JPS6318933B2 - - Google Patents

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JPS6318933B2
JPS6318933B2 JP11875882A JP11875882A JPS6318933B2 JP S6318933 B2 JPS6318933 B2 JP S6318933B2 JP 11875882 A JP11875882 A JP 11875882A JP 11875882 A JP11875882 A JP 11875882A JP S6318933 B2 JPS6318933 B2 JP S6318933B2
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JP
Japan
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reaction
ammonia
reactor
mixture
alkylene oxide
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JP11875882A
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Japanese (ja)
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JPS5913751A (en
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Aanorudo Gibuson Chaaruzu
Aametsudo Moinudein
Ratsuseru Neruson Jiimusu
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Union Carbide Corp
Original Assignee
Union Carbide Corp
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Publication date
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Publication of JPS5913751A publication Critical patent/JPS5913751A/en
Publication of JPS6318933B2 publication Critical patent/JPS6318933B2/ja
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルカノールアミンの製法、更に詳
しくは、反応混合物を単一相中に超臨界的流体と
して維持しながらアルキレンオキサイドを大過剰
のアンモニアと反応させることにより高収量のモ
ノアルカノールアミンを含むアルカノールアミン
を連続的に製造する方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a process for the preparation of alkanolamines, and more particularly, to the production of alkanolamines in high yields by reacting an alkylene oxide with a large excess of ammonia while maintaining the reaction mixture as a supercritical fluid in a single phase. The present invention relates to a method for continuously producing alkanolamines containing monoalkanolamines.

アルカノールアミンは、石鹸や化粧品用の乳化
剤として、また洗浄剤、湿潤剤、乳化剤、繊維助
剤等の原料を製造するための出発物質として多種
の商業的な利用面で使用されており、アルキレン
オキサイドをアンモニア又はアミンと反応させる
ことにより製造されることが公知である。しかし
て、この場合アルカノールアミンの産出物は、モ
ノ−、ジ−及びトリ−の各アルカノールアミンの
混合物であり、多くの場合これら3種のアルカノ
ールアミンの相対的な割合は一般に等しいもので
ある。しかしながら、生成混合物中におけるこれ
ら3種のアルカノールアミンの相対的な割合は、
反応するアルキレンオキサイドとアンモニアとの
相対的な量に依存するということが公知であり、
該混合物中に1種またはそれ以上のアルカノール
アミンを一層高収率で得るための種々の方法が従
来採用され、また提案されてきた。その方法とし
ては、モノアルキルアミンをより多く得るために
アルキレンオキサイドに対するアンモニアの量を
増加させるような反応体の混合割合を変化させる
もの並びに他のプロセス変更によるものが含まれ
る。
Alkanolamines are used in a variety of commercial applications, as emulsifiers for soaps and cosmetics, and as starting materials for the production of raw materials such as detergents, wetting agents, emulsifiers, textile aids, and alkylene oxides. is known to be produced by reacting with ammonia or amines. Thus, the alkanolamine product in this case is a mixture of mono-, di-, and tri-alkanolamines, and in most cases the relative proportions of these three alkanolamines are generally equal. However, the relative proportions of these three alkanolamines in the product mixture are
It is known that it depends on the relative amounts of alkylene oxide and ammonia reacted;
Various methods have been employed and proposed in the past to obtain higher yields of one or more alkanolamines in the mixture. Methods include changing the mixing ratio of reactants such as increasing the amount of ammonia to alkylene oxide to obtain more monoalkyl amine, as well as other process modifications.

例えば、H.M.Guinotの米国特許第2196554号
明細書には、少なくとも30重量部のアンモニアを
1重量部のアルキレンオキサイドと液相反応中で
反応させることにより90〜95%の収率でモノ−ヒ
ドロキシアルキルアミンを製造する方法が記載さ
れている。この方法においては、比較的稀薄なア
ンモニア水溶液が使用されており、反応生成混合
物を濃縮する間に発生したスチームを、その後の
反応生成混合物を加熱してそこからアンモニアガ
スを分離するために利用し、これによりこの方法
に対する熱エネルギーの必要量を減少せることが
開示されている。また、別な方法としては、
Weibull et al.の米国特許第3697598号明細書に
は、液相反応系中でアルキレンオキサイドを大過
剰のアンモニアと反応させることにより、非常に
多量のモノアルカノールアミンと極く少量のジ−
及びトリ−アルカノールアミンを含有するアルカ
ノールアミンを製造する方法が記載されている。
この方法において使用されるアルキレンオキサイ
ドに対するアンモニアのモル比は、10:1ないし
80:1の範囲であり、反応はカチオン性交換樹脂
触媒の存在下に行われる。この方法は連続式であ
り、反応体と反応生成物とを反応中に液相の状態
に保つのに十分な高圧が採用される場合には、等
温的に又は好しくは断熱的に20℃から250℃まで
の範囲の温度下で実施され得ることが開示されて
いる。しかしながら、この特許には、この方法を
カチオン性交換樹脂触媒を使用せずに断熱的又は
等温的のいずれかで行う場合に如何なる種類のア
ルカノールアミンが高収率で得られるかについて
は開示されておらず、カチオン性交換樹脂触媒を
用いずに断熱反応を行うことは反応が余りにも遅
いために不可能であると記載されている。更に、
Goetze et al.の米国特許第3723530号明細書に
は、エチレンオキサイドと大過剰のアンモニアと
を、アンモニア対エチレンオキサイドのモル比が
14ないし40対1になるように、液相で反応させる
ことによりアルカノールアミンの混合物を製造す
る方法が開示されている。この特許によれば、反
応が1モルのエチレンオキサイドに対して1モル
までのジエタノールアミンの存在下に行われた場
合には、得られた生成物はジエタノールアミンが
ほとんど又は全く存在しないモノエタノールアミ
ンとトリエタノールアミンとだけの混合物となる
ことが教示されている。この特許の方法は、連続
式であり、等温的又は断熱的のいずれかで行われ
得ることが記載されている。連続的に行つた場合
には、反応は60゜から150℃までの範囲の温度、20
気圧から120気圧までの圧力下に液相中で行われ、
一般に生成混合物のモノエタノールアミン含有量
は70重量%を超えない。好ましいとされる連続式
の具体化においては、エチレンオキサイドを液相
中で過剰のアンモニアと最初に反応させてアルカ
ノールアミンの混合物をつくり、これからジエタ
ノールアミンを分離し、再循環している。再循環
されるジエタノールアミンは、所定の割合で新鮮
なアンモニアとエチレンオキサイド原料反応体に
加えると、正味の生成量においてジエタノールア
ミンの生成を減少させる結果となる。しかしなが
ら、この方法は生成混合物からジエタノールアミ
ンを連続的に分離することを必要とし、かつ液相
中で実施される。
For example, U.S. Pat. No. 2,196,554 to HM Guinot teaches mono-hydroxyalkylamines in 90-95% yield by reacting at least 30 parts by weight of ammonia with 1 part by weight of alkylene oxide in a liquid phase reaction. A method of manufacturing is described. In this method, a relatively dilute aqueous ammonia solution is used, and the steam generated during concentration of the reaction product mixture is used to subsequently heat the reaction product mixture and separate the ammonia gas therefrom. , which is disclosed to reduce the thermal energy requirements for the method. Also, another method is
Weibull et al., U.S. Pat. No. 3,697,598, teaches that a very large amount of monoalkanolamine and a very small amount of di-
and a method for producing alkanolamines containing tri-alkanolamines.
The molar ratio of ammonia to alkylene oxide used in this process ranges from 10:1 to
The ratio is in the 80:1 range and the reaction is carried out in the presence of a cationic exchange resin catalyst. The process is continuous and isothermally or preferably adiabatically heated to 20°C if a sufficiently high pressure is employed to keep the reactants and reaction products in the liquid phase during the reaction. It is disclosed that it can be carried out at temperatures ranging from 250°C to 250°C. However, this patent does not disclose what types of alkanolamines can be obtained in high yields when the process is carried out either adiabatically or isothermally without the use of cationic exchange resin catalysts. It is stated that it is impossible to perform an adiabatic reaction without using a cationic exchange resin catalyst because the reaction is too slow. Furthermore,
Goetze et al., U.S. Pat.
A method is disclosed for preparing mixtures of alkanolamines by reaction in the liquid phase in a ratio of 14 to 40 to 1. According to this patent, if the reaction is carried out in the presence of up to 1 mole of diethanolamine to 1 mole of ethylene oxide, the resulting products are monoethanolamine and triethanolamine with little or no diethanolamine present. It is taught that it is a mixture only with ethanolamine. The process of this patent is described as being continuous and can be carried out either isothermally or adiabatically. When carried out continuously, the reaction is carried out at temperatures ranging from 60° to 150°C and at 20°C.
carried out in the liquid phase under pressures from atm to 120 atm,
Generally the monoethanolamine content of the product mixture does not exceed 70% by weight. In a preferred continuous embodiment, ethylene oxide is first reacted in the liquid phase with excess ammonia to form a mixture of alkanolamines from which diethanolamine is separated and recycled. The recycled diethanolamine, when added in proportions to the fresh ammonia and ethylene oxide feed reactants, results in reduced diethanolamine production in net production. However, this process requires continuous separation of diethanolamine from the product mixture and is carried out in the liquid phase.

