JP3486984B2 - Ｎ−メチル−２−ピロリドンの精製方法 - Google Patents
Ｎ−メチル−２−ピロリドンの精製方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＮ−メチル−２−ピロリ
ドン（以下、ＮＭＰと略す。）の精製方法に関するもの
である。詳しくは、熱効率よくＮＭＰ（ａ）とＮＭＰよ
り比揮発度の小さい有機物（ｂ）を含む水溶液からＮＭ
Ｐを精製して回収する方法に関するものである。このＮ
ＭＰは、トリクレンのような塩素化炭化水素溶剤の代替
として使用される金属洗浄剤として有用である。
ドン（以下、ＮＭＰと略す。）の精製方法に関するもの
である。詳しくは、熱効率よくＮＭＰ（ａ）とＮＭＰよ
り比揮発度の小さい有機物（ｂ）を含む水溶液からＮＭ
Ｐを精製して回収する方法に関するものである。このＮ
ＭＰは、トリクレンのような塩素化炭化水素溶剤の代替
として使用される金属洗浄剤として有用である。
【０００２】
【従来の技術】ＮＭＰを製造する方法としては、γ−ブ
チロラクトンとモノメチルアミンとを反応させる方法
（特公昭４９−２０５８５号、同４９−２０５８６号、
同５１−４２１０７号、特開平１−１９０６６７号参
照）や２−ピロリドンとメタノールとを反応させる方法
（特公昭５７−４５２１８号参照）が知られている。
チロラクトンとモノメチルアミンとを反応させる方法
（特公昭４９−２０５８５号、同４９−２０５８６号、
同５１−４２１０７号、特開平１−１９０６６７号参
照）や２−ピロリドンとメタノールとを反応させる方法
（特公昭５７−４５２１８号参照）が知られている。
【０００３】この反応生成物には、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン、水の外にＮ−メチル−２−ピロリドンよりも
比揮発度の小さい（沸点が高い）、有機物、例えば２−
ピロリドンを含む水溶液（通常、ＮＭＰよりも比揮発度
の小さな有機物を少量、好ましくは３重量％以下含有
し、且つ水を５重量％以上、好ましくは１０〜５０重量
％の範囲で含有するＮＭＰ水溶液である。）であるの
で、反応生成物より水およびかかる比揮発度の小さい有
機物を除いて高純度（９９重量％以上）のＮ−メチル−
２−ピロリドンを得るという精製工程が必要とされ、通
常、工業的な規模においては蒸留によって精製されてい
る。
ロリドン、水の外にＮ−メチル−２−ピロリドンよりも
比揮発度の小さい（沸点が高い）、有機物、例えば２−
ピロリドンを含む水溶液（通常、ＮＭＰよりも比揮発度
の小さな有機物を少量、好ましくは３重量％以下含有
し、且つ水を５重量％以上、好ましくは１０〜５０重量
％の範囲で含有するＮＭＰ水溶液である。）であるの
で、反応生成物より水およびかかる比揮発度の小さい有
機物を除いて高純度（９９重量％以上）のＮ−メチル−
２−ピロリドンを得るという精製工程が必要とされ、通
常、工業的な規模においては蒸留によって精製されてい
る。
【０００４】例えば特公昭５１−４２１０７号公報に
は、反応帯域から得られた反応生成物を蒸留塔に供給
し、未反応のモノアルキルアミンと水の一部とを塔頂か
ら留出させて反応帯域に循環し、０．５〜２．０モル倍
の水を含有するピロリドン類を塔底から回収し、これを
脱水蒸留塔に導入して減圧下に蒸留を行ない水を除去
し、脱水したピロリドン類を更により低い減圧下で蒸留
して高沸点物を塔底から除去して精製したピロリドン類
を得ることが開示されている。
は、反応帯域から得られた反応生成物を蒸留塔に供給
し、未反応のモノアルキルアミンと水の一部とを塔頂か
ら留出させて反応帯域に循環し、０．５〜２．０モル倍
の水を含有するピロリドン類を塔底から回収し、これを
脱水蒸留塔に導入して減圧下に蒸留を行ない水を除去
し、脱水したピロリドン類を更により低い減圧下で蒸留
して高沸点物を塔底から除去して精製したピロリドン類
を得ることが開示されている。
【０００５】又、特開昭６１−１９１６７３号公報に
は、不純物として芳香族化合物及び水に不溶性の有機化
合物を含有する粗Ｎ−メチルピロリドンを蒸留精製する
にあたり、 該粗Ｎ−メチルピロリドンを第１蒸留塔において、
水を塔底液中の水分濃度が４０重量％以上になる量存在
させ、且つ５００ｍｍＨｇ以上の圧力下で蒸留するこ
と、
は、不純物として芳香族化合物及び水に不溶性の有機化
合物を含有する粗Ｎ−メチルピロリドンを蒸留精製する
にあたり、 該粗Ｎ−メチルピロリドンを第１蒸留塔において、
