシエチルアセトアミド:15%、アセトアミ
ド:8%であった。このN-ビニルアセトアミドの重合性
を上と同様に評価したところ粘度は133cpsであっ
た。
[Example 1] [Acetal synthesis process] Methanol containing 0.5% by weight of sulfuric acid at a rate of 180 g / h was introduced into the fifth stage from the top of a 25-stage glass Aldershaw type rectification column, and the 15th stage from the top. Acetaldehyde was introduced at 72 g / h. At the bottom of the rectification column, a 500 ml flask containing 100 g of water was provided.
The mixture was heated to 00 ° C. and the contents of the flask were withdrawn at 29 g / h. The flask withdrawal liquid contained substantially no organic matter. 221 g / h of a dimethyl acetal-methanol mixture was withdrawn at a reflux ratio of 2 from the top of the tower. The distillate was substantially free of water and acetaldehyde. The acetaldehyde conversion was 100% and the dimethyl acetal yield was 100%. [Acetal Separation Step] Normal hexane was added to the first stage from the top of a 25-stage glass Aldershaw-type rectification column at 5 hours / hour.
6 g of dimethyl acetal containing 28% by weight of methanol was introduced at the 10th stage from the top at 71 g / h.
Heating was performed so that the reflux ratio was 6, and the temperature at the top of the column was maintained at 50 ° C. At the bottom of the rectification column, a 500 ml flask containing 100 g of dimethyl acetal was provided.
Heat by immersing in an oil bath at 0 ° C.
g. The effluent of the flask was substantially free of normal hexane, and was dimethyl acetal containing 0.3% of methanol. 80 g / h of a dimethyl acetal-methanol-normal hexane mixture was withdrawn from the top of the tower. Neither the distillate nor the bottoms contained substantially water and acetaldehyde. [Hexane separation step] A distillate from the acetal separation step was passed from the lower portion of the extraction column at 2370 g / h as a light liquid to a vertically moving liquid-liquid countercurrent extraction apparatus having a column inner diameter of 50 mm and 30 baffle plates attached at intervals of 25 mm. As a heavy liquid, 13 g of water was supplied per hour from the upper part of the extraction tower, and countercurrent extraction was performed. The baffle plate reciprocated vertically for 150 cycles with a stroke of 12.5 mm. The light liquid after extraction contained almost no water and methanol and was normal hexane containing 3% by weight of dimethyl acetal. The heavy liquid is methanol 80% by weight, dimethyl acetal 5% by weight, normal hexane 1
The other was water by weight. [Α-Methoxyethylacetamide synthesis step] The high-purity dimethylacetal obtained in the acetal separation step and the dimethylacetal containing methanol obtained in the methanol recovery step are mixed, and dried acetamide is dissolved in the mixture to form acetamide / dimethylacetal. A reaction raw material liquid having a molar ratio of 1/20/3 of methanol / methanol was prepared. This solution was introduced at a rate of 5 ml / h from the lower part of a reaction tube having an inner diameter of 40 mm filled with 60 ml of a strongly acidic ion exchange resin Amberlyst 15.
Warm water at 55 ° C. was passed through the jacket of the reaction tube to control the reaction temperature at 55 ° C. Quantitative analysis of the reaction solution obtained from the outlet at the top of the reactor revealed that the molar composition of the reaction solution was approximately 0 in acetamide / dimethyl acetal / methanol / MEA.
/19/4/0.9, and the conversion of acetamide is 9
8%, α-methoxyethylacetamide (ME
The yield of A) was 90%. [Acetal Recovery Step] The reaction solution obtained in the α-methoxyethylacetamide synthesis step was supplied at 600 g / h to a jacketed thin-film continuous flash evaporator with a heat transfer area of 0.04 m 2 , which was reduced to 100 mmHg. A heating medium at 90 ° C. was circulated through the jacket. In practice, 17 g / h of an evaporation residue consisting of α-methoxyethylacetamide were obtained. 583 g / h of a liquid obtained by condensing a volatile component composed of dimethyl acetal containing 7% by weight of methanol was obtained. [Methanol Recovery Step] The dimethyl acetal fraction containing 7% by weight of methanol obtained in the acetal recovery step was introduced at 200 g / h into the 10th stage from the top of the 25-stage glass Aldershaw rectification column. Heating was performed at a reflux ratio of 6 so that the temperature at the top of the column was maintained at 58 ° C. A 500 ml flask was provided at the lower part of the rectification column, immersed in an oil bath at 110 ° C. and heated, and the contents of the flask were withdrawn at 185 g / h.