同一出願人の特開昭59−33247号公報において
は、アルキレンオキサイドを大過剰のアンモニア
と、単一の超臨界的流体相中で反応させることに
より高収量のモノアルカノールアミンを含有する
アルカノールアミンを製造する方法が開示されて
いる。この方法は、等温的又は断熱的な条件下で
バツチ式又は連続式に行え得ると記載されてい
る。その方法を連続式で行う場合には、可能な限
り効果的に実施しうる“プラグ・フロー(plug−
flow)”反応器のような反応器が反応を行うため
に採用される。この出願の発明は、上記特開昭59
−33247号公報に記載された連続式製法の好まし
い態様に関している。
In Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-33247 of the same applicant, alkanolamines containing monoalkanolamines are produced in high yields by reacting alkylene oxide with a large excess of ammonia in a single supercritical fluid phase. A method of manufacturing is disclosed. It is stated that the process can be carried out batchwise or continuously under isothermal or adiabatic conditions. If the method is carried out continuously, it can be carried out as efficiently as possible with a “plug flow”.
A reactor such as a “flow)” reactor is employed to carry out the reaction.
It relates to a preferred embodiment of the continuous production method described in Publication No. 33247.

さて、本発明によれば、アンモニア対アルキレ
ンオキサイドのモル比が約15:1から約50:1ま
での範囲にある炭素原子の数が2〜4個アルキレ
ンオキサイドとアンモニアとの均質混合物からな
る流動ストリームを、単一の超臨界的流体相中に
維持しながら、反応が約100℃以上で進行する温
度下、反応混合物を少なくとも約240Kg/m3(15
ポンド/立方フイート)の密度をもつ単一の超臨
界的流体相中に維持するに十分な高圧下、主にモ
ノアルカノールアミンを含有するアルカノールア
ミン生成混合物を形成するに必要な時間に亘つ
て、プラグ・フロー反応器中で、連続的に反応さ
せることからなる、高収量のモノアルカノールア
ミンを含有するアルカノールアミンの連続的製法
が提供される。未反応のアンモニアは生成混合物
から分離して、再循環し、この間アルカノールア
ミン生成混合物を回収する。或は、所望により、
該生成混合物は更に別のアミン製品を製造するの
に使用してもよい。
Now, in accordance with the present invention, a fluid comprising a homogeneous mixture of an alkylene oxide and ammonia having from 2 to 4 carbon atoms has a molar ratio of ammonia to alkylene oxide in the range of about 15:1 to about 50:1. The reaction mixture is heated at a temperature of at least about 240 Kg/m 3 (15
under sufficient pressure to maintain the alkanolamine product mixture in a single supercritical fluid phase having a density of (pounds per cubic foot) for a period of time necessary to form an alkanolamine product mixture containing primarily monoalkanolamines. A continuous process for producing alkanolamines containing high yields of monoalkanolamines is provided, comprising continuous reaction in a plug-flow reactor. Unreacted ammonia is separated from the product mixture and recycled while recovering the alkanolamine product mixture. Or, if desired,
The product mixture may be used to make further amine products.

