JPH08119910A - トルエンジアミンの貯蔵および輸送のための方法 - Google Patents
トルエンジアミンの貯蔵および輸送のための方法Info
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- JPH08119910A JPH08119910A JP7257297A JP25729795A JPH08119910A JP H08119910 A JPH08119910 A JP H08119910A JP 7257297 A JP7257297 A JP 7257297A JP 25729795 A JP25729795 A JP 25729795A JP H08119910 A JPH08119910 A JP H08119910A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C211/00—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C211/43—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
- C07C211/44—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to only one six-membered aromatic ring
- C07C211/49—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to only one six-membered aromatic ring having at least two amino groups bound to the carbon skeleton
- C07C211/50—Compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton having amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton having amino groups bound to only one six-membered aromatic ring having at least two amino groups bound to the carbon skeleton with at least two amino groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings of the carbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C209/00—Preparation of compounds containing amino groups bound to a carbon skeleton
- C07C209/82—Purification; Separation; Stabilisation; Use of additives
- C07C209/90—Stabilisation; Use of additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 トルエンジアミンの貯蔵および輸送のため
の、特に長期間の貯蔵または大きなコンテナ、例えば船
のコンテナでの貯蔵のための改良された方法の提供。 【解決手段】 この方法における改良点は、ジニトロト
ルエンの水素化により生成した反応生成物の分別蒸留に
より得られた無水トルエンジアミンの融点および凝固点
が実質的に低減されることにある。このような融点の低
下は、トルエンジアミンの５〜１５重量％の量で水を添
加し、貯蔵および輸送のためにその中で混合することに
よって達成される。無水トルエンジアミンに添加する水
の好ましいレベルは、約７〜１０重量％である。
の、特に長期間の貯蔵または大きなコンテナ、例えば船
のコンテナでの貯蔵のための改良された方法の提供。 【解決手段】 この方法における改良点は、ジニトロト
ルエンの水素化により生成した反応生成物の分別蒸留に
より得られた無水トルエンジアミンの融点および凝固点
が実質的に低減されることにある。このような融点の低
下は、トルエンジアミンの５〜１５重量％の量で水を添
加し、貯蔵および輸送のためにその中で混合することに
よって達成される。無水トルエンジアミンに添加する水
の好ましいレベルは、約７〜１０重量％である。
