WO2018105724A1 - Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法、高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法およびＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置 - Google Patents

Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法、高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法およびＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置 Download PDF

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alkoxyethyl
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distillation column
distillation
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耕志 寺本
仁志 西村
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三菱ケミカル株式会社
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    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
    • C07C231/22—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C231/24—Separation; Purification
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/009—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • C07C233/01—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms
    • C07C233/16—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by singly-bound oxygen atoms
    • C07C233/17—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by singly-bound oxygen atoms with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom
    • C07C233/18—Carboxylic acid amides having carbon atoms of carboxamide groups bound to hydrogen atoms or to acyclic carbon atoms having the nitrogen atom of at least one of the carboxamide groups bound to a carbon atom of a hydrocarbon radical substituted by singly-bound oxygen atoms with the substituted hydrocarbon radical bound to the nitrogen atom of the carboxamide group by an acyclic carbon atom having the carbon atom of the carboxamide group bound to a hydrogen atom or to a carbon atom of an acyclic saturated carbon skeleton

Definitions

  • the present invention relates to a method for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide, a method for producing high-purity N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide, and an apparatus for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide.
  • N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is an important substance as an intermediate raw material for N-vinylformamide.
  • N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is obtained by, for example, reacting N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide obtained by reacting formamide and acetaldehyde (hydroxylation reaction) with an alcohol in the presence of an acid catalyst ( (Alkoxylation reaction).
  • the N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide thus obtained includes a solvent (reaction solvent) used in the hydroxylation reaction, water produced by the alkoxylation reaction, excess alcohol not consumed in the alkoxylation reaction, and The residue of the reaction catalyst used in the previous process is included. Therefore, normally, N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is purified by distillation to remove the reaction solvent, water, alcohol, and the like (see, for example, Patent Document 1). (See Patent Document 1).
  • N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide purification method does not necessarily have a sufficiently high recovery rate.
  • N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide before purification has low thermal stability, it is necessary to select conditions that cause little degradation loss during purification.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances.
  • a method for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide capable of purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide with a high recovery rate, high-purity N- ( ⁇ -alkoxy) It is an object of the present invention to provide a method for producing ethyl) formamide and a purification apparatus for N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide.
  • the present invention has the following aspects.
  • [3] The method for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide according to [1] or [2], wherein at least one of the plurality of distillation columns is a packed column.
  • N- ( ⁇ -alkoxyethyl) according to any one of [1] to [3], wherein the temperature of the bottom liquid of at least one distillation column of the plurality of distillation columns is 100 ° C. or lower.
  • Purification method of formamide [5] The method for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide according to any one of [1] to [4], wherein the mixture contains water and alcohol.
  • An apparatus for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide wherein a N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide-containing liquid is distilled by a plurality of distillation columns, The plurality of distillation columns are arranged in series, An apparatus for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide, comprising return means for returning at least part of the condensate from the top effluent of the latter distillation column to the previous distillation column.
  • a method for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide capable of purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide with high recovery rate a method for producing high-purity N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide, and An apparatus for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a purification apparatus for N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide according to the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a purification apparatus for N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide according to the present invention.
  • the method and apparatus for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide of the present invention is for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide by distilling a solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide.
  • the purification method and the purification apparatus The method for producing high purity N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide of the present invention produces high purity N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide by distilling a solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide. It is a way for.
  • the N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide that is the subject of the present invention is produced, for example, as follows.
  • N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide was obtained, for example, by reacting formamide with acetaldehyde (hydroxylation reaction) in the presence of a basic catalyst to obtain N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide. It can be obtained by reacting N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide with alcohol in the presence of an acid catalyst (alkoxylation reaction).
  • the molar ratio of formamide to acetaldehyde is preferably 1: 1 to 1:10, more preferably 1: 1 to 1: 5.
  • the reaction temperature in the hydroxylation reaction can be measured by a thermometer usually used in industry such as a thermocouple thermometer.
  • the reaction temperature in the hydroxylation reaction is not particularly limited and is usually about ⁇ 10 to 100 ° C., but the yield of the hydroxylation reaction from formamide to N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide and the produced N- ( ⁇ From the viewpoint of crystallizing -hydroxyethyl) formamide, 0 to 40 ° C. is preferable.
  • the yield of the hydroxylation reaction can be improved by crystallizing N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide.
  • the basic catalyst is not particularly limited as long as it is a general basic compound, but is preferably a weak basic salt composed of a strong base and a weak acid having a pKa value of 4 to 15, specifically sodium carbonate.
  • potassium hydrogen carbonate is preferable from the viewpoint of reducing by-products (for example, aldol condensate of acetaldehyde) generated during the reaction between formamide and acetaldehyde.
  • the concentration of the basic catalyst is preferably 0.3 to 3 mol, more preferably 0.5 to 1.2 mol, further preferably 0.7 to 1 mol, and more preferably 0.8 to 0.9 mol per kg of formamide. Most preferred.
  • Examples of the solvent used in the hydroxylation reaction include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, and cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, and xylene; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and chloroform, and the like. This is preferable in that crystals of ⁇ -hydroxyethyl) formamide are precipitated.
  • the amount of the solvent used is preferably 0.2 to 10 times by mass with respect to formamide.
  • the specific mode of the hydroxylation reaction is not particularly limited, but it is preferable to carry out the hydroxylation reaction by adding a solution of acetaldehyde and a solvent and dropping formamide in which a basic catalyst is dissolved therein.
  • a general method is to deposit crystals of the product N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide after the reaction or in the middle of the reaction. In order to promote this crystallization smoothly, an operation of adding a small amount of N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide as a seed crystal during the dropwise addition of formamide in which a basic catalyst is dissolved may be performed.
  • the crystals By precipitating crystals of N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide, the crystals can be used for the next alkoxylation reaction simply by removing the crystals by a method such as filtration, and most of the solvent can be separated and recovered. Can do. In addition, it is possible to employ a method in which the solvent is not separated and recovered from the reaction mixture at this stage, but is used for the next alkoxylation reaction as it is.
  • the reaction mixture includes unreacted formamide and acetaldehyde, an aldol condensate of acetaldehyde, which is a byproduct of the hydroxylation reaction, basic Catalysts, solvents, etc. are included.
  • ⁇ Alkoxylation reaction a reaction mixture obtained by the above-mentioned hydroxylation reaction may be used, or N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide may be isolated from the reaction mixture.
  • alcohol used in the alkoxylation reaction a primary or secondary alcohol is used. From the viewpoints of reactivity and handling of N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide, alcohols having 1 to 8 carbon atoms are preferable, and alcohols having 1 to 4 carbon atoms are more preferable.
  • alcohols include methanol, ethanol, n-propanol, n-butanol, isobutyl alcohol, n-pentanol, n-hexanol, n-heptanol, n-octanol, benzyl alcohol, 2-methoxyethanol, 2-ethoxy
  • examples include ethanol, 2-propoxyethanol, 2-butoxyethanol, diethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol, propylene glycol, 1,4-butanediol, and diethylene glycol.
  • primary alcohols are preferable, and methanol having a low boiling point of raw materials and products is particularly preferable.
  • an excessive amount of alcohol specifically, a 1.1 to 50-fold molar amount relative to N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide is preferable, A molar amount of 2.0 to 30 times is more preferable.
  • Examples of the acid catalyst used for the alkoxylation reaction include mineral acids, organic acids, weak acid or strongly acidic ion exchange resins, solid acid catalysts, and the like.
  • strongly acidic catalysts are preferable, and specific examples include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, sulfamic acid, methanesulfonic acid, and crosslinked polystyrenesulfonic acid.
  • the amount of the acid catalyst used must be the total amount necessary to neutralize the basic catalyst contained in N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide and the amount necessary to proceed with the alkoxylation reaction. Become.
  • the amount of the acid catalyst used as the total amount is preferably 1.01 to 10 times the molar amount, and 1.1 to 5 times the molar amount relative to the amount necessary for neutralizing the basic catalyst. It is more preferable that
  • the specific embodiment of the alkoxylation reaction is not particularly limited, but can be easily achieved, for example, by adding or contacting an acid catalyst to a mixture of N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide and alcohol.
  • a method in which an acid catalyst is dissolved in alcohol in advance to prepare a catalyst solution, and the catalyst solution is added to N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide may be used.
  • the reaction temperature is preferably from ⁇ 10 to 60 ° C., more preferably from 0 to 40 ° C., and even more preferably from 5 to 30 ° C. from the viewpoint of the reactivity of the alkoxylation reaction and the stability of N- ( ⁇ -hydroxyethyl) formamide. .
  • the acid catalyst After completion of the alkoxylation reaction, the acid catalyst is usually neutralized with an alkali compound, or when the acid catalyst is in a solid state such as an ion exchange resin, it is separated by filtration.
  • the neutralization process itself is not an essential operation, the product N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is more stable under neutral conditions, so that the decomposition in the purification and recovery process described later is minimized. It is preferable to implement from the viewpoint of.
  • the reaction mixture when a reaction mixture obtained by the hydroxylation reaction is used, the reaction mixture includes the basic catalyst used in the hydroxylation reaction.
  • the basic catalyst used in the hydroxylation reaction For example, when sulfuric acid is used as the acid catalyst in the alkoxylation reaction, sulfuric acid and a basic catalyst react to produce a sulfate such as sodium sulfate or potassium sulfate. Since this sulfate is hardly dissolved in the reaction mixture after completion of the alkoxylation reaction, it can be separated from N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide using a filter or the like.
  • N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide includes the solvent used in the hydroxylation reaction as an impurity (hereinafter also referred to as “reaction solvent”), water produced by the alkoxylation reaction, alkoxylation reaction Excess alcohol that has not been consumed in 1), unreacted formamide and acetaldehyde, light boiling components such as aldol condensate of acetaldehyde, which is a byproduct of the hydroxylation reaction, and soluble salts. Therefore, N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is purified.
  • reaction solvent water produced by the alkoxylation reaction
  • alkoxylation reaction Excess alcohol that has not been consumed in 1
  • unreacted formamide and acetaldehyde Excess alcohol that has not been consumed in 1
  • unreacted formamide and acetaldehyde light boiling components
  • aldol condensate of acetaldehyde which is a byproduct of the hydroxylation reaction
  • the apparatus for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide of the present invention is an apparatus for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide, in which a liquid containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is distilled by a plurality of distillation columns.
  • the plurality of distillation columns are arranged in series, and include return means for returning at least part of the condensate of the top effluent of the latter distillation column to the previous distillation column.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide purification apparatus (hereinafter also simply referred to as “purification apparatus”) according to the present embodiment.
  • purification apparatus a forced circulation type reboiler is described as a preferred device, but a thermosiphon type or kettle type may be used, and the present invention is not limited to this example.
  • the purification apparatus 1 in this example includes a storage tank 10 that stores a solution containing unpurified N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide, and a solution that contains N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide supplied from the storage tank 10.
  • a solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide flowing out from the bottom 20a of the first distillation column 20 is referred to as “first column bottom liquid (front column bottom liquid)”.
  • the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide flowing out from the bottom 40a of the second distillation column 40 is referred to as “second column bottom liquid (second stage bottom liquid)”.
