JPS63190838A - Production of ethylene glycol - Google Patents

Production of ethylene glycol

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JPS63190838A
JPS63190838A JP62022411A JP2241187A JPS63190838A JP S63190838 A JPS63190838 A JP S63190838A JP 62022411 A JP62022411 A JP 62022411A JP 2241187 A JP2241187 A JP 2241187A JP S63190838 A JPS63190838 A JP S63190838A
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glycerin
ethylene glycol
catalyst
boiling
solvent
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慎一 吉田
Hisao Kinoshita
久夫 木下
Yoshihisa Watanabe
渡辺 芳久
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Agency of Industrial Science and Technology
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Abstract

PURPOSE:To simply separate ethylene glycol from a catalytic solution and to improve yield economically in obtaining the titled compound useful as a raw material for an anti-freeze, etc., by reacting carbon monoxide with hydrogen by the use of a RH catalyst, by using glycerin and high-boiling polyols firmed as by-products and a high-boiling solvent. CONSTITUTION:In reacting carbon monoxide with hydrogen in the presence of a Rh catalyst, glycerin and high-boiling polyols formed as by-products are subjected to phase separation by using a high-boiling solvent and separated from a catalytic solution to give the aimed compound. To be concrete, a mixed system of a tertiary amine and a polyether, having higher boiling points than the ethylene glycol may be cited as the high-boiling solvent system. Polyethylene glycol dimethyl ethers such as triglyme, etc., may be cited as the polyethers, tri-h-butylamine, etc., may be cited as the tertiary amine and the blending ratio is preferably 1:20-20:1.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は合成ガス即ち一慄化炭素と水素との混合物から
エチレングリコールを製造する際、触媒の回収、再使用
上でもつとも間1となる高沸点のグリセリン、ポリオー
ル類を簡易に触媒と分離する方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention is extremely effective in recovering and reusing catalysts when producing ethylene glycol from synthesis gas, that is, a mixture of carbon monoxide and hydrogen. This invention relates to a method for easily separating high-boiling point glycerin and polyols from catalysts.

エチレングリコールはポリエステルや不凍液の原料とし
てきわめて重要な化学品である。
Ethylene glycol is an extremely important chemical as a raw material for polyester and antifreeze.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、エチレングリコールはエチレンの酸化反応で製造
されてき九が、近年、エチレンに比し安価かつ饅富な原
料である合成ガスを原料とする技術が開発されつつある
。例えば、特公昭53−15047号、特公昭53−3
1122号、特公昭55−5497号、特公昭55−3
3694号、特公昭55−33697号、特公昭55−
43821号、特公昭56−10894号、特公昭56
−40131号、特公昭5B−40132号、特公昭5
o−40698号、特開昭50−32118号、侍踊昭
51−125203号、特:i昭52−42808号、
特開昭52−42809号、特開昭53−108889
号、tJ!!1開昭53−121714号、および特開
昭54−16415号の各公報ならびにアメリカ特許4
,013,700号、4,133.776号、4,15
1.192号、4,153.523号、4,190.5
・98号、4,199.520号、4.199..51
1号、4,211.719号、および4・225,53
0号の各明細書に記載される如く、四ジウム触媒を部用
して高温、高圧の条件下に、−酸化炎素と水素とを反応
させる方法が良く仰られている。
Conventionally, ethylene glycol has been produced by the oxidation reaction of ethylene, but in recent years, technology has been developed that uses synthesis gas, which is a cheaper and more plentiful raw material than ethylene, as a raw material. For example, Special Publication No. 53-15047, Special Publication No. 53-3
No. 1122, Special Publication No. 55-5497, Special Publication No. 55-3
No. 3694, Special Publication No. 1983-33697, Special Publication No. 1983-
No. 43821, Special Publication No. 10894, Special Publication No. 1983
-40131, Special Publication No. 5B-40132, Special Publication No. 5
No. o-40698, Japanese Patent Application Publication No. 50-32118, Samurai Dance No. 125203-1983, Special No. i-42808,
JP-A-52-42809, JP-A-53-108889
No., tJ! ! 1 Publication No. 121714/1983 and Japanese Patent Application No. 16415/1983, and U.S. Patent No. 4
, No. 013,700, No. 4,133.776, 4,15
No. 1.192, No. 4,153.523, No. 4,190.5
・No. 98, 4,199.520, 4.199. .. 51
No. 1, No. 4,211.719, and No. 4.225,53
As described in the specifications of No. 0, a method is often mentioned in which flame oxide and hydrogen are reacted under high temperature and high pressure conditions using a tetradium catalyst.

