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JPS6341897B2 - - Google Patents
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JPS6341897B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6341897B2
JPS6341897B2 JP53111670A JP11167078A JPS6341897B2 JP S6341897 B2 JPS6341897 B2 JP S6341897B2 JP 53111670 A JP53111670 A JP 53111670A JP 11167078 A JP11167078 A JP 11167078A JP S6341897 B2 JPS6341897 B2 JP S6341897B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reaction
catalyst
monoethanolamine
ethylenediamine
polyethylene polyamine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP53111670A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5538329A (en
Inventor
Isao Myanohara
Norimasa Mizui
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は非環状のポリエチレンポリアミンの製
造方法に関するものである。更に詳しくは複素環
式アミン含量を極めて少ない非環状ポリエチレン
ポリアミンの製造方法に関するものである。 従来、ポリエチレンポリアミン化合物、例えば
ジエチレントリアミン(DETA)、トリエチレン
テトラミン(TETA)、テトラエチレンペンタミ
ン(TEPA)、ペンタエチレンヘキサミン
(PEHA)のような非環状ポリエチレンポリアミ
ン化合物は、例えばエチレンジクロライド
(EDC)とアンモニア、エチレンジアミン
(EDA)のようなアミン化合物とを高温、高圧下
で反応させることにより製造されてきた。 しかしながら、このような従来の製造方法は以
下に述べるような重大な欠点を持つている。即ち
第1の欠点は上述のような目的の非環状ポリエチ
レンポリアミンの他に、ピペラジン、N−2アミ
ノエチルピペラジン(N−AEP)、N,N′−ビス
〔β−アミノエチル〕ピペラジン(TETAと極め
て沸点の近い環状アミンである。CA4−1と仮
称)、1−〔2′−(2″−アミノエチルアミノ)エチ
ル〕ピペラジン(同様にCA4−2と仮称)、1−
〔2′−2″−アミノエチルアミノ)エチル〕−4−
(2′−アミノエチル)ピペラジン(TEPAと極め
て沸点の近い環状アミンである。CA5−1と仮
称)のような複素環式アミンおよびこの他に目的
の各非環状ポリエチレンポリアミンに近接する沸
点を有す種々様々な類似アミンを副生することで
ある。 これら副生アミンの多くは目的は非環状ポリエ
チレンポリアミンの分離精製を困難にするばかり
でなく、ポリエチレンポリアミンの用途上、最も
要求される性能であるアミン価を低下させ、ある
いはまた、着色の原因ともなる。 第2の欠点はペンタエチレンヘキサミンより高
沸点の化合物が多くでき、いわゆるヘビーロスが
大きいことである。 そして、第3の欠点はこれら反応によつて生成
したアミン化合物は塩酸塩の型で得られるため、
蒸留によつて、各目的アミンに分離精製する前の
処理として、例えば、苛性ソーダで中和し、フリ
ーのアミンにする必要があることである。苛性中
和によつて生成した食塩は、例えば蒸発缶等によ
つて水または/および低沸アミンの一部を蒸発さ
せることによつて食塩を晶析させ、遠心分離等に
よつて残りの高沸点アミン化合物と分離する方法
がとられているが、食塩に付着あるいは包含のア
ミン化合物を完全に除去することは困難で、公害
防止上、更に高度な食塩の処理を考えねばならな
いという技術的にも経済的にも極めて難解な問題
を有している。 本発明者らはかかる欠点を排除した非環状ポリ
エチレンポリアミンの選択的製造方を見い出すべ
く鋭意研究を重ねたところ、遂に、特定の原料、
触媒および反応操作条件の組み合せによつて、目
的達全が可能なことを発見し、本発明を完成する
に至つた。 本発明は、アルミナまたはシリカを主成分とす
