エチレンアミンを調製する方法
本発明は、触媒の存在下でエチレンオキシド、エチレングリコール、またはエタノールアミンをアミノ化することによってエチレンアミンを調製する方法であって、メチルアミンおよび／またはエチルアミンが反応流出流から除去されるステップを含む方法に関する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エチレンアミンを調製する方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
エチレンアミンは、溶媒、安定化剤；キレート剤、殺真菌剤、微量栄養素、合成樹脂、繊維、医薬品、抑制剤、および界面活性物質を合成するための出発材料として使用される。
【０００３】
特に、エチレンジアミン（ＥＤＡ）が、キレート剤、殺真菌剤、および繊維のような合成樹脂などのいくつかの化学品を調製するための原材料として使用される。
【０００４】
エチレンジアミンやジエチレントリアミンなどのエチレンアミンは、触媒の存在下、エチレンオキシド、エチレングリコール、またはエタノールアミンのアミノ化によって調製される。これらの反応は高圧および高温で行われるが、いくつかの副産物も生成される。
【０００５】
第１のステップにおいて、エチレングリコールまたはエチレンオキシドがアミノ化されることによって、モノエタノールアミンやジエタノールアミンなどのエタノールアミンが得られ、これらは、次のステップにおいてアミノ化されて、所望のエチレンアミンが得られる。
【０００６】
多数の文献に、合理的に可能な最も純度の高い生成物を得るためのあらゆる種類の異なるステップを含めたエチレンアミンを調製するプロセスが開示されている。
【０００７】
例えば、ＥＰ１９７６１２には、アミン縮合反応を行うための触媒を含む反応域とこうした反応の反応生成物の分離を行うための分離域とを利用するプロセスが開示されている。アミン縮合反応は、アンモニアとモノアルカノールアミンからまたはエチレンオキシドとアンモニアからエチレンジアミンを調製する反応であってもよい。エチレンジアミンを生成する際に、アミノ化域からの排ガス流を蒸留にかけて、水、アンモニア、エチレンジアミン、モノエチルピペラジン、ヒドロキシエチルピペラジン、アミノエチルエタノールアミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチレントリアミン、アミノエチルピペラジン、ピペラジン、トリエチレンテトラアミン、ジエタノールアミン、およびトリエタノールアミンを除去すると述べられている。
【０００８】
このエチレンアミン生成プロセスにおいて、エチルアミンとメチルアミンが副産物として生成される。本出願人は、特定の理論に拘泥するものではないが、メチルアミンは、モノエタノールアミンのアルデヒドへの脱水素化と、続いてメチルアミンへの脱カルボニル化を経て生成されると考えられる。エチルアミンは、異なるメカニズムを経て、すなわちモノエタノールアミンの直接水素化分解によって、またはモノエタノールアミンの不飽和アミンへの脱水と、続いてエチルアミンへの水素化によって生成されると考えられる。
【０００９】
メチルアミンおよびエチルアミンは、さらにエタノールアミンまたはエチレンアミンと反応して、複数のアルキル末端エチレンアミンを生成する恐れがある。これらは、望ましくないものであり、所望のアミン末端およびヒドロキシル末端化合物から除去すべきである。
【００１０】
ＥＰ１９７６１２の実施例で指定されるプロセスにおいて、上記のことがまさに起こり、エチルアミンおよびメチルアミンは、アンモニアで一部をフラッシュオフし、残量をアンモニアでストリッピングする。結果として、生成されたエチルアミンおよびメチルアミンについては、反応物質のうちの１つと反応して、所望のエチレンジアミン生成物から分離するのが困難なものもあるいくつかの望ましくない副産物を生成するまで、プロセスに戻してリサイクルする。
【００１１】
Ａ．Ｆｉｓｃｈｅｒらの「Ａｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｏｌｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙｏｌｓ ｔｏ Ａｃｙｃｌｉｃ Ａｍｉｎｅｓ」、Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｔｏｄａｙ ３７（１９９７年）、１６７〜１８９頁には、エチレンオキシドまたはモノエタノールアミンをエチレンジアミンにアミノ化するプロセスが記載されている。エチルアミンの生成は、ゼオライトを触媒として使用するプロセスにおいて示唆されている。しかし、エチルアミン（があればその）生成量について記載がない。また、エチルアミンの生成が望ましくないこと、およびエチルアミンを除去すべきであることは開示されていない。
【００１２】
結果として、当技術分野において、エチルアミンおよびメチルアミンの生成が問題を引き起こすことは認められていない。
【００１３】
今回、メチルアミンおよびエチルアミンは、本質的にメチルエチレンジアミンまたはエチルエチレンジアミン、メチルジエチレントリアミン、エチルジエチレントリアミンなど、いくつかの他のエチル化およびメチル化副産物をさらにもたらすものであり、プロセス流中に維持することは、エチレンアミン生成物を例えば殺真菌剤生成または繊維生成のための原材料として使用したい場合望ましくないことがわかった。
【００１４】
殺真菌剤の生成においては、エチレンジアミンをＣＳ２およびＮａＯＨと反応させる。エチレンジアミン生成物に、メチル化およびエチル化副産物が含まれている場合、廃水のＣＯＤが高くなり、これは環境に極めて望ましくない。
【００１５】
ＬＹＣＲＡ（登録商標）繊維などの繊維の生成においては、メチル化およびエチル化エチレンジアミンによって、十分な架橋が阻害され、繊維の耐久性が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記の問題は、本発明の方法によって取り除くことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、触媒の存在下でエチレンオキシド、エチレングリコール、またはエタノールアミンをアミノ化することによってエチレンアミンを調製する方法であって、メチルアミンおよび／またはエチルアミンが反応流出流から除去されるステップを含む方法を提供する。
【００１８】
反応流出流は、リサイクルされ、またはいくつかの反応域および反応域自体に入り込む任意の反応流を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】エチレンジアミンを調製する通常のプロセスであって、ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離からなるプロセスを示す図である。
【図２】ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離を示す図である。
【図３】ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
好ましい実施形態において、過剰のアミノ化化合物を、プロセスにおいて再使用するためにリサイクルする。