  • an effluent containing a light boiling component or the like flowing out from the top 20b of the first distillation column 20 is referred to as a “first tower top effluent (previous stage top effluent)”.
  • second column top effluent (the latter column top effluent)
  • first condensate The condensate of the first overhead effluent condensed in the first condenser 30
  • second overhead effluent condensed in the second condenser 50 This condensate is called "second condensate”.
  • the storage tank 10 is a tank for storing a solution containing unpurified N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide.
  • the storage tank 10 in this example includes a first supply pipe 11 that supplies a solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide to the first distillation column 20, and a solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide.
  • a first reflow pipe 12 branched from the first supply pipe 11 and a first supply pump 13 provided in the first supply pipe 11 are provided.
  • the first distillation column 20 is a distillation column for distilling a solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide supplied from the storage tank 10 and mainly separates low boiling alcohol.
  • the first distillation column 20 in this example includes a first column bottom outflow pipe 21 for flowing out the first column bottom liquid from the column bottom 20a of the first distillation column 20, and a first column bottom outflow pipe 21.
  • the first reboiler 22 for heating a part of the first column bottom liquid sent through the first reboiler 22 and the first column bottom liquid heated by the first reboiler 22 are reflowed into the first distillation column 20.
  • the first bottom bottom outflow pipe 21 which supplies the second re-inflow pipe 23 and the remainder of the first bottom bottom liquid sent via the first bottom bottom outflow pipe 21 to the second distillation tower 40.
  • the second supply pipe 24 branched from the first column, the second supply pump 25 provided in the first column bottom outflow pipe 21, and the vaporized first column top effluent from the first distillation tower 20 And a first tower top outlet pipe 26 that flows out from the top 20b.
  • the first distillation column 20 is not particularly limited as long as it can be purified by distilling a solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide, and examples thereof include a packed column and a plate column. Among them, a packed column is preferable because it has a low pressure loss, a high distillation throughput, a simple structure, and a relatively low cost.
  • the first distillation column 20 When the first distillation column 20 is a packed column, the first distillation column 20 is preferably packed with a regular packing. Since the first distillation column 20 has a higher flow rate of the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide supplied than the second distillation column 40 (the amount of distillation treatment is large), the first distillation column 20 The pressure loss in 20 tends to be higher than the pressure loss in the second distillation column 40. Since the regular packing has a lower pressure loss than the irregular packing, the pressure loss in the column can be reduced by filling the first distillation column 20 with the regular packing. Moreover, since the regular packing has a high processing capacity for distillation, the column can be made smaller.
  • the regular packing is not particularly limited as long as it is used for distillation, and examples thereof include a product obtained by bending a metal or plastic thin plate and a product obtained by bending a metal mesh.
  • commercially available products can be used. For example, “Merapack”, “Merapack Plus”, “Gauze Packing”, “Meragrid” manufactured by Sulzer Chemtech Co., Ltd., “ S-flow ",” Merapack 250Y “and the like.
  • the first condenser 30 is a condenser that condenses the vaporized first overhead effluent supplied from the first distillation column 20.
  • the first condenser 30 in this example returns a part of the first condensate to the first distillation column 20 for reflux, and the remaining first condensate to the outside.
  • a first discharge pipe 32 branched from the first reflux pipe 31 to discharge, and a second exhaust for discharging the vaporized first overhead effluent not condensed from the first condenser 30 to the outside of the system.
  • the first tower top effluent mainly contains vaporized reaction solvent, alcohol, water and the like.
  • the second distillation column 40 is a distillation column for distilling the first column bottom liquid supplied from the first distillation column 20, and mainly separates water.
  • the second distillation column 40 in this example includes a second column bottom outflow pipe 41 for allowing the second column bottom liquid to flow out from the column bottom 40a of the second distillation column 40, and a second column bottom outflow pipe 41.
  • the second reboiler 42 that heats a part of the second column bottom liquid sent through the second reboiler 42 and the second column bottom liquid heated by the second reboiler 42 are reflowed into the second distillation column 40.
  • the remainder of the second bottom liquid sent via the third re-inflow pipe 43 and the second bottom-out pipe 41 is supplied to the recovery tank 70 and branched from the second bottom-out pipe 41.
  • the second distillation column 40 is not particularly limited as long as the first column bottom liquid can be purified by distillation, and examples thereof include a packed column and a plate column. Among these, a packed tower is preferable from the viewpoint of low cost and low pressure loss.
  • the second distillation column 40 When the second distillation column 40 is a packed column, the second distillation column 40 may be filled with an irregular packing or may be packed with a regular packing. However, since the second distillation column 40 has a smaller flow rate of the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide supplied than the first distillation column 20 (the amount of distillation treatment is small), the same column diameter. If so, the pressure loss in the second distillation column 40 tends to be lower than the pressure loss in the first distillation column 20. Therefore, an irregular packing is sufficient as the packing packed in the second distillation column 40.
  • the irregular packing is not particularly limited as long as it is used for distillation, and examples thereof include a metal or plastic thin plate processed into various shapes such as a cylindrical shape or a horse saddle shape. It is done.
  • Commercially available products can be used as the irregular packing, for example, “Nuttering”, “Eyeling”, “Sealing”, “Peeling”, “Ring” made by Sulzer Chemtech, Iwao Porcelain Industrial Co., Ltd. “IMTP # 25” manufactured by the same company may be used.
  • Examples of the regular packing include those similar to the first distillation column 20.
  • the second condenser 50 is a condenser that condenses the vaporized second top effluent supplied from the second distillation tower 40.
  • the second condenser 50 in this example includes a second reflux pipe 51 for returning a part of the second condensate to the second distillation column 40 for reflux, and a vapor-like second tower that has not been condensed.
  • a fourth discharge pipe 53 for discharging the top effluent out of the system from the second condenser 50 and a second tower top effluent cooled and liquefied in the fourth discharge pipe 53 are discharged out of the system.
  • the second column top effluent mainly includes vaporized water, aldol condensate, and the like. Also included are reaction solvents and alcohols that could not be removed by the first distillation column 20. Furthermore, the vaporized part of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is also included.
  • the return means 60 is a means for returning a part of the second condensate to the first distillation column 20.
  • the return means 60 of this example includes a return pipe 61 branched from the second reflux pipe 51 and connected to the storage tank 10.
  • the second condensate mainly includes N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide condensed with the second condenser 50, water, and the like.
  • the recovery tank 70 is a tank for recovering the purified N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide (second column bottom liquid).
  • the first distillation column 20 and the second distillation column 40 arranged in series and the second distillation column 40 flowing out from the column top 40b of the second distillation column 40 (the latter distillation column).
  • a return means 60 is provided for returning a part of the condensate (second condensate) of the second column top effluent to the first distillation column 20 (previous distillation column).
  • the second condensate contains N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide.
  • the 2nd condensate which is not refluxed to the 2nd distillation column 40 was discharged
  • N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide can be purified with a high recovery rate.
  • “recovery rate” is the ratio of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide recovered after passing through all distillation towers of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide before purification. is there.
  • the method for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide according to the present invention is a method for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide from a mixture containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide in a plurality of distillation columns.
  • the plurality of distillation columns are arranged in series to condense the top effluent of the latter distillation column to obtain a condensate; and return at least a portion of the condensate to the previous distillation column.
  • the purification method of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide using the purification apparatus 1 includes the following first distillation step, second distillation step, and return step. And have.
  • First distillation process First, the first supply pump 13 is operated, and a solution containing unpurified N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is supplied from the storage tank 10 to the first distillation column 20 through the first supply pipe 11. At this time, a part of the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide flows into the storage tank 10 via the first reflow pipe 12. By providing the first reflow pipe 12, the liquid can be stably supplied to the first distillation column 20.
  • the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide supplied to the first distillation column 20 flows down to the column bottom 20a of the first distillation column 20 while being in contact with steam.
  • the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide reaching the column bottom 20a circulates as a first column bottom liquid heated from the column bottom 20a by the second supply pump 25 by the first reboiler 22. , A part is extracted from the second supply pipe 24.
  • the flow of the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is brought into contact with the vaporized liquid at the bottom of the column, and mass transfer and heat transfer in the gas / liquid are repeated.
  • the light boiling component contained in the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide and N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide having a high boiling point are separated.
  • the vaporized first top effluent reaching the top 20b of the first distillation column 20 is introduced into the first condenser 30 through the first top outlet pipe 26 and cooled. Condensed and liquefied.
  • the column top liquid is discharged out of the system through the first discharge pipe 32.
  • the vaporized first top effluent that has not been condensed in the first condenser 30 is discharged out of the system via the first vacuum pump 35 or an ejector (not shown).
  • the first tower top effluent mainly contains vaporized reaction solvent, alcohol, water and the like.
  • first column bottom liquid flowing out from the column bottom 20a of the first distillation column 20 light boiling components are separated and N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is contained in a high concentration.
  • a part of the first column bottom liquid is heated and vaporized by the first reboiler 22 as described above, and then flows into the first distillation column 20 again.
  • the remaining first column bottom liquid is supplied to the second distillation column 40 via the second supply pipe 24.
  • the temperature of the first bottom liquid is preferably 100 ° C. or less, more preferably 70 to 100 ° C., and further preferably 80 to 86 ° C.
  • the temperature of the first bottom liquid exceeds 100 ° C.
  • the decomposition amount of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide increases.
  • the temperature of the first column bottom liquid is less than 70 ° C.
  • the light boiling that is separated decreases, and the purity of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide sent to the second distillation column decreases.
  • the pressure at the top 20b of the first distillation column 20 is preferably 4 to 20 kPa, more preferably 6 to 10 kPa. If the first top pressure is less than 4 kPa, the amount of light boiling that cannot be condensed by the condenser at the top of the column increases, resulting in an increase in light boiling loss. On the other hand, when the pressure at the top of the first column exceeds 20 kPa, the temperature at the bottom of the column rises and the decomposition loss of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide increases.
  • the first tower top pressure is usually controlled by a control valve in a line of vacuum equipment such as a vacuum pump and an ejector, and the tower bottom temperature is also controlled in accordance with the tower top pressure at that time.
  • the first column bottom liquid supplied to the second distillation column 40 flows down to the column bottom 40a of the second distillation column 40 in contact with the steam, and the second reboiler 42 is supplied by the third supply pump 45. While being heated and circulated, a part is extracted from the third supply pipe 44. As the liquid first column bottom liquid flows down in the second distillation column 40 and the vaporized second column bottom liquid rises, the gas and liquid come into contact with each other. Heat transfer is repeated.
  • the light boiling component is extracted from the top of the column, and the light boiling component contained in the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide and N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide having a high boiling point are further added. To separate.
  • the vaporized second top effluent from the top 40 b of the second distillation column 40 is condensed and liquefied by the second condenser 50 via the second top effluent pipe 46.
  • a part of the second condensate liquefied by the second condenser 50 is returned to the second distillation column 40 via the second reflux pipe 51 and refluxed to circulate in the second distillation column 40. Let it flow down. Further, the vapor-like second top effluent that has not been condensed in the second condenser 50 is sucked into the second vacuum pump 55. For this reason, in the second condenser 50, it is preferable to fully contract the gas phase components.
