JP3066429B2 - Method for producing ethyleneamine - Google Patents

Method for producing ethyleneamine

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JP3066429B2
JP3066429B2 JP3213096A JP21309691A JP3066429B2 JP 3066429 B2 JP3066429 B2 JP 3066429B2 JP 3213096 A JP3213096 A JP 3213096A JP 21309691 A JP21309691 A JP 21309691A JP 3066429 B2 JP3066429 B2 JP 3066429B2
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ethyleneamine
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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、エチレンアミンの製造
法、特にNi−M−Pd元素(Mは希土類元素から選ば
れる少なくとも1種である)からなる触媒を使用するこ
とを特徴とするエチレンアミンの製造法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a process for producing ethyleneamine, and more particularly to a process for producing ethyleneamine using a catalyst comprising a Ni-M-Pd element (M is at least one element selected from rare earth elements). It relates to a method for producing an amine.

【0002】エチレンアミンは農薬,キレート剤,エポ
キシ硬化剤,湿潤紙力増強剤,潤滑油添加剤等に使用さ
れる有用な脂肪族アミン化合物である。
[0002] Ethyleneamine is a useful aliphatic amine compound used in agricultural chemicals, chelating agents, epoxy curing agents, wet strength agents, lubricant additives and the like.

【0003】[0003]

【従来の技術】エチレンアミンを製造する従来法とし
て、二塩化エチレンを原料とし、これにアンモニアを反
応させる方法がある。この方法は広く実施されており、
環状体の少ない工業的に有用な品質のエチレンアミンが
製造できるが、副生物として多量の食塩が生じ、この分
離及び処理に費用がかかると言う欠点を有する。副生成
物のない製造法として、モノエタノ−ルアミンを原料と
し、水素存在下、アンモニアと反応させる方法が広く実
施されている。この方法は、触媒を使用する事が特徴で
あり、各種の触媒が提案されている。
2. Description of the Related Art As a conventional method for producing ethyleneamine, there is a method in which ethylene dichloride is used as a raw material and ammonia is reacted therewith. This method is widely practiced,
Industrially useful quality ethyleneamines with less cyclics can be produced, but have the disadvantage that large amounts of salt are produced as by-products and this separation and processing is expensive. As a production method without by-products, a method of reacting ammonia with ammonia in the presence of hydrogen using monoethanolamine as a raw material is widely practiced. This method is characterized by using a catalyst, and various catalysts have been proposed.

【0004】従来知られている触媒を列挙すると、Ni
+Cu+Cr(米国特許3151115号),Ni+F
e(米国特許3766184号),Ni+Cu(特開昭
54−88892号公報),Ni+Co+Cu(米国特
許4014933号),Ni+Re(特開昭56−10
8534号公報)等である。これらの触媒はいずれもN
iを含有しており、触媒の性能を改善するために、第
二,第三成分を添加している。しかし、これらの触媒で
は、ピペラジン等の環状体及び水酸基を含有したアミン
が多く生成するため、選択性の点で十分ではなく、また
活性に関しても工業的に満足できる水準にあるとは言え
ない。
[0004] A list of conventionally known catalysts is as follows.
+ Cu + Cr (US Pat. No. 3,151,115), Ni + F
e (U.S. Pat. No. 3,766,184), Ni + Cu (JP-A-54-88892), Ni + Co + Cu (U.S. Pat. No. 4,140,933), and Ni + Re (JP-A-56-10).
No. 8534). These catalysts are all N
i, and the second and third components are added to improve the performance of the catalyst. However, these catalysts generate a large amount of a cyclic compound such as piperazine and an amine containing a hydroxyl group, so that the selectivity is not sufficient and the activity cannot be said to be industrially satisfactory.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】副生成物のないモノエ
タノールアミンを原料とするエチレンアミンの製造法に
おいて、上記のように、触媒に関しては、多くの触媒が
開示されているが、これらの触媒は活性が低く、また環
状体及び水酸基含有アミンが多く副生するため、工業的
に満足できる触媒とは言えない。
In the process for producing ethyleneamine from monoethanolamine having no by-product as a raw material, many catalysts have been disclosed as described above. Is not an industrially satisfactory catalyst because of its low activity and a large amount of by-products including cyclic compounds and hydroxyl-containing amines.

【0006】従って、従来知られているNi系触媒より
も活性,選択性が大幅に向上した高性能触媒を使用した
エチレンアミンの製造法が望まれている。
Accordingly, there is a demand for a method for producing ethyleneamine using a high-performance catalyst having significantly improved activity and selectivity as compared with conventionally known Ni-based catalysts.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、この様な
現状に鑑み、エチレンアミンの製造法について、鋭意検
討した結果、ニッケルに希土類元素から選ばれた少なく
とも1種を添加しさらにパラジウムを添加する事によ
り、ニッケルに希土類元素から選ばれた少なくとも1種
を添加した系にパラジウムを添加しなかった場合及びN
i−Pdよりも触媒が極めて高い活性及び選択性を示す
という新規な事実を見出し、本発明を完成するに至っ
た。
Means for Solving the Problems In view of such circumstances, the present inventors have conducted intensive studies on a method for producing ethyleneamine. As a result, nickel was added with at least one selected from rare earth elements, and palladium was added. By adding at least one element selected from rare earth elements to nickel without adding palladium,
The present inventors have found a novel fact that the catalyst exhibits much higher activity and selectivity than i-Pd, and have completed the present invention.

【0008】すなわち本発明は、水素存在下、アンモニ
ア及び/又はエチレンアミンをエタノ−ルアミンと反応
させ、原料のアンモニア及び/又はエチレンアミンより
エチレン鎖の数が増加したエチレンアミンを製造する方
法において、Ni−M−Pd元素(Mは希土類元素から
選ばれる少なくとも1種である)からなる触媒を使用す
ることを特徴とするエチレンアミンの製造法である。
That is, the present invention relates to a method for producing ethyleneamine having a greater number of ethylene chains than ammonia and / or ethyleneamine as a raw material by reacting ammonia and / or ethyleneamine with ethanolamine in the presence of hydrogen. This is a method for producing ethyleneamine, characterized by using a catalyst comprising a Ni-M-Pd element (M is at least one selected from rare earth elements).

【0009】以下に、本発明を詳しく説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0010】本発明の方法において使用される触媒は、
Ni−M−Pd元素(Mは希土類元素から選ばれる少な
くとも1種である;以下、Mと略称する)からなる。本
発明の方法においては、Niとはニッケル元素を含む化
合物及び単体を意味し、Mとはスカンジウム,イットリ
ウム,ランタン,セリウム,プラセオジム,ネオジム,
サマリウム,ユ−ロピウム,ガドリニウム,テルビウ
ム,ジスプロシウム,ホルミウム,エルビウム,ツリウ
ム,イッテルビウム,ルテチウム元素を含む化合物及び
単体を意味する。またPdとはパラジウム元素を含む化
合物及び単体を意味する。Ni,M及びPdは種々の状
態をとり得る。
[0010] The catalyst used in the process of the present invention comprises:
It is composed of a Ni-M-Pd element (M is at least one selected from rare earth elements; hereinafter, abbreviated as M). In the method of the present invention, Ni means a compound containing a nickel element and a simple substance, and M means scandium, yttrium, lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium,
Compounds containing the elements samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, and lutetium, and simple substances. Pd means a compound containing a palladium element and a simple substance. Ni, M and Pd can take various states.

【0011】例えばNiに関しては金属ニッケル、ニッ
ケル酸化物,ニッケル水酸化物,ニッケル塩、ニッケル
アルコキシド、ニッケル錯体などがあるが、反応条件に
安定なニッケル金属,ニッケル酸化物が好ましい。
For example, Ni includes nickel metal, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel salt, nickel alkoxide, nickel complex and the like, but nickel metal and nickel oxide stable to reaction conditions are preferable.

