JPH0699345B2 - 1,6―ヘキサンジオールの製造法 - Google Patents

1,6―ヘキサンジオールの製造法

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JPH0699345B2
JPH0699345B2 JP25197989A JP25197989A JPH0699345B2 JP H0699345 B2 JPH0699345 B2 JP H0699345B2 JP 25197989 A JP25197989 A JP 25197989A JP 25197989 A JP25197989 A JP 25197989A JP H0699345 B2 JPH0699345 B2 JP H0699345B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、シクロヘキサンを酸化して得られたカルボ
ン酸化合物(アジピン酸、オキシカプロン酸など)をア
ルコール類でエステル化して得られたエステル化物を、
高温及び高圧下、銅系の水添触媒などの存在下に水添し
て、1,6−ヘキサンジオールを工業的に製造する方法に
係わる。
〔従来技術の説明〕
従来、1,6−ヘキサンジオールを製造する方法として
は、例えば、特公昭53−33567号公報に記載されている
ように、シクロヘキサンを酸化して、アジピン酸、オキ
シカプロン酸などのカルボン酸化合物を生成し、そのカ
ルボン酸化合物を、メタノール、エタノール、ブタノー
ル、1,6−ヘキサンジオールなどのアルコール類でエス
テル化し、そして、その反応物を分離・精製してエステ
ル化物を製造し、最後に、得られたエステル化物を水添
触媒の存在下に水素で水添して1,6−ヘキサンジオール
を生成させる方法が知られている。
前記の公知の1,6−ヘキサンジオールの製法において
は、水添塔で、エステル化物を、高温および高圧下に、
銅系の水添触媒などの存在下に水添すると、水添触媒が
水素で還元されて、還元された銅が水添塔の内壁に付着
して、前記水添塔が、比較的、短期間内にかなり閉塞し
たり、水添反応の反応液の適性な流通が不可能となって
しまったりという問題があった。
〔本発明の解決すべき問題点〕
この発明の目的は、前記エステル化物の水添反応を高温
および高圧下に行う水添塔において、銅系の触媒などが
水素で還元されて金属銅などとなり、その金属が水添塔
の内壁に付着することによって、エステル化物の水添反
応が好適に行われないようになることを防止することが
でき、しかも、長期間、水添反応を継続させることがで
きる方法を提供することである。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、混合槽内で、シクロヘキサンを酸化して得
られたカルボン酸化合物をアルコール類でエステル化し
て得られたエステル化物の液状混合物に、水添触媒を、
100℃以下の温度で、添加混合し、 その混合液を50kg/cm2以上の圧力に加圧すると共に、そ
の加圧混合液に水素ガスを供給し、 次いで、その加圧された混合液を、プレヒーター内で22
0℃以上の温度に加熱し、 そして、前記の加熱・加圧された混合液を、水添塔へ供
給して、前記エステル化物の水添反応を行わせることを
特徴とする1,6−ヘキサンジオールの製造法に関する。
〔本発明の各要件に詳しい説明〕
以下、この発明の1,6−ヘキサンジオールの製造法につ
いて、図面も参考にして、さらに詳しく説明する。
第1図は、この発明の製造法を実施する場合の製造フロ
ーの一例を示すフロー図である。
この発明の製造法においては、第1図に示すように、例
えば、まず、撹拌機が設けられた混合槽1の内部で、シ
クロヘキサンを高温・加圧下に分子状酸素で酸化して得
られたカルボン酸化合物をアルコール類でエステル化し
