JP6247882B2 - Method for producing 5-vinyl-2-norbornene and method for recovering polymerization inhibitor used therefor - Google Patents

Method for producing 5-vinyl-2-norbornene and method for recovering polymerization inhibitor used therefor Download PDF

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本発明は、シクロペンタジエンと1,3-ブタジエンとからディールス・アルダー反応により5-ビニル-2-ノルボルネンを製造する方法、及びその際に使用する重合禁止剤の回収方法に関する。   The present invention relates to a method for producing 5-vinyl-2-norbornene from cyclopentadiene and 1,3-butadiene by Diels-Alder reaction, and a method for recovering a polymerization inhibitor used at that time.

5-ビニル-2-ノルボルネンはシクロペンタジエンと1,3-ブタジエンを原料として、ディールス・アルダー反応により製造されている。5-ビニル-2-ノルボルネンは異性化することにより、エチレン-プロピレン-ジエン三元共重合体などのジエンモノマーとして有用な5-エチリデン-2-ノルボルネンとして主に使用されている。   5-Vinyl-2-norbornene is produced by Diels-Alder reaction using cyclopentadiene and 1,3-butadiene as raw materials. 5-Vinyl-2-norbornene is mainly used as 5-ethylidene-2-norbornene which is useful as a diene monomer such as an ethylene-propylene-diene terpolymer by isomerization.

ディールス・アルダー反応は原料の1,3-ブタジエンなどの共役ジエンの重合が起こりやすい加熱下で行われる。原料の重合が起こると重合物が反応器壁に付着し、配管が閉塞したり伝熱効率が低下するので、反応が安定に進行せず、1,3-ブタジエンの損失にもつながるので、上記ディールス・アルダー反応は重合禁止剤の存在下に行われている。   The Diels-Alder reaction is carried out under heating where polymerization of conjugated dienes such as 1,3-butadiene as a raw material is likely to occur. When polymerization of the raw material occurs, the polymer adheres to the reactor wall, and the piping is clogged or the heat transfer efficiency is lowered. Therefore, the reaction does not proceed stably, leading to loss of 1,3-butadiene. -Alder reaction is carried out in the presence of a polymerization inhibitor.

重合禁止剤としては、フェノール系化合物である4-tert-ブチルカテコール(TBC)(例えば特許文献1など)、p−フェニレンジアミン(例えば特許文献2など)、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)(例えば特許文献3など)、4−オキソー2,2,6,6−テトラメチルピペリジン-1-オキシル(例えば特許文献4など)、フェノチアジン(例えば特許文献5など)、キノン系の化合物であるヒドロキシキノン(例えば特許文献6など)、などが提案されている。なかでもTBCが特に好ましい。   Examples of the polymerization inhibitor include phenolic compounds such as 4-tert-butylcatechol (TBC) (for example, Patent Document 1), p-phenylenediamine (for example, Patent Document 2), and 2,6-di-tert-butyl- 4-methylphenol (BHT) (for example, Patent Document 3), 4-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (for example, Patent Document 4), phenothiazine (for example, Patent Document 5), Hydroquinone (for example, Patent Document 6), which is a quinone compound, has been proposed. Of these, TBC is particularly preferable.

重合禁止剤は、ディールス・アルダー反応終了後に蒸留で、目的物の5-ビニル-2-ノルボルネンを得、原料の1,3-ブタジエン、シクロペンタジエンを回収するとともに主にジシクロペンタジエンなどの二量体からなる副生物を分離した後の蒸留残渣に含まれて燃料として焼却されている。しかし、製造コストの面から、重合禁止剤を回収して反応系にリサイクルすることが望まれる。   The polymerization inhibitor was distilled after the Diels-Alder reaction to obtain the target 5-vinyl-2-norbornene, recovering 1,3-butadiene and cyclopentadiene as raw materials, and dimer such as dicyclopentadiene. It is contained in the distillation residue after separating by-products from the body and incinerated as fuel. However, from the viewpoint of production cost, it is desired to recover the polymerization inhibitor and recycle it into the reaction system.

