JPS6247867B2 - - Google Patents

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JPS6247867B2
JPS6247867B2 JP57006218A JP621882A JPS6247867B2 JP S6247867 B2 JPS6247867 B2 JP S6247867B2 JP 57006218 A JP57006218 A JP 57006218A JP 621882 A JP621882 A JP 621882A JP S6247867 B2 JPS6247867 B2 JP S6247867B2
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JP
Japan
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nitrite
nitrogen
molar ratio
nitrogen oxide
ethanol
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Application number
JP57006218A
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Japanese (ja)
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JPS57139041A (en
Inventor
Roi Domausu Junia Aasaa
Maikuru Donii Jeemusu
Piitaa Henrii Josefu
Marion Haato Jon
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Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
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Publication date
Application filed by Union Carbide Corp filed Critical Union Carbide Corp
Publication of JPS57139041A publication Critical patent/JPS57139041A/en
Publication of JPS6247867B2 publication Critical patent/JPS6247867B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/04Preparation of esters of nitrous acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C203/00Esters of nitric or nitrous acid

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は亜硝酸エステルの新規な気相製造方法
に関する。 更に詳しくは本発明は比較的に穏やかな操作条
件下における臨界的割合のメタノールまたはエタ
ノールと窒素酸化物組成物との反応からの気相合
成において生成される、メタノールまたはエタノ
ールの亜硝酸エステルの製造に関する。 亜硝酸エステルすなわち亜硝酸のエステルは一
般的に無色の液体であり、自動車燃料に対する添
加剤、ビニル化合物に対する安定剤、鎮痙剤とし
て、ジアゾ化剤として、及び化学合成用試薬とし
てのような領域において用途が見出されている。 亜硝酸エステルの古典的製法は亜硝酸ナトリウ
ム及び硫酸と所望のアルコールとの液相反応を包
含する。この反応は通常には、該反応の極端な発
熱性の故に氷温において行われて、下記: 2NaNO2+H2SO4+2ROH →2RONO+Na2SO4+2H2O のようにして亜硝酸エステルを生成する。 生成された亜硝酸エステルは水に不溶性(水中
に約1%以下、または亜硝酸エステル中に水約1
%以下)であるので亜硝酸エステルは反応生成物
から容易に分離することができる。 液相中における亜硝酸エステルの製造が米国特
許第2166698号明細書に開示されており、この場
合、複数のエステル化し得るカルビノール基を有
し、かなりに水溶性の開鎖(open―chain)飽和
脂肪族化合物と亜硝酸とを水性媒体中において反
応させ、次いで該反応系から亜硝酸エステルを、
実質的にそれが該反応系に生成するや否や取り出
すことにより亜硝酸エステルを製造している。そ
こに生成された亜硝酸エステルはエステル交換に
よりアルコール、例えばエチルアルコールと速や
かに反応して亜硝酸アルキル、例えば亜硝酸エチ
ルを生成する。 米国特許第2739166号明細書は、冷却された液
体―価脂肪族アルコール中に二酸化窒素ガスを泡
立てて通気することによる液相法における亜硝酸
アルキルの製造について記載している。 英国特許明細書第586022号には、液相中におい
てアルコールと四酸化窒素とを反応させることよ
り成る硝酸エステルの製造に対する液相法が開示
されている。 ドイツ特許第1156775号明細書は三酸化二窒素
を超えるモル過剰のアルコールを、該アルコール
の沸点以下の温度において使用することにより、
生成されるエステルを連続的に取り出すと同時
に、生成したエステルを留去することによる亜硝
酸エステルの液相製造法を開示している。更に該
文献は100゜と420゜との間の温度におけるアルコ
ールと、二酸化窒素/一酸化窒素の混合物との気
相分解が公知であることを認めている。 日本の特願昭53―8268号明細書は、出発物質と
して亜硝酸エステルを使用するシユウ酸ジエステ
ルの連続式製造法の一部として慣用の液相法によ
る亜硝酸エステルの製造について記載している。
該方法における亜硝酸エステルは、通常の気液接
触装置を使用して窒素酸化物とアルコールとを、
該アルコールの沸点以下の温度において反応させ
ることにより生成される。 上記の諸方法は、液相法においては亜硝酸エス
テル生成物の分離が困難であり、しかも製造及び
分離中において液相中のアルコールの酸化が行わ
れて望ましくない副生成物を生成することがある
という点において気相法と異る。そのほか、高度
に可燃性でかつ毒性の亜硝酸エステルを液相から
分離することが重大な安全性及び健康の問題点で
あることを示す場合がある。 米国特許第2831822号明細書に気相法が開示さ
れている。この特許明細書は気化されたアルコー
ルと、該アルコール1モル当り0.4ないし0.6モル
の二酸化窒素及び0.4ないし2.0モルの酸化窒素と
を、水、窒素または二酸化炭素でよい希釈剤2な
いし25モルの存在下に、100℃と420℃との間の温
度において、1〜10秒の接触時間を以つて反応さ
せることより成る亜硝酸エステルの製造方法を開
示している。 米国特許第2831882号明細書の表において4
つの実施例が記載されており、この場合、NO対
NO2のモル比は1よりも大きく、しかしアルコー
ル対N2O3のできるだけすべてと反応させる必要
のあるNOとNO2との合計のモル比は1よりも小
さい。それぞれの場合において、比較的に高い80
%以上の転化率を達成するためには、約130℃を
超える温度を採用することが必要である。 該文献は、この温度における亜硝酸エステル
(生成物)の高められた分解速度のほかに、各実
施例において、有意量の水の使用を必要とするこ
とによるそのほかの問題を提起している。該方法
