JP3285439B2 - 反応粗液の製造法および1,3−ブチレングリコ−ルの製造法 - Google Patents
反応粗液の製造法および1,3−ブチレングリコ−ルの製造法Info
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メチル−1,3 ジオキサン−6−オ−ル)およびパラアル
ド−ルを主成分とする反応粗液の製造方法および無臭の
1,3-ブチレングリコ−ルの製造法に関する。
て、また、各種化合物を製造するための中間原料として
有用な化合物である。特に純度の高いグレ−ドのものは
化粧品業界において使用されている。
法としては次の3方法が知られている。(I)アセトア
ルデヒドをアルド−ル縮合させてアセトアルド−ルを
得、接触還 元することによって、1,3 ブチレングリコ
−ルを得る方法(英国特許第853266号記載)。
により1,3 ブチレングリコ−ルを得る方法。
ンとホルムアルデヒドから1,3 ブレングリコ−ルを得る
方法。
法が未だ確立していないので、実際的で無いことは明ら
かである。又、(III)の方法は収率が低いので実用的
では無い。工業的には(I)の方法で1,3 ブチレングリ
コ−ルが製造されているがアセトアルド−ルは構造的に
不安定な物質であり、脱水してクロトンアルデヒドを生
成したりするため、この方法においては種々の不純物、
例えばブタノ−ル2 −ブタノン等が副生する。
ド−ルは、それ自身かアセトアルデヒドの三量体である
アルドキサンを主成分としていることが知られている
[Ind.Eng.Chem.44,1003(1952)記載]。
機構上、1,3 ブチレングリコ−ルとエタノ−ルに水添分
解され、前者の製造目的には不都合であることは明白で
ある。 この問題を解決する方法とし例えば、アルドキ
サンを熱分解し、アセトアルデヒドを留出させつつパラ
アルド−ルを主成分とする反応粗液を得、これを接触還
元して1,3 ブチレングリコ−ルを得る方法がある(特開
昭62−212384、特開昭62−246529)。
合工程に引き続く、未反応アセトアルデヒドの除去およ
び、アルドキサンを熱分解し、パラアルドールを主成分
とする反応粗液を得ようとする工程において留出したア
セトアルデヒドは、そのままアルドール縮合工程にリサ
イクルする方法がとられてきた。
アルデヒド中にはアルドキサン熱分解中に生成したクロ
トンアルデヒドが含まれ、このクロトンアルデヒドはア
ルド−ル縮合工程においてアセトアルデヒド等と反応し
種々の不純物を生成する。
−ルの製造工程において分離が困難であり、1,3 ブチレ
ングリコ−ルの製造特に化粧品向けなどの品質(臭気)
に悪影響を及ぼす。
討した結果、本発明に到達した。
セトアルデヒドをアルカリ触媒の存在下アルドール縮合
させて主としてアルドキサン、アセトアルデヒド、水お
よび少量のクロトンアルデヒドを含む反応粗液を製造
し、次いで該反応粗液をアルドキサン分解塔に移してア
ルドキサンを熱分解することによりアルドキサンおよび
パラアルドールを主成分とする反応粗液を製造しつつ、
アルドキサンの熱分解工程においてアルドキサン分解塔
の塔頂から留出するアセトアルデヒド、水分及びクロト
ンアルデヒドをアセトアルデヒド精製塔に受けてアセト
アルデヒドを精製するに際して、該留出物の受入口より
下方に、コンデンサーおよびデカンターを順次備えたサ
イドカットラインを有するアセトアルデヒド精製塔を使
用し、留出物の一部をサイドカットしてコンデンサーで
凝縮させ、得られた凝縮物をデカンターで2層分離し、
下層液をアセトアルデヒド精製塔に戻し、該精製塔頂か
ら実質的にクロトンアルデヒドが存在しないアセトアル
デヒドをアルドール縮合工程にリサイクルすることを特
徴とするアルドキサンおよびパラアルドールを主成分と
する反応粗液の製造法」および「上記の製造法で得られ
たアルドキサンおよびパラアルドールを主成分とする反
応粗液を接触還元せしめることを特徴とする1,3−ブ
チレングリコールの製造法。」である。
キサン−6 −オ−ルの慣用名である。 以下、図1を用
いて本発明を説明する。
アルデヒドが存在しないアセトアルデヒド”という表現
はリサイクルされるアセトアルデヒドに対するクロトン
アルデヒドの濃度が0.1%未満であることを意味す
る。
を主成分とする反応粗液を得るための各機器を組み合わ
せたブロック図である。図1において、1−1がアルド
