JPS6094946A - Production of aromatic amine - Google Patents

Production of aromatic amine

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JPS6094946A
JPS6094946A JP20277183A JP20277183A JPS6094946A JP S6094946 A JPS6094946 A JP S6094946A JP 20277183 A JP20277183 A JP 20277183A JP 20277183 A JP20277183 A JP 20277183A JP S6094946 A JPS6094946 A JP S6094946A
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JP
Japan
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copper
reaction product
copper compound
catalyst
aqueous solution
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JP20277183A
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Japanese (ja)
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Naoki Ando
直樹 安藤
Hideetsu Fujiwara
秀悦 藤原
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Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Nippon Synthetic Chemical Industry Co Ltd
Japan Synthetic Rubber Co Ltd
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain the titled compound, by reacting an aromatic halide with ammonia in the presence of water and a copper compound catalyst, adding an alkali metallic hydroxide to resultant reaction solution, extracting the resultant aromatic amine, adding the above-mentioned hydroxide to the remaining aqueous solution after the extraction to deposit and separate the copper catalyst. CONSTITUTION:An aromatic halide, e.g. chlorobenzene, is reacted with ammonia in the presence of water and a catalyst consisting essentially of a copper compound, e.g. cuprous oxide, and 0.05-1g equivalent, based on 1g halogen ion contained in the reaction product solution, alkali metallic hydroxide, e.g. NaOH, or alkaline earth metallic hydroxide, e.g. Ca(OH)2, or both are added to the reaction product solution. The resultant aromatic amine in the reaction product is then extracted with an extractant, e.g. propanol, and the extracted solution is separated from the remaining aqueous solution. The above-mentioned hydroxide is then added to the remaining aqueous solution to deposit and separate the copper compound. The deposited copper compound is reutilizable as the catalyst, and the resultant filtrate after the separation is easily subjected to waste water treatment due to a very small amount of copper ions left therein.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は芳香族アミンの製造方法に関し、その目的とす
るところは反応効率がよく、安価な原料が使用できる優
れた芳香族アミンの製造方法を提供することにある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing aromatic amines, and an object thereof is to provide an excellent method for producing aromatic amines that has high reaction efficiency and can use inexpensive raw materials.

従来、芳香族アミンの製造方法として、芳香族ハライド
とアンモニアとを水の存在下において銅化合物を触媒と
して反応させる方法が知られている。
Conventionally, as a method for producing aromatic amines, a method is known in which an aromatic halide and ammonia are reacted in the presence of water using a copper compound as a catalyst.

しかるに、この方法において特に問題とされるのは、反
応後の銅化合物触媒の分離の点である0 との銅化合物触媒の分離の問題を解消し、回収された銅
化合物を触媒として再使用することができる方法が、例
えば特公昭55−33707号公報、同55−3’37
08号公報、同55−33709号公報によって提案さ
れている0これらの方法は、まず反応生成液にアルカリ
金属水酸化物を加えて触媒の銅成分を銅酸化物などとし
て析出させ分離し、その後において目的物質を蒸留ある
いは抽出(でよって分離するものである。この方法によ
って回収される鋼酸化物は触媒として有効なものであっ
て再使用が可能である。しかしながらこれらの方法では
、析出した銅酸化物がコロイド状を呈しているため、そ
の分離が非常に困;帷であるという欠点を有し、さらに
反応生成液中に沈澱を形成しない銅イオンがかなり多量
に残存するようになるため、銅酸化物などの沈澱および
目的物質を分離した後の残液の廃棄処理において、さら
に銅イオンを除去するための処理工程を必要とするなど
の問題点を有する。
However, a particular problem with this method is the separation of the copper compound catalyst after the reaction.The problem of separation of the copper compound catalyst from 0 is solved, and the recovered copper compound is reused as a catalyst. For example, Japanese Patent Publications No. 55-33707 and No. 55-3'37
In these methods, first, an alkali metal hydroxide is added to the reaction product liquid to precipitate and separate the copper component of the catalyst as a copper oxide, and then The target substance is separated by distillation or extraction.The steel oxide recovered by this method is effective as a catalyst and can be reused.However, in these methods, the precipitated copper Since the oxide is in the form of a colloid, it has the disadvantage of being very difficult to separate, and furthermore, a considerable amount of copper ions that do not form a precipitate remain in the reaction product solution. In the disposal of the residual liquid after separating the precipitates such as copper oxides and the target substance, there are problems such as the need for a further treatment step to remove copper ions.

また特開昭51−59824号公報においては、触媒の
銅成分を沈澱させて分離するのではなく、芳香族アミン
を抽出した後の抽残水溶液中に存在する副生物である塩
化アンモニウムの一部を晶出させて分離し、触媒を含有
する残液をそのまま再利用する方法が提案されている。
Furthermore, in JP-A-51-59824, rather than separating the copper component of the catalyst by precipitation, a portion of ammonium chloride, which is a by-product present in the raffinate aqueous solution after extracting the aromatic amine, is removed. A method has been proposed in which the catalyst is crystallized and separated, and the residual liquid containing the catalyst is reused as it is.

