JPH0641023A - ポリエチレンポリアミンの製造方法 - Google Patents

ポリエチレンポリアミンの製造方法

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JPH0641023A
JPH0641023A JP21569792A JP21569792A JPH0641023A JP H0641023 A JPH0641023 A JP H0641023A JP 21569792 A JP21569792 A JP 21569792A JP 21569792 A JP21569792 A JP 21569792A JP H0641023 A JPH0641023 A JP H0641023A
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JP
Japan
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ethanolamine
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supplied
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JP21569792A
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English (en)
Inventor
Yasushi Hara
靖 原
Satoshi Fujii
智 藤井
Nobuyuki Kanai
伸幸 叶井
Hideo Akeyama
秀雄 朱山
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Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】エタノールアミンを原料とする製造法におい
て、効率良く、環状体及びアルキルピラジンを抑制する
方法を提供する。 【構成】エタノールアミン及びエチレンアミンからポリ
エチレンポリアミンを製造する際に、エタノールアミン
を反応帯域に分割供給することにより高品質のポリエチ
レンポリアミンを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリエチレンポリアミン
の製造方法に関する。ポリエチレンポリアミンはキレー
ト剤,エポキシ硬化剤,湿潤紙力増強剤,潤滑油添加剤
等に使用される有用な脂肪族アミン化合物である。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンポリアミンの製造法とし
て、二塩化エチレン及びアンモニアから製造する方法が
知られている。この方法は広く実施されており、ピペラ
ジンなどの環状体の少ないポリエチレンポリアミンを製
造することが可能であるが、副生物として多量の食塩が
生成するため、この分離及び処理に費用がかかるという
欠点を有する。
【0003】食塩を副生しない方法として、エタノール
アミンを原料とする方法が知られている。水素及び水素
添加触媒存在下、エタノールアミン及びアンモニアから
ポリエチレンポリアミンを製造する方法は広く実施され
ているが、ピペラジンなどの環状体が多く生成する。一
般にポリエチレンポリアミンは環状体を含まないものの
方が高品質とされているため、この方法は、効率の良い
ポリエチレンポリアミンの製造法とはいえない。
【0004】エタノールアミンを原料とするポリエチレ
ンポリアミンの製造法として酸触媒を使用する方法も知
られている。この方法は、エタノールアミンとエチレン
アミンを酸触媒存在下、脱水縮合させるものである。触
媒としてニオブ含有物質、リン含有物質を使用すること
が知られている。この方法は、水素添加触媒を使用する
場合より、環状体の少ないポリエチレンポリアミンを製
造することが可能である。ただしポリエチレンポリアミ
ン以外のアルキルピラジンが多く生成するという欠点が
ある。また、環状体を減らすには、原料のエチレンアミ
ン/エタノールアミン比を高くする必要があるが、エチ
レンアミン/エタノールアミン比を高くすると未反応の
エチレンアミン量が増大するため、原料リサイクルにコ
ストが増大する、生産性が低下するという問題が生じ、
逆に原料リサイクルコストを削減するため、あるいは生
産性を向上させるためエチレンアミン/エタノールアミ
ン比を低くすると、環状体の生成量が増大し、ポリエチ
レンポリアミンの品質が低下するという欠点がある。し
たがって、この方法も効率の良い製造方法とはいえな
い。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の様に、ポリエチ
レンポリアミン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、工業的な見地からは未だ
不十分なものである。
【0006】エタノールアミンを原料とする製造法は効
率よく環状体及びアルキルピラジンの生成を抑制できな
いため、副生塩の問題があるにもかかわらず、主に二塩
化エチレンを原料とする方法でポリエチレンポリアミン
は製造されている。
【0007】したがって、副生塩の問題のないエタノー
ルアミンを原料とする製造法において、効率良く、環状
体及びアルキルピラジンを抑制する方法の開発が望まれ
ている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、この現状
に鑑み、エタノールアミン及びエチレンアミンを原料と
するポリエチレンポリアミンの製造方法について鋭意検
討した結果、反応帯域にエタノールアミンを分割供給す
ることにより、原料リサイクルコストの増大、あるいは
生産性の低下を起こすことなく、ポリエチレンポリアミ
ン中の環状体及びアルキルピラジンを減少せしめること
が可能であ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。
【0009】すなわち本発明は、エタノールアミン及び
エチレンアミンからポリエチレンポリアミンを製造する
方法において、エタノールアミンを反応帯域に分割供給
することを特徴とするポリエチレンポリアミンの製造方
法である。
【0010】本発明の方法において使用される原料はエ
タノールアミン、エチレンアミンである。これらに加え
てアンモニアを原料として使用することも可能である。
【0011】本発明の方法において、エタノールアミン
とはエチレン鎖、アミノ基及び水酸基を分子中に有する
化合物をいい、モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、N−(2−アミノエチ
ル)エタノールアミン、N−(2−ヒドロキシエチル)
ピペラジンなどが例示される。エチレンアミンとは、エ
チレン鎖の両端にアミノ基を有する化合物をいい、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
