JPS58110530A - アルキレングリコールの製造方法 - Google Patents
アルキレングリコールの製造方法Info
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- JPS58110530A JPS58110530A JP56209363A JP20936381A JPS58110530A JP S58110530 A JPS58110530 A JP S58110530A JP 56209363 A JP56209363 A JP 56209363A JP 20936381 A JP20936381 A JP 20936381A JP S58110530 A JPS58110530 A JP S58110530A
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- carbonate
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- glycol
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- 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
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (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】
関し、特にアルキレンカーボネートと水とを反応させて
アルキレングリコールを製造する際の反応方法に関する
ものである。
アルキレングリコールを製造する際の反応方法に関する
ものである。
エチレングリコール、ホリエチレングリコール等のアル
キレンクリコールハホリエステル、ポリエーテル、不凍
液、界面活性剤の原料として広い用途に使用される。
キレンクリコールハホリエステル、ポリエーテル、不凍
液、界面活性剤の原料として広い用途に使用される。
エチレンカーボネートおよびプロピレンカーボネート等
のアルキレンカーボネートと水とを反応せしめて相当す
るエチレングリコールおよびグロピレングリコール等の
アルキレングリコールを製造する方法には、硝酸、塩酸
等の鉱酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水
素カリウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カ
リウム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カ
リウム等の無機塩を加水分解触媒として使用しアルキレ
ンカーボネートと水とを反応せしめてアルキレングリコ
ールを製造する方法が知られている。
のアルキレンカーボネートと水とを反応せしめて相当す
るエチレングリコールおよびグロピレングリコール等の
アルキレングリコールを製造する方法には、硝酸、塩酸
等の鉱酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナ
トリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水
素カリウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カ
リウム、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カ
リウム等の無機塩を加水分解触媒として使用しアルキレ
ンカーボネートと水とを反応せしめてアルキレングリコ
ールを製造する方法が知られている。
しかしながら、これらの触媒は通常液相の反応系内に混
合、懸濁、分散させて使用されるため反応終了後にアル
キレングリコール、水等を含む反応生成液に溶解、混合
、懸濁、分散するため、反応生成液から触媒を分離回収
するための複雑なプロセスを必要とし、触媒を再使用す
る連続プロセス化に問題がある。
合、懸濁、分散させて使用されるため反応終了後にアル
キレングリコール、水等を含む反応生成液に溶解、混合
、懸濁、分散するため、反応生成液から触媒を分離回収
するための複雑なプロセスを必要とし、触媒を再使用す
る連続プロセス化に問題がある。
アルキレンカーボネートからアルキレングリコールを製
造する工業的プロセスとしては、固定床形式の反応器に
加水分解触媒を充填し、この触媒層にアルキレンカーボ
ネートおよび水の混合液を通過させ反応せしめることに