水を塔底液中の水分濃度が４０重量％以上になる量存在
させ、且つ５００ｍｍＨｇ以上の圧力下で蒸留するこ
と、
【０００６】 該第１蒸留塔の塔頂から芳香族化合
物、水に不溶性の有機化合物及び水を含有する第１の留
出液を留出させること、 該第１蒸留塔の塔底からＮ−メチルピロリドン及び
水を含有する第１の缶出液を得、それを第２蒸留塔に供
給すること、 該第２蒸留塔を減圧下で蒸留すること、
物、水に不溶性の有機化合物及び水を含有する第１の留
出液を留出させること、 該第１蒸留塔の塔底からＮ−メチルピロリドン及び
水を含有する第１の缶出液を得、それを第２蒸留塔に供
給すること、 該第２蒸留塔を減圧下で蒸留すること、
【０００７】 該第２蒸留塔の塔頂から水からなる第
２の留出液を留出させ、その少なくとも一部を上記第１
蒸留塔に循環させること、及び 該第２蒸留塔の塔底から精製Ｎ−メチルピロリドン
からなる第２の缶出液を得ること、を特徴とするＮ−メ
チルピロリドンの精製方法が開示されている。
２の留出液を留出させ、その少なくとも一部を上記第１
蒸留塔に循環させること、及び 該第２蒸留塔の塔底から精製Ｎ−メチルピロリドン
からなる第２の缶出液を得ること、を特徴とするＮ−メ
チルピロリドンの精製方法が開示されている。
【０００８】更に、特開平１−１９０６６７号公報に
は、反応生成液を三基のオルダーショー蒸留塔を組み合
わせ、第一蒸留塔では水及び過剰分のモノメチルアミン
の大部分を塔頂に抜き出し、缶出液を第二蒸留塔でさら
に水を分離した後、第三蒸留塔で精製蒸留し中段側留分
からＮ−メチル−２−ピロリドンを抜き出し、純度が９
９．８６％、γ−ブチロラクトンの含有率が０．０３
％、色相がＡＰＨＡ１０のＮＭＰ製品を得ることが開示
されている。
は、反応生成液を三基のオルダーショー蒸留塔を組み合
わせ、第一蒸留塔では水及び過剰分のモノメチルアミン
の大部分を塔頂に抜き出し、缶出液を第二蒸留塔でさら
に水を分離した後、第三蒸留塔で精製蒸留し中段側留分
からＮ−メチル−２−ピロリドンを抜き出し、純度が９
９．８６％、γ−ブチロラクトンの含有率が０．０３
％、色相がＡＰＨＡ１０のＮＭＰ製品を得ることが開示
されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の工業規模の連続
蒸留によってＮＭＰを精製し回収するには、第１蒸留塔
で水を主成分とする軽沸成分を塔頂より留出させて分離
し、ＮＭＰの同伴ロスを最少に抑えるため該留出物中の
ＮＭＰ濃度は極力小さく、好ましくは１重量％以下にな
るように還流をかけて蒸留する。さらに別の第２蒸留塔
で高沸成分とＮＭＰとを分離し、製品として純度の高い
ＮＭＰを塔頂もしくは側流より留出させることが有効で
あった。
蒸留によってＮＭＰを精製し回収するには、第１蒸留塔
で水を主成分とする軽沸成分を塔頂より留出させて分離
し、ＮＭＰの同伴ロスを最少に抑えるため該留出物中の
ＮＭＰ濃度は極力小さく、好ましくは１重量％以下にな
るように還流をかけて蒸留する。さらに別の第２蒸留塔
で高沸成分とＮＭＰとを分離し、製品として純度の高い
ＮＭＰを塔頂もしくは側流より留出させることが有効で
あった。
【００１０】しかし、これらの精製方法では蒸留塔での
熱利用効率が悪く、熱源用役費が多大であった。本発明
は、γ−ブチロラクトンとモノメチルアミンとを反応さ
せて得られたＮ−メチル−２−ピロリドン反応生成液、
２−ピロリドンとメタノールとを反応させて得られたＮ
−メチル−２−ピロリドン反応生成液から熱効率よく、
かつ、色相の優れたＮＭＰを高純度に取り出す精製方法
の提供を目的とする。
熱利用効率が悪く、熱源用役費が多大であった。本発明
は、γ−ブチロラクトンとモノメチルアミンとを反応さ
せて得られたＮ−メチル−２−ピロリドン反応生成液、
２−ピロリドンとメタノールとを反応させて得られたＮ
−メチル−２−ピロリドン反応生成液から熱効率よく、
かつ、色相の優れたＮＭＰを高純度に取り出す精製方法
の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｎ−メチル−
２−ピロリドン（ａ）とＮ−メチル−２−ピロリドンよ
り比揮発度の小さい有機物（ｂ）を含む水溶液を蒸留し
て水と該有機物をほとんど含まないＮ−メチル−２−ピ
ロリドンを製造する方法において、 該水溶液を第１蒸留塔に供給して、塔頂から水とＮ
−メチル−２−ピロリドンを留出し、その一部を分縮さ
せて第１蒸留塔へ還流として戻し、残りを凝縮すること
なく第２蒸留塔の上部に気相状態で供給すること、