て得られたエステル化物の液状混合物に、銅系の水添触
媒などを、常圧又は加圧下、100℃以下の温度、好まし
くは10〜90℃の温度で、添加し、そして、撹拌機などで
充分に混合するのである。
前記の水添触媒としては、例えば、鉄、ニッケル、コバ
ルト、銅、銅−クロマイトを主成分とする水素添加触媒
を挙げることができ、その形態としては、粉末状、又
は、タブレット状のものであってもよく、その使用量
は、カルボン酸化合物をエステル化して得られたエステ
ル化物の液状混合物に対して数重量%程度で充分であ
る。
前記のエステル化物の液状混合物は、例えば、特公昭53
−33567号公報に記載されているように、 シクロヘキサンを、酸化触媒の存在下、約100〜200℃の
温度下、および、約2〜20kg/cm2Gの圧力下に分子状酸
素などで酸化することによって、シクロヘキサノン、シ
クロヘキサノールなどと共に副生する種々のカルボン酸
類(カプロン酸、吉草酸、酪酸などの一価のカルボン酸
類、アジピン酸、グルタル酸、コハク酸などの二価のカ
ルボン酸類、オキシ吉草酸、オキシカプロン酸などのオ
キシ酸類)を含有するカルボン酸化合物(混合物)を、
前記酸化反応液から適当な手段で分離して得て、 次いで、それらのカルボン酸化合物(混合物)を、メタ
ノール、エタノール、n−プロパノール、n−ブタノー
ル、アミルアルコール、n−ヘキサノール、n−ヘプタ
ノールなどの炭素数1〜8個の一価の低級アルコール
類、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,4
−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキ
サンジオールなどの炭素数2〜8個の二価のアルコール
類などのアルコール類からなるエステル化剤の過剰存在
下に、無触媒で約150〜300℃の高温下および常圧又は加
圧下でエステル化するか、あるいは、エステル化触媒の
存在下に50〜150℃の温度下および常圧又は加圧下でエ
ステル化して、 最後に、そのエステル化反応の生成物を適当な手段で分
離・精製して得られた1,6−ヘキサンジオールジエステ
ル、オキシカプロン酸エステルなどを主成分とするエス
テル化物の液状混合物であればよい。
この発明において、前記エステル化物の液状混合物は、
アジピン酸エステル、オキシカプロン酸エステルを、約
10〜80重量%、特に50〜70重量%程度含有していて、酸
価(AV値)が約1.0〜50mgKOH/g程度、特に1.5〜20mgKOH
/gであることが好ましく、必要であれば、前記のエステ
ル化物が、約30〜70重量%の濃度で適当な有機溶媒(特
に、後述のカルボン酸化合物を抽出するために使用する
有機溶媒など)に溶解している溶液であってもよい。
前述のシクロヘキサンの酸化反応液から前記のカルボン
酸類を分離する方法としては、例えば、 シクロヘキサンの酸化反応液をカ性ソーダなどのアルカ
リ水溶液でケン化して、その水層を分離して、種々のカ
ルボン酸塩を含有するアルカリ液を得て、 そのアルカリ液を硫酸などでpH3以下になるように中和
して、芒硝およびカルボン酸類を生成させ、 そして、その中和液から分離された水層の芒硝水溶液か
ら、前述の種々のカルボン酸を、メチルエチルケトン、
メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケト
ン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、カプロン酸メチルなど
のエステル類、ブチルアルコール、イソプロピルアルコ
ールなどの低級アルコール類などの有機溶媒(抽出溶
媒)で抽出してカルボン酸化合物(混合物)を得ること
ができる。
この発明においては、第1図に示すように、前述のよう