しかしながら、以上に例示した先行諸技術の方法は、ロ
ジウム触媒をクラスターの形状で用いている。工業的規
模でエチレングリコールの製造を検討する際、エチレン
グリコールおよび副生成物を触媒液から分離するには蒸
留によるのがもつとも経済的であり、またプロセス設計
の容易さの点でも好ましいが、副生物を蒸留法により分
離すること寸、特にRhクラスター触媒にとってきわめ
て困雑な、41題である。
However, the prior art methods illustrated above use rhodium catalysts in the form of clusters. When considering the production of ethylene glycol on an industrial scale, it is economical to use distillation to separate ethylene glycol and by-products from the catalyst liquid, and it is preferable in terms of ease of process design. The problem of separating living organisms by distillation is extremely difficult, especially for Rh cluster catalysts.

というのけ、Rhクラスターは加熱および減圧に対しき
わめて不安定であり、容易にカルボニル配位子を失って
金属化し、分離生成系内で析出してしまう。例えば米国
特許第4224237号明細g1け、このように析出し
たRh金属固体を再溶解するプロセスについて述べてい
る。
However, Rh clusters are extremely unstable against heating and reduced pressure, and easily lose their carbonyl ligands, become metallized, and precipitate in the separation system. For example, US Pat. No. 4,224,237 g1 describes a process for redissolving the Rh metal solids thus precipitated.

このような欠点を回避するためにクラスターになりにく
いRh触媒を用いる方法も提案されている。たとえば本
発明者らによる単核ロジウム錯体RhX(Co)Lx 
(L−三級ホスフィン)でXがカルボン酸アニオンであ
ることを特徴とする特開昭61−12638号、Xがツ
ボ4ルアニオンであることを特徴とする特願昭61−7
2576号、その他この錯体を系内で生成する特開昭6
1−12637号、特開昭61−15850号、特願昭
61−72577号等があげられる。これらの発明によ
りiζh@媒の安定性を損なうことなくエチレングリコ
ールおよびそれ以下の沸点の生成物を蒸留法により分離
することが可能となった。
In order to avoid such drawbacks, a method using a Rh catalyst that is less likely to form clusters has also been proposed. For example, the mononuclear rhodium complex RhX(Co)Lx by the present inventors
(L-tertiary phosphine), JP-A-61-12638, characterized in that X is a carboxylic acid anion; Japanese Patent Application No. 1988-7, characterized in that X is an acupoint 4 anion.
No. 2576, and others that produce this complex in-system
No. 1-12637, Japanese Patent Application Laid-Open No. 15850/1982, and Japanese Patent Application No. 72577/1983. These inventions have made it possible to separate ethylene glycol and products with boiling points lower than that by a distillation method without impairing the stability of the iζh@ medium.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、これらの発明によって埒えも−j生する
グリセリンおよび炭素数4以上のポリオールを蒸留法で
分離しようとすると困難に直面することがわかった。グ
リセリンは沸点290℃であり、たとえば工実的に実現
容易な5■セの・減圧度で触媒液と分離しようとすると
154℃程度の加温を要する。これは安定なRhX(C
o)L2類にとっても苛酷な温度であって、多少の分解
はまぬがれ難い。
However, it has been found that difficulties arise when trying to separate the glycerin and polyol having 4 or more carbon atoms produced by these inventions by distillation. Glycerin has a boiling point of 290°C, and if it is to be separated from the catalyst liquid at a reduced pressure of 5 cm, which is easy to realize from a practical standpoint, it requires heating to about 154°C. This is stable RhX(C
o) The temperature is severe even for Class L2, and some degree of decomposition is inevitable.

より商い減圧度も工業的に実現しうるが、そのためには
経済的、装置的な制約が生じる。さらにグリセリンより
ごく少量ではあるが必ず副生ずると思われる炭素数匹以
上のポリオールについては、蒸留法によって分離できる
可距性は全く無いといってよい。従って、触媒液の一部
を常K バージして、蓄積するこれらの高沸点生成物を
一定濃度以下に抑える対策が考えられている。しかしこ
れは使用可能な高価なRh触媒の一部をも同時に反応系
外に排出してしまうことにな9、その回収、再生に多大
の経費を要することになる。
Although it is possible to achieve a lower pressure reduction degree industrially, there are economical and equipment constraints for this purpose. Furthermore, it can be said that polyols containing several carbon atoms or more, which are always produced as a by-product, although in a much smaller amount than glycerin, have no ability to be separated by distillation. Therefore, a measure has been considered to keep the accumulated high-boiling products below a certain concentration by constantly purging a part of the catalyst liquid. However, this also results in a part of the usable and expensive Rh catalyst being discharged out of the reaction system9, requiring a great deal of expense to recover and regenerate it.