反応を行うために採用される温度は、好まし
は、できるだけ高くして、反応を適当な速度で進
行させる。また、反応混合物の臨界温度以上の温
度を採用することが有利である。圧力は、反応混
合物を単一な均質相中で反応の如何なる時点にお
いても超臨界的流体として維持するに十分なほど
高くすべきである。超臨界的流体をなす反応混合
物の密度は、反応が進行する速度について、重要
な考慮事項であり、反応の間、できるだけ高く、
普通は少なくとも約240Kg/m3(15ポンド/立方
フイート)に保つべきである。反応は等温的、又
は好ましくは断熱的な条件下に行ない得る。触媒
は必要としないが、反応混合物中に少量の水を存
在させることは触媒的な効果を奏して有利であ
る。こゝで用いられる“超臨界的液体”なる字句
は、圧力のみ又は温度と圧力との両方がその臨界
値以上の状態となつた反応混合物の物理的な状態
と定義する。こゝで用いられる“プラグ・フロー
反応器(plug−flow reactor)”とは、反応器を
通じて流体ストリームが流れる方向で如何なるス
トリームの混合も起らない反応器をいう。このよ
うなプラグ・フロー反応器としては、非断熱チユ
ーブや断熱パイプがある。
The temperature employed to carry out the reaction is preferably as high as possible to allow the reaction to proceed at a suitable rate. It is also advantageous to employ a temperature above the critical temperature of the reaction mixture. The pressure should be high enough to maintain the reaction mixture as a supercritical fluid in a single homogeneous phase at all points of the reaction. The density of the supercritical fluid reaction mixture is an important consideration for the rate at which the reaction proceeds and should be as high as possible during the reaction.
Normally it should be kept at least about 240 kg/m 3 (15 lb/ft3). The reaction may be carried out under isothermal or preferably adiabatic conditions. Although no catalyst is required, the presence of a small amount of water in the reaction mixture is advantageous for its catalytic effect. As used herein, the term "supercritical liquid" is defined as the physical state of a reaction mixture in which either only the pressure or both the temperature and pressure are above their critical values. As used herein, a "plug-flow reactor" refers to a reactor in which no mixing of the fluid streams occurs in the direction of flow of the fluid streams through the reactor. Such plug flow reactors include non-insulated tubes and insulated pipes.

次に本発明を詳細に説明すると、本発明の方法
は、アンモニア対アルキレンオキサイドのモル比
が約15:1から約50:1までの範囲にある2〜4
個の炭素原子をもつアルキレンオキサイドとアン
モニアとの混合物からなる均質な流動ストリーム
(流れ)を、単一な均質相中で超臨界的流体とし
て維持しながら、反応が約100℃以上で進行する
温度の下で、少なくとも240Kg/m3(15ポンド/
立方フイート)の密度をもつ超臨界的流体相中に
反応混合物を維持するに十分な高い圧力下、主に
モノアルカノールアミン(普通は約75%)と少量
のジ−及びトリ−アルカノールアミンから成る生
成混合物を形成するに必要な時間に亘つて、連続
的に反応させることからなる。所望によつては、
未反応のアンモニアは、アルキレンオキサイドと
の反応終了時に生成混合物から分離して、再循環
し、この間アルカノールアミン生成混合物を回収
する。モノ−、ジ−及びトリ−アルカノールアミ
ンは、所望に応じて分離することが出来る。未反
応のアンモニアを含む生成混合物は、また他のア
ミン製品を製造するのにも使用される。
Describing the invention in detail, the process of the invention comprises a molar ratio of ammonia to alkylene oxide ranging from about 15:1 to about 50:1.
The temperature at which the reaction proceeds above about 100°C while maintaining a homogeneous fluid stream of a mixture of alkylene oxide with 5 carbon atoms and ammonia as a supercritical fluid in a single homogeneous phase. under at least 240Kg/ m3 (15lb/m3)
consisting primarily of monoalkanolamines (usually about 75%) and small amounts of di- and tri-alkanolamines under pressure high enough to maintain the reaction mixture in a supercritical fluid phase with a density of It consists of reacting continuously for the time necessary to form the product mixture. Depending on your wishes,
Unreacted ammonia is separated from the product mixture at the end of the reaction with the alkylene oxide and recycled, while the alkanolamine product mixture is recovered. Mono-, di- and tri-alkanolamines can be separated as desired. The product mixture containing unreacted ammonia is also used to make other amine products.

本発明の方法に用いられ得るアルキレンオキサ
イドは、2〜4個の炭素原子をもつ任意のアルキ
レンオキサイドであり得べく、エチレンオキサイ
ド、プロピレンオキサイド、1,2−ブチレンオ
キサイド、2,3−ブチレンオキサイド、イソブ
チレンオキサイドを含む。
The alkylene oxide that can be used in the process of the invention can be any alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, such as ethylene oxide, propylene oxide, 1,2-butylene oxide, 2,3-butylene oxide, Contains isobutylene oxide.

本発明によれば、少なくとも65重量%の収率で
モノアルカノールアミンを得るために、アルキレ
ンオキサイドに対して大過剰のアンモニアが反応
中に用いられるということが必須である。多くの
場合に約70〜85重量%の収率でモノアルカノール
アミンを得るためには、アルキレンオキサイドの
各モルに対し、アンモニアを約15から約50モルま
で、そして好ましくは約20から約35モルまで使用
することが有利である。
According to the invention, it is essential that a large excess of ammonia with respect to the alkylene oxide is used during the reaction in order to obtain the monoalkanolamine with a yield of at least 65% by weight. For each mole of alkylene oxide, from about 15 to about 50 moles of ammonia, and preferably from about 20 to about 35 moles, are used to obtain monoalkanolamines, often in yields of about 70 to 85% by weight. It is advantageous to use up to

アルキレンオキサイドとアンモニアとの反応が
適当な速度で進行するために、均質の単一な超臨
界的流体相中で行われるということが必須であ
る。この反応は等温的又は好ましくは断熱的な条
件下で行うことが出来る。この反応が行われる温
度は、その上限が臨界的ではないが、約100℃か
ら約200℃までの範囲である。好ましくは、反応
温度は反応混合物の臨界温度(普通は約130℃)
から約180℃までの範囲内である。反応は激しい
発熱反応であるので、等温的条件下では、温度を
ほヾ一定に保つために反応混合物から熱を取り除
くことが必要である。
In order for the reaction of alkylene oxide and ammonia to proceed at a suitable rate, it is essential that it be carried out in a homogeneous, single supercritical fluid phase. This reaction can be carried out under isothermal or preferably adiabatic conditions. The temperature at which this reaction is conducted ranges from about 100°C to about 200°C, although the upper limit is not critical. Preferably, the reaction temperature is at the critical temperature of the reaction mixture (usually about 130°C).
to about 180℃. Since the reaction is strongly exothermic, under isothermal conditions it is necessary to remove heat from the reaction mixture in order to keep the temperature nearly constant.