【0012】Mに関しては、金属,酸化物,水酸化物,
塩,アルコキシド,錯体などがある。例えば、スカンジ
ウム酸化物,イットリウム金属,イットリウム酸化物,
イットリウム水酸化物,イットリウム塩,ランタン金
属,ランタン酸化物,セリウム金属,セリウム酸化物,
セリウム塩,プラセオジム酸化物,プラセオジム塩,ネ
オジム酸化物,サマリウム酸化物,ユ−ロピウム酸化
物,ユ−ロピウム塩,ガドリニウム酸化物,テルビウム
金属,テルビウム酸化物,ジスプロシウム酸化物,ホル
ミウム金属,ホルミウム酸化物,エルビウム金属,エル
ビウム酸化物,ツリウム酸化物,イッテルビウム金属,
イッテルビウム酸化物,イツテルビウム塩,ルテチウム
金属,ルテチウム酸化物などがあるが、反応条件に安定
な金属,酸化物が好ましい。
Regarding M, metals, oxides, hydroxides,
Salts, alkoxides, complexes and the like. For example, scandium oxide, yttrium metal, yttrium oxide,
Yttrium hydroxide, yttrium salt, lanthanum metal, lanthanum oxide, cerium metal, cerium oxide,
Cerium salt, praseodymium oxide, praseodymium salt, neodymium oxide, samarium oxide, europium oxide, europium salt, gadolinium oxide, terbium metal, terbium oxide, dysprosium oxide, holmium metal, holmium oxide , Erbium metal, erbium oxide, thulium oxide, ytterbium metal,
Although there are ytterbium oxide, ytterbium salt, lutetium metal, lutetium oxide, etc., metals and oxides stable under the reaction conditions are preferable.

【0013】パラジウムに関しては、金属パラジウム,
パラジウム酸化物,パラジウム水酸化物,パラジウム塩
などがあるが、反応条件に安定な金属パラジウム,パラ
ジウム酸化物が好ましい。
As for palladium, metal palladium,
There are palladium oxide, palladium hydroxide, palladium salt and the like, but metal palladium and palladium oxide which are stable under the reaction conditions are preferable.

【0014】本発明の方法においては、Ni−M−Pd
元素からなる触媒の活性を向上させるため、通常、担体
に担持して使用されるが、担体に担持しなくても一向に
差し支えない。担体に担持する場合、担体としては、シ
リカ,アルミナ,チタニア,ジルコニア,マグネシア,
カルシア,トリア,酸化ニオブ,酸化亜鉛などの金属酸
化物、シリカ−カルシア,シリカ−マグネシア,シリカ
−アルミナ,ゼオライト,軽石,ケイソウ土,酸性白土
等の複合酸化物、炭化ケイ素,多孔質ガラスあるいは活
性炭などが使用できる。担体によっては、Ni,M及び
Pdと相互作用を有することがあり、相互作用の強いも
のはNi,M及びPdと担体の間に化学結合が生じ、活
性,選択性,耐熱性,触媒寿命が変化するものがある。
担体にNi- M- Pd元素を担持する場合には、Ni,
M及びPdを同時に担持しても、別々に担持しても良
い。担持方法については特に限定されないが、あえて例
示すると、 1)一般に含浸法と呼ばれている方法であり、Ni,M
及びPdの溶液を担体に含浸させる方法、 2)一般に共沈法と呼ばれている方法であり、Ni,M
及びPdの溶液と、担体成分を溶解した溶液を混合し、
これに、沈殿剤を加えて分解する方法、 3)一般に沈着法と呼ばれている方法であり、Ni,M
及びPdの溶液に担体を浸漬した後、撹拌しながら沈殿
剤を加え、担体上にNi,M及びPdの沈殿を作る方
法、 4)一般に混練法と呼ばれている方法であり、Ni,M
及びPdの溶液に沈殿剤を加え沈殿を作った後、これに
担体の粉末,ヒドロゲル,ヒドロゾルを加えて混練する
方法 などがあるが、その他の方法で調製しても一向に差し支
えない。
In the method of the present invention, Ni-M-Pd
In order to improve the activity of the catalyst made of the element, it is usually used by being supported on a carrier. However, even if it is not supported by the carrier, it does not matter at all. When supported on a carrier, the carrier may be silica, alumina, titania, zirconia, magnesia,
Metal oxides such as calcia, thoria, niobium oxide, and zinc oxide, silica-calcia, silica-magnesia, silica-alumina, zeolite, composite oxides such as pumice, diatomaceous earth, and acid clay, silicon carbide, porous glass, and activated carbon Etc. can be used. Some carriers may have an interaction with Ni, M and Pd, and those having a strong interaction form a chemical bond between Ni, M and Pd and the carrier, and have a low activity, selectivity, heat resistance and catalyst life. Something changes.
When the Ni-M-Pd element is supported on the carrier, Ni,
M and Pd may be supported simultaneously or separately. The supporting method is not particularly limited. However, examples thereof include: 1) a method generally called an impregnation method,
2) a method of impregnating a carrier with a solution of Pd and Pd, 2) a method generally called a coprecipitation method,
And a solution of Pd and a solution in which the carrier component is dissolved,
3) a method of adding a precipitant thereto to decompose it; 3) a method generally called a deposition method;
And dipping the carrier in a solution of Pd and adding a precipitant with stirring to form a precipitate of Ni, M and Pd on the carrier. 4) This method is generally called a kneading method.
There is a method of adding a precipitant to the solution of Pd and Pd to form a precipitate, and then adding a carrier powder, a hydrogel, and a hydrosol to the mixture, and kneading the mixture. However, any other method may be used.

【0015】Ni,M及びPdの溶液はNi,M及びP
dの可溶性の塩又は錯体を溶媒に溶解して調製する。例
えば、Niの可溶性の塩は又は錯体として硝酸ニッケ
ル,硫酸ニッケル,塩化ニッケル,臭化ニッケル,ヨウ
化ニツケル,酢酸ニッケル,ギ酸ニッケル,シュウ酸ニ
ッケル,ニッケルアルコキシド,ニッケルアセチルアセ
トナ−ト,ニッケルカルボニル等が使用できる。
The solutions of Ni, M and Pd are Ni, M and Pd.
It is prepared by dissolving a soluble salt or complex of d in a solvent. For example, a soluble salt of Ni or a complex such as nickel nitrate, nickel sulfate, nickel chloride, nickel bromide, nickel iodide, nickel acetate, nickel formate, nickel oxalate, nickel alkoxide, nickel acetylacetonate, nickel carbonyl Etc. can be used.

【0016】M元素の可溶性の塩としては、酢酸スカン
ジウム,硝酸スカンジウム,塩化スカンジウム,硝酸イ
ットリウム,硫酸イットリウム,塩化イットリウム,ふ
っ化イットリウム,よう化イットリウム,イットリウム
アルコキシド,硝酸ランタン,塩化ランタン,硝酸セリ
ウム,硫酸セリウム,硝酸プラセオジム,硫酸プラセオ
ジム,酢酸ネオジム,塩化ネオジム,硝酸ネオジム,硝
酸サマリウム,硫酸サマリウム,塩化サマリウム,ふっ
化サマリウム,サマリウムアルコキシド,蓚酸ユ−ロピ
ウム,塩化ユ−ロピウム,酢酸ガドリニウム,塩化ガド
リニウム,硝酸ガドリニウム,塩化テルビウム,酢酸テ
ルビウム,硝酸テルビウム,酢酸ジスプロシウム,塩化
ジスプロシウム,硝酸ジスプロシウム,硫酸ジスプロシ
ウム,酢酸ホルミウム,硝酸ホルミウム,塩化エルビウ
ム,酢酸エルビウム,硝酸エルビウム,蓚酸エルビウ
ム,酢酸ツリウム,硝酸ツリウム,硝酸イッテルビウ
ム,硫酸イッテルビウム,塩化イッテルビウム,よう化
イッテルビウム,イッテルビウムアルコキシド,硝酸ル
テチウム,酢酸ルテチウム,塩化ルテチウム,硫酸ルテ
チウム等が使用できる。またPdの可溶性の塩又は錯体
としては、塩化パラジウム,硝酸パラジウム,硫酸パラ
ジウム,酢酸パラジウム等が使用できる。
Examples of soluble salts of element M include scandium acetate, scandium nitrate, scandium chloride, yttrium nitrate, yttrium sulfate, yttrium chloride, yttrium fluoride, yttrium iodide, yttrium alkoxide, lanthanum nitrate, lanthanum chloride, cerium nitrate, Cerium sulfate, praseodymium nitrate, praseodymium sulfate, neodymium acetate, neodymium chloride, neodymium nitrate, samarium nitrate, samarium sulfate, samarium chloride, samarium fluoride, samarium alkoxide, europium oxalate, europium chloride, gadolinium acetate, gadolinium chloride, Gadolinium nitrate, terbium chloride, terbium acetate, terbium nitrate, dysprosium acetate, dysprosium chloride, dysprosium nitrate, dysprosium sulfate, holmium acetate , Holmium nitrate, erbium chloride, erbium acetate, erbium nitrate, erbium oxalate, thulium acetate, thulium nitrate, ytterbium nitrate, ytterbium sulfate, ytterbium chloride, ytterbium iodide, ytterbium alkoxide, lutetium nitrate, lutetium acetate, lutetium chloride, lutetium sulfate Etc. can be used. As the soluble salt or complex of Pd, palladium chloride, palladium nitrate, palladium sulfate, palladium acetate and the like can be used.

