JP2009510019A - エチレンアミンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、遷移金属−不均一系触媒の存在下でのモノエタノールアミン(MEOA)とアンモニアとの反応によるエチレンアミンの製造方法に関する。
1.成形体の内側多孔率を決定(例えば、室温及び1barの全体圧での、[ml/g Kat(触媒)]での水吸収の測定を介して)、
2.液体中への浸漬の際の成形体の排除量(例えば、ヘリウムピクノメーターを用いたガス排除量)を決定、及び
3.両方の体積の合計を形成。
この表面積は以下の方法によって理論的に計算されることもでき、その際この成形体の包絡面(Umhuellend)を定義し、その曲線半径は最大で5μmであり(この細孔中への包絡線の「侵入」による内側細孔表面積を連行しないように)、及び、この包絡面はこの成形体に可能な限り密接に接する(担体との断面積(Schnittflaeche)無し)。具体的には、これは、成形体周囲に配置され、次いで中から真空を適用した極めて薄いシートに相応するものであり、この結果前記シートは可能な限り密に成形体周囲に配置される。
Al2O3として計算して、アルミニウムの酸素含有化合物、20〜90質量%、有利には40〜85質量%、特に有利には60〜80質量%、
CuOとして計算して、銅の酸素含有化合物、1〜30質量%、有利には2〜25質量%、特に有利には3〜20質量%、
NiOとして計算して、ニッケルの酸素含有化合物、1〜40質量%、有利には3〜30質量%、特に有利には5〜20質量%、その際特に有利にはニッケルと銅のモル比は1より大きく、有利には1.2より大きく、特に有利には1.8〜8.5である、及び、
CoOとして計算して、コバルトの酸素含有化合物、1〜40質量%、有利には3〜30質量%、特に有利には5〜20質量%。
その際Apは、この触媒粒子の外側表面積(mms 2)、そして、Vpは、この触媒粒子の体積(mmp 3)である
(L=触媒成形体の比による寸法(Spezifische Dimension))。
以下の触媒を、エチレンアミンへの、MEOAとアンモニアとの反応のために使用した:
全ての触媒は、Cu/Co/Ni/ガンマAl2O3−触媒であり、これらは例えばDE-A-19 53 263 (BASF AG)中に開示され、かつ、含浸により製造された。
ガンマAl2O3に対して、CoO10質量%、NiO10質量%、及び、CuO4質量%。
Claims (19)
- 遷移金属−不均一系触媒の存在下でのモノエタノールアミン(MEOA)とアンモニアとの反応によるエチレンアミンの製造方法において、前記触媒の触媒活性材料は水素での処理前に、アルミニウム、銅、ニッケル及びコバルトの酸素含有化合物を含有し、かつ、この触媒成形体は、球形又はストランド形態の場合にはそのつど直径<3mmを、タブレット形態の場合には高さ<3mmを、そして全ての他の幾何学の場合にはそのつど相応する直径L=1/a′<0.70mmを有し、その際a′は体積単位あたりの外側表面積(mms 2/mmp 3)であり、ここで
であり、その際Apは、この触媒粒子の外側表面積(mms 2)、そして、Vpは、この触媒粒子の体積(mmp 3)である、遷移金属−不均一系触媒の存在下でのモノエタノールアミン(MEOA)とアンモニアの反応によるエチレンアミンの製造方法。 - エチレンアミンが、エチレンジアミン(EDA)、ジエチレントリアミン(DETA)、アミノエチルエタノールアミン(AEEA)、ピペラジン(PIP)、N−(2−アミノエチル)−ピペラジン(AE−PIP)及び/又はトリエチレンテトラアミン(TETA)である、請求項1記載のエチレンアミンの製造方法。
- エチレンアミンが、非環式エチレンアミンである、請求項1又は2記載のエチレンアミンの製造方法。
- エチレンアミンが、エチレンジアミン(EDA)及びジエチレントリアミン(DETA)である、請求項1から3までのいずれか1項記載のエチレンアミンの製造方法。
- 前記触媒成形体が、球形又はストランド形態の場合にはそのつど直径<2.5mmを、タブレット形態の場合には高さ<2.5mmを、そして他の全ての幾何学の場合にはそのつど相応する直径L=1/a′<0.65mmを有することを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- MEOAの反応を水素の存在で実施することを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。
- MEOAの反応を100〜300℃の範囲内の温度で実施することを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- MEOAの反応を1〜250barの範囲内の絶対圧で実施することを特徴とする、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。
- MEOAの反応を気相、液相、又は超臨界相中で実施することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- 前記触媒の触媒活性材料が、水素での処理前に、
アルミニウムの酸素含有化合物を、Al2O3として計算して20〜90質量%、
銅の酸素含有化合物をCuOとして計算して1〜30質量%、
ニッケルの酸素含有化合物をNiOとして計算して1〜40質量%、
及び
コバルトの酸素含有化合物をCoOとして計算して1〜40質量%含有することを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。 - 使用される触媒が、0.6〜1.2kg/lの範囲内の嵩密度を有することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
- 前記触媒が、固定層として反応器中に存在することを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載の方法。
- 前記反応器が、管型反応器又は管束型反応器であることを特徴とする、請求項12記載の方法。
- MEOAの反応が反応器中でシングルパスで行われることを特徴とする、請求項12又は13記載の方法。
- 反応器が逆流式に又は細流式に運転されることを特徴とする、請求項1から14までのいずれか1項記載の方法。
- MEOA及びアンモニアをNH3:MEOA=1〜15の範囲内のモル比で使用することを特徴とする、請求項1から15までのいずれか1項記載の方法。
- この反応から生じる反応搬出物の分離が多工程の蒸留により行われることを特徴とする、請求項1から16までのいずれか1項記載の方法。
- この反応から生じる反応搬出物の分離が、2つの分離シーケンスにおいて多工程の蒸留により行われ、その際第一の分離シーケンスにおいてはまずアンモニア及び場合により存在する水素が分離され、第二の分離シーケンスにおいて未反応のMEOA、EDA、PIP、DETA、AEEA、AE−PIP、TETA及びより高級なエチレンアミンへの分離が行われることを特徴とする、請求項17記載の方法。
- この反応から生じる反応搬出物の分離の際に生じるアンモニア及び/又は生じるMEOAが反応中に返送されることを特徴とする、請求項1から18までのいずれか1項記載の方法。
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