Description
【０００１】
【発明の技術分野】本発明は、液相条件で貯蔵および輸
送するためのメタ−トルエンジアミンの製造法に関す
る。
送するためのメタ−トルエンジアミンの製造法に関す
る。
【０００２】
【発明の背景】トルエンジアミンは、混合酸法により製
造したジニトロトルエンを水素化することにより商業的
に製造される。この方法では、トルエンは主に２,４−
および２，６−ジニトロトルエン異性体混合物（６０〜
８０％の２,４−および２０〜３５％の２,６−）を含む
反応生成物を製造する条件下で、硫酸の存在下でトルエ
ンを硝酸と接触させる。ジニトロトルエンを回収し、次
いで水素化触媒、例えばニッケル触媒の存在下で水素と
接触させる。水素化が完了すると、トルエンジアミンを
含有する反応生成物を減圧および高められた温度（３６
０〜３９０°Ｆ）で蒸留し、すべての軽い物質、水、ト
ルイジン、オルト−トルエンジアミンおよび副生物を除
去する。蒸留の次に、メタ−トルエンジアミン異性体混
合物を約３９０°Ｆの温度でカラムの底から回収し、温
度を約２３０〜２５０°Ｆに下げ圧力を大気圧に高めた
生成物冷却器を通過させる。得られたメタ−トルエンジ
アミン異性体混合物を貯蔵器に送る。
造したジニトロトルエンを水素化することにより商業的
に製造される。この方法では、トルエンは主に２,４−
および２，６−ジニトロトルエン異性体混合物（６０〜
８０％の２,４−および２０〜３５％の２,６−）を含む
反応生成物を製造する条件下で、硫酸の存在下でトルエ
ンを硝酸と接触させる。ジニトロトルエンを回収し、次
いで水素化触媒、例えばニッケル触媒の存在下で水素と
接触させる。水素化が完了すると、トルエンジアミンを
含有する反応生成物を減圧および高められた温度（３６
０〜３９０°Ｆ）で蒸留し、すべての軽い物質、水、ト
ルイジン、オルト−トルエンジアミンおよび副生物を除
去する。蒸留の次に、メタ−トルエンジアミン異性体混
合物を約３９０°Ｆの温度でカラムの底から回収し、温
度を約２３０〜２５０°Ｆに下げ圧力を大気圧に高めた
生成物冷却器を通過させる。得られたメタ−トルエンジ
アミン異性体混合物を貯蔵器に送る。
【０００３】トルエンジアミンは約１０５℃すなわち２
２０°Ｆの融点を有する高融点芳香族ジアミンである。
融点が高いために、特に船上で見られるような大きなコ
ンテナでの貯蔵および輸送が困難となる。メタ−トルエ
ンジアミン異性体混合物を固体に変換する場合は、芳香
族ジアミンは伝熱に乏しいので再溶融するときに分解す
るかもしれない。安定性に問題があるだけでなく、伝熱
に乏しいので大きな固体ブロックの再溶融にも問題があ
る。再溶融のためトルエンジアミンを粒状にする試みが
行われたが、このような試みは固体粒子間の伝熱が乏し
いために受けいれられないままである。そこで、トルエ
ンジアミン異性体混合物を一般には小さな容器に貯蔵
し、トルエンジアミンをその融点を超える温度に維持す
るよう装備したトラックまたは輸送車両によって輸送す
る。
２０°Ｆの融点を有する高融点芳香族ジアミンである。
融点が高いために、特に船上で見られるような大きなコ
ンテナでの貯蔵および輸送が困難となる。メタ−トルエ
ンジアミン異性体混合物を固体に変換する場合は、芳香
族ジアミンは伝熱に乏しいので再溶融するときに分解す
るかもしれない。安定性に問題があるだけでなく、伝熱
に乏しいので大きな固体ブロックの再溶融にも問題があ
る。再溶融のためトルエンジアミンを粒状にする試みが
行われたが、このような試みは固体粒子間の伝熱が乏し
いために受けいれられないままである。そこで、トルエ
ンジアミン異性体混合物を一般には小さな容器に貯蔵
し、トルエンジアミンをその融点を超える温度に維持す
るよう装備したトラックまたは輸送車両によって輸送す
る。
【０００４】外洋航行の船にあるような大きなコンテナ
での長期の貯蔵および輸送は極めて困難である。このよ
うな貯蔵および／または輸送に関する一つの問題は、貯
蔵されたトルエンジアミンをその融点より上の温度に維
持するのに必要な装置が不足していることである。トル
エンジアミンをその融点より上の温度に維持する装置の
必要性は別として、トルエンジアミンの温度をその融点
より上に長期間維持する時に、貯蔵および輸送方法に関
する操作エネルギーコストの問題がある。
での長期の貯蔵および輸送は極めて困難である。このよ
うな貯蔵および／または輸送に関する一つの問題は、貯
蔵されたトルエンジアミンをその融点より上の温度に維
持するのに必要な装置が不足していることである。トル