  • the second column top effluent mainly includes vaporized water, aldol condensate, and the like. Also included are reaction solvents and alcohols that could not be removed by the first distillation column 20. Further, since the pressure at the top 40b of the second distillation column 40 (second top pressure) is lower than the first top pressure, a part of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is vaporized. Is also included.
  • the second column bottom liquid flowing out from the column bottom 40a of the second distillation column 40 contains concentrated N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide at a high concentration.
  • the second tower bottom liquid is extracted into the recovery tank 70, but a part thereof is pumped up by the second reboiler 42 as described above.
  • the temperature of the second bottom liquid is preferably 100 ° C. or less, more preferably 70 to 100 ° C., and further preferably 80 to 86 ° C.
  • the temperature of the second bottom liquid exceeds 100 ° C.
  • the decomposition amount of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide increases.
  • the temperature of the second bottom liquid is less than 70 ° C.
  • the light boiling that is separated decreases, and the purity of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide decreases.
  • the second tower top pressure is preferably 0.1 to 4 kPa, more preferably 1 to 2 kPa.
  • the second top pressure is less than 0.1 kPa, the bottom temperature decreases, but N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide rising from the column increases, and the loss of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide decreases.
  • the number of components that cannot be condensed by the second condenser 50 and lost through the pump increases.
  • the second top pressure exceeds 4 kPa, the bottom temperature rises and the decomposition loss of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide increases.
  • the second tower top pressure is usually controlled by a control valve in a line of vacuum equipment such as a vacuum pump and an ejector, and the tower bottom temperature is also controlled in accordance with the tower top pressure at that time.
  • the remainder of the second condensate that has not been returned to the second distillation column 40 is returned to the storage tank 10 via the return pipe 61 of the return means 60.
  • the second condensate returned to the storage tank 10 is supplied to the first distillation column 20 together with the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide stored in the storage tank 10, and is again distilled and purified. Is done.
  • the second condensate mainly includes N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide condensed with the second condenser 50, water, and the like.
  • the second distillation column A part of the condensate (second condensate) of the second top effluent that has flowed out from the top 40b of 40 (the latter distillation tower) is returned to the first distillation tower 20 (the former distillation tower). To do.
  • the second condensate contains N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide.
  • the second condensate containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is returned to the first distillation column 20 and is conventionally discarded.
  • a fraction of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide can be fed again into the purification cycle. Therefore, according to the purification method of the present embodiment, N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide can be purified with a high recovery rate.
  • the method for producing high-purity N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide of the present invention comprises N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide, water and alcohol in a plurality of distillation columns.
  • the high-purity N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is produced from a mixture containing a plurality of distillation towers arranged in series, wherein the first stage overhead effluent containing alcohol And obtaining the first column bottom liquid (step (1)); introducing the first column bottom liquid into the second distillation column (step (2)); and the second distillation column with water and N- ( obtaining a second column top effluent containing ⁇ -alkoxyethyl) formamide and a second column bottom effluent containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide (step (3)); Condensate to obtain condensate (Step (4)); and returning at least a part of the condensate to the distillation column in the preceding stage (step (5)).
  • N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide means that the content of impurities is less than 15% by mass with respect to the total mass of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide containing impurities.
  • Impurities include the reaction solvent used in the hydroxylation reaction, water produced by the alkoxylation reaction, excess alcohol not consumed in the alkoxylation reaction, unreacted formamide and acetaldehyde, and byproducts of the hydroxylation reaction.
  • Light boiling components such as aldol condensates of acetaldehyde and soluble salts.
  • the production method of the present invention preferably uses the purification apparatus 1.
  • the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide supplied to the first distillation column 20 flows down to the column bottom 20a of the first distillation column 20 while being in contact with steam.
  • the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide reaching the column bottom 20a circulates as a first column bottom liquid heated from the column bottom 20a by the second supply pump 25 by the first reboiler 22. , A part is extracted from the second supply pipe 24.
  • the flow of the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is brought into contact with the vaporized liquid at the bottom of the column, and mass transfer and heat transfer in the gas / liquid are repeated.
  • the light boiling component contained in the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide and N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide having a high boiling point are separated.
  • the vaporized first top effluent reaching the top 20b of the first distillation column 20 is introduced into the first condenser 30 through the first top outlet pipe 26 and cooled. Condensed and liquefied.
  • the column top liquid is discharged out of the system through the first discharge pipe 32.
  • the vaporized first top effluent that has not been condensed in the first condenser 30 is discharged out of the system via the first vacuum pump 35 or an ejector (not shown).
  • the first tower top effluent mainly contains vaporized reaction solvent, alcohol, water and the like.
  • first column bottom liquid flowing out from the column bottom 20a of the first distillation column 20 light boiling components are separated and N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is contained in a high concentration.
  • a part of the first column bottom liquid is heated and vaporized by the first reboiler 22 as described above, and then flows into the first distillation column 20 again.
  • the remaining first column bottom liquid is supplied to the second distillation column 40 via the second supply pipe 24.
  • the temperature of the first bottom liquid is preferably 100 ° C. or less, more preferably 70 to 100 ° C., and further preferably 80 to 86 ° C.
  • the temperature of the first bottom liquid exceeds 100 ° C.
  • the decomposition amount of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide increases.
  • the temperature of the first column bottom liquid is less than 70 ° C.
  • the light boiling that is separated decreases, and the purity of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide sent to the second distillation column decreases.
  • the pressure at the top 20b of the first distillation column 20 is preferably 4 to 20 kPa, and more preferably 6 to 10 kPa. If the first top pressure is less than 4 kPa, the amount of light boiling that cannot be condensed by the condenser at the top of the column increases, resulting in an increase in light boiling loss. On the other hand, when the pressure at the top of the first column exceeds 20 kPa, the temperature at the bottom of the column rises and the decomposition loss of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide increases.
  • the first tower top pressure is usually controlled by a control valve in a line of vacuum equipment such as a vacuum pump and an ejector, and the tower bottom temperature is also controlled in accordance with the tower top pressure at that time.
  • the first column bottom liquid is supplied to the second distillation column 40 via the second supply pipe 24.
  • the first column bottom liquid supplied to the second distillation column 40 flows down to the column bottom 40a of the second distillation column 40 in contact with the steam, and the second reboiler 42 is supplied by the third supply pump 45. While being heated and circulated, a part is extracted from the third supply pipe 44. As the liquid first column bottom liquid flows down in the second distillation column 40 and the vaporized second column bottom liquid rises, the gas and liquid come into contact with each other. Heat transfer is repeated.
  • the light boiling component is extracted from the top of the column as the second column top effluent, and the light boiling component contained in the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide and the high boiling point N- ( ⁇ -Alkoxyethyl) formamide is further separated.
  • the second column top effluent mainly includes vaporized water, aldol condensate, and the like. Also included are reaction solvents and alcohols that could not be removed by the first distillation column 20. Further, since the pressure at the top 40b of the second distillation column 40 (second top pressure) is lower than the first top pressure, a part of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is vaporized. Is also included.
  • the second column bottom liquid flowing out from the column bottom 40a of the second distillation column 40 contains concentrated N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide at a high concentration.
  • the second tower bottom liquid is extracted into the recovery tank 70, but a part thereof is pumped up by the second reboiler 42 as described above.
  • the temperature of the second bottom liquid is preferably 100 ° C. or less, more preferably 70 to 100 ° C., and further preferably 80 to 86 ° C.
  • the decomposition amount of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide increases.
  • the temperature of the second bottom liquid is less than 70 ° C., the light boiling that is separated decreases, and the purity of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide decreases.
  • the second tower top pressure is preferably 0.1 to 4 kPa, and more preferably 1 to 2 kPa.
  • the second tower top pressure is usually controlled by a control valve in a line of vacuum equipment such as a vacuum pump and an ejector, and the tower bottom temperature is also controlled in accordance with the tower top pressure at that time.
  • the remainder of the second condensate that has not been returned to the second distillation column 40 is returned to the storage tank 10 via the return pipe 61 of the return means 60.
  • the second condensate returned to the storage tank 10 is supplied to the first distillation column 20 together with the solution containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide stored in the storage tank 10, and is again distilled and purified. Is done.
  • the second condensate mainly includes N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide condensed with the second condenser 50, water, and the like.
  • the second condensate containing N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is returned to the first distillation column 20, and thus has been conventionally discarded.
  • a fraction of N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide can be fed again into the purification cycle. Therefore, according to the production method of this embodiment, high-purity N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide can be produced with a high recovery rate.
  • the purification apparatus, purification method, and production method of the present embodiment are not limited to those described above.
  • the second condensate is returned to the first distillation column 20 via the storage tank 10 by the return means 60.
  • the second condensate may be returned directly to the first distillation column 20 by the return means 60. That is, the return pipe 61 of the return means 60 may be connected to the first distillation column 20.
  • the storage tank 10 may not include the first reflow pipe 12.
  • the purification apparatus 1 shown in FIG. 1 includes two distillation columns, but the number of distillation columns may be three or more.
  • the number of distillation columns may be three or more.
  • the top of the three or more distillation towers flowing out from the top of at least the most downstream distillation tower It is preferable to return a part of the effluent condensate to the distillation column upstream (previous stage) of the most downstream distillation column.
  • N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide is purified using three distillation columns arranged in series, a part of the condensate of the top effluent flowing out from the top of the third distillation column is removed.
  • Example 1 Using the purification apparatus 1 shown in FIG. 1, N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide was purified as follows.
  • a formamide solution of potassium bicarbonate was prepared by dissolving 1.69 kg of potassium bicarbonate in 95.2 kg of formamide. Separately, 384 kg of industrial toluene was charged into a glass-lined hydroxylation reaction tank equipped with a stirrer and a temperature controller, degassed with nitrogen gas, 107 kg of acetaldehyde was added, and the temperature was adjusted to 20 ° C. Next, 20% of a formamide solution of potassium hydrogen carbonate was added to the toluene solution of acetaldehyde in the hydroxylation reactor over 30 minutes.
  • reaction slurry After aging for 1 hour, the remaining amount of potassium hydrogen carbonate formamide solution was added over 2.5 hours, and further aging was performed for 1 hour (hydroxylation reaction) to obtain a reaction slurry.
  • the obtained reaction slurry was transferred to an alkoxylation reaction vessel made of glass lining equipped with a stirrer and a temperature controller, and filtered to separate most of the solvent toluene.
  • the acid catalyst sulfuric acid
  • potassium sulfate inorganic salts
  • SUS304 manufactured by Fuji Filter Industry Co., Ltd., model AAF-5734
  • the filtrate obtained by solid-liquid separation was analyzed by liquid chromatography under the following conditions.
  • N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide 45.5%, formamide 0.3%, N- ( ⁇ -hydroxyethyl) It contained 0.8% formamide and 9.3% water.
  • the first distillation column 20 shown in FIG. 1 is filled with regular packing (manufactured by Sumitomo Heavy Industries, Ltd., “Merapack 250Y”), and the second distillation column 40 is filled with irregular packing (Iwao Porcelain Industries, Ltd.). , “IMTP # 25”).
  • the filtrate containing 45.5% of the previously obtained N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide (solution containing unpurified N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide) was stored in the storage tank 10.