２−ピロリドン（ａ）とＮ−メチル−２−ピロリドンよ
り比揮発度の小さい有機物（ｂ）を含む水溶液を蒸留し
て水と該有機物をほとんど含まないＮ−メチル−２−ピ
ロリドンを製造する方法において、 該水溶液を第１蒸留塔に供給して、塔頂から水とＮ
−メチル−２−ピロリドンを留出し、その一部を分縮さ
せて第１蒸留塔へ還流として戻し、残りを凝縮すること
なく第２蒸留塔の上部に気相状態で供給すること、
【００１２】 第１蒸留塔の塔底からＮ−メチル−２
−ピロリドン（ａ）とＮ−メチル−２−ピロリドンより
比揮発度の小さな有機物（ｂ）の混合物を抜き出し、第
２蒸留塔の下部に液相状態で供給すること 第２蒸留塔の塔頂より水を主成分とする低沸成分を
留出させ、塔底よりＮ−メチル−２−ピロリドンを含む
高沸成分を抜き出し、製品のＮ−メチル−２−ピロリド
ンは側流から回収すること 第２蒸留塔の塔頂圧力は第１蒸留塔の塔頂圧力より
も低圧にすることを特徴とするＮ−メチル−２−ピロリ
ドンの精製方法を提供するものである。
−ピロリドン（ａ）とＮ−メチル−２−ピロリドンより
比揮発度の小さな有機物（ｂ）の混合物を抜き出し、第
２蒸留塔の下部に液相状態で供給すること 第２蒸留塔の塔頂より水を主成分とする低沸成分を
留出させ、塔底よりＮ−メチル−２−ピロリドンを含む
高沸成分を抜き出し、製品のＮ−メチル−２−ピロリド
ンは側流から回収すること 第２蒸留塔の塔頂圧力は第１蒸留塔の塔頂圧力より
も低圧にすることを特徴とするＮ−メチル−２−ピロリ
ドンの精製方法を提供するものである。
【００１３】
【作用】蒸留塔２基を用いて反応生成物を連続蒸留する
場合、第１蒸留塔の留出物中に水を主成分とする軽沸成
分と原料として供給したＮＭＰの１〜３０重量％を含有
したままで第２蒸留塔の上部へ気相供給し、一方、塔底
から抜き出す高沸成分中の含水率を１重量％以下として
第２蒸留塔の下部へ液相供給し、第２蒸留塔の側流より
製品ＮＭＰを取得することで従来の慣習的な蒸留方法で
取得した製品と品質的に遜色なく、しかも第１塔及び第
２塔の還流比が大幅に削減されリボイラー・コンデンサ
ーの熱源の用役使用量が減少し熱経済的な連続蒸留が可
能になった。即ち、本発明ではＮＭＰ（ａ）と、水、及
びＮＭＰより比揮発度の小さい有機物（ｂ）の各々の比
揮発度差に基づく蒸留分離の容易さを利用したので熱経
済的な連続蒸留を行うことができた。
場合、第１蒸留塔の留出物中に水を主成分とする軽沸成
分と原料として供給したＮＭＰの１〜３０重量％を含有
したままで第２蒸留塔の上部へ気相供給し、一方、塔底
から抜き出す高沸成分中の含水率を１重量％以下として
第２蒸留塔の下部へ液相供給し、第２蒸留塔の側流より
製品ＮＭＰを取得することで従来の慣習的な蒸留方法で
取得した製品と品質的に遜色なく、しかも第１塔及び第
２塔の還流比が大幅に削減されリボイラー・コンデンサ
ーの熱源の用役使用量が減少し熱経済的な連続蒸留が可
能になった。即ち、本発明ではＮＭＰ（ａ）と、水、及
びＮＭＰより比揮発度の小さい有機物（ｂ）の各々の比
揮発度差に基づく蒸留分離の容易さを利用したので熱経
済的な連続蒸留を行うことができた。
【００１４】（発明の概要）反応水溶液
本発明の反応生成物のＮ−メチル−２−ピロリドン
（ａ）とＮ−メチル−２−ピロリドンより比揮発度の小
さい有機物（ｂ）を含む水溶液は、γ−ブチロラクトン
とモノメチルアミンとを反応させて得られたＮ−メチル
−２−ピロリドン反応生成物、２−ピロリドンとメタノ
ールとを反応させて得られたＮ−メチル−２−ピロリド
ン反応生成物であり、このものは、ＮＭＰよりも比揮発
度の小さい有機物（ｂ）を少量、好ましくは３重量％以
下含有し、水を５重量％以上、好ましくは１０〜５０重
量％含有し、ＮＭＰを５０重量％を越え、９５重量％未
満、好ましくは５５〜９０重量％含有する水溶液であ
る。
（ａ）とＮ−メチル−２−ピロリドンより比揮発度の小
さい有機物（ｂ）を含む水溶液は、γ−ブチロラクトン
とモノメチルアミンとを反応させて得られたＮ−メチル
−２−ピロリドン反応生成物、２−ピロリドンとメタノ
ールとを反応させて得られたＮ−メチル−２−ピロリド
ン反応生成物であり、このものは、ＮＭＰよりも比揮発
度の小さい有機物（ｂ）を少量、好ましくは３重量％以
下含有し、水を５重量％以上、好ましくは１０〜５０重
量％含有し、ＮＭＰを５０重量％を越え、９５重量％未
満、好ましくは５５〜９０重量％含有する水溶液であ
る。
【００１５】精製装置
本発明を実施する精製装置を図１を用いて説明する。図