に水を使用することにより硝酸が生成され、少く
ともその若干が該エステル生成物中に出現するで
あろう。 前記米国特許第2831882号明細書の表におい
て実施例が記載されており、該実施例は硝酸、二
酸化窒素、酸化窒素と二酸化窒素または硝酸対ア
ルコール(n―ブタノール)の種々のモル比を採
用している。各実施例においてアルコール対全窒
素酸化物のモル比は1よりも小さい。更に、各実
施例において、70%よりも大きい亜硝酸エステル
への転化率を得るためには170℃を超える温度が
必要であつた。更にその上、該特許明細書の第3
欄第55〜64行において: 二酸化窒素が、水の存在下に250℃以下の温度
においてアルコールと反応する場合、等モル割合
の亜硝酸エステルと硝酸とが生成する。反応温度
を350℃に上げることにより硝酸の生成は殆んど
排除され、亜硝酸エステルへの転化率が増加す
る。これらの結果は前述した反応機構と一致す
る。なぜなら温度を高めるほど硝酸及び二酸化窒
素の両方の分解が増加するからである。 と述べている。 このように該方法は比較的に高温を必要とする
のみならず、高温において分解することのある硝
酸を生成する結果ともなるのである。 前記米国特許第2831882号明細書の実施例1に
おいてイソプロピルアルコールの亜硝酸エステル
が製造されている。該米国特許第2831882号明細
書における、この実施例は1よりも小さいNO対
NO2のモル比と、1よりも大きいイソプロパノー
ル対NO及びNO2の合計のモル比とを定めてい
る。この方法は90psiの圧力において、生成物へ
の転化率がわずかに58%により行われている(該
文献は、恐らくは、消費されたアルコールから転
化した亜硝酸エステルを基準にして89%の収率を
報告しており、それは実際には有効な酸化窒素及
び二酸化窒素を基準にして約39%の転化率であ
る)。更に、該方法は二酸化窒素の不完全反応を
もたらす。この未反応の二酸化窒素は亜硝酸エス
テルを使用する若干の、それ以後の操作に全く有
害である場合がある。 米国特許第4229591号において、シユウ酸ジエ
ステルの製造方法の中間工程として亜硝酸エステ
ルの製造が利用されている。該特許明細書は第2
欄、第21〜35行において: 本方法に使用される窒素化合物は必ずしも亜硝
酸のエステルの形態である必要はなく、反応系に
おいて亜硝酸のエステルを生成する化合物を使用
することもできる。また一酸化窒素が使用される
場合には、分子酸素を含有するガスを該反応系に
導入することにより、亜硝酸のエステルの代り
に、一酸化窒素、二酸化窒素、三酸化二窒素及び
四酸化二窒素ならびに窒素酸化物の水和物より成
る群から選択される窒素化合物と共にアルコール
を使用することが有利であることがある。窒素酸
化物の水和物としては、硝酸、亜硝酸などを効果
的に使用することができる。上記のような場合に
使用するアルコールは後述する亜硝酸のエステル
を構成するアルコールから選択される。 ということを開示している。 公知の亜硝酸エステル製造法に関連する問題点
を克服するためには、比較的に低温かつ低圧で、
しかも副生成物の生成を最小化しつつ、気相にお
いて行うことのできる方法を発見しなければなら
ない。 上記の諸方法は、比較的に低温かつ低圧で行
い、しかも副生成物の生成を最小化することので
きる効果的な方法を行うために、酸化窒素
(NO)対二酸化窒素(NO2)のモル比及びアルコ
ール対酸化窒素と二酸化窒素との合計モル量のモ
ル比が、それぞれ1よりも大きい気相法を提供す
ることの必要性について認識していない。 本発明はメタノールまたはエタノールから、そ
れぞれ亜硝酸メチルまたは亜硝酸エチルを製造す
る方法に関し、該方法は、反応帯域において(i)1
よりも大きい酸化窒素対二酸化窒素のモル比を有
する窒素酸化物組成物のモル量と、(ii)メタノール
またはエタノール対窒素酸化物組成物のモル比が
1よりも大きい気化したメタノールまたはエタノ
ールのモル量と、を蒸気状態において反応させる
ことより成る。該反応は、前記反応に対して不活
性な気体希釈剤の存在下に、少くとも約10℃ない
し約300℃の温度、好ましくは大気圧または大気
圧以上の圧力において、亜硝酸メチルまたは亜硝
酸エチルを生成するのに十分な時間にわたつて行
われる。 ここに亜硝酸エステルの製造、特に亜硝酸メチ
ル及び/または亜硝酸エチルの製造について記載
する。この方法を、下記方程式: (1) 2NO+O2 → 2NO2 (2) NO2+NO N2O3 (3) 2ROH+N2O3→2RONO+H2O (4) ROH+N2O3→RONO+HONO (5) ROH+HONO→RONO+H2O (6) 2NO2N2O4 (7) ROH+N2O4→RONO+HNO3 (上記各式中、Rはメチルまたはエチルであ
る)を参照して更に十分に説明する。 本方法の目的は硝酸ならびにその他の副生成物
の生成を最小化、好ましくは実質的に排除しつつ
亜硝酸メチルまたは亜硝酸エチルの生成を最大化
することであるので、該反応は、方程式(1),(2),
(3)が、方程式(5)に亜硝酸を供給する反応(4)に統合
されることを特徴とする。上記の一連の反応は好
ましいけれど、方程式(6)及び(7)により特徴づけら
れる反応は、硝酸を生成するので最小化すべきで
ある。 特定モル比におけるNO,NO2、及びROHを供
給することにより、亜硝酸アルキルを最少量の硝
酸の生成を伴つて高収率で生成させることができ
ることがわかつた。これらの結果を達成するため
には、酸化窒素対二酸化窒素のモル比が、それが
1よりも大きく、しかもアルコール対酸化窒素と
二酸化窒素との合計モル量のモル比が1よりも大
きいようにしなければならない。これら2種のモ
ル比の相互関係が本発明方法を規定する。 本発明方法を行うに当つて反応物の原料は磁界
的ではない。酸化窒素は硝酸及び/または二酸化
窒素の分解によつて供給することができ、あるい
はアンモニア酸化装置のような供給源から導入す
ることができる。本方法は一般的には酸化窒素と
酸素とを導入して所要量の二酸化窒素を生成させ
ることによつて行われるであろう(方程式(1)参
照)。この場合において、酸化窒素対二酸化窒素
のモル比が1よりも大きいように酸化窒素と酸素
とを4対1よりも大きいモル比において供給する
ことにより酸化窒素対二酸化窒素のモル比を1以
上に保つ。より高級な窒素酸化物(N2O3
N2O4,N2O5など)を使用することにより、 所望の酸化窒素対二酸化窒素の比を有する気体媒
質を得ることができ、この場合、上記のような高
級酸化物を使用し、分子酸素を添加し、あるいは
添加せずして、1よりも大きいNO対NO2のモル
比を有する気体媒質を提供することができる程度
にまで前記高級酸化物を使用することができる。
そのほか、分解し、かつ反応して、1よりも大き
いNO対NO2のモル比を有する気体媒質を提供す
ることのできる、亜硝酸のような化合物を使用す
ることもできる。 上記のように、本方法は好ましくは分子酸素と
NOとを4対1またはそれ以上のモル比において
反応させることにより、所望のNO対NO2のモル
比を形成させることにより行う。本方法は酸化窒
素、酸素及びアルコール(メタノールまたはエタ
ノール)を所望のモル比において一緒に混合する
ことによつて行うことができるけれど、このよう
な混合は好ましくない場合がある。なぜならば、
酸素がアルコール(メタノールまたはエタノー
ル)を種々の好ましくない反応生成物に酸化し、
その結果貴重な出発物質の損失をもたらし、かつ
安全的に有害であることのある可燃性組成物を生
成する可能性があるからである。このような、亜
硝酸エステルの不純物としての、好ましくない反
応生成物は、前記米国特許第4229591号明細書の