しかしながらこの方法は、再利用される残液中に多量の
塩化アンモニウムが含有されているため、目的とする反
応の反応速度が低下し、選択率も小さくなるという欠点
を有する。また、分離された塩化アンモニウムには銅成
分がかなシ含有されてしまい、しかもこの銅成分は再結
晶力との操作によっても完全に取り除くことは困難であ
るため、得られた塩化アンモニウムを肥料などの用途に
用いることもできず、塩化アンモニウムの廃棄処理が容
易でないという問題点を有する。
However, this method has the drawback that the reused residual liquid contains a large amount of ammonium chloride, which reduces the reaction rate of the desired reaction and reduces the selectivity. In addition, the separated ammonium chloride contains a small amount of copper component, and it is difficult to completely remove this copper component even by using recrystallization power. Ammonium chloride cannot be used for this purpose, and there is a problem in that it is not easy to dispose of ammonium chloride.

このように、芳香族ハライドとアンモニアとから芳香族
アミンを製造する方法は、原料の入手が容易であシ、し
かも少ない工程で目的物質を得ることができるにもかか
わらず、上記のような種々の問題点が残されておシ、未
だに工業化されていない。
As described above, although the method for producing aromatic amines from aromatic halides and ammonia is easy to obtain raw materials and can obtain the target substance in a small number of steps, it is difficult to use the method described above. Problems remain, and it has not yet been industrialized.

本発明は以上のような背景の下になされたものであって
、その目的とするところは、触媒の回収が容易であシ、
廃棄物処理の問題がない効率的な芳香族アミンの製造方
法を提供することにある。
The present invention was made against the above-mentioned background, and its purpose is to facilitate the recovery of the catalyst.
An object of the present invention is to provide an efficient method for producing aromatic amines without problems in waste disposal.

すなわち本発明は、芳香族ハライドとアンモニアとから
芳香族アミンを製造する方法において、下記(イ)〜(
ニ)の工程を含むことを特徴とする芳香族アミンの製造
方法を提供するものである。
That is, the present invention provides a method for producing an aromatic amine from an aromatic halide and ammonia, which includes the following (a) to (a).
The present invention provides a method for producing an aromatic amine, which includes the step (d).

(イ)芳香族ハライドとアンモニアとを、水の存在下に
おいて、銅化合物を主体とする触媒を用いて反応せしめ
る第1工程。
(a) A first step in which aromatic halide and ammonia are reacted in the presence of water using a catalyst mainly consisting of a copper compound.

(ロ)第1工程で得られた反応生成液に、該液中に含ま
れるハロゲンイオン1グラムイオンに対し、アルカリ金
属水酸化物および/またはアルカリ土類金属水酸化物を
6.o 5〜1グラム当量加える第2工程。
(b) Add 6.0% of alkali metal hydroxide and/or alkaline earth metal hydroxide to the reaction product solution obtained in the first step per 1 gram of halogen ions contained in the solution. o Second step of adding 5-1 gram equivalent.

(ハ)第2工程を経た反応生成液中の芳香族アミンを抽
剤で抽出し、抽出液と抽残水溶液に分離する第6エ程。
(c) A sixth step of extracting the aromatic amine in the reaction product solution after the second step with an extractant and separating it into an extract solution and a raffinate aqueous solution.

(ニ)第6エ程で得られた抽残水溶液にアルカリ金属水
酸化物および/またはアルカリ土類金属水酸化物を加え
て銅化合物を析出せしめ、分離する第4工程。
(d) A fourth step of adding an alkali metal hydroxide and/or an alkaline earth metal hydroxide to the raffinate aqueous solution obtained in the sixth step to precipitate and separate a copper compound.

次に本発明の詳細な説明する。Next, the present invention will be explained in detail.

本発明においては、まず芳香族ハライドとアンモニアと
を、水の存在下において、銅化合物を主体とする触媒を
用いて反応せしめる(第1工程)。
In the present invention, first, an aromatic halide and ammonia are reacted in the presence of water using a catalyst mainly composed of a copper compound (first step).

芳香族ハライドとしては、例えばクロルベンゼン、ジク
ロルベンゼン、トリクロルベンゼンクロルアニリン、ジ
クロルアニリン、クロルニトロベンゼン、ジクロルニト
ロベンゼンナトヲ挙げることができ、好ましい芳香族・
1ライドとしてハ、クロルベンゼン、ジクロルベンゼン
、クロルアニリン、トリクロルベンゼンを挙げることが
できる。これらの芳香族ノ・ライドは併用することがで
きる。
Examples of aromatic halides include chlorobenzene, dichlorobenzene, trichlorobenzene, chloraniline, dichloroaniline, chlornitrobenzene, and dichloronitrobenzene.
Examples of the 1-ride include chlorobenzene, dichlorobenzene, chloroaniline, and trichlorobenzene. These aromatic rides can be used in combination.

アンモニアの使用量は、芳香族ハライドのアミン化を必
要とするノ・ロダン1グラムー原子に対して好ましくは
2〜25モル、特に好ましくは4〜20モルである。
The amount of ammonia used is preferably from 2 to 25 mol, particularly preferably from 4 to 20 mol, per gram-atom of the rhodan required for amination of the aromatic halide.

水の使用量は、アンモニアと水の双方の重量和に対して
好ましくは60〜70重量%、特に好ましくは45〜6
5重量%である。
The amount of water used is preferably 60 to 70% by weight, particularly preferably 45 to 6% by weight, based on the weight sum of both ammonia and water.
It is 5% by weight.

銅化合物の使用量は、芳香族ハライド1モルに対して銅
原子として好ましくは0.01〜0.4グラム−原子、
特に好ましくは0.02〜0.2グラム−原子である。
The amount of copper compound to be used is preferably 0.01 to 0.4 gram-atom as copper atom per mole of aromatic halide;
Particularly preferred is 0.02 to 0.2 gram-atom.