The liquid extracted from the flask was dimethyl acetal containing 5.6% by weight of methanol. An hourly dimethyl acetal-methanol azeotrope (methanol 24% by weight) was withdrawn from the top of the column. [N-Vinylacetamide synthesis step] The liquid actually consisting of α-methoxyethylacetamide obtained in the acetal recovery step was heated to 450 ° C. at 20 ml / min and reduced to 40 mmHg in a stainless steel reaction tube with an inner diameter of 20 mm and a total length of 2 m. Supplied. A mixture of N-vinylacetamide and methanol generated by the thermal decomposition reaction was condensed and collected by a cooler provided at the outlet of the reaction tube. The conversion of α-methoxyethylacetamide was 95%. [N-vinylacetamide concentration step] The reaction solution obtained in the N-vinylacetamide synthesis step was introduced at a rate of 200 g / h into the tenth glass Aldershaw type rectification column from the top. Heating was performed at a reduced pressure of 200 mmHg and a reflux ratio of 2 so that the temperature at the top of the column was maintained at 40 ° C. A 500 ml flask was provided at the lower part of the rectification column, immersed in an oil bath at 80 ° C. and heated, and the contents of the flask were withdrawn at 155 g / h. The flask withdrawn was a crude N-vinylacetamide solution containing 94% by weight of N-vinylacetamide. 45 g / h of methanol were withdrawn from the top of the column. [First step] 21.3 g of the concentrate obtained in the N-vinylacetamide synthesis step was adjusted to 50 ° C, and placed in a high-pressure vessel for 18 minutes.
The pressure was increased to 00 kg / cm 2 and the temperature was maintained for 5 minutes to precipitate crystals of N-vinylacetamide, and the crystals were separated from the liquid phase (mother liquor) at 50 ° C. 99.6% purity
8.1 g of N-vinylacetamide and 13.1 g of waste liquid
Obtained. The recovery of N-vinylacetamide was 47%, and the composition of the waste liquid was 74% for N-vinylacetamide, α-
Methoxyethylacetamide: 16%, acetamide:
10%. In order to evaluate the polymerizability of this N-vinylacetamide, water was added to make up to 20% by weight, and V-50 was added.
(N, N'-azobis- (2-amidinopropane) dihydrochloride to 6
After adding 00 ppm, the sample was immersed in a 45 ° C. constant temperature water bath. After 10 minutes, the mixture was diluted to 10% by weight with water, and the viscosity was measured at 30 ° C. and 30 rpm using a BL viscometer. The viscosity was 150 cps. [Second Step] 21.3 g of the waste liquid from the first step was adjusted to 25 ° C., pressurized to 1800 kg / cm 2 in a high-pressure vessel, and held for 5 minutes to remove N-vinylacetamide crystals (second crystals). After precipitation, the crystals were separated from the mother liquor at 25 ° C. Purity 9
5.7 g of 9.4% N-vinylacetamide and 1 waste liquid
5.6 g were obtained. N-vinylacetamide recovery rate is 3
6%, waste liquid composition: N-vinylacetamide: 59%, α
-Methoxyethylacetamide: 22%, acetamide: 13%. When the polymerizability of this N-vinylacetamide was evaluated in the same manner as above, the viscosity was 63 cps. [First Step of Recycling the Second Crystal] 14.8 g of the concentrate obtained in the N-vinylacetamide synthesis step and 6.4 g of the second crystal (crystal) obtained in the second step are mixed, The crystals were dissolved in the concentrate. The resulting mixture was adjusted to 50 ° C,
The pressure was increased to 1800 kg / cm 2 in a high-pressure vessel, and held for 5 minutes to precipitate N-vinylacetamide crystals, which were separated from the mother liquor at 50 ° C. Purity 99.
10.3 g of 8% N-vinylacetamide and 1 waste liquid
0.5 g was obtained. The recovery of N-vinylacetamide is 5
6%, waste liquid composition: N-vinylacetamide: 74%, α
-Methoxyethylacetamide: 15%, acetamide: 8%. When the polymerizability of this N-vinylacetamide was evaluated in the same manner as above, the viscosity was 133 cps.