ディールス・アルダー反応による5-ビニル-2-ノルボルネンの製造における重合禁止剤の回収・リサイクルに関する先行技術は見当たらないが、スチレンの蒸留残渣(スチレンタール)から重合禁止剤を炭素数3以下の脂肪族アルコール類およびケトン類を抽出溶剤として用いて油剤抽出する方法(例えば非特許文献1など)、あるいはスチレンタールを含酸素有機溶媒で抽出し、ついで芳香族有機溶媒と混合して蒸留により重合禁止剤の芳香族有機溶媒溶液と含酸素有機溶媒に分離することにより重合禁止剤を回収する方法(例えば特許文献7など)や、アクリル酸の製造において重合禁止剤の存在下でアクリル酸を蒸留精製する工程の缶出液から水性媒体を用いて重合禁止剤を回収しリサイクルする方法(例えば特許文献8など)がある。ただし、これらの先行技術は対象反応がディールス・アルダー反応ではないし、重合禁止剤を含有する留分または蒸留残渣の組成がディールス・アルダー反応で得られるものとは異なる。また、ディールス・アルダー反応における重合禁止剤として特に有用なTBCが例示されていない。   Although there is no prior art related to the recovery and recycling of polymerization inhibitors in the production of 5-vinyl-2-norbornene by Diels-Alder reaction, the polymerization inhibitors are aliphatics containing 3 or less carbon atoms from styrene distillation residue (styrene tar). Method of extracting oil using alcohols and ketones as extraction solvents (for example, Non-patent Document 1), or extracting styrene tar with oxygen-containing organic solvent, then mixing with aromatic organic solvent and polymerization inhibitor by distillation A method of recovering a polymerization inhibitor by separating it into an aromatic organic solvent solution and an oxygen-containing organic solvent (for example, Patent Document 7), or purifying acrylic acid by distillation in the presence of a polymerization inhibitor in the production of acrylic acid There is a method (for example, Patent Document 8) of recovering and recycling a polymerization inhibitor from the bottoms of the process using an aqueous medium.However, in these prior arts, the target reaction is not the Diels-Alder reaction, and the composition of the fraction or distillation residue containing the polymerization inhibitor is different from that obtained by the Diels-Alder reaction. In addition, no TBC particularly useful as a polymerization inhibitor in the Diels-Alder reaction is exemplified.

特公昭56−3854号公報Japanese Patent Publication No.56-3854 特公昭57−7131号公報Japanese Patent Publication No.57-7131 特開昭61−200930号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-200930 特開昭62−167735号公報JP 62-167735 A 特開平5−271113号公報JP-A-5-271113 特表2008−527135号公報Special table 2008-527135 gazette 特開昭63−230659号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-230659 特開2003−221357号公報JP 2003-221357 A

「アロマティックス」第41巻、第7・8号(1989)"Aromatics", Volume 41, Nos. 7 and 8 (1989)

このような従来の重合禁止剤の回収およびリサイクルを、これらとは原料化合物および反応の種類が異なり、かつ重合禁止剤も異なるディールス・アルダー反応による5-ビニル-2-ノルボルネンの製造に適用することはできない。   Applying such conventional recovery and recycling of polymerization inhibitors to the production of 5-vinyl-2-norbornene by the Diels-Alder reaction, which is different from the raw material compounds and reaction types, and the polymerization inhibitors are different from these. I can't.

ディールス・アルダー反応の反応生成物から5-ビニル-2-ノルボルネンおよび原料、副生物をそれぞれ分離回収する蒸留による精製工程の蒸留残渣から重合禁止剤を蒸留単離することは経済的に有利とはいえず、また、重合禁止剤を蒸留残渣に含まれる重質不純物と共にリサイクルできればコスト面から好ましいが、その場合には重合禁止効果が維持され、かつ製品である5-ビニル-2-ノルボルネン中の不純物を増やさないことが望まれる。更に、このようなリサイクルを反復し蒸留残渣に含まれる重質不純物と共に重合禁止剤を用いてディールス・アルダー反応を行った場合、系内の重質不純物の蓄積に伴って反応槽内のモノマー濃度の低下、または副生成物の増加によって5-ビニル-2-ノルボルネンの生産速度が低下したり、重合物の生成量が増加する等の問題がある。   It is economically advantageous to distill and isolate the polymerization inhibitor from the distillation residue of the purification process by distillation, which separates and recovers 5-vinyl-2-norbornene and raw materials and by-products from the reaction product of Diels-Alder reaction. In addition, it is preferable from the viewpoint of cost if the polymerization inhibitor can be recycled together with heavy impurities contained in the distillation residue, but in that case, the polymerization inhibition effect is maintained and the product in 5-vinyl-2-norbornene is It is desirable not to increase impurities. Furthermore, when such a recycling is repeated and the Diels-Alder reaction is performed using a polymerization inhibitor together with heavy impurities contained in the distillation residue, the monomer concentration in the reaction tank increases with the accumulation of heavy impurities in the system. There is a problem that the production rate of 5-vinyl-2-norbornene is lowered or the amount of polymerized product is increased due to a decrease in the number of by-products or an increase in by-products.

このような状況から、シクロペンタジエンと1,3-ブタジエンのディールス・アルダー反応による5-ビニル-2-ノルボルネンの製造に適した重合禁止剤の回収方法及びこれを用いた5-ビニル-2-ノルボルネンの製造方法が求められている。   Under these circumstances, a method for recovering a polymerization inhibitor suitable for the production of 5-vinyl-2-norbornene by the Diels-Alder reaction of cyclopentadiene and 1,3-butadiene and 5-vinyl-2-norbornene using the same There is a need for a production method.

