JPH01153659A - アルキレンアミン類の製造方法 - Google Patents
アルキレンアミン類の製造方法Info
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- FCLAPXQWWIRXCV-UHFFFAOYSA-J tetrachloroniobium Chemical compound Cl[Nb](Cl)(Cl)Cl FCLAPXQWWIRXCV-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
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- QLPZBVLCIQDRKH-UHFFFAOYSA-K tribromoniobium Chemical compound Br[Nb](Br)Br QLPZBVLCIQDRKH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はアルキレンアミン類の製造法、特にニオブ含有
物質を触媒として用いたアルキレンアミン類の製造法に
関する。
物質を触媒として用いたアルキレンアミン類の製造法に
関する。
[従来の技術]
アルキレンアミン類、特に工業的に重要なエチレンアミ
ン類の製造法として、二塩化エチレンをアンモニアと反
応させる方法があり、この製造法によると、ピペラジン
及びピペラジン環含有の環状エチレンアミン類の生成量
が少ない、即ち非環状率が高くて工業的に好ましい品質
のエチレンアミン類が得られる。この製造法は広〈実施
されているが、副生成物として多量の食塩が生じ、分離
及び処理に費用がかかるという問題点を有する。
ン類の製造法として、二塩化エチレンをアンモニアと反
応させる方法があり、この製造法によると、ピペラジン
及びピペラジン環含有の環状エチレンアミン類の生成量
が少ない、即ち非環状率が高くて工業的に好ましい品質
のエチレンアミン類が得られる。この製造法は広〈実施
されているが、副生成物として多量の食塩が生じ、分離
及び処理に費用がかかるという問題点を有する。
又、モノエタノールアミンを原料とし、水素と水素添加
触媒の存在下で、アンモニアを反応させるエチレンアミ
ン類の製造法も広〈実施されている。しかし、この方法
ではエチレンジアミンを効率よく製造することは可能で
あるが、ピペラジン環含有の品質的に好ましくない環状
エチレンアミン類が多く生成するために、高分子量のポ
リエチレンポリアミン類を製造することが困難である。
触媒の存在下で、アンモニアを反応させるエチレンアミ
ン類の製造法も広〈実施されている。しかし、この方法
ではエチレンジアミンを効率よく製造することは可能で
あるが、ピペラジン環含有の品質的に好ましくない環状
エチレンアミン類が多く生成するために、高分子量のポ
リエチレンポリアミン類を製造することが困難である。
これらの方法に加えて、モノエタノールアミンを原料と
し、リン含有物質を触媒として用い、アンモニア及び/
又はエチレンアミンを反応させてエチレンアミン類を製
造する方法が提案されている。例えば特開昭51−14
7600号公報には触媒として、リン酸、亜リン酸を使
用する方法が記載されているか、これらの触媒は水を含
む反応液中に溶解するため、反応液からの特別な分離。
し、リン含有物質を触媒として用い、アンモニア及び/
又はエチレンアミンを反応させてエチレンアミン類を製
造する方法が提案されている。例えば特開昭51−14
7600号公報には触媒として、リン酸、亜リン酸を使
用する方法が記載されているか、これらの触媒は水を含
む反応液中に溶解するため、反応液からの特別な分離。
回収操作が必要となる。そこで、水を含む反応液に不要
な種々のリン酸塩、担持リン酸を触媒として用いるエチ
レンアミン類の製造法が提案されている。米国特許44
48997号にはリン酸アルミを、特開昭60−416
41号公報には、リン酸ランタン等のll[b族金属の
リン酸塩を触媒として用いるエチレンアミン類の製造法
がそれぞれ開示されており、更に特開昭59−1505
38号公報には、二酸化チタン等に担持したリン酸を触
媒として用いる方法が開示されている。しかし、これら
のリン酸塩、担持リン酸は遊離のリン酸に比べ極めて活
性が低い。また、これらのリン酸系触媒を使用しても、
ピペラジン環含有の品質的に好ましくない環状アミンを
工業的に十分に満足できる水準まで低下させることがで
きない。ところで、活性の高いリン系触媒としてリン含
有イオン交換樹脂があるが、この触媒は耐熱性が悪く、
触媒寿命に問題がある。
な種々のリン酸塩、担持リン酸を触媒として用いるエチ
レンアミン類の製造法が提案されている。米国特許44
48997号にはリン酸アルミを、特開昭60−416
41号公報には、リン酸ランタン等のll[b族金属の
リン酸塩を触媒として用いるエチレンアミン類の製造法
がそれぞれ開示されており、更に特開昭59−1505
38号公報には、二酸化チタン等に担持したリン酸を触
媒として用いる方法が開示されている。しかし、これら
のリン酸塩、担持リン酸は遊離のリン酸に比べ極めて活
性が低い。また、これらのリン酸系触媒を使用しても、
ピペラジン環含有の品質的に好ましくない環状アミンを
工業的に十分に満足できる水準まで低下させることがで
きない。ところで、活性の高いリン系触媒としてリン含
有イオン交換樹脂があるが、この触媒は耐熱性が悪く、
触媒寿命に問題がある。
非リン系の触媒としては、シリカ及びアルミナが特開昭