【0054】[第二工程]と[第2晶をリサイクルした
第一工程]を3回繰り返したところ取得結晶量と廃液組
成などがほぼ定常状態となり、その時のN-ビニルアセト
アミド合成工程で得られた濃縮液中N-ビニルアセトアミ
ド基準のN-ビニルアセトアミド回収率は70%であっ
た。
When the [second step] and the [first step in which the second crystal was recycled] were repeated three times, the obtained amount of crystals, the composition of the waste liquid, and the like were almost in a steady state, and were obtained in the N-vinylacetamide synthesis step at that time. The N-vinylacetamide recovery in the concentrated solution was 70% based on N-vinylacetamide.

【0055】[0055]

【比較例1】10段のガラス製オルダーショー型精留塔
の上から10段目に、実施例4のN-ビニルアセトアミド
合成工程で得られた反応液を毎時200gで導入した。
減圧度は200mmHg、還流比2で塔頂の温度が40℃を
維持するように加熱を行った。精留塔の下部に500ml
フラスコを設けて80℃の油浴に浸して加熱し、フラス
コ内容物を毎時155gで抜きだした。フラスコ抜き出
し液はN-ビニルアセトアミドを94重量%含むメタノー
ル溶液であった。塔頂からは毎時45gのメタノールを
抜きだした。さらに理論段数20段を有する5mmスルー
ザー型充填材を充填した精留塔の上から10段目に、先
のフラスコ抜き出し液(N-ビニルアセトアミドを94重
量%含むメタノール溶液)を毎時155gで導入した。
減圧度は2mmHg、還流比3で精留塔の下部に500mlフ
ラスコを設けて105℃の油浴に浸して加熱を行った。
フラスコ内容物を毎時140gで抜きだした。フラスコ
抜き出し液はN-ビニルアセトアミドであった。塔頂から
は毎時15gの少量のアセトアミドを含むメタノールを
抜きだした。得られたN-ビニルアセトアミドについて実
施例1と同様にして重合性評価試験を行ったところ、粘
度は5cpsであった。
Comparative Example 1 The reaction solution obtained in the N-vinylacetamide synthesis step of Example 4 was introduced at a rate of 200 g / h into the tenth stage from the top of a ten-stage glass Aldershaw rectification column.
Heating was performed at a reduced pressure of 200 mmHg and a reflux ratio of 2 so that the temperature at the top of the column was maintained at 40 ° C. 500 ml at the bottom of the rectification column
The flask was provided, immersed in an oil bath at 80 ° C. and heated, and the contents of the flask were withdrawn at 155 g / h. The flask withdrawn was a methanol solution containing 94% by weight of N-vinylacetamide. 45 g / h of methanol were withdrawn from the top of the column. Further, at the 10th stage from the top of a rectification column filled with a 5 mm sludge type packing material having 20 theoretical stages, the above flask withdrawn (a methanol solution containing 94% by weight of N-vinylacetamide) was introduced at 155 g / h. .
At a reduced pressure of 2 mmHg and a reflux ratio of 3, a 500 ml flask was provided at the lower part of the rectification column, and was immersed in an oil bath at 105 ° C. for heating.
The contents of the flask were drained at 140 g per hour. The flask withdrawn was N-vinylacetamide. 15 g / h of methanol containing a small amount of acetamide was withdrawn from the top of the tower. When a polymerization evaluation test was performed on the obtained N-vinylacetamide in the same manner as in Example 1, the viscosity was 5 cps.

【0056】[0056]

