JPH02145545A - エチレンアミン類の回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水性塩溶液と非混和性であり、かつ１０５℃
より低い沸点を有する極性有機溶媒を用いた、塩化ナト
リウム含有溶液からのエチレンアミン類の、抽出による
回収方法に関する。

〔従来の技術と解決すべき課題〕

そのような方法は、特開昭５４−８５２３号公報より知
られている。この特許明細書中に、苛性ソーダ及び有機
溶媒を用い、塩化ナトリウム含有水性溶液からエチレン
アミン類を抽出するための方法が記載されている。前記
の特許明細書の教示によると、単に十分の抽出のために
は、溶液中の苛性ソーダの濃度は少なくとも１５重量％
でなければならないが、良好な抽出のためには、２５〜
４５重量％の範囲の濃度が求められる。有機溶媒として
挙げられたものは、３〜６個の炭素原子を有するアルコ
ール類、ジオキサン、ピリジン、及びピコリン類である
。生じた苛性ソーダ溶液は少量の溶解された塩及び溶媒
で汚染され、他のいかなる目的にも適さないものとなる
。他の欠点は、濃苛性ソーダ溶液が、水性抽出混合物に
加えられることによってかなり薄められることである。

それ故、抽出工程で再利用に適切なものとするために、
水酸化ナトリウム水溶液を混合物から分離した後に蒸発
によって濃縮することが必要となるであろう。

さらなる欠点は、苛性ソーダの添加の結果生じる、抽出
混合物からの多量の塩化ナトリウムの沈澱である。この
、非常に汚染された沈澱物は、主として、精製及び処理
の困難な、非常に小さな塩粒子から成る。

欧州特許Ａ　Ｏ１１０４７０号公報より、水不溶性の溶
媒を用いたエチレンアミン類の抽出が知られている。こ
のような溶媒を用いて得られた抽出結果は、水溶性の手
段を用いて得られたものよりも劣る。さらにまた、水と
非混和性の低級アルコールを用いると、いわゆる極大沸
点共沸化合物が生じ、また、より重大なことに、アルコ
ールとエチレンジアミンの沸点が似かよっているなめに
、得られたエチレンアミン類と溶媒の蒸留による分離は
、非常に煩わしい。本発明は、エチレンアミン類を塩含
有溶液から回収するための、比較的簡単で経済的な方法
を提供する。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の種類の方法に関し、該溶液が５重量％を
越えない水酸化ナトリウムを含有し、水混和性の有機溶
媒を用いて抽出を行うことを特徴とする。ここで水混和
性と言う語は、室温で、少なくとも１５％の有機溶媒が
水と完全に混合することを意味する。

もし前記の種類の有機溶媒が加えられたならば、抽出さ
れるべき混合物が他のいかなる添加物も必要とせずに、
抽出が十分に進行することが見出された。

そのような溶媒の例は、ｎ−プロパノール、ｉ−プロパ
ノール、ｔｅｒｔ−ブタノール、及びプロパノンを包含
する。使用される溶媒がｎ−プロパノールであれば、特
に好ましい結果が得られる。

そのような有機溶媒の使用は、混合物中の好ましい分配
係数を得ることを可能にし、得られたアルコール含有抽
出液の分離を比較的簡単な方法で行うことが出来る。分
配係数は次のように定義される。

〔アミンを含まない有機液体（単位：ｋｇ）中のアミン
の量（単位：ｇ））／（アミンを含まない塩含有液体く
単位：ｋｇ）中のアミンの量（単位二ｇ＞） 前記の溶媒は、エチレンアミン類の沸点よりも明確に低
い沸点を持ち、それ故、抽出の後で、それらを蒸留によ
ってアミン類から分離することが出来る。

エチレンアミン類は、慣用の方法で、１．２−ジクロロ
エタンをアンモニアと反応させることにより、調製され
うる。この工程において、反応の副生成物として塩化水
素が生じ、一部が、殆ど瞬間的に存在するアンモニアと
反応して塩化アンモニウムを生じる。

この混合物を次に、慣用の方法で、水酸化アルカリ、好
ましくは苛性ソーダを化学量論的量にて加えることによ
って中和し、それから、この工程で発生したアンモニア
を除去して、抽出されるべき混合物を得る。この工程に
おいて、中和を改善するために、少し過剰の苛性ソーダ
（通常は１％より少なく、好ましくは０１６％より少な
い）を加えても良い。その結果、こうして得られた抽出
されるべき混合物は、先述の欠点を生じることなく、最
大５重量％までの少量の水酸化ナトリウムを含有するこ
とが出来る。

抽出されるべき混合物は、塩化すｌ・リウムを少なくと
も１０重量％、好ましくは塩の沈澱をも生じない範囲で
出来るだけ多量に含有する。インプロパツール及びプロ
パノンを使用する場合には、２０重量％より多い塩化ナ
トリウムを含有する混合物が好ましい。最適の抽出結果
が、飽和に近い塩溶液を用いて、得られる。混合物は塩
化ナトリウムの他に、他の塩、例えばＫＣｆＪ　、　Ｃ
ａＣ，Ｑ　２　、またはＮＨ４（、Ｑを含有することが
出来る。