【００２１】
アミノ化化合物は、ヒドロキシル基またはエポキシド基のような潜在的ヒドロキシル基をアミノ化するのに適した化合物ならいずれでもよく、一実施形態においては、アルキルアミン、アルカノールアミン、芳香族アミン、またはアンモニアの群から選択することができる。好ましくは、アミノ化化合物はアンモニアである。
【００２２】
別の好ましい実施形態において、メチルアミンおよび／またはエチルアミンは、蒸留ステップ、吸収ステップ、吸着ステップ、クラッキングステップ、またはこうしたステップのうちの２つ以上の組合せによって除去され、好ましくはメチルアミンおよび／またはエチルアミンは、蒸留ステップによって除去される。
【００２３】
本出願では、クラッキングは、分子が分解して、小さい分子になるように水素および／または触媒の存在下または非存在下で加熱することを意味する。クラッキング触媒は、典型的には担持された金属硫化物もしくは窒化物、またはことによるとゼオライトなどの不均一酸からなる。クラッキングプロセスは、好適には２００℃を超える温度および２０バール未満の水素圧で進行する。
【００２４】
蒸留には、別の蒸留塔における古典的蒸留と反応域における（反応）蒸留との両方が含まれる。
【００２５】
エタノールアミンは、モノエタノールアミンもしくはジエタノールアミンまたはこれら２つの混合物が好ましく、エタノールアミンは、モノエタノールアミンが最も好ましい。
【００２６】
一実施形態において、メチルアミンおよびエチルアミンは、好適にはイオン交換樹脂などの吸収剤および吸着剤に吸着させ、またはそれによって吸収できることが明らかになった。これらの吸着剤／吸収剤は、アンモニア中に低重量パーセント濃度で存在する低分子アミンの除去に対して選択的であることがわかった。吸着剤の酸性強度が低下すると、メチルアミンに対する吸着能が向上する。また、吸着したメチルアミンおよびエチルアミンを吸着剤から脱着させることができ、したがって吸着剤材料を床再生に使用することができる。水流で洗浄した後、イオン交換樹脂を乾燥することは、少なくとも吸着能および選択性を維持するためには必要でない。酸性イオン交換樹脂の吸着能は、複数の吸着／脱着サイクル後に低下しないことがわかった。驚くべきことに、活性炭またはＡｍｂｅｒｓｏｒｂ ５６３などの典型的な物理的吸着剤でさえ、低分子アミンのアンモニアからの除去に対して満足できる吸着性能を示し、したがってエチレンアミン生成プロセスにおいてメチルアミンおよびエチルアミンを除去するのに使用することができる。吸収／吸着は、液相および気相において起こり得る。一実施形態において、吸収／吸着ステップは、室温もしくは室温直下、または高温で行われる。好ましくは、温度は室温〜５０℃である。
【００２７】
別の実施形態において、メチルアミンおよびエチルアミンを、好適には水素および／または触媒の存在下または非存在下でクラッキングすることによって除去できることが明らかになった。クラッキング用に作製された典型的な触媒は、金属硫化物または金属窒化物であるが、ゼオライトまたはＮａｆｉｏｎなどの純粋な酸触媒も使用することができる。これらの触媒においてしばしば使用される金属は、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、およびＣｏである。クラッキングは、一般に１８０℃超、好ましくは２００℃超、さらにより好ましくは２１５℃超の高温、および一般に２０バール未満、好ましくは１５バール未満、より好ましくは１０バール未満の低水素圧で行われる。エチルアミンおよびメチルアミンはクラッキングされて、エタンとアンモニアおよびメタンとアンモニアをそれぞれ生成する。エタンおよびメタンは、不活性であり、非常に揮発性であるので、プロセスからパージすることができる。
【００２８】
さらに別の実施形態において、メチルアミンおよびエチルアミンは、反応流中に存在する他の成分の沸点と異なる沸点を有するので、好適に蒸留ステップで除去できることが明らかになった。
【００２９】
好ましい実施形態において、アミノ化反応の後、まず過剰のアミノ化化合物をメチルアミンおよび／またはエチルアミンと共に除去し、続いてアミノ化化合物からメチルアミンおよびエチルアミンを除去する。このようにして、プロセスにリサイクルし、その後のアミノ化に再使用することができる「清浄な」アミノ化化合物が得られる。
【００３０】
好ましい代替実施形態において、アミノ化反応の後、まず過剰のアミノ化化合物の大部分を除去して（再使用のためにリサイクルする）、続いて過剰のアミノ化化合物の残部をメチルアミンおよび／またはエチルアミンと共に除去する。「大部分」は、過剰のアミノ化化合物の７５から９９％の量を意味する。
【００３１】
より好ましい実施形態において、生成プロセスの初期の段階において、例えば過剰なＮＨ３がストリッピングされるステップで、蒸留ステップを行うことによって、メチルアミンおよびエチルアミンを分離する。
【００３２】
アミノ化化合物とメチルアミンおよび／またはエチルアミンとを含む流において、メチルアミンおよびエチルアミンをアミノ化化合物から分離できると理解されるべきである。
【００３３】
例えば、メチルアミンおよびエチルアミンを、好都合なことにプロセスからアンモニアおよび少量の水と共に除去し、続いてアンモニアから容易に分離できることがわかった。
【００３４】
蒸留ステップにおける装備で、ＮＨ３を塔頂生成物として分離し、メチルアミンとエチルアミンと水との混合物を塔底生成物として分離する。
【００３５】
ＭＡ／ＥＡ蒸留塔におけるメチルアミンおよびエチルアミン（ＭＡ／ＥＡ）の好ましい早期分離が有利であるのは、副産物の量が大幅に低減され、必要なエチレンアミン精製ステップ数が低減されるからである。
【００３６】
本発明のプロセスにおいて好適に使用することができる触媒は、アミノ化反応に適していることが知られている触媒ならいずれでもよく、例えば固体の担持体上に触媒として活性な化合物を含有する触媒が挙げられる。通常、触媒は、ニッケル、クロム、コバルト、銅、ルテニウム、鉄、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、バリウム、セシウム、タングステン、銀、亜鉛、ウラン、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、イリジウム、オスミウム、金、モリブデン、レニウム、カドミウム、鉛、ルビジウム、ホウ素、マンガン、またはそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種の金属を触媒として活性な部分として含有する。脱水素化／水素化触媒効果を主に担う触媒の金属部分は、少なくとも７０重量％、好ましくは８０重量％超のニッケル、クロム、コバルト、銅、パラジウム、ルテニウム、もしくは鉄、またはそれらの混合物を含有する。触媒効果は、しばしばカルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、バリウム、セシウム、タングステン、鉄、ルテニウム、亜鉛、ウラン、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、イリジウム、オスミウム、銀、金、モリブデン、レニウム、カドミウム、鉛、ルビジウム、ホウ素、マンガンからなる群から選択される金属など、より少量の他の金属の存在によって、例えば所望の生成物に対する選択性の改善を実現するように促進される。これらの促進剤は、通常は触媒金属の全量の０．１から３０％、好ましくは１から２０重量％を構成する。炭素など、他のタイプの担体も利用してもよいが、触媒金属は、通常は多孔質金属酸化物担体に担持される。適当な担持体材料の例は、様々な形のアルミナ、シリカ、珪藻土、アルミナ−シリカ、アルミナ−チタニア、アルミナ−マグネシア、およびアルミナ−ジルコニアである。担体は、通常は触媒全体の５０〜９７重量％を構成する。好ましい実施形態において、触媒は、ニッケル含有金属触媒であり、アルミナ含有の多孔質金属酸化物担持体上で金属の形のルテニウム、レニウム、パラジウム、もしくは白金、またはそれらの混合物で促進される。上述された脱水素化／水素化触媒は、例えばＥＰ−Ａ１４６５０８、ＥＰ−Ａ−７２９７８５、ＥＰ−Ａ−７３７６６９、ＵＳ２，３６５，７２１、およびＵＳ４，１２３，４６２に見出すことができる。
