JPS5920252A - エチレンアミン類の抽出方法 - Google Patents

エチレンアミン類の抽出方法

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JPS5920252A
JPS5920252A JP57130481A JP13048182A JPS5920252A JP S5920252 A JPS5920252 A JP S5920252A JP 57130481 A JP57130481 A JP 57130481A JP 13048182 A JP13048182 A JP 13048182A JP S5920252 A JPS5920252 A JP S5920252A
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平賀 要一
Osamu Fujii
修 藤井
Tsugio Murakami
次雄 村上
Hiroyuki Saito
斉藤 博行
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Toyo Soda Manufacturing Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、エチレンアミン類および無機塩化物を含む水
溶液からエチレンアミン類を選択的に抽出して無機塩化
物と分離する方法に関するものである。更に詳しくは二
塩化エタンとアンモニア水溶液の反応によって得たエチ
レンアミン類、即しエチレンジアミン、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
タミンなど、およびピペラジンなどの鎖状、環状アミン
等を含むアミンの単独又は混合物であるエチレンアミン
類のモノ塩酸塩、およびアンモニア、塩化アンモニウム
を含む反応生成液、あるいは該反応生成液に水酸化す)
 IJウム、水酸化カルシウム等を添加して得られる遊
離のエチレンアミン類と塩化ナトリウム、塩化カルシウ
ム等の塩化物を含む水溶液から、カルボン酸化合物ある
いはアルキルリン酸化合物を用いてエチレンアミン類を
効率よく有機相に抽出し、無機塩化物と分離する方法に
関するものである。
現在、エチレンアミン類(EA)と無機塩化物との分離
は、二塩化エタンとアンモニア水溶液の反応生成物に対
し、水酸化ナトリウムを作用させて次式のように苛性化
して EA−HC1+N)I4CI+2NaOH−”EA+N
Z−1g+2NaC/?+2I(20遊離のエチレンア
ミン類、アンモニアを生成させ、アンモニアを加熱除去
した後、蒸発濃縮で塩化ナトリウムを晶出させて分離す
る方法が採用されている。これは水酸化ナトリウムが、
エチレンアミン類よりアルカリ強度が強いこと、および
副生ずる塩化すl−IJウムが安定で逆反応が発生しな
いことによる。即ちアンモニアはアルカリ強度が弱くエ
チレンアミン類モノ塩酸塩を遊離のエチレンアミン類に
する能力はなく、水酸化カルシウムを用いた場合は、副
生ずる塩化カルシウムを晶出分離するため蒸発濃縮する
と、高温時に次式のような逆反応が起り、 ZEA+CaC4+2H20−+ 2EA−HCl+Ca(OH)z↓ エチレンアミン類を回収することが出来なくなるため、
実用的には水酸化ナトリウムの使用が必須となっている
従っ1、現状のエチレンアミン類と無機塩化物との分離
方法は、(イ)比較的高価な水酸化ナトリウムを多量に
必要とすること。(ロ)副生ずる塩化ナトリクムを分離
するには、反応時に必要とした多量の水をすべて蒸発除
去しなければならず、多量の熱エネルギーを必要とする
こと。(ハ)効率よく塩化ナトリウムを分離するには良
好な結晶を必要どし、このため複雑な操作、高価な装置
を必要とすること。などの問題点を有しているのであ木
以上の状況から本発明者らは、上記問題点を解決すべく
鋭意検討した結果、カルボン酸化合物あるいはアルキル
リン酸化合物を用いると極めて効率的にエチレンアミン
類が有機相に抽出されるという全く予期せぬ知見を見出
し、前述した問題点を解決したエチレンアミン類と無機
塩化物の分離法である本発明を達成した。
即ち、本発明はエチレンアミン類と無機塩化物を含む水
溶液からカルボン酸化合物あるいはアルキルリン酸化合
物を含む有機溶剤を用いて有機相からエチレンアミン類
を選択的に有機相に抽出し、次いでアルカリまたは酸を
用いて有機相からエチレンアミン類を水相に回収するエ