中、１は第１蒸留塔、２は第２蒸留塔、３は反応生成物
の導管、４は還流管、５はガスライン、６は分縮器、
６′はリボイラー、７は供給ライン、８はガスライン、
９は凝縮器、１０は抜き出し管、１１は高沸点物の抜き
出しライン、１２は製品のＮＭＰの側流抜き出しライ
ン、１３はリボイラーである。
中、１は第１蒸留塔、２は第２蒸留塔、３は反応生成物
の導管、４は還流管、５はガスライン、６は分縮器、
６′はリボイラー、７は供給ライン、８はガスライン、
９は凝縮器、１０は抜き出し管、１１は高沸点物の抜き
出しライン、１２は製品のＮＭＰの側流抜き出しライ
ン、１３はリボイラーである。
【００１６】精製方法
第１蒸留塔１にＮＭＰ（ａ）とＮＭＰよりも比揮発度の
小さな有機物（例えば２−ピロリドン）（ｂ）を含有し
た水溶液を反応器（図示しない）より液供給管３を経て
供給する。第１蒸留塔は理論段数１０〜２５段の充填
塔、あるいは棚段塔で塔内の圧力は常圧ないしは減圧下
に操作され、塔底温度は通常１５０℃ないしＮＭＰの沸
点＋１５℃、好ましくはＮＭＰの沸点＋５℃の範囲から
選択される。ＮＭＰはできるだけ、高温にさらさないよ
うにして蒸留するのが好ましい。塔頂より抜き出された
留出物は分縮器６で一部凝縮し還流ライン４を経由して
蒸留塔１へ戻される以外は、ガスライン５より気相のま
ま第２蒸留塔の上部に供給される。
小さな有機物（例えば２−ピロリドン）（ｂ）を含有し
た水溶液を反応器（図示しない）より液供給管３を経て
供給する。第１蒸留塔は理論段数１０〜２５段の充填
塔、あるいは棚段塔で塔内の圧力は常圧ないしは減圧下
に操作され、塔底温度は通常１５０℃ないしＮＭＰの沸
点＋１５℃、好ましくはＮＭＰの沸点＋５℃の範囲から
選択される。ＮＭＰはできるだけ、高温にさらさないよ
うにして蒸留するのが好ましい。塔頂より抜き出された
留出物は分縮器６で一部凝縮し還流ライン４を経由して
蒸留塔１へ戻される以外は、ガスライン５より気相のま
ま第２蒸留塔の上部に供給される。
【００１７】液供給管３より供給したＮＭＰの１〜３０
％を第１蒸留塔の塔頂より留出させてガスライン５を経
由して第２蒸留塔へ供給することで、第１蒸留塔での還
流量の削減が可能になり、使用する熱源の用役使用量は
大幅に減少する。第２蒸留塔は理論段数２０〜３５段の
充填塔あるいは棚段塔で、塔内の圧力は第１蒸留塔より
も減圧で操作され、好ましくは５００ｍｍＨｇ以下、さ
らに好ましくは１０〜２００ｍｍＨｇ下で塔底温度は２
００℃以下、好ましくは１６０℃以下で減圧蒸留する。
塔頂からの留出ガスは通常、工業用水で冷却するため、
塔頂温度は３５〜７０℃の範囲が好ましい。
％を第１蒸留塔の塔頂より留出させてガスライン５を経
由して第２蒸留塔へ供給することで、第１蒸留塔での還
流量の削減が可能になり、使用する熱源の用役使用量は
大幅に減少する。第２蒸留塔は理論段数２０〜３５段の
充填塔あるいは棚段塔で、塔内の圧力は第１蒸留塔より
も減圧で操作され、好ましくは５００ｍｍＨｇ以下、さ
らに好ましくは１０〜２００ｍｍＨｇ下で塔底温度は２
００℃以下、好ましくは１６０℃以下で減圧蒸留する。
塔頂からの留出ガスは通常、工業用水で冷却するため、
塔頂温度は３５〜７０℃の範囲が好ましい。
【００１８】ガスライン５より供給された留出分に含ま
れる水の殆どがガスライン８を経由して凝縮器９で凝縮
した後、抜き出し管１０によって系外に放出される。一
方、製品ＮＭＰは第２蒸留塔の気相原料供給位置と液相
原料供給位置との中間の側流抜き出しライン１２より取
得される。尚、側流抜き出しライン１２は液相でも気相
抜き出しであってもかまわない。また気相原料供給位置
と側流からの製品抜き出し位置までの必要段数は、ガス
ライン５より供給されたＮＭＰを回収し、水を側流の製
品抜き出し位置では殆ど含ませないことのできる段数、
例えば理論段数１〜１０段、好ましくは２〜８段であ
る。
れる水の殆どがガスライン８を経由して凝縮器９で凝縮
した後、抜き出し管１０によって系外に放出される。一
方、製品ＮＭＰは第２蒸留塔の気相原料供給位置と液相
原料供給位置との中間の側流抜き出しライン１２より取
得される。尚、側流抜き出しライン１２は液相でも気相
抜き出しであってもかまわない。また気相原料供給位置
と側流からの製品抜き出し位置までの必要段数は、ガス
ライン５より供給されたＮＭＰを回収し、水を側流の製
品抜き出し位置では殆ど含ませないことのできる段数、
例えば理論段数１〜１０段、好ましくは２〜８段であ
る。