本発明は、このような問題に鑑みなされたものであり、シクロペンタジエンと1,3-ブタジエンとのディールス・アルダー反応により5-ビニル-2-ノルボルネンを工業的規模で製造する際に使用される重合禁止剤を、連続的に回収するとともに、回収された重合禁止剤をリサイクルさせた場合に、重合禁止剤と同伴する成分によって製品の5-ビニル-2-ノルボルネンの品質を悪化させず、かつ生産性を低下させない重合禁止剤の回収方法を提供し、これを用いた5-ビニル-2-ノルボルネンの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and is used when 5-vinyl-2-norbornene is produced on an industrial scale by Diels-Alder reaction of cyclopentadiene and 1,3-butadiene. When the polymerization inhibitor is continuously recovered and the recovered polymerization inhibitor is recycled, the quality of the product 5-vinyl-2-norbornene is not deteriorated by the components accompanying the polymerization inhibitor, and An object of the present invention is to provide a method for recovering a polymerization inhibitor that does not reduce productivity, and to provide a method for producing 5-vinyl-2-norbornene using the same.

本発明は、4-tert-ブチルカテコールを含む重合禁止剤の存在下で、シクロペンタジエンと1,3-ブタジエンのディールス・アルダー反応により5-ビニル-2-ノルボルネンを生成させる反応工程、この反応生成物から蒸留により5-ビニル-2-ノルボルネンを得る精製工程、及び前記精製工程の重合禁止剤を含む蒸留残渣からメチルアルコール100質量%以下50質量%以上および水0質量%以上50質量%以下(全体で100質量%)を含む抽出溶剤を用いて4-tert-ブチルカテコールを抽出する溶剤抽出工程を有することを特徴とする重合禁止剤の回収方法に関する。 The present invention relates to a reaction step for producing 5-vinyl-2-norbornene by a Diels-Alder reaction of cyclopentadiene and 1,3-butadiene in the presence of a polymerization inhibitor containing 4-tert-butylcatechol. Purification step of obtaining 5-vinyl-2-norbornene from the product by distillation, and from a distillation residue containing a polymerization inhibitor in the purification step, 100% by mass to 50% by mass of methyl alcohol and 0% to 50% by mass of water ( The present invention relates to a method for recovering a polymerization inhibitor comprising a solvent extraction step of extracting 4-tert-butylcatechol using an extraction solvent containing 100% by mass in total.

また、本発明は、4-tert-ブチルカテコールを含む重合禁止剤の存在下で、シクロペンタジエンと1,3-ブタジエンのディールス・アルダー反応により5-ビニル-2-ノルボルネンを生成させる反応工程、この反応生成物から蒸留により5-ビニル-2-ノルボルネンを得る精製工程、及び前記精製工程の重合禁止剤を含む蒸留残渣からメチルアルコール100質量%以下50質量%以上および水0質量%以上50質量%以下(全体で100質量%)を含む抽出溶剤を用いて4-tert-ブチルカテコールを抽出する溶剤抽出工程を有することを特徴とする5-ビニル-2-ノルボルネンの製造方法に関する。 The present invention also provides a reaction step of producing 5-vinyl-2-norbornene by a Diels-Alder reaction of cyclopentadiene and 1,3-butadiene in the presence of a polymerization inhibitor containing 4-tert-butylcatechol. A purification step for obtaining 5-vinyl-2-norbornene by distillation from the reaction product, and a distillation residue containing a polymerization inhibitor in the purification step from 100% by mass to 50% by mass of methyl alcohol and 0% by mass to 50% by mass of water The present invention relates to a process for producing 5-vinyl-2-norbornene, characterized by having a solvent extraction step of extracting 4-tert-butylcatechol using an extraction solvent containing the following (100% by mass in total).

本発明によれば、5-ビニル-2-ノルボルネンの工業的製造工程で使用される重合禁止剤を連続的に回収することができる。また、回収した重合禁止剤をディールス・アルダー反応工程にリサイクルしても5-ビニル-2-ノルボルネンの収率および純度に悪影響を与えることはない。   According to the present invention, the polymerization inhibitor used in the industrial production process of 5-vinyl-2-norbornene can be continuously recovered. Further, even if the recovered polymerization inhibitor is recycled to the Diels-Alder reaction step, the yield and purity of 5-vinyl-2-norbornene are not adversely affected.

本発明の重合禁止剤の回収方法の一つの実施形態を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows one Embodiment of the collection | recovery method of the polymerization inhibitor of this invention.