かくしてRh触媒によるエチレングリコールの製造プロ
セスにおいて、グリセリンおよびそれ以上の高沸物を蒸
留以外の簡便な方法で触媒液から分離する方策のt要件
が容易に理解される。
Thus, in the process for producing ethylene glycol using a Rh catalyst, the requirements for separating glycerin and higher boiling substances from the catalyst liquid by a simple method other than distillation can be easily understood.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

+1)  発明に至る経緯 エチレングリコールは沸点198℃でア抄、これを蒸留
により触媒系から分離するためには溶媒はエチレングリ
コールより沸点の高いものが必要となる。Rh触媒をよ
く溶かし、熱的にも安定でかつ安価な溶媒を種々探索の
結果、トリグライム、テトラグライム、ペンタグライム
、ヘキサグライム等のポリエーテル類が上記の要請をも
つともよく満たすことがわかった。ところがこのような
溶媒中ではある種の触媒系、たとえば特開昭60−13
6524号公報にみられるようなRhとホスフィンとか
らなる触媒系のエチレングリコール生成活性は、たとえ
ばメチルピロリドンのよりなアミド系溶媒中における活
性に比して著しく低下することが明らかになった。この
差異はアミド系溶媒がもつ強い塩基性によると考えられ
るが、Rh原子当抄数倍の三級アミンを添加した系でも
活性はあまり改善されなかった。
+1) Background leading to the invention Ethylene glycol has a boiling point of 198°C, and in order to separate it from the catalyst system by distillation, a solvent with a boiling point higher than that of ethylene glycol is required. As a result of searching for various solvents that can dissolve the Rh catalyst well, are thermally stable, and are inexpensive, it has been found that polyethers such as triglyme, tetraglyme, pentaglyme, and hexaglyme meet the above requirements well. However, in such a solvent, certain catalyst systems, such as JP-A-60-13
It has been revealed that the ethylene glycol production activity of a catalyst system consisting of Rh and phosphine as seen in Japanese Patent No. 6524 is significantly lower than, for example, the activity of methylpyrrolidone in a more amide-based solvent. This difference is thought to be due to the strong basicity of the amide solvent, but the activity was not significantly improved even in a system in which tertiary amine was added in an amount equivalent to Rh atoms.

ところが、三級アミンを溶媒の一つと考え、大計をポリ
エーテル溶媒に混合するとエチレングリコール生成活性
も、また選択率も著しく改善され、アミド系溶媒に匹敵
するレベルまで向上することがわかった。このアミンの
効果は低沸点のものにも、また高沸点のものにも等しく
みられるが、エチレングリコールを蒸留で分離するプロ
セスを1築する場合、大量に用いるアミンもまたポリエ
ーテル溶媒と同じく、よ抄沸点の高いことが望ましい。
However, when considering tertiary amine as a solvent and mixing it with a polyether solvent, it was found that the ethylene glycol production activity and selectivity were significantly improved, reaching a level comparable to that of amide solvents. The effect of this amine is equally seen on both low-boiling point and high-boiling point amines, but when building a process to separate ethylene glycol by distillation, the amine used in large quantities also has the same effect as polyether solvents. A high boiling point is desirable.

かくして、たとえば実施例1にみられるようにN−オク
チルピロリジン(沸点237℃)をテトラグライムと混
合した溶媒系を用いてエチレングリコールの合成をおこ
ない、減圧蒸留器を用いてエチレングリコールおよびそ
れ以下の沸点の生成物を顎媒液から分離した際、思わぬ
f?事実が見出された。
Thus, for example, as shown in Example 1, ethylene glycol is synthesized using a solvent system in which N-octylpyrrolidine (boiling point 237°C) is mixed with tetraglyme, and ethylene glycol and lower compounds are synthesized using a vacuum distillation device. When the boiling point product was separated from the jaw fluid, an unexpected f? The facts were discovered.

すなわち、エチレングリコールその他を分離した触媒液
を室温で静置すると、底部に溶媒不溶の液相が生計、層
分離する。この部分を分析すると、これは少瞼の溶媒を
含むグリセリンであることが1認された。しかもこの用
尺は触媒であるRh錯体はほとんど含まれないことも明
らかになった。
That is, when a catalyst solution from which ethylene glycol and other substances have been separated is left to stand at room temperature, a solvent-insoluble liquid phase is formed at the bottom, and layers are separated. When this part was analyzed, it was confirmed that it was glycerin containing a small eyelid solvent. Moreover, it was also revealed that this scale contains almost no Rh complex, which is a catalyst.