55−38329号公報に記載されているが、これは著
しく活性が低い。
55−38329号公報に記載されているが、これは著
しく活性が低い。
上記の方法以外に、エチレングリコールを原料として、
リン系の触媒を使用し、エチレンアミン類を製造する方
法が米国特許4044053号に記載されている。しか
し、これらの触媒では水を含む反応液中に溶解するため
、反応液からの特別な分離2回数繰作が必要となる。
リン系の触媒を使用し、エチレンアミン類を製造する方
法が米国特許4044053号に記載されている。しか
し、これらの触媒では水を含む反応液中に溶解するため
、反応液からの特別な分離2回数繰作が必要となる。
(発明が解決しようとする問題点)
上述の様に、アルキレンアミン類の製造法に関しては、
多くの方法が開示されているが、これらの方法は、工業
的見地からは未だ不十分なものである。特にアルキレン
グリコールを原料とするアルキレンアミン類を製造する
方法において、高活性、高耐熱性を有し、反応液に難溶
の固体触媒を用いる、非環状率の高く、高品質のアルキ
レンアミン類の製造法の開発が切望されている。
多くの方法が開示されているが、これらの方法は、工業
的見地からは未だ不十分なものである。特にアルキレン
グリコールを原料とするアルキレンアミン類を製造する
方法において、高活性、高耐熱性を有し、反応液に難溶
の固体触媒を用いる、非環状率の高く、高品質のアルキ
レンアミン類の製造法の開発が切望されている。
(問題点を解決するための手段)
本発明者らは、アンモニア及び/又はアルキレンアミン
類とアルキレングリコールとの反応による、原料のアン
モニア及び/又はアルキレンアミン類よりアルキレン鎖
の増加したアルキレンアミン類の製造法を鋭意検討した
結果、該反応において、ニオブ含有物質が触媒として高
い活性を有し、水を含む反応液に難溶な固体であり耐熱
性にも優れているという新規な事実を見出し、本発明を
完成させるに至った。すなわち本発明は、ニオブ含有物
質の存在下、アンモニア及び/又はアルキレンアミン類
をアルキレングリコールと反応させ、原料のアンモニア
及び/又はアルキレンアミン類よりアルキレン鎖の増加
したアルキレンアミン類を得ることを特徴とするアルキ
レンアミン類の製造法を提供するものである。
類とアルキレングリコールとの反応による、原料のアン
モニア及び/又はアルキレンアミン類よりアルキレン鎖
の増加したアルキレンアミン類の製造法を鋭意検討した
結果、該反応において、ニオブ含有物質が触媒として高
い活性を有し、水を含む反応液に難溶な固体であり耐熱
性にも優れているという新規な事実を見出し、本発明を
完成させるに至った。すなわち本発明は、ニオブ含有物
質の存在下、アンモニア及び/又はアルキレンアミン類
をアルキレングリコールと反応させ、原料のアンモニア
及び/又はアルキレンアミン類よりアルキレン鎖の増加
したアルキレンアミン類を得ることを特徴とするアルキ
レンアミン類の製造法を提供するものである。
以下に、本発明を更に詳しく説明する。
本発明の方法において使用される触媒は、ニオブ含有物
質である。ニオブ含有物質とは、ニオブと他の元素とが
化学的に結合している物質であり、ニオブを含有する物
質であれば、特に制限はない。
質である。ニオブ含有物質とは、ニオブと他の元素とが
化学的に結合している物質であり、ニオブを含有する物
質であれば、特に制限はない。
具体的には、五酸化ニオブ、四酸化ニオブ、三酸化ニオ
ブ、二酸化ニオブ、−酸化ニオブ等のニオブ酸化物類、
ニオブ酸リチウム、ニオブ酸ナトリウム、ニオブ酸カリ
ウム、ニオブ酸マグネシウム。
ブ、二酸化ニオブ、−酸化ニオブ等のニオブ酸化物類、
ニオブ酸リチウム、ニオブ酸ナトリウム、ニオブ酸カリ
ウム、ニオブ酸マグネシウム。
ニオブ酸アルミニウム、ニオブ酸カルシウム、ニオブ酸
マンガン、ニオブ酸鉄、ニオブ酸イツトリウム等のニオ
ブ酸塩類、フルオロニオブ酸ナトリウム、フルオロニオ
ブ酸カリウム等のフルオロニオブ酸塩類、五沸化ニオブ
、三沸化ニオブ等のニオブ沸化物類、五塩化ニオブ、四
塩化ニオブ、三塩化ニオブ等のニオブ塩化物類、五臭化
ニオブ。
マンガン、ニオブ酸鉄、ニオブ酸イツトリウム等のニオ
ブ酸塩類、フルオロニオブ酸ナトリウム、フルオロニオ
ブ酸カリウム等のフルオロニオブ酸塩類、五沸化ニオブ
、三沸化ニオブ等のニオブ沸化物類、五塩化ニオブ、四
塩化ニオブ、三塩化ニオブ等のニオブ塩化物類、五臭化
ニオブ。
四臭化ニオブ、三臭化ニオブ等のニオブ臭化物類、五ヨ
ウ化ニオブ、四ヨウ化ニオブ、三ヨウ化ニオプ等のニオ
ブヨウ化物類、オキシ沸化ニオブ、オキシ塩化ニオブ、
オキシ臭化ニオブ、オキシヨウ化ニオブ等のオキシハロ
ゲン化物類、ニオブメトキシド、ニオブエトキシド等の
ニオブアルコキシド類、シュウ酸ニオブ等のニオブの有
機酸塩類等を挙げることができる。本発明の方法におけ
る触媒としては、五個のニオブと他の元素とが化学的に
結合している物質が好ましく、ニオブ酸化物類、又はニ
オブ酸塩類が更に好ましい。
ウ化ニオブ、四ヨウ化ニオブ、三ヨウ化ニオプ等のニオ
ブヨウ化物類、オキシ沸化ニオブ、オキシ塩化ニオブ、
オキシ臭化ニオブ、オキシヨウ化ニオブ等のオキシハロ
ゲン化物類、ニオブメトキシド、ニオブエトキシド等の
ニオブアルコキシド類、シュウ酸ニオブ等のニオブの有
機酸塩類等を挙げることができる。本発明の方法におけ
る触媒としては、五個のニオブと他の元素とが化学的に
結合している物質が好ましく、ニオブ酸化物類、又はニ
オブ酸塩類が更に好ましい。