そのような混合物は少なくとも８０重量％の有機溶媒を
約１５℃より高い温度で、好ましくは７０〜９５℃の範
囲内で、特に８０〜９０’Ｃの範囲内の温度で加えるこ
とによって適切に抽出される。この溶媒はまた、多少の
、好ましくは８重量％より多い水を含有するのが好まし
い。溶媒を加えた後、混合物を放置、その後間もなく二
つの層が生じる。それ故、多段階抽出が、特に多段階向
流抽出が好ましい。後者の方法は実際の実施における使
用に非常に適していることが確められた。これらの方法
の一つで分離した二つの液層は、引き続き慣用の方法に
てさらに処理される。例えば、塩、水、及び多少の溶媒
残留物を含有する一つの層から、溶媒をスチームストリ
ッピングによって除去することが出来る。残った塩溶液
（このものは多段階抽出の後にはもはや事実上アミンを
含有しない）は、何の問題もなく、使用出来る塩製品へ
と処理加工することが出来る。この塩溶液はまた、慣用
の方法で、環境問題を生じることなく、廃棄物へと処理
加工することが出来る。

他の相（このものはアミン類、溶媒、及び水を含有する
）は、蒸留により、種々の構成物に分離することが出来
る。そのような蒸留工程は、常圧下で行うことが出来る
。殆どのエチレンアミン類は、用いられた溶媒よりもか
なり高い沸点を持つので、１００重量％近いアミン濃度
が得られる。蒸留されるべき混合物がｎ−プロパノール
とエチレンジアミンを含有する混合物であるなら、常圧
で５０重量％を越える濃度が得られる。もし殆ど純粋な
アミン（混合物）を望むなら、蒸留の間、圧力を５気圧
より高く、好ましくは８気圧より高く上昇させることが
推奨される。

こうして得られたアミン混合物（このものはエチレンジ
アミンの他に他のアミン類、例えばジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラアミン、及びテトラエチレンペ
ンタアミンを含有するであろう）は、蒸留によって構成
分に分離することが出来る。

蒸留によってまた分離された溶媒を、抽出工程に再利用
することが出来る。

〔実　施　例〕

実施例　１ ａ、溶液１　ｋｇ当たり８．７ｇのエチレンジアミンと
２３重足％のＮａＣｌとを含有する水性溶液１００ｃｃ
を、８０℃にて、ｎ−プロパノールと１０重量％の水と
の混合物７５ｃｃと混合した。殆ど瞬間的に二つの層が
生じた。これらを次に分離し、分析した。

有機層は液体１ｋｇ当たり５．０ｇのエチレンジアミン
を含有した。水性塩溶液は、液体１　ｋｇ当たり６．４
ｇのエチレンジアミンを含有した。分配係数はそれ故、
０．７８であった。

エチレンジアミンとｎ−プロパノールの混合物を８気圧
の圧力にて蒸留した。その後に得られたエチレンジアミ
ンは１０ｐｐｍより少ないｎ−プロパノールを含有した
。

ｂ、実施例１ａに記載されたのと同じ試験を、２５℃に
て行った。今回、分配係数は０．４８であった。

実施例　２ ここでは２３重量％のＮａＣｆｆと、夫々０．２．　１
゜１０、及び１５重量％のエチレンジアミンとを含有す
る溶液１００ｃｃを、ｎ−プロパノールと１０重量％の
水を含有する溶液７５ｃｃと混合した以外は、実施例１
に記載したのと同じ試験を繰り返した。層を分離した後
、各場合において０．７６５±０．０１５の分配係数が
得られた。

実施例　３ 実施例１に記載されたのと同じ試験を５回、各回ごとに
異なるアミンを用いて行った。この工程の全ての場合に
おいて、１重量％のエチレンアミンを含有する２３重量
％ＮａＣρ溶液１００ｃｃを、同じｎ〜プロパツール溶
液７５ｃｃを用いて抽出した。

層を分離した後、下記アミンの抽出について、次の分配
係数が得られた。

ａ、ジエチレンテトラアミン　　　　　　：　０．８７
ｂ、　　トリエチレンテトラアミン　　　　　：　１．
３０Ｃ，テトラエチレンペンタアミン　　　　：　１．
４７ｄ、ジエチレンジアミン　　　　　　　　：　１．
９２ｅ、２−ｎ−アミン−エチル−ピペラジン：　２．
１２実施例　４ ａ、エチレンジアミン５重量％とＮａＣ，９２３重量％
を含有する溶液１００ｃｃを、８０℃にて、ｉ−プロパ
ノールと１０重量％の水との混合物７５ｃｃと混合した
。二つの層が殆ど瞬間的に生じた後、それらを分離し、
分析した。分配係数は０．５７であった。１気圧での蒸
留により、はぼｌＯＯ％純粋なエチレンジアミンを得る
ことが出来る。

