JPH10130219A - ケタジン及び水加ヒドラジンの製造方法 - Google Patents
ケタジン及び水加ヒドラジンの製造方法Info
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- JPH10130219A JPH10130219A JP29023796A JP29023796A JPH10130219A JP H10130219 A JPH10130219 A JP H10130219A JP 29023796 A JP29023796 A JP 29023796A JP 29023796 A JP29023796 A JP 29023796A JP H10130219 A JPH10130219 A JP H10130219A
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Abstract
ジン及び水加ヒドラジンの製造方法を提供する。 【解決手段】(a)過酸化水素、アンモニア及びケトン
に作動液を接触させることによりケタジンを合成し、
(b)生成したケタジンと作動液とを分離し、(c)分
離後の作動液を蒸留することにより、水を除去し、
(d)水を除去した作動液を(a)工程へ再循環させ
る、上記(a)〜(d)からなるケタジンの製造方法に
おいて、(c)工程の缶出液に過酸化水素及び/または
ケトンを存在させることを特徴とするケタジンの製造方
法。
Description
な製造方法に関するものである。ケタジンは水加ヒドラ
ジンの中間原料等として使用される。
液の存在下に過酸化水素、アンモニア、ケトンを反応さ
せてケタジンを合成し、このケタジンを加水分解する方
法がある(例えば、特開昭58−10547号公報)。
このプロセスでは、連続運転により徐々に作動液の活性
の低下及び作動液の変質が起こってくるので、ケタジン
を安定に製造するには新規作動液の調製・補充が必要と
なる。しかし、作動液の調製・補充は一般に煩雑な操作
を必要とする。
する任意の段階でイオン交換樹脂により作動液中の不純
物を除去することによってリサイクル作動液を精製する
方法(特開平7−126235号公報)により、作動液
の活性を維持してケタジンを安定して連続的に合成でき
ることを見出した。しかし、上記の方法によって作動液
の組成の変化は抑えることができるが、作動液に含有さ
れる化合物の変質によるロスは抑えることができないた
め、作動液の調製および補充を完全になくすことはでき
ない。
点を解決するためになされたものであり、その目的は、
新規作動液の補充を本質的に必要としない水加ヒドラジ
ンの製造方法を提供することにある。
題を解決するべく鋭意検討した結果、過酸化水素及びケ
トンが存在しない状態で作動液を加熱すると作動液に含
有されるケタジン合成反応を維持させる物質の他の物質
への変質量が大きくなることを発見し、本発明を完成さ
せた。すなわち、本発明は、(a)過酸化水素、アンモ
ニア及びケトンに作動液を接触させることによりケタジ
ンを合成し、(b)生成したケタジンと作動液とを分離
し、(c)分離後の作動液を蒸留することにより、水を
除去し、(d)水を除去した作動液を(a)工程へ再循
環させる、上記(a)〜(d)からなるケタジンの製造
方法において、(c)工程の缶出液に過酸化水素及び/
またはケトンを存在させることを特徴とするケタジンの
製造方法である。
は、通常の市販製品、たとえば、30〜90重量%、好
ましくは60〜90重量%の過酸化水素水溶液を用いる
ことができる。用いられる過酸化水素水溶液は、安定剤
として、たとえば、リン酸、ピロリン酸、クエン酸、ニ
トリロトリ酢酸、エチレンジアミンテトラ酢酸もしくは
これらの酸のアンモニウム塩もしくはアルカリ金属塩等
の1種または複数を含有しても差支えない。アンモニア
は、気体状のアンモニアまたはアンモニア水溶液が用い
られる。
される。ここで、R1 、R2 は、1〜12個の炭素原子
を含むアルキル基、3〜12個の炭素原子を含む分岐ア
ルキル基またはシクロアルキル基、6〜12個の炭素原
子を含む芳香族基または3〜12個の炭素原子を含む直
鎖または分岐アルキレン基を表し、これらの基は、ハロ
ゲン、NO2 基、ヒドロキシ基、アルコキシ基またはカ
ルボン酸エステルによって置換されてもよい。R1 、R
2 は、互いに同一でも異なっていてもよい。具体的に
は、アセトン、メチルエチルケトン及びメチルイソブチ
ルケトンが好適に用いられる。各反応物は化学量論量で
使用することができるが、過酸化水素1モルに対してメ
チルエチルケトンは0.2〜5モル、好ましくは1.5
〜4モル、アンモニアは0.1〜10モル、好ましくは
1.5〜4モル使用することができる。作動液の量は過
酸化水素1モルに対して0.1〜1kgの範囲である。
モニウム塩、ニトリルまたはそれらの混合物の中から選
択された1種または複数の化合物からなるケタジン合成
反応を維持させる化合物を溶液にすることによって調製
することができる。好ましいアミドの例として、ホルム
アミド、アセトアミド、モノクロルアセトアミド及びプ
ロピオンアミドがある。アンモニウム塩では、蟻酸塩、
酢酸塩、モノクロロ酢酸塩、プロピオン酸塩、特にカコ
ジル酸塩が好ましい。ニトリルでは、アセトニトリル、
プロピオニトリルが好ましい。
たは水とアルコールの混合溶液にすることができる。こ
の場合のアルコールとしては、たとえば、メタノール、
エタノール、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオー
ル、1,4−ブタンジオール及び1,5−ペンタンジオ
ールが挙げられる。上記の水、アルコールまたは水とア
ルコールの混合物に導入する上記アミド、酸、アンモニ
ウム塩またはニトリルの量は(a)工程の入口部での作