方法によるシユウ酸アルキルの生成のような、次
段階の反応における亜硝酸アルキルの使用に対し
て有害であることを示す場合がある。それ故本方
法は酸化窒素と分子酸素とを該反応(上記方程式
(1)参照)に対して十分な時間にわたつて混合し
て、得られる窒素酸化物混合物(1よりも大きな
NO対NO2のモル比を有する混合物)とアルコー
ルとを混合する前に酸素を消費するようにして行
うことが好ましい。 本方法は、反応を和らげて爆発性混合物の生成
を排除し、かつ好ましくない副生成物の過剰量の
生成を防止するために不活性気体希釈剤の存在下
に行う。本方法を行う場合は、該不活性気体希釈
剤を酸化窒素もしくは分子酸素、またはそれらの
両方と同時に添加する。更に、不活性気体希釈剤
を添加してアルコールを担持し、かつ気化させる
ことができる。該不活性気体希釈剤としては窒
素、二酸化炭素またはその他の気体化合物を使用
することが好ましい。二酸化炭素の使用により、
窒素と比較して、より高い熱容量が得られる。一
酸化炭素を存在させて希釈剤として使用すること
ができるけれど、反応系における、その濃度を注
意深く調節して可燃性混合物の生成を防がなけれ
ばならない。該不活性気体希釈剤は上記目的物を
得るのに十分な量において使用する。一般的に該
不活性気体希釈剤は本方法において、約1モル%
と約99モル%との間、好ましくは約30モル%と約
70モル%との間、最も好ましくは約30モル%と約
70モル%との間が不活性気体希釈剤であるように
して使用する。不活性気体希釈剤の正確な量は、
部分的には選択される亜硝酸のエステル及び選択
されるプロセスパラメーター、例えば温度及び圧
力によつて定められる。 本発明によれば、本方法は約10℃と約300℃と
の間、好ましくは約20℃と約130℃との間、最も
好ましくは約50℃と約110℃以下との間において
行う。本方法が行われる最低温度は一般的に、使
用されるアルコールの露点と反応物の濃度とによ
り定められる。 本方法が行われる圧力は厳密に臨界的ではな
い。好ましくは大気圧または大気圧以上が使用さ
れ、更に好ましくは、ほぼ大気圧(14.7psia)と
100psiaとの間、最も好ましくは約20psiaと約
60psiaが使用される。所望により14.7psia以下の
圧力を使用することができる。 本方法は、実質的に無水である反応物を使用し
て行うことが好ましい。なぜなら反応物中におけ
る水の存在は、亜硝酸のエステルが以後の操作に
おいて引続き使用すべきである場合には最終的に
分離しなければならない好ましくない副生成物の
生成を助長するからである。本方法は反応物によ
つて供給される水の量が最小化されるようにして
行うことが好ましい。本反応が水を生成し、この
ようにして生成した水は許容されなければならな
いことを記憶すべきである。 前述したように酸化窒素対二酸化窒素のモル比
は1よりも大きい。典型的には該モル比(NO対
NO2)は1以上から約10までであり、好ましくは
1以上から約2まで、最も好ましくは1以上から
約1.5までである。アルコール(メタノールまた
はエタノール)対酸化窒素と二酸化窒素との合計
モル量のモル比は1よりも大きい。用語「合計モ
ル量」とは上記反応式(2)により反応するNOと
NO2とのモル量の数量的な合計を意味する。典型
的にはROH対(NO+NO2)のモル比は1以上か
ら約10まで、好ましくは1以上から約2まで、最
も好ましくは1以上から約1.5までである。 本発明方法は殆んど任意の市販の反応器におい
て実施することができ、しかも一般的に管型反応
器を使用することによつて連続基準において行わ
れる。気体材料が反応して亜硝酸メチルまたは亜
硝酸エチルを生成する接触時間(または反応器に
おける滞留時間)は一般的に約0.1ないし約30
秒、好ましくは約0.1ないし約2秒である。十分
な反応時間が与えられる限り、採用される温度、
圧力、モル比、希釈剤及び供給速度によつて更に
短く、あるいは更に長い時間を採用することがで
きる。そのほか、亜硝酸エステル生成反応帯域の
反応器の幾何学的形状の選択も該採用される実際
の滞留時間に影響するであろう。 本方法は連続法で行う場合において、供給速度
は厳密に臨界的ではなく、該連続方式の個々の設
計を満足させるように選択する。 下記の図面及び実施例の記載により本発明を説
明するけれど、それらは本発明の範囲をなんら限
定するものではない。 図1は本発明方法を行うための管型反応器を使
用する装置の設計及び操作を概略的に示す。 図2は亜硝酸アルキルの製造用の特定の反応器
の設計を概略的に示す。 図1において、メタノールまたはエタノール
(標識したアルコール)を液体または蒸気として
導管10に導入し、本図においては窒素として示
されている不活性希釈剤と点12において混合す
る。導管10における流れは予熱器14に通り、
蒸気状態で導管16を経て予熱器14を出る。 窒素酸化物(好ましくはNO)を導管20に導
入し、導管20内の点22において、本図におい
ては窒素として示される不活性希釈剤を添加す
る。この添加順序は臨界的ではない。窒素酸化物
として酸化窒素が使用される場合には、分子酸素
の添加のための導管26が使用に供される。選択
された窒素酸化物が酸化窒素である場合には導管
20及び26の気体の流れを、より高級な窒素酸
化物の生成のために酸化装置28に供給する。導
管30を経て酸化装置28を出る気体の流れは気
体の流れ16の内容物と混合し、合流された流れ
が導管32を通つて亜硝酸エステル反応器34に
供給され、そこで反応生成物の亜硝酸メチルまた
は亜硝酸エチルが生成する。該反応生成物ならび
に任意のその他の流れ成分(窒素酸化物アルコー
ル及び生成された水のような)が亜硝酸エステル
反応器34から導管36を通つて出て、未反応ア
ルコール及び生成した水の実質量または所望量が
凝縮する温度に保たれている熱交換器(コンデン
サー)40に至る。該凝縮された気体亜硝酸アル
キル含有混合物は次いで気液分離器42に供給さ
れ、そこで水、過剰のアルコールなどが分離さ
れ、導管44を経て採取される。気体亜硝酸アル
キルの流れは導管46を経て気液分離器42を出
て圧力調整器48(プロセス圧力を制御する)を
通過する。凝縮された亜硝酸アルキルを得るべき
場合には該気体亜硝酸アルキルの流れは導管50
を経て生成物凝縮器54(随意的)に導入され
る。凝縮された亜硝酸アルキル生成物は導管56
を経て採取される。未凝縮の気体生成物は導管6
0(排出管)を経て生成物凝縮器54を出て、そ
の中に含有される有害な成分を除去するために処
理され、あるいは導管20に再循環される。 図2は亜硝酸エステル反応器を概略的に示し、
該図面において窒素酸化物が導管74を通つて亜
硝酸エステル反応器76に導入される。該窒素酸
化物が酸化窒素である場合には、分子酸素(図示
省略)を反応器76の前の導管74に導入するた
めの供給導管を設ける。窒素と混合したアルコー
ルを導管70を通して導入し、蒸発器72を通し
て蒸発させる(微細エーロゾル分解)。亜硝酸エ
ステル反応器76において生成した亜硝酸メチル
または亜硝酸エチル、ならびにその他の気体成分
は導管80を通つて出て行き、凝縮器(図1の熱
交換器40のような)に至る。若干のアルコール
及び水が反応器76中において凝縮し、導管78
を出て行くことがある。亜硝酸エステル反応器7
6は所望によつて充てんされても、されなくても
よいけれど、好ましくは不活性物質で、特に蒸発
器72上の空間において、充てんする。次いで該
凝縮された生成物を、図1の凝縮された生成物が
なされたと同様に処理する。 そのほか、本方法を行うに当つて、さきに論議
した方程式(4)及び方程式(5)により特徴づけられる