本発明の5-ビニル-2-ノルボルネンの製造方法は、重合禁止剤の存在下で、シクロペンタジエン(CPD)と1,3-ブタジエン(BD)のディールス・アルダー反応により5-ビニル-2-ノルボルネン(VNB)を生成させる反応工程、およびこの反応生成物から蒸留により5-ビニル-2-ノルボルネンを得る精製工程、及び前記精製工程の重合禁止剤を含む蒸留残渣からメチルアルコール100質量%以下50質量%以上および水0質量%以上50質量%以下(全体で100質量%)を含む抽出溶剤を用いて重合禁止剤を抽出する抽出工程を有することを特徴とする。   The process for producing 5-vinyl-2-norbornene according to the present invention comprises 5-vinyl-2-norbornene by Diels-Alder reaction of cyclopentadiene (CPD) and 1,3-butadiene (BD) in the presence of a polymerization inhibitor. (VNB), a purification step for obtaining 5-vinyl-2-norbornene from the reaction product by distillation, and a distillation residue containing a polymerization inhibitor in the purification step, 100% by mass or less of methyl alcohol to 50% by mass %, And an extraction step for extracting the polymerization inhibitor using an extraction solvent containing 0% by mass or more and 50% by mass or less and water (100% by mass in total).

以下、本発明の5-ビニル-2-ノルボルネンの製造方法の一例を示す図1を参照して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。   Hereinafter, although it demonstrates with reference to FIG. 1 which shows an example of the manufacturing method of 5-vinyl- 2-norbornene of this invention, this invention is not limited to this.

ディールス・アルダー反応の原料であるシクロペンタジエン(CPD)は共役ジエンであり反応性に富み、室温においても容易に二量化してジシクロペンタジエン(DCPD)となっている。このため、ジシクロペンタジエンを加熱分解してシクロペンタジエンとする熱分解工程を経てシクロペンタジエンをディールス・アルダー反応(図中、反応工程と記す)へ供給することが好ましい。熱分解工程としては、高沸点の補助液体を用いて液相で分解を行う液相法や、DCPDを気化させて気相で分解を行う気相法などがある。液相法は約250℃で行うことができるが、副生成物として多量体が生成されることから、補助液体の種類やその添加量、加熱装置の形状等の反応条件を選択し、多量体の生成を制御する必要がある。一方、気相法は原料を気化させた後、400℃程度に加熱してCPDを生成させることから高温に耐え得る装置が必要であるものの、CPDの収率が高い点で有利である。熱分解工程において得られる加熱分解物は必要に応じて、蒸留塔(図示せず)で副生成物を除去しシクロペンタジエンを得、これをディールス・アルダー反応に供給することができる。   Cyclopentadiene (CPD), which is a raw material for the Diels-Alder reaction, is a conjugated diene, is highly reactive, and is easily dimerized to dicyclopentadiene (DCPD) even at room temperature. For this reason, it is preferable to supply cyclopentadiene to the Diels-Alder reaction (denoted as a reaction step in the figure) through a thermal decomposition step of thermally decomposing dicyclopentadiene into cyclopentadiene. Examples of the thermal decomposition process include a liquid phase method in which decomposition is performed in a liquid phase using a high-boiling auxiliary liquid, and a gas phase method in which DCPD is vaporized to decompose in a gas phase. Although the liquid phase method can be performed at about 250 ° C., since a multimer is generated as a by-product, the reaction conditions such as the type of auxiliary liquid, the amount added, and the shape of the heating device are selected. Needs to be controlled. On the other hand, the vapor phase method is advantageous in that the yield of CPD is high although an apparatus capable of withstanding high temperatures is required because CPD is produced by vaporizing the raw material and then heating to about 400 ° C. If necessary, the pyrolysis product obtained in the thermal decomposition step can be removed by a distillation column (not shown) to obtain cyclopentadiene, which can be supplied to the Diels-Alder reaction.

ディールス・アルダー反応のもう一方の原料の1,3-ブタジエン(BD)はナフサから精製して得られるものを用いることができる。1,3-ブタジエンの使用量としては、シクロペンタジエンに対する1,3−ブタジエンのモル比として0.35〜17の範囲を挙げることができる。   As the other raw material for Diels-Alder reaction, 1,3-butadiene (BD) can be obtained by purification from naphtha. As a usage-amount of 1, 3- butadiene, the range of 0.35-17 can be mentioned as a molar ratio of 1, 3- butadiene with respect to cyclopentadiene.