反応が断熱的又はほヾ断熱的な条件下で行われ
る場合には、原料(反応体)を、反応器に導入す
るに先立つて、好ましくは約100℃から約160℃ま
での範囲の温度に予熱する。反応熱が発生するた
め、どのように選定された最初の反応温度でも急
速に上昇する。そのために、最初の反応温度は、
所望の最大温度が反応器内に反応混合物が残留し
ている間に得られるように、選定されるべきであ
る。好ましい最大温度は約170℃と180℃の間であ
る。尤も、反応温度が高くなればなるほど、反応
混合物の密度をできるだけ高く維持するのに必要
な圧力は高くなる。
If the reaction is conducted under adiabatic or near adiabatic conditions, the raw materials (reactants) are preferably brought to a temperature in the range of about 100°C to about 160°C prior to introduction into the reactor. Preheat. The initial reaction temperature, however chosen, increases rapidly due to the generation of reaction heat. Therefore, the initial reaction temperature is
It should be selected such that the desired maximum temperature is obtained while the reaction mixture remains in the reactor. A preferred maximum temperature is between about 170°C and 180°C. However, the higher the reaction temperature, the higher the pressure required to maintain the density of the reaction mixture as high as possible.

このような反応温度では、反応系に課される圧
力は、反応混合物を単一な超臨界的流体相中に維
持するのに十分なだけ高くすることが必須であ
る。如何なる場合でも、反応圧力は、反応の如何
なる時点においても、少くとも反応混合物の臨界
圧力のように高圧にすべきである。好ましくは、
反応系に課される圧力は約170気圧から約240気圧
までの範囲内である。約240気圧は現実的な上限
値ではなるが、臨界的ではない。
At such reaction temperatures, it is essential that the pressure applied to the reaction system be high enough to maintain the reaction mixture in a single supercritical fluid phase. In all cases, the reaction pressure should be at least as high as the critical pressure of the reaction mixture at any point in the reaction. Preferably,
The pressure imposed on the reaction system ranges from about 170 atmospheres to about 240 atmospheres. Approximately 240 atm is a realistic upper limit, but not critical.

上述したように、反応混合物を単一な均質相中
で超臨界的流体として維持すること、及びその密
度を反応が適当な速度で進行するようにできるだ
け高いことは重要である。反応混合物の密度はそ
の臨界密度以上、普通は少なくとも240Kg/m3
(15ポンド/立方フイート)とすべきである。好
ましくは、反応混合物の密度は約336〜約448気
圧/m3又は実際的な場合にはそれより少し高い目
に維持されるべきである。アンモニアとアルキレ
ンオキサイド原料(反応体)とのモル比及び反応
温度は、反応混合物の密度に重大な影響をおよぼ
す。それ故に、反応混合物を単一の超臨界的流体
相中に維持するばかりでなく、該混合物の密度を
できるだけ高くするために、反応圧力をできる限
り高く維持されるということが重要である。
As mentioned above, it is important to maintain the reaction mixture as a supercritical fluid in a single homogeneous phase and to keep its density as high as possible so that the reaction proceeds at a suitable rate. The density of the reaction mixture is above its critical density, usually at least 240 Kg/m 3
(15 pounds per cubic foot). Preferably, the density of the reaction mixture should be maintained between about 336 and about 448 atm/m 3 or slightly higher if practical. The molar ratio of ammonia to alkylene oxide raw materials (reactants) and the reaction temperature have a significant effect on the density of the reaction mixture. It is therefore important not only to maintain the reaction mixture in a single supercritical fluid phase, but also to keep the reaction pressure as high as possible in order to make the mixture as dense as possible.

本発明の方法が触媒の存在下で行われるという
ことは必須ではないが、本発明の好都合な具体例
においては、アルキレンオキサイド及びアンモニ
アの原料(反応体)と一緒に少量の水が反応系中
に共存させて実施する。本発明者等は、反応混合
物中に少量の水が存在すると、生成混合物中のモ
ノアルカノールアミンの収量に影響を及ぼすよう
には見えないけれども、アルカノールアミンを生
成する反応速度に有利な触媒的効果を与えるとい
うことを見出した。存在させる水の量は臨界的で
はなく、極く少量の水でさえも望ましい触媒的影
響を及ぼす。一般に、反応混合物の重量を基準に
して約0.5〜約5重量%の水を存在させる。しか
しながら、触媒的に有用であるとされる以上の過
剰な水の量は、生成混合物から水を分離するのに
要するエネルギー使用量を制限するために避けら
れるべきである。
Although it is not essential that the process of the invention be carried out in the presence of a catalyst, in an advantageous embodiment of the invention a small amount of water is present in the reaction system together with the alkylene oxide and ammonia feedstocks (reactors). Implemented in coexistence with Although the presence of small amounts of water in the reaction mixture does not appear to affect the yield of monoalkanolamine in the product mixture, we have found that the presence of small amounts of water in the reaction mixture has a catalytic effect that favors the reaction rate to produce alkanolamines. I found out that it gives The amount of water present is not critical; even very small amounts of water will have the desired catalytic effect. Generally, from about 0.5 to about 5 weight percent water, based on the weight of the reaction mixture, will be present. However, excess amounts of water above what is catalytically useful should be avoided in order to limit the energy usage required to separate the water from the product mixture.

本発明によれば、この方法は、プラグ・フロー
反応器又は長さに較べて小さな断面をもつ一連の
反応器中で等温的又は好ましくは断熱的な条件下
に連続的に実施される。管状のプラグ・フロー反
応器により、反応器内のバツク・ミキシング(軸
方向の混合)を最少にする反応体のプロセス・ス
トリームを単一方向の流れとなす。反応器には、
流動する反応混合物の温度を所定のレベルに保つ
ための熱交換手段が具備されているが、反応が断
熱的条件下で行われる場合には上記の温度調節手
段を必要としない。
According to the invention, the process is carried out continuously under isothermal or preferably adiabatic conditions in a plug-flow reactor or a series of reactors with a small cross section compared to the length. A tubular plug flow reactor provides a unidirectional flow of the reactant process stream that minimizes back mixing within the reactor. In the reactor,
Heat exchange means are provided to maintain the temperature of the flowing reaction mixture at a predetermined level, but such temperature control means are not required if the reaction is carried out under adiabatic conditions.