【0017】本発明の方法において、Ni,M及びPd
は担体に担持した後、加水分解及び/又は焼成により酸
化物とすることができ、還元により金属とすることがで
きる。焼成及び還元の条件については、Ni,M及びP
dの種類,担体の種類及び担持方法などによって大幅に
変化するため限定することは困難であるが、あえて活性
アルミナ担体を使用した場合について例示すると、焼成
温度に関しては、Ni,M及びPdの原料として硝酸塩
を使用するときは、200℃以上700℃以下が好まし
い。200℃未満の温度では、Ni,M及びPdの硝酸
塩の分解速度が遅く、700℃を越える温度で焼成する
と、Ni,M及びPdの凝集が起こり、活性が低くなる
し、Niがニッケルアルミネ−トとなるため、還元性が
低下する。焼成の雰囲気ガスとしては、空気,窒素など
が使用できる。また、水素ガスで還元する場合の還元温
度に関しては、300℃以上650℃以下が好ましい。
300℃未満の温度ではNiの還元速度が遅くなり、6
50℃を越える温度では、Ni,M及びPdの凝集が起
こるため、触媒の活性が低下する。ただし、活性アルミ
ナよりも、Ni,M及びPdとの相互作用の弱いシリ
カ,α−アルミナ,ケイソウ土,ガラス等の担体を使用
する場合には、200℃以下の温度でも十分金属ニッケ
ルに還元される場合がある。
In the method of the present invention, Ni, M and Pd
After being supported on a carrier, can be converted to an oxide by hydrolysis and / or calcination, and can be converted to a metal by reduction. Regarding the conditions of calcination and reduction, Ni, M and P
Although it is difficult to limit the temperature because it greatly changes depending on the type of d, the type of the carrier, the method of supporting, etc., the case where an activated alumina carrier is used is exemplified. When a nitrate is used, the temperature is preferably 200 ° C. or more and 700 ° C. or less. If the temperature is lower than 200 ° C., the decomposition rate of nitrate of Ni, M and Pd is slow. If the temperature is higher than 700 ° C., the coagulation of Ni, M and Pd occurs, the activity becomes low, and Ni becomes nickel-aluminum. Therefore, the reducibility decreases. As the atmosphere gas for firing, air, nitrogen, or the like can be used. Further, the reduction temperature when reducing with hydrogen gas is preferably 300 ° C. or more and 650 ° C. or less.
At a temperature lower than 300 ° C., the reduction rate of Ni becomes slow,
If the temperature exceeds 50 ° C., aggregation of Ni, M and Pd occurs, so that the activity of the catalyst decreases. However, when a carrier such as silica, α-alumina, diatomaceous earth, or glass having a weaker interaction with Ni, M and Pd than activated alumina is used, it is sufficiently reduced to metallic nickel even at a temperature of 200 ° C. or less. In some cases.

【0018】本発明の方法においてNiに添加するM元
素は一種で用いてもよく、2元素,3元素以上による色
々な組合せで用いても一向に差し支えない。Niに対す
るMの添加量は原子比でNi/Mが0.5以上100以
下が好ましく、1以上80以下がさらに好ましい。尚、
M元素を複数で用いる場合はM元素の総量が上記の範囲
内であれば良い。Ni/Mが0.5未満あるいは100
を越えると触媒の活性及び選択性は低下する。またNi
に対するPdの比率は原子比でNi/Pdが1以上10
0以下が好ましく、2以上80以下がさらに好ましい。
Ni/Pdが1未満あるいは100を越えると触媒の活
性及び選択性が低下する。
In the method of the present invention, the M element added to Ni may be used singly, or may be used in various combinations of two, three or more elements. The amount of M added to Ni is preferably 0.5 to 100, more preferably 1 to 80, in terms of atomic ratio. still,
When a plurality of M elements are used, the total amount of the M elements may be within the above range. Ni / M is less than 0.5 or 100
If it exceeds, the activity and the selectivity of the catalyst decrease. Also Ni
The ratio of Pd to Ni / Pd is 1 or more and 10 or more in atomic ratio.
It is preferably 0 or less, more preferably 2 or more and 80 or less.
When Ni / Pd is less than 1 or more than 100, the activity and selectivity of the catalyst decrease.

【0019】本発明の方法において使用される触媒は粉
末状で使用しても良く、顆粒状,球状,円柱状,円筒
状,ペレット状又は不定形に成型して使用しても良い。
触媒の成型は、成型した担体にNi,M及びPdを担持
する方法,粉末状のNi,M及びPdもしくは粉末状の
担体にNi,M及びPdを担持し、打錠成型,押出し成
型,噴霧乾燥,転動造粒など種々の方法で実施すること
ができる。懸濁床の場合は、粉末状あるいは顆粒状に成
型した触媒を使用でき、固定床の場合は、ペレット状,
タブレット状、球状,顆粒状などに成型した触媒が使用
できる。触媒を成型する際に、アルミナゾル,シリカゾ
ル,チタニアゾル,酸性白土,粘土などのバインダ−を
加えても良い。
The catalyst used in the method of the present invention may be used in the form of a powder, or may be used after being formed into granules, spheres, columns, cylinders, pellets or irregular shapes.
The catalyst is molded by a method in which Ni, M, and Pd are supported on a molded carrier, Ni, M, and Pd in powdery form or Ni, M, and Pd are supported on a powdery carrier, and tableting, extrusion, and spraying are performed. It can be carried out by various methods such as drying and tumbling granulation. In the case of a suspension bed, a catalyst formed into a powder or a granule can be used. In the case of a fixed bed, a pellet,
A catalyst formed into a tablet, a sphere, a granule, or the like can be used. When molding the catalyst, a binder such as alumina sol, silica sol, titania sol, acid clay, clay and the like may be added.

【0020】本発明の方法における触媒の使用量は、反
応を工業的に有意な速度で進行させるのに必要な量であ
ればよい。反応形式が懸濁床か固定床かによって、使用
する量は変動するため限定することは困難であるが、懸
濁床の場合、原料の総重量に対して、0.1重量%以上
20重量%以下の触媒が通常使用される。0.1重量%
未満の場合は、十分な反応速度が得られず、20重量%
を超えると触媒を増やした効果は小さい。
The amount of the catalyst used in the method of the present invention may be an amount necessary to cause the reaction to proceed at an industrially significant rate. The amount used varies depending on whether the reaction mode is a suspension bed or a fixed bed, and it is difficult to limit the amount. However, in the case of a suspension bed, 0.1% by weight or more and 20% by weight based on the total weight of the raw materials. % Or less of the catalyst is usually used. 0.1% by weight
If less than 20% by weight, a sufficient reaction rate cannot be obtained.
If it exceeds, the effect of increasing the catalyst is small.

【0021】本発明の方法において使用される原料は、
エタノールアミン、アンモニア及び/又はエチレンアミ
ンである。
The raw materials used in the method of the present invention include:
Ethanolamine, ammonia and / or ethyleneamine.