  • the first supply pump 13 was operated, and a solution containing unpurified N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide was supplied from the storage tank 10 to the first distillation column 20 at a flow rate of 58 kg / hr. Then, a solution containing N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide was allowed to flow down and sent to the first reboiler 22 from the column bottom 20a of the first distillation column 20 as the first column bottom liquid. The first reboiler 22 generated the vapor of the first column bottom liquid, and the vapor was reintroduced into the first distillation column 20.
  • the solution containing N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide and the vapor-like first column bottom liquid are brought into contact with each other in the first distillation column 20, and the mass transfer and heat transfer in the gas / liquid are performed.
  • the low boiling component and N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide are separated at the top 20b, and N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide is concentrated at the bottom 20a. It was.
  • the vaporized first tower top effluent that flowed out through the first tower top effluent pipe 26 was introduced into the first condenser 30 using water at 4 ° C. as a refrigerant and condensed.
  • a part of the condensate (first condensate) of the first tower top effluent is returned to the first distillation column 20 and refluxed to flow down in the first distillation column 20.
  • the remainder of the condensate was discharged out of the system through the first discharge pipe 32.
  • the vapor-like first top effluent that was not condensed in the first condenser 30 was discharged out of the system through the first vacuum pump 35 through the second discharge pipe 33.
  • the first tower top effluent cooled and liquefied in the second discharge pipe 33 was discharged out of the system through the third discharge pipe 34.
  • a part of the first bottom liquid flowing out from the bottom 20a of the first distillation column 20 is vaporized by the first reboiler 22 as described above and reintroduced into the first distillation column 20.
  • the remaining first column bottom liquid was supplied to the second distillation column 40 through the second supply pipe 24 at a flow rate of 29 kg / hr.
  • the pressure at the top of the first distillation column 20 (first column top pressure) is 8 to 10 kPa, and the temperature of the first column bottom liquid flowing out from the column bottom 20a of the first distillation column 20 is 80 to It was 86 ° C.
  • the first column bottom liquid supplied to the second distillation column 40 was allowed to flow down, and sent to the second reboiler 42 from the column bottom 40a of the second distillation column 40 as the second column bottom liquid.
  • the second reboiler 42 generated the second tower bottom vapor and reintroduced the vapor into the second distillation tower 40. In this way, the liquid first column bottom liquid and the vaporized second column bottom liquid are brought into contact with each other in the second distillation column 40, and mass transfer and heat transfer in the gas liquid are repeated.
  • the low boiling point component and N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide were further separated, the low boiling point component was concentrated at the top 40b, and N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide was concentrated at the bottom 40a.
  • the vaporized second tower top effluent that flowed out through the second tower top effluent pipe 46 was introduced into the second condenser 50 using water at 4 ° C. as a refrigerant and condensed. Subsequently, a part of the condensate (second condensate) of the second tower top effluent was returned to the second distillation tower 40 and refluxed to flow down in the second distillation tower 40. In addition, the vapor-like second top effluent that was not condensed in the second condenser 50 was discharged out of the system through the fourth discharge pipe 53 via the second vacuum pump 55.
  • the second tower top effluent cooled and liquefied in the fourth discharge pipe 53 was discharged out of the system through the fifth discharge pipe 54.
  • a part of the second bottom liquid flowing out from the bottom 40a of the second distillation tower 40 is vaporized by the second reboiler 42 as described above and reintroduced into the second distillation tower 40.
  • the remaining second column bottom liquid was recovered in the recovery tank 70 through the third supply pipe 44 at a flow rate of 28 kg / hr.
  • the pressure at the top of the second distillation column 40 (second column top pressure) is 1 to 1.6 kPa, and the temperature of the second column bottom liquid flowing out from the column bottom 40a of the second distillation column 40 is 78-84 ° C.
  • the remainder of the second condensate that was not returned to the second distillation column 40 was returned to the storage tank 10 through the return pipe 61 of the return means 60 at a flow rate of 1 kg / hr. Then, the second condensate returned to the storage tank 10 is supplied to the first distillation column 20 together with the solution containing N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide stored in the storage tank 10 and distilled again. -Purified.
  • the second column bottom liquid recovered in the recovery tank 70 was analyzed by liquid chromatography under the above conditions. As a result, N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide 95.0%, formamide 0.62%, N- ( It contained 0.17% ⁇ -hydroxyethyl) formamide and 0.35% water.
  • N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide is produced in the same manner as in Example 1 except that the remainder of the second condensate that has not been returned to the second distillation column 40 is not returned to the storage tank 10 but discarded. And purified.
  • the second column bottom liquid recovered in the recovery tank 70 was analyzed by liquid chromatography under the above conditions. As a result, N- ( ⁇ -methoxyethyl) formamide 93.8%, formamide 0.73%, N- ( It contained 0.3% ⁇ -hydroxyethyl) formamide and 0.5% water.
  • a method for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide capable of purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide with high recovery rate a method for producing high-purity N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide, and An apparatus for purifying N- ( ⁇ -alkoxyethyl) formamide can be provided.

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Abstract

複数の蒸留塔で、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含有する混合物からＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製する方法であって、前記複数の蒸留塔は直列に配置され、後段の蒸留塔の塔頂流出物を凝縮して凝縮物を得ること、及び前記凝縮物の少なくとも一部を前段の蒸留塔に返送することを含む、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。

Description

Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法、高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法およびＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置
　本発明は、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法、高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法およびＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置に関する。
　本願は、２０１６年１２月９日に、日本に出願された特願２０１６－２３９４８８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドは、Ｎ－ビニルホルムアミドの中間原料として重要な物質である。
　Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドは、例えば、ホルムアミドとアセトアルデヒドとを反応（ヒドロキシ化反応）させて得られるＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドと、アルコールとを酸触媒の存在下で反応（アルコキシ化反応）させて得られる。