エンジアミンをその融点より上の温度に維持する装置の
必要性は別として、トルエンジアミンの温度をその融点
より上に長期間維持する時に、貯蔵および輸送方法に関
する操作エネルギーコストの問題がある。
【０００５】
【発明の概要】本発明は、貯蔵および輸送、特に長期の
貯蔵または大きなコンテナ、例えば船のコンテナでの貯
蔵のための、メタ−トルエンジアミン異性体混合物の改
良された製造法に関する。基本的な方法は、トルエンを
ジニトロ化し、２,４−および２,６−ジニトロトルエン
を含有する反応生成物を製造し、２,４−および２,６−
ジニトロトルエンを含有する反応生成物を水素化して
２,４−および２,６−トルエンジアミンにし、水素化反
応生成物を減圧および高められた温度で蒸留し、最終の
２,４−および２,６−トルエンジアミンに豊む本質的に
無水の生成物を製造し、最終生成物を冷却しそして貯蔵
または船積のため輸送することからなる。この方法の改
良点は、溶融トルエンジアミンの５〜１５重量％の量で
水を添加し、その中で混合することにより２,４−およ
び２,６−トルエンジアミンに富む無水生成物の融点を
実質的に下げ、そしてトルエンジアミン−水混合物の最
終的な温度が沸点またはそれより低くなるように、得ら
れたトルエンジアミン−水混合物の温度を制御すること
にある。最終生成物は貯蔵および輸送が容易である。好
ましくは、無水トルエンジアミンに添加する水のレベル
は約７〜１０重量％である。
貯蔵または大きなコンテナ、例えば船のコンテナでの貯
蔵のための、メタ−トルエンジアミン異性体混合物の改
良された製造法に関する。基本的な方法は、トルエンを
ジニトロ化し、２,４−および２,６−ジニトロトルエン
を含有する反応生成物を製造し、２,４−および２,６−
ジニトロトルエンを含有する反応生成物を水素化して
２,４−および２,６−トルエンジアミンにし、水素化反
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２,４−および２,６−トルエンジアミンに豊む本質的に
無水の生成物を製造し、最終生成物を冷却しそして貯蔵
または船積のため輸送することからなる。この方法の改
良点は、溶融トルエンジアミンの５〜１５重量％の量で
水を添加し、その中で混合することにより２,４−およ
び２,６−トルエンジアミンに富む無水生成物の融点を
実質的に下げ、そしてトルエンジアミン−水混合物の最
終的な温度が沸点またはそれより低くなるように、得ら
れたトルエンジアミン−水混合物の温度を制御すること
にある。最終生成物は貯蔵および輸送が容易である。好
ましくは、無水トルエンジアミンに添加する水のレベル
は約７〜１０重量％である。
【０００６】本発明の方法には著しい利点があり、それ
らには、メタ−トルエンジアミンと比べて少量の水を添
加することによってメタ−トルエンジアミンの凝固点を
実質的に下げ、貯蔵および輸送、特に外洋航行の船舶で
の輸送を可能にする能力；長期間の貯蔵または長期の輸
送のためトルエンジアミンを液相条件に維持するエネル
ギーコストを下げる能力；無水メタ−トルエンジアミン
を慣用の装置に適合する低融点メタ−トルエンジアミン
に変換する能力；変色、実質的な副生物の形成および貯
蔵中の安定性に影響することなくメタ−トルエンジアミ
ンを低融点固体に変換する能力；低い温度でメタ−トル
エンジアミンから水を除去し、高温蒸留に関するエネル
ギーコストを抑える能力：が含まれる。
らには、メタ−トルエンジアミンと比べて少量の水を添
加することによってメタ−トルエンジアミンの凝固点を
実質的に下げ、貯蔵および輸送、特に外洋航行の船舶で
の輸送を可能にする能力；長期間の貯蔵または長期の輸
送のためトルエンジアミンを液相条件に維持するエネル
ギーコストを下げる能力；無水メタ−トルエンジアミン
を慣用の装置に適合する低融点メタ−トルエンジアミン
に変換する能力；変色、実質的な副生物の形成および貯
蔵中の安定性に影響することなくメタ−トルエンジアミ
ンを低融点固体に変換する能力；低い温度でメタ−トル
エンジアミンから水を除去し、高温蒸留に関するエネル
ギーコストを抑える能力：が含まれる。
【０００７】
【発明の詳述】トルエンジアミンは、一般にジニトロト
ルエンの水素化によって製造され、ジニトロトルエンは
トルエンの混合酸ニトロ化により製造する。ジニトロト
ルエンの水素化により得られた反応生成物を真空下で分
別蒸留し、軽い（高揮発性）物質、例えば反応中に生成
した脱アミノ化生成物、アンモニアおよび残留水を除去