ｂ、実施例４ａに記載されたのと同じ試験を２５℃にて
行った。得られた分配係数は０．４８であった。

実施例　５ ここでは２−プロパノンと１０重量％の水との混合物を
用い、実施例４ｂで言及した試験を、２５℃にて行った
。はぼ瞬間的に生じた複数の層を分離した後、０．４１
の分配係数が測定された。

これらの結果は、水混和性の溶媒を、他に添加剤を使用
せずに用いた抽出は、全ての場合において順調に進行す
ると言うことを示す。有機層の蒸留は、高価な蒸留装置
を必要とせずに行うことが出来る。ｎ−プロパノールが
抽出溶媒である場合には、非常に良好な抽出結果が得ら
れる。その場合、エチレンジアミンを回収するための最
後の蒸留工程は８気圧の圧力にて行われる。

全ての場合において、塩含有層は多段階の抽出工程によ
って行うのが好ましい。

実施例　６ エチレンジアミン１４重量％、ＮａＣρ２３重量％の水
性溶液を３１　ｋｇ　／時で、ｎ−プロパノールと１２
．５重量％のＨ２Ｏとの混合物を９３ｋｇ／時で、ミキ
サー−セトラータイプの四段階抽出装置中に、温度７０
℃、大気圧にて、向流的に供給した。

排出された塩含有層はエチレンジアミンを０．２重量％
含有し、有機層は４．６重囲％含有した。

従って、初めの塩溶液中のエチレンジアミンの９８．６
％が有機層中に移行した。

比較例　１ エチレンアミン類と塩を含有する溶液を、ジクロロエタ
ンをアンモニアと反応させ、引き続いて４８重量％Ｎａ
ＯＨ溶液で中和する慣用の方法で得た。生じた溶液はエ
チレンアミン類を１３，４重量％、ＮａＣΩを２８．６
重量％含有した。このものを、４８重量％ＮａＯＨ溶液
、及びｉ−プロパノールと２３重量％のエチレンアミン
類との混合物と混合した。

この混合物は二つの層を生じた。二つの層を分離。有機
層はエチレンアミン類を５３．７重量％、ｉ−プロパノ
ールを２８．２重量％含有した。塩含有水性スラリー中
にはまた、副生成物として固体の細かく分散したＮａＣ
βが存在した。

このＮａＣＮはｉ−プロパノール、ＮａＯＨ。

及び比較的多ｆｆ１（１，５％）のアミン類を含有する
。

粒子のサイズが小さく、アミン類が塩の結晶中に組み込
まれているために、分離及び洗浄は困難であることが判
った。

抽出後、高級苛性ソーダ溶液は約３０％に希釈されてい
ることが見出された。さらに、その苛性ソーダはｉ−プ
ロパノールとＮａＣΩを含有した。

例え精製の後でも、残留したＮａＣ１より生じる残留汚
染のために、同様の品質の苛性ソーダを回収することは
不可能であることが判明した。一方、蒸発により濃度を
増加させることは、非常にエネルギーを消費する。

比較例　２ ５重量％のエチレンジアミンと２３重量％のＮａＣ，１
７を含有する溶液１００ｃｃを、イソブタノールど１０
重量％の水との混合物７５ｃｃと、８０°Ｃにて混合し
た。二つの層がほぼ瞬間的に生じた後、それらを分離し
、分析した。得られた分配係数は０．５７であった。得
られたアルコール含有抽出混合物（有機層）の蒸留によ
る精製は、前記の理由より、特別で高価な蒸留装置の使
用なしでは、非常に困難であることが見出された。

比較例　３ ｎ−ブタノールを使用する以外は実施例２に記載された
のと同じ試験を８０°Ｃで行った。今回得られた分散係
数は０．５＆であった。そして、有機層からのエチレン
ジアミンの蒸留によるさらなる分離は、殆ど不可能であ
ることが判明した。

これらの例は、高級アルコールを用いた抽出は、抽出剤
からの所望のエチレンアミン類の分離が（もしそのこと
が少しでも成され得るなら）極度に煩雑な工程であるの
で、あまり好ましくない結果を生じると言うことを示す
。

出　願　人　　アクゾ　ナームローゼ フエンノートシャツプ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水性塩溶液と混和せず、１０５℃より低い沸点を有
   する極性有機溶媒を使用する、塩化ナトリウム含有溶液
   からエチレンアミン類を抽出により回収する方法におい
   て、該溶液が５重量％を越えない水酸化ナトリウム及び
   少なくとも１０重量％の塩化ナトリウムを含有し、かつ
   水混和性の有機溶媒を用いて抽出を行うことを特徴とす
   る方法。 ２、ｎ−プロパノールを用いて抽出を行うことを特徴と
   する、第１項記載の方法。 ３、７０〜９５℃の範囲内の温度で抽出を行うことを特
   徴とする、第１項または第２項記載の方法。