JPS62212351A - アミン水溶液からアミンを分離するための蒸留法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アミン水溶液を仕上げるための新規な痕留法
に関する。

〔従来の技術〕

適切な芳香族ジニトロ化合物の接触水素化により芳香族
ジアミンを製造することができる、ということは周知で
ある（例えば、ＤＥ−Ｏ３（独国特許公開明細書）第１
，５４２，５４４号、第１，９４７．８５１号、第２，
１０６．６４４号、第２．１３５．１５４号、第２．２
１４．０５６号及び第２．４５６，３０８号、ＢＥ−Ｐ
Ｓ　（ベルギー国特許明細書）第６３１．９６４号、第
６６１，０４７号及び？Ｊ６６１．９４６号、ＰＲ−Ｐ
　（仏画特許明細書）第１，３５９，４３８号及びＣＢ
−Ｐ　（英国特許明細書）第７６８，１１１号参照）、
該水素化は、低温で沸とうするアルコール（例えば、メ
タノール、エタノール、又はイソプロパツール）の如き
１容媒を用いであるいはかかる溶媒を用いないで行われ
得る。該水素化は触媒を用いて行われ得、しかして触媒
は反応中反応混合物中に分散されそして次いで沈降又は
濾過によって分離除去され、必要に応じて再使用される
。

かかる反応混合物の仕上げは今日まで、使用補助溶媒が
分離除去された後存在する芳香族ジアミンと反応水との
混合物が蒸留塔において常圧にて連続的に水から遊離さ
れるように行われてきた。

ジアミンは蒸留残渣として蓄積し、該ジアミンに付着し
ている水及び依然存在し得る有機不純物が更なる工程に
おいて該残渣から分離される。水と水蒸気中で揮発性で
ある有機副生物（例えば、ジニトロ芳香族化合物の水素
化で蓄積するもの）との混合物が、留出物として生じる
。かかる副生物の例は、芳香族又は脂環式モノアミン及
び／又は脂環式アルコールである０例えば、ジアミノト
ルエンの製造の場合、トルイジン、ベルヒドロトルイジ
ン及び／又はメチルシクロヘキサノールが副生物として
形成する。

水蒸気中で揮発性であるこれらの副生物は、蒸留塔の頭
部を通じて留去される水に該副生物がひどく混じるよう
になるという影響がある。該水からの該副生物の除去は
、多大な費用をかけて例えば生物学的清浄装置を用いる
ことによってのみ可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、廃水が比較的少量の有機不純物を含有
する、アミン水溶液の新規な仕上げ法を得ることである
。

この目的及び当業者にとって明らかである他の目的は本
発明の方法によって達成され、しかして本方法は、水を
蒸発させる際に費されたエネルギーが蒸気の凝縮熱の使
用によって大いに再利用されるのを可能にする。

〔発明の詳細な 説明の主題は、芳香族ジニトロ化合物の接触水素化の際
に蓄積するアミン水溶液の如きアミン水溶液を仕上げる
ための方法である。特に、本発明の主題はアミン水溶液
の仕上げに関し、芳香族ジアミン化合物と二次反応生成
物であってかつ水蒸気中で揮発性である有機化合物とを
含有するアミン水溶液を蒸留塔において蒸留することに
より、水蒸気中で揮発性である有機副生物とともに水を
分離させる。この方法において、蒸留塔の蒸気は凝縮さ
れ、蓄積する流体相は分離装置を通じて採取される。水
蒸気中で揮発性である有機副生物は、該分Ｍ装置におい
て有機相として蒸気凝縮物から除去される。該分離装置
を去る水性相は次いで、蒸留塔の頭部にもどされる。水
蒸気中で揮発性である有機不純物の実質的にすべてから
Ｍｕされた水は、蒸留塔から側流にて取り去られる。水
蒸気中で揮発性である不純物及び水の大部分から′ｔ！
離されたジアミンは次いで、残渣として得られる。

本発明の方法の出発物質は、ジニトロ芳香族化合物の水
素化の際に蓄積するアミン水溶液の如きアミン水溶液で
ある０本方法において、工業用ジニトロトルエンの水素
化の際に蓄積しかつ該水素化の工程で用いられた補助溶
媒（例えば、単純なアルコール）から前もって蒸留によ
り遊離されたアミン水溶液が好ましくは用いられる。こ
れらの溶液は一般に、ジアミノトルエンの約５０〜７０
ｗｔ％好ましくは５５〜６５ｗｔ％の水溶液である。