本発明の連続反応方法においては、上述のモル
比をもつアンモニアとアルキレンオキサイド原料
との液体混合物、好ましくは少量の水を混合した
ものを予熱し、次に供給ストリームに渦巻運動が
課される入口部分を通じて反応器に送られる。管
状反応器(非断熱)が採用される場合には、供給
混合物の温度は例えば約20℃〜約100℃のような
幅広い温度範囲に亘つて変化するが、反応は例え
ば約20℃のような比較的狭い温度範囲内で進むよ
うに調節される。断熱的条件下においては、反応
混合物が反応器または一連の反応器中に残留して
いる間に所定の最大反応温度(普通は約170゜〜
200℃)が得られるように、原料混合物は約100℃
〜約160℃の温度にまで予熱されるべきである。
反応器内の圧力は、反応混合物が単一の均質相中
で反応器内の如何なる所においてもできる限り高
い密度をもつ超臨界的流体として維持されるのに
十分なだけ高くされるべきである。
In the continuous reaction process of the present invention, a liquid mixture of ammonia and alkylene oxide feedstock having the above-mentioned molar ratios, preferably mixed with a small amount of water, is preheated and then a swirling motion is imposed on the feed stream at the inlet. is sent to the reactor through a portion. If a tubular reactor (non-adiabatic) is employed, the temperature of the feed mixture may vary over a wide temperature range, e.g. from about 20°C to about 100°C; It is regulated to operate within a relatively narrow temperature range. Under adiabatic conditions, a predetermined maximum reaction temperature (usually about 170° to
200℃), the raw material mixture is heated to about 100℃
It should be preheated to a temperature of ~160°C.
The pressure within the reactor should be high enough to maintain the reaction mixture in a single homogeneous phase as a supercritical fluid with as high a density as possible everywhere within the reactor.

反応混合物の供給速度は、単数または複数の反
応器内において反応を終了するまで進行させるの
に十分な滞留時間(普通は約1/2時間以内である)
を与えるように選定されるべきである。上述した
入口の供給構造をもつ断熱反応器においては、プ
ラグ・フロー操作をするために流動ストリームに
対して約4.6〜約15.2cm/秒(約0.15〜0.5フイー
ト/秒)又はそれより高い目の速度を採用するこ
とが有利である。反応の終了時、普通は全てのア
ルキレンオキサイドが反応してしまつた時に、未
反応のアンモニアは、アンモニアがガス相になる
圧力以下まで生成混合物の圧力を下げるとか、或
は圧力下に蒸留するとかのような公知の手段を用
いて、生成混合物から分離することができ、それ
からアルカノールアミン生成混合物が回収され
る。未反応の分離されたアンモニアは、次に所望
ならば、新たなアルキレンオキサイドと混合する
に先立つて再加圧されるか又は液体状態に凝縮さ
れるかして再循環することが出来る。生成混合物
中のアルカノールアミン類縁体はまた公知の蒸留
方法により分離される。連続的反応方法の間に得
られた生成混合物は、また更に処理することな
く、他の有機アミンを製造するための出発物質と
して使用される。
The rate of feed of the reaction mixture is such that the residence time (usually within about 1/2 hour) is sufficient to drive the reaction to completion in the reactor or reactors.
should be selected so as to give In an adiabatic reactor with the inlet feed structure described above, the flow rate of the flowing stream is about 0.15 to 0.5 ft/sec or higher to provide plug flow operation. It is advantageous to employ speed. At the end of the reaction, usually when all the alkylene oxide has reacted, unreacted ammonia can be removed by reducing the pressure of the product mixture below the pressure at which ammonia is in the gas phase, or by distilling it under pressure. The alkanolamine product mixture can be separated from the product mixture using known means such as, from which the alkanolamine product mixture is recovered. The unreacted separated ammonia can then be recycled, if desired, either repressurized or condensed to a liquid state prior to mixing with fresh alkylene oxide. Alkanolamine analogs in the product mixture are also separated by known distillation methods. The product mixture obtained during the continuous reaction process is also used without further treatment as starting material for the production of other organic amines.

次に添付図面について説明する。 Next, the attached drawings will be explained.

第1図によれば、液体アンモニアとアルキレン
オキサイドとを、供給パイプ1の中で所定の割合
にブレンドする。所望により、少量の水もまた加
えられる。原料の混合物はライン2を通つてプレ
ヒーター(予熱器)3にポンプ輸送され、こゝで
混合物は約100℃〜約160℃の範囲の温度に加熱さ
れ、次いで軸方向の入口パイプ4を通つて断熱反
応器に供給される。断熱反応器は単一のプラグ・
フロー反応器であるか又は図示されているような
一連のプラグ・フロー段階5a,5b,5cをも
つ反応器であるかのいずれかであり、各プラグ・
フロー段階には軸方向の入口パイプがある。軸方
向の混合を増加させないで、熱層化を最少限にす
るために、各反応器段階に入つてくる反応混合物
供給ストリームに過巻運動を与える手段が備えら
れてある。各反応器段階内の圧力は、反応混合物
ストリームが反応器内の如何なる所においても単
一の超臨界的流体相中に維持され、かつ少なくと
も240Kg/m3(15ポンド/立方フイート)の密度
をもつように、圧力調節バルブ6により、一般に
約170〜240気圧の範囲内に保たれる。
According to FIG. 1, liquid ammonia and alkylene oxide are blended in a predetermined proportion in a supply pipe 1. If desired, a small amount of water is also added. The mixture of raw materials is pumped through line 2 to a preheater 3, where the mixture is heated to a temperature in the range of about 100°C to about 160°C, and then pumped through an axial inlet pipe 4. and then fed into the adiabatic reactor. Adiabatic reactors have a single plug
Either a flow reactor or a reactor with a series of plug flow stages 5a, 5b, 5c as shown, with each plug
The flow stage has an axial inlet pipe. In order to minimize thermal stratification without increasing axial mixing, means are provided to impart overwinding motion to the reaction mixture feed stream entering each reactor stage. The pressure within each reactor stage is such that the reaction mixture stream is maintained in a single supercritical fluid phase everywhere within the reactor and has a density of at least 240 kg/m 3 (15 lb/ft3). As such, the pressure is generally maintained within a range of approximately 170 to 240 atmospheres by means of a pressure regulating valve 6.

使用される反応器の数は、製造される生成物の
量、所望な生産速度を得るために要する反応器の
全長、各反応器段階の実用的な長さ等に応じて変
る。代表的な反応系は約30.5m(100フイート)
までの又はそれより長い目の長さをもつ1〜6個
の反応器からなり、普通は3〜5個の反応器段階
を使用することが有利である。
The number of reactors used will vary depending on the amount of product being produced, the overall length of reactor required to achieve the desired production rate, the practical length of each reactor stage, etc. A typical reaction system is approximately 30.5 m (100 feet)
It is advantageous to use 1 to 6 reactor stages with a length of up to or longer, usually 3 to 5 reactor stages.

