JP3290466B2 - アルドキサンおよびパラアルド−ルを主成分とする反応粗液の製造方法 - Google Patents

アルドキサンおよびパラアルド−ルを主成分とする反応粗液の製造方法

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルドキサンおよびパラ
アルド−ルを主成分とする反応粗液の製造方法に関す
る。さらに詳しくは、本発明は1,3−ブチレングリコ
−ルを製造する工程における改良に関する。
【0002】1,3−ブチレングリコ−ルは塗料用溶剤
として、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
ものは化粧品用などに使用されている。
【0003】
【従来の技術】従来、1,3−ブチレングリコ−ルの製
造方法としては次の3つの方法が知られている。
【0004】(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(英国特許第8532
66号記載)る方法。
【0005】(II)1,3−ブチレンオキサイドの加水反
応により1,3−ブチレングリコ−ルを得る方法。
【0006】(III) プリンス反応を利用してプロピレン
とホルムアルデヒドから1,3−ブチレングリコ−ルを
得る方法。
【0007】しかしながら上記3つの方法の中で(II)の
方法は工業的製造方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。また、(III) の方法は収
率が低いので実用的ではない。
【0008】実際工業的には(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。
【0009】殊に、工業的製造における前記アセトアル
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]。
【0010】このアルドキサンを接触還元すれば、反応
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て例えば、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、このパラ
アルド−ルを接触水添して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62−2465
29]。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従来、アルド−ル縮合
液からの、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−ルを主成分とする反
応粗液を得ようとする場合、アセトアルデヒドと同時に
水も除去されるような方法がとられてきた。
【0012】このような方法であると、反応粗液中のパ
ラアルド−ル濃度が増加するため、溶液は非常に高粘度
となり、場合によってはパラアルド−ルが結晶となって
析出する。このような高粘度溶液は、次に引き続く水添
等のプロセスにおいて取扱いが非常に困難となる。
【0013】このような状況に鑑み、本発明者は鋭意検
討した結果、本発明に到達した。
【0014】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は「ア
セトアルデヒドをアルカリ触媒の存在下アルド−ル縮合
させてアルドキサン(2,4−ジメチル−1,3−ジオ
キサン−6−オ−ル)を含む反応粗液を得、次いで、常
圧下あるいは減圧下においてアセトアルデヒドを留出さ
せつつアルドキサンを熱分解することにより実質上パラ
アルド−ルを得る際、水を添加することを特徴とするア
ルドキサンおよびパラアルド−ルを主成分とする反応粗
液の製造方法」である。
【0015】以下、図1を用いて本発明を詳細に説明す
る。
【0016】図1はアルド−ル縮合系より供給された反
応粗液を蒸溜してアルドキサンとパラアルド−ルを主成
分とする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が気液分離器、2−2
は(例えば、サ−モサイホン式)リボイラ−、3−3が
分縮器、4−4が全縮器である。
【0017】アセトアルデヒドを出発原料としてアルド
−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。反応
終了後、酢酸のような有機酸でアルカリを中和して反応
粗液が得られる。
【0018】アルカリを中和する際、無機酸を使用する
のは機器の腐蝕の観点から好ましくない。
【0019】この反応粗液が気液分離器1−1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15〜25%、アルドキサンが55〜70%、
水分が12〜25%およびその他の化合物が0〜2%含
まれている。
【0020】気液分離器1−1において、常圧下あるい
は減圧下において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−ルを目的生成物として得る。熱分解す
る際の温度は適用する減圧度にもよるが、例えば、400
〜500Torr では80〜120 ℃、好ましくは、85℃付近であ
る。
【0021】従来、上記のようにアルドキサンを熱分解
させながらアセトアルデヒドを留出させる際、アルド−
ル縮合時に使用した苛性ソ−ダ水溶液に由来する水分が
同時に除去されていた。
【0022】水分が同時に除去されることにより、前記
のようにパラアルド−ルが結晶となって析出したり溶液
が高粘度になるという問題があった。
【0023】そこで、水を添加してやればこの問題は解
消される。
【0024】本発明のポイントはアルドキサン分解塔内
または塔底液に水を添加することにより水添工程に移送
されるアセトアルデヒド留出除去後の混合液の粘度の上
昇を防止するところにある。
【0025】添加する水は新たに系外から供給してもよ
いし、アセトアルデヒドと共に留出する水分を凝縮捕捉