上記ディールス・アルダー反応に用いる重合禁止剤は原料の共役ジエンの重合を抑制することができるものであれば用いることができ、特に、1,3-ブタジエンの重合を効率よく抑制できるものが好ましい。かかる重合禁止剤としては、具体的には、フェノール系化合物である4-tert-ブチルカテコール(TBC)、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール(BHT)、キノン系の化合物であるヒドロキシキノン、4−オキソー2,2,6,6−テトラメチルピペリジン-1-オキシル、p−フェニレンジアミンやフェノチアジンなどを挙げることができる。これらは1種で用いても又は2種以上併用することができる。これらのうちTBCが特に好ましい。重合禁止剤の使用量は反応槽内液の全質量に対して30〜1000質量ppmが好ましい。重合禁止剤は適宜溶剤に溶解した溶液として添加するのが好ましい。溶剤としてはメチルアルコールなど低脂肪族アルコール等を用いることができ、重合禁止剤は、例えば、TBC80質量%〜90質量%、メチルアルコール10質量%〜20質量%の重合禁止剤溶液として使用することが好ましい。   The polymerization inhibitor used in the Diels-Alder reaction can be used as long as it can suppress the polymerization of the conjugated diene as a raw material, and is particularly preferably one that can efficiently suppress the polymerization of 1,3-butadiene. Specific examples of such polymerization inhibitors include phenolic compounds such as 4-tert-butylcatechol (TBC), 2,6-di-tert-butyl-4-methylphenol (BHT), and quinone compounds. Specific examples include hydroxyquinone, 4-oxo-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, p-phenylenediamine and phenothiazine. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, TBC is particularly preferred. As for the usage-amount of a polymerization inhibitor, 30-1000 mass ppm is preferable with respect to the total mass of the liquid in a reaction tank. The polymerization inhibitor is preferably added as a solution appropriately dissolved in a solvent. As the solvent, a low aliphatic alcohol such as methyl alcohol can be used, and the polymerization inhibitor is used, for example, as a polymerization inhibitor solution of TBC 80 mass% to 90 mass% and methyl alcohol 10 mass% to 20 mass%. Is preferred.

ディールス・アルダー反応は撹拌下で行うことが好ましい。好ましい反応条件として、反応温度は80〜150℃、好ましくは90〜140℃、反応時間は約0.5〜3時間である。   The Diels-Alder reaction is preferably carried out with stirring. As preferable reaction conditions, the reaction temperature is 80 to 150 ° C., preferably 90 to 140 ° C., and the reaction time is about 0.5 to 3 hours.

上記ディールス・アルダー反応により5-ビニル-2-ノルボルネン(VNB)の他に種々の副生物が同時に生成する。主な副生物は3a,4,7,7a-テトラヒドロインデン(THI)、4-ビニル-1-シクロヘキセン(VCH)、ジシクロペンタジエン(DCPD)、1,5-シクロオクタジエン(COD)などの二量体(ここでは、異種の化合物が2分子結合したものも含める)であり、さらにVNBやこれら二量体にCPDまたはBDが反応してさまざまな三量体(ここでは、異種の化合物が3分子結合したものも含める)が生成する。またBD同士の反応によりオリゴマーやポリマーが生成する。   In addition to 5-vinyl-2-norbornene (VNB), various by-products are simultaneously generated by the Diels-Alder reaction. The main by-products are 3a, 4,7,7a-tetrahydroindene (THI), 4-vinyl-1-cyclohexene (VCH), dicyclopentadiene (DCPD), 1,5-cyclooctadiene (COD), etc. These are trimers (including those in which two molecules of a heterogeneous compound are bonded), and VNB and these dimers react with CPD or BD to produce various trimers (here, 3 compounds of different types of compounds). Including molecular bonds). Moreover, an oligomer and a polymer produce | generate by reaction of BD.

上記反応工程後、蒸留によって反応生成物から目的物であるVNBを回収する。また、未反応原料のBD、CPD、および副生二量体であるDCPDをそれぞれ回収し、必要に応じて反応原料として循環使用する。反応生成物から、その他の二量体を適宜蒸留除去してもよい。蒸留操作をまとめて精製工程と称する(図面中に精製工程と記す)。精製工程において蒸留残渣として得られる重質分は三量体副生物を主成分とするものであり、重合禁止剤を含む。   After the reaction step, the target VNB is recovered from the reaction product by distillation. Further, unreacted raw materials BD and CPD and DCPD as a by-product dimer are respectively recovered and recycled as a reactive raw material as necessary. Other dimers may be appropriately distilled off from the reaction product. The distillation operation is collectively referred to as a purification step (referred to as a purification step in the drawing). The heavy component obtained as a distillation residue in the purification step is mainly composed of trimer by-products and contains a polymerization inhibitor.