る無機化合物を触媒として、モノエタノールアミ
ン(MEA)またはエチレングリコール(EG)
と、エチレンジアミンとを250℃〜350℃の温度
で、実質的に液状で接触させることによつて、複
素環式アミン含量の極めて少ない非環状ポリエチ
レンポリアミンを選択的に製造する方法に関する
ものである。 本発明の特徴を列挙すると、後で実施例で示す
如く、 (1) ピペラジン、N−AEP、CA4−1、CA4−
2、CA5−1のような複素環式アミンおよび蒸
留によつて各目的の非環状ポリエチレンポリア
ミンを分離回収する工程において中間留分とし
て分離の妨げとなる副生アミンあるいはヘビー
ロスとなるペンタエチレンヘキサミンより高沸
点のアミン混合物等の副生が極めて少ない。従
つて分離精製が容易で高純度の目的非環状ポリ
エチレンポリアミンを高収率で得ることができ
る。特にジエチレントリアミン、トリエチレン
テトラミンのような低分子量の非環状ポリエチ
レンポリアミンの製造に卓越した効果を示す。 (2) 反応物はフリーのアミンの型で得られ、前述
の従来法のような苛性中和処理の必要がなく、
塩類が生成しないため製造プロセスが極めて簡
単かつ経済的である。 (3) 触媒が比較的安価な上、熱的にも化学的にも
安定でかつ、固型であるため反応物からの分離
回収が容易であり、触媒の再使用上、有利で経
済的である。 本発明で用いることができる触媒は例えば、ア
ルミナ、シリカ、アルミナ、シリカ、天然および
合成のゼオライト、活性白土、酸性白土、ケイソ
ウ土等、アルミナまたはシリカを主成分とする天
然または合成の無機化合物である。望ましい触媒
は化合物中のアルミナとシリカの重量組成比が
100:0〜20:80である。触媒の形状は粉末状で
も粒状でも良い。回分反応で行う場合の触媒濃度
は全反応原料に対し0.5〜30重量%、望ましくは
1〜10重量%である。触媒の形状が粉末状の場合
は少な目に、粒状の場合は多目に使用することが
望ましい。 モノエタノールアミンまたはエチレングリコー
ルとエチレンジアミンとの原料モル比は、モノエ
タノールアミンまたはエチレングリコールに対す
るエチレンジアミンの割合が大きい程低分子量の
ポリエチレンポリアミンの生成比率が多くなり、
かつ、目的の非環状ポリエチレンポリアミンの選
択性が良い。逆に、エチレンジアミンの割合が小
さくなる程、高分子量のポリエチレンポリアミン
が多くでき、副生アミンの種類、量が増す傾向に
あり非環状ポリエチレンポリアミンの収率が低下
する。モノエタノールアミンまたはエチレングリ
コールに対するエチレンジアミンの適当なモル比
は約0.5〜約30で、望ましくは2〜10のエチレン
ジアミン過剰である。 反応温度は250℃〜350℃、望ましくは270℃〜
350℃である。 反応圧力は触媒以外の原料物質即ち、エチレン
ジアミン、モノエタノールアミンまたはエチレン
グリコールが実質的に液相として存在し、共に触
媒と接触する状態にあればよく、それ以上の加圧
は特に必要としないが、反応によつては、生成す
る水をパージしながらの反応、あるいは、原料物
質の分解を抑制するため少量のガス状NH3の存
在下で反応することも可能である。 次に回分反応を例にとつて本発明の実施態様を
述べる。言うまでもないが、本発明は反応形式を
限定するものではなく以下に述べる方法は容易に
他の公知の反応形式、例えば連続式反応に置き換
えることが可能である。 撹拌装置を備えた所定容量の耐圧反応器に、モ
ノエタノールアミンまたはエチレングリコール
と、エチレンジアミンをモル比約0.5〜30、望ま
しくはモル比約2〜約10の割合で入れこれら反応
原料合計量に対し、前述のアルミナまたはシリカ
を主成分とする無機化合物、望ましくは、化合物
中のアルミナとシリカの重量組成割合が100:0
〜20:80の化合物を触媒として0.5〜30重量%、
望ましくは、1〜10重量%添加する。反応器をそ
のまま密封またはNH3ガスで置換密封あるいは
その他の不活性ガス、例えば窒素等で若干の加圧
密封後、加熱し、液温を250℃〜350℃、望ましく
は、270℃〜350℃に維持する。反応時間は使用す
る触媒の種類や反応温度等によつて若干異なる
が、概ね2〜5時間程度の実用的反応時間で、モ
ノエタノールアミンまたはエチレングリコール基
準反応率が30〜90%の実施可能な反応率が得られ
る。反応進行に伴つて、触媒の種類によつて若干
異なるが0〜50Kg/cm2、望ましい触媒では0〜10
Kg/cm2の圧力上昇を生じる。 反応後、反応混合物は触媒を別等、公知の方
法で分離後、連続または回分蒸留等公知の方法で
未反応のエチレンジアミンおよびモノエタノール
アミンまたはエチレングリコールを分離回収し、