にして混合槽1で調製された『エステル化物および水素
ガスを含有している混合液』を、プランジャーポンプ2
で50kg/cm2以上の圧力、好ましくは100〜400kg/cm2の圧
力に加圧すると共に、その加圧混合液に、水素ガス圧縮
機3で100〜400kg/cm2の圧力に加圧されそして水素ガス
加熱器4で約50〜150℃の温度に加熱された水素ガスを
供給し、 次いで、その加圧・加熱された水素ガス含有混合液を、
前段プレヒーターIa又はIbおよび後段プレヒーターIIか
らなるプレヒーター5の内部で220℃以上の温度、特に2
50〜300℃の温度に加熱し、 そして、前記の加熱・加圧された水素ガス含有混合液
を、水添塔6(中空状)へ供給して、好ましくは240〜4
00℃、特に250〜300℃の温度、および、150〜500kg/cm2
G、特に200〜350kg/cm2Gの水素分圧で、前記エステル化
物の水添反応を行わせ、 前記の水添塔6の頂部からエステル化物の水添反応液を
取り出し、クーラー7で冷却した後、気液分離器8で未
反応の水素ガスなどの気体成分と前記水添反応液とを分
離し、 さらに、前記水添反応液を減圧弁9で減圧して、1,6−
ヘキサンジオールを主として含有する水添反応液を回収
し、この水添反応液を精製して、1,6−ヘキサンジオー
ルの製造を行うのである。
なお、第1図に示す製造フローにおいては、前記のプレ
ヒーター5は、前段のプレヒーターIa及びIbと、後段の
プレヒーターIIとからなっており、前段プレヒーター
は、それぞれ切り換えて使用し、混合液の加熱に使用さ
れていないいずれかの前段プレヒーターを洗浄などして
付着している銅などの金属を除去することができるため
に、前述の水添反応を長期間、連続的に運転することが
できるので好適である。
前記の前段プレヒーターでは、前記混合液を、約150〜2
20℃の温度に加熱することが好ましく、そして、後段プ
レヒーターでは、さらに、前記混合液を、220℃以上の
温度、特に250〜300℃の温度(水添塔内の塔底の水添反
応の温度)に加熱することが好ましい。
この発明においては、前述のように、水添塔に、『水添
触媒、エステル化物および水素ガスを含有する混合液』
を供給して水添反応する前に、前述のプレヒーターにお
いて、前記混合液を低温から220℃以上の温度に加熱し
て供給するので、還元された金属の析出は、220℃まで
加熱される間にプレヒーター内で起こり、水添塔内にお
いて、金属の析出、および、塔壁への付着などが実質的
に起こらず、水添塔での水添反応を長期間行うことがで
きるのである。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例および比較例を示し、さらに、
詳しく説明する。
実施例1 シクロヘキサンの空気酸化によって得られた液相酸化反
応液をカ性ソーダでケン化して得られるアルカリ液を硫
酸で中和し、その際に、中和液の水層の芒硝水溶液の比
重が1.25となるように水バランスをとり、中和液を水層
と油層とに分離した後、該水層の芒硝水溶液中に含まれ
るアジピン酸、オキシカプロン酸などのカルボン酸化合
物を、メチルイソブチルケトン(MIBK)で抽出し、そし
て、前記抽出液からMIBKを蒸発して除去し、カルボン酸
化合物の混合物を得た。
前記カルボン酸化合物の混合物の水溶液(濃度63.5重量
%)を740/時の供給速度でエステル化工程へ供給す
ると共に、1,6−ヘキサンジオールの水溶液(濃度61.1
重量%)を740/時の供給速度でエステル化工程へ供
給して、カルボン酸化合物と1,6−ヘキサンジオールと
を、常圧下、200〜260℃の温度でエステル化反応させ
て、エステル化の反応率約99.7%で、『アジピン酸エス
テルの含有率が34.7重量%であり、オキシカプロン酸エ
ステルの含有率が40.5重量%であり、さらに、酸価が3.