【実施例2】温度計およびドライアイス−エタノールト
ラップを具備した三つ口フラスコ(200ml)にアセト
アミド5.9g(0.1モル)、イソプロピルアルコール
40g(0.67モル)、エチリデンビスアセトアミド
2.16g(15ミリモル)、アセトアルデヒドジイソ
プロピルアセタール14.6g(0.1モル)を加え、4
5〜48℃で均一になるまで攪拌、溶解した。濃硫酸
0.43g(仕込み量に対して0.1重量%)をイソプロ
ピルアルコール2g(33ミリモル)に溶解(以下の実
施例も同様)した液を加え攪拌後、アセトアルデヒド1
7.6g(0.4モル)を滴下ロートで3分かけて加え
た。滴下終了後50℃で3時間反応を行い触媒を中和し
た後、ガスクロマトグラフィーで定量したところ、アセ
トアミド転化率は88%であり、N-(α-プロポキシエ
チル)アセトアミドの選択率は94%であり、副生物の
エチリデンビスアセトアミドの選択率は5.3%であっ
た。アセタールの生成量の増減は反応30分〜3時間の
範囲で添加量の1ミリモル減少し、エチリデンビスアセ
トアミドは平衡になった。
Example 2 A three-necked flask (200 ml) equipped with a thermometer and a dry ice-ethanol trap was charged with 5.9 g (0.1 mol) of acetamide, 40 g (0.67 mol) of isopropyl alcohol, and ethylidene bisacetamide. 16 g (15 mmol) and 14.6 g (0.1 mol) of acetaldehyde diisopropyl acetal were added, and
The mixture was stirred and dissolved at 5-48 ° C until it became uniform. A solution prepared by dissolving 0.43 g of concentrated sulfuric acid (0.1% by weight based on the charged amount) in 2 g (33 mmol) of isopropyl alcohol (the same applies to the following examples) was added, and the mixture was stirred.
7.6 g (0.4 mol) were added via dropping funnel over 3 minutes. After the completion of the dropwise addition, the reaction was carried out at 50 ° C. for 3 hours to neutralize the catalyst. After quantification by gas chromatography, the conversion of acetamide was 88%, and the selectivity for N- (α-propoxyethyl) acetamide was 94%. And the selectivity for by-product ethylidenebisacetamide was 5.3%. The increase or decrease in the amount of acetal formed was reduced by 1 mmol in the range of 30 minutes to 3 hours of the reaction, and the ethylidene bisacetamide became equilibrium.

【0057】得られた反応液から減圧蒸留でN-(α-プ
ロポキシエチル)アセトアミドを得、450℃、滞留時
間1秒でN-ビニルアセトアミドをイソプロピルアルコー
ルに熱分解した。
N- (α-propoxyethyl) acetamide was obtained from the obtained reaction solution by distillation under reduced pressure, and N-vinylacetamide was thermally decomposed into isopropyl alcohol at 450 ° C. at a residence time of 1 second.

【0058】この分解液[I]を20℃に冷却し、高圧容
器内で1800kg/cm2、20℃に保ち、N-ビニルアセ
トアミドの結晶を析出させ、得られたN-ビニルアセトア
ミドの結晶を液相(母液)から分離した。このようにし
て純度99.9%のN-ビニルアセトアミドが得られた。
得られた廃液の30%を熱分解液と混合し、1回目と同
じ条件で圧力晶析を行った。得られたN-ビニルアセトア
ミドの重合性を評価するため、水を加えて20重量%に
し、V−50(N,N'-アゾビス-(2-アミジノプロパン)
2塩酸塩を600ppm加え、45℃恒温水槽に浸した。
10分後、水で10重量%に希釈しBL型粘度計を用い
て、30℃回転数30RPMで粘度を測定したところ13
0cpsであった。
The decomposed liquid [I] was cooled to 20 ° C., and kept at 1800 kg / cm 2 and 20 ° C. in a high-pressure vessel to precipitate crystals of N-vinylacetamide. Separated from the liquid phase (mother liquor). Thus, N-vinylacetamide having a purity of 99.9% was obtained.
30% of the obtained waste liquid was mixed with the pyrolysis liquid, and pressure crystallization was performed under the same conditions as the first time. To evaluate the polymerizability of the obtained N-vinylacetamide, water was added to make up to 20% by weight, and V-50 (N, N'-azobis- (2-amidinopropane)
600 ppm of dihydrochloride was added and immersed in a 45 ° C. water bath.
After 10 minutes, the mixture was diluted to 10% by weight with water, and the viscosity was measured at 30 ° C. and 30 rpm using a BL viscometer.
It was 0 cps.

【0059】[0059]

【比較例2】実施例2で得られた熱分解液[I]を20段
のオールダーショー型精留装置を用いて還流比2、3to
rrで減圧蒸留し、純度97.5%のN-ビニルアセトアミ
ドが得られた。得られたN-ビニルアセトアミドについ
て、実施例2と同様にして重合性評価試験を行ったとこ
ろ、粘度は40cpsであった。
Comparative Example 2 The pyrolysis solution [I] obtained in Example 2 was refluxed at a reflux ratio of 2, 3 to using a 20-stage Oldershaw type rectifier.
Distillation under reduced pressure at rr gave N-vinylacetamide having a purity of 97.5%. When a polymerization evaluation test was performed on the obtained N-vinylacetamide in the same manner as in Example 2, the viscosity was 40 cps.