チレンアミン類と無機塩化物とを分離する方法である。
以下本発明を更に詳細に説明する。
本発明で云う「エチレンアミン類」とは前述したように
各種アミンの総称であって混合しているアミンの種類数
、割合などに制限はない。これらエチレンアミン類の分
子中には親有機性を与える炭素・炭素結合の数に比較し
、極めて親水性を強く示ずアミノ基が高比率で含有して
いるため、全体としてエチレンアミン類は親水性が強く
一般の有機溶剤では有機相に抽出することはできない。
しかしながらカルボン酸化合物あるいはアルキルリン酸
化合物を用いるとエチレンアミン類は効率、しく有機相
に抽出されるようになる。この理由をカルボン酸化合物
で示すと、 RCOOH+):l2NR’→RCOO・H3NR’な
る反応により、親水性を強く示していたエチレンアミン
類分子中のアミノ基が不活性化され、且つ親有機性基の
高分子炭化水素が結合したことによって全体として親有
機性(以下、有機溶剤相への移り易い性質をいう。)に
なるためである。したがって、坪にアミノ基を不活性化
するだけでは有機相ヘエチレンアミン頷を抽出するのに
は不十分であり、伺加することで親有機性を力える性質
を有することも必要となり、このため本発明ではカルボ
ン酸化合物あるいはアルキルリン酸化合物を用いること
が必須の要件となっている。
本発明で使用されるカルボン酸化合物あるいはアルキル
リン酸化合物は、それ自身が親有機的で有機溶剤にはよ
く溶解するが、水には限られた溶解しかできない性質を
有していれば特に限定されるべきものではないが、カル
ボン酸化合物としては通常抽出剤として使用されるもの
でよく、例えば該化合物の炭素数として6〜20、好ま
しくは9〜20のもので、ナフテン酸、ペノルゴン酸な
ど、又は一般式(CH3) (R1) (& )CCO
OH(R+、R2はC+”y+のアルキル基で同−又は
異なる置換基である)で示めされる第三級脂肪酸で、r
Versa−tic Ac1d J (シェル化学■社
製、商品名)などがあるO アルキルリン酸化合物としては、カルボン酸と同様に通
常抽出剤として使用されるものでよく、例えば七ノー又
はジアルキルリン酸がある。モノアルキルリン酸として
は、炭素数4〜20のアルキル基を有するもので、例え
ばモノ−n−オクチルリン酸、モノ−2−エチルへキシ
ルリン酸、モノ−2,6,8−トリメチルノニル−4−
リン酸などがある。またジアルキルリン酸としては、炭
素数8〜30のアルキル基を有するもので、例えばジ−
n−オクチルリン酸、ジー2−エチルへキシルリン酸、
ジーオクチルノエニルリン酸などがある。その入手のし
易き、価格、取り扱い易さ等を考慮すると、カルボン酸
化合物としてはナフテン酸又はr■ersatic A
c1d」、アルキルリン酸化合物としては、ジー2−エ
チルへキシルリン酸(D2EHPA)等のジアルキルリ
ン酸が好ましい。
上記、カルボン酸、アルキルリン酸と結合したエチレン
アミン類は極めて親有機性であるため一般の有機溶剤、
例えばブタノール、ペンタノール等のアルコール、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン、
ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素などで容易に水
相から抽出できる。したがって本発明の方法では、実際
上はカルボン酸化合物あるいはアルキルリン酸化合物を
前述した一般有機溶剤に溶解した混合溶剤をエチレンア
ミン類の抽出溶剤として用いる。カルボン酸化合物ある
いはアルキルリン酸化合物の混合溶剤中の講度は一般に
0.1〜3モル/lであり、特に分相性が良好なことか
ら好ましくは0.5〜1.0モル/lが用いられる。
また、本発明の方法で使用されるエチレンアミン類を含
む液はエチレンアミン類と無機塩化物を含む水溶液であ
れば、これら水溶液の形成条件、濃度、成分比率等測等
制限はないが、本発明を有利に実施する態様として、二
塩化エタンとアンモニア水溶液の反応により生成するエ
チレンアミン類モノ塩酸塩、アンモニア、塩化アンモニ
ウムの混合水溶液、あるいは該混合水溶液に水酸化ナト
リウム、水酸化カルシウム等を作用させて得られるエチ
レンアミン類・塩化ナトリウムあるいは塩化カルシウム
混合水溶液である。これら水溶液に対してカルボン酸化
合物あるいはアルキルリン酸化合物を作用させた場合は
、上述のどの組成の水溶液からもエチレンアミン類を効
率よく有機相に抽出できるが、後述するがカルボン酸化
合物あるいはアルキルリン酸化合物がす) IJウム塩