【0022】本発明の方法において、エタノ−ルアミン
とは、エチレン鎖を有し、分子中に水酸基及びアミノ基
を有する化合物を言い、モノエタノ−ルアミン,ジエタ
ノ−ルアミン,トリエタノ−ルアミン,N−(2−アミ
ノエチル)エタノ−ルアミン,N−(2−ヒドロキシエ
チル)ピペラジンなどが例示される。またエチレンアミ
ンとは、エチレン鎖の両端にアミノ基を有する化合物を
言い、エチレンジアミン,ジエチレントリアミン,トリ
エチレンテトラミン,テトラエチレンペンタミン,ペン
タエチレンヘキサミン,ピペラジン,N−(2−アミノ
エチル)ピペラジン,トリエチレンジアミンなどが例示
される。アンモニアは、水を含まない状態で使用して
も、アンモニア水の状態で使用しても良い。
In the method of the present invention, ethanolamine refers to a compound having an ethylene chain and having a hydroxyl group and an amino group in a molecule, and includes monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, N- (2 -Aminoethyl) ethanolamine, N- (2-hydroxyethyl) piperazine and the like. Ethyleneamine refers to a compound having amino groups at both ends of an ethylene chain, and includes ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, pentaethylenehexamine, piperazine, N- (2-aminoethyl) piperazine, and triethylenediamine. And the like. Ammonia may be used in a state that does not contain water, or may be used in a state of ammonia water.

【0023】本発明の方法において使用される原料の組
合せは、(1)アンモニア及びエタノ−ルアミン、
(2)エチレンアミン及びエタノ−ルアミン、(3)ア
ンモニア,エチレンアミン及びエタノ−ルアミンであ
る。
The combination of raw materials used in the method of the present invention includes (1) ammonia and ethanolamine,
(2) Ethyleneamine and ethanolamine, and (3) ammonia, ethyleneamine and ethanolamine.

【0024】本発明の方法における反応は、逐次反応で
あり、生成したアミン類がさらに原料となり反応する。
エタノ−ルアミンとしてモノエタノ−ルアミン,エチレ
ンアミンとして最も低級なエチレンジアミンを原料とし
て使用した場合は、(1)の原料の組合せでは、エチレ
ンジアミンが生成するが、生成したエチレンジアミンが
さらに反応して、ジエチレントリアミン,トリエチレン
テトラミン,ピペラジン,N−(2−アミノエチル)ピ
ペラジンも生成する。(2)の原料を用いた場合では、
ジエチレントリアミン,トリエチレンテトラミン,テト
ラエチレンペンタミン,ピペラジン,N−(2−アミノ
エチル)ピペラジンが生成し、(3)の原料を用いた場
合では、エチレンジアミン,ジエチレントリアミン,ト
リエチレンテトラミン,ピペラジン,N−(2−アミノ
エチル)ピペラジンが生成する。すなわち原料のアンモ
ニア,エチレンアミンよりエチレン鎖の数の増加したエ
チレンアミンが生成する。また、エチレン鎖の数が増加
したエタノ−ルアミン類も副生するが、これらも逐次反
応であるため、消費される。
The reaction in the method of the present invention is a sequential reaction, and the generated amines further react as raw materials.
When monoethanolamine is used as the ethanolamine and ethylenediamine, which is the lowest grade as the ethyleneamine, is used as the raw material, ethylenediamine is generated by the combination of the raw materials of (1), but the generated ethylenediamine further reacts to produce diethylenetriamine and triethylene. Ethylenetetramine, piperazine and N- (2-aminoethyl) piperazine are also formed. In the case of using the raw material of (2),
Diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, piperazine, and N- (2-aminoethyl) piperazine are produced, and when the raw material of (3) is used, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, piperazine, N- ( (2-Aminoethyl) piperazine is formed. That is, ethyleneamine having an increased number of ethylene chains is produced from the raw material ammonia and ethyleneamine. Ethanolamines having an increased number of ethylene chains are also by-produced, but are also consumed because they are sequential reactions.

【0025】本発明の方法において使用される原料の比
は、モル比で、エチレンアミン/エタノールアミンは
0.1以上20以下が好ましく、0.5以上10以下が
さらに好ましい。アンモニア/エタノ−ルアミン比は1
以上50以下が好ましく、5以上30以下がさらに好ま
しい。エタノ−ルアミンがアンモニア及びエチレンアミ
ンに比べ少なすぎると、反応圧力が高くなりすぎるため
実用的ではなく、エタノ−ルアミンがアンモニア及びエ
チレンアミンに比べ多すぎると、工業的に好ましくない
ピペラジン等の環状アミン及びエチレンアミン以外のエ
タノ−ルアミン類の副生が多くなる。
The molar ratio of the raw materials used in the method of the present invention is preferably such that ethyleneamine / ethanolamine is 0.1 or more and 20 or less, more preferably 0.5 or more and 10 or less. The ammonia / ethanolamine ratio is 1
It is preferably 50 or more, more preferably 5 or more and 30 or less. If the amount of ethanolamine is too small as compared with ammonia and ethyleneamine, the reaction pressure becomes too high, which is not practical.If the amount of ethanolamine is too large as compared with ammonia and ethyleneamine, cyclic amines such as piperazine which are not industrially preferable. And by-products of ethanolamines other than ethyleneamine.

【0026】本発明の方法においては、反応は水素の存
在下に行われるが、水素の供給量はモル比で、水素/エ
タノールアミン比が0.01以上5以下が好ましく、
0.02以上4以下がさらに好ましい。この比が上記範
囲よりも小さい場合あるいは大きい場合は反応速度が低
下する。
In the method of the present invention, the reaction is carried out in the presence of hydrogen. The supply amount of hydrogen is preferably a molar ratio, and a hydrogen / ethanolamine ratio is preferably 0.01 or more and 5 or less.
0.02 or more and 4 or less are more preferable. If this ratio is smaller or larger than the above range, the reaction rate will decrease.

【0027】本発明の方法においては、反応は通常11
0℃以上290℃以下、好ましくは、140℃以上26
0℃以下の温度で実施される。110℃未満の温度で
は、反応速度が著しく低く、290℃を越えると圧力が
高くなると共に、アミンの分解が生じるため実用的では
ない。
In the method of the present invention, the reaction is usually carried out in 11 steps.
0 ° C to 290 ° C, preferably 140 ° C to 26 ° C
It is performed at a temperature of 0 ° C. or less. If the temperature is lower than 110 ° C., the reaction rate is extremely low, and if the temperature exceeds 290 ° C., the pressure increases and the amine is decomposed, which is not practical.

【0028】本発明の方法においては、反応は液相で実
施しても気相で実施しても良いが、高品質のエチレンア
ミンを製造するには液相で反応した方が良い。
In the method of the present invention, the reaction may be carried out in a liquid phase or a gas phase, but it is better to carry out the reaction in the liquid phase in order to produce high-quality ethyleneamine.

【0029】本発明の方法においては、圧力は、原料,
反応温度などによって大きく変動するため限定すること
は困難であるが、エタノ−ルアミン及びエチレンアミン
を液相で維持できる圧力であれば良い。
In the method of the present invention, the pressure is determined based on the raw material,
Since it fluctuates greatly depending on the reaction temperature and the like, it is difficult to limit the temperature. However, any pressure may be used as long as ethanolamine and ethyleneamine can be maintained in a liquid phase.

【0030】本発明の方法においては、溶媒を使用する
こともできる。溶媒としては、エチレンアミン及びアン
モニアを溶解できるものが良く、水,ジオキサン,ジエ
チレングリコ−ルジメチルエ−テル,トリエチレングリ
コ−ルジメチルエ−テル等が例示できるが、その他の溶
媒を使用しても一向に差し支えない。
In the method of the present invention, a solvent may be used. As the solvent, those capable of dissolving ethyleneamine and ammonia are preferable, and examples thereof include water, dioxane, diethylene glycol dimethyl ether, and triethylene glycol dimethyl ether. However, other solvents may be used without any problem.

【0031】本発明の方法においては、反応方法に特に
制限はない。懸濁床による回分,半回分,連続反応、あ
るいは固定床,流動床,移動床による連続反応のいずれ
を実施しても一向に差支えない。
In the method of the present invention, the reaction method is not particularly limited. Any of batch, semi-batch, continuous reaction using a suspension bed, or continuous reaction using a fixed bed, a fluidized bed, or a moving bed may be used.