【００１９】さらに、第１蒸留塔の塔底から第２蒸留塔
の下部に供給される液中には水は殆ど含有されていない
（１重量％以下）ため、ＮＭＰとＮＭＰより比揮発度の
小さい有機物の分離を第２蒸留塔の下段部分で行えばよ
く、ＮＭＰより比揮発度の小さい有機物は塔底の抜き出
し管１１より系外に抜き出す。尚、抜き出し管１１より
排出される高沸成分液には、通常は側流として抜き出す
ＮＭＰに対し１〜１５重量％のＮＭＰを高沸成分と一緒
に抜き出すように蒸留する。すなわち１〜１５重量％の
ＮＭＰを高沸成分と一緒に抜き出し、再蒸留してＮＭＰ
を回収すると製品に及ぼす影響が小さく、回収操作を安
定して行うことができるので有利である。
の下部に供給される液中には水は殆ど含有されていない
（１重量％以下）ため、ＮＭＰとＮＭＰより比揮発度の
小さい有機物の分離を第２蒸留塔の下段部分で行えばよ
く、ＮＭＰより比揮発度の小さい有機物は塔底の抜き出
し管１１より系外に抜き出す。尚、抜き出し管１１より
排出される高沸成分液には、通常は側流として抜き出す
ＮＭＰに対し１〜１５重量％のＮＭＰを高沸成分と一緒
に抜き出すように蒸留する。すなわち１〜１５重量％の
ＮＭＰを高沸成分と一緒に抜き出し、再蒸留してＮＭＰ
を回収すると製品に及ぼす影響が小さく、回収操作を安
定して行うことができるので有利である。
【００２０】
【実施例】以下に実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。 実施例１ 反応容器内にγ−ブチロラクトン、モノメチルアミン及
び水を仕込み、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの製造を行
った。製造条件として、モノメチルアミン／γ−ブチロ
ラクトンのモル比１．０８とし、水／γ−ブチロラクト
ンのモル比４．０とし、反応温度２５５℃、滞留時間３
時間として反応させた。
明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものでは
ない。 実施例１ 反応容器内にγ−ブチロラクトン、モノメチルアミン及
び水を仕込み、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの製造を行
った。製造条件として、モノメチルアミン／γ−ブチロ
ラクトンのモル比１．０８とし、水／γ−ブチロラクト
ンのモル比４．０とし、反応温度２５５℃、滞留時間３
時間として反応させた。
【００２１】得た反応生成物は、ＮＭＰ８３．５重量
％、２−ピロリドン１．２重量％および水１５．３重量
％を含有するものであった。この反応生成物を図１に示
す装置を用いてＮＭＰを精製した。第１蒸留塔は理論段
数２０段で、この上から１４段目の位置に反応生成物を
導管３より２３８．１Ｋｇ／Ｈｒの割合で供給した。第
１蒸留塔の塔頂圧力は５１０ｍｍＨｇとし、塔頂からの
留出物のうち５６．４Ｋｇ／Ｈｒ（水６４．７重量％、
ＮＭＰ３５．３重量％）をガスライン５を経由して気相
状態のまま第２蒸留塔（理論段数３０段）の５段に供給
し、残りは分縮器６にて凝縮後、還流ライン４より第１
蒸留塔へ戻した。また第１蒸留塔の塔底よりライン７に
て缶出物１８１．８Ｋｇ／Ｈｒ（ＮＭＰ９８．４重量
％、２−ピロリドン１．６重量％）を抜き出し、第２蒸
留塔の２２段に液相のまま供給した。
％、２−ピロリドン１．２重量％および水１５．３重量
％を含有するものであった。この反応生成物を図１に示
す装置を用いてＮＭＰを精製した。第１蒸留塔は理論段
数２０段で、この上から１４段目の位置に反応生成物を
導管３より２３８．１Ｋｇ／Ｈｒの割合で供給した。第
１蒸留塔の塔頂圧力は５１０ｍｍＨｇとし、塔頂からの
留出物のうち５６．４Ｋｇ／Ｈｒ（水６４．７重量％、
ＮＭＰ３５．３重量％）をガスライン５を経由して気相
状態のまま第２蒸留塔（理論段数３０段）の５段に供給
し、残りは分縮器６にて凝縮後、還流ライン４より第１
蒸留塔へ戻した。また第１蒸留塔の塔底よりライン７に
て缶出物１８１．８Ｋｇ／Ｈｒ（ＮＭＰ９８．４重量
％、２−ピロリドン１．６重量％）を抜き出し、第２蒸
留塔の２２段に液相のまま供給した。
【００２２】第１蒸留塔のリボイラー６′での使用蒸気
量はエネルギー換算すると３１，３００Ｋｃａｌ／Ｈｒ
であり、分縮器６で要した除熱量は３，７００Ｋｃａｌ
／Ｈｒであった。第２蒸留塔は理論段数３０段を有し、
塔頂の圧力は１００ｍｍＨｇとした。第２蒸留塔の塔頂
よりの留出物３６．５Ｋｇ／Ｈｒ（水９９．７重量％、