すなわちある種のアミンとポリエーテルの混合溶媒はグ
リセリンの飽和溶解度が小さく、Rh錯体の溶解力が高
いので、触媒を失うことなく過!4Iのグリセリンを分
離することができるのである。この発見以前はグリセリ
ンおよび炭素数匹以上のポリオール類を除去するには、
触媒液の一部をRh触媒と共に系外にパージするか、あ
るいは複離な抽出プロセスを用いるしかないと考えられ
ていたが、この発見によりグリセリン等の分離は大巾に
簡易化されることがわか抄、本発明に到達した。
In other words, some mixed solvents of amine and polyether have low saturated solubility for glycerin and high dissolving power for Rh complexes, so they can be used without losing the catalyst. 4I glycerin can be separated. Prior to this discovery, to remove glycerin and polyols containing more than a few carbon atoms,
It was thought that the only option was to purge a portion of the catalyst liquid out of the system along with the Rh catalyst, or to use a separate extraction process, but this discovery will greatly simplify the separation of glycerin and other substances. Wakasho has arrived at the present invention.

(2)本発明の具体的内容 本発明はRh 、@媒を用いて合成ガスからエチレング
リコールを合成する際、副生するグリセリンおよび高沸
点のポリオール類を実′4的に層分離する高沸点溶媒系
を用いてグリセリン等を触媒液からNIJflK分離す
るプロセスに関する。
(2) Specific details of the present invention The present invention provides a high-boiling point system that effectively separates glycerin and high-boiling point polyols, which are produced as by-products, into layers when synthesizing ethylene glycol from synthesis gas using Rh and @ medium. This invention relates to a process for separating glycerin and the like from a catalyst liquid using a solvent system.

本発明において使用されるRh触媒は主にエチレングリ
コールを生成するものであれば何でもよいが、好ましく
はRhの金属化を防止するような助触媒と組合せた系を
用いることが望ましい。そのような触媒系の例としては
、特開昭60−136524号、特開昭60−1495
37号、特開昭61−12637号、特開昭61−12
638号、特開昭61−15850号、特願昭60−5
6071号、特願昭60−131974号、特願昭61
−72576号、特願昭61−72577号公報に記成
されているものがあげられる。
The Rh catalyst used in the present invention may be any one as long as it mainly produces ethylene glycol, but it is preferable to use a system in combination with a co-catalyst that prevents metalization of Rh. Examples of such catalyst systems include JP-A-60-136524 and JP-A-60-1495.
No. 37, JP-A-61-12637, JP-A-61-12
No. 638, JP-A-61-15850, patent application No. 1988-5
No. 6071, Patent Application No. 1983-131974, Patent Application No. 1983
-72576 and Japanese Patent Application No. 61-72577.

グリセリンおよび高沸点のポリオール類を実質的に層分
離する高沸点溶媒系としては、具体的にはエチレングリ
コールより高沸点の三級アミンとポリエーテルの混合溶
媒系が挙げられる。
A specific example of a high-boiling point solvent system that substantially separates glycerin and high-boiling point polyols into layers is a mixed solvent system of a tertiary amine having a higher boiling point than ethylene glycol and a polyether.

この嶋媒系に用いられるポリエーテル類としては沸点2
10℃以上のものであれば何でもよいが、1質的に入手
容易なものとしては、トリグライム、テトラグライム、
ペンタグライム、ヘキサグライム等のポリエチレングリ
コールジメチルエーテル類があげられる。これらの混合
物も支障なく用いることができる。
The polyethers used in this Shima medium system have a boiling point of 2.
Anything above 10°C will do, but some that are qualitatively easy to obtain are triglyme, tetraglyme,
Examples include polyethylene glycol dimethyl ethers such as pentaglyme and hexaglyme. Mixtures of these can also be used without any problem.

又、溶媒系に用いられる三級アミンとは沸点210℃以
上の一般式pJ RI R2Rs  であられされる化
合物を指す。ここでR1ノ〜R3は、アルキル基、アリ
ール基、アラルキル基、およびこれらのα立以外の都立
に酸素または9素原子を含むものである。具体的にはト
リーn−ブチルアミン、トリーl−ブチルアミン、トリ
ーt−ブチルアミン、トリーn−ヘキシルアミン、トリ
ーn−オクチルアミン、トリー2−エチルヘキシルアミ
ン、ト!J−n−ドデシルアミン、ヘキシルピロリジン
、オクチルピロリジン、ドデシルピロリジン、ヘキシル
ピペリジン、オクチルピロリジン、ドデシルピペリジン
、ペンチルヘキサメチレンイミン、オクチルへキサメチ
レンイミン、ドデシルへキサメチレンイミン、ジエチル
アニリン、ジブチルアニリン、ジメチルアミノピリジン
、オクチルピロール、ドデシルビロール、ジブチルフル
フリルアミン、ジプチルフルフリルアミン、ジブチルア
ミノテトラヒドロフラン、トリプロパツールアミン、ト
リブタノールアミン等がめげられる。
Further, the tertiary amine used in the solvent system refers to a compound having the general formula pJ RI R2Rs and having a boiling point of 210°C or higher. Here, R1 to R3 are an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, and those containing oxygen or 9 atoms in any position other than the α position. Specifically, tri-n-butylamine, tri-l-butylamine, tri-t-butylamine, tri-n-hexylamine, tri-n-octylamine, tri-2-ethylhexylamine, tri-t! J-n-dodecylamine, hexylpyrrolidine, octylpyrrolidine, dodecylpyrrolidine, hexylpiperidine, octylpyrrolidine, dodecylpiperidine, pentylhexamethyleneimine, octylhexamethyleneimine, dodecylhexamethyleneimine, diethylaniline, dibutylaniline, dimethylamino Examples include pyridine, octylpyrrole, dodecylpyrrole, dibutylfurfurylamine, dipylfurfurylamine, dibutylaminotetrahydrofuran, tripropaturamine, and tributanolamine.