この蒸留残渣から次のような溶剤抽出工程により重合禁止剤を回収する。溶剤抽出工程において重合禁止剤の抽出に使用する抽出溶剤として、メチルアルコール100質量%以下50質量%以上と水0質量%以上50質量%以下(全体で100質量%)を含む混合物を用いる。抽出溶剤の選択に際して重合禁止剤の溶解度とともに重質分の溶解度を考慮しなくてはならない。抽出溶剤として極性のあるアルコールなどの溶剤が考えられるが、イソプロピルアルコールやエチルアルコールは重合禁止剤の溶解度はあるが、重質分の溶解度が高いため、抽出液と抽出残液の分離に時間を要するので好ましくない。メチルアルコールは重合禁止剤の溶解度は満足でき、重質分の溶解度が低いので好ましい。また、メチルアルコールは反応工程において重合禁止剤溶液の溶剤として使用している場合には、反応系に新たな物質を加えることがないという利点がある。さらに、メチルアルコールと水の混合物を抽出溶剤として用いると抽出溶剤への重質分の溶解度を低下させることができ、抽出液中の重合禁止剤の純度が向上する。上記抽出溶剤中の水が10質量%で重合禁止剤の抽出率が最も高くなり、30質量%まで傾向が維持され、30質量%を越えると重合禁止剤の回収率が低下傾向となり50質量%を超えると抽出率が大幅に低下する。このため、抽出溶剤中の水の含有量は10質量%以上、50質量%以下が好ましく、より好ましくは、10質量%以上、30質量%以下である。抽出溶剤中の水の含有量が50質量%以下であれば、抽出溶剤の比重の増加が抑制され、抽出液と抽出残液の分離効率の低下や抽出設備の費用増加や重合禁止剤の抽出率の低下が抑制される。   The polymerization inhibitor is recovered from the distillation residue by the following solvent extraction step. As an extraction solvent used for extraction of the polymerization inhibitor in the solvent extraction step, a mixture containing 100% by mass to 50% by mass of methyl alcohol and 0% by mass to 50% by mass (100% by mass in total) of water is used. When selecting the extraction solvent, the solubility of the heavy component as well as the solubility of the polymerization inhibitor must be considered. Solvents such as polar alcohols can be used as the extraction solvent, but isopropyl alcohol and ethyl alcohol have solubility of polymerization inhibitors, but they have high solubility in heavy components, so it takes time to separate the extract from the extraction residue. Since it requires, it is not preferable. Methyl alcohol is preferable because the solubility of the polymerization inhibitor can be satisfied and the solubility of heavy components is low. Further, when methyl alcohol is used as a solvent for the polymerization inhibitor solution in the reaction step, there is an advantage that no new substance is added to the reaction system. Furthermore, when a mixture of methyl alcohol and water is used as the extraction solvent, the solubility of heavy components in the extraction solvent can be reduced, and the purity of the polymerization inhibitor in the extract is improved. When the amount of water in the extraction solvent is 10% by mass, the extraction rate of the polymerization inhibitor becomes the highest, and the tendency is maintained up to 30% by mass. When the amount exceeds 30% by mass, the recovery rate of the polymerization inhibitor tends to decrease and 50% by mass. Exceeding this will significantly reduce the extraction rate. For this reason, the content of water in the extraction solvent is preferably 10% by mass or more and 50% by mass or less, and more preferably 10% by mass or more and 30% by mass or less. If the content of water in the extraction solvent is 50% by mass or less, the increase in the specific gravity of the extraction solvent is suppressed, the separation efficiency of the extraction liquid and the extraction residual liquid is reduced, the cost of the extraction equipment is increased, and the polymerization inhibitor is extracted. Reduction in rate is suppressed.

抽出溶剤の使用量は蒸留残渣に対して5〜30質量%が好ましい。抽出溶剤の使用量が蒸留残渣に対し5質量%以上であれば、重合禁止剤を効率よく抽出することができ、30質量%以下であれば、装置の負担を抑制し重合禁止剤を効率よく回収することができる。   The amount of the extraction solvent used is preferably 5 to 30% by mass with respect to the distillation residue. If the amount of the extraction solvent used is 5% by mass or more based on the distillation residue, the polymerization inhibitor can be extracted efficiently, and if it is 30% by mass or less, the burden on the apparatus is suppressed and the polymerization inhibitor is efficiently extracted. It can be recovered.

抽出操作の温度は20〜50℃の範囲が好ましい。抽出操作の温度が20℃以上であれば蒸留残渣が高粘度になり操作性が低下するのを抑制し効率よく抽出することができ、50℃以下であれば重合禁止剤の抽出効率の低下を抑制することができる。   The temperature of the extraction operation is preferably in the range of 20-50 ° C. If the temperature of the extraction operation is 20 ° C. or higher, the distillation residue can be efficiently extracted while suppressing the decrease in operability due to high viscosity, and if it is 50 ° C. or lower, the extraction efficiency of the polymerization inhibitor is reduced. Can be suppressed.