本発明の方法においては、五個のニオブ酸化物の形態に
特に制限はなく、含水物を用いても無水物を用いても、
−向に差支えない。含水状態の五酸化ニオブはニオブ酸
とも呼ばれ、一般にN b O・x R20(0<
x≦5)と表される。
特に制限はなく、含水物を用いても無水物を用いても、
−向に差支えない。含水状態の五酸化ニオブはニオブ酸
とも呼ばれ、一般にN b O・x R20(0<
x≦5)と表される。
x=5の場合には水酸化ニオブとも呼ばれる。五個のニ
オブ酸塩類には、オルトニオブ酸塩類、メタニオブ酸塩
類が有り、いずれを触媒として用いても一向に差支えな
いが、より難溶なメタニオブ酸塩類を用いる方が好まし
い。本発明の方法においては、五個のニオブ酸化物ある
いは五個のニオブ酸塩類は、単品あるいはこれらの混合
物として用いても良い。また、五個のニオブ酸化物類、
又は五個のニオブ酸塩類は、これら単独で触媒として用
いても、あるいは他の元素の酸化物との複合酸化物とし
て用いても良い。複合酸化物触媒には、例えば、シリカ
、アルミナ、チタニア、ジルコニア等と五酸化ニオブと
の複合酸化物がある。
オブ酸塩類には、オルトニオブ酸塩類、メタニオブ酸塩
類が有り、いずれを触媒として用いても一向に差支えな
いが、より難溶なメタニオブ酸塩類を用いる方が好まし
い。本発明の方法においては、五個のニオブ酸化物ある
いは五個のニオブ酸塩類は、単品あるいはこれらの混合
物として用いても良い。また、五個のニオブ酸化物類、
又は五個のニオブ酸塩類は、これら単独で触媒として用
いても、あるいは他の元素の酸化物との複合酸化物とし
て用いても良い。複合酸化物触媒には、例えば、シリカ
、アルミナ、チタニア、ジルコニア等と五酸化ニオブと
の複合酸化物がある。
本発明の方法においてはニオブ含有物質の調製法は特に
限定されない。五酸化ニオブの場合を例示すると、 1)ニオブ酸塩類、フルオロニオブ酸塩類、ニオブハロ
ゲン化物類、ニオブアルコキシド類を加水分解する方法
、 2)ニオブアルコキシド類あるいは、ニオブの有機酸塩
類を熱分解する方法、 3)天然産の鉱石を、沸酸で溶解後、抽出する方法 等種々の方法があるが、どの方法を用いても一向に差支
えない。
限定されない。五酸化ニオブの場合を例示すると、 1)ニオブ酸塩類、フルオロニオブ酸塩類、ニオブハロ
ゲン化物類、ニオブアルコキシド類を加水分解する方法
、 2)ニオブアルコキシド類あるいは、ニオブの有機酸塩
類を熱分解する方法、 3)天然産の鉱石を、沸酸で溶解後、抽出する方法 等種々の方法があるが、どの方法を用いても一向に差支
えない。
本発明においては、触媒の形状に特に制限はなく、・反
応形式に応じて粉末のまま、あるいは成型して用いられ
る。例えば懸濁床では粉末、顆粒状で用いられ、固定床
ではペレット状、ビーズ状に成型して用いられる。
応形式に応じて粉末のまま、あるいは成型して用いられ
る。例えば懸濁床では粉末、顆粒状で用いられ、固定床
ではペレット状、ビーズ状に成型して用いられる。
触媒の成型方法としては、例えば押出し成型法。
打錠成型法あるいは顆粒成型法があり、成型する際には
シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、粘土等を粘結剤
として加えても良い。
シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、粘土等を粘結剤
として加えても良い。
又、触媒の表面積を大きくするため、ニオブ含有物質を
シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、多孔質バイ
コールガラス等の担体に担持しても良い。
シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、多孔質バイ
コールガラス等の担体に担持しても良い。
触媒は焼成して用いても、焼成せずに用いても良い。五
酸化ニオブの場合を例示すると、焼成をする場合、焼成
温度は500℃以下が好ましい。
酸化ニオブの場合を例示すると、焼成をする場合、焼成
温度は500℃以下が好ましい。
500℃を超える温度で焼成すると表面積が小さくなり
、触媒活性が低下する。
、触媒活性が低下する。
本発明の方法におけるニオブ含有物質の触媒使用量は、
反応を工業的に有意な反応速度で進行せしめるのに必要
な量であれば良い。
反応を工業的に有意な反応速度で進行せしめるのに必要
な量であれば良い。
本発明の方法において使用される原料はアンモニア、ア
ルキレンアミン類、アルキレングリコールである。
ルキレンアミン類、アルキレングリコールである。
本発明の方法において使用されるアンモニア又はアルキ
レンアミン類とは式(I) [但し、式中a=2〜6、r−0〜6、R1は水素又は
炭素数1〜4のアルキル基、R2は式(1)%式%(1
) (但し、式中b=1〜6、d−10,1、s=0〜4)
で表される基をそれぞれ示す]で表される化合物、又は
式(II)、 [但し、式中e=−2〜6、f=2〜6、R3゜R4は
式(2)、 −[(CH2)gNl−[]t−H(2)(但し、式中
g=2〜6.1=0〜5)で表される基をそれぞれ示す
]で表される化合物である。
レンアミン類とは式(I) [但し、式中a=2〜6、r−0〜6、R1は水素又は
炭素数1〜4のアルキル基、R2は式(1)%式%(1
) (但し、式中b=1〜6、d−10,1、s=0〜4)
で表される基をそれぞれ示す]で表される化合物、又は
式(II)、 [但し、式中e=−2〜6、f=2〜6、R3゜R4は