1mgKOH/gであるエステル化物の液状混合物』を得た。
第1図に示した製造フローにおいて、前段プレヒーター
IaおよびIbを作動させないようにした製造フローに従っ
て、 混合槽1において、前述のようにして得られたエステル
化物の液状混合物に銅−クロマイト系触媒を添加して混
合し、 その混合液をプランジャーポンプ2で300kg/cm2の圧力
に加圧し、そして、約80℃に加温して1250/時の供給
速度で供給すると共に、その加圧された混合液に、水素
ガス圧縮機3で300kg/cm2の圧力に加圧され、そして、
水素ガス加熱器4で80℃の温度に加熱された水素ガスを
供給し、 次いで、その加圧・加熱された水素ガス含有混合液を、
後段プレヒーターIIのみで270℃の温度に加熱し、 そして、前記の加熱・加圧された水素ガス含有混合液
を、中空状の水添塔6(塔内径:530mm、高さ:9860mm)
へ連続的に供給して、水添塔の塔底温度を270℃とし、
そして、水添塔の塔頂の温度を280℃として、300kg/cm2
Gの水素分圧で、前記混合液中のエステル化物の水添反
応を行わせ、 水添塔6の頂部からエステル化物の水添反応液を取り出
し、クーラー7で70℃に冷却した後、気液分離器8で未
反応の水素ガスなどの気体成分と前記水添反応液とを分
離し、 さらに、前記水添反応液を減圧弁9で常圧に減圧して、
1,6−ヘキサンジオールを主として含有する水添反応液
を回収し、最後に、この水添反応液から蒸留精製によっ
て低沸物および高沸物を除去して精製し、1,6−ヘキサ
ンジオールを289kg/時の割合で3カ月間製造した。
前述のようにして得られた1,6−ヘキサンジオールを含
有する水添反応液は、前記3カ月間の連続運転後におい
て、EV値が35mgKOH/gであって、1,6−ヘキサンジオール
の濃度が61.1重量%(凝固点;40.97℃)であり、その転
化率が90.8%であった。
第1図に示す製造フローにおいて、前段プレヒーターIa
およびIbを作動させないようにした製造フローに従っ
て、前述のようにして、3カ月間、1,6−ヘキサンジオ
ールを連続して製造した後、水添反応を停止して、プレ
ヒーター、水添塔などを分解して、各装置の内壁を調べ
た結果、水添塔には全く金属銅などの析出がみられず、
一方、プレヒーター5のプレヒーターIIにおいて、混合
液が、80〜200℃に加熱される個所が、銅−クロマイト
に由来する金属銅がかなり付着しているだけであった。
実施例2 第1図に示す製造フローに従って、しかも、前段プレヒ
ーターIaおよびIbを2カ月で切り換えながら使用し、前
段プレヒーターIでは80℃の温度から230℃の温度に加
熱し、そして、後段プレヒーターIIでは230℃の温度か
ら270℃の温度に加熱し、加熱・加圧された水素ガス含
有混合液を水添塔へ供給したほかは、実施例1と同様に
して、1,6−ヘキサンジオールを6カ月間製造した。
なお、前述の水添反応において、各前段プレヒーターIa
およびIbは、2カ月毎に切り換えて使用し、加熱に使用
していない側の前段プレヒーターIを硝酸で薬洗して金
属銅を除去し、次の2カ月では他の前段プレヒーターを
硝酸で薬洗して金属銅を除去した。
前述のようにして得られた1,6−ヘキサンジオールを含
有する水添反応液は、2カ月毎の前段プレヒーター切り
換え時において、EV値が28mgKOH/gであって、1,6−ヘキ
サンジオールの濃度が62.3重量%(凝固点;41.09℃)で
あり、その転化率が92.6%であった。
第1図に示す製造フローに従って、前述のようにして、
6カ月間、1,6−ヘキサンジオールを連続して製造した
後、水添反応を停止して、プレヒーター5、水添塔6な
どを分解して、各装置の内壁を調べた結果、水添塔には
全く金属銅などの析出がみられず、一方、プレヒーター
5のプレヒーターIIにはわずかに銅−クロマイトに由来
する金属銅が付着しており、そして、最後に使用してい
たプレヒーター5の前段プレヒーターIにおいて、混合
液が、80〜200℃に加熱される個所が、銅−クロマイト
に由来する金属銅が付着していた。
比較例1 第1図に示す製造フローに従って、前段プレヒーターIa