【0060】[0060]

【実施例3】第二工程を次に示すように行った他は実施
例1と全く同様に行った。 [第二工程]実施例1の第一工程の廃液21.0gを1
0℃に冷却し、200メッシュのステンレス製金網で濾
過した。ケーキを100kg/cm2 に加圧し、5分間保持
して母液を絞った。純度99.4%のN-ビニルアセトア
ミドが4.8g得られ、廃液が16.2g得られた。N-ビ
ニルアセトアミドの回収率は31%であり、廃液の組成
はN-ビニルアセトアミド:66%、α-メトキシエチル
アセトアミド:21%、アセトアミド:13%であっ
た。このN-ビニルアセトアミドの重合性を上と同様に評
価したところ粘度は43cpsであった。 [第2晶をリサイクルした第一工程]N-ビニルアセトア
ミド合成工程で得られた濃縮液14.8gと第二工程の
結晶6.4gを混合し、濃縮液に結晶を溶解した。この
混合液を50℃に調整し、高圧容器内で1800kg/cm
2 に加圧し、5分間保持して、N-ビニルアセトアミドの
結晶を析出指せ、この結晶を50℃で母液から分離し
た。このようにして純度99.7%のN-ビニルアセトア
ミドが10.2g得られ、廃液が10.5g得られた。N-
ビニルアセトアミドの回収率は55%であり、廃液の組
成はN-ビニルアセトアミド:70%、α-メトキシエチ
ルアセトアミド:15%、アセトアミド:8%であっ
た。このN-ビニルアセトアミドの重合性を上と同様に評
価したところ粘度は121cpsであった。
Example 3 The procedure of Example 1 was repeated except that the second step was performed as follows. [Second step] 21.0 g of the waste liquid from the first step of Example 1 was added to 1
The mixture was cooled to 0 ° C. and filtered through a 200-mesh stainless steel wire mesh. The cake was pressurized to 100 kg / cm 2 and held for 5 minutes to squeeze the mother liquor. 4.8 g of N-vinylacetamide having a purity of 99.4% was obtained, and 16.2 g of a waste liquid was obtained. The recovery of N-vinylacetamide was 31%, and the composition of the waste liquid was N-vinylacetamide: 66%, α-methoxyethylacetamide: 21%, and acetamide: 13%. When the polymerizability of this N-vinylacetamide was evaluated in the same manner as above, the viscosity was 43 cps. [First Step of Recycling the Second Crystal] 14.8 g of the concentrate obtained in the N-vinylacetamide synthesis step and 6.4 g of the crystal of the second step were mixed, and the crystals were dissolved in the concentrate. This mixture was adjusted to 50 ° C., and 1800 kg / cm
The mixture was pressurized to 2 and held for 5 minutes to precipitate N-vinylacetamide crystals, which were separated from the mother liquor at 50 ° C. In this way, 10.2 g of N-vinylacetamide having a purity of 99.7% was obtained, and 10.5 g of a waste liquid was obtained. N-
The recovery of vinylacetamide was 55%, and the composition of the waste liquid was N-vinylacetamide: 70%, α-methoxyethylacetamide: 15%, and acetamide: 8%. When the polymerizability of this N-vinylacetamide was evaluated in the same manner as above, the viscosity was 121 cps.

【0061】[第二工程]と[第2晶をリサイクルした
第一工程]を3回繰り返したところ取得結晶量と廃液組
成などがほぼ定常状態となり、その時のN-ビニルアセト
アミド合成工程で得られた濃縮液中N-ビニルアセトアミ
ド基準のN-ビニルアセトアミド回収率は68%であっ
た。
When the [second step] and the [first step in which the second crystal was recycled] were repeated three times, the obtained amount of crystals, the composition of the waste liquid, and the like were almost in a steady state, and were obtained in the N-vinylacetamide synthesis step at that time. The N-vinylacetamide recovery in the concentrated solution was 68% based on N-vinylacetamide.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1はN-ビニルアセトアミドの製造工程、精製
工程の概念図を示す。
FIG. 1 shows a conceptual diagram of a production process and a purification process of N-vinylacetamide.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

図1においてAは反応蒸留塔、Bは蒸留塔、Cは向流抽
出塔、Dはエーテルアミド化反応器、Eはアセタール回
収蒸留塔、Fはメタノール回収蒸留塔、Gはエーテルア
ミド分解反応器、HはN-ビニルアセトアミド減圧蒸留
塔、Iは圧力晶析装置、Jは圧力晶析装置または冷却晶
析装置を示し、実線および1〜21は物質の流れを表
す。
In FIG. 1, A is a reactive distillation column, B is a distillation column, C is a countercurrent extraction column, D is an ether amidation reactor, E is an acetal recovery distillation column, F is a methanol recovery distillation column, and G is an ether amide decomposition reactor. , H indicates a vacuum distillation column of N-vinylacetamide, I indicates a pressure crystallizer, J indicates a pressure crystallizer or a cooling crystallizer, and solid lines and 1 to 21 indicate material flows.