反応を考慮するような態様において、本方法を行
うことが好ましい場合があることが観察された。
このような場合には本方法は二つの反応帯域にお
いて行う。第一の反応帯域は一般的に、図1の亜
硝酸エステル反応器34に対して示されているよ
うな管型反応帯域であり、方程式(4)により特徴づ
けられる反応が進行する際の、該第一の反応帯域
における逆混合を最小化するように設計される。
このような管型反応器またはその他の類似の反応
器は、所望により充てんされても、あるいはされ
なくてもよい。第二の反応帯域は方程式(5)により
特徴づけられる反応のイオン性を考慮に入れて設
計される。図2に示される亜硝酸エステル反応器
は上記のような第二の反応帯域に対して好適であ
り、かつそれは好ましくは、該第二の反応帯域に
おける温度及び圧力を、該使用されるアルコール
(メタノールまたはエタノール)の露点のわずか
に上方に維持することにより湿潤表面が与えられ
るように置かれた、例えばガラスビーズのような
不活性物質により充てんされる。このような二つ
の反応帯域を採用することにより、副生成物の生
成が大いに最小化され得ることが観察された。こ
のように副生成物の生成が最小化されることは、
該亜硝酸アルキルの、次段階における使用が所望
される場合に非常に重要なことであり、かつ必要
な亜硝酸アルキルの精製(たとえそれが行われる
としても)の程度を減少させる。 実験手順 図1に図示されるような装置を使用し、図1に
示される単管型反応器の代りに図2の反応器を使
用して実施例を行つた。図1に図示されるような
装置を使用した場合には、酸化装置(NO酸化装
置)は外径3/8インチ(内径0.31インチ)を有す
る6フイートNo.304ステンレス鋼管であつた。ア
ルコール予熱器は、全体的にステンレス鋼スポン
ジを充てんした、外径1/2インチ(内径0.435イン
チ)を有する6フイートのNo.304ステンレス鋼管
であつた。亜硝酸エステル反応器は外径3/8イン
チ(内径0.31インチ)を有する17フイートの長さ
のNo.304ステンレス鋼管であつた。上記3種のス
テンレス鋼管を、共通のエチレングリコールの加
熱浴により加熱した。 図2の反応器は内容積約530cm3を有するホーク
(Hoke)〔304ステンレス鋼、400psig 4LS500〕
円筒から製造されたものであつた。該反応器には
底部から3 1/4インチのところに側管を設けてあ
つた。外径1/8インチの管〔カタログ番号No.9402
ハステロイ(Hasteloy、商標)ステンレス鋼〕を
有するオールTECH(All TECH、商標)低圧溶
媒過器(All TECHが結合している)を該側管
を通じて取りつけ、その末端にフリツト(溶解急
冷)した開口を設けた。該反応器の底部にガス導
入管を取りつけた。これはすべての反応液を排出
するための蒸発器及びテイクオフ(take―off)
弁の直下に位置した。反応器円筒の周りを包んだ
電熱線により該反応器を電気加熱した。気体希釈
剤としての窒素を伴い、あるいは伴わずに、アル
コール供給物を該側管を通して供給し、かつ該フ
リツトを通して圧入してアルコールの微細エーロ
ゾル分散を形成させ、この間に該ガス導入管を通
して窒素酸化物/窒素の混合物を供給した。 亜硝酸エステル反応器(上述のものの一つ)か
ら気体の流れを、氷水浴中において冷却した、
21′×外径3/8″(内径0.31インチ)のNo.304ステン
レス鋼管製のコンデンサーに供給した。次いで部
分的に凝縮した流れを気液分離器(氷水温度)に
供給し、次いで5インチのシエジユール
(Shedule)10SNo.304ステンレス鋼配管(長さ1.1
インチ)製の生成物コンデンサー(氷水温度)に
供給した。該装置の種々の導管類は外径1/4″(内
径0.185インチ)のステンレス鋼管により形成さ
れた。ステンレス鋼製の毛細型オリフイス ニツ
プルによる圧力微分制御(Pressure differential
control)を使用することにより窒素酸化物、酸
素及び一酸化炭素導入した。圧力はテフロン製シ
ールを使用するグローブ(Grove)圧力調整装置
〔モデルNo.SD91LW(35254―315)〕により制御し
た。該グローブ調整装置に対する圧力はムーア
(Moor)4300―35353―299のブリード(bleed)
型調整器により制御した。アルコールはフルイド
メタリング社(Fluid Metering Inc.)製の定
量ポンプ(モデルRP―650―OSSY)を使用して
該工程に量り入れた。 気液分離器及び生成物コンデンサーからの凝縮
物を気相クロマトグラフイーにより分析した。 実施例1及び2 本発明方法を、実施例1において図1の管型反
応器34の代りに図2の反応器を使用した点を除
いて、図1に示される機構を使用して行つた。各
実施例の結果を表に示す。酸化窒素対二酸化窒
素(酸化窒素と分子酸素との混合物から生成)の
モル比は1よりも大きく、しかもアルコール対酸
化窒素と二酸化窒素との合計モル量のモル比は1
よりも大きかつた。 比較例 3 表の例3に示されるようにして比較例3を行
つた。
The present invention relates to a novel gas phase production method for nitrite esters. More particularly, the invention relates to the production of nitrite esters of methanol or ethanol produced in gas phase synthesis from the reaction of a critical proportion of methanol or ethanol with a nitrogen oxide composition under relatively mild operating conditions. Regarding. Nitrite esters, or esters of nitrous acid, are generally colorless liquids and have applications in areas such as additives to motor fuels, stabilizers for vinyl compounds, antispasmodics, as diazotizing agents, and as reagents for chemical synthesis. has been found. The classical method for making nitrite esters involves the liquid phase reaction of sodium nitrite and sulfuric acid with the desired alcohol. This reaction is usually carried out at freezing temperatures due to the extremely exothermic nature of the reaction and produces the nitrite ester as follows: 2NaNO 2 +H 2 SO 4 +2ROH → 2RONO + Na 2 SO 4 +2H 2 O . The nitrite ester produced is insoluble in water (approximately 1% or less in water, or approximately 1% water in nitrite).