およびIbには熱媒を通さず、後段プレヒーターIIのみで
150℃の温度まで昇温し、中空状の水添塔6へ供給し
た。この水添塔6の外側は、ジャッケットになってお
り、熱媒により、水添塔6の出口(塔頂)が温度300℃
まで加熱されているほかは、実施例1と同様にして、1,
6−ヘキサンジオールを製造した。
かかる製造運転において、プレヒーター5の入口から水
添塔6の出口間の差圧は、運転開始時5kg/cm2であった
が、1カ月後には15kg/cm2まで上昇し、水素ガス圧縮機
3の定格一杯となり、水添反応を停止した。
実施例1と同様に各装置を分解して各装置の内壁を調べ
た結果、プレヒーター5の後段プレヒーターIIに、金属
銅が僅か付着しているのみであった。一方、水添塔6の
下部には金属銅がかなり付着しており、特に、入口部ノ
ズルは、金属銅により閉塞気味であった。
そして、前述のようにして得られた1,6−ヘキサンジオ
ールを含有する水添反応液は、前記1カ月の運転後にお
いて、EV値が45mgKOH/gであって、1,6−ヘキサンジオー
ルの濃度が58.0重量%(凝固点;40.53℃)であり、その
転化率が88.2%であった。
比較例2 プレヒーター5に熱媒を全く通さず、水添塔6の入口
(塔底)の温度を80℃、出口(塔頂)の温度を300℃と
なるよう、水添塔6の外側のジャケットに通す熱媒など
により、温度調整をしたほかは、実施例1と同様にし
て、1,6−ヘキサンジオールを3カ月間製造した。
前述のようにして得られた1,6−ヘキサンジオールを含
有する水添反応液は、前記3カ月間の連続運転後におい
て、EV値が57mgKOH/gであって、1,6−ヘキサンジオール
の濃度が55.7重量%(凝固点;40.2℃)であり、その転
化率が85.0%であった。
実施例1と同様に各装置を分解してそれらの内壁を調べ
た結果、プレヒーター5には金属銅などの析出は全くみ
られなかった。一方、水添塔6には、金属銅が多量に付
着していた。
〔本発明の作用効果〕
この発明においては、前述のように、『水添触媒、エス
テル化物および水素ガスを含有する混合液』を水添塔に
供給して水添反応する前に、前述のプレヒーターにおい
て、前記混合液を低温から220℃以上の温度に加熱した
後に、水添塔に供給するので、水素ガスで触媒が還元さ
れて銅などの金属が析出することは、前記混合液がプレ
ヒーター内で220℃まで加熱される間に起こり、水添塔
内においては還元金属の析出、および、塔壁への付着な
どが実質的に起こらず、水添塔での水添反応を、長期
間、安定に行うことができ、1,6−ヘキサンジオールの
生産性などが向上するのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、この発明の製造法を実施する場合の製造フロ
ーの一例を示すフロー図である。 1:混合槽、2:プランジャーポンプ、3:水素ガス圧縮機、
4:水素ガス加熱器、5:プレヒーター(IaおよびIb:前段
プレヒーター、II:後段プレヒーター)、6:水添塔、7:
クーラー、8:気液分離器、9:減圧弁。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】混合槽内で、シクロヘキサンを酸化して得
    られたカルボン酸化合物をアルコール類でエステル化し
    て得られたエステル化物の液状混合物に、水添触媒を、
    100℃以下の温度で、添加混合し、 その混合液を50kg/cm2以上の圧力に加圧すると共に、そ
    の加圧混合液に水素ガスを供給し、 次いで、その加圧された混合液を、プレヒーター内で22
    0℃以上の温度に加熱し、 そして、前記の加熱・加圧された混合液を、水添塔へ供
    給して、前記エステル化物の水添反応を行わせることを
    特徴とする1,6−ヘキサンジオールの製造法。
JP25197989A 1989-09-29 1989-09-29 1,6―ヘキサンジオールの製造法 Expired - Lifetime JPH0699345B2 (ja)

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