グリセリンおよび高沸点のポリオール類を実質的に層分
離するとは、室温すなわち0〜40℃の範囲内において
、前記したポリエーテルと三級アミンとからなる混合溶
媒系九対するグリセリンの飽和溶解度が10 wt%以
下であると定aされる。
Substantially separating the layers of glycerin and high-boiling point polyols means that the saturated solubility of glycerin in the mixed solvent system consisting of the polyether and tertiary amine described above is 10 wt at room temperature, that is, within the range of 0 to 40°C. % or less.

この溶媒系においてポリエーテルと三級アミンの混合比
は体積比で1:999〜999:1の範囲内、好ましく
は1:20〜20:lの範囲内で自由に変えることがで
きる。合成ガスからエチレングリコールを合成する反応
において、10wt1i以下のグリセリンであれば、溶
媒系中に存在していてもほとんど活性に影響を与えない
ことが確認されている(実施例1参照)。
In this solvent system, the mixing ratio of polyether and tertiary amine can be freely varied within the range of 1:999 to 999:1 in terms of volume ratio, preferably within the range of 1:20 to 20:1. In the reaction of synthesizing ethylene glycol from synthesis gas, it has been confirmed that if the amount of glycerin is 10wt1i or less, it hardly affects the activity even if it is present in the solvent system (see Example 1).

蓄積するグリセリンが10 wt%以下の飽和溶解度を
こえるだけ生成すると、過剰のグリセリンは溶媒の下層
に分離される。炭素数匹以上のポリオール類もガスクロ
マトグラフ分析では検出されないが、生成すれば必ずグ
リセリンと挙動を共にすると考えられる。このグリセリ
ン層に移行するRh4度を調べたところ、はとんど存在
しないことがわかった。この程度は用いるポリエーテル
および三級アミンの組合せおよび量比によりろる程度変
fヒするが、グリセリン層を分離してもahは実質的に
移行しないといえる。
When the accumulating glycerin is produced in excess of the saturation solubility of less than 10 wt%, the excess glycerin is separated into the lower layer of solvent. Polyols containing more than a few carbon atoms are not detected by gas chromatographic analysis, but if they are produced, they are thought to behave in the same way as glycerin. When we investigated the Rh4 degree that migrates to this glycerin layer, we found that it hardly exists. Although this degree varies depending on the combination and quantitative ratio of the polyether and tertiary amine used, it can be said that ah does not substantially migrate even if the glycerin layer is separated.

このよう層分離したグリセリンは、必要でちれば精留し
て溶媒、高沸物を除いて純グリセリンを得ることができ
る。高沸物を処理して微歌のRhを回収することもでき
る。さらに徂グリセリンの段階でポリエーテル−三級ア
ミン混合溶媒でグリセリン中の微債のRhを抽出してさ
らに減らすこともできる。
If necessary, the glycerin separated into layers can be rectified to remove the solvent and high-boiling substances to obtain pure glycerin. It is also possible to recover Rh from Weika by treating high-boiling substances. Further, in the glycerin stage, a small amount of Rh in glycerin can be extracted with a polyether-tertiary amine mixed solvent to further reduce the amount of Rh present in the glycerin.