　このようにして得られるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドには、ヒドロキシ化反応に用いる溶媒（反応溶媒）、アルコキシ化反応により生成する水、アルコキシ化反応で消費されなかった過剰分のアルコールおよび前工程で使用した反応触媒の残さなどが含まれている。そこで、通常は、蒸留によりＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製して、反応溶媒、水、アルコールなどを除去する（例えば、特許文献１参照）。
（特許文献１参照）。
特開平６－２７９３７６号公報
　しかしながら、従来のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法では、必ずしも回収率が充分に高くはない。しかも精製前のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドは熱安定性が低いため、精製時の分解ロスが少ない条件を選択する必要がある。
　本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、高い回収率でＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製できるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法、高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法およびＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置を提供することを目的とする。
　本発明は以下の態様を有する。
［１］　複数の蒸留塔で、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含有する混合物からＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製する方法であって、
　前記複数の蒸留塔は直列に配置され、
　後段の蒸留塔の塔頂流出物を凝縮して凝縮物を得ること、及び
　前記凝縮物の少なくとも一部を前段の蒸留塔に返送することを含む、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
［２］　前記凝縮を凝縮器により行う、［１］に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
［３］　前記複数の蒸留塔の少なくとも１つが充填塔である、［１］または［２］に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
［４］　前記複数の蒸留塔の少なくとも１つの蒸留塔の塔底液の温度が１００℃以下である、［１］から［３］のいずれか一項に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
［５］　前記混合物が、水及びアルコールを含む、［１］から［４］のいずれか一項に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
［６］　前記凝縮物が、水とＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む、［１］から［５］のいずれか一項に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
［７］　複数の蒸留塔で、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミド、水及びアルコールを含有する混合物から高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを製造する方法であって、
　前記複数の蒸留塔は直列に配置され、
　前段の蒸留塔で、アルコールを含む前段の塔頂流出物と、前段の塔底液を得ること、
　前記前段の塔底液を後段の蒸留塔に導入すること、
　前記後段の蒸留塔で水とＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む後段の塔頂流出物と、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む後段の塔底液を得ること、
　前記後段の塔頂流出物を凝縮して凝縮物を得ること、及び
　前記凝縮物の少なくとも一部を前記前段の蒸留塔に返送すること、を含む、高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法。
［８］　複数の蒸留塔により、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミド含有液を蒸留する、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置であって、
　前記複数の蒸留塔は直列に配置され、
　後段の蒸留塔の塔頂流出物の凝縮物の少なくとも一部を前段の蒸留塔に返送する返送手段を備える、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置。
［９］　前記後段の蒸留塔の塔頂流出物を凝縮する凝縮器を備える、［８］に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置。
［１０］　前記蒸留塔が、塔頂に前記凝縮器が接続されている、［９］に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置。
［１１］　前記複数の蒸留塔の少なくとも１つが充填塔である、［８］または［９］に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置。
　本発明によれば、高い回収率でＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製できるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法、高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法およびＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置を提供することができる。
本発明のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置の一例を示す概略構成図である。
　本発明のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法および精製装置は、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を蒸留して、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製するための精製方法および精製装置である。
　本発明の高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法は、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を蒸留して、高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを製造するための方法である。
　本発明の対象となるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドは、例えば以下のようにして製造される。
「Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造」
　Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドは、例えば、塩基性触媒の存在下、ホルムアミドとアセトアルデヒドとを反応（ヒドロキシ化反応）させ、Ｎ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドを得た後、得られたＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドとアルコールとを酸触媒の存在下で反応（アルコキシ化反応）させて得られる。
＜ヒドロキシ化反応＞
　ホルムアミドとアセトアルデヒドとのモル比（ホルムアミド：アセトアルデヒド）は、１：１～１：１０が好ましく、１：１～１：５がより好ましい。アセトアルデヒドのモル比を過剰にすることで、ホルムアミドの転化率を上げることができる。
　ヒドロキシ化反応における反応温度の測定は熱電対温度計などの通常工業的に使用される温度計によって測定することができる。ヒドロキシ化反応における反応温度は特に制限されず、通常は－１０～１００℃程度であるが、ホルムアミドからＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドまでのヒドロキシ化反応収率、および生成したＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドを結晶化させる観点から０～４０℃が好ましい。Ｎ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドを結晶化させることでヒドロキシ化反応収率を向上させることができる。
　塩基性触媒としては、一般的な塩基性化合物であれば特に制限はないが、好ましくは強塩基とｐＫａ値が４～１５の弱酸からなる弱塩基性塩であり、具体的には、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸リチウム、炭酸水素リチウム、リン酸カリウム、リン酸一水素カリウム、ピロリン酸ナトリウムなどが挙げられる。これらの中でも、ホルムアミドとアセトアルデヒドとの反応の際に生じる副生成物（例えば、アセトアルデヒドのアルドール縮合物など）を低減できる観点から、炭酸水素カリウムが好ましい。
　塩基性触媒の濃度は、ホルムアミド１ｋｇあたり０．３～３モルが好ましく、０．５～１．２モルがより好ましく、０．７～１モルがさらに好ましく、０．８～０．９モルが最も好ましい。
　ヒドロキシ化反応に用いる溶媒としては、例えば、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素；塩化メチレン、クロロホルムなどのハロゲン化炭化水素などがＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドの結晶を析出させる点で好ましい。
　溶媒の使用量は、ホルムアミドに対して０．２～１０質量倍が好ましい。
　ヒドロキシ化反応の具体的な態様については特に制限はないが、アセトアルデヒドと溶媒の混合液を敷液し、そこに塩基性触媒を溶解したホルムアミドを滴下してヒドロキシ化反応を行うのが好ましい。そして、反応後あるいは、反応の途中の段階で生成物であるＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドの結晶を析出させる方法が一般的である。また、この結晶化を円滑に進めるため、塩基性触媒を溶解したホルムアミドの滴下の途中でＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドの結晶を種晶として少量添加する操作を行ってもよい。
　Ｎ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドの結晶を析出させることで、結晶を濾過などの方法で取り出すだけで、次のアルコキシ化反応に供することができ、さらに大部分の溶媒を分離、回収することができる。また、この段階で反応混合物より溶媒を分離、回収せず、そのまま、次のアルコキシ化反応に供する方法も採用することができる。
　反応混合物には、ホルムアミドとアセトアルデヒドとの反応物であるＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドの他、未反応のホルムアミドやアセトアルデヒド、ヒドロキシ化反応の副生成物であるアセトアルデヒドのアルドール縮合物、塩基性触媒、溶媒などが含まれる。
＜アルコキシ化反応＞
　アルコキシ化反応では、上述したヒドロキシ化反応により得られる反応混合物を用いてもよいし、前記反応混合物からＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドを単離して用いてもよい。
　アルコキシ化反応に用いられるアルコールとしては、第１級または第２級のアルコールが用いられる。反応性およびＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドの取り扱い性の観点から、炭素数１～８のアルコールが好ましく、炭素数１～４のアルコールがより好ましい。アルコールの具体例としては、メタノール、エタノール、ｎ－プロパノール、ｎ－ブタノール、イソブチルアルコール、ｎ－ペンタノール、ｎ－ヘキサノール、ｎ－ヘプタノール、ｎ－オクタノール、ベンジルアルコール、２－メトキシエタノール、２－エトキシエタノール、２－プロポキシエタノール、２－ブトキシエタノール、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４－ブタンジオール、ジエチレングリコールなどが挙げられる。これらの中でも、第１級アルコールが好ましく、原料および生成物の沸点が低いメタノールが特に好ましい。
　生成物の収率を高めるために、過剰量のアルコールを使用することが好ましく、具体的には、Ｎ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドに対して、１．１～５０倍モル量が好ましく、２．０～３０倍モル量がより好ましい。
　アルコキシ化反応に用いられる酸触媒としては、例えば、鉱酸、有機酸、弱酸または強酸性を示すイオン交換樹脂、固体酸触媒などが挙げられる。これらの中でも、強酸性の触媒が好ましく、具体的には、硫酸、塩酸、硝酸、スルファミン酸、メタンスルホン酸、架橋ポリスチレンスルホン酸などが挙げられる。
　酸触媒の使用量は、Ｎ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドに含まれている塩基性触媒を中和するのに必要な量とアルコキシ化反応を進めるのに必要な量の合計量が必要となる。前記合計量としての酸触媒の使用量は、塩基性触媒を中和するのに必要な量に対して、１．０１～１０倍モル量であることが好ましく、１．１～５倍モル量であることがより好ましい。
　アルコキシ化反応の具体的な態様については特に制限はないが、例えば、Ｎ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドとアルコールとの混合物に酸触媒を添加するか、接触させることにより容易に達成される。また、予め酸触媒をアルコールに溶解させて触媒溶液を調製しておき、前記触媒溶液をＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドに添加する方法でもよい。
　反応温度は、アルコキシ化反応の反応性とＮ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミドの安定性の観点から、－１０～６０℃が好ましく、０～４０℃がより好ましく、５～３０℃がさらに好ましい。
　アルコキシ化反応の反応終了後は、通常、酸触媒をアルカリ化合物で中和するか、あるいは酸触媒がイオン交換樹脂などのような固体状である場合にはろ過分離する。なお、中和処理そのものは必須の操作ではないが、生成物であるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドは中性条件の方が安定であるので、後述する精製回収工程における分解を最小限にするという観点から実施することが好ましい。
　なお、アルコキシ化反応において、ヒドロキシ化反応により得られる反応混合物を用いる場合、反応混合物にはヒドロキシ化反応に用いた塩基性触媒も含まれる。例えば、アルコキシ化反応において酸触媒として硫酸を用いる場合、硫酸と塩基性触媒とが反応して硫酸ナトリウムや硫酸カリウムなどの硫酸塩が生成する。この硫酸塩はアルコキシ化反応終了後の反応混合物に溶けにくいため、濾過器などを用いてＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドから分離することができる。
「Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製」
　このようにして得られるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドには、不純物としてヒドロキシ化反応に用いた溶媒（以下、「反応溶媒」ともいう。）、アルコキシ化反応により生成する水、アルコキシ化反応で消費されなかった過剰分のアルコール、未反応のホルムアミドやアセトアルデヒド、ヒドロキシ化反応の副生成物であるアセトアルデヒドのアルドール縮合物などの軽沸成分および溶解性の塩などが含まれる。