式(2)、 −[(CH2)gNl−[]t−H(2)(但し、式中
g=2〜6.1=0〜5)で表される基をそれぞれ示す
]で表される化合物である。
式(1)、又は式(n)で表されるどちらの化合物を用
いても良いが、好ましくは、式(I)で表されるアンモ
ニア又はアルキレンアミン類が用いられる。式(I)で
表されるアルキレンアミン類を用いると、非環状率の高
い、高品質のアルキレンアミン類が生成する。式(I)
で表されるアンモニア及びアルキレンアミン類とは、具
体的には、アンモニア、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、ペンタエチレンへキサミン、ヘキサエチレ
ンへブタミン等のエチレンアミン類、プロピレンジアミ
ン、ジプロピレントリアミン等のプロピレンアミン類、
ブチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のブチレン
アミン類、ヘキサメチレンジアミン等のアルキレンアミ
ン類及びこれらのアルキル化体、即ち、N−メチルエチ
レンジアミン、N−エチルエチレンジアミン等である。
いても良いが、好ましくは、式(I)で表されるアンモ
ニア又はアルキレンアミン類が用いられる。式(I)で
表されるアルキレンアミン類を用いると、非環状率の高
い、高品質のアルキレンアミン類が生成する。式(I)
で表されるアンモニア及びアルキレンアミン類とは、具
体的には、アンモニア、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、ペンタエチレンへキサミン、ヘキサエチレ
ンへブタミン等のエチレンアミン類、プロピレンジアミ
ン、ジプロピレントリアミン等のプロピレンアミン類、
ブチレンジアミン、ジエチレントリアミン等のブチレン
アミン類、ヘキサメチレンジアミン等のアルキレンアミ
ン類及びこれらのアルキル化体、即ち、N−メチルエチ
レンジアミン、N−エチルエチレンジアミン等である。
その中でも、本発明の方法において使用される原料とし
ては、エチレンジアミンやジエチレントリアミン等のエ
チレンアミン類が好ましい。
ては、エチレンジアミンやジエチレントリアミン等のエ
チレンアミン類が好ましい。
本発明の方法において使用されるアンモニア。
アルキレンアミン類は、一種類でも二種類以上を混合し
たもので一向に差支えない。
たもので一向に差支えない。
本発明の方法において使用されるアルキレングリコール
とは、式(1)、 (但し、式中h=2〜6、R5は水素又は炭素数1〜4
のアルキル基で表される基をそれぞれ示す)で表される
化合物である。
とは、式(1)、 (但し、式中h=2〜6、R5は水素又は炭素数1〜4
のアルキル基で表される基をそれぞれ示す)で表される
化合物である。
式(I)で表わされるアルキレングリコールとは、具体
的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラ
メチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキ
サメチレングリコール等である。本発明の方法において
使用される原料としては、エチレングリコールがアミン
価の高いアルキレンアミン類を製造できるため好ましい
。
的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、
ブチレングリコール、トリメチレングリコール、テトラ
メチレングリコール、ペンタメチレングリコール、ヘキ
サメチレングリコール等である。本発明の方法において
使用される原料としては、エチレングリコールがアミン
価の高いアルキレンアミン類を製造できるため好ましい
。
本発明の方法において使用されるアルキレンゲリコール
は、一種類でも二種類以上を混合したものでも一向に差
支えない。
は、一種類でも二種類以上を混合したものでも一向に差
支えない。
本発明の方法において反応に供給される原料の組合わせ
には、 1)アンモニアとアルキレングリコール、2)アルキレ
ンアミン類とアルキレングリコール、3) アンモニア
及びアルキレンアミン類とアルキレングリコール の三つの場合があり、いずれの組合わせで反応を実施し
てもよい。好ましい原料の組合わせは、1)アンモニア
と式(I[[)で表わされるアルキレングリコール、 2)アンモニア以外の、式(I)で表わされるアルキレ
ンアミン類と式(II)で表わされるアルキレングリコ
ール 3)式(I)で表わされるアンモニア及びアルキレンア
ミン類と式(I[>で表わされるアルキレングリコール である。更に好ましい原料の組合わせは、1)アンモニ
アとエチレングリコール、2)エチレンアミン類とエチ
レングリコール、3)アンモニア及びエチレンアミン類
とエチレングリコール である。
には、 1)アンモニアとアルキレングリコール、2)アルキレ
ンアミン類とアルキレングリコール、3) アンモニア
及びアルキレンアミン類とアルキレングリコール の三つの場合があり、いずれの組合わせで反応を実施し
てもよい。好ましい原料の組合わせは、1)アンモニア
と式(I[[)で表わされるアルキレングリコール、 2)アンモニア以外の、式(I)で表わされるアルキレ
ンアミン類と式(II)で表わされるアルキレングリコ
ール 3)式(I)で表わされるアンモニア及びアルキレンア
ミン類と式(I[>で表わされるアルキレングリコール である。更に好ましい原料の組合わせは、1)アンモニ
アとエチレングリコール、2)エチレンアミン類とエチ