% or less), the nitrite ester can be easily separated from the reaction product. The production of nitrite esters in the liquid phase is disclosed in U.S. Pat. The aliphatic compound and nitrous acid are reacted in an aqueous medium, and then the nitrite ester is extracted from the reaction system.
The nitrite is produced by withdrawing it essentially as soon as it forms in the reaction system. The nitrite ester produced therein reacts quickly with an alcohol, such as ethyl alcohol, by transesterification to produce an alkyl nitrite, such as ethyl nitrite. US Pat. No. 2,739,166 describes the production of alkyl nitrites in a liquid phase process by bubbling nitrogen dioxide gas into a cooled liquid-hydric aliphatic alcohol. British Patent Specification No. 586022 discloses a liquid phase process for the production of nitrate esters, which consists of reacting an alcohol with nitrogen tetroxide in the liquid phase. German Patent No. 1156775 discloses that by using a molar excess of alcohol over dinitrogen trioxide at a temperature below the boiling point of the alcohol,
A method for producing a nitrite ester in a liquid phase is disclosed by continuously taking out the produced ester and simultaneously distilling off the produced ester. Furthermore, the document recognizes that gas phase decomposition of alcohols with nitrogen dioxide/nitrogen monoxide mixtures at temperatures between 100° and 420° is known. Japanese Patent Application No. 8268/1987 describes the production of nitrite esters by a conventional liquid phase process as part of a continuous process for the production of oxalate diesters using nitrite esters as starting materials. .
The nitrite ester in this method is produced by combining nitrogen oxides and alcohol using an ordinary gas-liquid contacting device.
It is produced by reacting at a temperature below the boiling point of the alcohol. The above-mentioned methods are difficult to separate from the nitrite ester product in the liquid phase method, and the alcohol in the liquid phase may be oxidized during production and separation, producing undesirable by-products. It differs from the vapor phase method in that Additionally, the separation of highly flammable and toxic nitrites from the liquid phase may represent a significant safety and health issue. A gas phase method is disclosed in US Pat. No. 2,831,822. This patent specifies vaporized alcohol and 0.4 to 0.6 moles of nitrogen dioxide and 0.4 to 2.0 moles of nitrogen oxide per mole of alcohol in the presence of 2 to 25 moles of a diluent which may be water, nitrogen or carbon dioxide. Below, a process for the production of nitrite esters is disclosed which consists of reacting at temperatures between 100°C and 420°C with contact times of 1 to 10 seconds. 4 in the table of U.S. Patent No. 2831882
Two examples are described, in which the NO vs.
The molar ratio of NO 2 is greater than 1, but the molar ratio of the sum of NO and NO 2 that needs to react with as much as possible of the alcohol to N 2 O 3 is less than 1. In each case a relatively high 80
In order to achieve conversions of more than %, it is necessary to employ temperatures above about 130°C. In addition to the increased rate of decomposition of the nitrite ester (product) at this temperature, the document raises other problems due to the need to use significant amounts of water in each example. By using water in the process, nitric acid will be produced, at least some of which will appear in the ester product. Examples are given in the table of said US Pat. No. 2,831,882, which employ various molar ratios of nitric acid, nitrogen dioxide, nitric oxide and nitrogen dioxide or nitric acid to alcohol (n-butanol). ing. In each example the molar ratio of alcohol to total nitrogen oxides is less than 1. Furthermore, in each example, temperatures in excess of 170°C were required to obtain conversions to nitrite esters greater than 70%. Furthermore, the third part of the patent specification
In columns 55-64: When nitrogen dioxide reacts with alcohol in the presence of water at temperatures below 250°C, equimolar proportions of nitrite and nitric acid are produced. By increasing the reaction temperature to 350°C, the production of nitric acid is almost eliminated and the conversion to nitrite ester is increased. These results are consistent with the reaction mechanism described above. This is because increasing temperature increases the decomposition of both nitric acid and nitrogen dioxide. It has said. Thus, not only does the process require relatively high temperatures, but it also results in the production of nitric acid, which can decompose at high temperatures. In Example 1 of the above-mentioned US Pat. No. 2,831,882, a nitrite ester of isopropyl alcohol is prepared. This example in U.S. Pat. No. 2,831,882 is
The molar ratio of NO 2 and the molar ratio of isopropanol to the sum of NO and NO 2 is determined to be greater than 1. This process is performed at a pressure of 90 psi with only 58% conversion to product (the literature probably suggests an 89% yield based on nitrite converted from consumed alcohol). (which is actually about 39% conversion based on available nitrogen oxide and nitrogen dioxide). Furthermore, the method results in incomplete reaction of nitrogen dioxide. This unreacted nitrogen dioxide can be quite detrimental to some subsequent operations using nitrite esters. In US Pat. No. 4,229,591, the production of nitrite esters is utilized as an intermediate step in the process of producing oxalate diesters. The patent specification is the second
In column, lines 21-35: The nitrogen compound used in the present method does not necessarily have to be in the form of an ester of nitrous acid; compounds that produce esters of nitrous acid in the reaction system can also be used. In addition, when nitrogen monoxide is used, by introducing a gas containing molecular oxygen into the reaction system, nitrogen monoxide, nitrogen dioxide, dinitrogen trioxide, and tetroxide can be substituted for the ester of nitrous acid. It may be advantageous to use alcohols with nitrogen compounds selected from the group consisting of dinitrogen and hydrates of nitrogen oxides. As the hydrate of nitrogen oxides, nitric acid, nitrous acid, etc. can be effectively used. The alcohol used in the above case is selected from alcohols constituting esters of nitrous acid, which will be described later. This is disclosed. In order to overcome the problems associated with known nitrite ester production methods, it is necessary to
Moreover, methods must be found that can be carried out in the gas phase while minimizing the formation of by-products. The above-mentioned processes are performed at relatively low temperatures and pressures, and the ratio of nitrogen oxide (NO) to nitrogen dioxide (NO 2 ) is reduced to provide an effective process that minimizes the formation of by-products. There is no recognition of the need to provide a gas phase process in which the molar ratio and the molar ratio of alcohol to the total molar amounts of nitrogen oxide and nitrogen dioxide are each greater than 1. The present invention relates to a process for producing methyl nitrite or ethyl nitrite from methanol or ethanol, respectively, comprising: (i) 1