動液の30〜80重量%である。
トンを含む反応物と作動液の接触は任意の方法で行うこ
とができる。好ましくは、均質媒体中またはケタジンを
得るのに十分なだけ各反応物を可溶化できる媒体中で操
作する。上記反応はきわめて広範囲な温度で行えるが、
30〜70℃が好ましい。また、この反応は任意の圧力
で行えるが、大気圧で操作するのがより簡便である。各
反応物は、作動液に同時または個別に任意の順序で添加
できる。反応装置としては、各反応物と作動液との接触
が良好に行われる、攪拌混合槽または流動槽が好まし
い。(b)工程におけるケタジンと作動液との分離は、
公知の任意の方法、たとえば、液液抽出、蒸留またはこ
れらを組合わせた方法によって行うことができる。好ま
しくは、ミキサー/セトラーまたは遠心分離機による液
々分離法である。
れた後、(c)工程の処理において、60℃以上の温度
にすることにより反応水が除去される。(c)工程にお
いて作動液からの水の除去は加熱によって行われ、熱交
換器または蒸留塔のリボイラーを用いることができ、工
業的には蒸留塔で行うのが好ましい。また、(c)工程
においては、作動液に含まれるアンモニアを作動液から
回収することができる。
用いた場合には、作動液の供給温度は好ましくは30〜
50℃である。蒸留塔の運転条件は、熱エネルギーコス
トの観点から減圧下で操作される。ここで加熱温度は、
60〜129℃、好ましくは65〜100℃、さらに好
ましくは70〜90℃の範囲であり、圧力は、塔頂部で
10〜500torr、好ましくは50〜250tor
rにて運転される。塔頂部では作動液の体積を一定にす
るために水を抜出す。蒸留塔は好ましくは5〜50の理
論段を有し、作動液の供給は好ましくは底部から3〜2
0番目の段に行われる。
けた作動液の主要部分が(a)工程に循環再使用され
る。さらに、作動液を循環再使用する任意の段階で、樹
脂により作動液中の不純物を除去することによってリサ
イクル作動液を精製することがより好ましい。該樹脂と
しては、陰イオン交換樹脂及び陰イオン交換樹脂が使用
される。この場合、(c)工程から缶出される作動液の
全部を精製処理する必要は無く、作動液の一部を精製処
理すれば十分である。作動液の処理量は作動液中の不純
物の量に依存するが、作動液中の不純物の量は、ケタジ
ンの合成条件と、アンモニア、過酸化水素及びケトン中
に既に存在する不純物の量に依存する。
またはケトンが含有されない状態で作動液が60℃以上
に加熱されると、作動液の変質が増大されることを発見
した。過酸化水素及びケトンはケタジン合成反応の原料
として用いられているが、一般には過酸化水素及びケト
ンが100%ケタジンに転化することはなく、(a)工
程においては、通常、作動液は絶えず過酸化水素及びケ
トンと共存している。また、(b)工程においては、未
反応の過酸化水素は作動液層に含有される。未反応のケ
トンの大部分はケタジン層に含有されるが、一部は作動
液層へ溶解する。したがって、(b)工程においても作
動液は過酸化水素及びケトンと共存しているのが一般的
である。通常、作動液に含まれる過酸化水素およびケト
ンの量は、作動液100重量部に対し、各々1重量部程
度含まれている。
ケトンや水と共沸するケトンは、加熱により水とともに
作動液から除去される。また、過酸化水素は加熱により
分解する。したがって、一般には、(c)工程から
(d)工程を経て(a)工程に戻る間が、作動液中の過
酸化水素及びケトンの含有量が最も低くなる。循環再使
用する作動液の変質を本質的になくすには、存在させる
過酸化水素の量を作動液100重量部に対して、0.0
1重量部以上に、存在させるケトンの量を作動液100
重量部に対して、0.01重量部以上にすることが望ま
しい。
及び/またはケトンを存在させるには、加熱温度にもよ
るが、以下の式で表される滞留時間を1〜30分、好ま
しくは5〜20分にすればよい。 滞留時間が短い程、過酸化水素の分解が少なくて済むの
で、作動液の変質量が小さくなる。また、過酸化水素の
分解やケトンの留出が多い場合は、過酸化水素及び/ま
たはケトンを蒸留塔に供給して、好ましくは塔底に供給
して上記存在量を維持することが望ましい。
るが、本発明はこれら実施例に限定されるものではな
い。 比較例1 ステンレス鋼(SUS304)を使用した1500ml
の攪拌機付反応器にカコジル酸20重量%、エチレング
リコール60重量%、水20重量%を含む作動液500
gを仕込み、50℃に保持してアンモニアガスを連続的
に吹込みながら、メチルエチルケトン305gとリン酸
ナトリウムで安定化された80%過酸化水素水溶液90
gを同時に30分間かけて添加し、4時間反応させて、
ケタジンを合成した。反応液はメチルエチルケタジン層
と作動液層とに静置分離した。
ョー型蒸留塔(内径27mm、20段)の塔頂部から1
0段目に10g/分の速度で供給し、70mmHg、塔
底液温度70℃、塔底液量500gの条件で蒸留した。
濃縮された作動液は9g/分の流量で缶出した後、直ち
に50℃以下に冷却した。このとき、滞留時間は56分
であり、濃縮された作動液は過酸化水素及びメチルエチ
ルケトンを含有していなかった。この作動液は前記のケ
タジン合成に使用した。上記のケタジン合成及び作動液
の濃縮の一連の工程を100回繰返したところ、作動液
中のカコジル酸の損失量は8.3gであった。
度を40g/分として実施した。このとき、滞留時間は
14分であり、濃縮された作動液は0.03重量%の過
酸化水素を含有していた。一連の工程を100回繰返し
たが、カコジル酸の損失量は0.6gであった。
度を40g/分とし、かつ、作動液濃縮時に蒸留塔の塔
底にメチルエチルケトンを0.1g/分の速度で供給し
ながら実施した。このとき、滞留時間14分であり、濃
縮された作動液は0.03重量%の過酸化水素及び0.