またはカルシウム塩である場合は、水酸化ナトリウム、
水酸化カルシウム等で苛性化して得られた水溶液からは
、エチレンアミン類の抽出性が劣るので好ましくない。
この理由は推測の域をでないが、カルボン酸化合物で示
すと、 RCOOH十J■2NR’→Rcoo・Ib NR’ 
    +11RC00N a −1−1b NR’ 
−H(20二RCOO−TI3 NR’ −トN a 
OH(21RCOONa +H2NR’4(Cl→RC
OO4JsNR’+NaCl (a)のようになり、カ
ルボン酸塩とエチレンアミン類の反応(2)のみが交換
反応で、fl)、(3)は中和反応であることに起因す
るど考えられる。
以上の説明からも明らかなように、本発明の方法ではエ
チレンアミン類はカルボン酸あるいはアルギルリン酸の
伺加物として有機相に抽出されるため、カルボン酸化合
物あるいはアルキルリン酸化合物は、エチレンアミン類
に対し少なくとも1モルイ&以上、好ましくは2モル倍
以上を使用する必要がある。通常二塩化エタンとアンモ
ニア水溶液で生成するエチレンアミン類の濃度は1〜2
モル/lであるので、原料水溶液に対して抽出溶剤を2
〜8倍(体積比)用いれば十分である。抽出は常温、常
圧下でいかなる抽出装置、抽出方式も使用できる。効率
的にエチレンアミン類を抽出するには向流多段抽出が好
ましい。例えば1モル/lのカルボン酸化合物あるいは
アルキルリン酸化合物を含むn−ブタノール液5容積(
VOl、)と、1.5モル/lのエチレンアミン類を含
む水溶液IVo l 、を向流接触させた場合、抽出段
数が5〜10段で、99%以上のエチレンアミン類を回
収できる。
このようにして得た抽出相には、わずかな塩化物しか含
まれていすこの塩化物も抽出相を少量の水と接触させる
ことで溶剤相から水相に除去できる。このときエチレン
アミン類は水相へまったく移動しない。したがって有機
相からエチレンアミン類を水を用いて回収することはで
きず、通常アルカリ、場合によっては酸を用いて回収す
る。アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム等が使用
できるが、水酸化ナトリウムあるいは水酸化カルシウム
が実用的である。即ち、エチレンアミン類を含む溶剤相
と水酸化ナトリウム水溶液あるいは水酸化カルシウムス
ラリーを接触するだけでエチレンアミン類を含む水溶液
が直接回収できる。
但し、カルボン酸化合物と水酸化ナトリウムを使用した
場合、生成するhルボン酸ナトリウムが強い界面活性能
力を示すため条件によりては均一相を形成し、エチレン
アミン類を含む水溶液相が得られなくなるので注意を要
する。このような均一相の形成を防止するには形成する
水相中の水酸化す) IJウム濃度を10重量%以上、
好ましくは15重量%以上になるように、回収工程で用
いる水酸化すトリウム水溶液の濃度および量を制御すれ
ばよい。得られたエチレンアミン類と水酸化ナトリウム
の混合水溶液は、濃縮あるいは水酸化ナトリウムの添加
等、適当な方法で水酸化ナトリウム濃度を増加させると
エチレンアミン相と水酸化ナトリウム水溶液相に分離す
るので、エチレンアミン順相を回収し、水酸化ナトリウ
ム水溶液相を有機相からのエチレンアミン類回収工程へ
循環使用する。
回収工程から出るカルボン酸塩あるいはアルキルリン酸
塩を含む有機溶剤相はエチレンアミン類モノ塩酸塩、ア
ンモニア、塩化アンモニウムを含む反応生成液から、エ
チレンアミン類を回収するため直接循環するか、あるい
は硫酸、塩酸等でカルボン酸、アルキルリン酸に酸性化
した後、各種エチレンアミン類と無機塩化物の混合水溶
液からエチレンアミン類を抽出する工程に循環使用され
る。
またカルボン酸化合物を使用した場合は、有機相からエ
チレンアミン類の回収にアルカリの代りに炭酸ガスある
いは炭酸水を用いてエチレンアミン類を炭酸塩水溶液ど
して回収できる。この時は直接カルボン酸で回収できる
ので、各種エチレンアミン類・無機塩化物の水溶液に直
接利用でき、且つ得られたエチレンアミン類の炭酸塩水
溶液は加熱分解することで遊離のエチレンアミン類を容
易に回収できる。但し、アルキルリン酸の場合は、カル
ボン酸に比較し酸性度が強いため、炭酸ガスあるいは炭
酸水による有機相からのエチレンアミン類の回収は若干
悪くなる。
こうして得られるエチレンアミン類は無機塩化物は含ま
ず、エチレンアミン類の濃度も原ネ」に比較して通常2
〜6倍に濃縮されており、それぞれのアミンに単離きれ