より反応生成液から新たに触媒を分離回収する処理を必
要としない連続的なアルキレングリコールの製造方法が
望まれる。
造する工業的プロセスとしては、固定床形式の反応器に
加水分解触媒を充填し、この触媒層にアルキレンカーボ
ネートおよび水の混合液を通過させ反応せしめることに
より反応生成液から新たに触媒を分離回収する処理を必
要としない連続的なアルキレングリコールの製造方法が
望まれる。
本発明者らは、固定床形式の反応器を用いたアルキレン
カーボネートと水とからアルキレングリコールを製造す
る方法について鋭意検討を加えた結果、アルキレ／カー
ボネートおよび水を反応器に供給する方法およびアルキ
レンカーボネートと水との反応で得られるアルキレング
リコールおよび水を含む反応生成液並びに二酸化炭素ガ
スを取シ出す方法を最適に選択することで、反応が好適
に達成できることを見出し、本発明を完成した。
カーボネートと水とからアルキレングリコールを製造す
る方法について鋭意検討を加えた結果、アルキレ／カー
ボネートおよび水を反応器に供給する方法およびアルキ
レンカーボネートと水との反応で得られるアルキレング
リコールおよび水を含む反応生成液並びに二酸化炭素ガ
スを取シ出す方法を最適に選択することで、反応が好適
に達成できることを見出し、本発明を完成した。
本発明はアルキレンカーボネートと水とを反応せしめて
アルキレングリコールを製造するに給し、反応生成液お
よび反応生成二酸化炭素ガスを固定床反応器の下部より
抜き出す（以下本法を触媒充填塔気液流下式反応と言う
）ことを特徴とするアルキレングリコールの製造方法で
ある。
アルキレングリコールを製造するに給し、反応生成液お
よび反応生成二酸化炭素ガスを固定床反応器の下部より
抜き出す（以下本法を触媒充填塔気液流下式反応と言う
）ことを特徴とするアルキレングリコールの製造方法で
ある。
アルキレングリコールハ、アルキレンカーボネートと水
との混合液を加水分解触媒を固定床方式に充填した加水
分解反応器に導びき接触反応せしめることにより製造さ
れる。
との混合液を加水分解触媒を固定床方式に充填した加水
分解反応器に導びき接触反応せしめることにより製造さ
れる。
アルキレンオキシドと水との反応は次の反応式によって
行われる。
行われる。
Ｉ
（ただし、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ８およびＲ４は水素、
アルキル基、アリール基、アルケニル基またはシクロア
ルキル基を示す。） アルキレンカーボネートの代表的なものはエチレンカー
ボネート、プロピレンカーボネート等である。
アルキル基、アリール基、アルケニル基またはシクロア
ルキル基を示す。） アルキレンカーボネートの代表的なものはエチレンカー
ボネート、プロピレンカーボネート等である。
アルキレングリコールの代表的なものはエチレングリコ
ール、１．２−７”ロピレングリコール等である。
ール、１．２−７”ロピレングリコール等である。
反応原料としての水は種々の水が使用でき、特に新鮮な
水、イオン交換水、水蒸気の凝縮水等を使用することが
できる。原料アルキレンカーボネートに対する水の量は
化学量論量まで減らすことが可能であり、また反応形式
によってはそれ以下でもよいが、実用的見地からは化学
量論量より若干過剰の１．０１〜１０モル倍、特に１２
〜３．０モル倍程度用いることが好ましい。
水、イオン交換水、水蒸気の凝縮水等を使用することが
できる。原料アルキレンカーボネートに対する水の量は
化学量論量まで減らすことが可能であり、また反応形式
によってはそれ以下でもよいが、実用的見地からは化学
量論量より若干過剰の１．０１〜１０モル倍、特に１２
〜３．０モル倍程度用いることが好ましい。
しかしこれらの量については必ずしも厳密な制限はない
。
。
本発明において使用する加水分解触媒としては、アルキ
レンカーボネートに溶解しないような加水分解触媒が使
用できる。その具体的なものとしては、活性アルミナが
あり、特に比表面積１−７２以上、好ましくは５０〜５
００ｉ／ｇ。
レンカーボネートに溶解しないような加水分解触媒が使
用できる。その具体的なものとしては、活性アルミナが
あり、特に比表面積１−７２以上、好ましくは５０〜５
００ｉ／ｇ。
アルミナ２０重量％以上、シリカ５０重縫−以下、好ま
しくはアルミナ８０重量％以上、シリカ２０重量％以下
の組成の活性アルミナをあげることができる。その他に
、結晶性無機陰イオン交換体、モレキュラーシープ、イ
オン交換樹脂等をあげることができる。
しくはアルミナ８０重量％以上、シリカ２０重量％以下