レングリコール、3)アンモニア及びエチレンアミン類
とエチレングリコール である。
本発明の方法において供給される原料の好ましいモル比
は、 1)アンモニアとアルキレングリコールとを原料として
用いる場合、アンモニア/アルキレングリコールのモル
比が2〜30. 2)アルキレンアミン類とアルキレングリコールを原料
として用いる場合、アルキレンアミン類/アルキレング
リコールのモル比が0.5〜101.3)アンモニア及
びアルキレンアミン類とアルキレングリコールとを原料
として用いる場合、(アンモニア+アルキレンアミン類
)/アルキレングリコールのモル比が0.5〜30であ
る。いずれの場合も、原料のモル比によって、生成する
アルキレンアミン類の品質が変動する。
は、 1)アンモニアとアルキレングリコールとを原料として
用いる場合、アンモニア/アルキレングリコールのモル
比が2〜30. 2)アルキレンアミン類とアルキレングリコールを原料
として用いる場合、アルキレンアミン類/アルキレング
リコールのモル比が0.5〜101.3)アンモニア及
びアルキレンアミン類とアルキレングリコールとを原料
として用いる場合、(アンモニア+アルキレンアミン類
)/アルキレングリコールのモル比が0.5〜30であ
る。いずれの場合も、原料のモル比によって、生成する
アルキレンアミン類の品質が変動する。
このモル比が上記範囲より小さいと、ピペラジン環含有
アミン類が多く生成し、好ましくない品質のアルキレン
アミン類が生成する。このモル比が上記範囲より大きい
と反応速度が低下し、そして圧力が極めて高くなり実用
的ではない。
アミン類が多く生成し、好ましくない品質のアルキレン
アミン類が生成する。このモル比が上記範囲より大きい
と反応速度が低下し、そして圧力が極めて高くなり実用
的ではない。
本発明の方法においては、生成するアルキレンアミン類
は、原料の種類により異なる。アンモニア及び/又はア
ルキレンアミン類にアルキレングリコールを反応させた
場合、生成するアルキレンアミン類は、原料のアンモニ
ア、アルキレンアミン類よりアルキレン鎖が増加したも
のである。即ち、式(I>で表わされるアンモニア及び
/又はアルキレンアミン類に、式(1)で表わされるア
ルキレングリコールを反応させた場合、生成するアルキ
レンアミン類は、式(IV)、 [但し、式中i=2〜6、u=1〜7、R6は水素又は
炭素数1〜4のアルキル基、R7は式(3)%式%(3
) (但し、式中i=1〜6、k=o、1、■−0〜4)で
表わされる基をそれぞれ示す]で表わされ−15= る化合物であり、式(■)、式(3)で表わされる生成
するアルキレンアミン類のU及び/又はVは、式(■)
、式(1)で表わされる原料のアンモニア、又はアルキ
レンアミン類のr及び/又はSよりも、少なくとも1以
上増加したものである。
は、原料の種類により異なる。アンモニア及び/又はア
ルキレンアミン類にアルキレングリコールを反応させた
場合、生成するアルキレンアミン類は、原料のアンモニ
ア、アルキレンアミン類よりアルキレン鎖が増加したも
のである。即ち、式(I>で表わされるアンモニア及び
/又はアルキレンアミン類に、式(1)で表わされるア
ルキレングリコールを反応させた場合、生成するアルキ
レンアミン類は、式(IV)、 [但し、式中i=2〜6、u=1〜7、R6は水素又は
炭素数1〜4のアルキル基、R7は式(3)%式%(3
) (但し、式中i=1〜6、k=o、1、■−0〜4)で
表わされる基をそれぞれ示す]で表わされ−15= る化合物であり、式(■)、式(3)で表わされる生成
するアルキレンアミン類のU及び/又はVは、式(■)
、式(1)で表わされる原料のアンモニア、又はアルキ
レンアミン類のr及び/又はSよりも、少なくとも1以
上増加したものである。
具体的には、アンモニアにエチレングリコールを反応さ
せると、エチレンジアミンと、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、
ペンタエチレンへキサミン等の非環状のポリエチレンポ
リアミン類が生成し、エチレンジアミンにアルキレング
リコールを反応させると、前述の非環状のポリエチレン
ポリアミン類が生成し、アンモニア及びエチレンジアミ
ンにエチレングリコールを反応させると、エチレンジア
ミンおよび前述の非環状のポリエチレンポリアミン類が
生成する。
せると、エチレンジアミンと、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、
ペンタエチレンへキサミン等の非環状のポリエチレンポ
リアミン類が生成し、エチレンジアミンにアルキレング
リコールを反応させると、前述の非環状のポリエチレン
ポリアミン類が生成し、アンモニア及びエチレンジアミ
ンにエチレングリコールを反応させると、エチレンジア
ミンおよび前述の非環状のポリエチレンポリアミン類が
生成する。
本発明の方法においては、反応は通常200〜400℃
好ましくは、240〜350℃の温度範囲で実施される
。200℃未満の温度では反応速度が著しく低下し、又
400℃を超えると生成物のアルキレンアミン類の分解
か起こり実用的ではない。
好ましくは、240〜350℃の温度範囲で実施される
。200℃未満の温度では反応速度が著しく低下し、又
400℃を超えると生成物のアルキレンアミン類の分解
か起こり実用的ではない。
本発明の方法においては、反応は気相で行っても液相で
行っても良いが、高品質のアルキレンアミン類を製造す
るためには液相で行う方が好ましい。
