JPH111454A - ジアセトキシブテンの製造方法 - Google Patents
ジアセトキシブテンの製造方法Info
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- JPH111454A JPH111454A JP10057892A JP5789298A JPH111454A JP H111454 A JPH111454 A JP H111454A JP 10057892 A JP10057892 A JP 10057892A JP 5789298 A JP5789298 A JP 5789298A JP H111454 A JPH111454 A JP H111454A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
び酸素を反応させて得たジアセトキシブテンを含む反応
生成液から、蒸留により酢酸を回収するに際し、蒸留塔
のリボイラーが重合物により閉塞するのを防止する。 【解決手段】 リボイラーチューブ入口における流速が
0.7m/秒以上となる流速でリボイラーに塔底液を供
給する。
Description
ンの製造方法に関する。詳しくは、ブタジエンをアセト
キシ化してジアセトキシブテンを製造する方法の改良に
関する。ジアセトキシブテンは、ポリウレタン等の原料
である1,4−ブタンジオール及び高性能溶剤であるテ
トラヒドロフランの重要な中間体である。
ジアセトキシブテンは、貴金属触媒の存在下、ブタジエ
ン、酢酸及び酸素を反応させて製造される(特開昭52
−7907号公報等)。得られたジアセトキシブテン
は、次いでパラジウム触媒又はニッケル触媒等を用いて
水添されてジアセトキシブタンとなり、更に加水分解さ
れて1,4−ブタンジオールとなる(特開昭52−13
3912号公報等)。
ンジオールの製造方法では、工程中で多量の酢酸及び水
が使用され、且つ反応により酢酸及び水が副生する。従
って、製品純度を高く保持しながら、これらを回収して
再使用する各種の提案がなされている(上記各公報参
照)。これらの方法では、通常、目的物と酢酸との分離
は蒸留によりなされている。即ち、ブタジエン、酢酸及
び酸素を反応させてジアセトキシブテンを生成させる反
応で得られるアセトキシ化反応の生成液は、脱ガス処理
して未反応ブタジエン等を除去した後、蒸留塔で蒸留し
て、水、酢酸を塔頂から留去し、塔底からジアセトキシ
ブテンを含む成分を抜出している。またジアセトキシブ
タンを加水分解して得られる反応生成物は、蒸留塔で蒸
留して水と酢酸及び他の軽沸物を塔頂から留去し、塔底
から1,4−ブタンジオールを含む成分を抜出してい
る。
キシ化反応生成液から酢酸を回収する蒸留を、リボイラ
ーとして常用のシェル−チューブ型の多管式熱交換器を
備えた蒸留塔で行うと、比較的短期間の運転によりリボ
イラーチューブ内に重合物の付着がおこり、運転を中断
しなければならないことがしばしば起こった。本発明の
課題は、アセトキシ化反応生成液からの酢酸の蒸留分離
において、長期間の運転をしてもリボイラーチューブ内
の重合物の付着を抑制することができる、改良されたア
セトキシ化反応生成液の蒸留方法を提供することにあ
る。
を解決するために鋭意検討した結果、アセトキシ化反応
で得られる反応生成液から、酢酸等を蒸留分離する蒸留
塔のリボイラーチューブ内の液流速を一定の値以上にす
ることにより、長期間の運転においてもリボイラーチュ
ーブの重合物付着による閉塞を防止できることを見出
し、本発明を完成するに至った。
ブタジエン、酢酸及び酸素を反応させてジアセトキシブ
テンを生成させ、生成したジアセトキシブテンを含む反
応生成液を蒸留塔で蒸留して、酢酸を含む軽沸成分を塔
頂から留出させ、塔底からジアセトキシブテンを含む成
分を抜出すに際し、蒸留塔として塔底液を加熱するため
のシェル−チューブ式の多管式熱交換器を有するものを
用い、且つ塔底液を熱交換器のチューブ入口において
0.7m/秒以上の流速で熱交換器を通過させることに
より、熱交換器の重合物付着による閉塞を回避して長時
間に亘り蒸留を行うことができる。以下、本発明につい
て詳細に説明する。
キシ化反応生成液より酢酸を分離する蒸留塔において、
塔底液のリボイラーチューブ入口における流速を0.7
m/秒以上とすることの他は、従来公知の、ブタジエ
ン、酢酸及び酸素を反応させてジアセトキシブテンを得
る方法が適宜採用される。
及び分子状酸素を、貴金属触媒、特にパラジウム系触媒
の存在下、反応させる公知の方法により行われる。パラ
ジウム触媒としては、パラジウム金属又はその塩(例え
ば、塩化パラジウム、硝酸パラジウム、酢酸パラジウム
等の無機又は有機酸塩)を単独で用いることができる。
またパラジウム金属又はその塩を助触媒としてのビスマ
ス、セレン、アンチモン、テルル、銅等の金属又はその
塩(例えば、酸化ビスマス、セレン酸、酸化テルル、塩
化アンチモン、塩化銅等)とを組み合わせて用いること
もできる。これらの触媒成分は、シリカ、アルミナ、活
性炭等の担体に担持させて用いることが好ましい。通常
はパラジウム化合物及び助触媒成分の化合物を溶解した
溶液を担体に含浸させることにより触媒成分を担体に担
持させ、次いでこの担体上の触媒成分を水素やメタノー
ル等で還元することにより調製した触媒を用いる。担持
触媒中の触媒成分の量は、通常、金属換算でパラジウム
が0.1〜20重量%であり、助触媒成分が0.01〜
30重量%の範囲で選定される。
流動床方式、懸濁床方式等の任意の方法で実施され、反
応は40〜180℃、好ましくは60〜150℃の温度
範囲で、常圧以上、通常、300kg/cm2 (29.