ＮＭＰ０．３重量％）は凝縮９で凝縮後、系外１０に放
出した。
量はエネルギー換算すると３１，３００Ｋｃａｌ／Ｈｒ
であり、分縮器６で要した除熱量は３，７００Ｋｃａｌ
／Ｈｒであった。第２蒸留塔は理論段数３０段を有し、
塔頂の圧力は１００ｍｍＨｇとした。第２蒸留塔の塔頂
よりの留出物３６．５Ｋｇ／Ｈｒ（水９９．７重量％、
ＮＭＰ０．３重量％）は凝縮９で凝縮後、系外１０に放
出した。
【００２３】第２蒸留塔の塔底からはライン１１にて２
−ピロリドン１８．９重量％を含有する高沸物１４．８
Ｋｇ／Ｈｒを抜き出した。製品のＮＭＰは８段目の液相
より側流抜き出しで取得した。製品中のＮＭＰ純度は９
９．９５重量％以上あり、着色度はＡＰＨＡ１０であっ
た。第２蒸留塔のリボイラー１３の使用蒸気量は３６，
３００Ｋｃａｌ／Ｈｒであり、凝縮器９での除熱量は６
７，５００Ｋｃａｌ／Ｈｒであった。尚、ＡＰＨＡはＡ
ＳＴＭ Ｄ−１２０９に準じて測定した。
−ピロリドン１８．９重量％を含有する高沸物１４．８
Ｋｇ／Ｈｒを抜き出した。製品のＮＭＰは８段目の液相
より側流抜き出しで取得した。製品中のＮＭＰ純度は９
９．９５重量％以上あり、着色度はＡＰＨＡ１０であっ
た。第２蒸留塔のリボイラー１３の使用蒸気量は３６，
３００Ｋｃａｌ／Ｈｒであり、凝縮器９での除熱量は６
７，５００Ｋｃａｌ／Ｈｒであった。尚、ＡＰＨＡはＡ
ＳＴＭ Ｄ−１２０９に準じて測定した。
【００２４】比較例
実施例と同じ二基の蒸留塔を用いて図２に示す装置を用
い、従来の連続蒸留方式にてＮＭＰを精製した。第１蒸
留塔（理論段数２０段）に導管３より実施例の反応生成
物２３８．２Ｋｇ／Ｈｒ（水１５．３重量％、ＮＭＰ８
３．５重量％、２−ピロリドン１．２重量％）とライン
１０より第２蒸留塔（理論段数３０段）の塔頂からの留
出液１４．９Ｋｇ／Ｈｒ（水０．６重量％、ＮＭＰ９
９．４重量％）を供給した。第１蒸留塔の塔頂からの留
出液中のＮＭＰ濃度が０．１重量％以下になるように還
流を行い、３６．４Ｋｇ／Ｈｒの留出液をライン５より
系外に放出した。第１蒸留塔の塔底よりライン７にて缶
出液２１６．７Ｋｇ／Ｈｒ（ＮＭＰ９８．６重量％、２
−ピロリドン１．３重量％、水０．１重量％）を第２蒸
留塔に供給した。第１蒸留塔のリボイラー６′の使用蒸
気量をエネルギー換算すると４３，６００Ｋｃａｌ／Ｈ
ｒであり、分縮器６で要した除熱量は３７，２００Ｋｃ
ａｌ／Ｈｒであった。
い、従来の連続蒸留方式にてＮＭＰを精製した。第１蒸
留塔（理論段数２０段）に導管３より実施例の反応生成
物２３８．２Ｋｇ／Ｈｒ（水１５．３重量％、ＮＭＰ８
３．５重量％、２−ピロリドン１．２重量％）とライン
１０より第２蒸留塔（理論段数３０段）の塔頂からの留
出液１４．９Ｋｇ／Ｈｒ（水０．６重量％、ＮＭＰ９
９．４重量％）を供給した。第１蒸留塔の塔頂からの留
出液中のＮＭＰ濃度が０．１重量％以下になるように還
流を行い、３６．４Ｋｇ／Ｈｒの留出液をライン５より
系外に放出した。第１蒸留塔の塔底よりライン７にて缶
出液２１６．７Ｋｇ／Ｈｒ（ＮＭＰ９８．６重量％、２
−ピロリドン１．３重量％、水０．１重量％）を第２蒸
留塔に供給した。第１蒸留塔のリボイラー６′の使用蒸
気量をエネルギー換算すると４３，６００Ｋｃａｌ／Ｈ
ｒであり、分縮器６で要した除熱量は３７，２００Ｋｃ
ａｌ／Ｈｒであった。
【００２５】第２蒸留塔の塔底からは２−ピロリドン１
９．３重量％を含有する高沸物１５．０Ｋｇ／Ｈｒを抜
き出した。製品のＮＭＰは第２蒸留塔の４段目の液相よ
りライン１２にて側流抜き出しで取得した。製品中のＮ
ＭＰ純度は９９．９５重量％以上あり、着色度はＡＰＨ
Ａ１０であった。第２蒸留塔のリボイラー１３の使用蒸
気量４２，５００Ｋｃａｌ／Ｈｒであり、凝縮器９での
除熱量は４２，３００Ｋｃａｌ／Ｈｒであった。
９．３重量％を含有する高沸物１５．０Ｋｇ／Ｈｒを抜
き出した。製品のＮＭＰは第２蒸留塔の４段目の液相よ
りライン１２にて側流抜き出しで取得した。製品中のＮ
ＭＰ純度は９９．９５重量％以上あり、着色度はＡＰＨ
Ａ１０であった。第２蒸留塔のリボイラー１３の使用蒸
気量４２，５００Ｋｃａｌ／Ｈｒであり、凝縮器９での
除熱量は４２，３００Ｋｃａｌ／Ｈｒであった。
【００２６】
【発明の効果】１００℃におけるＮＭＰの蒸気圧は２４
ｍｍＨｇ、２−ピロリドンの蒸気圧は３ｍｍＨｇ、水の
蒸気圧は７６０ｍｍＨｇであり、２−ピロリドンのＮＭ
Ｐに対する比揮発度α1 は０．１２５、水のＮＭＰに対
する比揮発度α2 は３１．６６７となる。従来の方法で
