JPS61183249A - 非環状のエチレンアミン類の製造法 - Google Patents

非環状のエチレンアミン類の製造法

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JPS61183249A
JPS61183249A JP60023522A JP2352285A JPS61183249A JP S61183249 A JPS61183249 A JP S61183249A JP 60023522 A JP60023522 A JP 60023522A JP 2352285 A JP2352285 A JP 2352285A JP S61183249 A JPS61183249 A JP S61183249A
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phosphate
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Chikashi Tono
東野 親思
Yoshitaro Naganuma
長沼 由太郎
Kenji Yoshida
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    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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】 産業−にの利用分野 本発明はアンモニアとモノエタノールアミンとの反応に
より、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等の非環状のエチレンアミン類を製
造する方法に関するものである。
従来の技術 エチレンアミン類の製造方法としては、工業的には1,
2−ジクロルエタンとアンモニアとの反応により、また
水素添加触媒の存在下、モノエタノールアミンとアンモ
ニアとの反応によりMPされている(小野前、化学経済
、1979年6月号、20頁〜27頁)。このような方
法で、前者の方法では、エチレンジアミンの2倍モルに
相当スる多量の塩化ナトリウムが副生じ、しかも塩化ビ
ニルモノマーも副生ずるため廃棄物処理に多くの処理費
を必要とする。更に、塩素イオンによる装置の腐蝕が著
しいという欠点もある。また後者の方法では用途の少な
い環状のアミンが20係程度も副生じ、用途の多い非環
状のエチレンアミン類を製造するのには問題がある。
発明が解決しようとする問題点 本発明はアンモニアとモノエタノールとを厚相にする−
1−記の方法の問題点、即ち、環状のアミンの副生が多
いという欠点を特定の触媒および選択された反応条件下
で反応させることにより解決したものである。
本発明者らは、とのような実情を考慮し、アンモニアと
モノエタノールアミンとの反応を鋭意検討したところ、
特定のリン含有物質および選択された反応条件下で極め
て高い選択率で非環状のエチレンアミン類が生成するこ
とを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は燐酸もしくはその縮合物、または燐
酸二水素塩もしくは対応するピロリン酸塩、または燐酸
一水素塩の存在下、アンモニアとモノエタノルアミンと
をアンモニア/モノエタノールアミンのモル比が6以上
で温度200〜400°C1圧力200kg/ff1以
上で反応さぜることを特徴とする非環状のエチレンアミ
ン類の製造法である。
本発明の方法で使用する燐酸もしくはその縮合物または
燐酸二水素塩もしくは対応するピロリン酸塩としては、
リン酸、ピロリン酸、三リン酸、リン酸二水素アンモニ
ウム、リン酸二水素リチウム、リン酸二水素ナトリウム
、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素ルビジウム、リ
ン酸二水素セシウム、リン酸二水素ベリリウム、リン酸
二水素マグネシウム、リン酸二水素カルシウム、リン酸
二水素ストロンチウム、リン酸−水素バリウムおよび希
土類化合物とリン酸との反応物でP/金金属原子比3な
る組成物、例えば、スカンジウム。
イツトリウム、ランタン、セリウム、プラセオジム、ネ
オジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガ
ドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム
、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、ルテチウム
の水酸化物もしくは酸化物とリン酸との反応生成物があ
る。またリン酸二水素クロム、リン酸二水素マノガン、
リン酸二水素鉄、リン酸二水素コバルト、リン酸二水素
ニッケル、リン酸二水素銅、リン酸二水素亜鉛、リン酸