【0032】本発明の方法においては、通常、反応液は
触媒と分離した後、未反応の原料を蒸留によって分離、
回収する。また生成したエチレンアミンも蒸留によって
各成分に分離される。蒸留はバッチ式で実施しても連続
式で実施しても一向に差支えない。
In the method of the present invention, usually, after the reaction solution is separated from the catalyst, unreacted raw materials are separated by distillation.
to recover. Also, the produced ethyleneamine is separated into each component by distillation. Distillation may be carried out batchwise or continuously.

【0033】本発明の方法においては、原料及び生成し
たエチレンアミンは必要に応じて再び反応帯域に循環す
ることができる。生成したエチレンアミンを反応帯域に
循環する事により、エチレンアミンの生成物組成を変化
させることが可能である。
In the process of the present invention, the raw material and the produced ethyleneamine can be recycled to the reaction zone, if necessary. By circulating the produced ethyleneamine to the reaction zone, it is possible to change the product composition of ethyleneamine.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明は、エタノ−ルアミンからエチレ
ンアミンを製造する方法において、高活性かつ高選択性
のNi−M−Pd元素(Mは希土類元素から選ばれる少
なくとも1種である)からなる触媒を使用する方法を提
供するものであり、工業的に極めて有用である。
The present invention relates to a method for producing ethyleneamine from ethanolamine, comprising a highly active and highly selective Ni-M-Pd element (M is at least one element selected from rare earth elements). The present invention provides a method using a catalyst and is extremely useful industrially.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明を具体的に実施例にて説明する
が、本発明はこれらの実施例にのみ特に限定されるもの
ではない。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to Examples, but the present invention is not particularly limited to these Examples.

【0036】表現を簡略化のためエチレンアミン及びエ
タノ−ルアミンは以下のよう記号で略記する。
For simplicity of expression, ethyleneamine and ethanolamine are abbreviated by the following symbols.

【0037】EDA ;エチレンジアミン DETA ;ジエチレントリアミン TETA ;トリエチレンテトラミン TEPA ;テトラエチレンペンタミン PIP ;ピペラジン AEP ;N−(2−アミノエチル)ピペラジン MEA ;モノエタノールアミン AEEA ;N−(2−アミノエチル)エタノールアミ
ン また、以下の実施例中で示す選択率は次式で表される。
EDA; ethylenediamine DETA; diethylenetriamine TETA; triethylenetetramine TEPA; tetraethylenepentamine PIP; piperazine AEP; N- (2-aminoethyl) piperazine MEA; monoethanolamine AEEA; N- (2-aminoethyl) ethanol Amine The selectivity shown in the following examples is represented by the following formula.

【0038】 実施例 1 4.96gの硝酸ニッケル(II)・六水和物と0.4
3gの硝酸イットリウム(III)・六水和物と0.2
2gの硝酸パラジウム(III)を 2.5gの水に溶
解し、これに7.6gの活性アルミナ成型体(球状,住
友化学(株)製)を1時間浸漬した。これを湯浴上の蒸
発皿で蒸発乾固後、120℃で一晩乾燥した。次に20
0ml/minの乾燥空気流通下、400℃で1時間焼
成した。焼成後、4.96gの硝酸ニッケル(II)・
六水和物と0.43gの硝酸イットリウム(III)・
六水和物と0.22gの硝酸パラジウム(III)を
2.5gの水に溶解した液に再び浸漬した。これを湯浴
上の蒸発皿で蒸発乾固した後120℃で一晩乾燥した。
次に200ml/minの乾燥空気流通下、400℃で
1時間焼成した。焼成後、30ml/minの水素及び
30ml/minの窒素ガスの流通下、500℃で2時
間還元した。焼成、還元の際は、昇温速度は10℃/m
inとした。得られた触媒を触媒Aとする。この触媒N
i担持量は20wt%であり、Ni/Yの原子比は1
5.2、Ni/Pdの原子比は17.9であった。触媒
のX線回折を測定した結果,ニッケルの回折ピークのみ
が確認され、Scherrerの式からニッケルの結晶
子径を求めると、9.9nmであった。
[0038] Example 1 4.96 g of nickel (II) nitrate hexahydrate and 0.4
3 g of yttrium (III) nitrate hexahydrate and 0.2 g
2 g of palladium (III) nitrate was dissolved in 2.5 g of water, and 7.6 g of an activated alumina molded product (spherical, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was immersed in the solution for 1 hour. This was evaporated to dryness in an evaporating dish on a water bath and then dried at 120 ° C. overnight. Then 20
Baking was performed at 400 ° C. for 1 hour under a flow of dry air of 0 ml / min. After firing, 4.96 g of nickel (II) nitrate
Hexahydrate and 0.43 g of yttrium (III) nitrate
Hexahydrate and 0.22 g of palladium (III) nitrate were immersed again in a solution of 2.5 g of water. This was evaporated to dryness in an evaporating dish on a water bath and then dried at 120 ° C. overnight.
Next, baking was performed at 400 ° C. for 1 hour under a dry air flow of 200 ml / min. After calcination, reduction was carried out at 500 ° C. for 2 hours under a flow of hydrogen of 30 ml / min and nitrogen gas of 30 ml / min. During firing and reduction, the heating rate is 10 ° C / m
in. The obtained catalyst is referred to as Catalyst A. This catalyst N
i is 20 wt%, and the atomic ratio of Ni / Y is 1
5.2, The atomic ratio of Ni / Pd was 17.9. As a result of measuring the X-ray diffraction of the catalyst, only the diffraction peak of nickel was confirmed, and the crystallite diameter of nickel was determined to be 9.9 nm from the Scherrer's formula.

【0039】200mlの電磁撹拌式ステンレス製オー
トクレーブに30gのMEA及び3gの触媒Aを入れ、
水素置換した後、54gのアンモニアを添加し、室温下
で水素分圧が20kg/cmになるように、水素を導
入した。その後、撹拌回転数を500rpmにして20
0℃に昇温し、3時間この温度に維持した。反応終了
後、反応液をガスクロマトグラフィにより分析した。そ
の結果、MEA転化率が62.3%であり、選択率に関
しては、EDAが54.2%,PIPが11.9%,D
ETAが12.9%,AEEAが8.7%,AEPが
1.4%,TETAが2.3%,TEPAが0.8%で
あった。なおPIPに代表される環状体及びAEEAに
代表される水酸基含有アミンの様な好ましくない生成物
に対するEDAの様な好ましい生成物の比率を示すED
A/(PIP+AEEA)の値は2.63であった。
In a 200 ml electromagnetically stirred stainless steel autoclave, 30 g of MEA and 3 g of Catalyst A were placed.
After hydrogen replacement, 54 g of ammonia was added, and hydrogen was introduced at room temperature so that the hydrogen partial pressure became 20 kg / cm 2 . Then, the stirring rotation speed was set to 500 rpm and 20
The temperature was raised to 0 ° C. and maintained at this temperature for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was analyzed by gas chromatography. As a result, the MEA conversion was 62.3%, and the selectivity was 54.2% for EDA, 11.9% for PIP, and D
ETA was 12.9%, AEEA was 8.7%, AEP was 1.4%, TETA was 2.3%, and TEPA was 0.8%. ED indicating the ratio of a preferred product such as EDA to an undesired product such as a cyclic compound represented by PIP and a hydroxyl-containing amine represented by AEEA.
The value of A / (PIP + AEEA) was 2.63.

【0040】比較例 1 硝酸パラジウム(III)を用いない以外は、触媒Aと
同じ方法で比較触媒Aを調製した。
Comparative Example 1 Comparative catalyst A was prepared in the same manner as catalyst A, except that palladium (III) nitrate was not used.