行っても良いが、高品質のアルキレンアミン類を製造す
るためには液相で行う方が好ましい。
本発明の方法においては、反応は懸濁床による回分、半
回分、連続式でも、また固定床流通式でも実施できるが
、工業的には固定床流通式が操作。
回分、連続式でも、また固定床流通式でも実施できるが
、工業的には固定床流通式が操作。
装置、経済性の面から有利である。
本発明の方法においては、反応の圧力は、気相反応か液
相反応か、またアンモニアを使用するかしないかにより
大きく変動するため、範囲を限定することは困難である
が、例えばアンモニアを添加しない液相反応の場合、お
よそ1〜300kg/allGである。
相反応か、またアンモニアを使用するかしないかにより
大きく変動するため、範囲を限定することは困難である
が、例えばアンモニアを添加しない液相反応の場合、お
よそ1〜300kg/allGである。
本発明の方法においては、触媒は通常の方法で、反応液
から分離1回収され、その後原料は蒸留によって分離2
回収される。分離9回収された原料は、必要に応じて再
び反応帯域へ循環される。反応生成物組成を変動させる
ため、反応生成物の一部を反応帯域へ循環しても良い。
から分離1回収され、その後原料は蒸留によって分離2
回収される。分離9回収された原料は、必要に応じて再
び反応帯域へ循環される。反応生成物組成を変動させる
ため、反応生成物の一部を反応帯域へ循環しても良い。
原料、生成物の分離は通常、蒸留によってなされるが、
蒸留は連続式で行ってもバッチ式で行っても一部に差支
えない。
蒸留は連続式で行ってもバッチ式で行っても一部に差支
えない。
反応生成物の純度1色調を改善するため、反応生成物を
活性炭、水素化ホウ素ナトリウム等で処理しても良い。
活性炭、水素化ホウ素ナトリウム等で処理しても良い。
水素存在下で反応を行うことにより反応生成物の色調、
臭気等を改善しても良い。
臭気等を改善しても良い。
水酸基含有アミンのような品質上好ましくないアミン類
の生成を減少させるため、あるいは反応速度を上げるた
めに反応帯域が生成水を除去しても良いし、また触媒寿
命を延ばし、アンモニア。
の生成を減少させるため、あるいは反応速度を上げるた
めに反応帯域が生成水を除去しても良いし、また触媒寿
命を延ばし、アンモニア。
アルキレンアミン類の取扱いを容易にするため水を加え
て反応させても良い。
て反応させても良い。
アルキレンアミン類への中間生成物である非環状の水酸
基含有アミンは、反応系中にり、サイクルすることによ
って、高品質のアルキレンアミン類に転化することが可
能である。この場合、アルキレンアミン類と分離可能な
水酸基含有アミン、例= 18 = えばモノエタノールアミン、N−(2−アミノエチル)
エタノールアミン等は、分離した後、リサイクルするこ
とが可能であるし、分離不可能な水酸基含有アミンは、
混合物のままリサイクルすることにより、高品質のアル
キレンアミン類に転化することかできる。
基含有アミンは、反応系中にり、サイクルすることによ
って、高品質のアルキレンアミン類に転化することが可
能である。この場合、アルキレンアミン類と分離可能な
水酸基含有アミン、例= 18 = えばモノエタノールアミン、N−(2−アミノエチル)
エタノールアミン等は、分離した後、リサイクルするこ
とが可能であるし、分離不可能な水酸基含有アミンは、
混合物のままリサイクルすることにより、高品質のアル
キレンアミン類に転化することかできる。
(発明の効果)
本発明は、活性が高く、反応液に侵されず、耐熱性の優
れたニオブ含有物質を触媒として用い、アルキレングリ
コールから好ましい品質のアルキレンアミン類を高収率
で製造する方法を提案するものであり、工業的に極めて
有意義である。
れたニオブ含有物質を触媒として用い、アルキレングリ
コールから好ましい品質のアルキレンアミン類を高収率
で製造する方法を提案するものであり、工業的に極めて
有意義である。
(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。
はこれらの実施例にのみ特に限定されるものではない。
得られた生成物のアルキレンアミン類及び原料となるア
ルキレンアミン類及びアルキレングリコールは以下のよ
うな記号で略記する。
ルキレンアミン類及びアルキレングリコールは以下のよ
うな記号で略記する。
EDA エチレンジアミン
MEA モノエタノールアミン
EG エチレングリコール
PIP ピペラジン
AEP N−(2−アミノエチル)ピペラジンDE
TA ジエチレントリアミン AREA N−(2−アミノエチル)エタノールアミ
ン TETA トリエチレンテトラミン(直鎖状1分岐状、
環状異性体、水酸基含有異性体)TEPA テトラエ
チレンペンタミン(直鎖状。
TA ジエチレントリアミン AREA N−(2−アミノエチル)エタノールアミ
ン TETA トリエチレンテトラミン(直鎖状1分岐状、
環状異性体、水酸基含有異性体)TEPA テトラエ
チレンペンタミン(直鎖状。
分岐状、環状異性体、水酸基含有異性
体)
PEHA ペンタエチレンへキサミン(直鎖状。
分岐状、環状異性体、水酸基含有異性
体)
NHアンモニア
実施例1
200m1の電磁撹拌式ステンレス製オートクレーブに
EDA;60.Og、EG;30.Og及び含水酸化ニ
オブ(CBMM社製);3.Ogを入れ、窒素置換した
後、300℃に加熱した。これを300℃で2時間維持
した。冷却の後、反応液を取出し、ガスクロマトグラフ
ィーにて分析しな。その結果、F、Gの転化率は37.