二水素カドミウム、リン酸二水素アルミニウム。
リン酸二水素ガリウム、リン酸二水素インジウム、リン
酸二水素タリウム、リン酸二水素スズ、リン酸二水素鎖
およびアンチモン、ビスマスの化合物とリン酸との反応
物でP/金金属原子比3なる組成物、例えばアンチモン
、ビスマスの水酸化物もしくは酸化物とリン酸との反応
生成物がある。
また原子比でP/Ti=2、P/Zr=2、P/I(f
=2、P/V−2、P/Nb=3.P/Ta=3で表わ
されるもの。
例えばリン酸二水素チタニル、リン酸二水素ジルコニル
等の燐酸二水素塩に相当するものも使用することができ
る。また前述の燐酸二水素塩もしくはそれに相当する組
成のものを脱水することにより得られる酸性ピロリン酸
塩も同様に用いることができる。
また1本発明で使用する燐酸一水素塩としては。
リン酸水素アンモニウム、リン酸水素ベリリウム。
リン酸水素マグネシウム、リン酸水素カルシウム、リン
酸水素ストロンチウム、リン酸水素バリウム。
リン酸水素スカンジウム、リン酸水素イノトリウメ2 ム、リン酸水素フタン、リン酸水素セリウム、リン酸水
素プラセオジム、リン酸水素坏オジム、リン酸水素プロ
メチウム、リン酸水素サマリウム、リン酸水素ユーロピ
ウム、リン酸水素ガドリニウム、リン酸水素テルビウム
、リン酸水素ジスプロシウム、リン酸水素ホルミウム、
リン酸水素ツリウム、リン酸水素イッテルビウム、リン
酸水素ルテチウム、リン酸水素エルビウム、リン酸水素
クロム、リン酸水素マンガン、リン酸水素銀、リン酸水
素コバルト、リン酸水素ニッケル、リン酸水素銅、リン
酸水素銀、リン酸水素亜鉛、リン酸水素カドミウム、リ
ン酸水素水銀、リン酸水素アルミニウム、リン酸水素ガ
リウム、リン酸水素インジウム、リン酸水素タリウム、
リン酸水素スズ、リン酸水素鉛、リン酸水素アンチモン
、リン酸水素ビスマス等がある。また原子比でP/Ti
=1゜P/Zr=I、P/T(f=1、P/V=I 、
 P/Nb=1.5、P     、X/Ta−1,5
で表わされる燐酸一水素塩に相当するものも使用できる
。これ等は学独でも、2葎“以上の混合物としても使用
できる。%に希土類化合物のリン酸塩、チタン、ジルコ
ニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、
ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウムのリン酸塩が反応液に不溶のため、好まし
い(周期律表1A、2A、3A、4 A )。
触媒どして用いるこれらのリン含有物質の添加量ハ、バ
ッチ式の場合、原料のモノエタノールア871モルに対
して、通常、リン換算で0.01〜1モル程度使用する
。 0,01モルより少ない量では十分な触媒活性が得
られない。一方、1モルの添加で十分な触媒活性があり
、それ以上の添加を必要としない。
本発明の方法ではアンモニア/モノエタノールアミンの
モル比6以上でアンモニアとモノエタノールアミンとを
反応させる。このアンモニア/モノエタノールアミンの
モル比が6未満で反応させると、ピペラジン、アミノエ
チルピペラジン等の環状物質が多量に生成し1本発明の
目的に適合しなくなる。好ましくは、このモル比を10
〜50の範囲で反応を行う。このモル比が大きくなる程
、環状物質の生成が抑えられるが1反応器の容積効率が
悪くなる。また、このモル比が大きくなる程、ジエチレ
ントリアミン、トリエチレンテトラミンのようなポリア
ミンの生成量が減少し、エチレンジアミンが非常に選択
率良く生成する。
反応温度は200〜4. OO0Gである。200°C
未満では反応速度が遅く、400℃を越えると。
生成したポリアミン類の熱分解が大きくなる。好ましく
は250〜350℃である。反応時間は使用する触媒量
、反応温度により鴇なるが、通常、30分〜8時間程度
で十分である。本反応は液相で行う。仕込んだアンモニ
アをモノエタノールアミンに全部心解させるためには2
00kg/d以」二必要であり、本反応では200kg
/ff1以上で反応を行う必要がある。もし200kg
/iより低圧で反応を行うと液中のアンモニアの濃度が
下るために線状のアミンへの選択率が低くなる。本反応
を気相で行うとピペラジン、アミノエチルピペラジン等
の環状物質の生成量が多い。また本反応はバッチ式、流
通式のいずれも行うことができ、触媒の分離という点か
らみると固定床触媒で、流通式で行うことが有利である
。この場合、反応物の空間速度は0.1〜10、好まし
くは0.2〜2g総反応物/ ml触媒容積/T−Tr
 を採用する。また、触媒は、珪藻上、シリカ、アルミ
ナ、チタニア、ジルコニア等のような物質上に担持させ
ることもできる。
反応液からの生成物の分離は、例えば、蒸溜により困難
なく行える。その際分離した未反応のアンモニア、モノ
エタノールアミンは反応器に戻し再使用することができ
る。またジエチレントリアミンのようなエチレンジアミ
ンより高級な非環状のポリアミン類が必要であれば生成