【0041】調製法を具体的に記す。4.96gの硝酸
ニッケル(II)・六水和物と0.43gの硝酸イット
リウム(III)・六水和物を2.5gの水に溶解し、
これに7.8gの活性アルミナ成型体(球状,住友化学
(株)製)を1時間浸漬した。次に湯浴上の蒸発皿で蒸
発乾固した後120℃で一晩乾燥した。乾燥後、200
ml/minの乾燥空気流通下、400℃で1時間焼成
した。焼成後、4.96gの硝酸ニッケル(II)・六
水和物と0.43gの硝酸イットリウム(III)・六
水和物を2.5gの水に溶解した液に再び浸漬した。こ
れを湯浴上の蒸発皿で蒸発乾固した後120℃で一晩乾
燥した。次に200ml/minの乾燥空気流通下、4
00℃で1時間焼成した。焼成後、30ml/minの
水素及び30ml/minの窒素ガスの流通下、500
℃で2時間還元した。焼成、還元の際は、昇温速度は1
0℃/minとした。得られた触媒を比較触媒Aとす
る。この比較触媒AのNi担持量は20wt%であり、
Ni/Yの原子比は15.2であった。触媒のX線回折
を測定した結果,ニッケルの回折ピークのみが確認さ
れ、Scherrerの式からニッケルの結晶子径を求
めると、9.2nmであった。
The preparation method is specifically described. Dissolve 4.96 g of nickel (II) nitrate hexahydrate and 0.43 g of yttrium (III) nitrate hexahydrate in 2.5 g of water,
7.8 g of an activated alumina molded product (spherical shape, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was immersed in this for 1 hour. Next, the mixture was evaporated to dryness in an evaporating dish on a hot water bath and then dried at 120 ° C. overnight. After drying, 200
It was calcined at 400 ° C. for 1 hour under a flow of dry air of ml / min. After calcining, it was immersed again in a solution of 4.96 g of nickel (II) nitrate hexahydrate and 0.43 g of yttrium (III) nitrate hexahydrate in 2.5 g of water. This was evaporated to dryness in an evaporating dish on a water bath and then dried at 120 ° C. overnight. Next, under dry air flow of 200 ml / min, 4
It was baked at 00 ° C. for 1 hour. After calcination, under a flow of hydrogen of 30 ml / min and nitrogen gas of 30 ml / min, 500
Reduced for 2 hours at ° C. During firing and reduction, the heating rate is 1
0 ° C./min. The obtained catalyst is referred to as Comparative Catalyst A. The amount of Ni carried on the comparative catalyst A was 20 wt%.
The atomic ratio of Ni / Y was 15.2. As a result of measuring the X-ray diffraction of the catalyst, only the diffraction peak of nickel was confirmed. When the crystallite diameter of nickel was determined from Scherrer's formula, it was 9.2 nm.

【0042】触媒Aの代りに比較触媒Aを使用した他は
実施例1と全く同じ方法で反応を行った。その結果、M
EA転化率が55.9%であり、選択率に関しては、E
DAが54.0%,PIPが11.4%,DETAが1
3.1%,AEEAが10.3%,AEPが1.0%,
TETAが1.7%,TEPAが0.9%であった。な
おEDA/(PIP+AEEA)の値は2.50であっ
た。
The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1, except that Comparative Catalyst A was used instead of Catalyst A. As a result, M
The EA conversion is 55.9% and the selectivity is
DA: 54.0%, PIP: 11.4%, DETA: 1
3.1%, AEEA 10.3%, AEP 1.0%,
TETA was 1.7% and TEPA was 0.9%. The value of EDA / (PIP + AEEA) was 2.50.

【0043】比較例 2 硝酸イットリウム(III)・六水和物の代りに0.2
2gの硝酸パラジウム(III)を用いた以外は、比較
触媒Aと同じ方法で比較触媒Bを調製した。この比較触
媒BのNi担持量は20wt%であり、Ni/Pdの原
子比は17.9であった。触媒のX線回折を測定した結
果,ニッケルの回折ピークのみが確認され、Scher
rerの式からニッケルの結晶子径を求めると、9.4
nmであった。
COMPARATIVE EXAMPLE 2 Instead of yttrium (III) nitrate hexahydrate 0.2
Comparative catalyst B was prepared in the same manner as comparative catalyst A, except that 2 g of palladium (III) nitrate was used. The amount of Ni supported on this comparative catalyst B was 20 wt%, and the atomic ratio of Ni / Pd was 17.9. As a result of measuring the X-ray diffraction of the catalyst, only the diffraction peak of nickel was confirmed.
When the crystallite diameter of nickel is obtained from the formula of rr, 9.4 is obtained.
nm.

【0044】触媒Aの代りに比較触媒Bを使用した他は
実施例1と同じ方法で反応を行った。その結果、MEA
転化率が45.6%であり、選択率に関しては、EDA
が55.3%,PIPが6.1%,DETAが8.8
%,AEEAが16.0%,AEPが0.8%,TET
Aが1.6%,TEPAが0.8%であった。なおED
A/(PIP+AEEA)の値は2.50であった。
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that Comparative Catalyst B was used instead of Catalyst A. As a result, MEA
The conversion is 45.6% and the selectivity is
55.3%, PIP 6.1%, DETA 8.8
%, AEEA 16.0%, AEP 0.8%, TET
A was 1.6% and TEPA was 0.8%. ED
The value of A / (PIP + AEEA) was 2.50.

【0045】比較例 3 硝酸イットリウム(III)・六水和物の代りに0.1
2gの硝酸イッテルビウム(III)・四水和物と担体
7.9gを用いた以外は、比較触媒Aと同じ方法で比較
触媒Cを調製した。この比較触媒CのNi担持量は20
wt%であり、Ni/Ybの原子比は58.8であっ
た。触媒のX線回折を測定した結果,ニッケルの回折ピ
ークのみが確認され、Scherrerの式からニッケ
ルの結晶子径を求めると、9.7nmであった。
Comparative Example 3 Instead of yttrium (III) nitrate hexahydrate, 0.1
Comparative catalyst C was prepared in the same manner as comparative catalyst A, except that 2 g of ytterbium (III) nitrate tetrahydrate and 7.9 g of carrier were used. The amount of Ni carried on the comparative catalyst C was 20
wt%, and the atomic ratio of Ni / Yb was 58.8. As a result of measuring the X-ray diffraction of the catalyst, only the nickel diffraction peak was confirmed. When the nickel crystallite diameter was determined from the Scherrer's equation, it was 9.7 nm.

【0046】触媒Aの代りに比較触媒Cを使用した他は
実施例1と全く同じ方法で反応を行った。その結果、M
EA転化率が51.0%であり、選択率に関しては、E
DAが54.9%,PIPが8.2%,DETAが1
2.3%,AEEAが14.4%,AEPが0.7%,
TETAが1.5%,TEPAが0.3%であった。な
おEDA/(PIP+AEEA)の値は2.43であっ
た。
The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1 except that Comparative Catalyst C was used instead of Catalyst A. As a result, M
The EA conversion was 51.0% and the selectivity was
DA: 54.9%, PIP: 8.2%, DETA: 1
2.3%, AEEA 14.4%, AEP 0.7%,
TETA was 1.5% and TEPA was 0.3%. The value of EDA / (PIP + AEEA) was 2.43.

【0047】実施例 2 0.22gの硝酸イットリウム(III)・六水和物と
担体7.7gを用いた以外は、触媒Aと同じ方法で触媒
を調製した。得られた触媒を触媒Bとする。この触媒B
のNi担持量は20wt%であり、Ni/Yの原子比は
30.3、Ni/Pdの原子比は17.9であった。触
媒のX線回折を測定した結果,ニッケルの回折ピークの
みが確認され、Scherrerの式からニッケルの結
晶子径を求めると、9.2nmであった。
Example 2 A catalyst was prepared in the same manner as in Catalyst A, except that 0.22 g of yttrium (III) nitrate hexahydrate and 7.7 g of a carrier were used. The obtained catalyst is referred to as catalyst B. This catalyst B
Was 20 wt%, the atomic ratio of Ni / Y was 30.3, and the atomic ratio of Ni / Pd was 17.9. As a result of measuring the X-ray diffraction of the catalyst, only the diffraction peak of nickel was confirmed. When the crystallite diameter of nickel was determined from Scherrer's formula, it was 9.2 nm.

【0048】触媒Aの代りに触媒Bを使用した他は実施
例1と全く同じ方法で反応を行った。その結果、MEA
転化率が61.1%であり、選択率に関しては、EDA
が53.8%,PIPが12.0%,DETAが13.
0%,AEEAが9.2%,AEPが0.9%,TET
Aが1.8%,TEPAが0.8%であった。なおED
A/(PIP+AEEA)の値は2.54であった。
The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1 except that catalyst B was used instead of catalyst A. As a result, MEA
The conversion is 61.1% and the selectivity is EDA
53.8%, PIP 12.0%, DETA 13.
0%, AEEA is 9.2%, AEP is 0.9%, TET
A was 1.8% and TEPA was 0.8%. ED
The value of A / (PIP + AEEA) was 2.54.