0%であり、原料及び生成水を除いた反応液の組成は、
MEA。
EDA;60.Og、EG;30.Og及び含水酸化ニ
オブ(CBMM社製);3.Ogを入れ、窒素置換した
後、300℃に加熱した。これを300℃で2時間維持
した。冷却の後、反応液を取出し、ガスクロマトグラフ
ィーにて分析しな。その結果、F、Gの転化率は37.
0%であり、原料及び生成水を除いた反応液の組成は、
MEA。
0.82重量%、PIP、5’、23重量%。
DETA;4.89重量%、AREA。
19.99重量%、ARP、1.60重量%。
TETA、29.30重量%、TEP’A。
5.34重量%、PEHA; 5.37重量%であった
。なお反応液中に酸化ニオブは検出されなかった。
。なお反応液中に酸化ニオブは検出されなかった。
実施例2
200 mlの電磁撹拌式ステンレス製オートクレーブ
にEDA; 60.Og、EG; 30.Og及び含水
酸化ニオブ(’CBMM社製)を乾燥空気中、400℃
で1時間焼成した触媒;3.Ogを入れ、 −窒素置換
した後、300℃で1時間反応させた。
にEDA; 60.Og、EG; 30.Og及び含水
酸化ニオブ(’CBMM社製)を乾燥空気中、400℃
で1時間焼成した触媒;3.Ogを入れ、 −窒素置換
した後、300℃で1時間反応させた。
冷却の後、反応液を取出し、ガスクロマトグラフィーに
て分析した。その結果、EGの転化率は17.1%であ
り、原料及び生成水を除いた反応液の組成は、MEA、
0.89重量%、PIP。
て分析した。その結果、EGの転化率は17.1%であ
り、原料及び生成水を除いた反応液の組成は、MEA、
0.89重量%、PIP。
6.02重量%、DE’rA; 5.24重量%。
AREA、40.58重量%、AEP;0.95重量%
+’ TETA; 32.48重量%、TEPA、
′6.50重量%、PEHA; ’5.60重量%であ
った。この時、TF、TAの直鎖比率(直鎖/(分岐+
直鎖十環状異性体+水酸基含有異性体)×100)は8
7.93%であり、TETA中に含まれる水酸基含有異
性体は1.76%であった。
+’ TETA; 32.48重量%、TEPA、
′6.50重量%、PEHA; ’5.60重量%であ
った。この時、TF、TAの直鎖比率(直鎖/(分岐+
直鎖十環状異性体+水酸基含有異性体)×100)は8
7.93%であり、TETA中に含まれる水酸基含有異
性体は1.76%であった。
比較例
200m1の電磁撹拌式ステンレス製オートクレーブに
EDA;60.Og、EG;30.Og及びチタニア上
にリン酸を7.0重量%担持させた触媒;3.Ogを入
れ、窒素置換の後、300℃で1時間反応させた。冷却
の後、反応液を取出し、ガスクロマトグラフィーにて分
析した。その結果、EGの転化率は14.8%であり、
原料及び生成水を除いた反応液の組成は、MF、A、0
.61重量%、PIP;6.42重量%、DETA。
EDA;60.Og、EG;30.Og及びチタニア上
にリン酸を7.0重量%担持させた触媒;3.Ogを入
れ、窒素置換の後、300℃で1時間反応させた。冷却
の後、反応液を取出し、ガスクロマトグラフィーにて分
析した。その結果、EGの転化率は14.8%であり、
原料及び生成水を除いた反応液の組成は、MF、A、0
.61重量%、PIP;6.42重量%、DETA。
4.43重量%、AREA、45.66重量%。
AEP、1.00重量%、TETA、29.44重量%
、TEPA;4.98重量%、PEHA;5.09重量
%であった。この時、TETAの直鎖比率(直鎖/(分
岐+直鎖+環状異性体+水酸基含有異性体)xlool
は81.74%であり、TETA中に含まれる水酸基含
有異性体は3.57%であった。
、TEPA;4.98重量%、PEHA;5.09重量
%であった。この時、TETAの直鎖比率(直鎖/(分
岐+直鎖+環状異性体+水酸基含有異性体)xlool
は81.74%であり、TETA中に含まれる水酸基含
有異性体は3.57%であった。
実施例3
200 、mlの電磁撹拌式ステンレス製オートクレー
ブにEDA;72.Og、EG;18.1g及び含水酸
化ニオブ(CBMM社製)を乾燥空気中、400℃で2
時間焼成した触媒;3.Ogを入れ、窒素置換の後、3
00℃で1時間反応させた。冷却の後、反応液を取出し
、ガスクロマトグラフィーにて分析した。その結果、E
Gの転化率は18.3%であり、原料及び生成水を除い
た反応液の組成は、MEA;0.52重量%、PIP。
ブにEDA;72.Og、EG;18.1g及び含水酸
化ニオブ(CBMM社製)を乾燥空気中、400℃で2
時間焼成した触媒;3.Ogを入れ、窒素置換の後、3
00℃で1時間反応させた。冷却の後、反応液を取出し
、ガスクロマトグラフィーにて分析した。その結果、E
Gの転化率は18.3%であり、原料及び生成水を除い
た反応液の組成は、MEA;0.52重量%、PIP。
6.50重量%、DETA; 12.04重量%。
AREA、21.31重量%、ARP、1.03重量%
、TETA、46.94重量%、TF、PA;2.90
重量%、PF、HA; 1.55重量%であった。この
時、TETAの直鎖比率(直鎖/(分岐十直鎖+環状異
性体+水酸基含有異性体)X100)は95.13%で
あり、TETA中に含まれる水酸基含有異性体は0.8
1%であった。
、TETA、46.94重量%、TF、PA;2.90
重量%、PF、HA; 1.55重量%であった。この
時、TETAの直鎖比率(直鎖/(分岐十直鎖+環状異
性体+水酸基含有異性体)X100)は95.13%で
あり、TETA中に含まれる水酸基含有異性体は0.8
1%であった。
実施例4
200m1の電磁撹拌式ステンレス製オートクレーブG
::EDA;40.Ig、EG;20.Og及び含水酸
化ニオブ(CBMM社製)を乾燥空気中、400°Cで
2時間焼成した触媒;2.Ogを入れ、窒素置換の後、
N H3を33.7g加え、280℃で2時間反応させ
た。冷却の後、反応液を取出し、ガスクロマトグラフィ