し、缶出液中に還留させる方式でもよい。
【0026】系外から水を新たに添加する方式よりは留
出する水分を凝縮捕捉し、缶出液中に還留させる方式、
またはアセトアルデヒド精製塔が設置されている場合は
同精製塔の塔底液を還留させる方式の方が、クロ−ズド
システムとなり、エネルギ−経済性の観点からだけでは
なく工程管理上も好ましい。
【0027】水を添加または還留させる位置はアルドキ
サン分解塔の塔底、さらに詳しくいうならばアルドキサ
ン分解塔に取り付けたリボイラ−への液取り出しライン
の下部でも良いし、アルドキサン分解塔のどの部分でも
良い。
【0028】たとえば、アルドキサン分解塔の塔頂に水
を新たに添加する場合および塔底液を還留させる方式の
場合のいずれの場合も温度を80〜120℃にコントロ−ル
しながら行うのが好ましい。
【0029】上記のように水を添加または還留させるこ
とにより、水添工程に移送されるアセトアルデヒド留出
除去後の混合液の組成は概略以下のようになる。
【0030】すなわち、アルドキサンが0〜25%、パ
ラアルド−ルが5〜70%、水分が12〜35%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など
が0〜5%含まれている。
【0031】なお、留出されたアセトアルデヒドは反応
原料としてアルド−ル化反応工程にリサイクルされる。
【0032】分縮器3−3において水分のみを凝縮させ
て補捉するためにはこの部分の温度を操作圧力に応じて
コントロ−ルする必要がある。たとえば、操作圧力が40
0 Torrの場合、20〜55℃、好ましくは、30〜
40℃である。
【0033】温度が20℃未満であるとアセトアルデヒ
ドの溜出量が減少し、逆に55℃を越える温度では水分
の溜出量が増加するので、好ましくない。
【0034】上記のように処理すれば通常、缶出液の粘
度は室温で50cp程度となるので次の工程に送る場合にも
取扱が容易である。
【0035】上記のような条件で分離されたパラアルド
−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。
【0036】以下、本発明を実施例及び比較例を用いて
より具体的に説明するが、本発明はこの実施例に限定さ
れるものではない。
【0037】〈実施例1〉 1 リットルのジャッケト付きフラスコを利用して、予め
調合したアセトアルデヒド水溶液500gを仕込み、温
度15〜20℃に冷却した。強力に攪拌しながら10%
荷性ソ−ダ水溶液0.5gを少しずつ滴下しアルド−ル
化反応させた。その間、反応温度20℃に維持した。2
時間熟成した後、稀酢酸で中和した(JIS K800
6によりフェノ−ルフタレイン指示薬を用いて厳密に中
和した)。
【0038】得られた反応粗液の組成はアルドキサン6
2.4%、アセトアルデヒド20.3%、水16.0
%、その他1.3%であった。
【0039】上記反応粗液を、図1に示した装置を用い
てアルドキサンを熱分解した。操作条件は圧力470T
orr、缶液温度85℃、滞留時間60分で行った。こ
の時缶出液の組成はアルドキサン13.4%、パラアル
ド−ル63.7%、水21.6%、クロトンアルデヒド
等1.3%であった。
【0040】〈実施例2〉 表1に示したごとく、アルドキサン分解の操作条件を変
更した以外は、実施例1と同様に処理した。
【0041】〈比較例1及び2〉表1に示したごとく、
アルドキサン分解の操作条件を変更し、分縮を行わなか
った。
【0042】〈実施例3および4〉 分縮を行わずにアルドキサン分解塔の塔底に水を表1に
示した組成になるように供給した以外は比較例1及び2
と同様に行なった。実施例1〜4および比較例1〜2に
おいて得られた結果を合わせて表1に示す。 表1 実施例 比較例 実施例 1 2 1 2 3 4 操 缶出温度[℃] 85 85 85 117 85 117 作 圧力 [torr] 470 760 470 760 470 760 条 滞留時間[min ] 60 60 60 13 60 13 件 分縮 分縮 なし なし アセトアルデヒド 缶 アルドキサン 13.4 34.8 26.2 16.0 21.0 13.5 出 パラアルド−ル 63.7 41.7 72.9 76.2 58.4 64.2 液 水 21.6 21.5 0.1 5.1 20 20.0 % クロトンアルデヒド 1.3 2.0 0.8 2.7 0.6 2.3 缶出液粘度cp (室温) 62 50 結晶化 450 58 63 留 アセトアルデヒド 94.4 99.2 50.3 78.2 50.3 78.2 出 アルドキサン 0.7 2.4 2.4 液 クロトンアルデヒド 3.9 0.2 2.3 2.3 % 等 水 1.0 0.6 45.0 21.8 45.0 21.8
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明を説明するための工程のブロック
図である。
【符号の説明】 1−1:気液分離器 2−2:リボイラ− 3−3:分縮器 4−4:全縮器

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【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−ル縮合させてアルドキサン(2,4−ジメチ
    ル−1,3−ジオキサン−6−オ−ル)を含む反応粗液
    を得、次いで、常圧下あるいは減圧下においてアセトア
    ルデヒドを留出させつつアルドキサンを熱分解すること
    により実質上パラアルド−ルを得る際、水を添加するこ
    とを特徴とするアルドキサンおよびパラアルド−ルを主
    成分とする反応粗液の製造方法。
  2. 【請求項2】 添加される水がアルドキサン分解塔から
    留出する水分を凝縮捕捉した水である請求項1に記載の
    アルドキサンおよびパラアルド−ルを主成分とする反応
    粗液の製造方法。
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