の組成の活性アルミナをあげることができる。その他に
、結晶性無機陰イオン交換体、モレキュラーシープ、イ
オン交換樹脂等をあげることができる。
本発明の加水分解触媒としては特に活性アルミナが好適
に使用できる。この活性アルミナの使用形態としては、
粉末状、砂状、ペレット状、粒状、球状、ノ・ニカム状
押出物形状その類似形体など各種の広範囲の形状のもの
が好適に用いられる。
に使用できる。この活性アルミナの使用形態としては、
粉末状、砂状、ペレット状、粒状、球状、ノ・ニカム状
押出物形状その類似形体など各種の広範囲の形状のもの
が好適に用いられる。
活性アルミナはすぐれた機械的強度を有し、アルキレン
カーボネートと水との加水分解反応において優れた活性
と選択性を示す。しかもこれらの特性が安定しているの
で触媒寿命が長く経済的効率の良い触媒としての特徴を
有する。
カーボネートと水との加水分解反応において優れた活性
と選択性を示す。しかもこれらの特性が安定しているの
で触媒寿命が長く経済的効率の良い触媒としての特徴を
有する。
加水分解反応器としては、アルキレンカーボネートと水
との反応は吸熱反応であるので加熱装置の付属した縦型
円筒状反応器が好適に使用できる。しかし反応器が２
ｋｃａｌ／ｍｏｌ と比較的小さいので学なる円筒状
塔でもよく特に制限はない。
との反応は吸熱反応であるので加熱装置の付属した縦型
円筒状反応器が好適に使用できる。しかし反応器が２
ｋｃａｌ／ｍｏｌ と比較的小さいので学なる円筒状
塔でもよく特に制限はない。
反応温度は原料アルキレンカーボネートの種類、触媒の
種類及び濃度、原料液組成、反応の圧力等によシ異なる
が５０〜２５０℃、好まし５０ Ｋｙ ／ｃ＋＋ＩＧで
あるが、もちろん必要に応じて反応器内の圧力を適宜調
整することは別設差支えない。
種類及び濃度、原料液組成、反応の圧力等によシ異なる
が５０〜２５０℃、好まし５０ Ｋｙ ／ｃ＋＋ＩＧで
あるが、もちろん必要に応じて反応器内の圧力を適宜調
整することは別設差支えない。
触媒の総括層長は２〜３６ｍ１好ましくは４〜２０ｍで
ある。ＳＶ（原料供給量（ＫｉＨ） ／反応器、触媒層
容ｔ（１））は温度、圧力、触媒層長、アルキレンカー
ボネートと水のモル比、触媒の種類、目標とする反応率
等によって適宜選択できるが通常？）、１〜１０ Ｋｆ
／ １．Ｈの条件を採用できる。反応により得られた二
酸化炭素はエチレンカーボネートの合成工程に循環使用
することができる。
ある。ＳＶ（原料供給量（ＫｉＨ） ／反応器、触媒層
容ｔ（１））は温度、圧力、触媒層長、アルキレンカー
ボネートと水のモル比、触媒の種類、目標とする反応率
等によって適宜選択できるが通常？）、１〜１０ Ｋｆ
／ １．Ｈの条件を採用できる。反応により得られた二
酸化炭素はエチレンカーボネートの合成工程に循環使用
することができる。
本発明の特徴は、固定床触媒反応器を用いてアルキレン
カーボネートの加水分解によりアルキレングリコールを
得る方法において、原料の供給方法及び生成物の排出方
法を特定化することによシ、より合理的な条件にて良好
な結果を得ることである。
カーボネートの加水分解によりアルキレングリコールを
得る方法において、原料の供給方法及び生成物の排出方
法を特定化することによシ、より合理的な条件にて良好
な結果を得ることである。
即チ、原料のアルキレンカーボネート水溶液を反応器触
媒層の上方より連続して供給し、触媒層を上部より下部
に向けて流下させると、接触反応によシ
゛アルキレングリコールと二酸化炭素ガスを生成する
。
媒層の上方より連続して供給し、触媒層を上部より下部
に向けて流下させると、接触反応によシ
゛アルキレングリコールと二酸化炭素ガスを生成する
。
これら気液混合物を反応器下部より連続して排出するこ
とにより、触媒層の気液の流体は並流にて上方よ、り下
方に流れ、いわゆるプラグフロー型の反応条件とするこ
とができる。従ってこの場合の反応型式は触媒充填塔気
液流下方式（Ｔｒｉｃｋｌｅ ｔｙｐｅ’）となり、気
液の流水は常に安定した条件に゛て均等に触媒層を流下
し、固定床触媒によシ効果的な反応結果が得られる。尚
この場合触媒層にはいわゆる液深をもつ液面は存在せず
、液は気相中をしたたシ落ちる状態となる。
とにより、触媒層の気液の流体は並流にて上方よ、り下
方に流れ、いわゆるプラグフロー型の反応条件とするこ
とができる。従ってこの場合の反応型式は触媒充填塔気
液流下方式（Ｔｒｉｃｋｌｅ ｔｙｐｅ’）となり、気
液の流水は常に安定した条件に゛て均等に触媒層を流下
し、固定床触媒によシ効果的な反応結果が得られる。尚
この場合触媒層にはいわゆる液深をもつ液面は存在せず