以上のような操作によりエチレングリコール製造プロセ
スにおいて、触媒の回収、循環使用の場合に問題となる
グリセリンおよび高沸物を触媒液のパージや、f!ij
雑な抽出法を用いることなく層分離法により容易に反応
系外へ実質的に排出することができる。
Through the above operations, in the ethylene glycol production process, glycerin and high boiling substances, which are problematic when collecting and recycling the catalyst, can be purged from the catalyst liquid, and f! ij
It can be easily and substantially discharged from the reaction system by a layer separation method without using complicated extraction methods.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明の実施例を示すが、本発明はその1本旨を
こえないかぎり以下の実施例によって限定されるもので
はない。なお以下の実施例における反応条件は特に付化
しないかぎ秒合成ガスの水素/−!!Σ化炭素モル比が
1、反応圧力soo#/dGでおこなった。また活性と
は1f−原子のロジウムが1時間当り生成するエチレン
グリコールのモル数(mail / f −atom−
h )で、選択率とは全液状生成物中に含まれる炭素数
に対するエチレングリコール中の炭素数(%)であられ
したものである。
Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited by the following examples unless it goes beyond the scope of the invention. In addition, the reaction conditions in the following examples are hydrogen/-! ! The reaction was carried out at a sigma carbon molar ratio of 1 and a reaction pressure of so#/dG. Activity is defined as the number of moles of ethylene glycol produced by 1f-atom rhodium per hour (mail/f-atom-
h), selectivity is the number of carbons in ethylene glycol (%) relative to the number of carbons contained in the total liquid product.

実施例1 内容積200dの攪拌装置をそなえたオートクレーブ内
にテトラグライム30mj、N−オクチルピロリジン2
0d、Rh(COXP−MeO−CsH40XP(tB
u)z(nBu))を錯体20mmoj!を導入し、2
15℃に昇温し10分間反応させた。生成物をガスクロ
マトグラフで分析すると、エチレングリコール56.9
 mmoIl (活性16.7、濃度7,49 wtJ
 )、グリセリン9.5 mmoIl (111度1.
85wt4 )%およびその他の生成物を含む反応液が
?iられた。エチレングリコールの選択率は61.2%
であった。
Example 1 30 mj of tetraglyme and 2 ml of N-octylpyrrolidine were placed in an autoclave equipped with a stirring device with an internal volume of 200 d.
0d, Rh(COXP-MeO-CsH40XP(tB
u)z(nBu)) as a complex 20 mmoj! Introducing 2
The temperature was raised to 15° C. and the reaction was continued for 10 minutes. When the product was analyzed by gas chromatography, ethylene glycol 56.9
mmol (activity 16.7, concentration 7.49 wtJ
), glycerin 9.5 mmol (111 degrees 1.
The reaction solution containing 85wt4)% and other products? I was attacked. Selectivity of ethylene glycol is 61.2%
Met.

つぎに薄膜蒸留器を用いてエチレングリコールその他の
低沸点物の大部分を除去した。生成物と共に失われた若
干の鼎蝶成分を補充し、最初と全く同じ条件で合成ガス
の反応をおこなったところ、エチレングリ:r−h 6
0.3 mmof (活性17.7、選択率61.1%
、鑓度7.94 wt4 ) 、グリセリン7.8 m
moIl (累積17.3 mmojl 、累積濃度3
.38Wt4)、およびその+゛hの生成物が得られた
つ室温でこの反応液は均一であった。
Next, most of the ethylene glycol and other low-boiling substances were removed using a thin film distiller. After replenishing some of the components lost with the product and carrying out a synthesis gas reaction under exactly the same conditions as at the beginning, ethylene glycol: r-h 6
0.3 mmof (activity 17.7, selectivity 61.1%
, strength 7.94 wt4), glycerin 7.8 m
moIl (cumulative 17.3 mmojl, cumulative concentration 3
.. 38Wt4) and its +゛h product were obtained.The reaction solution was homogeneous at room temperature.

さらにこの反応液を薄膜蒸留器によゆエチレングリコー
ル以下の生成物を除去し、溶媒成分を補充し、再度同じ
条件で合成ガスの反応をおこなった。反応液を室温に冷
却すると底部にわずか層分離した液相の存在することが
確認嘔れた。上層部分ノ分析の結果、エチレングリコー
ル57.6 mmoIl(活性16.9、選択1q60
.5%、濃度7.58 wt4)、グリセリン6.0 
mmoIl(累積23.3 mmofi % 累積4度
4.6 wt% )、およびその他の生成物が得られた
Furthermore, this reaction solution was passed through a thin film distiller to remove products below ethylene glycol, the solvent component was replenished, and the synthesis gas reaction was performed again under the same conditions. When the reaction solution was cooled to room temperature, the presence of a slightly separated liquid phase at the bottom was confirmed. As a result of analysis of the upper layer, ethylene glycol 57.6 mmol (activity 16.9, selection 1q60
.. 5%, concentration 7.58 wt4), glycerin 6.0
mmol (cumulative 23.3 mmofi%, cumulative 4.6 wt%) and other products were obtained.