−ル縮合を行う反応器、1−2が触媒のアルカリを中和
するための中和槽、1−3が未反応のアセトアルデヒド
の分離とアルドキサンを熱分解するためのアルドキサン
分解塔、1−4がアセトアルデヒド精製塔である。
セトアルデヒド中に含まれるクロトンアルデヒドを1−
4の特定のアセトアルデヒド精製塔で分離、除去した
後、アルドール縮合工程の反応器1−1にリサイクルす
るところにある。
−ル縮合させる反応は通常、苛性ソ−ダ水溶液などのア
ルカリを添加しながら、温度10〜30℃で行われる。
リを中和して反応粗液が得られる。アルカリを中和する
際、無機酸を使用するのは機器の腐食の観点から好まし
くない。
解塔1−3に供給される。反応粗液中には通常出発原料
であるアセトアルデヒドが15〜30重量%、アルドキ
サンが55〜70重量%水分が10〜25重量%クロト
ンアルデヒドが0.5〜2重量%およびその他の化合物が
1〜2重量%含まれている。
下あるいは減圧下において、クロトンアルデヒド等を含
むアセトアルデヒドを留出させつつ、供給された反応粗
液中のアルドキサンを熱分解することによりパラアルド
ールを目的生成物として得る。
よるが、例えば、400〜500Toorr では60〜12
0℃、好ましくは、85℃付近である。滞留時間は仕込
液基準で10分〜2時間、好ましくは1時間程度であ
る。この時、缶出液[液流B]の組成は概略以下のよう
になる。
%、パラアルド−ルが5〜50重量%、水分が5〜20
重量%およびアルドキサンが分解して生じたクロトンア
ルデヒドが1〜3重量%その他の化合物が1〜4重量%
含まれている。
ほど、パラアルド−ルの生成量は増加するが、逆にクロ
トンアルデヒド等不純物の生成量も増加する。
流B]中のパラアルド−ルが次の工程で水添されて 1,3
ブチレングリコ−ルとなる。
セトアルデヒドを留出させる際、水分、クロトンアルデ
ヒドも同時に留出され、アルド−ル縮合系にリサイクル
されてきた。クロトンアルデヒドはアルド−ル縮合工程
にリサイクルされるとアセトアルデヒド等と反応し種々
の不純物を生成する問題点があった。
去する具体的な手段は以下の通りである。すなわち、ア
セトアルデヒド精製塔(1−4)にサイドカットライン
(1−4−5)を取り付けて溜出物の一部をサイドカッ
トしてその溜出物をコンデンサ−(1−4−3)で凝縮
させる。次いでその凝縮物をデカンタ−(1−4−4)
で2層に分離させる。
まれている。このクロトンアルデヒドを主成分とする上
層液は回収プロセスまたは焼却プロセスに送液される。
−4)の界面をコントロ−ルしながらコントロ−ルす
る。
ルされるアセトアルデヒドからクロトンアルデヒドが除
去される。
常、段数20〜30を有する泡鐘塔、多孔板塔、充填塔
等が用いられる。段数が20未満では分離不能となり、
段数が30以上になると経済的に不利となるので好まし
くない。
付けるサイドカットライン(1−4−5)の取り付け位
置は全段数の上から50%〜90%付近、好ましくは、
70%〜80%付近である。
ロトンアルデヒドの濃度が上昇することになり、逆に1
0%より低い位置にすると排水中のクロトンアルデヒド
の濃度が上昇するので好ましくない。
縮させるには温度5〜20℃、好ましくは、10〜15
℃である。
縮されずに散逸するアセトアルデヒドの量が増加するの
で好ましくない。
ド精製塔(1−4)にリサイクルするのが好ましい。そ
の理由はクロトンアルデヒドを効率よく除去・回収する
ためである。下層液をアセトアルデヒド精製塔(1−
4)にリサイクルする際にはサイドカットライン(1−
4−5)の取り付け位置より上部にリサイクル(1−4
−6)させる方が望ましい。
中のアセトアルデヒド濃度を低く抑えるためである。な
お、リサイクルされる液の組成は概略、クロトンアルデ
ヒド5〜15%、水85〜95%である。
にはコンデンサ−(1−4−2)を取り付けて、通常は
還流比0.5〜2.0で運転するのが好ましい。
頂からの溜出物はコンデンサ−(1−3−2)で凝縮さ
せた後、アセトアルデヒド精製塔(1−4)のサイドカ
ットリサイクルラインの取り付け位置より上部に供給す
る必要がある。
の溜出物の組成は概略アセトアルデヒド60〜95%、
クロトンアルデヒド1〜10%、水5〜30%およびそ
の他の成分1〜5%である。
出するクロトンアルデヒドを分離することによりアルド
−ル縮合工程にリサイクルされるアセトアルデヒド中の