全ての又は実質的に全てのアルキレンオキサイ
ドがアルカノールアミンに変わつてしまつた生成
混合物は、最後の断熱反応器5cから圧力調節バ
ルブ6とライン10を通つて供給され、こけで生
成混合物ストリームはほぼ大気圧〜40気圧の範囲
にまで減圧され、次いでフラツシユ分離器11に
直ちに送給される。フラツシユ分離器11におい
ては、実質的に全ての量の未反応アンモニアは、
生成混合物からガスとして直ちに分離し、分離器
11の頂部から取り出され、ライン12を経てコ
ンプレツサー又はコンデンサー13を通つて再循
環される。アルカノールアミン生成混合物は、所
望ならば、精製するために分離器11の底部から
ライン14を通つて取り出される。
The product mixture, in which all or substantially all the alkylene oxide has been converted to alkanolamine, is fed from the last adiabatic reactor 5c through pressure regulating valve 6 and line 10, where the product mixture stream is approximately It is depressurized to a range of from atmospheric pressure to 40 atmospheres and then immediately fed to the flash separator 11. In the flash separator 11, substantially all of the unreacted ammonia is
It is immediately separated as a gas from the product mixture, removed from the top of separator 11 and recycled via line 12 through compressor or condenser 13. The alkanolamine product mixture is removed from the bottom of separator 11 through line 14 for purification, if desired.

第2図は、第1図の反応器ステージ5a,5
b,5cを代表する断熱反応器5を示すものであ
る。この反応器5は、軸方向の入口ポンプ4とそ
の長さに較べて小さい断面をもち、長軸方向に拡
がつた内部通路となる概してシリンダー状の中空
体7とからなる。入口の端部20の内部には、1
対の交乂した半楕円形の調節板21がはめ込まれ
ており、それにより供給される反応混合物に過巻
運動が与えられ、過巻プラグ・フロー型の反応器
として機能する。入口パイプ4と、反応器5の入
口端部20中にある交乂した調節板21との中間
に、反応器5のシリンダー体7に入つてくる流体
の流れを分布させ、まつすぐにさせる役目をする
多孔板8がはめ込まれている。反応器内で流体の
流動ストリームに過巻運動を与える半楕円形の調
節板21は、長軸と短軸の比が約1.25:1〜約
2.0:1である半円楕円形板からつくられる。反
応器内の流体の流れに過巻運動を与えるための他
の手段としては、例えば、構造、間隔、個数、大
きさを変えた調節板のようなものが用いられる。
また反応器の入口端部内にはめ込方法、反応器の
断面と長さ、反応器内を流れる流体の速度等は、
目的とする特定の構造を選定するに当たつて考慮
しなければならない要素である。
FIG. 2 shows the reactor stages 5a, 5 of FIG.
Fig. 5 shows an adiabatic reactor 5 representative of Figs.b and 5c. The reactor 5 consists of an axial inlet pump 4 and a generally cylindrical hollow body 7 having a small cross-section compared to its length and providing an internal passage extending in the longitudinal direction. Inside the inlet end 20, 1
A pair of intersecting semi-elliptical control plates 21 are fitted, which impart an overwound motion to the fed reaction mixture, functioning as an overwrap plug-flow type reactor. Intermediate between the inlet pipe 4 and the intersecting regulating plate 21 in the inlet end 20 of the reactor 5 serves to distribute and direct the flow of fluid entering the cylinder body 7 of the reactor 5. A perforated plate 8 is fitted therein. The semi-elliptical baffle plate 21 imparting overwound motion to the flowing stream of fluid within the reactor has a major axis to minor axis ratio of about 1.25:1 to about
It is made from semicircular elliptical plates with a ratio of 2.0:1. Other means for imparting overcoiling motion to the fluid flow within the reactor include, for example, adjustment plates of varying structure, spacing, number, and size.
In addition, the method of fitting into the inlet end of the reactor, the cross section and length of the reactor, the velocity of the fluid flowing inside the reactor, etc.
These are factors that must be taken into consideration when selecting a specific target structure.

本発明方法の代表的な態様において、アンモニ
ア対エチレンオキサイドのモル比が30:1である
液体エチレンオキサイドとアンモニアとを、供給
パイプ1の中で3重量%の水と共に混合する。原
料の混合物はライン2を通つて、混合物が約130
℃の温度にまで加熱されるプレヒーター3にポン
プ輸送され、それから約76.2cm(30インチ)の外
径と約30.5m(100フイート)の長さをもつ断熱
プラグ・フロー反応器5aに約9.2cm/秒(0.3フ
イート/秒)の速度で供給される。反応混合物
は、引き続いて類似の寸法と入口構造をもつ連続
した3個の断熱プラグ・フロー反応器と同じ速度
で送られる。反応器の圧力は、反応混合物を反応
器内の如何なる所においても約384Kg/m3(24ポ
ンド立方フイート)の密度をもつ超臨界的流体と
して単一の均質相中で維持するのに十分なだけ高
く、一般に約200〜210気圧になるように圧力調節
バルブ6によつて調節される。反応器中の約25〜
30分の全滞留時間の後、生成混合物は最後の反応
器から約175℃の温度で出て行き、圧力調節バル
ブ6とライン10を通つてフラツシユ分離器11
に送られる。ライン10を通つて送られる生成混
合物は約20気圧に減圧される。生成混合物がフラ
ツシユ分離器11の中に入つたら、未反応のアン
モニアは急速に分離され、ライン12を通つて分
離器の頂部から出て行く。次いで未反応のアンモ
ニアはコンデンサー12中で液体に凝縮され、再
循環される。
In a typical embodiment of the process of the invention, liquid ethylene oxide and ammonia, with a molar ratio of ammonia to ethylene oxide of 30:1, are mixed together with 3% by weight of water in the feed pipe 1. The mixture of raw materials passes through line 2, and the mixture is about 130
The reactor is pumped to a preheater 3 where it is heated to a temperature of about 9.2 °C and then into an adiabatic plug flow reactor 5a having an outside diameter of about 76.2 cm (30 inches) and a length of about 30.5 m (100 feet). It is delivered at a speed of cm/sec (0.3 ft/sec). The reaction mixture is subsequently fed at the same rate through three adiabatic plug flow reactors in series with similar dimensions and inlet configuration. The pressure in the reactor is sufficient to maintain the reaction mixture in a single homogeneous phase anywhere within the reactor as a supercritical fluid with a density of approximately 384 Kg/m 3 (24 pounds cubic feet). The pressure is regulated by the pressure control valve 6 so that the pressure is as high as 200 to 210 atmospheres. Approximately 25 ~ in the reactor
After a total residence time of 30 minutes, the product mixture leaves the last reactor at a temperature of approximately 175°C and passes through pressure regulating valve 6 and line 10 to flash separator 11.
sent to. The product mixture sent through line 10 is vacuumed to approximately 20 atmospheres. Once the product mixture enters flash separator 11, unreacted ammonia is rapidly separated and leaves the top of the separator through line 12. Unreacted ammonia is then condensed to a liquid in condenser 12 and recycled.