この触媒液でグリセリンが飽和溶解度と思われる5、2
wt’@をこえ九のにもかかわらず、エチレングリコー
ルへの活性、選択性は・1とんど変化しないことがわか
る。
Glycerin seems to have a saturated solubility in this catalyst solution5,2
It can be seen that the activity and selectivity towards ethylene glycol do not change at all even though wt'@ is exceeded.

この反応液に対して低沸物除去、溶媒補充の操乍を全く
同じようにおこない、四回目の合成ガス反応をおこなっ
た。反応後の液は室温で明らかに二液用に分離し、下層
を分離し分析するとグリセリン9.0 mmoJ! (
0,83f )を含むことがわかった。上層部はエチレ
ングリコール52.1 mmoj! (活性15.3、
選択率61.6%)、グリセリン累積’iJ 23.3
 mmol (累積濃度4.6 wt% )を含ん”t
’イた。
This reaction solution was subjected to the same operations as removal of low-boiling substances and replenishment of solvent, and a fourth synthesis gas reaction was carried out. After the reaction, the liquid clearly separated into two liquids at room temperature, and when the lower layer was separated and analyzed, it was found to be 9.0 mmoJ of glycerin! (
0.83f). The upper layer contains 52.1 mmoj of ethylene glycol! (Activity 15.3,
Selectivity 61.6%), glycerin cumulative 'iJ 23.3
Contains mmol (cumulative concentration 4.6 wt%)
'It was.

かくしてこの反応条件下では触媒液は4.6wt1s以
上のグリセリンを層分離しながら活性、選択性を落すこ
となくくりぺしエチレングリコール合成反応に用いられ
ることが確かめられた。
Thus, it was confirmed that under these reaction conditions, the catalyst solution could be used for the Kuripe ethylene glycol synthesis reaction while separating the glycerin of 4.6wt1s or more into layers without deteriorating the activity or selectivity.

実施例2 N−オクチルビ四リジンをテトラグライム(TGM)と
1/4またはV3の容積比で混合した溶媒にグリセリン
を40vt%加え、室温で致しく攪拌した。この溶液を
静置すると二液用に層分離をした。この上層を採取し、
含まれるグリセリンの飽和濃度を分析した。TGM単独
溶媒中の値と共にこの結果を表1、&1〜3に示す。
Example 2 40vt% of glycerin was added to a solvent in which N-octyl bitetralysine and tetraglyme (TGM) were mixed at a volume ratio of 1/4 or V3, and the mixture was thoroughly stirred at room temperature. When this solution was allowed to stand still, the layers were separated into two liquids. Collect this upper layer,
The saturation concentration of glycerin contained was analyzed. The results are shown in Table 1, &1-3 along with the values in TGM alone solvent.

明らかにアミン添加肴が増すほどグリセリンの溶解度は
減少し、アミン混合溶媒の有効性が理解できる。
Obviously, the solubility of glycerin decreases as the number of amine-added dishes increases, and the effectiveness of the amine mixed solvent can be understood.

比較例I N−メチルピロリジン、トリエチルアミン、NIN、N
:N′−テトラメチルへキサメチレンジアミンをTGM
と所定の割合で混合し、この溶媒に対するグリセリンの
溶解度を実施例2と全く同じ方法により求めた。結果を
表1、遥4〜6に示す。
Comparative Example I N-methylpyrrolidine, triethylamine, NIN, N
:N'-tetramethylhexamethylenediamine as TGM
The solubility of glycerin in this solvent was determined by the same method as in Example 2. The results are shown in Table 1 and Haruka 4-6.

メチルピロリジン、トリエチルアミンのように沸点が低
く、多くの物貢と容易にγ昆じり合うアミンの場合、グ
リセリンの溶解度dTGM単独よりむしろ向上し、その
噛分1’lKは不4当であることが理解される。一方、
テトラメチルへキサメチレンジアミンは沸点は約220
℃と高いが、分子内に二個の窒素原子を待つため極性が
強く、やはりグリセリンの溶解度を上げるので本発明の
目的には不適当であることがわかる。
In the case of amines such as methylpyrrolidine and triethylamine, which have a low boiling point and easily mix with many substances, the solubility of glycerin is improved rather than dTGM alone, and its molecular weight 1'lK is unreasonable. is understood. on the other hand,
Tetramethylhexamethylene diamine has a boiling point of approximately 220
℃, but since there are two nitrogen atoms in the molecule, the polarity is strong and it also increases the solubility of glycerin, making it unsuitable for the purpose of the present invention.

実施例3〜8 表11.47〜12にあげた各種のアミンとTGMの混
合溶媒をつく9、実施例2と全く同じ方法によりグリセ
リンの溶解度を求めた。
Examples 3 to 8 Mixed solvents of various amines and TGM listed in Tables 11.47 to 12 were prepared9, and the solubility of glycerin was determined by the same method as in Example 2.