【００３７】
アミノ化ステップで使用される温度は、一般に１２０℃〜３００℃、好ましくは１７５℃〜２２５℃の範囲である。
【００３８】
アミノ化ステップで使用される圧力は、一般に８〜４０ＭＰａ、好ましくは１５から約３０ＭＰａである。
(実施例)
【実施例１】
【００３９】
クラッキングによるアンモニア含有混合物からのエチルアミンの除去
撹拌機および温度制御装置を装備した３００ｍｌのオートクレーブに、窒素ガスを流した。オートクレーブに、触媒として５グラムのＮａｆｉｏｎ、３１グラムのアンモニア、１１グラムのエチルアミン、および８００ｋＰａの水素を加えた。オートクレーブを２２０℃に加熱し、撹拌を続けながら、この温度に２時間維持した。
【００４０】
反応後に、オートクレーブから試料を取り出し、ガスクロマトグラフィーを使用して分析した。エチルアミンの変換率を１．５％と算出し、生成物選択性をエタン４１．３％と算出した。
【００４１】
比較例：エチレンジアミンを調製する通常のプロセス（ＥＰ０１９７６１２に準拠）
図１は、エチレンジアミンを調製する通常のプロセスであって、ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離からなるプロセスを示す。ユニット「ａ」における反応は、上述されたように普通のアミノ化条件下で実施される。生成物混合物である流２を、塔「ｂ」において２１バールおよび塔底温度１８５℃で蒸留する。塔頂部において、流３のアンモニアを、水素、メチルアミン、およびエチルアミンと共に除去する。流３を反応器に戻して再循環させ、メチルアミンおよびエチルアミンを反応させて、アルキル末端エチレンアミンを生成する。塔底の流４を、塔「ｃ」において１バールおよび塔底温度１３０℃でさらに蒸留する。塔「ｃ」の塔頂の流５を、塔「ｂ」に戻す。塔底の流６はアミンと水からなる。流６をさらに蒸留して、生成された異なるアミンを分離する。流の組成は表１で見られる。
【００４２】
【表１】
【実施例２】
【００４３】
パラレル蒸留による生成物混合物からのメチルアミンおよびエチルアミンの除去
図２は、ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離を示す。ユニット「ａ」における反応は、比較例の場合と同じである。生成物混合物である流２を、塔「ｂ」において１７バールおよび塔底温度２４７℃で蒸留する。塔頂部において、流３のアンモニアを、水素、メチルアミン、およびエチルアミンと共に除去する。オーバーヘッド流出流である流３を、塔「ｃ」において１７バール、塔底温度１８９℃で蒸留する。ここで、メチルアミンおよびエチルアミンを塔底の流６によって除去し、塔頂流の流５を反応器に戻して再循環させる。流４を、塔「ｄ」において１バールおよび塔底温度１３０℃で蒸留する。塔「ｄ」からの塔頂流の流７を塔「ｃ」に戻す。塔底流の流８は、アミンと水からなり、さらに蒸留して、生成された異なるアミンを分離する。流の組成は表２で見られる。
【００４４】
【表２】
【００４５】
大量のエチルアミンおよびメチルアミンは、流６を介してプロセス混合物から出て、流５に達することはないことがわかる。
【実施例３】
【００４６】
逐次蒸留による生成物混合物からのメチルアミンおよびエチルアミンの除去
図３は、ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離を示す。ユニット「ａ」における反応は、比較例の場合と同じである。生成物混合物である流２を、２３バールおよび塔底温度１８２℃で蒸留する。塔頂流の流３を反応器に戻して再循環させる。塔底流の流４を、塔「ｃ」において２．１バールおよび塔底温度１５６℃で蒸留する。塔底流の流６は、所望のエチレンアミンからなり、さらに蒸留して、生成された異なるアミンを生じる。塔「ｃ」からの塔頂流の流５を、塔「ｄ」において２３バールおよび塔底温度１１４℃でさらに蒸留する。塔頂流の流７を塔「ｂ」に戻して再循環させる。塔底流の流８は、望ましくないメチルアミンとエチルアミンからなる。流の組成は表３で見られる。
【００４７】
【表３】
【実施例４】
【００４８】
吸着剤として２−メチルフェノールを使用した吸着による、アンモニアをベースとした混合物からのメチルアミンの除去
単一の開口部を有する１リットルの丸底ガラスフラスコをセプタム付きのキャップで蓋をし、それを経由して、サンプリングポートをガスクロマトグラフ（ＧＣ）分析器に接続した。フラスコに蓋をする前に、使用する吸着剤を計量し、容器に注ぎ込んだ。その後、アンモニアガスを流し入れた。特殊なガス用シリンジを用いて、メチルアミンガスを、セプタムを通して注入した。室温および全圧１気圧でアンモニア１リットル当たり５ｍｌのメチルアミンを容器に導入した。（Ｍｅｒｃｋからの）２−メチルフェノールを受け入れたままの状態で使用した。これは乾燥微細粒子の形であった。
【００４９】
１時間接触させた後、上部空間からのガス試料をＧＣ分析用に採取した。この試験に先立って、１時間という長さが、系の平衡に到達するのに十分であることを確認した。
【００５０】
ＣＰ Ｖｏｌａｍｉｎｅカラム（６０ｍ、内径０．３２ｍｍ）を使用して、Ｍｅｇａ ８１６０ Ｆｉｓｏｎｓ機器で分析を行った。試料１００μｌを、２５０℃のインジェクターに注入した。カラムの初期温度は４０℃であり、１２０℃まで速度１０℃／分で昇温させた。キャリヤーガスはヘリウムであり、検出器は、ＦＩＤを２５０℃で使用した。
【００５１】
平衡時の気相中に残留しているアミンの濃度を、導入された吸着剤について様々な量で測定した。その結果を以下の表４に示す。
【００５２】
【表４】
【００５３】
得られた結果から、アミンの吸着は吸着剤の量に依存することがわかり、アンモニアに比べてアミンに対する選択性は、吸着されたアミンとアンモニアの比として、初期の混合物（フィード）中のアミンとアンモニアの比より高い。
【実施例５】
【００５４】
吸着剤として活性炭（Ｎｏｒｉｔ ＲＯＸ ０．８）を使用した吸着による、アンモニアをベースとした混合物からのメチルアミンの除去
実施例４に記載されているのと同じ実験装備、手順、分析方法、および量を使用した。活性炭Ｎｏｒｉｔ ＲＯＸ ０．８を受け入れたままの状態で使用した。
【００５５】