アルカノールアミン生成混合物は、ライン14
を通つて分離器11の底部から出て行き、公知の
蒸留手段により精製され、回収される。
The alkanolamine product mixture is in line 14
It exits the bottom of the separator 11 through the filtrate and is purified and recovered by known distillation means.

本発明は、この発明を説明するためにのみ設け
られており、決してそれを制限するためのもので
はなく、次に実施例を考慮すれば、より明瞭にな
る。別段、指示しない限り、全ての部とパーセン
トは重量基準である。
The present invention is provided only to illustrate the invention and in no way limit it, which will become clearer if the following examples are considered. All parts and percentages are by weight unless otherwise indicated.

実施例 1 断熱プラグ・フロー反応器が約76.2cm(30イン
チ)の直径と約30.5m(100フイート)の長さと
をもつ4つの反応器ステージからなる点を除いて
図面(第1図と第2図)に示したのと同様な反応
係と装置とを連続的実験に使用して、エチレンオ
キサイドをアンモニアと反応させた。この実験に
おいて、227Kg/時(500ポンド/時)の液体エチ
レンオキサイドを、アンモニア対エチレンオキサ
イドのモル比が45:1になるように約40824Kg/
時(90000ポンド/時)の液体アンモニア/水混
合物供給体(96%のNH3,4%の水)と混合し
た。混合されたアンモニアとエチレンオキサイド
との供給体は約150℃の温度にまで予熱され、次
いで約8.2cm/秒(0.27フイート/秒)の速度で
最初の反応器ステージにポンプ輸送された。反応
器ステージの圧力は、約344Kg/m3(21.5ポン
ド/立方フイート)の平均反応混合物密度をもつ
単一の超臨界的流体相中に流動ストリームを維持
するように調節された。最後の反応器ステージの
出口における圧力は、約184気圧(約2700psig)
であり、また第4番目の反応器ステージの出口に
おける生成混合物の温度は、28分間の反応器ステ
ージ内にいる滞留時間の後に約170℃であつた。
最後の反応器ステージから出て来た生成混合物は
フラツシユ・タンク分離器に通じているライン中
で約27気圧(約400psig)に減圧され、実質的に
全ての未反応のアンモニアがフラツシユ・タンク
分離器中で生成混合物から分離された。分離され
たアンモニア〔(−COMMAND−)100〕は分離
器の頂部から取り出され、液体に凝縮されるコン
デンサーにポンプ輸送され、次いで再循環され
た。
EXAMPLE 1 The drawings (Figures 1 and 1) are similar to those shown in Figure 1, except that the adiabatic plug flow reactor consists of four reactor stages having a diameter of about 30 inches and a length of about 100 feet. A reactor and apparatus similar to that shown in Figure 2) was used in a series of experiments to react ethylene oxide with ammonia. In this experiment, 227 kg/hr (500 lb/hr) of liquid ethylene oxide was mixed with approximately 40,824 kg/hr so that the ammonia to ethylene oxide molar ratio was 45:1.
(90,000 lb/hr) of liquid ammonia/water mixture feed (96% NH 3 , 4% water). The mixed ammonia and ethylene oxide feed was preheated to a temperature of about 150°C and then pumped to the first reactor stage at a rate of about 8.2 cm/sec (0.27 ft/sec). The reactor stage pressure was adjusted to maintain a fluidized stream in a single supercritical fluid phase with an average reaction mixture density of approximately 344 Kg/m 3 (21.5 pounds/cubic foot). The pressure at the exit of the last reactor stage is approximately 184 atmospheres (approximately 2700 psig)
and the temperature of the product mixture at the exit of the fourth reactor stage was approximately 170° C. after a residence time in the reactor stage of 28 minutes.
The product mixture emerging from the last reactor stage is reduced to approximately 27 atmospheres (approximately 400 psig) in a line leading to the flash tank separator, and substantially all unreacted ammonia is removed from the flash tank separator. was separated from the product mixture in the vessel. The separated ammonia [(-COMMAND-)100] was removed from the top of the separator, pumped to a condenser where it was condensed to a liquid, and then recycled.

生成混合物はフラツシユ・タンク分離器の底部
から取り出され、その中に混入している少量の未
反応アンモニアを除去するために精製され、次い
で集められた。生成混合物の組成は、ガスクロマ
トグラフ分析の結果、次のとおりであることが判
つた。
The product mixture was removed from the bottom of the flash tank separator, purified to remove any small amounts of unreacted ammonia present therein, and then collected. As a result of gas chromatographic analysis, the composition of the product mixture was found to be as follows.

モノエタノールアミン 80重量% ジエタノールアミン 17.5重量% トリエタノールアミン 2.5重量% 測定することができる量の未反応エチレンオキ
サイドは見い出されなかつた。
Monoethanolamine 80% by weight Diethanolamine 17.5% by weight Triethanolamine 2.5% by weight No measurable amounts of unreacted ethylene oxide were found.

実施例 2 実施例1に記載の反応系と装置とを用いて、ア
ンモニア対エチレンオキサイドのモル比が44:1
になるように、約2359Kg/時(5200ポンド/時)
の液体エチレンオキサイドを、約40824Kg/時
(90000ポンド/時)の液体アンモニア/水混合物
供給体(97%のNH3,3%の水)と混合し、連
続的実験を行つた。混合されたアンモニアとエチ
レンオキサイドとの供給体は約154℃の温度にま
で予熱され、約7.9cm/秒(約0.26フイート/秒)
の速度で最初の反応器ステージにポンプ輸送され
た。反応器ステージ中の圧力は、約360Kg/m3
(22.5ポンド/立方フイートの平均反応混合物密
度をもつ単一の超臨界的流体相中に原料の流動ス
トリームを維持するように調節された。最後の反
応器ステージの出口における圧力は約204気圧
(約3000psig)であり、また最後の反応器の出口
における生成混合物の温度は29分間の滞留時間の
後に約174.5℃であつた。各反応器ステージの出
口における反応混合物の温度は、次のとおりであ
ることがわかつた。
Example 2 Using the reaction system and apparatus described in Example 1, the molar ratio of ammonia to ethylene oxide was 44:1.
Approximately 2359Kg/hour (5200 lbs/hour)
of liquid ethylene oxide was mixed with about 40,824 Kg/hr (90,000 lb/hr) of a liquid ammonia/water mixture feed (97% NH3 , 3% water) in a continuous experiment. The mixed ammonia and ethylene oxide feed is preheated to a temperature of about 154°C and is heated at about 7.9 cm/sec (about 0.26 ft/sec).
was pumped to the first reactor stage at a rate of . The pressure in the reactor stage is approximately 360Kg/m 3
(The pressure at the exit of the last reactor stage was approximately 204 atm ( 3000 psig) and the temperature of the product mixture at the exit of the last reactor was approximately 174.5°C after a residence time of 29 minutes.The temperature of the reaction mixture at the exit of each reactor stage was: I found out something.