表1の結果にみるようにこれらの三級アミンはいずれも
TGM単独単独4エ媒グリセリンの飽和溶解度を低下さ
せ、従ってその層分離に有効であることが理解される。
As can be seen from the results in Table 1, it is understood that all of these tertiary amines reduce the saturation solubility of TGM alone and 4-element glycerin, and are therefore effective in its layer separation.

(以下余白) 実施例9 実施例1で用いたオートクレーブ内にテトラグライム4
0d、N−へキシルピペリジンIQag、Rhacac
(Co)z  20 mmojl、P(1Pr)340
 mmojl 。
(Left below) Example 9 Tetraglyme 4 was placed in the autoclave used in Example 1.
0d, N-hexylpiperidine IQag, Rhacac
(Co)z 20 mmojl, P(1Pr)340
mmojl.

フェノール20 mmojlを導入し、230℃に昇温
し4時間反応させた。反応液は室已に冷却後薄膜蒸留器
でエチレングリコール以下の生成物を除去した。同時に
若干飛散するヘキシルピペリジンを補って出発時の組成
にした後グリセリンの含有量を求めると3.09 wt
%であり、液はまだ均一であった。この反応液をもう一
度同じ条件で反応させ、エチレングリコールその他の化
合物を生成させた。
20 mmojl of phenol was introduced, the temperature was raised to 230°C, and the mixture was reacted for 4 hours. After the reaction solution was cooled in the room, the products below ethylene glycol were removed using a thin film distiller. At the same time, after supplementing the hexylpiperidine that was slightly scattered and returning to the starting composition, the glycerin content was determined to be 3.09 wt.
%, and the liquid was still homogeneous. This reaction solution was reacted once again under the same conditions to produce ethylene glycol and other compounds.

この反応液を再度薄膜蒸留器にかけエチレングリコール
以下の沸点の生成物を除去すると、反応液は二相に分れ
、少量の下層部分は実質的にグリセリンであることがわ
かった。また上層中のグリセリン!喫度は4.8wt1
であ抄、この混合溶媒中ではこの濃度以上のグリセリン
は層分離することが確められた。
When this reaction solution was again passed through a thin film distiller to remove products with a boiling point below ethylene glycol, the reaction solution was found to separate into two phases, with a small amount of the lower layer being essentially glycerin. Glycerin in the upper layer again! The draft is 4.8wt1
It was confirmed that in this mixed solvent, glycerin at a concentration higher than this concentration separates into layers.

実施例IO 実施例9におけるN−へキシルピペリジンt−N−へキ
ンルーへキサメチレンイミンに代える以外は実施例9と
全く同じ操作をくり返した。第一回の反応後のグリセリ
ン濃度は4.44wt%であり、液は均一であった。第
二回目の反応後の反応液は二相に分れ、下#はグリセリ
ンであり、上層は4.1wt1のグリセリンを含むこと
がわかった。
Example IO The same procedure as in Example 9 was repeated except that N-hexylpiperidine t-N-hequine was replaced with hexamethyleneimine. The glycerin concentration after the first reaction was 4.44 wt%, and the liquid was homogeneous. It was found that the reaction solution after the second reaction was separated into two phases, the lower layer contained glycerin, and the upper layer contained 4.1 wt1 glycerin.

従ってこの混合溶媒中でもこの4度以上のグリセリンは
層分離することが確められた。
Therefore, it was confirmed that even in this mixed solvent, this glycerin with a temperature of 4 degrees or more undergoes phase separation.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 一酸化炭素と水素とをRh触媒の存在下反応させてエチ
レングリコールを製造する際、副生するグリセリンおよ
び高沸点のポリオール類を実質的に層分離する高沸点溶
媒系を用いることを特色とするエチレングリコールの製
造方法。
When producing ethylene glycol by reacting carbon monoxide and hydrogen in the presence of a Rh catalyst, it is characterized by the use of a high-boiling point solvent system that substantially separates the by-product glycerin and high-boiling point polyols into layers. Method for producing ethylene glycol.
JP62022411A 1987-02-04 1987-02-04 Production of ethylene glycol Granted JPS63190838A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS646226A (en) * 1987-06-26 1989-01-10 Agency Ind Science Techn Production of ethylene glycol and glycerin
US5174080A (en) * 1990-02-22 1992-12-29 Shimizu Construction Co., Ltd. Column and beam connecting assembly
US5218802A (en) * 1990-01-16 1993-06-15 Shimizu Construction Co., Ltd. Column and beam connecting assembly
JP4736305B2 (en) * 2001-03-30 2011-07-27 ダイキン工業株式会社 Ventilator and method for manufacturing ventilator

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