【0049】実施例 3 200mlの電磁撹拌式ステンレス製オートクレーブに
30gのMEA及び3gの触媒Aを入れ、水素置換した
後、54gのアンモニアを添加し、室温下で水素分圧が
20kg/cmになるように、水素を導入した。その
後、撹拌回転数を500rpmにして180℃に昇温
し、6時間この温度に維持した。反応終了後、反応液を
ガスクロマトグラフイ−により分析した。その結果、M
EA転化率が34.7%であり、選択率に関しては、E
DAが62.8%,PIPが5.6%,DETAが1
3.9%,AEEAが9.9%,TETAが0.9%で
あった。なおEDA/(PIP+AEEA)の値は4.
05であった。
Example 3 30 g of MEA and 3 g of Catalyst A were placed in a 200 ml of electromagnetically stirred stainless steel autoclave, and after substituting with hydrogen, 54 g of ammonia was added thereto, and the hydrogen partial pressure was reduced to 20 kg / cm 2 at room temperature. As such, hydrogen was introduced. Thereafter, the temperature was increased to 180 ° C. at a stirring rotation speed of 500 rpm, and maintained at this temperature for 6 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was analyzed by gas chromatography. As a result, M
The EA conversion was 34.7% and the selectivity was
DA 62.8%, PIP 5.6%, DETA 1
3.9%, AEEA was 9.9%, and TETA was 0.9%. The value of EDA / (PIP + AEEA) is 4.
05.

【0050】実施例 4 4.96gの硝酸ニッケル(II)・六水和物と0.2
2gの硝酸イットリウム(III)・六水和物と0.1
4gの硝酸ガドリニウム(III) 六水和物と0.32
gの硝酸パラジウム(II)を2.5gの水に溶解し、
これに7.5gの活性アルミナ成型体(球状,住友化学
(株)製)を1時間浸漬した。次に湯浴上の蒸発皿で蒸
発乾固した後120℃で一晩乾燥した。乾燥後、200
ml/minの乾燥空気流通下、400℃で1時間焼成
した。焼成後、4.96gの硝酸ニッケル(II)・六
水和物と0.22gの硝酸イットリウム(III)・六
水和物と0.14gの硝酸ガドリニウム(III)六水
和物と0.32gの硝酸パラジウム(III)を2.5
gの水に溶解した液に再び浸漬した。次に、実施例1と
同様に乾固,乾燥,焼成,還元処理して触媒Cを調製し
た。この触媒CのNi担持量は20wt%であり、Ni
/(Y+Gd)の原子比は19.4、Ni/Pdの原子
比は12.1であった。触媒のX線回折を測定した結
果,ニッケルの回折ピークのみが確認され、Scher
rerの式からニッケルの結晶子径を求めると、8.9
nmであった。
Example 4 4.96 g of nickel (II) nitrate hexahydrate and 0.2
2 g of yttrium (III) nitrate hexahydrate and 0.1 g
4 g of gadolinium (III) nitrate hexahydrate and 0.32
g of palladium (II) nitrate in 2.5 g of water,
7.5 g of an activated alumina molded product (spherical shape, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) was immersed in this for 1 hour. Next, the mixture was evaporated to dryness in an evaporating dish on a hot water bath and then dried at 120 ° C. overnight. After drying, 200
It was calcined at 400 ° C. for 1 hour under a flow of dry air of ml / min. After calcination, 4.96 g of nickel (II) nitrate hexahydrate, 0.22 g of yttrium (III) nitrate hexahydrate, 0.14 g of gadolinium (III) nitrate hexahydrate and 0.32 g 2.5 palladium (III) nitrate
g of liquid dissolved in water again. Next, in the same manner as in Example 1, the catalyst C was prepared by drying, drying, calcining, and reducing. The amount of Ni supported on the catalyst C was 20 wt%.
The atomic ratio of / (Y + Gd) was 19.4, and the atomic ratio of Ni / Pd was 12.1. As a result of measuring the X-ray diffraction of the catalyst, only the diffraction peak of nickel was confirmed.
When the crystallite diameter of nickel is obtained from the formula of rr, it is 8.9.
nm.

【0051】触媒Aの代りに触媒Cを使用した他は実施
例1と同じ方法で反応を行った。その結果、MEA転化
率が63.4%であり、選択率に関しては、EDAが5
5.3%,PIPが10.8%,DETAが13.1
%,AEEAが10.4%,AEPが1.3%,TET
Aが1.9%,TEPAが1.0%であった。なおED
A/(PIP+AEEA)の値は2.61であった。
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that catalyst C was used instead of catalyst A. As a result, the MEA conversion was 63.4%, and the selectivity was 5% for EDA.
5.3%, PIP 10.8%, DETA 13.1
%, AEEA 10.4%, AEP 1.3%, TET
A was 1.9% and TEPA was 1.0%. ED
The value of A / (PIP + AEEA) was 2.61.

【0052】実施例 5 4.96gの硝酸ニッケル(II)・六水和物と0.1
1gの硝酸イットリウム(III)・六水和物と0.1
2gの硝酸イッテルビウム(III)・四水和物と0.
067gの硝酸ジスプロシウム(III)六水和物と
0.11gの硝酸パラジウム(II)を2.5gの水に
溶解し、これに7.7gの活性アルミナ成型体(球状,
住友化学(株)製)を1時間浸漬した。次に湯浴上の蒸
発皿で蒸発乾固した後120℃で一晩乾燥した。乾燥
後、200ml/minの乾燥空気流通下、400℃で
1時間焼成した。焼成後、4.96gの硝酸ニッケル
(II)・六水和物と0.11gの硝酸イットリウム
(III)・六水和物と0.12gの硝酸イッテルビウ
ム(III)・四水和物と0.067gの硝酸ジスプロ
シウム(III)六水和物と0.11gの硝酸パラジウ
ム(II)を2.5gの水に溶解した液に再び浸漬し
た。次に、実施例1と同様に乾固,乾燥,焼成,還元処
理して触媒Dを調製した。この触媒DのNi担持量は2
0wt%であり、Ni/(Y+Yb+Dy)の原子比は
23.5、Ni/Pdの原子比は36.2であった。触
媒のX線回折を測定した結果,ニッケルの回折ピークの
みが確認され、Scherrerの式からニッケルの結
晶子径を求めると、9.1nmであった。
Example 5 4.96 g of nickel (II) nitrate hexahydrate and 0.1
1 g of yttrium (III) nitrate hexahydrate and 0.1 g
2 g of ytterbium (III) nitrate tetrahydrate and 0.1 g
067 g of dysprosium (III) nitrate hexahydrate and 0.11 g of palladium (II) nitrate were dissolved in 2.5 g of water, and 7.7 g of an activated alumina molded body (spherical,
(Sumitomo Chemical Co., Ltd.) for 1 hour. Next, the mixture was evaporated to dryness in an evaporating dish on a hot water bath and then dried at 120 ° C. overnight. After drying, baking was performed at 400 ° C. for 1 hour under a flow of dry air of 200 ml / min. After calcination, 4.96 g of nickel (II) nitrate hexahydrate, 0.11 g of yttrium (III) nitrate hexahydrate, 0.12 g of ytterbium (III) nitrate tetrahydrate and 0.1 g of ytterbium (III) nitrate tetrahydrate were added. It was immersed again in a solution of 067 g of dysprosium (III) nitrate hexahydrate and 0.11 g of palladium (II) nitrate dissolved in 2.5 g of water. Next, a catalyst D was prepared by drying, drying, calcining and reducing in the same manner as in Example 1. The amount of Ni supported on the catalyst D was 2
The atomic ratio of Ni / (Y + Yb + Dy) was 23.5, and the atomic ratio of Ni / Pd was 36.2. As a result of measuring the X-ray diffraction of the catalyst, only the diffraction peak of nickel was confirmed. When the crystallite diameter of nickel was determined from the Scherrer equation, it was 9.1 nm.