、液は気相中をしたたシ落ちる状態となる。
これに対し、同じ反応器を用いて原料液を触媒層下部よ
り連続して供給し、反応生成液及び二酸化炭素ガスを上
部より排出する。いわゆる液荘フィードの場合、反応に
よシ生成した二酸化炭素ガスが気泡状にて一部触媒層粒
子間を流路を変えながら（液上弁速度よシも速く）上昇
するので、断続的な上昇気泡による液の逆混合及び気泡
に同騨しての一部液の短絡上昇等により、期待される反
応速度が得られず、且つ不安定な結果となる等の欠点が
ある。
り連続して供給し、反応生成液及び二酸化炭素ガスを上
部より排出する。いわゆる液荘フィードの場合、反応に
よシ生成した二酸化炭素ガスが気泡状にて一部触媒層粒
子間を流路を変えながら（液上弁速度よシも速く）上昇
するので、断続的な上昇気泡による液の逆混合及び気泡
に同騨しての一部液の短絡上昇等により、期待される反
応速度が得られず、且つ不安定な結果となる等の欠点が
ある。
以上のように触媒充填塔気液流下方式は、特に工業的に
アルキレンカーボネートからアルキレングリコールを大
規模に連続して生産するに際して著るしい効果を発揮す
るものである。
アルキレンカーボネートからアルキレングリコールを大
規模に連続して生産するに際して著るしい効果を発揮す
るものである。
以下、本発明の方法について実施例によシ具体的に説明
するが、これらは説明のだめの単なる例示であって本発
明はこれらの例によって何ら制限されないことは言うま
でもなく、前述の本発明の範囲内で種々実施し得ること
はもちろんである。
するが、これらは説明のだめの単なる例示であって本発
明はこれらの例によって何ら制限されないことは言うま
でもなく、前述の本発明の範囲内で種々実施し得ること
はもちろんである。
ここでアルキレンカーボネートの転化率、モノアルキレ
／グリコールの選択率は次の式から導き出される。
／グリコールの選択率は次の式から導き出される。
アルキレンカーボネートの転化率チ
モノアルキレングリコールの選択率チ
ボ不一トのモル数
実施例 １
図−１においてエチレンカーボネートを流路（１）によ
り水を流路（２）によシ供給し流路（３）を経て予熱器
（４）に導き、ここでエチレンカーボネート及び水は完
全に混合されると共に反応温度１９０℃まで加熱し、流
路（５）を経て加水分解反応器（６）に導入した。加水
分解反応器（６）は内径４５Ｍ。
り水を流路（２）によシ供給し流路（３）を経て予熱器
（４）に導き、ここでエチレンカーボネート及び水は完
全に混合されると共に反応温度１９０℃まで加熱し、流
路（５）を経て加水分解反応器（６）に導入した。加水
分解反応器（６）は内径４５Ｍ。
長さ８．５ｍのステンレス製ジャケット付２重管で熱媒
により所定温度に維持されておシ、ここには加水分解触
媒とし、て活性アルミナ（住人アルミニウム■製ＫＨＡ
−２４２〜４■φ球状）を１３４充填した。
により所定温度に維持されておシ、ここには加水分解触
媒とし、て活性アルミナ（住人アルミニウム■製ＫＨＡ
−２４２〜４■φ球状）を１３４充填した。
予熱器（４）上り流路（５）を経て高温のエチレンカー
ボネート水溶液を反応器（６）の塔頂部より供給した。
ボネート水溶液を反応器（６）の塔頂部より供給した。
反応により得られたエチレングリコール水溶液及び二酸
化炭素ガスは加水分解反応器（６）下部の流路（７）に
より排出し、気液分離器（８）にて気液を分離し、流路
（９）よ、シ二酸化炭素ガスを流路（１０）よりエチレ
ングリコール水溶液を得た。
化炭素ガスは加水分解反応器（６）下部の流路（７）に
より排出し、気液分離器（８）にて気液を分離し、流路
（９）よ、シ二酸化炭素ガスを流路（１０）よりエチレ
ングリコール水溶液を得た。
反応の条件及び結果は表−１の通りであった。
比較例 １
図−２においてエチレンカーボネートを流路（１０１）
により水を流路（，１０２）により供給し、流路（１０
３）を経て予熱器（１０４）に導き、ここでエチレンカ
ーボネート及、び水は完全に混合されると共に反応温度
１９０ ’Ｃまで加熱し、流路（１０５）を経て加水分
解反応器（１０６）に導いた。
により水を流路（，１０２）により供給し、流路（１０
３）を経て予熱器（１０４）に導き、ここでエチレンカ
ーボネート及、び水は完全に混合されると共に反応温度
１９０ ’Ｃまで加熱し、流路（１０５）を経て加水分
解反応器（１０６）に導いた。
加水分解反応器（１０６）は内径４５−１長さ８．５ｍ
のステンレス製ジャケット付２重管で熱媒により所定温
度に維持されており、ここには加水分解触媒として活性
アルミナ（住人アルミニウム■製ＫＨＡ−２４２〜４ｍ