クロトンアルデヒドの濃度はアセトアルデヒドに対して
0.1%未満になる。
してアセトアルデヒド、クロトンアルデヒドおよび水分
よりなる。この留出液がアセトアルデヒド精製塔1−4
に供給され、塔中間部より気相部をサイドカットしてコ
ンデンサ−1−4−3で凝縮させた後、デカンタ−1−
4−4により分液させ上層より、クロトンアルデヒド90
〜95重量%、水分5 〜10重量%の組成の液を得る。
塔(1−4)本体にリサイクルされる。以上の手段によ
り塔頂より99.7〜100重量%のアセトアルデヒド
を得、アルド−ル縮合工程にリサイクルすることができ
る。
ルド−ル縮合工程にリサイクルされる。上記のように処
理すれば、クロトンアルデヒドに由来する不純物の生成
量を抑制でき、1,3-ブチレングリコ−ルの収率を向上さ
せることが可能となった。
体的に説明するが、本発明はこの実施例のみに限定され
るものではない。
カ−ルフィシャ−分析器、その他の成分はガスクロマト
グラフィ−、NMR 分析器を用いて同定、定量を行った。
てアルド−ル縮合、アルドキサン分解、アセトアルデヒ
ド溜出、アセトアルデヒド精製(クロトンアルデヒド除
去)後アルド−ル縮合工程へのリサイクル[液流F]及
びアルドキサン分解塔缶出液[液流B]の水添反応によ
り1,3-ブチレングリコ−ルの製造を行った。
反応器(1−1)に予め調合したアセトアルデヒド水溶
液(アセトアルデヒド/水=90/10、アセトアルデヒ
ド中のクロトンアルデヒドは検出されなかった)500
gを仕込み、温度15〜20℃に冷却した。
性ソ−ダ水溶液10gを少しずつ滴下し、7時間反応さ
せた。その間、反応温度20℃に維持した。
酸でpHが6.2になるように厳密に中和し、2時間熟成
させた。
ルドキサンを含む反応粗液の熱分解を連続フラッシュ蒸
発装置(アルドキサン分解塔、1−3)において行っ
た。
(すなわち、中和後のアルド−ル縮合反応粗液)の組成
は、アセトアルデヒド24.88 重量%、アルドキサン63.7
4 重量%、水10.46 重量%クロトンアルデヒド 0.30 重
量%、その他 0.62 重量%であった。
ながら缶液温度80℃、滞留時間は86分(缶出基準)
でアセトアルデヒドを含む液[液流C]を留出させた。
留出率は、46.5%であった。
れたアセトアルデヒドを含む液をサイドカットライン
(1−4−5)、コンデンサ−(1−4−3)、デカン
タ−(1−4−4)およびリサイクルライン(1−4−
6)を有するアセトアルデヒド精製塔(1−4)に仕込
み、塔頂温度約20℃、塔底温度約100℃、常圧でサイド
カットラインからクロトンアルデヒドを除去しながら精
製されたアセトアルデヒド192gを得た。
ンアルデヒド濃度は0.1%未満であった。また、アル
ドキサン分解塔からの缶出液[液流B]の組成はアルド
キサン54.50 重量%、パラアルド−ル31.35 重量%、水
10.56 重量%、クロトンアルデヒド 1.63 重量%、その
他 1.95 重量%であった。
て、上記で得られた、缶出液200gを仕込み、触媒と
してラネ−ニッケルを15%添加した後、水素圧力80
kg/cm2の下で120℃で30分間反応させた。
脱水蒸留、脱塩、脱高沸蒸留、脱低沸蒸留して無臭の1,
3-ブチレングリコ−ルを得た。
グリコ−ルの蒸留収率(反応粗液中の1,3-ブチレングリ
コ−ルのうち無臭の1,3-ブチレングリコ−ルとなったも
のを%で示した値)は76.6%であった。また、アル
コ−ル類の副生率は200であった。
大気中にてすみやかに臭いをかぎ、比較する方法によっ
て行った。
キサン分解の操作条件(温度)を変更し、かつ、実施例
1で得られた精製アセトアルデヒドを一部使用した以外
は、実施例1と同様に処理した。結果は第1表に示した
通りである。
の蒸留収率(反応粗液中の1,3-ブチレングリコ−ルのう
ち無臭の1,3-ブチレングリコ−ルとなったものを%で示
した値)は78.0%であった。また、アルコ−ル類の
副生率は280であった。
ン分解塔留出液[液流C]をアセトアルデヒド精製塔で
処理せず、直接アルド−ル縮合工程にリサイクル[液流
F]したこと以外は実施例1と同じ条件で行った。結果
およびアルドキサン分解塔の操作条件は表1に示した通
りである。
れた留出液232.5gとアセトアルデヒド水溶液(ア
セトアルデヒド/水=91/9)267.5gを1リッ
トルのジャケット付フラスコを利用して、実施例と同様
の条件で反応させた。