平衡時の気相中に残留しているアミンの濃度を、導入された吸着剤について様々な量で測定した。その結果を以下の表５に示す。
【００５６】
【表５】
【００５７】
得られた結果から、アミンの吸着は吸着剤の量に依存することがわかり、アンモニアに比べてアミンに対する選択性は、吸着されたアミンとアンモニアの比として、初期の混合物（フィード）中のアミンとアンモニアの比より高い。
【００５８】
さらに、この場合のアミンの除去は、実施例４の２−メチルフェノールの場合より幾分良好であった。
【実施例６】
【００５９】
吸着剤として弱酸性Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＣ７６を使用した吸着による、アンモニアをベースとした混合物からのメチルアミンの除去
実施例４に記載されているのと同じ実験装備、手順、分析方法、および量を使用した。Ｒｏｈｍ ａｎｄ ＨａａｓからのＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＣ７６吸着剤は、ビーズの形で使用した。
【００６０】
平衡時の気相中に残留しているアミンの濃度を、導入された吸着剤について様々な量で測定した。その結果を以下の表６に示す。
【００６１】
【表６】
【００６２】
得られた結果から、アミンの吸着は吸着剤の量に依存することがわかり、アンモニアに比べてアミンに対する選択性は、吸着されたアミンとアンモニアの比として、初期の混合物（フィード）中のアミンとアンモニアの比より高い。
【００６３】
さらに、この場合のアミンの除去は、実施例５のＮｏｒｉｔ Ｒｏｘｏの場合よりわずかに良好であった。
【実施例７】
【００６４】
吸着剤としてＡｍｂｅｒｓｏｒｂ ５６３を使用した吸着による、アンモニアをベースとした混合物からのメチルアミンの除去
実施例４に記載されているのと同じ実験装備、手順、分析方法、および量を使用した。（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓからの）Ａｍｂｅｒｓｏｒｂ ５６３を受け入れたままの状態で使用した。
【００６５】
平衡時の気相中に残留しているアミンの濃度を、導入された吸着剤について様々な量で測定した。その結果を以下の表７に示す。
【００６６】
【表７】
【００６７】
得られた結果から、アミンの吸着は吸着剤の量に依存することがわかり、アンモニアに比べてアミンに対する選択性は、吸着されたアミンとアンモニアの比として、初期の混合物（フィード）中のアミンとアンモニアの比より高い。さらに、この場合のアミンの除去は、Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＣ７６の場合に匹敵した。
【実施例８】
【００６８】
吸着剤として強酸性Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ １５を使用した吸着による、アンモニアをベースとした混合物からのメチルアミンの除去
実施例４に記載されているのと同じ実験装備、手順、分析方法、および量を使用した。Ｒｏｈｍ ａｎｄ ＨａａｓからのＡｍｂｅｒｌｙｓｔ １５吸着剤は、表面積５３ｍ２／ｇおよび全細孔容積０．４０ｃｍ３／ｇのビーズの形で使用した。
【００６９】
平衡時の気相中に残留しているアミンの濃度を、導入された吸着剤について様々な量で測定した。その結果を以下の表８に示す。
【００７０】
【表８】
【００７１】
得られた結果から、アミンの吸着は吸着剤の量に依存することがわかり、アンモニアに比べてアミンに対する選択性は、吸着されたアミンとアンモニアの比として、初期の混合物（フィード）中のアミンとアンモニアの比より高い。
【００７２】
さらに、この場合のアミンの除去は、実施例６および７におけるＡｍｂｅｒｌｉｔｅおよびＡｍｂｅｒｓｏｒｂの場合よりはるかに良好であった。
【実施例９】
【００７３】
塩化アンモニウム塩溶液での洗浄による、吸着したメチルアミンのＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＣ７６からの脱着
塩化アンモニウム水溶液で洗浄することによって、弱酸性イオン交換体Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＣ ７６から吸着したメチルアミンを脱着させることを評価した。実施例４で記載された吸着手順を適用した後、吸着樹脂を取り出し、３Ｍ塩化アンモニウム水溶液を使用して洗浄した。
【００７４】
脱着後の塩化アンモニウム水溶液中のメチルアンモニウムイオンの濃度を測定するための分析方法として、キャピラリーゾーン電気泳動を使用した。
【００７５】
メチルアミンの吸着量に対する脱着量によって、吸着したメチルアミンが完全に回収されたことがわかる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エチレンアミンを調製する方法の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
エチレンアミンは、溶媒、安定化剤；キレート剤、殺真菌剤、微量栄養素、合成樹脂、繊維、医薬品、抑制剤、および界面活性物質を合成するための出発材料として使用される。
【０００３】
特に、エチレンジアミン（ＥＤＡ）が、キレート剤、殺真菌剤、および繊維のような合成樹脂などのいくつかの化学品を調製するための原材料として使用される。
【０００４】
エチレンジアミンやジエチレントリアミンなどのエチレンアミンは、触媒の存在下、エチレンオキシド、エチレングリコール、またはエタノールアミンのアミノ化によって調製される。これらの反応は高圧および高温で行われるが、いくつかの副産物も生成される。
【０００５】
第１のステップにおいて、エチレングリコールまたはエチレンオキシドがアミノ化されることによって、モノエタノールアミンやジエタノールアミンなどのエタノールアミンが得られ、これらは、次のステップにおいてアミノ化されて、所望のエチレンアミンが得られる。
【０００６】
多数の文献に、合理的に可能な最も純度の高い生成物を得るためのあらゆる種類の異なるステップを含めたエチレンアミンを調製するプロセスが開示されている。
【０００７】
例えば、ＥＰ１９７６１２には、アミン縮合反応を行うための触媒を含む反応域とこうした反応の反応生成物の分離を行うための分離域とを利用するプロセスが開示されている。アミン縮合反応は、アンモニアとモノアルカノールアミンからまたはエチレンオキシドとアンモニアからエチレンジアミンを調製する反応であってもよい。エチレンジアミンを生成する際に、アミノ化域からの排ガス流を蒸留にかけて、水、アンモニア、エチレンジアミン、モノエチルピペラジン、ヒドロキシエチルピペラジン、アミノエチルエタノールアミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチレントリアミン、アミノエチルピペラジン、ピペラジン、トリエチレンテトラアミン、ジエタノールアミン、およびトリエタノールアミンを除去すると述べられている。
【０００８】