φ球状）を１３１充填した。
のステンレス製ジャケット付２重管で熱媒により所定温
度に維持されており、ここには加水分解触媒として活性
アルミナ（住人アルミニウム■製ＫＨＡ−２４２〜４ｍ
φ球状）を１３１充填した。
予熱器（ｔｏ４）よシ流路（１０５）を経て高温のエチ
レンカーボネート水溶液を反応器（１０６）の塔底部よ
シフイードした。
レンカーボネート水溶液を反応器（１０６）の塔底部よ
シフイードした。
反応により得られたエチレングリコール水溶液及び二酸
化炭素ガスは加水分解反応器（１０６）上部の流路（１
０７）によシ排出し、気液分離器（１０８）にて気液を
分離し、流路（１０９）より二酸化炭素ガスを流路（１
１０）よりエチレングリコール水溶液を得た。
化炭素ガスは加水分解反応器（１０６）上部の流路（１
０７）によシ排出し、気液分離器（１０８）にて気液を
分離し、流路（１０９）より二酸化炭素ガスを流路（１
１０）よりエチレングリコール水溶液を得た。
反応の条件及び結果は表−１の通りであった。
表 −１
図−１は本発明によるアルキレンカーボネートと水の混
合液を反応器の上部より下部Ｖこ向けて通過させる工程
を示す図である。 図−２はアルキレンカーボネートと水の混合液を反応器
の下部より上部に向けて通過させる工程を示す図である
。
合液を反応器の上部より下部Ｖこ向けて通過させる工程
を示す図である。 図−２はアルキレンカーボネートと水の混合液を反応器
の下部より上部に向けて通過させる工程を示す図である
。
Claims (1)
- （１） アルキレンカーボネートと水とを反応せしめ
てアルキレングリコールを製造するに際し原料のアルキ
レンカーボネート水溶液を加水分解触媒を充填した固定
床反応器の上部より供給し、反応生成液および反応生成
二酸化炭素ガスを反応器の下部よシ抜き出すことを特徴
とするアルキレングリコールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209363A JPS6055042B2 (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | アルキレングリコールの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56209363A JPS6055042B2 (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | アルキレングリコールの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110530A true JPS58110530A (ja) | 1983-07-01 |
| JPS6055042B2 JPS6055042B2 (ja) | 1985-12-03 |
Family
ID=16571691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56209363A Expired JPS6055042B2 (ja) | 1981-12-25 | 1981-12-25 | アルキレングリコールの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6055042B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4519875A (en) * | 1984-05-09 | 1985-05-28 | The Halcon Sd Group, Inc. | Purification of ethylene glycol derived from ethylene carbonate |
-
1981
- 1981-12-25 JP JP56209363A patent/JPS6055042B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4519875A (en) * | 1984-05-09 | 1985-05-28 | The Halcon Sd Group, Inc. | Purification of ethylene glycol derived from ethylene carbonate |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6055042B2 (ja) | 1985-12-03 |
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