JPS625939A - 酸着色のないトリエタノ−ルアミンの製造方法 - 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〕 この発明は、トリエタノールアミンの製造方法に関する
。更に詳しくは有機または無機酸により中和した際に異
常な発色をしないトリエタノールアミンの製造方法に関
する。

〔従来の技術〕

トリエタノールアミンは通常、エチレンオキシドとアン
モニア水とを反応させてつくられる。この場合、反応器
を出た反応生成物は、未反応のアンモニアを分離した後
ストリッパーに送り、こ＼で水分を除去してモノ−、ジ
ー、およびトリエタノールアミンを含む混合エタノール
アミンを得る。

次いでこの混合エタノールアミンを第１蒸留装置に送り
減圧蒸留でモノエタノールアミンを分離し、その塔底液
を第２蒸留装置に送って減圧蒸留でジェタノールアミン
を分離し、更にその塔底液を第３蒸留装置に送って減圧
蒸留でトリエタノールアミンを分離する。かくして得ら
れるトリエタノールアミンは普通ジェタノールアミンを
４〜１０重量％含んでいるため、更に減圧蒸留で再度ジ
ェタノールアミンを分離して精製するか、あるいは別途
第２蒸留装置塔底液を次の蒸留装置に送って減圧蒸留で
低沸成分を分離し、その塔底液を更に次の蒸留装置で減
圧蒸留して高純度のトリエタノールアミンが製造されて
いる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一方トリエタノールアミンは、脂肪酸アミドや高級アル
キル硫酸エステルとして化粧品、洗剤、乳化剤などの原
料に用いられる。

そのため、高純度が要求されるのは勿論、使用に際し二
次的な反応を行わせる際、例えば無水酢酸、クエン酸、
硫酸、塩酸、リン酸などの有機酸または無機酸で中和す
るときに、異常な着色を示さないものが要求されている
。しかし、従来の製造方法によれば高純度化は可能であ
るが、色相ならびに酸層色が高くなる傾向にあり、また
製造時には低くても経時変化が大きいなど、高品質化は
非常に困難であった。また従来の製造方法において高純
度、高品質化を達成するためには、低沸留分ならびに高
沸留分の分離を十分に行う必要があり、そのため蒸留塔
還流比を大きくし、且つ分離する留出量または塔底抜出
し量を増やすなどの操作が必要となる。その結果、製品
収量は低下し経済性において不利となるうえにそのわり
に酸中和着色の改善効果は得られなかった。

このため酸中和の際に着色の少ない高純度トリエタノー
ルアミンの製造方法として種々の方法が提案されている
。例えば特公昭４１−１３９７８においては蒸留により
得られるトリエタノールアミンに、アルカリポロハイド
ライドを添加混合して処理することによって色相ならび
にクエン酸着色を長期に渡って防ぐ方法が開示されてい
るが、添加剤が高価であり、更に少量の添加では処理直
後の色相やクエン酸着色の改善効果は認められるが、効
果に持続性がなく経時変化を防ぐためには添加量を多く
する必要があって製品コス１−が高くなる難点がある。

更に、特開昭５６−２９４２においては、減圧蒸留によ
ってトリエタノールアミンを留出させた後すみやかに２
５〜１００℃の温度で酸素含有ガスと接触させることに
より酸中和の際に着色することを防止する方法が開示さ
れている。

しかしこの方法では酸中和着色のうち、無水酢酸、硫酸
などによる着色度の減少効果はあるもののリン酸に対す
る効果は十分でなくまた通常色相は逆に悪化する等の欠
点を有している。

本発明の目的は以上の観点にたって、酸中和の際に着色
の少い高純度のトリエタノールアミンの製造方法を提供
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者は、前記問題点を解決するため鋭意研究を行い
、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、 エチレンオキシドとアンモニアとを反応させてエタノー
ルアミン類を製造する方法において、反応生成物から未
反応物、モノエタノールアミンおよびジェタノールアミ
ンを分離して得られる粗トリエタノールアミンを、酸素
をしゃ断した条件下に温度１７０〜２５０℃で１〜１０
時間加熱処理した後減圧蒸留することを特徴とする酸中
和の際に着色することのないトリエタノールアミンの製
造方法である。