03重量%のメチルエチルケトンを含有していた。一連
の工程を100回繰返したが、カコジル酸の損失は全く
みられなかった。
込組成をカコジル酸5重量%、酢酸アンモニウム30重
量%、プロピレングリコール65重量%として実施し
た。濃縮された作動液は過酸化水素及びメチルエチルケ
トンを含有していなかった。一連の工程を100回繰り
返したところ、カコジル酸の損失量は9.4gあった。
に10%過酸化水素水溶液を0.1g/分の速度で供給
しながら実施した。濃縮された作動液は0.05重量%
の過酸化水素を含有していた。一連の工程を100回繰
返したが、カコジル酸の損失量は0.4gであった。
にメチルエチルケトンを1g/分の速度で供給しながら
実施した。濃縮された作動液は0.2重量%のメチルエ
チルケトンを含有していた。一連の工程を100回繰返
したが、カコジル酸の損失量は1.4gであった。
便かつ低コストで合成でき、水加ヒドラジンを経済的に
有利に製造することができる。
Claims (9)
- 【請求項1】(a)過酸化水素、アンモニア及びケトン
に作動液を接触させることによりケタジンを合成し、
(b)生成したケタジンと作動液とを分離し、(c)分
離後の作動液を蒸留することにより、水を除去し、
(d)水を除去した作動液を(a)工程へ再循環させ
る、上記(a)〜(d)からなるケタジンの製造方法に
おいて、(c)工程の缶出液に過酸化水素及び/または
ケトンを存在させることを特徴とするケタジンの製造方
法。 - 【請求項2】 (c)工程の蒸留塔に過酸化水素及び/
またはケトンを添加させる請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 (c)工程の蒸留塔の加熱温度が60〜
129℃、および塔頂圧力が10〜500torrであ
る請求項1記載の方法。 - 【請求項4】 (c)工程の蒸留塔の滞留時間が1〜3
0分である請求項1記載の方法。 - 【請求項5】 ケトンがアセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトンよりなる群の中から選択さ
れる請求項1記載の方法。 - 【請求項6】 作動液がカコジル酸またはカコジル酸ア
ンモニウムを含有する請求項1記載の方法。 - 【請求項7】 存在させる過酸化水素の量が作動液10
0重量部に対して、0.01重量部以上である請求項1
記載の方法。 - 【請求項8】 存在させるケトンの量が作動液100重
量部に対して、0.01重量部以上である請求項1記載
の方法。 - 【請求項9】 請求項1記載の方法で製造されたケタジ
ンを加水分解して、水加ヒドラジンを製造する方法。
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---|---|---|---|
JP29023796A JP4131025B2 (ja) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | ケタジン及び水加ヒドラジンの製造方法 |
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JPH10130219A true JPH10130219A (ja) | 1998-05-19 |
JP4131025B2 JP4131025B2 (ja) | 2008-08-13 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011246408A (ja) * | 2010-05-28 | 2011-12-08 | Mitsubishi Gas Chemical Co Inc | ケタジン及び水加ヒドラジンの製造方法 |
CN104961111A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-07 | 重庆锦杉科技有限公司 | 一种酮连氮水解制备水合肼的方法 |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP29023796A patent/JP4131025B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN104961111A (zh) * | 2015-07-30 | 2015-10-07 | 重庆锦杉科技有限公司 | 一种酮连氮水解制备水合肼的方法 |
CN104961111B (zh) * | 2015-07-30 | 2016-10-05 | 重庆锦杉科技有限公司 | 一种酮连氮水解制备水合肼的方法 |
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