ヘキサミン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピ
ペラジンなどが例示される。ポリエチレンポリアミンと
はエチレンアミンのうち、エチレン鎖を複数個有するも
のをいい、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、ペンタエチレンヘキ
サミン、ピペラジン、N−(2−アミノエチル)ピペラ
ジンなどが例示される。
【0012】本発明の方法においてエタノールアミンは
反応帯域に分割供給される。反応帯域とは、エタノール
アミンとエチレンアミンが反応し得る場所を意味する。
すなわちエタノールアミンを反応帯域に供給するという
ことは、エタノールアミンとエチレンアミンが反応し得
る場所に、エタノールアミンを供給することを意味す
る。エタノールアミンを供給した時点でエタノールアミ
ンとエチレンアミンが反応する必要はなく、エタノール
アミンを供給した後、エタノールアミンとエチレンアミ
ンが反応する可能性のある部分を通過すれば良い。換言
すれば、エタノールアミンは必ずしも、触媒の存在する
部分あるいは反応温度にある部分に供給する必要はな
く、エタノールアミンを供給した時点では、触媒が存在
しないあるいは反応温度でない状態でも、その後、触媒
の存在する部分又は反応温度にある部分を、供給したエ
タノールアミンが通過する可能性のある場所にエタノー
ルアミンを供給すれば良い。
【0013】本発明の方法においては、エタノールアミ
ンの分割供給数は二以上であれば、特に制限はない。た
だし、分割供給数が多すぎると、装置、設備が複雑にな
るという問題が生じ、分割供給数が少なくなると、生成
するポリエチレンポリアミンの品質向上効果が小さくな
る。したがって、本発明の方法を実施する際には、その
目的に応じて、最適の分割供給数を設定する必要があ
る。
【0014】本発明の方法において、供給するエタノー
ルアミンとエチレンアミンの比は、以下のとおりであ
る。供給するエタノールアミンの合計量に対するエチレ
ンアミンの比で示すと、モル比でエチレンアミン/エタ
ノールアミン比が0.5以上10以下である。エチレン
アミン/エタノールアミン比が0.5未満の場合、ピペ
ラジンなどの環状体が増大するためポリエチレンポリア
ミンの品質が低下し、エチレンアミン/エタノールアミ
ン比が10を越えると未反応のエチレンアミンが増大す
るため、その分離回収にコストを要する。
【0015】本発明の方法において、エタノールアミン
の分割供給量は、分割数に大きく影響されるため、限定
することは困難である。また、供給するエタノールアミ
ン量は等分である必要もなく、一回目供給量と二回目供
給量が異なっていても一向に差支えない。
【0016】本発明の方法は、回分式、半回分式、流通
式のいずれを用いても良いが、一般にコストの安い流通
反応で行われる。
【0017】本発明の方法においては、触媒を使用して
反応を行う。通常、触媒としてリン含有物質、ニオブ含
有物質などが使用できるが、その他の触媒を使用しても
一向に差支えない。また、同じ触媒にエタノールアミン
を分割供給する必要もなく、例えば一回目に供給したエ
タノールアミンはリン含有触媒で反応させ、二回目に供
給したエタノールアミンはニオブ含有触媒で反応させる
ことも可能である。
【0018】本発明の方法においては、反応温度は触媒
の種類により異なるため、限定は困難であるが、あえて
酸化ニオブを触媒としたときの反応温度を例示すると、
200℃以上400℃以下である。反応温度についても
一定とする必要はなく、一回目に供給したエタノールア
ミンは250℃で反応させ、二回目に供給したエタノー
ルアミンは300℃で反応させることも可能である。
【0019】本発明の方法は、液相で反応しても、気相
で反応しても良いが、液相で反応させる方が、高品質の
ポリエチレンポリアミンが製造できる。しかし、気相で
反応させた場合においても、エタノールアミンを分割供
給することによって、ポリエチレンポリアミンの高品質
化が実施できる。
【0020】
【発明の効果】本発明は、環状体、アルキルピラジンの
少ない高品質のポリエチレンポリアミンを製造する方法
を提供するものであり、工業的に極めて有用である。
【0021】
【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。
【0022】記述を簡潔にするため、エチレンアミン、
エタノールアミンを以下のような記号で略記する。
【0023】EDA エチレンジアミン MEA モノエタノールアミン PIP ピペラジン AEP N−(2−アミノエチル)ピペラジン HEP N−(2−ヒドロキシエチル)ピペラジン DETA ジエチレントリアミン AEEA 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、分枝
状、環状異性体) TEPA テトラエチレンペンタミン(直鎖状、分枝
状、環状異性体) PEHA ペンタエチレンヘキサミン(直鎖状、分枝
状、環状異性体) なお、非環状体の比率を示すために、以下の方法でTE
TA非環状比率を求めた。 TETA非環状比率=(直鎖状TETA+分枝状TET
A)/(直鎖状TETA+分枝状TETA+環状TET
A)×100 実施例1 触媒(酸化ニオブをアルミナに20重量%担持したも
の)を60ml充填したステンレス製環状反応器を2基
用意した。一方を反応器A、他方を反応器Bとする。次
にEDA/MEA比が4(モル比)の原料(原料1とす
る)及び原料1と混合した時、EDA/MEA比が2
(モル比)になる量のMEA(原料2とする)を用意し
た。反応器Aに原料1を供給した。反応温度は300
℃、反応圧力は50kg/cmとした。反応器Aを出
た反応液を分析したところ、MEA転化率は41.3%
であった。この反応液に原料2を加え、反応器Bに供給
した。反応温度は300℃、反応圧力は50kg/cm
とした。反応器Bを出た反応液を分析したところ、M
EAの転化率は41.1%であった(全供給MEAの転
化率)。原料及び生成水を除いたポリアミンの生成比率
は、PIP:2.66重量%,DETA:55.95重
量%,AEEA:3.70重量%,AEP:1.80重
量%,HEP:0.00重量%,TETA;17.60
重量%,TEPA:4.49重量%,PEHA:1.7
5重量%であった。なお全ポリアミンに対するアルキル
ピラジンの生成量は1.30%であり、TETAの非環
状比率は94.82%であった。
【0024】比較例1 実施例1と同一の反応器、触媒を用意した。反応器Aに
EDA/MEA比が2の原料を供給し、反応器Aから出
た反応液をそのまま反応器Bに供給した。この時の反応
温度は300℃、反応圧力は50kg/cmとし、M
EA転化率が41.1%になる様に液空間速度を調整し
た。反応器Bを出た反応液を分析したところ、原料及び
生成水を除いたポリアミンの生成比率は、PIP:2.