これらの溶液は一般に、水蒸気中で揮発性である不純物
を５％まで好ましくは５００〜３０００ｐｐｍ（重量）
含有する。これらのジアミンには、純粋な２．４−ジア
ミノトルエン、並びに、２．４−ジアミノトルエンと全
重量を基準として４０ｗｔ％までの２．６−ジアミノト
ルエン及び全重量を基準として５ｗｔ％までの他の異性
体ジアミノトルエンとの工業用混合物（百分率の合計は
、各場合１００となる。）がある。

本発明の方法は、蒸留塔例えば泡鑵段塔又は充填塔にお
いて行われる。１２〜４０好ましくは２０〜４０の理論
段数を有する塔が好ましい、塔は、１２０〜２１０℃好
ましくは１４０〜１８０℃の残渣温度及び少なくとも１
バール好ましくは１．５〜６バールの絶対圧の圧力下（
塔の頭部にて）で操作される。これらの因子は明らかに
、仕上げられるべき混合物の性質並びに所望される蒸気
温度に依存する。蒸気の凝縮熱は過剰圧下で行われる操
作にて容易に調節され得、しかして蒸気の凝縮熱は例え
ば溶媒の蒸発のために、生成物流の加温のためにあるい
はプロセス蒸気の発生のために用いられ得る。

蒸留によって仕上げられるべき溶液は一般に、加熱され
る蒸留底部（例えば、循環型蒸発器により加熱される。

）より上の点において即ち少なくとも２番目の理論段に
おいて好ましくは３番目と８番目の理論段の間の点にお
いて塔に供給される。

蒸気は本発明の方法の実施中に完全に凝縮されそして有
機相が分離除去された後、塔の頭部にもどされる。留出
物は側流にて除去段により除去され、しかして該除去段
は、塔の頭部の下の少なくとも４つの理論段好ましくは
５〜１５の理論段かつ塔の底部の上の少なくとも８つの
理論段好ましくは１２〜２５の理論段に設けられる。こ
の過程において、還流（除去点より下）対除去の容量比
は少なくとも０．３好ましくは０．４〜０．６である。

これらの条件下で連続的に蒸留塔が操作される場合、水
蒸気中で揮発性である有機副生物は塔の頭部において驚
異的程度まで冨むようになり、そしてそれらの濃度が水
中溶解度の限界を越えるや否や、それらは分離装置によ
り蒸気凝縮物から除去され得る。

この分離装置は、還流パイプ中において塔の頭部と蒸発
器の凝縮器との間に設置され、しかして該分Ｍ装置は例
えば相分離器であり得る。しかしながら、蒸気凝縮物が
塔の頭部にもどされる前に、沈降、遠心分離、吸着剤に
よる吸着又は蒸気凝縮物からの抽出により、蒸気凝縮物
中に存在する有機不純物を部分的に又は完全に除去する
ことも可能である。側流にて取り去られる水は、極くわ
ずかしか有機化合物によって汚染されていない。

凝縮物として蓄積する水は、５ｗｔ％まで好ましくは０
．２〜５１１ｔ％最も好ましくは２〜５ｗｔ％の有機副
生物を含有する。アミンの水性混合物（例えば、工業用
ジニトロトルエンの水素化の際に蓄積するもの）から水
を単純な蒸留分離にて分離する際、本発明の方法によっ
て類似の基礎混合物（出発混合物）から側流として得ら
れる水は、この種の不純物をｌθ〜５００ｐｐｍ（重量
）のレベルで有する。

本発明の方法において、水から大部分遊離された芳香族
ジアミンは、残渣として連続的に排出される。塔の頭部
において連続的に分Ｍ１１ｔ去される有機物質は、化学
原料として更に加工され得あるいは動力用として燃焼さ
れ得る。側流にて除去される水は非常に清浄であるので
、脱イオン水の代わりに化学的プロセスの多くの方面に
用いられ得る。