このエチレンアミン生成プロセスにおいて、エチルアミンとメチルアミンが副産物として生成される。本出願人は、特定の理論に拘泥するものではないが、メチルアミンは、モノエタノールアミンのアルデヒドへの脱水素化と、続いてメチルアミンへの脱カルボニル化を経て生成されると考えられる。エチルアミンは、異なるメカニズムを経て、すなわちモノエタノールアミンの直接水素化分解によって、またはモノエタノールアミンの不飽和アミンへの脱水と、続いてエチルアミンへの水素化によって生成されると考えられる。
【０００９】
メチルアミンおよびエチルアミンは、さらにエタノールアミンまたはエチレンアミンと反応して、複数のアルキル末端エチレンアミンを生成する恐れがある。これらは、望ましくないものであり、所望のアミン末端およびヒドロキシル末端化合物から除去すべきである。
【００１０】
ＥＰ１９７６１２の実施例で指定されるプロセスにおいて、上記のことがまさに起こり、エチルアミンおよびメチルアミンは、アンモニアで一部をフラッシュオフし、残量をアンモニアでストリッピングする。結果として、生成されたエチルアミンおよびメチルアミンについては、反応物質のうちの１つと反応して、所望のエチレンジアミン生成物から分離するのが困難なものもあるいくつかの望ましくない副産物を生成するまで、プロセスに戻してリサイクルする。
【００１１】
Ａ．Ｆｉｓｃｈｅｒらの「Ａｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｏｌｓ ａｎｄ Ｐｏｌｙｏｌｓ ｔｏ Ａｃｙｃｌｉｃ Ａｍｉｎｅｓ」、Ｃａｔａｌｙｓｉｓ Ｔｏｄａｙ ３７（１９９７年）、１６７〜１８９頁には、エチレンオキシドまたはモノエタノールアミンをエチレンジアミンにアミノ化するプロセスが記載されている。エチルアミンの生成は、ゼオライトを触媒として使用するプロセスにおいて示唆されている。しかし、エチルアミン（があればその）生成量について記載がない。また、エチルアミンの生成が望ましくないこと、およびエチルアミンを除去すべきであることは開示されていない。
【００１２】
結果として、当技術分野において、エチルアミンおよびメチルアミンの生成が問題を引き起こすことは認められていない。
【００１３】
今回、メチルアミンおよびエチルアミンは、本質的にメチルエチレンジアミンまたはエチルエチレンジアミン、メチルジエチレントリアミン、エチルジエチレントリアミンなど、いくつかの他のエチル化およびメチル化副産物をさらにもたらすものであり、プロセス流中に維持することは、エチレンアミン生成物を例えば殺真菌剤生成または繊維生成のための原材料として使用したい場合望ましくないことがわかった。
【００１４】
殺真菌剤の生成においては、エチレンジアミンをＣＳ２およびＮａＯＨと反応させる。エチレンジアミン生成物に、メチル化およびエチル化副産物が含まれている場合、廃水のＣＯＤが高くなり、これは環境に極めて望ましくない。
【００１５】
ＬＹＣＲＡ（登録商標）繊維などの繊維の生成においては、メチル化およびエチル化エチレンジアミンによって、十分な架橋が阻害され、繊維の耐久性が低下する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上記の問題は、本発明の方法によって取り除くことができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、触媒の存在下でエチレンオキシド、エチレングリコール、またはエタノールアミンをアミノ化することによってエチレンアミンを調製する方法であって、メチルアミンおよび／またはエチルアミンが反応流出流から除去されるステップを含む方法を提供する。
【００１８】
反応流出流は、リサイクルされ、またはいくつかの反応域および反応域自体に入り込む任意の反応流を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】エチレンジアミンを調製する通常のプロセスであって、ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離からなるプロセスを示す図である。
【図２】ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離を示す図である。
【図３】ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
好ましい実施形態において、過剰のアミノ化化合物を、プロセスにおいて再使用するためにリサイクルする。
【００２１】
アミノ化化合物は、ヒドロキシル基またはエポキシド基のような潜在的ヒドロキシル基をアミノ化するのに適した化合物ならいずれでもよく、一実施形態においては、アルキルアミン、アルカノールアミン、芳香族アミン、またはアンモニアの群から選択することができる。好ましくは、アミノ化化合物はアンモニアである。
【００２２】
別の好ましい実施形態において、メチルアミンおよび／またはエチルアミンは、蒸留ステップ、吸収ステップ、吸着ステップ、クラッキングステップ、またはこうしたステップのうちの２つ以上の組合せによって除去され、好ましくはメチルアミンおよび／またはエチルアミンは、蒸留ステップによって除去される。
【００２３】
本出願では、クラッキングは、分子が分解して、小さい分子になるように水素および／または触媒の存在下または非存在下で加熱することを意味する。クラッキング触媒は、典型的には担持された金属硫化物もしくは窒化物、またはことによるとゼオライトなどの不均一酸からなる。クラッキングプロセスは、好適には２００℃を超える温度および２０バール未満の水素圧で進行する。
【００２４】
蒸留には、別の蒸留塔における古典的蒸留と反応域における（反応）蒸留との両方が含まれる。
【００２５】
エタノールアミンは、モノエタノールアミンもしくはジエタノールアミンまたはこれら２つの混合物が好ましく、エタノールアミンは、モノエタノールアミンが最も好ましい。
【００２６】
一実施形態において、メチルアミンおよびエチルアミンは、好適にはイオン交換樹脂などの吸収剤および吸着剤に吸着させ、またはそれによって吸収できることが明らかになった。これらの吸着剤／吸収剤は、アンモニア中に低重量パーセント濃度で存在する低分子アミンの除去に対して選択的であることがわかった。吸着剤の酸性強度が低下すると、メチルアミンに対する吸着能が向上する。また、吸着したメチルアミンおよびエチルアミンを吸着剤から脱着させることができ、したがって吸着剤材料を床再生に使用することができる。水流で洗浄した後、イオン交換樹脂を乾燥することは、少なくとも吸着能および選択性を維持するためには必要でない。酸性イオン交換樹脂の吸着能は、複数の吸着／脱着サイクル後に低下しないことがわかった。驚くべきことに、活性炭またはＡｍｂｅｒｓｏｒｂ ５６３などの典型的な物理的吸着剤でさえ、低分子アミンのアンモニアからの除去に対して満足できる吸着性能を示し、したがってエチレンアミン生成プロセスにおいてメチルアミンおよびエチルアミンを除去するのに使用することができる。吸収／吸着は、液相および気相において起こり得る。一実施形態において、吸収／吸着ステップは、室温もしくは室温直下、または高温で行われる。好ましくは、温度は室温〜５０℃である。
【００２７】