溶剤抽出工程には公知の溶剤抽出装置を好ましく使用できる。好ましい例を挙げれば次のとおりである。   A known solvent extraction apparatus can be preferably used for the solvent extraction step. Preferred examples are as follows.

ラインミキサーまたは攪拌装置付きの混合槽を用いて、抽出溶剤と蒸留残渣を混合し、ついで静置分離槽で静置分離する方法が挙げられる。ラインミキサーとしては内部充填式や駆動攪拌式のものなど各種の形式のものが使用できる。静置時間は、温度との関係を考慮して適当な時間を設定する。0.2〜8時間が好ましい。25℃の場合、0.5時間でほぼ分離が完了し、4時間で完全に2層に分離するので、過剰に時間をかける必要はない。静置分離槽の底部から下層液(抽出残液)、上層液(抽出液)の順に取り出す。静置槽を複数設けて、順次切り替えて連続的に抽出液と抽出残液の排出を行うようにすることもできる。静置分離槽のかわりに遠心分離装置を使用することもできる。   A method of mixing the extraction solvent and the distillation residue using a line mixer or a mixing tank equipped with a stirrer and then standing and separating in a stationary separation tank can be mentioned. As the line mixer, various types such as an internal filling type and a drive stirring type can be used. The standing time is set to an appropriate time in consideration of the relationship with temperature. 0.2-8 hours are preferred. In the case of 25 ° C., separation is almost completed in 0.5 hours, and separation into two layers is complete in 4 hours. Therefore, it is not necessary to spend excessive time. The lower layer liquid (extraction residual liquid) and the upper layer liquid (extraction liquid) are taken out in this order from the bottom of the stationary separation tank. It is also possible to provide a plurality of stationary tanks and sequentially discharge the extraction liquid and the extraction residual liquid by sequentially switching them. A centrifuge device can be used instead of the stationary separation tank.

または、向流接触式の連続抽出塔を用いて、下部から抽出溶剤を、上部から蒸留残渣を供給する方法が使用できる。抽出塔の形式は充填式、棚段式、空塔のいずれも使用できるが、多孔板プレートスタックの往復動による向流抽出装置や、開口部つきの垂直板を備えた2種類のトレイを交互に重ねた堰板式抽出装置などが好ましい。棚段の段数は抽出塔の形式によって異なるが3から60段が好ましい。   Alternatively, a method of supplying an extraction solvent from the lower part and a distillation residue from the upper part using a countercurrent contact type continuous extraction tower can be used. The extraction tower can be packed, tiered, or empty. However, the counterflow extraction device by reciprocating the perforated plate stack and two types of trays with vertical plates with openings are alternately used. A stacked weir plate type extraction device or the like is preferable. The number of trays varies depending on the type of extraction tower, but is preferably 3 to 60.

溶剤抽出工程において、抽出溶剤と重合禁止剤とを含む抽出液と、主として重質分を含む抽出残液が得られ、抽出液は必要に応じて抽出溶剤を蒸発分離する濃縮工程に供し、抽出溶剤と重合禁止剤とに分離し、重合禁止剤を回収するようにしてもよい。回収した重合禁止剤はディールス・アルダー反応において重合禁止剤として再利用することができ、後工程の反応工程に循環して使用できる。回収重合禁止剤は循環使用してもディールス・アルダー反応に悪影響を与えずに重合禁止剤として機能することができる。所望により更に精製処理を行いさらに高濃度の重合禁止剤として再使用することもできる。   In the solvent extraction process, an extract containing an extraction solvent and a polymerization inhibitor and an extraction residual liquid mainly containing heavy components are obtained. The extract is subjected to a concentration process in which the extraction solvent is separated by evaporation, if necessary. You may make it isolate | separate into a solvent and a polymerization inhibitor and collect | recover a polymerization inhibitor. The recovered polymerization inhibitor can be reused as a polymerization inhibitor in the Diels-Alder reaction, and can be used after being circulated in the subsequent reaction step. The recovered polymerization inhibitor can function as a polymerization inhibitor without adversely affecting the Diels-Alder reaction even when it is recycled. If desired, it can be further purified and reused as a higher concentration polymerization inhibitor.

以下、本発明について詳細に説明するが、本発明は以下の実施例によって限定されるものではない。
[実施例1−4、比較例1]
重合禁止剤として4-t-ブチルカテコール(以下、TBCと略す)を用い、シクロペンタジエンと1,3-ブタジエンとのディールス・アルダー反応生成物から蒸留により5-ビニル-2-ノルボルネンおよびブタジエン、シクロペンタジエン、ならびにジシクロペンタジエンおよびその他の二量体をそれぞれ分離した残りの蒸留残渣の組成は、TBC0.83%を含み残りが重質炭化水素成分99.17%であった。重質炭化水素の成分は三量体が主であった。
Hereinafter, the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to the following examples.
[Example 1-4, Comparative Example 1]
4-T-butylcatechol (hereinafter abbreviated as TBC) was used as a polymerization inhibitor, and 5-vinyl-2-norbornene and butadiene, cyclohexane were distilled from the Diels-Alder reaction product of cyclopentadiene and 1,3-butadiene. The composition of the remaining distillation residue obtained by separating pentadiene and dicyclopentadiene and other dimers, respectively, was 0.83% TBC and the remaining was 99.17% heavy hydrocarbon component. The heavy hydrocarbon component was mainly trimer.