ーにて分析しな。その結果、EGの転化率は23.1%
であり、原料及び生成水を除いた反応液の組成は、MF
、A 。
::EDA;40.Ig、EG;20.Og及び含水酸
化ニオブ(CBMM社製)を乾燥空気中、400°Cで
2時間焼成した触媒;2.Ogを入れ、窒素置換の後、
N H3を33.7g加え、280℃で2時間反応させ
た。冷却の後、反応液を取出し、ガスクロマトグラフィ
ーにて分析しな。その結果、EGの転化率は23.1%
であり、原料及び生成水を除いた反応液の組成は、MF
、A 。
7.27重量%、PIP;5.47重量%。
DETA;6.48重量%、AREA。
38.83重量%、ARP、1.17重量%。
TETA、19.45重量%、TEPA;1.64重量
%、この時、TETAの直鎖比率(直鎖/(分岐十直鎖
+環状異性体+水酸基含有異性体)X100)は82.
67%であり、TETA中に含まれる水酸基含有異性体
は2.35%であった。
%、この時、TETAの直鎖比率(直鎖/(分岐十直鎖
+環状異性体+水酸基含有異性体)X100)は82.
67%であり、TETA中に含まれる水酸基含有異性体
は2.35%であった。
Claims (4)
- (1)ニオブ含有物質の存在下、アンモニア及び/又は
アルキレンアミン類をアルキレングリコールと反応させ
、原料のアンモニア及び/又はアルキレンアミン類より
アルキレン鎖の増加したアルキレンアミン類を得ること
を特徴とするアルキレンアミン類の製造方法。 - (2)ニオブ含有物質が酸化ニオブ又はニオブ酸塩であ
る特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 - (3)アルキレンアミン類が、エチレンアミン類である
特許請求の範囲第1項記載の製造方法。 - (4)アルキレングリコールが、エチレングリコールで
ある特許請求の範囲第1項記載の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62312182A JP2508771B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | アルキレンアミン類の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62312182A JP2508771B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | アルキレンアミン類の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01153659A true JPH01153659A (ja) | 1989-06-15 |
JP2508771B2 JP2508771B2 (ja) | 1996-06-19 |
Family
ID=18026205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62312182A Expired - Lifetime JP2508771B2 (ja) | 1987-12-11 | 1987-12-11 | アルキレンアミン類の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2508771B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009526811A (ja) * | 2006-02-14 | 2009-07-23 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | モノエチレングリコールとジエチレントリアミンとを含有する混合物の蒸留分離方法 |
CN103987757A (zh) * | 2011-11-25 | 2014-08-13 | 巴斯夫欧洲公司 | 通过在氢气存在下均相催化醇胺化合成低比色指数的聚亚烷基多胺 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2590504B2 (ja) | 1987-12-21 | 1997-03-12 | 東ソー株式会社 | アルキレンアミン類を製造する方法 |
-
1987
- 1987-12-11 JP JP62312182A patent/JP2508771B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009526811A (ja) * | 2006-02-14 | 2009-07-23 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | モノエチレングリコールとジエチレントリアミンとを含有する混合物の蒸留分離方法 |
JP4892007B2 (ja) * | 2006-02-14 | 2012-03-07 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア | モノエチレングリコールとジエチレントリアミンとを含有する混合物の蒸留分離方法 |
CN103987757A (zh) * | 2011-11-25 | 2014-08-13 | 巴斯夫欧洲公司 | 通过在氢气存在下均相催化醇胺化合成低比色指数的聚亚烷基多胺 |
JP2014534249A (ja) * | 2011-11-25 | 2014-12-18 | ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se | 水素の存在下でのアルコールの均一系接触アミノ化による低い色数を有するポリアルキレンポリアミンの合成 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2508771B2 (ja) | 1996-06-19 |
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