and (ii) moles of vaporized methanol or ethanol having a molar ratio of methanol or ethanol to nitrogen oxide composition greater than 1. amount, and reacting in the vapor state. The reaction is carried out using methyl nitrite or nitrous acid at a temperature of at least about 10°C to about 300°C, preferably at atmospheric pressure or superatmospheric pressure, in the presence of a gaseous diluent inert to the reaction. It is carried out for a sufficient period of time to produce ethyl. The production of nitrite esters, in particular methyl nitrite and/or ethyl nitrite, will now be described. This method can be explained using the following equation: (1) 2NO+O 2 → 2NO 2 (2) NO 2 +NO N 2 O 3 (3) 2ROH+N 2 O 3 →2RONO+H 2 O (4) ROH+N 2 O 3 →RONO+HONO (5) ROH+HONO→ RONO+H 2 O (6) 2NO 2 N 2 O 4 (7) ROH+N 2 O 4 →RONO+HNO 3 (in each of the above formulas, R is methyl or ethyl) to explain more fully. Since the objective of the process is to maximize the production of methyl nitrite or ethyl nitrite while minimizing, preferably substantially eliminating, the production of nitric acid and other by-products, the reaction is carried out by the equation ( 1), (2),
(3) is characterized in that it is integrated into reaction (4) that supplies nitrite to equation (5). Although the above reaction sequence is preferred, the reactions characterized by equations (6) and (7) should be minimized because they produce nitric acid. It has been found that by supplying NO, NO2 , and ROH in specific molar ratios, alkyl nitrites can be produced in high yields with minimal production of nitric acid. To achieve these results, the molar ratio of nitric oxide to nitrogen dioxide is such that it is greater than 1, and the molar ratio of alcohol to the total molar amount of nitric oxide and nitrogen dioxide is greater than 1. There must be. The interrelationship of these two molar ratios defines the method of the invention. In carrying out the method of the present invention, the reactant materials are not magnetically applied. Nitric oxide can be provided by decomposition of nitric acid and/or nitrogen dioxide, or can be introduced from a source such as an ammonia oxidizer. The process will generally be carried out by introducing nitrogen oxide and oxygen to produce the required amount of nitrogen dioxide (see equation (1)). In this case, the molar ratio of nitrogen oxide to nitrogen dioxide is made greater than 1 by supplying nitrogen oxide and oxygen in a molar ratio greater than 4:1 so that the molar ratio of nitrogen oxide to nitrogen dioxide is greater than 1. keep. Higher nitrogen oxides (N 2 O 3 ,
(N 2 O 4 , N 2 O 5 etc.) it is possible to obtain a gaseous medium with the desired ratio of nitrogen oxide to nitrogen dioxide, in which case higher oxides such as those mentioned above are used, Said higher oxides can be used to the extent that they can provide a gaseous medium with a molar ratio of NO to NO 2 greater than 1, with or without the addition of molecular oxygen.
Additionally, it is also possible to use compounds such as nitrous acid, which can be decomposed and reacted to provide a gaseous medium with a molar ratio of NO to NO 2 greater than 1. As mentioned above, the method preferably uses molecular oxygen.
This is done by forming the desired NO to NO 2 molar ratio by reacting with NO in a molar ratio of 4 to 1 or more. Although the process can be carried out by mixing together nitric oxide, oxygen and alcohol (methanol or ethanol) in the desired molar ratio, such mixing may be undesirable. because,
Oxygen oxidizes alcohol (methanol or ethanol) to various undesirable reaction products,
This results in the loss of valuable starting materials and can produce flammable compositions that may be hazardous to safety. Such undesirable reaction products, as impurities in the nitrite esters, can be used in subsequent reactions of the alkyl nitrites, such as the production of alkyl oxalates by the process of the aforementioned U.S. Pat. No. 4,229,591. may be shown to be harmful to Therefore, the present method combines nitrogen oxide and molecular oxygen into the reaction (the above equation
(1)) for a sufficient period of time to obtain a nitrogen oxide mixture (larger than 1).
Preferably, oxygen is consumed before mixing the mixture (having a molar ratio of NO to NO 2 ) with the alcohol. The process is carried out in the presence of an inert gas diluent to moderate the reaction, eliminate the formation of explosive mixtures, and prevent the formation of excessive amounts of undesirable by-products. When carrying out the method, the inert gas diluent is added simultaneously with nitrogen oxide or molecular oxygen, or both. Additionally, an inert gas diluent can be added to support and vaporize the alcohol. Preferably, nitrogen, carbon dioxide or other gaseous compounds are used as the inert gas diluent. With the use of carbon dioxide,
Higher heat capacity is obtained compared to nitrogen. Carbon monoxide can be present and used as a diluent, but its concentration in the reaction system must be carefully controlled to prevent the formation of flammable mixtures. The inert gas diluent is used in an amount sufficient to achieve the above objectives. Generally, the inert gas diluent is about 1 mole % in the present method.
and about 99 mol%, preferably about 30 mol% and about
70 mol%, most preferably between about 30 mol% and about
Between 70 mole percent and inert gas diluents are used. The exact amount of inert gas diluent is
It is determined in part by the ester of nitrous acid selected and the process parameters selected, such as temperature and pressure. According to the invention, the process is carried out at between about 10°C and about 300°C, preferably between about 20°C and about 130°C, and most preferably between about 50°C and about 110°C or less. The minimum temperature at which the process is carried out is generally determined by the dew point of the alcohol used and the concentration of the reactants. The pressure at which the method is carried out is not strictly critical. Preferably atmospheric pressure or above atmospheric pressure is used, more preferably about atmospheric pressure (14.7 psia).
between 100psia, most preferably about 20psia and about
60 psia is used. Pressures up to 14.7 psia can be used if desired. Preferably, the process is carried out using reactants that are substantially anhydrous. This is because the presence of water in the reactants promotes the formation of undesirable by-products which must ultimately be separated off if the ester of nitrous acid is to be used subsequently in further operations. The process is preferably carried out in such a way that the amount of water provided by the reactants is minimized. It should be remembered that this reaction produces water and the water thus produced must be tolerated. As mentioned above, the molar ratio of nitrogen oxide to nitrogen dioxide is greater than 1. Typically the molar ratio (NO to
NO 2 ) is from 1 to about 10, preferably from 1 to about 2, and most preferably from 1 to about 1.5. The molar ratio of alcohol (methanol or ethanol) to the total molar amount of nitrogen oxide and nitrogen dioxide is greater than 1. The term "total molar amount" refers to the amount of NO that reacts according to the above reaction formula (2).