第1番目の反応器ステージの出口 166℃ 第2番目の反応器ステージの出口 169.6℃ 第3番目の反応器ステージの出口 174.8℃ 最後の反応器ステージから出た生成混合物は、
約27.2気圧(約400psig)に減圧され、フラツシ
ユ・タンク分離器に送られた。そこで実質的に全
ての未反応アンモニアが生成混合物から直ちに分
離し、分離器の頂部から取り出され、液体に凝縮
され、最後に再循環された。
Outlet of first reactor stage 166°C Outlet of second reactor stage 169.6°C Outlet of third reactor stage 174.8°C The product mixture leaving the last reactor stage is
The pressure was reduced to approximately 27.2 atmospheres (approximately 400 psig) and sent to a flash tank separator. There, virtually all unreacted ammonia was immediately separated from the product mixture, removed from the top of the separator, condensed to a liquid, and finally recycled.

分離器の底部から取り出された生成混合物は集
められ、次の組成から成ることが判つた。
The product mixture removed from the bottom of the separator was collected and found to consist of the following composition:

モノエタノールアミン 83重量% ジエタノールアミン 15重量% トリエタノールアミン 2重量% 測定することができる量の未反応エチレンオキ
サイドは生成混合物中に見い出されなかつた。
Monoethanolamine 83% by weight Diethanolamine 15% by weight Triethanolamine 2% by weight No measurable amounts of unreacted ethylene oxide were found in the product mixture.

実施例 3 実施例1に記載の反応系と装置とを用いて、ア
ンモニア対エチレンオキサイドモル比が29:1に
なるように、約4536Kg/時(10000ポンド/時)
の液体エチレンオキサイド供給体と、約51710
Kg/時(114000ポンド/時)の液体アンモニア/
水混合物供給体(97.5%のNH3,2.5%の水)と
を混合し、連続的実験を行つた。原料混合物は約
150℃の温度にまで予熱され、約10cm/秒(0.33
フイート/秒)の速度で最初の反応器ステージに
ポンプ輸送された。反応器ステージ中の圧力は、
約368Kg/m3(約23ポンド/立方フイート)の平
均反応混合物密度をもつ単一の超臨界的流体相中
に反応混合物を維持するように調節された。
Example 3 Using the reaction system and equipment described in Example 1, approximately 10,000 pounds/hour of ammonia to ethylene oxide molar ratio of 29:1 was produced.
of liquid ethylene oxide supply and approximately 51710
Kg/hr (114000 lbs/hr) of liquid ammonia/
A water mixture feed (97.5% NH 3 , 2.5% water) was mixed and continuous experiments were performed. The raw material mixture is approx.
It is preheated to a temperature of 150℃, approximately 10cm/sec (0.33
ft/sec) to the first reactor stage. The pressure in the reactor stage is
The reaction mixture was adjusted to maintain the reaction mixture in a single supercritical fluid phase with an average reaction mixture density of approximately 23 pounds per cubic foot .

最後の反応器の出口における圧力は約204気圧
(3000psig)であり、また最後の反応器ステージ
の出口における生成混合物の温度は23分間の残留
時間の後に約180℃であつた。
The pressure at the exit of the last reactor stage was about 204 atmospheres (3000 psig) and the temperature of the product mixture at the exit of the last reactor stage was about 180° C. after a residence time of 23 minutes.

未反応アンモニアを分離した後の生成混合物を
分析したら、次のとおりであることがわかつた。
After separating the unreacted ammonia, the resulting mixture was analyzed and found to be as follows.

モノエタノールアミン 76.2重量% ジエタノールアミン 20.8重量% トリエタノールアミン 3.0重量% また生成混合物中に、0.1%の未反応エチレン
オキサイドが存在することもわかつた。
Monoethanolamine 76.2% by weight Diethanolamine 20.8% by weight Triethanolamine 3.0% by weight It was also found that 0.1% of unreacted ethylene oxide was present in the product mixture.

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

第1図は、本発明において使用する代表的な断
熱反応システムを示した概要図である。第2図
は、本発明において使用するのに適した断熱過プ
ラグ・フロー反応器を示した略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a typical adiabatic reaction system used in the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an adiabatic overplug flow reactor suitable for use in the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 アンモニア対アルキレンオキサイドのモル比
が15:1ないし50:1の範囲内にあり、かつ少な
くとも240Kg/m3(15ポンド/立方フイート)の
密度を有する単一超臨界流体相の状態に維持され
る、炭素原子2〜4個を有するアルキレンオキサ
イドとアンモニアと触媒量の水との均質混合物
の、渦巻運動を課された流れを、200℃までの温
度において170気圧から240気圧まで範囲の圧力下
に連続的に反応させて主にモノアルカノールアミ
ンを含有するアルカノールアミン生成混合物を形
成させ;アルキレンオキサイドの反応完了後に未
反応アンモニアをアルカノールアミン生成混合物
から分離し;次いで該分離された未反応アンモニ
アを液化し、新たな量のアルキレンオキサイドと
共に反応のために再循環することを特徴とする、
モノアルカノールアミンを高収量で得るアルカノ
ールアミンを連続的に製造する方法。
1 maintained in a single supercritical fluid phase having a molar ratio of ammonia to alkylene oxide in the range of 15:1 to 50:1 and having a density of at least 240 Kg/m 3 (15 lb/ft3); A swirling stream of a homogeneous mixture of an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms, ammonia and a catalytic amount of water is processed under pressures ranging from 170 to 240 atm at temperatures up to 200°C. are reacted continuously to form an alkanolamine product mixture containing primarily monoalkanolamine; unreacted ammonia is separated from the alkanolamine product mixture after the alkylene oxide reaction is completed; and then the separated unreacted ammonia is characterized in that it is liquefied and recycled with a new amount of alkylene oxide for the reaction,
A method for continuously producing alkanolamines that obtains monoalkanolamines in high yields.
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