触媒として使用する銅化合物としては、銅酸化物、調水
酸化物および/または銅ハロゲン化物などを挙げ′るこ
とかでき、特に酸化第一銅、酸化第二鋼、水酸化第二’
jffJ、ハロゲン化第−銅、ハロゲン化第二銅が好ま
しく、銅とアルカリ土類金属の混合法度化物、混合酸化
物、または混合ハロゲン化物なども好ましい触媒となる
Examples of the copper compound used as a catalyst include copper oxides, hydroxides and/or copper halides, and in particular cuprous oxide, ferric oxide, ferric hydroxide, etc.
jffJ, cupric halides, and cupric halides are preferred, and mixed compounds, mixed oxides, or mixed halides of copper and alkaline earth metals are also preferred catalysts.

銅化合物にカルシウムなどのアルカリ土類金属が含まれ
る場合の含有量は、銅1グラム原子に対して10グラム
原子以下が好ましく、特に0.1〜5グラム原子が好ま
しい、。
When the copper compound contains an alkaline earth metal such as calcium, the content is preferably 10 gram atoms or less, particularly preferably 0.1 to 5 gram atoms, per 1 gram atom of copper.

本発明における芳香族ハライドとアンモニアとの反応温
度は、好ましくは170〜250’C1特に好ましくは
200〜240’Cであり、反応時間は通常、2〜40
時間である。反応を連続的に行なう場合は2基以上の反
応器を直列に結合するのがよく、反応溶液の反応器内で
の滞留時間が目的とする反応時間となるようにする。
The reaction temperature of the aromatic halide and ammonia in the present invention is preferably 170 to 250'C, particularly preferably 200 to 240'C, and the reaction time is usually 2 to 40'C.
It's time. When carrying out the reaction continuously, it is preferable to connect two or more reactors in series so that the residence time of the reaction solution in the reactor becomes the desired reaction time.

このようにして生成する芳香族アミンとしてハ、クロル
アニリン、フェニレンジアミン、クロルノエニレンジア
ミン、トリアミノベンゼンなどを例示することができる
Examples of aromatic amines produced in this manner include chloraniline, phenylenediamine, chlornoenylenediamine, and triaminobenzene.

反応終了後、得られた反応生成液を好ましくは20〜8
0℃、特に好ましくは60〜70℃に冷却し、必要に応
じて反応系を常圧に戻すことによって反応生成液(ホ)
のアンモニアをガスとして除去し、以下の工程の操作時
の圧力を低減させることができるが、常圧における反応
生成液中のアンモニアを除去する必要はない。
After the reaction is completed, the reaction product solution obtained is preferably 20 to 8
The reaction product liquid (E) is cooled to 0°C, particularly preferably 60 to 70°C, and if necessary, the reaction system is returned to normal pressure.
It is possible to remove the ammonia as a gas to reduce the pressure during the operation of the following steps, but it is not necessary to remove the ammonia in the reaction product liquid at normal pressure.

次いで第1工程によって得られた反応生成液に、該液中
に含゛まれるハロゲンイオン1グラムイオンに対してア
ルカリ金属水酸化物および/またはアルカリ土類金属水
酸化物を0.05〜1グラム当量加えることにより第3
工程冗おける抽出操作を容易にし抽剤に対する芳香族ア
ミンの分配率を向上させる(第2工程)。
Next, to the reaction product liquid obtained in the first step, an alkali metal hydroxide and/or alkaline earth metal hydroxide is added in an amount of 0.05 to 1 per gram of halogen ions contained in the liquid. The third by adding gram equivalent
The extraction operation during the process is facilitated and the distribution ratio of aromatic amine to the extractant is improved (second step).

反応生成液へのアルカリ金属水酸化物および/またはア
ルカリ土類金属水酸化物の添加量がハロゲンイオン1グ
ラムイオンに対し0.05グラム当量未満では芳香族ア
ミンの分配率の向上効果が少なく、一方1グラム当量を
越えると後記する第4工程のように反応生成液中の銅成
分の析出が始−走り、以後の第6〜4工程の円滑な工程
操作に支障を来す上、第6エ程における抽出操作の運転
条件によっては副生ずるハロゲン化アルカリ金属および
/またはハロゲン化アルカリ土類金属が析出して抽出器
を閉塞する恐れもある。
If the amount of alkali metal hydroxide and/or alkaline earth metal hydroxide added to the reaction product solution is less than 0.05 gram equivalent per gram of halogen ion, the effect of improving the aromatic amine distribution ratio will be small; On the other hand, if the amount exceeds 1 gram equivalent, precipitation of the copper component in the reaction product solution will begin as in the 4th step described later, which will hinder the smooth operation of the subsequent 6th to 4th steps. Depending on the operating conditions of the extraction operation in the step, alkali metal halides and/or alkaline earth metal halides, which are by-products, may precipitate and clog the extractor.

アルカリ金属水酸化物およびアルカリ土類金属水酸化物
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、水酸化マグ坏7ウムを例示することができ
る。これらのアルカリ金属水酸化物および/またはアル
カリ土類金属水酸化物は、通常5〜60重量%濃度程度
の水溶液または水性懸濁液として添加し、好ましくは6
0〜80℃で反応生成液と反応させる。
Examples of the alkali metal hydroxide and alkaline earth metal hydroxide include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and hydroxide. These alkali metal hydroxides and/or alkaline earth metal hydroxides are usually added as an aqueous solution or suspension with a concentration of about 5 to 60% by weight, preferably 6% by weight.
React with the reaction product liquid at 0 to 80°C.