　そこで、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製する。以下、本発明のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法および精製装置の一例について、図１を参照しながら説明する。
＜Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置＞
　本発明のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置は、複数の蒸留塔により、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミド含有液を蒸留する、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置であって、前記複数の蒸留塔は直列に配置され、後段の蒸留塔の塔頂流出物の凝縮物の少なくとも一部を前段の蒸留塔に返送する返送手段を備える。
　図１は、本実施形態のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置（以下、単に「精製装置」ともいう。）の一例を示す概略構成図である。本例では好ましい装置として強制循環タイプのリボイラについて述べるが、サーモサイホン型、ケトル型であってもよく、本例に限られるものではない。
　この例の精製装置１は、未精製のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を貯留する貯留タンク１０と、貯留タンク１０から供給されたＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を蒸留する第一の蒸留塔２０と、第一の蒸留塔２０に接続された第一の凝縮器３０と、第一の蒸留塔２０の下流に設けられた第二の蒸留塔４０と、第二の蒸留塔４０に接続された第二の凝縮器５０と、第二の蒸留塔４０の塔頂から流出した塔頂流出物の凝縮物の一部を第一の蒸留塔２０に返送する返送手段６０と、精製後のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを回収する回収タンク７０とを備える。
　なお、本実施形態において、第一の蒸留塔２０の塔底２０ａから流出するＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を「第一の塔底液（前段の塔底液）」といい、第二の蒸留塔４０の塔底４０ａから流出するＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を「第二の塔底液（後段の塔底液）」という。
　また、第一の蒸留塔２０の塔頂２０ｂから流出する軽沸成分などを含む流出物を「第一の塔頂流出物（前段の塔頂流出物）」といい、第二の蒸留塔４０の塔頂４０ｂから流出する軽沸成分などを含む流出物を「第二の塔頂流出物（後段の塔頂流出物）」という。
　また、第一の凝縮器３０で凝縮された第一の塔頂流出物の凝縮物を「第一の凝縮物」といい、第二の凝縮器５０で凝縮された第二の塔頂流出物の凝縮物を「第二の凝縮物」という。
（貯留タンク）
　貯留タンク１０は、未精製のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を貯留するタンクである。
　この例の貯留タンク１０は、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を第一の蒸留塔２０に供給する第一の供給管１１と、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液の一部を貯留タンク１０へ再流入させる、第一の供給管１１から分岐した第一の再流入管１２と、第一の供給管１１に設けられた第一の供給ポンプ１３とを備える。
（第一の蒸留塔）
　第一の蒸留塔２０は、貯留タンク１０から供給されたＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を蒸留する蒸留塔であり、主に低沸のアルコールを分離する。
　この例の第一の蒸留塔２０は、第一の塔底液を第一の蒸留塔２０の塔底２０ａから流出させる第一の塔底流出管２１と、第一の塔底流出管２１を介して送られた第一の塔底液の一部を加熱する第一のリボイラ２２と、第一のリボイラ２２で加熱された第一の塔底液を第一の蒸留塔２０へ再流入させる第二の再流入管２３と、第一の塔底流出管２１を介して送られた第一の塔底液の残りを第二の蒸留塔４０に供給する、第一の塔底流出管２１から分岐した第二の供給管２４と、第一の塔底流出管２１に設けられた第二の供給ポンプ２５と、蒸気化した第一の塔頂流出物を第一の蒸留塔２０の塔頂２０ｂから流出させる第一の塔頂流出管２６とを備える。
　第一の蒸留塔２０としては、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を蒸留して精製できるものであれば特に制限されないが、充填塔、棚段塔などが挙げられる。中でも、圧力損失が低く、蒸留の処理能力が高い上、構造が簡単で比較的安価な点から、充填塔が好ましい。
　第一の蒸留塔２０が充填塔の場合、第一の蒸留塔２０には規則充填物が充填されることが好ましい。
　第一の蒸留塔２０は第二の蒸留塔４０に比べて供給されるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液の流量が多い（蒸留の処理量が多い）ため、第一の蒸留塔２０内の圧力損失は、第二の蒸留塔４０内の圧力損失よりも高くなる傾向にある。規則充填物は、不規則充填物と比べて圧力損失が低いため、第一の蒸留塔２０に規則充填物を充填することで、塔内の圧力損失を低くすることができる。また、規則充填物は蒸留の処理能力が高いため、塔を小さくすることもできる。
　規則充填物としては、蒸留に用いられるものであれば特に制限されないが、例えば、金属製やプラスチック製の薄板を折り曲げて加工したもの、金属メッシュを折り曲げて加工したものなどが挙げられる。
　規則充填物としては、市販品を用いることができ、例えば、スルザーケムテック社製の「メラパック」、「メラパックプラス」、「ガウゼパッキン」、「メラグリッド」、住友重機械工業株式会社製の「エスフロー」、「メラパック２５０Ｙ」などが挙げられる。
（第一の凝縮器）
　第一の凝縮器３０は、第一の蒸留塔２０から供給された、蒸気化した第一の塔頂流出物を凝縮する凝縮器である。
　この例の第一の凝縮器３０は、第一の凝縮物の一部を第一の蒸留塔２０に返送し還流させる第一の還流管３１と、残りの第一の凝縮物を系外へ排出する、第一の還流管３１から分岐した第一の排出管３２と、凝縮されなかった蒸気状の第一の塔頂流出物を第一の凝縮器３０から系外へ排出する第二の排出管３３と、第二の排出管３３中で冷やされて液化した第一の塔頂流出物を系外へ排出する、第二の排出管３３から分岐した第三の排出管３４と、第二の排出管３３に設けられた第一の真空ポンプ３５とを備える。
　第一の塔頂流出物には、蒸気化した反応溶媒、アルコール、水などが主に含まれる。
（第二の蒸留塔）
　第二の蒸留塔４０は、第一の蒸留塔２０から供給された第一の塔底液を蒸留する蒸留塔であり、主に水を分離する。
　この例の第二の蒸留塔４０は、第二の塔底液を第二の蒸留塔４０の塔底４０ａから流出させる第二の塔底流出管４１と、第二の塔底流出管４１を介して送られた第二の塔底液の一部を加熱する第二のリボイラ４２と、第二のリボイラ４２で加熱された第二の塔底液を第二の蒸留塔４０へ再流入させる第三の再流入管４３と、第二の塔底流出管４１を介して送られた第二の塔底液の残りを回収タンク７０に供給する、第二の塔底流出管４１から分岐した第三の供給管４４と、第二の塔底流出管４１に設けられた第三の供給ポンプ４５と、蒸気化した第二の塔頂流出物を第二の蒸留塔４０の塔頂４０ｂから流出させる第二の塔頂流出管４６とを備える。
　第二の蒸留塔４０としては、第一の塔底液を蒸留して精製できるものであれば特に制限されないが、充填塔、棚段塔などが挙げられる。中でも、コストが低い点や圧力損失が低い点から、充填塔が好ましい。
　第二の蒸留塔４０が充填塔の場合、第二の蒸留塔４０には不規則充填物が充填されていてもよいし、規則充填物が充填されていてもよい。ただし、第二の蒸留塔４０は第一の蒸留塔２０に比べて供給されるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液の流量が少ない（蒸留の処理量が少ない）ため、同じ塔径であれば、第二の蒸留塔４０内の圧力損失は、第一の蒸留塔２０内の圧力損失よりも低い傾向にある。そのため、第二の蒸留塔４０に充填される充填物としては不規則充填物で充分である。
　不規則充填物としては、蒸留に用いられるものであれば特に制限されないが、例えば、金属製やプラスチック製の薄板を様々な形状、たとえば円筒形、馬の鞍型などに加工したものなどが挙げられる。
　不規則充填物としては、市販品を用いることができ、例えば、スルザーケムテック社製の「ヌターリング」、「アイリング」、「シーリング」、「ピーリング」、「アールリング」、岩尾磁器工業株式会社製の「ＩＭＴＰ＃２５」などが挙げられる。
　規則充填物としては、第一の蒸留塔２０と同様のものが例示される。
（第二の凝縮器）
　第二の凝縮器５０は、第二の蒸留塔４０から供給された、蒸気化した第二の塔頂流出物を凝縮する凝縮器である。
　この例の第二の凝縮器５０は、第二の凝縮物の一部を第二の蒸留塔４０に返送し還流させる第二の還流管５１と、凝縮されなかった蒸気状の第二の塔頂流出物を第二の凝縮器５０から系外へ排出する第四の排出管５３と、第四の排出管５３中で冷やされて液化した第二の塔頂流出物を系外へ排出する、第四の排出管５３から分岐した第五の排出管５４と、第四の排出管５３に設けられた第二の真空ポンプ５５とを備える。
　第二の塔頂流出物には、蒸気化した水、アルドール縮合物などが主に含まれる。また、第一の蒸留塔２０で除去しきれなかった反応溶媒やアルコールも含まれる。さらに、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの一部が蒸気化したものも含まれている。
（返送手段）
　返送手段６０は、第二の凝縮物の一部を第一の蒸留塔２０に返送する手段である。
　この例の返送手段６０は、第二の還流管５１から分岐し、貯留タンク１０へ接続された返送管６１を備える。
　第二の凝縮物には、第二の凝縮器５０で凝縮されたＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミド、水などが主に含まれる。
（回収タンク）
　回収タンク７０は、精製後のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミド（第二の塔底液）を回収するタンクである。
（作用効果）
　本実施形態の精製装置１においては、直列に配置された第一の蒸留塔２０および第二の蒸留塔４０と、第二の蒸留塔４０（後段の蒸留塔）の塔頂４０ｂから流出した第二の塔頂流出物の凝縮物（第二の凝縮物）の一部を、第一の蒸留塔２０（前段の蒸留塔）に返送する返送手段６０を備えている。第二の凝縮物には、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが含まれている。従来、第二の蒸留塔４０へ還流されない第二の凝縮物は、系外へ排出され、廃棄されていた。
　しかし、本実施形態の精製装置１であれば、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが含まれている第二の凝縮物を第一の蒸留塔２０に返送するので、従来、廃棄されていた分のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを再度、精製サイクルに供給できる。
　よって、本実施形態の精製装置１によれば、高い回収率でＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製できる。
　なお、本発明において「回収率」とは、精製前のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドのうち、全ての蒸留塔を通過し、回収されたＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの割合である。
＜Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法＞
　本発明のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法は、複数の蒸留塔で、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含有する混合物からＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製する方法であって、前記複数の蒸留塔は直列に配置され、後段の蒸留塔の塔頂流出物を凝縮して凝縮物を得ること；及び前記凝縮物の少なくとも一部を前段の蒸留塔に返送すること；を含む。
　精製装置１を用いるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法（以下、単に「精製方法」ともいう。）は、以下に示す第一の蒸留工程と、第二の蒸留工程と、返送工程とを有する。
（第一の蒸留工程）
　まず、第一の供給ポンプ１３を稼働させ、未精製のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を貯留タンク１０から第一の供給管１１によって、第一の蒸留塔２０に供給する。この際、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液の一部は、第一の再流入管１２を介して貯留タンク１０へ流入される。第一の再流入管１２を備えることで安定して第一の蒸留塔２０に液を供給できる。
　第一の蒸留塔２０に供給されたＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液は、蒸気と接触しながら第一の蒸留塔２０の塔底２０ａへと流下する。塔底２０ａに到達したＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液は、第一の塔底液として塔底２０ａから第二の供給ポンプ２５によって第一のリボイラ２２で加熱されて循環するとともに、一部が第二の供給管２４から抜き出される。第一の蒸留塔２０内ではＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液の流下と、焚き上げられた塔底液蒸気が接触し、気液での物質移動と熱移動とが繰り返される。その結果、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液に含まれる軽沸成分と、高沸点であるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドとが分離する。
　次いで、第一の蒸留塔２０の塔頂２０ｂに達した蒸気状の第一の塔頂流出物を第一の塔頂流出管２６を介して第一の凝縮器３０内に導入し、冷却し、凝縮して液化する。塔頂液は第一の排出管３２を通って系外に排出される。
　また、第一の凝縮器３０で凝縮されなかった蒸気状の第一の塔頂流出物は第一の真空ポンプ３５もしくはエゼクター（図示略）を介して系外へ排出する。
　第一の塔頂流出物には、蒸気化した反応溶媒、アルコール、水などが主に含まれる。
　一方、第一の蒸留塔２０の塔底２０ａから流出する第一の塔底液には、軽沸分が分離されＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが高濃度に含まれる。この第一の塔底液の一部は、上述したように第一のリボイラ２２によって加熱されて蒸気化された後、再び第一の蒸留塔２０内へ流入される。残りの抜き出された第一の塔底液は、第二の供給管２４を介して第二の蒸留塔４０に供給される。
　第一の蒸留工程において、第一の塔底液の温度は１００℃以下が好ましく、７０～１００℃がより好ましく、８０～８６℃がさらに好ましい。第一の塔底液の温度が１００℃を超えると、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの分解量が増加する。一方、第一の塔底液の温度が７０℃未満であると分離される軽沸が減り、第二の蒸留塔へ送られるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの純度が下がる。Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの純度を維持したまま塔底温度を下げるには蒸留塔の圧力を下げる必要がある。
　第一の蒸留工程において、第一の蒸留塔２０の塔頂２０ｂの圧力（第一の塔頂圧力）は４～２０ｋＰａが好ましく、６～１０ｋＰａがより好ましい。第一の塔頂圧力が４ｋＰａ未満であると、塔頂の凝縮器で凝縮できない軽沸分が増え、結果的に軽沸分のロスが増加する。一方、第一の塔頂圧力が２０ｋＰａを超えると、塔底の温度は上昇し、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの分解ロスが増える。
　第一の塔頂圧力は、通常真空ポンプやエゼクターなどの真空機器のラインのコントロールバルブによりコントロールされ、その時の塔頂圧力見合いで塔底温度もコントロールされる。