It means the quantitative sum of the molar amounts with NO 2 . Typically the molar ratio of ROH to (NO+ NO2 ) is from 1 to about 10, preferably from 1 to about 2, and most preferably from 1 to about 1.5. The process of the invention can be carried out in almost any commercially available reactor and is generally carried out on a continuous basis by using tubular reactors. The contact time (or residence time in the reactor) during which the gaseous materials react to form methyl nitrite or ethyl nitrite generally ranges from about 0.1 to about 30
seconds, preferably about 0.1 to about 2 seconds. The temperature employed, as long as sufficient reaction time is allowed;
Shorter or longer times can be used depending on pressure, molar ratio, diluent and feed rate. Additionally, the choice of reactor geometry for the nitrite production reaction zone will also affect the actual residence time employed. When the process is carried out in a continuous manner, the feed rate is not strictly critical and is selected to satisfy the particular design of the continuous system. The present invention will be explained by the following drawings and description of examples, but they are not intended to limit the scope of the present invention in any way. FIG. 1 schematically shows the design and operation of an apparatus using a tubular reactor for carrying out the process of the invention. FIG. 2 schematically depicts a particular reactor design for the production of alkyl nitrites. In FIG. 1, methanol or ethanol (labeled alcohol) is introduced into conduit 10 as a liquid or vapor and is mixed at point 12 with an inert diluent, shown here as nitrogen. The flow in conduit 10 passes to preheater 14;
It exits the preheater 14 via conduit 16 in vapor form. Nitrogen oxide (preferably NO) is introduced into conduit 20 and an inert diluent, shown here as nitrogen, is added at point 22 within conduit 20. This order of addition is not critical. If nitrogen oxide is used as the nitrogen oxide, a conduit 26 for the addition of molecular oxygen is provided. If the nitrogen oxide selected is nitrogen oxide, the gas streams in conduits 20 and 26 are fed to an oxidizer 28 for the production of higher nitrogen oxides. The gaseous stream exiting the oxidizer 28 via conduit 30 mixes with the contents of gaseous stream 16 and the combined stream is fed through conduit 32 to the nitrite reactor 34 where the reaction product nitrous oxide is Methyl nitrate or ethyl nitrite is formed. The reaction products and any other stream components (such as nitrogen oxide alcohol and produced water) exit the nitrite reactor 34 through conduit 36, leaving a substantial portion of unreacted alcohol and produced water. This leads to a heat exchanger (condenser) 40 which is kept at a temperature at which the quantity or desired quantity is condensed. The condensed gaseous alkyl nitrite-containing mixture is then fed to a gas-liquid separator 42 where water, excess alcohol, etc. are separated and collected via conduit 44. The flow of gaseous alkyl nitrite exits the gas-liquid separator 42 via conduit 46 and passes through a pressure regulator 48 (which controls process pressure). If condensed alkyl nitrite is to be obtained, the flow of gaseous alkyl nitrite is carried through conduit 50.
to a product condenser 54 (optional). The condensed alkyl nitrite product is transferred to conduit 56.
It is collected after The uncondensed gaseous product is transferred to conduit 6
It exits the product condenser 54 via 0 (discharge line) and is treated to remove harmful components contained therein or recycled to conduit 20. Figure 2 schematically shows a nitrite ester reactor;
In the figure, nitrogen oxides are introduced into a nitrite reactor 76 through conduit 74. If the nitrogen oxide is nitrogen oxide, a feed conduit is provided for introducing molecular oxygen (not shown) into conduit 74 before reactor 76 . Alcohol mixed with nitrogen is introduced through conduit 70 and evaporated through evaporator 72 (fine aerosol decomposition). Methyl nitrite or ethyl nitrite produced in nitrite reactor 76, as well as other gaseous components, exit through conduit 80 to a condenser (such as heat exchanger 40 in FIG. 1). Some alcohol and water condenses in reactor 76 and flows through conduit 78
Sometimes I leave. Nitrite ester reactor 7
6 may or may not be filled as desired, but is preferably filled with an inert material, particularly in the space above the evaporator 72. The condensed product is then processed in the same manner as the condensed product of FIG. 1 was done. Additionally, it has been observed that in carrying out the method it may be preferable to carry out the method in such a manner that the reactions characterized by equations (4) and (5) discussed above are taken into account. Ta.
In such cases the process is carried out in two reaction zones. The first reaction zone is generally a tubular reaction zone, as shown for nitrite reactor 34 in FIG. 1, as the reaction characterized by equation (4) proceeds. Designed to minimize back-mixing in the first reaction zone.
Such tubular reactors or other similar reactors may be filled or unfilled as desired. The second reaction zone is designed taking into account the ionic nature of the reaction characterized by equation (5). The nitrite reactor shown in Figure 2 is suitable for the second reaction zone as described above, and it preferably controls the temperature and pressure in the second reaction zone to the alcohol ( It is filled with an inert material, such as glass beads, placed so as to provide a wetted surface by maintaining it slightly above the dew point of methanol or ethanol). It has been observed that by employing such two reaction zones, the formation of by-products can be greatly minimized. Minimizing the formation of by-products in this way means that
This is very important if the alkyl nitrite is desired to be used in a subsequent step, and reduces the degree of purification of the alkyl nitrite that is required (if at all). Experimental Procedures Examples were carried out using an apparatus as illustrated in FIG. 1, using the reactor of FIG. 2 in place of the single tube reactor shown in FIG. When using the apparatus as illustrated in FIG. 1, the oxidizer (NO oxidizer) was a 6-foot No. 304 stainless steel tube with an outside diameter of 3/8 inch (0.31 inch inside diameter). The alcohol preheater was a 6-foot No. 304 stainless steel tube with a 1/2 inch outside diameter (0.435 inch inside diameter) filled entirely with stainless steel sponge. The nitrite reactor was a 17 foot length of No. 304 stainless steel tubing with a 3/8 inch outside diameter (0.31 inch inside diameter). The three types of stainless steel tubes mentioned above were heated in a common ethylene glycol heating bath. The reactor in Figure 2 is a Hoke (304 stainless steel, 400 psig 4LS500) with an internal volume of approximately 530 cm3 .
It was made from a cylinder. The reactor was equipped with a side tube 3 1/4 inches from the bottom. 1/8 inch outer diameter tube [Cat. No. 9402
An All TECH™ low pressure solvent filter (with All TECH attached) having Hasteloy™ stainless steel is installed through the side tube with a fritted opening at its end. Established. A gas inlet tube was attached to the bottom of the reactor. This is the evaporator and take-off for discharging all reaction liquid.
It was located directly below the valve. The reactor was electrically heated by heating wires wrapped around the reactor cylinder. An alcohol feed, with or without nitrogen as a gaseous diluent, is fed through the side tube and forced through the frit to form a fine aerosol dispersion of alcohol, while nitrogen oxidation is introduced through the gas inlet tube. A nitrogen/nitrogen mixture was fed. The gas stream from the nitrite ester reactor (one of those mentioned above) was cooled in an ice-water bath,
The partially condensed stream was then fed to a gas-liquid separator (ice-water temperature) and then to a 5-in. Shedule 10SNo.304 Stainless Steel Piping (Length 1.1
Inch) product condenser (ice water temperature). The various conduits of the device were formed by 1/4" outside diameter (0.185" inside diameter) stainless steel tubing. Pressure differential control was provided by stainless steel capillary orifice nipples.
nitrogen oxides, oxygen, and carbon monoxide were introduced using Pressure was controlled by a Grove pressure regulator (Model No. SD91LW (35254-315)) using a Teflon seal. The pressure on the globe adjustment device bleed from Moor 4300-35353-299.