々お以上の第2工程の操作によって反応生成液中のアン
モニアの溶解度が減少し、系の圧力が上昇するので、必
要に応じて気液分離してアンモニアガスを放出し、系の
圧力を再度下げることもできる。
The solubility of ammonia in the reaction product liquid decreases and the pressure of the system increases due to the operations in the second step described above, so if necessary, the ammonia gas is released through gas-liquid separation and the pressure of the system is increased again. It can also be lowered.

またアルカリ金属水酸化物および/またはアルカリ土類
金属水酸化物を加える工程と、アンモニアガスを気液分
離する工程を一度に行なうことも可能である。
It is also possible to carry out the step of adding an alkali metal hydroxide and/or alkaline earth metal hydroxide and the step of separating ammonia gas into gas and liquid at the same time.

次いで第2工程を経た反応生成液を抽剤で抽出し芳香族
アミンを含有する抽出液と抽残水溶液に分離する(第6
エ程)。
Next, the reaction product liquid that has passed through the second step is extracted with an extractant and separated into an extract containing aromatic amines and a raffinate aqueous solution (sixth step).
).

抽剤としては炭素数3〜乙の脂肪族もしくは脂環族のア
ルコール、アニリンもしぐはアニリン誘導体、メチレン
クロライドなどを主成分とする有機溶媒を挙げることが
でき、該アルコールとしては、例えばプロパツール、ブ
タノール、ペンタノール、ヘキサノールなどを挙げるコ
トができる。
Examples of extractants include organic solvents whose main components are aliphatic or alicyclic alcohols having 3 to 3 carbon atoms, aniline or aniline derivatives, methylene chloride, etc. Examples of such alcohols include propatool, etc. , butanol, pentanol, hexanol, etc.

なお抽出に用いる溶媒には、溶媒に対する水ならびに副
生物である塩化アンモニウムの溶解度を低下させるため
に、他の有機溶媒、例えばプロピルエーテル、ブチルエ
ーテルなどを添加することができる。またこれらの抽剤
には、水、アンモニアなどが飽和量程度台まれていても
よい・第2工程を行うことによって、抽剤に対する芳香
族アミンの分配率は、第2工程の処理を行わない場合よ
りも著しく向上する。ここで分配率とは、下記式に基づ
いて定義される。
Note that other organic solvents such as propyl ether, butyl ether, etc. can be added to the solvent used for extraction in order to reduce the solubility of water and by-product ammonium chloride in the solvent. In addition, these extractants may contain water, ammonia, etc. in a saturated amount. By performing the second step, the distribution ratio of aromatic amines to the extractant can be adjusted without performing the second step. significantly improved than in the case of Here, the distribution ratio is defined based on the following formula.

アルカリ金属水酸化物〉よび/またはアルカリ土類金属
水酸化物を添加することによって何故抽剤に対する分配
率が向上するのかは定かでないが、第1工程の反応で副
生するハロゲン化アンモニウムがアルカリ金属水酸化物
および/またはアルカリ土類金属水酸化物と反応し、反
応生成液中のハロゲン化アンモニウムの含量が減少する
ことによって反応生成液中の水層に対する芳香族アミン
の溶解度が低下するものと思料される。
It is not clear why the addition of an alkali metal hydroxide and/or an alkaline earth metal hydroxide improves the distribution ratio to the extractant, but the ammonium halide produced as a by-product in the reaction in the first step is alkali. Substances that react with metal hydroxides and/or alkaline earth metal hydroxides and reduce the content of ammonium halide in the reaction product solution, thereby reducing the solubility of aromatic amines in the aqueous layer of the reaction product solution. It is thought that.

抽出工程で得られた抽出液からは、蒸留、晶析、その他
の手段によって抽剤:ひょび目的とする芳香族アミンを
分離回収する。抽出液を蒸留、晶析などで処理する場合
、抽出液中に少量溶解しているハロゲン化アンモニウム
が工程上でトラブルの原因となることがある。例えば蒸
留によって抽出液から抽剤を回収しようとした場合、加
熱によってハロゲン化アンモニウムが分mL、共存する
芳香族アミンと反応して、アンモニアと芳香族アミンの
ハロゲン化水素塩とになるが、この芳香族アミンのハロ
ゲン化水素塩は加熱によって蒸留器内の壁に付着して粘
着固化1−1蒸留器内の閉塞を来し易い。
From the extract obtained in the extraction process, the extractant: the desired aromatic amine is separated and recovered by distillation, crystallization, or other means. When extracts are processed by distillation, crystallization, etc., a small amount of ammonium halide dissolved in the extract may cause trouble during the process. For example, when attempting to recover the extractant from the extract by distillation, heating causes mL of ammonium halide to react with coexisting aromatic amines, forming ammonia and hydrogen halide salts of aromatic amines. Hydrogen halide salts of aromatic amines tend to adhere to the walls of the distiller due to heating and cause blockage in the distiller.

抽出液に含まれるハロゲン化アンモニウムの量は抽剤の
種類によっても変化するが親水性の抽剤を用いる以上皆
無にすることはできない。
The amount of ammonium halide contained in the extract varies depending on the type of extractant, but as long as a hydrophilic extractant is used, it cannot be completely eliminated.