4MPa)以下、好ましくは30〜150kg/cm2
(2.94〜14.7MPa)の圧力下で実施される。
応生成液には、未反応のブタジエン等が含まれているの
で、通常は脱ガス処理してブタジエン等を除去した後、
蒸留してジアセトキシブテンを得る。通常、第1蒸留塔
で、水、酢酸、モノアセトキシブテン等を塔頂から留去
し、その塔底液を第2蒸留塔に供給する。第2蒸留塔で
は、塔頂からジアセトキシブテンを得、ジアセトキシオ
クタジエンを含む副生高沸物を塔底から抜き出す。
で、塔頂圧力30〜300mmHg(4〜40kP
a)、塔底温度190℃以下、還流比0〜0.1で操作
され、また、第2蒸留塔は、理論段数、通常、10〜1
5段で、塔頂圧力2〜100mmHg(0.3〜13.
3kPa)、塔底温度190℃以下、還流比0〜1で操
作される。
液の加熱装置としては、加熱用の熱媒体がシェル側に供
給され、チューブ内を被加熱体である塔底液が通過する
シェル−チューブ式の多管式熱交換器が用いられる。熱
交換器を通しての塔底液の流れは、チューブ内での加熱
により発生する比重差に基づく自然循環によるのが一般
的である。蒸留塔底の液粘度が高い場合等には、希に薄
膜蒸発器のような加熱方式が採用されることもある。ア
セトキシ化反応で得られるジアセトキシブテンは沸点が
230℃(101kPa)付近であり、粘度も約2.0
MPa・秒(50℃)であるので、第1蒸留塔のリボイ
ラーを設計する際には、ジアセトキシブテンが二重結合
を持つため、温度上昇による重合を防止する以外は、特
段の配慮が必要であるとは考えられなかった。しかしな
がら、前記の蒸留条件で、塔底温度を190℃以下に保
ち運転を継続したところ、予想外にも、リボイラーチュ
ーブの閉塞が起こり、3000乃至4000時間以上の
運転の継続は不可能であった。リボイラーチューブの閉
塞を防止するために、重合防止剤例えばハイドロキノン
等の添加、或いは付着防止剤の添加等を検討したが、有
効な添加剤は見い出せなかった。
塔底液の流速が大きくなると、チューブへの重合物の付
着が減少することが見出された。通常はチューブ入口で
の液速が0.7m/秒以上となると重合物の付着は著し
く減少する。一般に流速が大きいほど重合物の付着は減
少するが、流速を大きくするとチューブ内での圧力損失
が増加し、熱交換器を通して塔底液を循環させるために
多量のエネルギーを必要とする。また、流速が過大とな
るとチューブが振動して熱交換器が破損する危険があ
る。従って熱交換器を通過する塔底液の流速は、チュー
ブ入口で5.0m/秒以下が好ましく、これより流速を
大きくすることは有利ではない。塔底液の最も好ましい
流速は、チューブ入口で1.0〜4.0m/秒である。
塔底液をこのような流速で熱交換器を通過させるには、
蒸留塔の塔底から熱交換器までの塔底液の流路にポンプ
を設置し、このポンプにより所定の流速となるように塔
底液を熱交換器に供給するのが最も簡便である。本発明
方法によれば、熱交換器を通過する塔底液の流速をチュ
ーブ入口で0.7m/秒以上、特に1.0〜4.0秒と
することにより、第1蒸留塔を約1年間に亘り連続運転
することができる。
酸を主成分とする留分は、酢酸精製工程に送られ、精製
された上でアセトキシ化反応に再使用される。塔底液
は、第2蒸留塔に送られ、先に開示された方法に従い塔
頂からジアセトキシブテンを取出す。このジアセトキシ
ブテンは水素化されたのち加水分解され、1,4−ブタ
ンジオールとされる。
具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限
り実施例に限定されるものではない。
r、酢酸3000重量部/hr、及び酸素530重量部
/hrを供給し、パラジウム3重量%及びテルル0.6
重量%を活性炭に担持した触媒の存在下、9MPa、1
00℃で反応させた。反応器から抜出した液は脱ガス処
理して、ジアセトキシブテン14.2重量%を含む反応
生成液を得た。該反応生成液を3100重量部/hrで
第1蒸留塔に供給し、蒸留して酢酸を留出させた。蒸留
塔としては理論段数で10段の充填物が充填されている
充填塔を用い、塔頂から数えて8段目に反応液をフィー
ドした。蒸留塔は塔頂圧力を13.3kPa(100m
mHg)、還流比を0.1、塔底温度を150℃で運転
し、塔底液は蒸留塔底部とリボイラーとの間に設置した
ポンプにより、リボイラーチューブの入口で1.5m/
秒になるようにリボイラーを経て循環した。水及び酢酸
の大部分を塔頂より留去し、ジアセトキシブテン84.