It was controlled by a mold regulator. Alcohol was metered into the process using a Fluid Metering Inc. metering pump (Model RP-650-OSSY). Condensate from the gas-liquid separator and product condenser was analyzed by gas phase chromatography. Examples 1 and 2 The process of the invention was carried out using the setup shown in FIG. 1, with the exception that in Example 1 the reactor of FIG. 2 was used instead of the tubular reactor 34 of FIG. . The results of each example are shown in the table. The molar ratio of nitrogen oxide to nitrogen dioxide (produced from a mixture of nitrogen oxide and molecular oxygen) is greater than 1, and the molar ratio of alcohol to the total molar amount of nitrogen oxide and nitrogen dioxide is 1.
It was bigger than that. Comparative Example 3 Comparative Example 3 was conducted as shown in Example 3 of the table.

【表】【table】

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

図1は本発明方法を行うための、管型反応器を
使用する装置の設計及び操作を示す概略図であ
る。図2は亜硝酸アルキルを製造するための、特
定の反応器の設計を示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the design and operation of an apparatus using a tubular reactor for carrying out the process of the invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing a particular reactor design for producing alkyl nitrites.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 反応帯域において、1よりも大きい酸化窒素
対二酸化窒素のモル比を有する窒素酸化物組成物
のモル量を、気化したメタノールまたはエタノー
ルのモル量であつて、この場合メタノールまたは
エタノール対酸化窒素と二酸化窒素との合計モル
量のモル比が1よりも大きい前記モル量と、蒸気
状態において、反応に対する不活性気体希釈剤の
存在下に、約10℃と約300℃との間の温度におい
て、亜硝酸メチルまたは亜硝酸エチルを生成する
のに十分な時間にわたつて反応させることを特徴
とする、メタノールまたはエタノールからそれぞ
れ亜硝酸メチルまたは亜硝酸エチルを製造する方
法。 2 不活性気体希釈剤が窒素である特許請求の範
囲第1項記載の方法。 3 不活性気体希釈剤が二酸化炭素である特許請
求の範囲第1項記載の方法。 4 不活性気体希釈剤が約1容量%と約99容量%
との間の量において存在する特許請求の範囲第2
項または第3項記載の方法。 5 不活性気体希釈剤が約30容量%と約90容量%
との間の量において存在する特許請求の範囲第4
項記載の方法。 6 窒素酸化物が、4対1よりも大きい酸化窒素
対分子酸素のモル比における酸化窒素と分子酸素
とより成る特許請求の範囲第1項記載の方法。 7 方法を実質的に無水状態下において行う特許
請求の範囲第1項記載の方法。 8 方法がメタノールから亜硝酸メチルを製造す
るものである特許請求の範囲第1項記載の方法。 9 方法がエタノールから亜硝酸エチルを製造す
るものである特許請求の範囲第1項記載の方法。 10 温度が約20℃と約130℃との間である特許
請求の範囲第1項記載の方法。 11 温度が約70℃と110℃以下との間である特
許請求の範囲第10項記載の方法。 12 方法を大気圧(14.7psia)または大気圧以
上の圧力において行う特許請求の範囲第1項記載
の方法。 13 圧力がほぼ大気圧(14.7psia)と約
100psiaとの間である特許請求の範囲第12項記
載の方法。 14 圧力が約20psiaと約60psiaとの間である特
許請求の範囲第13項記載の方法。 15 酸化窒素対二酸化窒素のモル比、及びメタ
ノールまたはエタノール対酸化窒素と二酸化窒素
との合計モル量のモル比が、それぞれ1以上から
約10までの間である特許請求の範囲第1項記載の
方法。 16 各モル比がそれぞれ1以上から約2までの
間である特許請求の範囲第15項記載の方法。 17 各モル比がそれぞれ1以上から約1.5まで
の間である特許請求の範囲第16項記載の方法。 18 不活性気体希釈剤の少くとも一部が一酸化
炭素である特許請求の範囲第1項記載の方法。
Claims: 1. In the reaction zone, a molar amount of a nitrogen oxide composition having a molar ratio of nitrogen oxide to nitrogen dioxide greater than 1 is defined as a molar amount of vaporized methanol or ethanol, in this case methanol or said molar ratio of ethanol to the total molar amounts of nitrogen oxide and nitrogen dioxide is greater than 1, and in the vapor state, in the presence of an inert gas diluent for the reaction, at about 10° C. and about 300° C. A process for producing methyl nitrite or ethyl nitrite from methanol or ethanol, respectively, characterized in that the reaction is carried out at a temperature between methanol and ethanol for a time sufficient to produce methyl nitrite or ethyl nitrite. 2. The method of claim 1, wherein the inert gas diluent is nitrogen. 3. The method of claim 1, wherein the inert gas diluent is carbon dioxide. 4 Approximately 1% by volume and approximately 99% by volume of inert gas diluent
Claim 2 existing in an amount between
The method described in Section 3 or Section 3. 5 Approximately 30% by volume and approximately 90% by volume of inert gas diluent
Claim 4 exists in an amount between
The method described in section. 6. The method of claim 1, wherein the nitrogen oxide comprises nitrogen oxide and molecular oxygen in a molar ratio of nitrogen oxide to molecular oxygen greater than 4 to 1. 7. The method according to claim 1, wherein the method is carried out under substantially anhydrous conditions. 8. The method according to claim 1, wherein the method is for producing methyl nitrite from methanol. 9. The method according to claim 1, wherein the method is for producing ethyl nitrite from ethanol. 10. The method of claim 1, wherein the temperature is between about 20°C and about 130°C. 11. The method of claim 10, wherein the temperature is between about 70°C and 110°C or less. 12. The method of claim 1, wherein the method is carried out at atmospheric pressure (14.7 psia) or at a pressure above atmospheric pressure. 13 Pressure is approximately atmospheric pressure (14.7psia)
13. The method of claim 12, wherein the pressure is between 100 psia. 14. The method of claim 13, wherein the pressure is between about 20 psia and about 60 psia. 15. The method of claim 1, wherein the molar ratio of nitrogen oxide to nitrogen dioxide and the molar ratio of methanol or ethanol to the total molar amount of nitrogen oxide and nitrogen dioxide are each between 1 or more and about 10. Method. 16. The method of claim 15, wherein each molar ratio is between 1 or more and about 2. 17. The method of claim 16, wherein each molar ratio is between 1 or more and about 1.5. 18. The method of claim 1, wherein at least a portion of the inert gas diluent is carbon monoxide.
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