物のエチレンジアミンを反応器へ循環するごとにより非
環状のポリアミン類を多く製造することが可能である。
作用 本発明の方法によりアンモニアとモノエタノールアミン
より高収率でエチレンジアミン、ジエチレントリアミン
、トリエチレンテトラミン等の非環状のアミンを高収率
で製造することが可能になり、その工業的価値は極めて
太きいものである。
実施例 以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
実施例1 300ml!、の磁気攪拌式オートクレーブにモノエタ
ノールアミン15.44 q(0,2527モル)およ
び触媒4.5317 (IJン酸二水素ランタンを珪藻
土に担持させたもの、触媒に対して40重量係 触媒中
の燐/モノエタノールアミン モル比0.05 )を仕
込んだ。オートクレーブ中の空気を窒素で置換した後、
液体アンモニアを64,56q(3,791モル)仕込
み、昇温し280℃に達してからそのまま3時間保持し
た。圧力は371 kg/i G icなった。その後
室温まで冷却し圧力を抜いてから反応液を取り出しガス
クロで分析した。
モノエタノールアミン(MEA)のに化率60 %エチ
レンジアミン(BDA)の選択率  54係ジエチレン
トリアミン(DETA、)の選択率   28係トリエ
チレンテトラミン(TE’J’l’A)の選択率   
10チ実施例2−9 触媒の種類を変えた(添加量は触媒中の燐/モノエタノ
ールアミンモル比0,05.珪藻上または5iOzに担
持させたもの、触媒に対して40wt%担持)以外は実
施例1と全く同様にして反応を行い分析した。結果を表
1に示した。
比較例1 触媒をリン酸鉄(添加量は触媒中の燐/モノエタノール
アミンモル比0,05、珪藻土に担持させたもの。触媒
て対して4 Q wl、%担持)と17た以外は実施例
1と全く同様にして反応を行い(圧力は370 k17
1cyi G )、反応液を同様に分析■また。
MEAの転化率   10係 EDAの選択率   54係 DETAの選択率   16襲 TETAの選択率    3係 P I Fの選択率    9係 AEPの選択率    6係 線状アミンの金言め選択率    73チ実施例10−
14および比較例2 300m1!の磁気攪拌式オートクレーブに所定量のモ
ノエタノールアミンおよび触媒(リン酸二水素ラタノを
珪藻土に担持させたもの、触媒に対して4 Q wt%
。触媒中の燐/モノエタノールアミンモル比0.05 
)を仕込んだ。オートクレーブ中の空気を窒素で置換し
た後、液体アンモニアを仕込み(モノエタノールアミン
とアンモニアの仕込量の合計を95りにした。)、昇温
し、280℃に達してから、そのまま3時間保持した。
その後。
室温まで冷却し、圧力を抜いてから反応液を取り出しガ
スクロで分析した。結果を表2に示した。
発明の効果 実施例1〜9はアンモニア/モノエタノールアミンのモ
ル比を15として反応させた例であるがエチレンジアミ
ン、ジエチレントリアミン及びトリエチレンテトラミン
等の線状アミンの合計の選択率が90〜95係に達する
ものが数多くあり本発明の触媒を使用し特定のモル比で
反応させると非常に好結果が得られることがわかる。し
かも。
エチレンジアミンより、より今後の需要の伸びが期待さ
れるジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン等
の線状のポリアミン類が比較的多く生成する(従来のモ
ノエタノールアミン法ではジエチレントリアミンは約8
乃生成するにすぎない。)。
本発明の範囲外であるリン酸の正塩では比較例1に示し
たようにモノエタノールアミンの転化率が低く且つ線状
アミンの選択率も低くなる(実施例8.9、比較例1を
参照)。また実施例9に示したようにリン酸−水素塩で
も線状アミンへの選。
択率が高くこれも本発明の触媒として用いることが出来
る。
アンモニア/モノエタノールアミンのモル比は6以上が
必要であり、実施例10〜14にこのモル比の効果を示
した。このモル比が4では比較例2に示したように線状
アミンの選択率は低い。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)燐酸もしくはその縮合物または燐酸二水素塩もしく
    は対応するピロリン酸塩または燐酸一水素塩の存在下、
    アンモニアとモノエタノールアミンとをアンモニア/モ
    ノエタノールアミンのモル比が6以上で、温度200〜
    400℃、圧力200kg/cm^2以上で反応させる
    ことを特徴とする非環状のエチレンアミン類の製造法。
JP60023522A 1985-02-12 1985-02-12 非環状のエチレンアミン類の製造法 Expired - Lifetime JPH0684335B2 (ja)

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