フロントページの続き (72)発明者 中 村 仁 至 大分県大分市大字中の洲2 昭和電工株 式会社大分研究所内 (72)発明者 松 田 雄 市 兵庫県神戸市中央区脇浜町1丁目3番18 号 株式会社神戸製鋼所 神戸本社内 (72)発明者 吉 田 紳 吾 兵庫県神戸市中央区脇浜町1丁目3番18 号 株式会社神戸製鋼所 神戸本社内Continuation of the front page (72) Inventor Hitoshi Nakamura 2 Onaka-shi, Oita City, Oita Prefecture Showa Denko KK Oita Research Laboratories (72) Inventor Yu Matsuda City 1-3-3 Wakihama-cho, Chuo-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture No. 18 Kobe Steel, Ltd.Kobe Head Office (72) Inventor Shingo Yoshida 1-3-18 Wakihama-cho, Chuo-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Kobe Steel Co., Ltd.Kobe Head Office

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 粗N-ビニルカルボン酸アミドから高純度
のN-ビニルカルボン酸アミドを分離精製するに際し、
(a)粗N-ビニルカルボン酸アミドから圧力晶析法にてN-
ビニルカルボン酸アミドの結晶を析出せしめたのち、N-
ビニルカルボン酸アミドの結晶と液相とを分離して高純
度のN-ビニルカルボン酸アミドを得る第一工程と、(b)
第一工程で分離された液相から第一工程より低温で圧力
晶析法にてN-ビニルカルボン酸アミドの第2晶を得る第
二工程と、(c)第二工程で得られた第2晶を第一工程に
おける粗N-ビニルカルボン酸アミドに添加して再利用す
る第三工程とからなることを特徴とするN-ビニルカルボ
ン酸アミドの精製方法。
1. A method for separating and purifying high-purity N-vinylcarboxylic acid amide from crude N-vinylcarboxylic acid amide,
(a) N-vinyl carboxamide from crude N-
After precipitation of vinyl carboxylic acid amide crystals, N-
A first step of separating the crystal and liquid phase of vinylcarboxylic acid amide to obtain N-vinylcarboxylic acid amide of high purity, (b)
A second step of obtaining a second crystal of N-vinylcarboxylic acid amide from the liquid phase separated in the first step by a pressure crystallization method at a lower temperature than the first step, and (c) a second step obtained in the second step. A third step of adding the crystals to the crude N-vinylcarboxylic acid amide in the first step and recycling the crude N-vinylcarboxylic acid amide in the first step.
【請求項2】 粗N-ビニルカルボン酸アミドから高純度
のN-ビニルカルボン酸アミドを分離精製するに際し、
(a)粗N-ビニルカルボン酸アミドから圧力晶析法にてN-
ビニルカルボン酸アミドの結晶を析出せしめたのち、N-
ビニルカルボン酸アミドの結晶と液相とを分離して高純
度のN-ビニルカルボン酸アミドを得る第一工程と、(b)
第一工程で分離された液相から冷却晶析法にてN-ビニル
カルボン酸アミドの第2晶を得る第二工程と、(c)第二
工程で得られた第2晶を第一工程における粗N-ビニルカ
ルボン酸アミドに添加して再利用する第三工程とからな
ることを特徴とするN-ビニルカルボン酸アミドの精製方
法。
2. In separating and purifying high-purity N-vinylcarboxylic acid amide from crude N-vinylcarboxylic acid amide,
(a) N-vinyl carboxamide from crude N-
After precipitation of vinyl carboxylic acid amide crystals, N-
A first step of separating the crystal and liquid phase of vinylcarboxylic acid amide to obtain N-vinylcarboxylic acid amide of high purity, (b)
A second step of obtaining a second crystal of N-vinylcarboxylic acid amide from the liquid phase separated in the first step by a cooling crystallization method, and (c) a second step of obtaining the second crystal obtained in the second step. 3. A method for purifying N-vinyl carboxylic acid amide, the method comprising the step of:
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