このため、第6エ程で得られた抽出液を蒸留などの手段
によって芳香族アミンを分離するに先立ち、アルカリ金
属水酸化物の水溶液(例えば約1〜50重量%)で洗浄
するか(以下「アルカリ洗浄」という)もしくは水で洗
浄するか(以下「水洗浄」という)またはこれらの組合
せによって、抽出液中のハロゲン化アンモニウム量を大
巾に減少させるか実質的に皆無にするとよい。
For this reason, before separating the aromatic amines from the extract obtained in the sixth step by means such as distillation, it is necessary to wash the extract with an aqueous solution of alkali metal hydroxide (for example, about 1 to 50% by weight) (hereinafter referred to as The amount of ammonium halide in the extract may be greatly reduced or substantially eliminated by washing with water (hereinafter referred to as "alkaline washing") or water (hereinafter referred to as "water washing"), or a combination thereof.

アルカリ洗浄の場合は、抽出液中のノ・ロゲン化アンモ
ニウムがノ・ロゲン化アルカリ金属に転換するが、この
ハロゲン化アルカリ金属は、710グン化アンモニウム
に比し蒸留工程での前記トラブルを生起することが格段
に少ない。また水洗浄の場合も抽出液中のハロゲン化ア
ンモニウム濃度を極めて低濃度(約0.01〜0.2重
量%)にすることができる。最も好ましい方法はアルカ
リ洗浄に引続き水洗浄を実施することによシ、抽出液中
のハロゲン化アンモニウムおよび生成するハロゲン化ア
ルカリ金属を実質的に皆無とすることが好ましい。
In the case of alkaline washing, ammonium halogenide in the extract is converted to alkali metal halogenide, but this alkali metal halide causes the above-mentioned troubles in the distillation process compared to ammonium chloride 710. There are far fewer. Also, in the case of washing with water, the concentration of ammonium halide in the extract can be made extremely low (about 0.01 to 0.2% by weight). The most preferred method is to carry out alkali washing followed by water washing to substantially eliminate ammonium halides and generated alkali metal halides in the extract.

アルカリ洗浄または水洗浄の具体例について示すと、例
えば向流液々抽出塔に組合せた場合は、反応生成液は中
段、抽剤は塔底部、水は塔頂部、アルカリ水溶液は塔上
部(塔頂部と中段との間)に各々供給し、反応生成液、
抽剤、アルカリ水溶液および水の供給比を重量比で略1
:0.5〜5 : O,CI5〜1:0.05〜0.3
とする。
To give a specific example of alkaline washing or water washing, for example, when combined with a countercurrent liquid-liquid extraction column, the reaction product liquid is placed in the middle stage, the extractant is placed at the bottom of the column, water is placed at the top of the column, and the alkaline aqueous solution is placed at the top of the column (top of the column). and the middle stage), and the reaction product liquid,
The supply ratio of extraction agent, alkaline aqueous solution and water is approximately 1 by weight.
:0.5~5: O, CI5~1:0.05~0.3
shall be.

この場合、アルカリ洗浄は前記第2工程を兼ねることが
できる。
In this case, the alkaline cleaning can also serve as the second step.

次いで第6エ程で得られた抽残水溶液にアルカリ金属水
酸化物および/またはアルカリ十類水酸化物金加えて銅
版化物および/lたは調水酸化物を主体とする銅化合物
を析出せしめ5分離する(第4工程)。
Next, an alkali metal hydroxide and/or alkali metal hydroxide gold is added to the raffinate aqueous solution obtained in the sixth step to precipitate a copper compound mainly consisting of a copper plate and/or a prepared hydroxide. 5 separation (4th step).

抽出操作後の抽残水溶液には、銅イオンの他にハロゲン
化アンモニウム、ハロゲン化アルカリ金属および/また
はハロゲン化アルカリ土類金属、アンモニア、並びに溶
解した抽剤が含まれ、さらには抽出し残した芳香族アミ
ンや未反応原料が少量含まれる。従って必要に応じて共
沸蒸留、水蒸気蒸留などの方法によって抽剤、芳香族ア
ミン、未反応原料などを除去する。その後との抽残水溶
液を十分攪拌しながら水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムなどのアル
カリ金属水酸化物および/または水酸化カルシウムなど
のアルカリ土類金属水酸化物、好ましくはアルカリ金属
水酸化物を加えて抽残水溶液中の銅イオンを銅酸化物お
よび/または調水酸化物を主体とする銅化合物として析
出せしめる。
The raffinate aqueous solution after the extraction operation contains, in addition to copper ions, ammonium halides, alkali metal halides and/or alkaline earth metal halides, ammonia, and dissolved extractant, and further contains the extracting agent that remains after extraction. Contains small amounts of aromatic amines and unreacted raw materials. Therefore, extractants, aromatic amines, unreacted raw materials, etc. are removed by azeotropic distillation, steam distillation, or other methods as necessary. Afterwards, the raffinate aqueous solution is mixed with an alkali metal hydroxide such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, magnesium hydroxide, calcium hydroxide and/or an alkaline earth metal hydroxide such as calcium hydroxide, preferably. Adds an alkali metal hydroxide to cause copper ions in the raffinate aqueous solution to precipitate as a copper compound mainly consisting of copper oxide and/or hydroxide.

この銅化合物の析出工程において、アルカリれらを添加
後十分攪拌して好ましくはpH10以上、特に好ましく
はpH12以上の塩基性とし、温度を好ましくは50℃
以上、特に好ましくは沸騰させることによシ、銅化合物
は大部分が銅酸化物として析出し、同時に液中に含有さ
れていたハロゲン化アンモニウムが分解してアンモニア
が発生する。
In this copper compound precipitation step, after adding an alkali, the alkali is sufficiently stirred to make it basic, preferably at a pH of 10 or higher, particularly preferably at a pH of 12 or higher, and at a temperature of preferably 50°C.
As mentioned above, most of the copper compound is preferably precipitated as copper oxide by boiling, and at the same time, the ammonium halide contained in the liquid is decomposed to generate ammonia.