する。蒸留によって反応生成物から副生物および残留水
が除去され、その中に微小の無機汚染物質を有する無水
メタ−トルエンジアミン、主に２,４−および２,６−ト
ルエンジアミンが生成する。蒸留カラムの底から回収す
るメタ−トルエンジアミン異性体混合物の温度は一般に
約３８０〜４００°Ｆである。
ルエンの水素化によって製造され、ジニトロトルエンは
トルエンの混合酸ニトロ化により製造する。ジニトロト
ルエンの水素化により得られた反応生成物を真空下で分
別蒸留し、軽い（高揮発性）物質、例えば反応中に生成
した脱アミノ化生成物、アンモニアおよび残留水を除去
する。蒸留によって反応生成物から副生物および残留水
が除去され、その中に微小の無機汚染物質を有する無水
メタ−トルエンジアミン、主に２,４−および２,６−ト
ルエンジアミンが生成する。蒸留カラムの底から回収す
るメタ−トルエンジアミン異性体混合物の温度は一般に
約３８０〜４００°Ｆである。
【０００８】メタ−トルエンジアミンの融点を約２００
〜２５０°Ｆに下げることによって貯蔵および輸送中に
生成物に悪影響を与えることなく長期間の貯蔵に適した
および船舶輸送に適したメタ−トルエンジアミンにする
ことができることがわかった。圧力下で熱脱塩水（hot
demineralized water）、脱イオン水または蒸留水を添
加することによって、２００〜２５０°Ｆのメタ−トル
エンジアミンに融点降下が達成される。水はトルエンジ
アミンに溶解性であり、容易に混合でき、混合物の凝固
点を約１４５〜１６５°Ｆの温度に下げる。この方法の
重要な利点の一つは、水が熱いまま（１６０〜１９０゜
Ｆ）導入される場合は、メタ−トルエンジアミン混合物
の温度を２２０〜２５０°Ｆから約２１０〜２３５°Ｆ
に下げるのみであるということである。水が８０〜９０
°Ｆの場合は、温度は約２００〜２２５°Ｆに下がる。
いずれの場合も、得られる最終温度レベルは長期間十分
な内部の熱を供給するので外部熱源は必要ない。最も重
要な点はメタ−トルエン異性体混合物の最終温度がバブ
ルポイント（bubble point）、すなわち沸騰が始まる温
度より低くなければならないということである。約５％
の水を含むトルエンジアミン混合物では、その温度は約
２５６°であるが、約１０％の水を含むトルエンジアミ
ン混合物ではその温度は約２４２°Ｆより下に下がる。
それでもなお、最終温度はメタ−トルエンジアミン混合
物の凝固点よりかなり上であり、従って長期間液相条件
に維持するために十分な残存熱を与える。
〜２５０°Ｆに下げることによって貯蔵および輸送中に
生成物に悪影響を与えることなく長期間の貯蔵に適した
および船舶輸送に適したメタ−トルエンジアミンにする
ことができることがわかった。圧力下で熱脱塩水（hot
demineralized water）、脱イオン水または蒸留水を添
加することによって、２００〜２５０°Ｆのメタ−トル
エンジアミンに融点降下が達成される。水はトルエンジ
アミンに溶解性であり、容易に混合でき、混合物の凝固
点を約１４５〜１６５°Ｆの温度に下げる。この方法の
重要な利点の一つは、水が熱いまま（１６０〜１９０゜
Ｆ）導入される場合は、メタ−トルエンジアミン混合物
の温度を２２０〜２５０°Ｆから約２１０〜２３５°Ｆ
に下げるのみであるということである。水が８０〜９０
°Ｆの場合は、温度は約２００〜２２５°Ｆに下がる。
いずれの場合も、得られる最終温度レベルは長期間十分
な内部の熱を供給するので外部熱源は必要ない。最も重
要な点はメタ−トルエン異性体混合物の最終温度がバブ
ルポイント（bubble point）、すなわち沸騰が始まる温
度より低くなければならないということである。約５％
の水を含むトルエンジアミン混合物では、その温度は約
２５６°であるが、約１０％の水を含むトルエンジアミ
ン混合物ではその温度は約２４２°Ｆより下に下がる。
それでもなお、最終温度はメタ−トルエンジアミン混合
物の凝固点よりかなり上であり、従って長期間液相条件
に維持するために十分な残存熱を与える。
【０００９】水の濃度が約１５％より大きくてもトルエ
ンジアミンの凝固点をより低い温度に下げるのに利用で
きるが、この場合凝固点の低下は一般に小さく、エネル
ギー効率が悪くなる。水は熱容量が大きいので、トルエ
ンジアミンの温度を下げるだけでなく、次に蒸留して水
を除くことに関するエネルギーコストが増加する。
ンジアミンの凝固点をより低い温度に下げるのに利用で
きるが、この場合凝固点の低下は一般に小さく、エネル
ギー効率が悪くなる。水は熱容量が大きいので、トルエ