表1に示す組成の抽出溶剤を用い、温度25℃で、内径27.2mm、長さ100mmの不規則充填物式ラインミキサーに、蒸留残渣を300kg/h、抽出溶剤を60kg/h、それぞれ2時間連続して供給し、得られた混合液を容量1,000リットルの静置分離槽に上部から供給し2時間静置した。ついで静置分離槽の底部から下相の抽出残液、上相の抽出液の順に液を取り出した。ついで、抽出液を濃縮装置で抽出溶剤を蒸発分離し回収TBCを得た。抽出液、抽出残液及び回収TBCの組成を表1に示す。実施例1〜5の回収TBCをディールス・アルダー反応工程に循環使用したが反応に支障はなかった。   Using an extraction solvent having the composition shown in Table 1, an irregularly packed line mixer having an inner diameter of 27.2 mm and a length of 100 mm at a temperature of 25 ° C., the distillation residue was 300 kg / h, and the extraction solvent was 60 kg / h. The mixture was continuously supplied for a period of time, and the obtained mixed solution was supplied from the top to a 1,000 liter stationary separation tank and allowed to stand for 2 hours. Subsequently, the liquid was taken out in the order of the lower phase extraction residual liquid and the upper phase extraction liquid from the bottom of the stationary separation tank. Subsequently, the extraction solvent was evaporated and separated from the extract with a concentrating device to obtain recovered TBC. Table 1 shows the composition of the extract, the extraction residue, and the recovered TBC. The recovered TBCs of Examples 1 to 5 were recycled to the Diels-Alder reaction process, but there was no problem in the reaction.

Figure 0006247882
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Claims (2)

4-tert-ブチルカテコールを含む重合禁止剤の存在下で、シクロペンタジエンと1,3-ブタジエンのディールス・アルダー反応により5-ビニル-2-ノルボルネンを生成させる反応工程、この反応生成物から蒸留により5-ビニル-2-ノルボルネンを得る精製工程、及び前記精製工程の重合禁止剤を含む蒸留残渣からメチルアルコール100質量%以下50質量%以上および水0質量%以上50質量%以下(全体で100質量%)を含む抽出溶剤を用いて4-tert-ブチルカテコールを抽出する溶剤抽出工程を有することを特徴とする重合禁止剤の回収方法。 A reaction step for producing 5-vinyl-2-norbornene by Diels-Alder reaction of cyclopentadiene and 1,3-butadiene in the presence of a polymerization inhibitor containing 4-tert-butylcatechol, and distillation from the reaction product From the purification step for obtaining 5-vinyl-2-norbornene and from the distillation residue containing the polymerization inhibitor in the purification step, 100% by mass or less of methyl alcohol and 50% by mass or more and 0% by mass or more and 50% by mass or less of water (100% in total) %)), And a solvent extraction step of extracting 4-tert-butylcatechol . 4-tert-ブチルカテコールを含む重合禁止剤の存在下で、シクロペンタジエンと1,3-ブタジエンのディールス・アルダー反応により5-ビニル-2-ノルボルネンを生成させる反応工程、この反応生成物から蒸留により5-ビニル-2-ノルボルネンを得る精製工程、及び前記精製工程の重合禁止剤を含む精製工程の蒸留残渣からメチルアルコール100質量%以下50質量%以上および水0質量%以上50質量%以下(全体で100質量%)を含む抽出溶剤を用いて4-tert-ブチルカテコールを抽出する溶剤抽出工程を有することを特徴とする5-ビニル-2-ノルボルネンの製造方法。 A reaction step for producing 5-vinyl-2-norbornene by Diels-Alder reaction of cyclopentadiene and 1,3-butadiene in the presence of a polymerization inhibitor containing 4-tert-butylcatechol, and distillation from the reaction product From the distillation step of the purification step for obtaining 5-vinyl-2-norbornene and the purification step containing the polymerization inhibitor in the purification step, 100% by mass to 50% by mass of methyl alcohol and 0% to 50% by mass of water (total) And a method for producing 5-vinyl-2-norbornene, which comprises a solvent extraction step of extracting 4-tert-butylcatechol using an extraction solvent containing 100 mass%).
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