析出した銅化合物は沖過などによって分離、回収する。The precipitated copper compounds are separated and recovered by filtration.

そしてこの回収した銅化合物は、銅酸化物、調水酸化物
および銅ハロゲン化物とほぼ同様の触媒活性を有し、そ
のまま触媒として再使用することができる。
The recovered copper compound has substantially the same catalytic activity as copper oxide, hydrated oxide, and copper halide, and can be reused as a catalyst as it is.

銅化合物の析出工程において、主としてアルカリ土類金
属水酸化物を使用するときは、これらを好ましくは抽残
水溶液中のアンモニウムイオン1グラムイオンに対して
1モル以上添加する。この場合は、加熱撹拌しただけで
は銅化合物の析出が不十分な場合がある。このときには
、液中へ空気、窒素ガス、その他の非反応性の非凝縮性
ガスを通じることによって銅化合物の析出を促進させる
。この場合、銅化合物は、アルカリ土類金属水酸化物と
共沈するので、純1度の高い銅化合物を得ることはでき
ない。しかし、触媒としてはアルカリ土類金属が含有さ
れていることは一向にさしつかえなく、その含有率さえ
注意して好ましい範囲内に入っていればむしろこの回収
した銅化合物を触媒として再使用することによシ反応速
度が高まることがある。
When alkaline earth metal hydroxides are mainly used in the copper compound precipitation step, they are preferably added in an amount of 1 mol or more per gram of ammonium ions in the raffinate aqueous solution. In this case, heating and stirring alone may not result in sufficient precipitation of the copper compound. At this time, precipitation of the copper compound is promoted by passing air, nitrogen gas, or other non-reactive, non-condensable gas into the liquid. In this case, since the copper compound co-precipitates with the alkaline earth metal hydroxide, it is not possible to obtain a highly pure copper compound. However, there is no problem with the inclusion of alkaline earth metals as a catalyst, and if the content is within the preferred range, it would be better to reuse the recovered copper compound as a catalyst. The reaction rate may be increased.

なおアルカリ金属水酸化物またはアルカリ金属水酸化物
とアルカリ土類金属水酸化物を併用する場合にも銅化合
物の析出を促進させるために非凝縮性ガスを通じてもよ
い。
Note that even when an alkali metal hydroxide or an alkali metal hydroxide and an alkaline earth metal hydroxide are used together, a non-condensable gas may be passed in order to promote the precipitation of the copper compound.

析出した銅化合物を分離した後のF液には極めて微量の
銅イオンしか含有されないので、通常の廃水処理、例え
ば活性汚泥処理、活性炭処理などによって容易IC処理
することができる。
Since the F solution after separating the precipitated copper compound contains only a very small amount of copper ions, it can be easily subjected to IC treatment by ordinary wastewater treatment, such as activated sludge treatment or activated carbon treatment.

以下図面を用いて本発明をさらに具体的に説明する。The present invention will be explained in more detail below using the drawings.

第1図は本発明の一実施態様であシ、芳香族アミンの製
造工程図である。
FIG. 1 is an embodiment of the present invention, which is a process diagram for producing an aromatic amine.

第1図において、芳香族ハライド供給管1a、アンモニ
ア供給管1b、および触媒−水供給管1Cよシ供給され
た原料は反応器2内で反応し、反応生成液が得られる・
反応生成液は管3を経て気液分離器4に入シ過剰のアン
モニアは管5より排出され、一方反応生成液は管6よシ
向流液々抽出塔7に供給される。管10から(d抽剤が
供給され、管9からはアルカリ金属水酸化物水溶液が供
給され、管8からは水が供給される。
In FIG. 1, raw materials supplied through an aromatic halide supply pipe 1a, an ammonia supply pipe 1b, and a catalyst-water supply pipe 1C react in a reactor 2, and a reaction product liquid is obtained.
The reaction product liquid enters a gas-liquid separator 4 through a pipe 3, and excess ammonia is discharged through a pipe 5, while the reaction product liquid is supplied through a pipe 6 to a countercurrent liquid-liquid extraction column 7. An extractant (d) is supplied from a pipe 10, an alkali metal hydroxide aqueous solution is supplied from a pipe 9, and water is supplied from a pipe 8.

抽出液は管11を経て抽剤分離工程12(蒸留工程)に
送られ、粗芳香族アミンが管16より排出される。一方
、管14より抽残水溶液が排出され、これは油剤回収工
程15に送られる。
The extract is sent to an extractant separation step 12 (distillation step) through a pipe 11, and the crude aromatic amine is discharged through a pipe 16. On the other hand, the raffinate aqueous solution is discharged from the pipe 14 and sent to the oil recovery step 15.

工程15では抽剤が蒸留され、管16によって回収油剤
が管10に戻される。工程15を経た抽残水溶液は、管
17によって触媒回収工程18に送られる。また工程1
8にはアルカリ金属水酸化物および/またはアルカリ土
類金属水酸化物が管19から供給され抽残水溶液と混合
することによって銅化合物を析出させる。この析出した
銅化合物は濾過によって分離され回収触媒20が得られ
、また管21に−よシ排水が排出される。
In step 15, the extractant is distilled and the recovered oil is returned to the tube 10 via a tube 16. The raffinate aqueous solution that has passed through step 15 is sent via pipe 17 to catalyst recovery step 18 . Also, process 1
An alkali metal hydroxide and/or an alkaline earth metal hydroxide is supplied to 8 from a pipe 19 and mixed with the raffinate aqueous solution to precipitate a copper compound. The precipitated copper compound is separated by filtration to obtain a recovered catalyst 20, and waste water is discharged into a pipe 21.