次いで、ジエチレントリアミン、トリエチレンテ
トラミン、テトラエチレンペンタミン、ペンタエ
チレンヘキサミン等各目的の非環状ポリエチレン
ポリアミンに分離精製する。回収したエチレンジ
アミンおよびモノエタノールアミンまたはエチレ
ングリコールは各々単離した場合は各原料タンク
に返送し、あるいは単離しない場合は所定の原料
モル比になるように新たな原料物質で組成調整
し、反応原料として反応器にリサイクルする。反
応液と分離した触媒は必要に応じて新たな触媒で
補充し、反応器にリサイクルして再使用する。 次に、本発明を実施例によつて説明する。 なお、実施例で用いる%は特記しない限り重量
%である。 実施例 1 内容積200mlの電磁撹拌式ステンレススチール
製オートクレーブに純度99.5%のモノエタノール
アミン16.2g(0.264モル)と99.99%のエチレン
ジアミン78.8g(1.31モル)を表−1に掲げた
種々のアルミナまたはシリカを主成分とする無機
化合物(粒状のものは37〜53ミクロンに粉砕)5
gと共に仕込んだ。 気相部を乾燥窒素ガスで置換後密封し、液温
300℃に加熱した。この時、オートクレーブの内
圧は約40Kg/cm2Gであつた。 液温300℃で2時間加熱維持した。その結果、
内圧は表−1に示すように約3〜25Kg/cm2の圧力
上昇を示した。次に、室温まで冷却後、若干の残
圧(0〜1.5Kg/cm2G)をパージし、反応混合物
を取り出した。 反応混合物は実験によつて若干異なるが、99〜
95gであり、仕込に対する回収率99〜95%であつ
た。次いで、該反応混合物を孔径0.9〜1.4ミクロ
ンのガラスフイルターで過し、固型分を分離し
た。液はいずれの場合もわずかに黄色味を帯び
ている程度であつた。滓は触媒と付着液のみ
で、他の固型物あるいは高沸点アミンのような粘
着物は何等認められなかつた。該液即ち、反応
液をガスクロマトグラフイーで分析し、モノエタ
ノールアミン基準の反応率と原料のエチレンジア
ミン、モノエタノールアミンおよび生成水を除く
反応生成物の割合を求めると表−1のとおりであ
つた。表−1の中でその他の副生アミンの生成割
合を例えばDETA〜TETAと記載したように目
的非環状ポリエチレンポリアミンの範囲で示した
のはガスクロマトグラム上でDETAからTETA
のピーク間に検出された別記環状アミン以外の副
生アミン量を示すものであり、その値は例えば
〔20〕と記した場合は検出された副生アミンが
2種類ありその合計値が20%であることを示す。 実施例 2 活性アルミナ(和光純薬(株)製)を触媒とし、反
応温度を250℃にする以外は実施例1と全く同様
に行つた。 結果は表−1のとおりであつた。 実施例 3 ネオビートDL−4(水沢化学(株)製、商品名)を
触媒とし、反応温度を320℃、反応時間を320℃で
5時間にする以外は実施例1と全く同様に行つ
た。 結果は表−1のとおりであつた。 実施例 4 ネオビートDL−4を触媒として5g、原料の
モノエタノールアミン仕込量を32.0g(0.521モ
ル)、エチレンジアミン仕込量を63.0g(1.05モ
ル)に変える以外は実施例1と全く同様に行つ
た。 結果は表−1に示すとおりであつた。 実施例 5 実施例1の反応器に、モノエタノールアミンの
代わりに純度94.93%のエチレングリコールを
17.0g(0.260モル)、99.99%のエチレンジアミン
を78g(1.30モル)、触媒としてネオビートDL−
4を5g仕込んで実施例1と全く同様に行つた。 結果は表−1に示すとおりであつた。 比較例 1 実施例1の反応器に純度99.5%のモノエタノー
ルアミン16.2g(0.264モル)と99.99%のエチレ
ンジアミン78.8g(1.31モル)のみを仕込んで触
媒なしで実施例1と全く同様に行つた。 実質的な反応は全く認められなかつた。
【表】
【表】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 アルミナまたはシリカを主成分とする無機化
    合物の存在下で、モノエタノールアミンまたはエ
    チレングリコールと、エチレンジアミンとを250
    ℃〜350℃の温度で、実質的に液状で接触させる
    ことを特徴とする非環状ポリエチレンポリアミン
    の選択的製造方法。
JP11167078A 1978-09-13 1978-09-13 Preparation of polyethylenepolyamine Granted JPS5538329A (en)

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