5重量%、及びジアセトキシオクタジエン3.2重量%
を含む塔底液を580重量部/hrで塔底から抜出し
た。この条件で運転を1年間(8000時間)継続して
実施した後、リボイラーを開放しチューブを点検したと
ころ、多数あるチューブの約2%が閉塞していた。運転
開始した時点でのリボイラーの総括伝熱係数は780k
cal/hr・m2 ・℃であった。
過するようにした以外は、実施例と同じ操作条件により
運転を行った。リボイラーは、この操作条件下ではチュ
ーブ入口の流速が0.3m/秒となるように設計されて
いる。運転開始後、2000時間付近よりリボイラーの
シェル側における蒸気圧力が上昇し、3000時間で運
転が出来なくなった。リボイラーを開放し点検したとこ
ろ、チューブ総数の約40%が重合物で閉塞していた。
運転開始した時点におけるリボイラーの総括伝熱係数は
380kcal/hr・m2 ・℃であった。
るようにポンプにより塔底液をリボイラーに供給した以
外は、実施例1と同様にして蒸留塔の運転を行った。運
転開始後、3000時間付近よりリボイラーシェル側の
蒸気圧力が上昇し、4000時間で運転が出来なくなっ
た。リボイラーを開放し点検したところ、チューブ総数
の約40%が重合物で閉塞していた。運転開始した時点
におけるリボイラーの総括伝熱係数は450kcal/
hr・m2 ・℃であった。
タジエンからジアセトキシブテンを生成するアセトキシ
化反応生成液からの酢酸分離を、蒸留塔のリボイラーの
チューブの閉塞なしに、長期間安定的に運転を行うこと
ができる。
Claims (6)
- 【請求項1】 貴金属触媒の存在下に、ブタジエン、酢
酸及び酸素を反応させてジアセトキシブテンを生成さ
せ、生成したジアセトキシブテンを含む反応生成液を蒸
留塔で蒸留して、酢酸を含む軽沸成分を塔頂から留出さ
せ、塔底からジアセトキシブテンを含む成分を抜出すジ
アセトキシブテンの製造方法において、蒸留塔として塔
底液を加熱するためのシェル−チューブ式の多管式熱交
換器を有するものを用い、且つこの熱交換器のチューブ
入口において0.7m/秒以上となる流速で塔底液が熱
交換器を通過するようにすることを特徴とする方法。 - 【請求項2】 熱交換器のチューブ入口において1.0
〜4.0m/秒となる流速で塔底液が熱交換器を通過す
るようにすることを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項3】 熱交換器への塔底液の供給をポンプによ
り行うことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 【請求項4】 蒸留塔での蒸留に供する反応生成液が、
貴金属を含む触媒の存在下に、ブタジエン、酢酸及び酸
素を反応させて得た反応液を脱ガス処理したものである
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の
方法。 - 【請求項5】 貴金属触媒が、担体にパラジウム並びに
ビスマス、セレン、アンチモン、テルル及び銅からなる
群から選ばれた少くとも一つを担持したものであること
を特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の方
法。 - 【請求項6】 蒸留塔の塔底における液温を190℃以
下に維持することを特徴とする請求項1ないし5のいず
れかに記載の方法。
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP9872697 | 1997-04-16 | ||
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH111454A true JPH111454A (ja) | 1999-01-06 |
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Family
ID=26398981
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4107706B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016143783A1 (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 三菱化学株式会社 | 共役ジエンの製造方法 |
-
1998
- 1998-03-10 JP JP05789298A patent/JP4107706B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016143783A1 (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 三菱化学株式会社 | 共役ジエンの製造方法 |
| JP2016172721A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-29 | 三菱化学株式会社 | 共役ジエンの製造方法 |
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| US10370309B2 (en) | 2015-03-09 | 2019-08-06 | Mitsubishi Chemical Corporation | Method for producing conjugated diene |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP4107706B2 (ja) | 2008-06-25 |
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