70重量%,DETA:51.53重量%,AEEA:
4.61重量%,AEP:2.01重量%,HEP:
0.00重量%,TETA;14.21重量%,TEP
A:4.89重量%,PEHA:2.10重量%であっ
た。なお全ポリアミンに対するアルキルピラジンの生成
量は1.58%であり、TETAの非環状比率は93.
44%であった。
【0025】実施例2 実施例1と同一の反応器、触媒を用意した。また、ED
A/MEA比が2(モル比)の原料(原料3とする)及
び原料3と混合した時、EDA/MEA比が1(モル
比)になる量のMEA(原料4とする)を用意した。反
応器Aに原料3を供給した。反応温度は300℃、反応
圧力は50kg/cmとした。反応器Aを出た反応液
を分析したところ、MEA転化率は50.0%であっ
た。この反応液に原料4を加え、反応器Bに供給した。
反応温度は300℃、反応圧力は50kg/cmとし
た。反応器Bを出た反応液を分析したところ、MEAの
転化率は50.1%であった(全供給MEAの転化
率)。原料及び生成水を除いたポリアミンの生成比率
は、PIP:2.92重量%,DETA:45.70重
量%,AEEA:4.35重量%,AEP:3.64重
量%,HEP:0.00重量%,TETA;22.48
重量%,TEPA:10.32重量%,PEHA:5.
97重量%であった。なおTETAの非環状比率は8
8.98%であった。
【0026】実施例3 ステンレス製環状反応器に触媒(アルミナに酸化ニオブ
を20重量%担持したもの)を充填した。これを300
℃に加熱し、圧力を50kg/cmとし、EDA/M
EA比が4(モル比)の原料を供給した。反応器のME
A転化率が50%となる部分にMEAを供給した。ME
A供給量はMEA濃度が反応液中で15.61モル%と
なる量とした。さらに供給した全MEAの転化率が4
3.8%の部分にMEAを供給した。供給量は反応液中
のMEA濃度が19.1モル%になる量とした。反応器
を出た反応液を分析したところ、供給した全MEAに対
して、転化率は41.6%となった。原料及び生成水を
除いたポリアミンの生成比率は、PIP:1.37重量
%,DETA:65.09重量%,AEEA:1.76
重量%,AEP:1.29重量%,HEP:0.00重
量%,TETA;18.40重量%,TEPA:4.7
5重量%,PEHA:1.22重量%であった。なおT
ETAの非環状比率は96.41%であった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エタノールアミン及びエチレンアミンから
    ポリエチレンポリアミンを製造する方法において、エタ
    ノールアミンを反応帯域に分割供給することを特徴とす
    るポリエチレンポリアミンの製造方法。
JP21569792A 1992-07-22 1992-07-22 ポリエチレンポリアミンの製造方法 Pending JPH0641023A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110997639A (zh) * 2017-08-11 2020-04-10 诺力昂化学品国际有限公司 制备环状亚烷基脲的方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110997639A (zh) * 2017-08-11 2020-04-10 诺力昂化学品国际有限公司 制备环状亚烷基脲的方法
JP2020530450A (ja) * 2017-08-11 2020-10-22 ヌーリオン ケミカルズ インターナショナル ベスローテン フェノーツハップNouryon Chemicals International B.V. 環状アルキレン尿素を調製するための方法
US11919866B2 (en) 2017-08-11 2024-03-05 Nouryon Chemicals International B.V. Process for preparing cyclic alkylene ureas
CN110997639B (zh) * 2017-08-11 2024-03-12 诺力昂化学品国际有限公司 制备环状亚烷基脲的方法

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