本発明の方法を更に詳細に説明する。

本発明の粗トリエタノールアミンはエチレンオキシドと
アンモニアの通常の反応で製造されるエタノールアミン
類混合物から常法で分離される。

本発明の方法では得られたエタノールアミン類の生成比
率が異ったものであっても何ら差し支えはない。

反応生成物はまず未反応のアンモニアを分離した後、脱
水塔に送って水分を除去し、モノ−、ジー、およびトリ
エタノールアミンを含む混合エタノールアミンを得る。

次いでこの混合エタノールアミンを第１蒸留装置で減圧
蒸留でモノエタノールアミンを分離し、その塔底液を第
２蒸留装置に送って減圧蒸留でジェタノールアミンを分
離する。

本発明においてはこ＼で得られる塔底液即ち粗トリエタ
ノールアミンを加熱処理装置に供給し加熱処理を行う。

本発明の方法における粗トリエタノールアミンの加熱処
理温度は１７０〜２５０℃であって、加熱温度が１７０
℃未満では加熱処理に長時間を要し実用的でなくしかも
十分な効果を期待する事ができず、また２５０℃を超え
ると熱分解による生成物が原因となる新たな着色により
かえって品質が悪化する。

加熱処理時間は１〜１０時間であって、適度な温度範囲
においては加熱処理温度が低ければ加熱時間を長くし、
高ければ短くすることができる。

特に好ましい加熱処理温度は１９０〜２１０℃、時間は
５〜２時間である。

操作圧力は加圧、常圧、減圧いずれでも良く、特に限定
はない。

本発明の加熱処理は回分式でも連続式でも実施できる。

また本発明の方法による加熱処理装置は何ら複雑な装置
を必要とせず、通常の熱交換器またはジャケットないし
内部コイルを有した加熱釜型のものであって所定時間の
滞留時間を保持できるものであればよい。しかし連続法
による場合、混合フロータイブでは時にショートパスに
より効果にばらつきが出る惧れがあるので、プラグフロ
ーが望ましい。また回分式の場合はかきまぜまたはポン
プ循環などにより良好な効果が得られる。

かくして加熱処理を終った粗トリエタノールアミンは第
３蒸留装置に送り、減圧蒸留により商品質の精製トリエ
タノールアミンを得る。

また回分式加熱処理と回分式蒸留とを組み合わせて、例
えば次のように実施することも可能である。即ち第２蒸
留装置の塔底液を回分式蒸留塔ポットに供給し、リボイ
ラーに循環しながら加熱し所定の条件下で加熱処理後引
続き減圧蒸留により低沸点成分を分離し、次いでトリエ
タノールアミンを留出分離し製造することができる。

本発明の方法では更にこれらの加熱処理およびその後の
減圧蒸留を、酸素をしゃ断した条件で行うことが必要で
ある。本発明の目的を達するためには加熱処理装置、ト
リエタノールアミン減圧蒸留塔ならびに付帯設備は空気
のもれ込みを防ぐ事が肝要であり、かつまたスタートに
際しても装置内は窒素等により十分に置換し酸素ガスを
排除したのち使用することが必要である。

従来トリエタノールアミンは熱劣化をうけやすく高温で
長時間加熱する事により品質が悪化すると云われており
特に１９０℃以上の条件下では蒸留々出品が着色したり
、経時的変化が大きいなどの問題が発生するとされてい
た。しかし本発明の方法により酸素との接触を厳密に防
止して高温処理および減圧蒸留して得られるトリエタノ
ールアミンはおどろくべき事に色相が良好で、酸中和着
色が殆どなく、更に経時変化も小さい高品質のトリエタ
ノールアミンである。

〔実　施　例〕

以下本発明を実施例および比較例により具体的に説明す
る。

実施例−１ エタノールアミン製造プラントにおいて、エチレンオキ
シドと３０重量％アンモニア水溶液をモル比１：３．加
圧下に反応温度６０℃で反応させ、反応液から未反応の
アンモニアを除き、次に脱水して混合エタノールアミン
を得、更に減圧蒸留によりモノエタノールアミンおよび
ジェタノールアミンを分離して塔底液として得られた、
トリエタノールアミン９５〜９６重量％および残余はジ
ェタノールアミンと僅かな高沸物より成る粗トリエタノ
ールアミンを、以下の処理の原料として用いた。

加熱処理装置は窒素出入口とかきまぜ機を備えた容量２
１のステンレス製オートクレーブ、蒸留装置は直径３ｃ
ｍ、高さ５０ｃｍのガラス製つィドマー塔、窒素出入口
および窒素用毛細管を備えた２１のガラスフラスコを用
い、オートクレーブと減圧蒸留装置は導管で直結して加
熱処理後の粗トリエタノールアミンは窒素圧によりオー
トクレーブから減圧蒸留装置に空気に触れることな（移
送できる様にした。