別の実施形態において、メチルアミンおよびエチルアミンを、好適には水素および／または触媒の存在下または非存在下でクラッキングすることによって除去できることが明らかになった。クラッキング用に作製された典型的な触媒は、金属硫化物または金属窒化物であるが、ゼオライトまたはＮａｆｉｏｎなどの純粋な酸触媒も使用することができる。これらの触媒においてしばしば使用される金属は、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、およびＣｏである。クラッキングは、一般に１８０℃超、好ましくは２００℃超、さらにより好ましくは２１５℃超の高温、および一般に２０バール未満、好ましくは１５バール未満、より好ましくは１０バール未満の低水素圧で行われる。エチルアミンおよびメチルアミンはクラッキングされて、エタンとアンモニアおよびメタンとアンモニアをそれぞれ生成する。エタンおよびメタンは、不活性であり、非常に揮発性であるので、プロセスからパージすることができる。
【００２８】
さらに別の実施形態において、メチルアミンおよびエチルアミンは、反応流中に存在する他の成分の沸点と異なる沸点を有するので、好適に蒸留ステップで除去できることが明らかになった。
【００２９】
好ましい実施形態において、アミノ化反応の後、まず過剰のアミノ化化合物をメチルアミンおよび／またはエチルアミンと共に除去し、続いてアミノ化化合物からメチルアミンおよびエチルアミンを除去する。このようにして、プロセスにリサイクルし、その後のアミノ化に再使用することができる「清浄な」アミノ化化合物が得られる。
【００３０】
好ましい代替実施形態において、アミノ化反応の後、まず過剰のアミノ化化合物の大部分を除去して（再使用のためにリサイクルする）、続いて過剰のアミノ化化合物の残部をメチルアミンおよび／またはエチルアミンと共に除去する。「大部分」は、過剰のアミノ化化合物の７５から９９％の量を意味する。
【００３１】
より好ましい実施形態において、生成プロセスの初期の段階において、例えば過剰なＮＨ３がストリッピングされるステップで、蒸留ステップを行うことによって、メチルアミンおよびエチルアミンを分離する。
【００３２】
アミノ化化合物とメチルアミンおよび／またはエチルアミンとを含む流において、メチルアミンおよびエチルアミンをアミノ化化合物から分離できると理解されるべきである。
【００３３】
例えば、メチルアミンおよびエチルアミンを、好都合なことにプロセスからアンモニアおよび少量の水と共に除去し、続いてアンモニアから容易に分離できることがわかった。
【００３４】
蒸留ステップにおける装備で、ＮＨ３を塔頂生成物として分離し、メチルアミンとエチルアミンと水との混合物を塔底生成物として分離する。
【００３５】
ＭＡ／ＥＡ蒸留塔におけるメチルアミンおよびエチルアミン（ＭＡ／ＥＡ）の好ましい早期分離が有利であるのは、副産物の量が大幅に低減され、必要なエチレンアミン精製ステップ数が低減されるからである。
【００３６】
本発明のプロセスにおいて好適に使用することができる触媒は、アミノ化反応に適していることが知られている触媒ならいずれでもよく、例えば固体の担持体上に触媒として活性な化合物を含有する触媒が挙げられる。通常、触媒は、ニッケル、クロム、コバルト、銅、ルテニウム、鉄、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、バリウム、セシウム、タングステン、銀、亜鉛、ウラン、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、イリジウム、オスミウム、金、モリブデン、レニウム、カドミウム、鉛、ルビジウム、ホウ素、マンガン、またはそれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１種の金属を触媒として活性な部分として含有する。脱水素化／水素化触媒効果を主に担う触媒の金属部分は、少なくとも７０重量％、好ましくは８０重量％超のニッケル、クロム、コバルト、銅、パラジウム、ルテニウム、もしくは鉄、またはそれらの混合物を含有する。触媒効果は、しばしばカルシウム、マグネシウム、ストロンチウム、リチウム、ナトリウム、カリウム、バリウム、セシウム、タングステン、鉄、ルテニウム、亜鉛、ウラン、チタン、ロジウム、パラジウム、白金、イリジウム、オスミウム、銀、金、モリブデン、レニウム、カドミウム、鉛、ルビジウム、ホウ素、マンガンからなる群から選択される金属など、より少量の他の金属の存在によって、例えば所望の生成物に対する選択性の改善を実現するように促進される。これらの促進剤は、通常は触媒金属の全量の０．１から３０％、好ましくは１から２０重量％を構成する。炭素など、他のタイプの担体も利用してもよいが、触媒金属は、通常は多孔質金属酸化物担体に担持される。適当な担持体材料の例は、様々な形のアルミナ、シリカ、珪藻土、アルミナ−シリカ、アルミナ−チタニア、アルミナ−マグネシア、およびアルミナ−ジルコニアである。担体は、通常は触媒全体の５０〜９７重量％を構成する。好ましい実施形態において、触媒は、ニッケル含有金属触媒であり、アルミナ含有の多孔質金属酸化物担持体上で金属の形のルテニウム、レニウム、パラジウム、もしくは白金、またはそれらの混合物で促進される。上述された脱水素化／水素化触媒は、例えばＥＰ−Ａ１４６５０８、ＥＰ−Ａ−７２９７８５、ＥＰ−Ａ−７３７６６９、ＵＳ２，３６５，７２１、およびＵＳ４，１２３，４６２に見出すことができる。
【００３７】
アミノ化ステップで使用される温度は、一般に１２０℃〜３００℃、好ましくは１７５℃〜２２５℃の範囲である。
【００３８】
アミノ化ステップで使用される圧力は、一般に８〜４０ＭＰａ、好ましくは１５から約３０ＭＰａである。
(実施例)
【実施例１】
【００３９】
クラッキングによるアンモニア含有混合物からのエチルアミンの除去
撹拌機および温度制御装置を装備した３００ｍｌのオートクレーブに、窒素ガスを流した。オートクレーブに、触媒として５グラムのＮａｆｉｏｎ、３１グラムのアンモニア、１１グラムのエチルアミン、および８００ｋＰａの水素を加えた。オートクレーブを２２０℃に加熱し、撹拌を続けながら、この温度に２時間維持した。
【００４０】
反応後に、オートクレーブから試料を取り出し、ガスクロマトグラフィーを使用して分析した。エチルアミンの変換率を１．５％と算出し、生成物選択性をエタン４１．３％と算出した。
【００４１】
比較例：エチレンジアミンを調製する通常のプロセス（ＥＰ０１９７６１２に準拠）
図１は、エチレンジアミンを調製する通常のプロセスであって、ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離からなるプロセスを示す。ユニット「ａ」における反応は、上述されたように普通のアミノ化条件下で実施される。生成物混合物である流２を、塔「ｂ」において２１バールおよび塔底温度１８５℃で蒸留する。塔頂部において、流３のアンモニアを、水素、メチルアミン、およびエチルアミンと共に除去する。流３を反応器に戻して再循環させ、メチルアミンおよびエチルアミンを反応させて、アルキル末端エチレンアミンを生成する。塔底の流４を、塔「ｃ」において１バールおよび塔底温度１３０℃でさらに蒸留する。塔「ｃ」の塔頂の流５を、塔「ｂ」に戻す。塔底の流６はアミンと水からなる。流６をさらに蒸留して、生成された異なるアミンを分離する。流の組成は表１で見られる。
【００４２】
【表１】
【実施例２】
【００４３】
パラレル蒸留による生成物混合物からのメチルアミンおよびエチルアミンの除去