る蒸留工程も極めて省エゴ・ルギーで実施できる。
以上の説明からも明らかなように本発明の方法は、 (1)  高価な水酸化ナトリウムを特に必要とはせず
、安価な水酸化カルシウムの使用ができる。
(2)抽出・回収操作でエチレンアミン類1=t、2〜
6倍にgj縮できるので極めて省エネルギーである0 (3)晶析・分離を必要としないため、抜性(な操作、
高価な装置を必要としない。
など従来法の問題点を解決しており、工業的にみても極
めて優れた方法である。
以下、本発明を実施例で更に説明するが、これら実施例
のみに限定されるものではない。
実施例1 エチレンジアミン(EDA、 ) : 9og−/IJ
、塩化ナトリウム液(NaCn):180Vlの水溶液
200rnlに[Versatic Ac1d−10J
炭素数10(シェル化学■社製、商品名) : 1.5
mole/lの11−ブタノール液200m1を加え、
10分間振盪した後、静定外離し、EDA:47.9ν
′lの有機相263dを得た。
次に、該有機相180dに純水15m1を加え、水飽和
の炭酸ガスを100Wminの速度で2時間吹き込み、
静定分離したところ、EDA:3201i’/d、Co
w : 200 VlのEDA炭酸塩水溶液21.5d
を得た。
実施例2 トリエチレンテトラミン(TETA):90Vl。
NaC1:180 Vlの水溶液200麻に30 tl
 V11シL ナフテン酸(分子量230〜310)n−ブタノール液
300 meを加え、10分間振盪後、静定外醸し、T
ETA : :386 Vllの有機相351Jmlを
得た。
次に該有機相200罰に純水+5mlを加え、実施例1
と同様に操作したところ、’J’ E ’l’Δ:28
0¥/l。
CO2: 115 VlのT B: ’]’ A炭酸基
水溶液を得た。
実施例3 EDA:90Vl、CaC6z :170F//の水溶
液200 meにrVersatjc Ac1d −1
0J : 1.5mole/lのn−ブタノールrl1
300rnl!を加え、10分間振盪した後、静定分離
し、EJ)A : 30.0 Vlの有機相330m1
を得た。
次に、該有機相201) meに400 Fall水酸
化カルシウムスラ’)−15mlを加え、10分間振盪
した後、静定外lis L、E l) A : 280
 F!−/lの水相(Ca(OJI)2の固体含む) 
21 mlヲ得り。
実施例4 145 Vll エチレンジアミンモノ塩酸塩水溶液2
00ゴにジー2−エチルへキシルリン酸=1mole/
lのn−ブタノール液3QQmA!を加え、10分間振
盪した後、静定分離し、EDA : 28.3 ryi
の有機相318m1を得た。
次に、該有機相の150m1に600 Vl水酸化す)
 IJウム水溶液1OrrLlを加え、10分間振盪し
た後、静定外離し、EDA:300 Vlの水相14罰
を得た。
出願人 東洋曹達工業株式会社

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)エチレンアミン類および無機塩化物を含む水溶液
    からカルボン酸化合物あるいはアルキルリン酸化合物を
    含む有機溶剤を用いてエチレンアミン類を選択的に有機
    相に抽出し、次いでアルカリ又は酸を用いて有機相から
    エチレンアミン類を水相に回収することを特徴とするエ
    チレンアミン類の抽出方法。 (2)カルボン酸化合物の炭素数が6〜20である特許
    請求の範囲第一項記載の方法。 (3)  カルボン酸化合物が一般式 %式% (R1,R2はC!〜8のアルキル基)で示めされる第
    三級脂肪酸、またはナフテン酸のいずれかでちる特許請
    求の範囲第(2)項記載の方法。 (4)アルキルリン酸化合物が七ノー又はジアルキルリ
    ン酸である特許請求の範囲第(11項記載の方法。 (6)有機溶剤が炭素数3〜8個のアルコール系有機溶
    剤である特許請求の範囲第(])項から第(5)項記載
    の方法。
JP57130481A 1982-07-28 1982-07-28 エチレンアミン類の抽出方法 Granted JPS5920252A (ja)

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Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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