ンジアミンの温度を下げるだけでなく、次に蒸留して水
を除くことに関するエネルギーコストが増加する。
【００１０】実施例１ 凝固点測定 凝固点に対する水の影響および水の存在下での無水トル
エンジアミンの安定性を測定する目的で、一連の試験を
実施した。ここで測定したように、凝固点は結晶化が始
まる温度で、トルエンジアミンのかたまり全部が固体に
なる温度ではない。
エンジアミンの安定性を測定する目的で、一連の試験を
実施した。ここで測定したように、凝固点は結晶化が始
まる温度で、トルエンジアミンのかたまり全部が固体に
なる温度ではない。
【００１１】溶融トルエンを種々のレベルの水と混合
し、遅い速度で冷却した。かたまりの温度を時間の関数
としてとった。温度が約１５分間一定に保たれた時に、
凝固点を記録した。表に結果を示した。 凝固点温度°Ｆ １７０ １６５ １６０ １５０ 水 重量％ ３.４ ４.９ ５.６ １０.１ トルエンジアミン−溶質混合物は、相分離することなく
１８５°Ｆで３０日間安定であることがわかった。
し、遅い速度で冷却した。かたまりの温度を時間の関数
としてとった。温度が約１５分間一定に保たれた時に、
凝固点を記録した。表に結果を示した。 凝固点温度°Ｆ １７０ １６５ １６０ １５０ 水 重量％ ３.４ ４.９ ５.６ １０.１ トルエンジアミン−溶質混合物は、相分離することなく
１８５°Ｆで３０日間安定であることがわかった。
フロントページの続き (72)発明者 リチヤード・バン・コート・カー アメリカ合衆国ペンシルベニア州18104. アレンタウン．サウストウエンテイシツク ススストリート416 (72)発明者 アンドルー・ジエイムズ・カサーレ アメリカ合衆国ペンシルベニア州18066. ニユートリポリ．キストラーロード5615
Claims (6)
- 【請求項１】 少なくとも２００°Ｆの温度でジニトロ
トルエンの水素化により得られた反応生成物の分別蒸留
により得られた実質的に無水のメタ−トルエンジアミン
異性体混合物に５〜１５重量％の量の脱塩水を添加し、
前記実質的に無水のメタ−トルエンジアミン異性体混合
物の凝固点を実質的に下げるためにその中で水を混合
し、そして生成物がバブルポイントより低い温度で存在
するように最終的な温度を調節することからなる、大き
なコンテナでの貯蔵および／または輸送のための、メタ
−トルエンジアミンを製造するための改良された方法。 - 【請求項２】 水を約７〜１０重量％のレベルで添加す
る、請求項１の方法。 - 【請求項３】 実質的に無水のメタ−トルエンジアミン
異性体混合物は、そこに水を添加する時に２２０〜２５
０°Ｆの温度である、請求項２の方法。 - 【請求項４】 実質的に無水のメタ−トルエンジアミン
異性体混合物に添加する時に、水が８０〜１９０°Ｆの
温度である、請求項３の方法。 - 【請求項５】 メタ−トルエンジアミン混合物が２，４
−トルエンジアミン約６５〜８０％および２,６−トル
エンジアミン約２０〜３５％からなる、請求項４の方
法。 - 【請求項６】 主に２,４−および２,６−ジニトロトル
エン異性体混合物を含む反応生成物を製造する条件下
で、硫酸の存在下でトルエンを硝酸と接触させ、ジニト
ロトルエンを回収し、次いで水素化触媒の存在下で水素
と接触させ、得られた２,４−および２,６−トルエンジ
アミンを含有する反応生成物を減圧および高められた温
度でカラム中で蒸留して、すべての軽い物質、水、トル
イジン、オルト−トルエンジアミンおよび副生物を除
き、実質的に無水のメタ−トルエンジアミン異性体混合
物をカラムの底から回収し、温度を約２００〜２５０°
Ｆに下げ圧力を少なくとも大気圧に高めた生成物冷却器
を通過させる、メタ−トルエンジアミン混合物の製造法
において、 ５〜１５重量％の脱イオン水を少なくとも２２０°Ｆの
温度で前記実質的に無水のメタ−トルエンジアミン異性
体混合物に添加し、 水と前記実質的に無水のメタ−トルエンジアミン異性体
混合物とを混合し、そして生成物がバブルポイントより
低い温度で存在するよう最終的な温度を調節する：こと
を改良点とする、貯蔵および／または輸送のためにメタ
−トルエンジアミン異性体混合物を製造する方法。
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-
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-
1995
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