図２は、ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離を示す。ユニット「ａ」における反応は、比較例の場合と同じである。生成物混合物である流２を、塔「ｂ」において１７バールおよび塔底温度２４７℃で蒸留する。塔頂部において、流３のアンモニアを、水素、メチルアミン、およびエチルアミンと共に除去する。オーバーヘッド流出流である流３を、塔「ｃ」において１７バール、塔底温度１８９℃で蒸留する。ここで、メチルアミンおよびエチルアミンを塔底の流６によって除去し、塔頂流の流５を反応器に戻して再循環させる。流４を、塔「ｄ」において１バールおよび塔底温度１３０℃で蒸留する。塔「ｄ」からの塔頂流の流７を塔「ｃ」に戻す。塔底流の流８は、アミンと水からなり、さらに蒸留して、生成された異なるアミンを分離する。流の組成は表２で見られる。
【００４４】
【表２】
【００４５】
大量のエチルアミンおよびメチルアミンは、流６を介してプロセス混合物から出て、流５に達することはないことがわかる。
【実施例３】
【００４６】
逐次蒸留による生成物混合物からのメチルアミンおよびエチルアミンの除去
図３は、ユニット「ａ」において反応を行った後のエチレンアミン合成混合物の分離を示す。ユニット「ａ」における反応は、比較例の場合と同じである。生成物混合物である流２を、２３バールおよび塔底温度１８２℃で蒸留する。塔頂流の流３を反応器に戻して再循環させる。塔底流の流４を、塔「ｃ」において２．１バールおよび塔底温度１５６℃で蒸留する。塔底流の流６は、所望のエチレンアミンからなり、さらに蒸留して、生成された異なるアミンを生じる。塔「ｃ」からの塔頂流の流５を、塔「ｄ」において２３バールおよび塔底温度１１４℃でさらに蒸留する。塔頂流の流７を塔「ｂ」に戻して再循環させる。塔底流の流８は、望ましくないメチルアミンとエチルアミンからなる。流の組成は表３で見られる。
【００４７】
【表３】
【実施例４】
【００４８】
吸着剤として２−メチルフェノールを使用した吸着による、アンモニアをベースとした混合物からのメチルアミンの除去
単一の開口部を有する１リットルの丸底ガラスフラスコをセプタム付きのキャップで蓋をし、それを経由して、サンプリングポートをガスクロマトグラフ（ＧＣ）分析器に接続した。フラスコに蓋をする前に、使用する吸着剤を計量し、容器に注ぎ込んだ。その後、アンモニアガスを流し入れた。特殊なガス用シリンジを用いて、メチルアミンガスを、セプタムを通して注入した。室温および全圧１気圧でアンモニア１リットル当たり５ｍｌのメチルアミンを容器に導入した。（Ｍｅｒｃｋからの）２−メチルフェノールを受け入れたままの状態で使用した。これは乾燥微細粒子の形であった。
【００４９】
１時間接触させた後、上部空間からのガス試料をＧＣ分析用に採取した。この試験に先立って、１時間という長さが、系の平衡に到達するのに十分であることを確認した。
【００５０】
ＣＰ Ｖｏｌａｍｉｎｅカラム（６０ｍ、内径０．３２ｍｍ）を使用して、Ｍｅｇａ ８１６０ Ｆｉｓｏｎｓ機器で分析を行った。試料１００μｌを、２５０℃のインジェクターに注入した。カラムの初期温度は４０℃であり、１２０℃まで速度１０℃／分で昇温させた。キャリヤーガスはヘリウムであり、検出器は、ＦＩＤを２５０℃で使用した。
【００５１】
平衡時の気相中に残留しているアミンの濃度を、導入された吸着剤について様々な量で測定した。その結果を以下の表４に示す。
【００５２】
【表４】
【００５３】
得られた結果から、アミンの吸着は吸着剤の量に依存することがわかり、アンモニアに比べてアミンに対する選択性は、吸着されたアミンとアンモニアの比として、初期の混合物（フィード）中のアミンとアンモニアの比より高い。
【実施例５】
【００５４】
吸着剤として活性炭（Ｎｏｒｉｔ ＲＯＸ ０．８）を使用した吸着による、アンモニアをベースとした混合物からのメチルアミンの除去
実施例４に記載されているのと同じ実験装備、手順、分析方法、および量を使用した。活性炭Ｎｏｒｉｔ ＲＯＸ ０．８を受け入れたままの状態で使用した。
【００５５】
平衡時の気相中に残留しているアミンの濃度を、導入された吸着剤について様々な量で測定した。その結果を以下の表５に示す。
【００５６】
【表５】
【００５７】
得られた結果から、アミンの吸着は吸着剤の量に依存することがわかり、アンモニアに比べてアミンに対する選択性は、吸着されたアミンとアンモニアの比として、初期の混合物（フィード）中のアミンとアンモニアの比より高い。
【００５８】
さらに、この場合のアミンの除去は、実施例４の２−メチルフェノールの場合より幾分良好であった。
【実施例６】
【００５９】
吸着剤として弱酸性Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＣ７６を使用した吸着による、アンモニアをベースとした混合物からのメチルアミンの除去
実施例４に記載されているのと同じ実験装備、手順、分析方法、および量を使用した。Ｒｏｈｍ ａｎｄ ＨａａｓからのＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＣ７６吸着剤は、ビーズの形で使用した。
【００６０】
平衡時の気相中に残留しているアミンの濃度を、導入された吸着剤について様々な量で測定した。その結果を以下の表６に示す。
【００６１】
【表６】
【００６２】
得られた結果から、アミンの吸着は吸着剤の量に依存することがわかり、アンモニアに比べてアミンに対する選択性は、吸着されたアミンとアンモニアの比として、初期の混合物（フィード）中のアミンとアンモニアの比より高い。
【００６３】
さらに、この場合のアミンの除去は、実施例５のＮｏｒｉｔ Ｒｏｘｏの場合よりわずかに良好であった。
【実施例７】
【００６４】
吸着剤としてＡｍｂｅｒｓｏｒｂ ５６３を使用した吸着による、アンモニアをベースとした混合物からのメチルアミンの除去
実施例４に記載されているのと同じ実験装備、手順、分析方法、および量を使用した。（Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓからの）Ａｍｂｅｒｓｏｒｂ ５６３を受け入れたままの状態で使用した。
【００６５】
平衡時の気相中に残留しているアミンの濃度を、導入された吸着剤について様々な量で測定した。その結果を以下の表７に示す。
【００６６】
【表７】
【００６７】
得られた結果から、アミンの吸着は吸着剤の量に依存することがわかり、アンモニアに比べてアミンに対する選択性は、吸着されたアミンとアンモニアの比として、初期の混合物（フィード）中のアミンとアンモニアの比より高い。さらに、この場合のアミンの除去は、Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＣ７６の場合に匹敵した。
【実施例８】
【００６８】
吸着剤として強酸性Ａｍｂｅｒｌｙｓｔ １５を使用した吸着による、アンモニアをベースとした混合物からのメチルアミンの除去
実施例４に記載されているのと同じ実験装備、手順、分析方法、および量を使用した。Ｒｏｈｍ ａｎｄ ＨａａｓからのＡｍｂｅｒｌｙｓｔ １５吸着剤は、表面積５３ｍ２／ｇおよび全細孔容積０．４０ｃｍ３／ｇのビーズの形で使用した。
【００６９】