なお第1図に示したものは、抽出塔VC,l、−いて第
2〜6エ程並びにアルカリ洗浄および水洗浄を一度に行
う場合の一つの形をあられし、たもので、本発明はこの
ように各工程を実質的に含みつつ合理化した形も含むこ
とを示したものである。
The one shown in FIG. 1 is one example in which the extraction column VC,1 is used to carry out the second to sixth steps, alkaline washing and water washing at the same time. In this way, it is shown that the process substantially includes each step, but also includes a streamlined form.

以上の様に本発明に従って芳香族アミンを製造する場合
法のような作用効果を奏することがでキ、特にフェニレ
ンジアミンの製造方法として好適な方法である。
As described above, the method according to the present invention is particularly suitable as a method for producing phenylenediamine, since it can exhibit the same effects as the method when producing aromatic amines.

(1)銅化合物からなる触媒の分離、回収において析出
するfiid化合物の粒径ならびにみかけの比重が太き
いためにその分離操作を円滑に短時間で行なうことがで
き効率的である。
(1) Since the particle size and apparent specific gravity of the fiid compound precipitated during the separation and recovery of a catalyst consisting of a copper compound are large, the separation operation can be carried out smoothly and efficiently in a short time.

(II)廃液(C残存する銅成分を微量とすることがで
き、その後の排水処理が容易である・(iii) 抽出
液中に含まれるハロゲン化アンモニウムなどの量を減少
させることが可能であシ、しかも抽剤の使用量が比較的
少くてすみ経済的である。
(II) Waste liquid (C) The residual copper component can be reduced to a trace amount, making subsequent wastewater treatment easy. (iii) It is possible to reduce the amount of ammonium halides, etc. contained in the extract. Furthermore, it is economical since the amount of extractant used is relatively small.

M 第2〜6エ程も、抽出塔型の設備を工夫することに
よシ大l]な簡略化が可能であシ、複雑な設備が不要で
ある。
M Steps 2 to 6 can also be greatly simplified by devising extraction tower type equipment, and no complicated equipment is required.

以下、本発明を実施例によって説明する。Hereinafter, the present invention will be explained by examples.

なお実施例中%は重量基準である。Note that the percentages in the examples are based on weight.

実施例 砥磁式回転攪拌機を装備した内容積3tのステンレス製
オートクレーブにp−ジクロルベンゼン450y、40
%アンモニア水1125ji、酸化第二@21yを充填
して210℃に昇温し、5時間反応させた。反応後オー
トクレーブを6D℃まで冷却し、攪拌しつつバルブを少
しづつ開Cγで過剰のアンモニアガスを放出した。オー
トクレーブの内圧を常圧付近まで下げた後、反応生成液
の一部をとって分析したところ、反応率は99.8%、
選択率はp−フェニレンジアミン92.0%、p−クロ
ルアニリン4.0%、アニリ70.8%であった。■た
この反応液には、塩化アンモニウムが312y(5,8
3モル〕生成していた。その後、オートクレーブを室温
まで放冷した。次いで、水酸化ナトリウム163j’(
4,08モル)を含む水溶液626Fを攪拌しつつオー
トクレーブに加えた。その後、オートクレーブを60℃
まで再度昇温し、別容器に移し保存した。
Example 450 y of p-dichlorobenzene, 40
The flask was filled with 1125% ammonia water and 21y oxide, heated to 210°C, and reacted for 5 hours. After the reaction, the autoclave was cooled to 6D°C, and while stirring, the valve was gradually opened to release excess ammonia gas. After lowering the internal pressure of the autoclave to around normal pressure, a portion of the reaction product liquid was taken and analyzed, and the reaction rate was 99.8%.
The selectivity was 92.0% for p-phenylenediamine, 4.0% for p-chloroaniline, and 70.8% for aniline. ■The octopus reaction solution contains ammonium chloride 312y (5,8
3 mol] was produced. Thereafter, the autoclave was allowed to cool to room temperature. Next, sodium hydroxide 163j' (
An aqueous solution 626F containing 4.08 mol) was added to the autoclave with stirring. Then autoclave at 60℃
The temperature was raised again to 100%, and the mixture was transferred to a separate container and stored.

ことまでの操作を5回行ない、5回分の反応生成液を混
合した。
The above operation was performed 5 times, and the reaction product liquids for the 5 times were mixed.

次に、内径15mm、有効高さ2mの上下振動式向流液
々抽出装置を使用して、反応生成液11に対して、水飽
和n−ブタノール1゜59を供給して液々抽出した。抽
出率は98%であった。
Next, using a vertically vibrating countercurrent liquid-liquid extractor having an inner diameter of 15 mm and an effective height of 2 m, the reaction product liquid 11 was subjected to liquid-liquid extraction by supplying 1°59 of water-saturated n-butanol. The extraction rate was 98%.

抽残水溶液は、そのうちの2tを6tフラスコに移して
常圧蒸留した。留出液は相分離して二層にわかれるが、
そのうち水層液は還流し、有機層液は抜き出した。留出
液が二層に分離せず、水層液のみとなったら缶部の加熱
を中止した。
2 t of the raffinate aqueous solution was transferred to a 6 t flask and distilled under normal pressure. Distillate phase separates into two layers,
The aqueous layer was refluxed, and the organic layer was extracted. When the distillate did not separate into two layers and only an aqueous layer remained, heating of the can was stopped.