（第二の蒸留工程）
　第二の蒸留塔４０に供給された第一の塔底液は、蒸気と接触しながら第二の蒸留塔４０の塔底４０ａへと流下し、第三の供給ポンプ４５によって第二のリボイラ４２で加熱されて循環するとともに、一部は第三の供給管４４から抜き出される。第二の蒸留塔４０内での液状の第一の塔底液の流下と、蒸気状の第二の塔底液の上昇とに伴って、気液が接触し、気液での物質移動と熱移動とが繰り返される。その結果、軽沸分は塔頂より抜き出され、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液に含まれる軽沸成分と、高沸点であるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドとがさらに分離する。
　第二の蒸留塔４０の塔頂４０ｂからの蒸気状の第二の塔頂流出物を第二の塔頂流出管４６を介して第二の凝縮器５０で凝縮して液化する。次いで、第二の凝縮器５０で液化した第二の凝縮物の一部を第二の還流管５１を介して第二の蒸留塔４０に返送し、還流させて第二の蒸留塔４０内を流下させる。
　また、第二の凝縮器５０で凝縮されなかった蒸気状の第二の塔頂流出物は第二の真空ポンプ５５に吸い込まれる。そのため第二の凝縮器５０では気相成分を全縮させることが好ましい。
　第二の塔頂流出物には、蒸気化した水、アルドール縮合物などが主に含まれる。また、第一の蒸留塔２０で除去しきれなかった反応溶媒やアルコールも含まれる。さらに、第一の塔頂圧力より第二の蒸留塔４０の塔頂４０ｂの圧力（第二の塔頂圧力）が低いため、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの一部が蒸気化したものも含まれている。
　一方、第二の蒸留塔４０の塔底４０ａから流出する第二の塔底液には濃縮されたＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが高濃度に含まれる。この第二の塔底液は、回収タンク７０に抜き出されるが、一部は上述したように第二のリボイラ４２によって焚き上げられる。
　第二の蒸留工程において、第二の塔底液の温度は１００℃以下が好ましく、７０～１００℃がより好ましく、８０～８６℃がさらに好ましい。第二の塔底液の温度が１００℃を超えると、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの分解量が増加する。一方、第二の塔底液の温度が７０℃未満であると分離される軽沸が減り、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの純度が下がる。Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの純度を維持したまま塔底温度を下げるには蒸留塔の圧力を下げる必要がある。
　第二の蒸留工程において、第二の塔頂圧力は０．１～４ｋＰａが好ましく、１～２ｋＰａがより好ましい。第二の塔頂圧力が０．１ｋＰａ未満であると、塔底温度は下がるが塔から焚き上がるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが増加し、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドのロスが増えること、および第二の凝縮器５０で凝縮できずにポンプを通じてロスになる成分が増えることになる。一方、第二の塔頂圧力が４ｋＰａを超えると、塔底温度が上がり、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの分解ロスが増加する。
　第二の塔頂圧力は、通常真空ポンプやエゼクターなどの真空機器のラインのコントロールバルブによりコントロールされ、その時の塔頂圧力見合いで塔底温度もコントロールされる。
（返送工程）
　第二の蒸留塔４０に返送されなかった第二の凝縮物の残りを、返送手段６０の返送管６１を介して貯留タンク１０に返送する。貯留タンク１０に返送された第二の凝縮物は、貯留タンク１０に貯留されているＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液とともに、第一の蒸留塔２０に供給され、再度蒸留・精製される。
　第二の凝縮物には、第二の凝縮器５０で凝縮されたＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミド、水などが主に含まれる。
（作用効果）
　本実施形態の精製方法においては、直列に配置された第一の蒸留塔２０および第二の蒸留塔４０とを用いてＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製するに際して、第二の蒸留塔４０（後段の蒸留塔）の塔頂４０ｂから流出した第二の塔頂流出物の凝縮物（第二の凝縮物）の一部を、第一の蒸留塔２０（前段の蒸留塔）に返送する。第二の凝縮物には、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが含まれている。
　このように、本実施形態の精製方法であれば、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが含まれている第二の凝縮物を第一の蒸留塔２０に返送するので、従来、廃棄されていた分のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを再度、精製サイクルに供給できる。よって、本実施形態の精製方法によれば、高い回収率でＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製できる。
＜高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法＞
　本発明の高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法（以下、単に「製造方法」ともいう。）は、複数の蒸留塔で、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミド、水及びアルコールを含有する混合物から高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを製造する方法であって、前記複数の蒸留塔は直列に配置され、前段の蒸留塔で、アルコールを含む前段の塔頂流出物と、前段の塔底液を得ること（工程（１））；前記前段の塔底液を後段の蒸留塔に導入すること（工程（２））；前記後段の蒸留塔で水とＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む後段の塔頂流出物と、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む後段の塔底液を得ること（工程（３））；前記後段の塔頂流出物を凝縮して凝縮物を得ること（工程（４））；及び前記凝縮物の少なくとも一部を前記前段の蒸留塔に返送すること（工程（５））；を含む。
　なお、高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドとは、不純物の含有量が、不純物を含むＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの総質量に対し、１５質量％未満であるものをいう。
　不純物としては、ヒドロキシ化反応に用いた反応溶媒、アルコキシ化反応により生成する水、アルコキシ化反応で消費されなかった過剰分のアルコール、未反応のホルムアミドやアセトアルデヒド、ヒドロキシ化反応の副生成物であるアセトアルデヒドのアルドール縮合物などの軽沸成分および溶解性の塩などが挙げられる。
　本発明の製造方法は、精製装置１を使用することが好ましい。
（工程（１））
　まず、第一の供給ポンプ１３を稼働させ、未精製のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を貯留タンク１０から第一の供給管１１によって、第一の蒸留塔２０に供給する。この際、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液の一部は、第一の再流入管１２を介して貯留タンク１０へ流入される。第一の再流入管１２を備えることで安定して第一の蒸留塔２０に液を供給できる。
　第一の蒸留塔２０に供給されたＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液は、蒸気と接触しながら第一の蒸留塔２０の塔底２０ａへと流下する。塔底２０ａに到達したＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液は、第一の塔底液として塔底２０ａから第二の供給ポンプ２５によって第一のリボイラ２２で加熱されて循環するとともに、一部が第二の供給管２４から抜き出される。第一の蒸留塔２０内ではＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液の流下と、焚き上げられた塔底液蒸気が接触し、気液での物質移動と熱移動とが繰り返される。その結果、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液に含まれる軽沸成分と、高沸点であるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドとが分離する。
　次いで、第一の蒸留塔２０の塔頂２０ｂに達した蒸気状の第一の塔頂流出物を第一の塔頂流出管２６を介して第一の凝縮器３０内に導入し、冷却し、凝縮して液化する。塔頂液は第一の排出管３２を通って系外に排出される。
　また、第一の凝縮器３０で凝縮されなかった蒸気状の第一の塔頂流出物は第一の真空ポンプ３５もしくはエゼクター（図示略）を介して系外へ排出する。
　第一の塔頂流出物には、蒸気化した反応溶媒、アルコール、水などが主に含まれる。
　一方、第一の蒸留塔２０の塔底２０ａから流出する第一の塔底液には、軽沸分が分離されＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが高濃度に含まれる。この第一の塔底液の一部は、上述したように第一のリボイラ２２によって加熱されて蒸気化された後、再び第一の蒸留塔２０内へ流入される。残りの抜き出された第一の塔底液は、第二の供給管２４を介して第二の蒸留塔４０に供給される。
　第一の塔底液の温度は１００℃以下が好ましく、７０～１００℃がより好ましく、８０～８６℃がさらに好ましい。第一の塔底液の温度が１００℃を超えると、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの分解量が増加する。一方、第一の塔底液の温度が７０℃未満であると分離される軽沸が減り、第二の蒸留塔へ送られるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの純度が下がる。Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの純度を維持したまま塔底温度を下げるには蒸留塔の圧力を下げる必要がある。
　第一の蒸留塔２０の塔頂２０ｂの圧力（第一の塔頂圧力）は４～２０ｋＰａが好ましく、６～１０ｋＰａがより好ましい。第一の塔頂圧力が４ｋＰａ未満であると、塔頂の凝縮器で凝縮できない軽沸分が増え、結果的に軽沸分のロスが増加する。一方、第一の塔頂圧力が２０ｋＰａを超えると、塔底の温度は上昇し、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの分解ロスが増える。
　第一の塔頂圧力は、通常真空ポンプやエゼクターなどの真空機器のラインのコントロールバルブによりコントロールされ、その時の塔頂圧力見合いで塔底温度もコントロールされる。
（工程（２））
　第一の塔底液は、第二の供給管２４を介して第二の蒸留塔４０に供給される。
（工程（３））
　第二の蒸留塔４０に供給された第一の塔底液は、蒸気と接触しながら第二の蒸留塔４０の塔底４０ａへと流下し、第三の供給ポンプ４５によって第二のリボイラ４２で加熱されて循環するとともに、一部は第三の供給管４４から抜き出される。第二の蒸留塔４０内での液状の第一の塔底液の流下と、蒸気状の第二の塔底液の上昇とに伴って、気液が接触し、気液での物質移動と熱移動とが繰り返される。その結果、軽沸分は塔頂より第二の塔頂流出物として抜き出され、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液に含まれる軽沸成分と、高沸点であるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドとがさらに分離する。
（工程（４））
　第二の蒸留塔４０の塔頂４０ｂからの蒸気状の第二の塔頂流出物を第二の塔頂流出管４６を介して第二の凝縮器５０で凝縮して液化する。次いで、第二の凝縮器５０で液化した第二の凝縮物の一部を第二の還流管５１を介して第二の蒸留塔４０に返送し、還流させて第二の蒸留塔４０内を流下させる。
　また、第二の凝縮器５０で凝縮されなかった蒸気状の第二の塔頂流出物は第二の真空ポンプ５５に吸い込まれる。そのため第二の凝縮器５０では気相成分を全縮させることが好ましい。
　第二の塔頂流出物には、蒸気化した水、アルドール縮合物などが主に含まれる。また、第一の蒸留塔２０で除去しきれなかった反応溶媒やアルコールも含まれる。さらに、第一の塔頂圧力より第二の蒸留塔４０の塔頂４０ｂの圧力（第二の塔頂圧力）が低いため、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの一部が蒸気化したものも含まれている。
　一方、第二の蒸留塔４０の塔底４０ａから流出する第二の塔底液には濃縮されたＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが高濃度に含まれる。この第二の塔底液は、回収タンク７０に抜き出されるが、一部は上述したように第二のリボイラ４２によって焚き上げられる。
　第二の塔底液の温度は１００℃以下が好ましく、７０～１００℃がより好ましく、８０～８６℃がさらに好ましい。第二の塔底液の温度が１００℃を超えると、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの分解量が増加する。一方、第二の塔底液の温度が７０℃未満であると分離される軽沸が減り、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの純度が下がる。Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの純度を維持したまま塔底温度を下げるには蒸留塔の圧力を下げる必要がある。
　第二の塔頂圧力は０．１～４ｋＰａが好ましく、１～２ｋＰａがより好ましい。第二の塔頂圧力が０．１ｋＰａ未満であると、塔底温度は下がるが塔から焚き上がるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが増加し、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドのロスが増えること、および第二の凝縮器５０で凝縮できずにポンプを通じてロスになる成分が増えることになる。一方、第二の塔頂圧力が４ｋＰａを超えると、塔底温度が上がり、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの分解ロスが増加する。
　第二の塔頂圧力は、通常真空ポンプやエゼクターなどの真空機器のラインのコントロールバルブによりコントロールされ、その時の塔頂圧力見合いで塔底温度もコントロールされる。
（工程（５））
　第二の蒸留塔４０に返送されなかった第二の凝縮物の残りを、返送手段６０の返送管６１を介して貯留タンク１０に返送する。貯留タンク１０に返送された第二の凝縮物は、貯留タンク１０に貯留されているＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む溶液とともに、第一の蒸留塔２０に供給され、再度蒸留・精製される。
　第二の凝縮物には、第二の凝縮器５０で凝縮されたＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミド、水などが主に含まれる。
（作用効果）
　本実施形態の製造方法においては、直列に配置された第一の蒸留塔２０および第二の蒸留塔４０とを用いて高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを製造するに際して、第二の蒸留塔４０（後段の蒸留塔）の塔頂４０ｂから流出した第二の塔頂流出物の凝縮物（第二の凝縮物）の一部を、第一の蒸留塔２０（前段の蒸留塔）に返送する。第二の凝縮物には、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが含まれている。
　このように、本実施形態の製造方法であれば、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドが含まれている第二の凝縮物を第一の蒸留塔２０に返送するので、従来、廃棄されていた分のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを再度、精製サイクルに供給できる。よって、本実施形態の製造方法によれば、高い回収率で高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを製造できる。