は水及び高沸物の分離除去時のＮＭＰ同伴損失を出来る
限り少なく抑制するために、比揮発度αが水のようにか
なり大きな物質であっても、大量の還流をかけて塔頂で
のＮＭＰが微量になるように蒸留操作を行っていた。
ｍｍＨｇ、２−ピロリドンの蒸気圧は３ｍｍＨｇ、水の
蒸気圧は７６０ｍｍＨｇであり、２−ピロリドンのＮＭ
Ｐに対する比揮発度α1 は０．１２５、水のＮＭＰに対
する比揮発度α2 は３１．６６７となる。従来の方法で
は水及び高沸物の分離除去時のＮＭＰ同伴損失を出来る
限り少なく抑制するために、比揮発度αが水のようにか
なり大きな物質であっても、大量の還流をかけて塔頂で
のＮＭＰが微量になるように蒸留操作を行っていた。
【００２７】本発明においては、ＮＭＰに対する２−ピ
ロリドンの比揮発度α1 およびＮＭＰに対する水の比揮
発度α2 が１からかなり離れていることが蒸留によって
分離しやすいことに着目してなされたので、第１蒸留塔
で少量の還流によって粗分離した後、第２蒸留塔で容易
にＮＭＰを分離することが可能になる。しかも、第１蒸
留塔の塔頂から留出する水を凝縮することなく第２蒸留
塔に供給することで大幅なエネルギーの削減が達成され
た。
ロリドンの比揮発度α1 およびＮＭＰに対する水の比揮
発度α2 が１からかなり離れていることが蒸留によって
分離しやすいことに着目してなされたので、第１蒸留塔
で少量の還流によって粗分離した後、第２蒸留塔で容易
にＮＭＰを分離することが可能になる。しかも、第１蒸
留塔の塔頂から留出する水を凝縮することなく第２蒸留
塔に供給することで大幅なエネルギーの削減が達成され
た。
【００２８】また、ライン５からの留出物を従来の慣習
的な蒸留塔からの軽沸物のように系外へ抜き出す場合に
は、ＮＭＰのロスを最小限に抑制するため、ＮＭＰの濃
度が極力小さくなるように還流をかける必要があった
が、本発明では第１蒸留塔の塔頂のＮＭＰの量に係わり
なく、塔底のライン７から抜き出されるＮＭＰ液中の含
水率を１重量％以下に保持すれば、第２蒸留塔で連続的
にＮＭＰを回収することが可能である。
的な蒸留塔からの軽沸物のように系外へ抜き出す場合に
は、ＮＭＰのロスを最小限に抑制するため、ＮＭＰの濃
度が極力小さくなるように還流をかける必要があった
が、本発明では第１蒸留塔の塔頂のＮＭＰの量に係わり
なく、塔底のライン７から抜き出されるＮＭＰ液中の含
水率を１重量％以下に保持すれば、第２蒸留塔で連続的
にＮＭＰを回収することが可能である。
【図１】本発明のＮＭＰ生成物の精製方法を実施する装
置の平面図である。
置の平面図である。
【図２】従来のＮＭＰ生成物の精製方法を実施する装置
の平面図である。
の平面図である。
１ 第１蒸留塔
２ 第２蒸留塔
３ ＮＭＰ水溶液の導管
１２ 高純度のＮＭＰの抜き出し管
Claims (3)
- 【請求項１】 Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ａ）とＮ
−メチル−２−ピロリドンより比揮発度の小さい有機物
（ｂ）を含む水溶液を蒸留して水と該有機物をほとんど
含まないＮ−メチル−２−ピロリドンを製造する方法に
おいて、 該水溶液を第１蒸留塔に供給して、塔頂から水とＮ
−メチル−２−ピロリドンを留出し、その一部を分縮さ
せて第１蒸留塔へ還流として戻し、残りを凝縮すること
なく第２蒸留塔の上部に気相状態で供給すること、 第１蒸留塔の塔底からＮ−メチル−２−ピロリドン
（ａ）とＮ−メチル−２−ピロリドンより比揮発度の小
さな有機物（ｂ）の混合物を抜き出し、第２蒸留塔の下
部に液相状態で供給すること 第２蒸留塔の塔頂より水を主成分とする低沸成分を
留出させ、塔底よりＮ−メチル−２−ピロリドンを含む
高沸成分を抜き出し、製品のＮ−メチル−２−ピロリド
ンは側流から回収すること 第２蒸留塔の塔頂圧力は第１蒸留塔の塔頂圧力より
も低圧にすることを特徴とするＮ−メチル−２−ピロリ
ドンの精製方法。 - 【請求項２】 第１蒸留塔の塔頂より留出されるＮ−メ
チル−２−ピロリドンの量は原料として供給されたＮ−
メチル−２−ピロリドンの１〜３０重量％であり、かつ
塔底から抜き出されて第２蒸留塔に供給されるＮ−メチ
ル−２−ピロリドン溶液中の含水率は１重量％以下であ
ることを特徴とする請求項１記載の精製方法。 - 【請求項３】 第２蒸留塔の製品のＮ−メチル−２−ピ
ロリドンを側流として回収する位置は、気相原料供給位
置と液相原料供給位置との中間であることを特徴とする