平衡時の気相中に残留しているアミンの濃度を、導入された吸着剤について様々な量で測定した。その結果を以下の表８に示す。
【００７０】
【表８】
【００７１】
得られた結果から、アミンの吸着は吸着剤の量に依存することがわかり、アンモニアに比べてアミンに対する選択性は、吸着されたアミンとアンモニアの比として、初期の混合物（フィード）中のアミンとアンモニアの比より高い。
【００７２】
さらに、この場合のアミンの除去は、実施例６および７におけるＡｍｂｅｒｌｉｔｅおよびＡｍｂｅｒｓｏｒｂの場合よりはるかに良好であった。
【実施例９】
【００７３】
塩化アンモニウム塩溶液での洗浄による、吸着したメチルアミンのＡｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＣ７６からの脱着
塩化アンモニウム水溶液で洗浄することによって、弱酸性イオン交換体Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ ＩＲＣ ７６から吸着したメチルアミンを脱着させることを評価した。実施例４で記載された吸着手順を適用した後、吸着樹脂を取り出し、３Ｍ塩化アンモニウム水溶液を使用して洗浄した。
【００７４】
脱着後の塩化アンモニウム水溶液中のメチルアンモニウムイオンの濃度を測定するための分析方法として、キャピラリーゾーン電気泳動を使用した。
【００７５】
メチルアミンの吸着量に対する脱着量によって、吸着したメチルアミンが完全に回収されたことがわかる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒の存在下でエチレンオキシド、エチレングリコール、またはエタノールアミンをアミノ化することによってエチレンアミンを調製する方法であって、メチルアミンおよび／またはエチルアミンが反応流出流から除去されるステップを含む方法。
【請求項２】
過剰のアミノ化化合物を、プロセスにおいて再使用するためにリサイクルする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
アミノ化反応の後、まず過剰のアミノ化化合物をメチルアミンおよび／またはエチルアミンと共に除去し、続いてアミノ化化合物からメチルアミンおよびエチルアミンを除去する、請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項４】
アミノ化反応の後、まず過剰のアミノ化化合物の大部分を除去し、続いて過剰のアミノ化化合物の残部をメチルアミンおよび／またはエチルアミンと共に除去する、請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項５】
メチルアミンおよび／またはエチルアミンが、蒸留ステップ、吸収ステップ、吸着ステップ、クラッキングステップ、またはこうしたステップのうちの２つ以上の組合せによって除去される、請求項１から４のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項６】
メチルアミンおよび／またはエチルアミンが、蒸留ステップによって除去される、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
アミノ化化合物がアンモニアである、請求項１から６のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項１】
触媒の存在下でエチレンオキシド、エチレングリコール、またはエタノールアミンをアミノ化することによってエチレンアミンを調製する方法であって、メチルアミンおよび／またはエチルアミンが反応流出流から除去されるステップを含む方法。
【請求項２】
過剰のアミノ化化合物を、プロセスにおいて再使用するためにリサイクルする、請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
アミノ化反応の後、まず過剰のアミノ化化合物をメチルアミンおよび／またはエチルアミンと共に除去し、続いてアミノ化化合物からメチルアミンおよびエチルアミンを除去する、請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項４】
アミノ化反応の後、まず過剰のアミノ化化合物の大部分を除去し、続いて過剰のアミノ化化合物の残部をメチルアミンおよび／またはエチルアミンと共に除去する、請求項１または２に記載のプロセス。
【請求項５】
メチルアミンおよび／またはエチルアミンが、蒸留ステップ、吸収ステップ、吸着ステップ、クラッキングステップ、またはこうしたステップのうちの２つ以上の組合せによって除去される、請求項１から４のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項６】
メチルアミンおよび／またはエチルアミンが、蒸留ステップによって除去される、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
アミノ化化合物がアンモニアである、請求項１から６のいずれか一項に記載のプロセス。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１１−５０８７５３（Ｐ２０１１−５０８７５３Ａ）
【公表日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４１０５４（Ｐ２０１０−５４１０５４）
【出願日】平成２０年１２月２９日（２００８．１２．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０６８３０６
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８３５８０
【国際公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（３９０００９６１２）アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ (132)
【氏名又は名称原語表記】Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ Ｎ．Ｖ．
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年３月１７日（２０１１．３．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２９日（２００８．１２．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０６８３０６
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８３５８０
【国際公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（３９０００９６１２）アクゾ ノーベル ナムローゼ フェンノートシャップ (132)
【氏名又は名称原語表記】Ａｋｚｏ Ｎｏｂｅｌ Ｎ．Ｖ．
【Ｆターム（参考）】
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