【0053】触媒Aの代りに触媒Dを使用した他は実施
例1と全く同じ方法で反応を行った。その結果、MEA
転化率が64.7%であり、選択率に関しては、EDA
が54.9%,PIPが13.8%,DETAが12.
3%,AEEAが7.3%,AEPが1.6%,TET
Aが1.8%,TEPAが1.1%であった。なおED
A/(PIP+AEEA)の値は2.60であった。
The reaction was carried out in exactly the same manner as in Example 1 except that catalyst D was used instead of catalyst A. As a result, MEA
The conversion was 64.7% and the selectivity was EDA
54.9%, PIP 13.8%, DETA 12.
3%, AEEA 7.3%, AEP 1.6%, TET
A was 1.8% and TEPA was 1.1%. ED
The value of A / (PIP + AEEA) was 2.60.

【0054】実施例 6〜20 硝酸イットリウム(III)・六水和物の代りに表1に
示すM元素及び担体を用いた以外は、触媒Aと同様な方
法でNi担持量が20wt%の触媒を調製した。
Examples 6 to 20 A catalyst having a Ni loading of 20 wt% in the same manner as in Catalyst A except that the element M and the carrier shown in Table 1 were used instead of yttrium (III) nitrate hexahydrate. Was prepared.

【0055】触媒Aの代りに表1に示す触媒を使用した
他は実施例1と同じ方法で反応を行った。その反応結果
と触媒のNiに対するM元素の原子比を表2に示す。
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the catalyst shown in Table 1 was used instead of the catalyst A. Table 2 shows the reaction results and the atomic ratio of M element to Ni of the catalyst.

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】[0057]

【表2】 実施例 21 200mlの電磁撹拌式ステンレス製オートクレーブに
60gのEDA,30gのMEA及び1gの触媒Aを入
れ、水素置換した後、室温下で水素分圧が20kg/c
になるように、水素を導入した。その後、撹拌回転
数を500rpmにして200℃に昇温し、3時間この
温度に維持した。反応終了後、反応液をガスクロマトグ
ラフイ−により分析した。その結果、MEA転化率が2
5.9%であり、原料及び生成水を除いた生成物の組成
は、PIPが19.1wt%%,DETAが62.0w
t%,AEEAが7.6wt%,AEPが3.1wt
%,TETAが7.8wt%であった。
[Table 2] Example 21 A 200 ml electromagnetically stirred stainless steel autoclave was charged with 60 g of EDA, 30 g of MEA, and 1 g of catalyst A, and after substituting with hydrogen, the hydrogen partial pressure was 20 kg / c at room temperature.
Hydrogen was introduced so as to obtain m 2 . Thereafter, the temperature was increased to 200 ° C. at a stirring rotation speed of 500 rpm, and maintained at this temperature for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was analyzed by gas chromatography. As a result, the MEA conversion was 2
5.9%, the composition of the product excluding the raw material and the generated water was 19.1% by weight of PIP and 62.0w of DETA.
t%, AEEA is 7.6 wt%, AEP is 3.1 wt%
% And TETA were 7.8 wt%.

【0058】実施例 22 42.5gの硫酸ニッケル(II)・六水和物及び1.
40gの硝酸イッテルビウム(III)・四水和物を2
00gの水に溶解させ、6gのケイソウ土(Johns
−Manville社製)を加えて撹拌しながら70℃
に保った。これに40gのソ−ダ灰を150gの水に加
熱溶解した溶液を30分かけて滴下し、1時間熟成し
た。熟成後、室温まで冷却し、沈殿をろ過、水洗した。
2.42gの硝酸パラジウム(II)を30gの水に溶
解させた溶液にこの沈殿を加えて均一スラリ−にした。
次に湯浴上で蒸発乾固した後120℃で一晩乾燥した。
乾燥後、200ml/minの乾燥空気流通下、400
℃で1時間焼成した。次に、90ml/minの水素及
び90ml/minの窒素ガスの流通下、400℃で2
時間還元した。焼成、還元の際は、昇温速度は10℃/
minとした。得られた触媒を触媒Tとする。この触媒
TのNi担持量は55.3wt%であり、Ni/Ybの
原子比は50.2、Ni/Pdの原子比は15.4であ
った。触媒のX線回折を測定した結果,ニッケルの回折
ピークのみが確認され、Scherrerの式からニッ
ケルの結晶子径を求めると、7.0nmであった。
Example 22 42.5 g of nickel (II) sulfate hexahydrate and
40 g of ytterbium (III) nitrate tetrahydrate in 2 parts
Dissolved in 00 g of water and 6 g of diatomaceous earth (Johns
-Manville) and stirred at 70 ° C.
Kept. A solution prepared by heating and dissolving 40 g of soda ash in 150 g of water was added dropwise over 30 minutes, followed by aging for 1 hour. After aging, the mixture was cooled to room temperature, and the precipitate was filtered and washed with water.
This precipitate was added to a solution of 2.42 g of palladium (II) nitrate dissolved in 30 g of water to form a uniform slurry.
Next, the mixture was evaporated to dryness on a hot water bath and then dried at 120 ° C. overnight.
After drying, 400 ml of dry air at 200 ml / min.
Calcination was carried out at a temperature of 1 hour. Next, at 400 ° C. under a flow of 90 ml / min of hydrogen and 90 ml / min of nitrogen gas,
Time reduced. During firing and reduction, the rate of temperature rise is 10 ° C /
min. The obtained catalyst is referred to as catalyst T. The supported amount of Ni in this catalyst T was 55.3 wt%, the atomic ratio of Ni / Yb was 50.2, and the atomic ratio of Ni / Pd was 15.4. As a result of measuring the X-ray diffraction of the catalyst, only the nickel diffraction peak was confirmed. When the crystallite diameter of nickel was determined from the Scherrer equation, it was 7.0 nm.

【0059】200mlの電磁撹拌式ステンレス製オー
トクレーブに30gのMEA及び0.7gの触媒Tを入
れ、水素置換した後、54gのアンモニアを添加し、室
温下で水素分圧が20kg/cmになるように、水素
を導入した。その後、撹拌回転数を1000rpmにし
て200℃に昇温し、3時間この温度に維持した。反応
終了後、反応液をガスクロマトグラフィにより分析し
た。その結果、MEA転化率が42.8%であり、選択
率に関しては、EDAが64.0%,PIPが6.7
%,DETAが9.8%,AEEAが9.0%,AEP
が0.3%,TETAが1.3%であった。なおEDA
/(PIP+AEEA)の値は4.08であった。
30 g of MEA and 0.7 g of catalyst T were placed in a 200 ml electromagnetically stirred stainless steel autoclave, and after substituting with hydrogen, 54 g of ammonia was added, and the hydrogen partial pressure became 20 kg / cm 2 at room temperature. As such, hydrogen was introduced. Thereafter, the temperature was raised to 200 ° C. at a stirring rotation speed of 1000 rpm, and maintained at this temperature for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was analyzed by gas chromatography. As a result, the MEA conversion was 42.8%, and the selectivity was 64.0% for EDA and 6.7 for PIP.
%, DETA is 9.8%, AEEA is 9.0%, AEP
Was 0.3% and TETA was 1.3%. EDA
The value of / (PIP + AEEA) was 4.08.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 211/10 B01J 23/89 C07C 209/16 C07B 61/00 300 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) C07C 211/10 B01J 23/89 C07C 209/16 C07B 61/00 300

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】水素存在下、アンモニア及び/又はエチレ
ンアミンをエタノ−ルアミンと反応させ、原料のアンモ
ニア及び/又はエチレンアミンよりエチレン鎖の数が増
加したエチレンアミンを製造する方法において、Ni−
M−Pd元素(Mは希土類元素から選ばれる少なくとも
1種である)からなる触媒を使用することを特徴とする
エチレンアミンの製造法。
A method for producing ethyleneamine having an increased number of ethylene chains from the starting material ammonia and / or ethyleneamine by reacting ammonia and / or ethyleneamine with ethanolamine in the presence of hydrogen.
A method for producing ethyleneamine, comprising using a catalyst comprising an M-Pd element (M is at least one selected from rare earth elements).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102227413A (en) * 2008-10-06 2011-10-26 联合碳化化学品及塑料技术公司 Methods of making cyclic, n-amino functional triamines
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