オートクレーブは窒素で置換して酸素を排除した後、上
記粗トリエタノールアミン１ｋｇを装入した。更に窒素
置換して酸素を排除し、窒素で０．２ｋｇ　／　ｃｎｔ
　Ｇに加圧した後、かきまぜながら１９０℃に５時間加
熱した。加熱処理が終った液は空気にふれないように窒
素圧送でオートクレーブから蒸留装置に移送した。次い
で減圧で蒸留して１７５〜ｂ ％のトリエタノールアミン８５０ｇが得られた。

この精製トリエタノールアミンにつき色相（ＡＰＨＡ）
測定およびリン酸中和着色試験を実施した。

こ−に色相（Ａ　Ｐ　ＨＡ）とは分光光度計により蒸留
水基準で波長４２０ｎｍの吸光度を測定し、ＡＰＨＡに
換算した値である。またリン酸中和着色とは次の如く行
った値である。すなわちトリエタノールアミン４５ｇを
脊柱三角フラスコに採り水５ｇを加えてかきまぜ、次い
でリン酸Ｌｏｇ、更にプロピレングリコール１２．５ｇ
を加え良く混合し栓をして７５℃の湯浴中で２０分間加
温した後分光光度計により蒸留水を基準として波長４２
０　ｎｍおよび５３０　ｎｍにおける吸光度（−１ｏｇ
Ｔ）を測定して求めた。（以下同様。） 得られた楕トリエタノールアミンの色相（ＡＰＨＡ）は
１０〉であり、リン酸中和着色は４２０ｎｍで０．０１
５．５３０ｎｍで０．００８であった。

比較例−１ 実施例−１において粗トリエタノールアミンの加熱処理
を行わずに、減圧蒸留のみを同様に行って楕トリエタノ
ールアミンを得た。その色相は３０、リン酸中和着色は
４２０　ｎｍで０．０４２．５３０　ｎｍで０．０２７
であって、実施例−１の精トリエタノールアミンに比べ
ていずれも大きく劣っていた。

実施例−２〜１０および比較例−２ 実施例−１において加熱温度と加熱時間をかえた以外は
実施例−１と同様にして実施例−２〜１０を行った。

表−１および−２に処理条件と、得られた精トリエタノ
ールアミンの色相、リン酸中和着色、無水酢酸中和着色
および硫酸中和着色の結果を、実施例−１，比較例−１
の結果と併せて表記する。

また比較例−１と同様に比較例−２を行って得られた精
トリエタノールアミンの醇中和着色結果を表−２に示す
。

なおこ＼に無水酢酸中和着色とは、トリエタノールアミ
ン３０ｇに無水酢酸１ｍｌを加え８０℃で３０分間保持
した後分光光度計を用い蒸留水を標準として波長５３０
　ｎｍおよび４４５　ｎｍにおける吸光度（−１ｏｇＴ
）を測定して求めた値であり、硫酸中和着色とはトリエ
タノールアミンを蒸留水で１８１　（容量比）に稀釈し
、これを６２重量％硫酸によりｐ　Ｈメーターを用いて
ｐ　Ｈ６，５に中和した後、分光光度計により蒸留水を
基準として波長４４５　ｒｕｎおよび５８０　ｎｍにお
ける吸光度←−ｌｏｇＴ）を測定して求めた値である。

表−１ 〔発明の効果〕 本発明の方法によれば高純度で酸中和着色の殆んど認め
られない、しかも色相良好な高品質トリエタノールアミ
ンを容易に且つ経済的に製造することが可能となる。ま
た本発明の方法によるトリエタノールアミンは添加剤に
よる着色防止に比べて無添加で着色防止するため不純物
が混入せず、液体洗剤、ボディシャンプー、化粧品等の
原料として極めて有利に使用できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エチレンオキシドとアンモニアとを反応させてエタノー
   ルアミン類を製造する方法において、反応生成物から未
   反応物、モノエタノールアミンおよびジエタノールアミ
   ンを分離して得られる粗トリエタノールアミンを、酸素
   をしゃ断した条件下に温度１７０〜２５０℃で１〜１０
   時間加熱処理した後減圧蒸留することを特徴とする酸中
   和の際に着色することのないトリエタノールアミンの製
   造方法。