次にフラスコ内(でpHメーターの検知器をとりつけ、
また窒素供給ラインに接続したガス放出用の針をフラス
コ内に設置し、さらに水酸化ナトリウムの30%水溶液
を入れた滴下ロートをとρつけた。フラスコを再度加熱
しりフランクス状態(でなったら、水酸化ナトリウム成
約65CCを加えpH12,5とした。このときアンモ
ニアガスが発生すると同時に黒色の酸化第二銅が沈澱し
た。そこで窒素の供給ラインを開き、缶部温度を90°
Cに制御しつつバブリングを約30分続け、その後放冷
した。この抽残水溶液の処理噌作をくりかえし、約7.
5tの抽残水溶液を処理した。処理液全濾過乾燥したと
ころ酸化第ニー20.8Fが回収された。
Next, attach a pH meter detector inside the flask (inside it),
A gas release needle connected to a nitrogen supply line was installed in the flask, and a dropping funnel containing a 30% aqueous solution of sodium hydroxide was attached to the flask. The flask was heated again, and when it reached Frank's condition, 65 cc of sodium hydroxide was added to adjust the pH to 12.5.At this time, ammonia gas was generated and at the same time black cupric oxide precipitated.Therefore, the nitrogen supply line was opened. , the temperature of the can part is 90°
Bubbling was continued for about 30 minutes while being controlled at C, and then allowed to cool. This treatment of the raffinate aqueous solution was repeated until approximately 7.
5 tons of raffinate aqueous solution was treated. When the treated solution was completely filtered and dried, 20.8 F of oxidized carbon dioxide was recovered.

比較例 実施例と同様に反応を行ない、過剰のアンモニアガスを
放出した。この操作を5回行ない、5回分の反応生成液
を混合した。次に実施例と同様の抽出装置全使用して、
反応生成液19に対して水i@和n−ブタノール1.5
9を供給して液々抽出したところ、抽出率は65%にし
かすき゛ず、結局反応生成液1しに対して水飽和n−ブ
タノール2.51ψを供給しないと抽出率98%に達し
ないことがわかった。実施例に比較して多量の抽剤が必
要となった。
Comparative Example The reaction was carried out in the same manner as in Example, and excess ammonia gas was released. This operation was performed 5 times, and the reaction product liquids for the 5 times were mixed. Next, using the same extraction equipment as in the example,
1.5 parts of water @ 1.5 parts of n-butanol per 19 parts of the reaction product solution
When 9 was supplied and liquid extraction was performed, the extraction rate only reached 65%, and in the end, the extraction rate did not reach 98% unless 2.51ψ of water-saturated n-butanol was supplied to 1 part of the reaction product liquid. I understand. A larger amount of extractant was required compared to the example.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施態様で芳香族アミンの製造工程
図である。 2:反応器 7:向流液々抽出塔 12:抽剤分離工程 特許出願人 日本合成ゴム株式会社 代 理 人 弁理士 白 井 重 隆 第 / 図
FIG. 1 is a process diagram for producing an aromatic amine in one embodiment of the present invention. 2: Reactor 7: Countercurrent liquid-liquid extraction tower 12: Extractant separation process Patent applicant: Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Patent attorney: Takashi Shirai / Diagram

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、芳香族ハライドとアンモニアとから芳香族アミンを
製造するにおいて、下記(イ)〜(ニ)の工程を含むこ
とを特徴とする芳香族アミンの製造方法。 (イ)芳香族ハライドとアンモニアとを、水の存在下に
おいて銅化合物を主体とする触媒を用いて反応せしめる
第1工程。 (ロ)第1工程で得られた反応生成液に、該液中に含ま
れるハロゲンイオン1グラムイオンに対し、アルカリ金
属水酸化物および/またはアルカリ土類金属水酸化物を
0.05〜1グラム当量加える第2工程。 (ハ)第2工程を経た反応生成液中の芳香族アミンを抽
剤で抽出し、抽出液と抽残水溶液に分離する第6エ程。 (ニ)第6エ程で得られた抽残水溶液にアルカリ金属水
酸化物および/またはアルカリ土類金属水酸化物を加え
て銅化合物を析出せしめ分離する第4工程。
[Scope of Claims] 1. A method for producing an aromatic amine, which comprises the following steps (a) to (d) in producing an aromatic amine from an aromatic halide and ammonia. (a) A first step in which aromatic halide and ammonia are reacted in the presence of water using a catalyst mainly consisting of a copper compound. (b) Add 0.05 to 1 gram of alkali metal hydroxide and/or alkaline earth metal hydroxide to the reaction product solution obtained in the first step per 1 gram of halogen ions contained in the solution. Second step of adding gram equivalent. (c) A sixth step of extracting the aromatic amine in the reaction product solution after the second step with an extractant and separating it into an extract solution and a raffinate aqueous solution. (d) A fourth step of adding an alkali metal hydroxide and/or an alkaline earth metal hydroxide to the raffinate aqueous solution obtained in the sixth step to precipitate and separate a copper compound.
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DE19843405046 DE3405046A1 (en) 1983-02-15 1984-02-13 METHOD FOR PRODUCING AROMATIC AMINES
NL8400472A NL8400472A (en) 1983-02-15 1984-02-14 PROCESS FOR PREPARING AN AROMATIC AMINE

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63130567A (en) * 1986-11-18 1988-06-02 Nippon Kayaku Co Ltd Continuous production of ortho-or para-phenylenediamine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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