＜他の実施形態＞
　本実施形態の精製装置、精製方法及び製造方法は、上述したものに限定されない。例えば、図１に示す精製装置１、これを用いた精製方法及び製造方法では、第二の凝縮物を返送手段６０により貯留タンク１０を介して第一の蒸留塔２０に返送しているが、第二の凝縮物を返送手段６０により第一の蒸留塔２０へ直接返送してもよい。すなわち、返送手段６０の返送管６１は、第一の蒸留塔２０に接続されていてもよい。
　また、貯留タンク１０は、第一の再流入管１２を備えていなくてもよい。
　また、図１に示す精製装置１は２つの蒸留塔を備えているが、蒸留塔の数は３つ以上でもよい。直列に配置された３つ以上の蒸留塔を用いてＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製する場合、３つ以上の蒸留塔のうち少なくとも最下流の蒸留塔の塔頂から流出した塔頂流出物の凝縮物の一部を最下流の蒸留塔よりも上流（前段）の蒸留塔に返送することが好ましい。例えば、直列に配置された３つの蒸留塔を用いてＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製する場合、３番目の蒸留塔の塔頂から流出した塔頂流出物の凝縮物の一部を１番目の蒸留塔および２番目の蒸留塔の少なくとも一方に返送することが好ましい。その際、２番目の蒸留塔の塔頂から流出した塔頂流出物の凝縮物の一部を１番目の蒸留塔に返送してもよい。
　以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、特段の断りがない限り、「％」は、「質量％」を表すものとする。
「実施例１」
　図１に示す精製装置１を用いて、以下のようにしてＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを精製した。
＜Ｎ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドの製造＞
　ホルムアミド９５．２ｋｇに炭酸水素カリウム１．６９ｋｇを溶解して炭酸水素カリウムのホルムアミド溶液を調製した。
　別途、撹拌機および温度調節器を備えたガラスライニング製のヒドロキシ化反応槽に工業用トルエン３８４ｋｇを仕込み、窒素ガスで脱気した後、アセトアルデヒド１０７ｋｇを加え、２０℃に温度を調節した。
　次いで、前記ヒドロキシ化反応槽内のアセトアルデヒドのトルエン溶液に、炭酸水素カリウムのホルムアミド溶液の２０％量を３０分かけて加えた。１時間熟成を行った後、炭酸水素カリウムのホルムアミド溶液の残量を２．５時間かけて添加し、さらに１時間熟成を行い（ヒドロキシ化反応）、反応スラリーを得た。
　得られた反応スラリーを、撹拌機および温度調節器を備えたガラスライニング製のアルコキシ化反応槽に移し、濾過して溶媒のトルエンの大部分を分離した。濾別された固体成分（反応混合物）に、９８％硫酸２．０５ｋｇおよびメタノール２０３．１ｋｇを添加し、２０℃で１時間反応させた（アルコキシ化反応）。
　次いで、ｐＨ７になるまで２５％水酸化ナトリウム水溶液を添加して酸触媒（硫酸）を中和した。その後、炭酸水素カリウムと硫酸との反応物である硫酸カリウム（無機塩類）をＳＵＳ３０４製の金属フィルター式加圧濾過器（富士フィルター工業株式会社製、型式ＡＡＦ－５７３４）を用いて分離した。
　固液分離により得られた濾液について、液体クロマトグラフィーにより下記条件にて分析したところ、Ｎ－（α－メトキシエチル）ホルムアミド４５．５％、ホルムアミド０．３％、Ｎ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミド０．８％、水９．３％が含まれていた。
（液体クロマトグラフィー分析条件）
・カラム：ＭＣＩ－ＧＥＬ－ＯＤＳ　１ＨＵ（４．６ｍｍφ×２５０ｍｍ）。
・流量：１ｍＬ／ｍｉｎ。
・溶離液：０．０１Ｍ－ＮａＨ２ＰＯ３・２Ｈ２Ｏ水溶液。
・サンプル注入量：溶離液で１０００倍希釈したサンプル２０μＬ。
＜Ｎ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドの精製＞
　図１に示す第一の蒸留塔２０に規則充填物（住友重機械工業株式会社製、「メラパック２５０Ｙ」）を充填し、第二の蒸留塔４０に不規則充填物（岩尾磁器工業株式会社製、「ＩＭＴＰ＃２５」）を充填した。
　先に得られたＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを４５．５％含む濾液（未精製のＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを含む溶液）を貯留タンク１０に貯留した。
　第一の供給ポンプ１３を稼働させ、未精製のＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を貯留タンク１０から、５８ｋｇ／ｈｒの流量で第一の蒸留塔２０に供給した。
　そして、Ｎ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを含む溶液を流下させ、第一の塔底液として第一の蒸留塔２０の塔底２０ａから第一のリボイラ２２に送った。第一のリボイラ２２で第一の塔底液の蒸気を発生させ、その蒸気を第一の蒸留塔２０へ再導入した。このようにして、第一の蒸留塔２０内でＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを含む溶液と蒸気状の第一の塔底液とを接触させ、気液での物質移動と熱移動とを繰り返させて、低沸成分とＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドとを分離し、塔頂２０ｂに低沸成分を濃縮させ、塔底２０ａにＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを濃縮させた。
　次いで、第一の塔頂流出管２６を介して流出された蒸気状の第一の塔頂流出物を冷媒として４℃の水を用いた第一の凝縮器３０内に導入して凝縮した。次いで、第一の塔頂流出物の凝縮物（第一の凝縮物）の一部を第一の蒸留塔２０に返送し、還流させて第一の蒸留塔２０内を流下させるとともに、第一の凝縮物の残りを第一の排出管３２より系外へ排出した。
　また、第一の凝縮器３０で凝縮されなかった蒸気状の第一の塔頂流出物を第一の真空ポンプ３５を介して第二の排出管３３より系外へ排出した。その際に第二の排出管３３中で冷やされて液化した第一の塔頂流出物を第三の排出管３４より系外へ排出した。
　一方、第一の蒸留塔２０の塔底２０ａから流出された第一の塔底液の一部を上述したように第一のリボイラ２２で蒸気化し、第一の蒸留塔２０へ再導入するとともに、残りの第一の塔底液を２９ｋｇ／ｈｒの流量で第二の供給管２４を介して第二の蒸留塔４０に供給した。
　第一の蒸留塔２０の塔頂の圧力（第一の塔頂圧力）は８～１０ｋＰａであり、第一の蒸留塔２０の塔底２０ａから流出する第一の塔底液の温度は８０～８６℃であった。
　第二の蒸留塔４０に供給された第一の塔底液を流下させ、第二の塔底液として第二の蒸留塔４０の塔底４０ａから第二のリボイラ４２に送った。第二のリボイラ４２で第二の塔底液の蒸気を発生させ、その蒸気を第二の蒸留塔４０へ再導入した。このようにして、第二の蒸留塔４０内で液状の第一の塔底液と蒸気状の第二の塔底液とを接触させ、気液での物質移動と熱移動とを繰り返させて、低沸成分とＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドとをさらに分離し、塔頂４０ｂに低沸成分を濃縮させ、塔底４０ａにＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを濃縮させた。
　次いで、第二の塔頂流出管４６を介して流出された蒸気状の第二の塔頂流出物を冷媒として４℃の水を用いた第二の凝縮器５０内に導入して凝縮した。次いで、第二の塔頂流出物の凝縮物（第二の凝縮物）の一部を第二の蒸留塔４０に返送し、還流させて第二の蒸留塔４０内を流下させた。
　また、第二の凝縮器５０で凝縮されなかった蒸気状の第二の塔頂流出物を第二の真空ポンプ５５を介して第四の排出管５３より系外へ排出した。その際に第四の排出管５３中で冷やされて液化した第二の塔頂流出物を第五の排出管５４より系外へ排出した。
　一方、第二の蒸留塔４０の塔底４０ａから流出された第二の塔底液の一部を上述したように第二のリボイラ４２で蒸気化し、第二の蒸留塔４０へ再導入するとともに、残りの第二の塔底液を２８ｋｇ／ｈｒの流量で第三の供給管４４を介して回収タンク７０に回収した。
　第二の蒸留塔４０の塔頂の圧力（第二の塔頂圧力）は１～１．６ｋＰａであり、第二の蒸留塔４０の塔底４０ａから流出する第二の塔底液の温度は７８～８４℃であった。
　また、第二の蒸留塔４０に返送されなかった第二の凝縮物の残りを、１ｋｇ／ｈｒの流量で返送手段６０の返送管６１を介して貯留タンク１０に返送した。そして、貯留タンク１０に返送された第二の凝縮物を、貯留タンク１０に貯留されているＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを含む溶液とともに、第一の蒸留塔２０に供給し、再度蒸留・精製した。
　回収タンク７０に回収された第二の塔底液について、液体クロマトグラフィーにより上記条件にて分析したところ、Ｎ－（α－メトキシエチル）ホルムアミド９５．０％、ホルムアミド０．６２％、Ｎ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミド０．１７％、水０．３５％が含まれていた。
　上記の結果より、第二の凝縮物を１ｋｇ／ｈｒの流量で第一の蒸留塔２０へ返送させながらＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを蒸留した場合には、第一の蒸留塔２０および第二の蒸留塔４０を通過して回収されるＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドの割合（回収率）は９９．９％であった。すなわち、回収損失は０．１％であった。
「比較例１」
　第二の蒸留塔４０に返送されなかった第二の凝縮物の残りを貯留タンク１０に返送せず、廃棄した以外は、実施例１と同様にしてＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを製造し、精製した。
　回収タンク７０に回収された第二の塔底液について、液体クロマトグラフィーにより上記条件にて分析したところ、Ｎ－（α－メトキシエチル）ホルムアミド９３．８％、ホルムアミド０．７３％、Ｎ－（α－ヒドロキシエチル）ホルムアミド０．３％、水０．５％が含まれていた。
　上記の結果より、第二の凝縮物を１ｋｇ／ｈｒの流量で第一の蒸留塔２０へ返送せずにＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドを蒸留した場合には、第一の蒸留塔２０および第二の蒸留塔４０を通過して回収されるＮ－（α－メトキシエチル）ホルムアミドの割合（回収率）は９８．６％であり、実施例１に比べて１．３％も低下していた。すなわち、比較例１における回収損失は１．４％であり、実施例１に比べて１４倍も増えていた。
　本発明によれば、高い回収率でＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製できるＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法、高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法およびＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置を提供することができる。
　１　Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置
　１０　貯留タンク
　１１　第一の供給管
　１２　第一の再流入管
　１３　第一の供給ポンプ
　２０　第一の蒸留塔
　２０ａ　塔底
　２０ｂ　塔頂
　２１　第一の塔底流出管
　２２　第一のリボイラ
　２３　第二の再流入管
　２４　第二の供給管
　２５　第二の供給ポンプ
　２６　第一の塔頂流出管
　３０　第一の凝縮器
　３１　第一の還流管
　３２　第一の排出管
　３３　第二の排出管
　３４　第三の排出管
　３５　第一の真空ポンプ
　４０　第二の蒸留塔
　４０ａ　塔底
　４０ｂ　塔頂
　４１　第二の塔底流出管
　４２　第二のリボイラ
　４３　第三の再流入管
　４４　第三の供給管
　４５　第三の供給ポンプ
　４６　第二の塔頂流出管
　５０　第二の凝縮器
　５１　第二の還流管
　５３　第四の排出管
　５４　第五の排出管
　５５　第二の真空ポンプ
　６０　返送手段
　６１　返送管
　７０　回収タンク

Claims (11)

  1. 　複数の蒸留塔で、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含有する混合物からＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを精製する方法であって、
    　前記複数の蒸留塔は直列に配置され、
    　後段の蒸留塔の塔頂流出物を凝縮して凝縮物を得ること、及び
    　前記凝縮物の少なくとも一部を前段の蒸留塔に返送することを含む、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
  2. 　前記凝縮を凝縮器により行う、請求項１に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
  3. 　前記複数の蒸留塔の少なくとも１つが充填塔である、請求項１または２に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
  4. 　前記複数の蒸留塔の少なくとも１つの蒸留塔の塔底液の温度が１００℃以下である、請求項１から３のいずれか一項に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
  5. 　前記混合物が、水及びアルコールを含む、請求項１から４のいずれか一項に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
  6. 　前記凝縮物が、水とＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製方法。
  7. 　複数の蒸留塔で、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミド、水及びアルコールを含有する混合物から高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを製造する方法であって、
    　前記複数の蒸留塔は直列に配置され、
    　前段の蒸留塔で、アルコールを含む前段の塔頂流出物と、前段の塔底液を得ること、
    　前記前段の塔底液を後段の蒸留塔に導入すること、
    　前記後段の蒸留塔で水とＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む後段の塔頂流出物と、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドを含む後段の塔底液を得ること、
    　前記後段の塔頂流出物を凝縮して凝縮物を得ること、及び
    　前記凝縮物の少なくとも一部を前記前段の蒸留塔に返送すること、を含む、高純度Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの製造方法。
  8. 　複数の蒸留塔により、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミド含有液を蒸留する、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置であって、
    　前記複数の蒸留塔は直列に配置され、
    　後段の蒸留塔の塔頂流出物の凝縮物の少なくとも一部を前段の蒸留塔に返送する返送手段を備える、Ｎ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置。
  9. 　前記後段の蒸留塔の塔頂流出物を凝縮する凝縮器を備える、請求項８に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置。
  10. 　前記蒸留塔が、塔頂に前記凝縮器が接続されている、請求項９に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置。
  11. 　前記複数の蒸留塔の少なくとも１つが充填塔である、請求項８または９に記載のＮ－（α－アルコキシエチル）ホルムアミドの精製装置。
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