請求項１記載の精製方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24543494A JP3486984B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | Ｎ−メチル−２−ピロリドンの精製方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24543494A JP3486984B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | Ｎ−メチル−２−ピロリドンの精製方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08109167A JPH08109167A (ja) | 1996-04-30 |
| JP3486984B2 true JP3486984B2 (ja) | 2004-01-13 |
Family
ID=17133607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24543494A Expired - Fee Related JP3486984B2 (ja) | 1994-10-11 | 1994-10-11 | Ｎ−メチル−２−ピロリドンの精製方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3486984B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102482213A (zh) * | 2009-09-14 | 2012-05-30 | 三菱化学工程株式会社 | Nmp的蒸馏装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001354647A (ja) * | 2000-06-14 | 2001-12-25 | Mitsubishi Chemicals Corp | Ｎ−メチル−２−ピロリドン組成物及びその製造方法 |
| CN102399179B (zh) * | 2010-09-17 | 2014-06-18 | 上海化学试剂研究所 | 超纯n-甲基吡咯烷酮的生产方法 |
| CN103328443B (zh) * | 2011-03-09 | 2016-08-10 | 三菱化学工程株式会社 | Nmp的蒸馏装置 |
| CN102921306B (zh) * | 2012-11-16 | 2015-05-20 | 北京碧水源膜科技有限公司 | 分离膜凝胶浴溶液回收方法及使用回收物制备的分离膜 |
| JP6440156B2 (ja) * | 2014-07-29 | 2018-12-19 | オルガノ株式会社 | 有機溶剤精製システム及び方法 |
| JP6898567B2 (ja) * | 2017-03-30 | 2021-07-07 | 三菱ケミカルエンジニアリング株式会社 | Ｎｍｐの蒸留装置 |
| KR102294876B1 (ko) * | 2018-09-28 | 2021-08-27 | 주식회사 엘지화학 | 아미드계 화합물의 회수 방법 및 장치 |
| CN111269163B (zh) * | 2020-03-19 | 2022-11-29 | 江苏盈天环保科技有限公司 | 一种于n-甲基吡咯烷酮中去除伽马丁内酯的方法 |
| CN114432728B (zh) * | 2022-04-11 | 2022-06-21 | 天津中福环保科技股份有限公司 | 一种nmp提纯的系统及工艺 |
-
1994
- 1994-10-11 JP JP24543494A patent/JP3486984B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102482213A (zh) * | 2009-09-14 | 2012-05-30 | 三菱化学工程株式会社 | Nmp的蒸馏装置 |
| CN102482213B (zh) * | 2009-09-14 | 2013-12-18 | 三菱化学工程株式会社 | Nmp的蒸馏装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08109167A (ja) | 1996-04-30 |
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