〔実施例〕

本発明を次の例によって更に説明するが、本発明をこの
例によって限定する意図ではない、この例において、別
設指摘がなければ部及び百分率はすべて重量による。

例 ジニトロトルエン（ＤＮＴ）の水素化法から得られた反
応混合物であって溶媒から遊離された反応混合物を２４
！／ｈにて、泡鑵段塔（ＤＮ５０ｍｍで３０段有事るも
の、２１理論段数に相当）中に５番目の段にて供給した
。該混合物は、７７．２ｗＬ％の２，４−ジアミノトル
エン、１９．３ｗｔ％の２．６−ジアミノトルエンおよ
び３．５ｗｔ％の他のジアミノトルエン異性体から実質
的になるジアミン混合物の約６０ｗｔ％溶液であった。

該溶液は、水蒸気中で揮発性であるを機側生物を約０．
３ｗｔ％含存していた。咳塔は、３バールの絶対圧の圧
力下及び約２００℃の底部温度にて操作された。２００
番目段（１４番目の理論段）に、側流除去装置を有する
除去段を設けた。２００ｐｐｍ（重量）の有機副生物含
育率を育する温度１３３℃の蒸留水の側流を、７５０ｍ
ｊ！／ｈにて連続的に除去した。莫留塔のその所におい
て、還流対取り出しの容量比（Ｒ／Ｅ）を０．４に維持
した。

塔の蒸気を凝縮し、そ叫て相分離器を経て塔の頭部（３
００番目段介辷もどした。もどされた水性相の量は１０
５０ｉｎｆ／ｈであり、相分離器から同時に連続的に除
去された有機相の量は８　Ｉｌｌ　／ｈであった。この
有機相は、４ｗｔ％の水含有率を有していた。

１２４０ｍ１／ｈの量にて残渣として連続的に得られた
ジアミンは、３．５％の残留水含有率を有していた。

本発明は説明の目的のため上記に詳細されているけれど
も、かかる詳述は専ら該目的のためであること、並びに
、特許請求の範囲によって限定され得る場合は除いて本
発明の精神及び範囲から逸脱することなく種々の態様が
当業者によりなされ得ること、が理解されるべきである
。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）芳香族ジアミン及び水蒸気中で揮発性である有機
   副生物を含有するアミン水溶液からアミンを分離するた
   めの蒸留法において、 （ａ）該アミン水溶液を蒸留塔に供給し、 （ｂ）該アミン水溶液を蒸留し、 （ｃ）工程（ｂ）の蒸留中発生した蒸気を凝縮し、（ｄ
   ）工程（ｃ）で得られた液相を除去し、（ｅ）工程（ｄ
   ）で除去された液相を分離装置に送つて、水蒸気中で揮
   発性である有機副生 物を蒸気として除去し、 （ｆ）工程（ｅ）での分離後残存する液体を該蒸留塔の
   頭部にもどし、 （ｇ）該蒸留塔から水を側流にて除去して、水及び揮発
   性副生物から遊離された芳香族 ジアミンを残渣として残す、 ことを特徴とする上記蒸留法。
2. （２）蒸留塔が１２〜４０の理論段数を有する、特許請
   求の範囲第１項に記載の蒸留法。
3. （３）水を除去するための側流が蒸留塔の頭部の下の少
   なくとも４つの理論段かつ蒸留塔の底部の上の少なくと
   も８つの理論段にある、特許請求の範囲第２項に記載の
   蒸留法。
4. （４）還流対除去の比率が側流の除去点において少なく
   とも０．３である、特許請求の範囲第１項に記載の蒸留
   法。
5. （５）水溶液中のアミンがジアミノトルエンである、特
   許請求の範囲第１項に記載の蒸留法。
6. （６）アミン水溶液がジニトロトルエンの水素化法から
   得られるものである、特許請求の範囲第１項に記載の蒸
   留法。
7. （７）アミン水溶液を工程（ａ）で蒸留塔に供給する前
   に補助溶媒を留去する、特許請求の範囲第６項に記載の
   蒸留法。
8. （８）蒸留塔を１．５〜６バールの絶対圧に維持する、
   特許請求の範囲第１項に記載の蒸留法。
9. （９）工程（ｃ）で蒸気を凝縮させることによつて得ら
   れたエネルギーを工程（ｂ）での蒸留のための熱源とし
   て用いる、特許請求の範囲第１項に記載の蒸留法。