上記生成液を仕込み、加熱調節しながらこれも実施例と
同条件下で行った。
て、上記で得られた、缶出液を実施例と同条件で接触還
元した。
アルコ−ル蒸留、脱水蒸留、脱塩脱高沸蒸留、脱低沸蒸
留し無臭の1,3-ブチレングリコ−ルを得た。
レングリコ−ルの蒸留収率は59.6%であった。ま
た、アルコ−ル類の副生率は200であった。
レングリコ−ルの蒸留収率は70.0%であった。ま
た、アルコ−ル類の副生率は280であった。
レングリコ−ルの蒸留収率は34.1%であった。ま
た、アルコ−ル類の副生率は150であった。
レングリコ−ルの蒸留収率が高いだけでなく、表1に示
されたデ−タから明らかなように、比較例1および比較
例2におけるよりもブタノ−ルの生成量、高沸物の生成
量およびその他物質の生成量すべてが減少することが判
明した。
(温度)を85℃変更し、かつ、実施例1で得られた精
製アセトアルデヒドを一部使用した以外は、実施例1と
同様に処理した。得られた、無臭の1,3-ブチレングリコ
−ルの蒸留収率(反応粗液中の1,3-ブチレングリコ−ル
のうち無臭の1,3-ブチレングリコ−ルとなったものを%
で示した値)は65.0%であった。また、アルコ−ル
類の副生率は150であった。
製品である1,3-ブチレングリコ−ル1000Kgに対するKgで
ある。
3-ブチレングリコ−ルの蒸留収率を縦軸にとって前記実
施例および比較例で得られた数値をプロットすると図1
のようになる。
クロトンアルデヒドが存在しないアセトアルデヒドをア
ルドール縮合工程にリサイクルする方法を実施すればど
のアルドキサン分解温度においても、また、アルコール
類の副生量をいずれの値にコントロールしても無臭の
1,3−ブチレングリコールの蒸留収率が高くなること
が明らかである。なお、一般的にアセトアルデヒドをア
ルカリ触媒の存在下アルドール縮合させて1,3−ブチ
レングリコールを製造する方法においては、アルコール
類の副生量を抑制できる条件で運転すれば無臭の1,3
−ブチレングリコールの蒸留収率が低くなり、逆に副生
量を抑制しないような条件で運転すれば無臭の1,3−
ブチレングリコールの蒸留収率が高くなることが知られ
ている。
み合わせたフロ−シ−トである。
いアセトアルデヒドをアルド−ル縮合工程にリサイクル
する方法と従来法であるクロトンアルデヒドが存在する
アセトアルデヒドをアルド−ル縮合工程にリサイクルす
る方法における無臭の1,3-ブチレングリコ−ルの蒸留収
率を比較したグラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 アセトアルデヒドをアルカリ触媒の存在
下アルドール縮合させて主としてアルドキサン、アセト
アルデヒド、水および少量のクロトンアルデヒドを含む
反応粗液を製造し、次いで該反応粗液をアルドキサン分
解塔に移してアルドキサンを熱分解することによりアル
ドキサンおよびパラアルドールを主成分とする反応粗液
を製造しつつ、アルドキサンの熱分解工程においてアル
ドキサン分解塔の塔頂から留出するアセトアルデヒド、
水分及びクロトンアルデヒドをアセトアルデヒド精製塔
に受けてアセトアルデヒドを精製するに際して、該留出
物の受入口より下方に、コンデンサーおよびデカンター
を順次備えたサイドカットラインを有するアセトアルデ
ヒド精製塔を使用し、留出物の一部をサイドカットして
コンデンサーで凝縮させ、得られた凝縮物をデカンター
で2層分離し、下層液をアセトアルデヒド精製塔に戻
し、該精製塔頂から実質的にクロトンアルデヒドが存在
しないアセトアルデヒドをアルドール縮合工程にリサイ
クルすることを特徴とするアルドキサンおよびパラアル
ドールを主成分とする反応粗液の製造法。 - 【請求項2】 請求項1の製造法で得られたアルドキサ
ンおよびパラアルドールを主成分とする反応粗液を接触
還元せしめることを特徴とする1,3−ブチレングリコ
ールの製造法。
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DE69328043T DE69328043T2 (de) | 1993-03-24 | 1993-11-19 | Verbessertes Verfahren zur Herstellung von 1,3-Butylenglykol |
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