JP7305848B2 - 高純度1,6-ヘキサンジオールの製造方法及び装置 - Google Patents
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Description
触媒を使用しない状態で、アジピン酸とC6混合アルコールを混合してエステル化反応を行い、エステル化生成物がアジピン酸ジエステルであるエステル化生成物供給液を得るステップ(1)と、
触媒の作用下で、水素を前記エステル化生成物供給液に導入して水素化還元反応を行い、1,6-ヘキサンジオール粗生成物を得るステップ(2)と、
前記1,6-ヘキサンジオール粗生成物を蒸留して、高純度の1,6-ヘキサンジオールとC6混合アルコールを得て、前記C6混合アルコールをステップ(1)に戻し、エステル化反応を継続するステップ(3)と、を含み、
ここで、前記C6混合アルコールの組成には、メチルシクロペンタノール、シクロペンチルメタノール及びn-ヘキサノールが含まれ、
前記エステル化反応では、エステル化反応により生成したアルコール-水共沸混合物を分離し、分離したアルコール-水共沸混合物を層状にし、層状化により得られたアルコールをエステル化反応に戻す。
入口が前記エステル化反応器1のアルコール-水共沸混合物出口と連通しているアルコール-水分離器2には、アルコール出口と水出口が設置され、前記アルコール出口は、前記エステル化反応器の入口と連通し、
入口が前記エステル化反応器1のエステル化生成物供給液出口と連通している水素化反応器3はまた、水素入口及び1,6-ヘキサンジオール粗生成物出口を備え、
入口が前記水素化反応器3の1,6-ヘキサンジオール粗生成物の出口と連通している第1の蒸留塔4には、塔頂出口及び塔底出口も設置され、前記塔頂出口は、エステル化反応器1の入口と連通し、
入口が前記第1の蒸留塔4の塔底出口と連通している第2の蒸留塔5の塔頂には、高純度の1,6-ヘキサンジオール出口が設置され、塔底には、高沸点成分出口が設置される。
触媒を使用しない状態で、アジピン酸とC6混合アルコールを混合してエステル化反応を行い、エステル化生成物がアジピン酸ジエステルであるエステル化生成物供給液を得るステップ(1)と、
触媒の作用下で、水素を前記エステル化生成物供給液に導入して水素化還元反応を行い、1,6-ヘキサンジオール粗生成物を得るステップ(2)と、
前記1,6-ヘキサンジオール粗生成物を蒸留して、高純度の1,6-ヘキサンジオールとC6混合アルコールを得て、前記C6混合アルコールをステップ(1)に戻し、エステル化反応を継続するステップ(3)と、を含み、
ここで、前記C6混合アルコールの組成には、メチルシクロペンタノール、シクロペンチルメタノール及びn-ヘキサノールが含まれ、
前記エステル化反応では、エステル化反応により生成したアルコール-水共沸混合物を分離し、分離したアルコール-水共沸混合物を層状にし、層状化により得られたアルコールをエステル化反応に戻す。
1,6-ヘキサンジオールの従来の製造の副産物であるC6混合アルコールを提供し、ここで、メチルシクロペンタノールの質量パーセントは30%、シクロペンチルメタノールの質量パーセントは30%、n-ヘキサノールの質量パーセントは20%であり、図2の装置を使用して高純度の1,6-ヘキサンジオールを調製する場合、具体的な調製ステップは次のとおりである。
(1)アジピン酸とC6混合アルコールをエステル化反応器1でエステル化反応を行い、エステル化反応では、共沸によって生成されたアルコール-水混合物は、アルコール-水分離器2に入り、アルコール-水分離を行い、分離されたアルコールを、エステル化反応器1に戻し、中央制御酸価が10mgKOH/g未満になったら、反応を停止した。
(2)ステップ(1)で得られた生成物供給液を、担持銅触媒(担体はγ-Al2O3であり、活性成分はCuO及びZnOであり、CuOの負荷量は25wt%であり、ZnOの負荷量は15wt%であり、触媒は使用前に還元され)を備えた水素化反応器3に導入し、次に、水素を塔に導入して水素化還元反応を行い、反応中のアジピン酸ジエステルの転化率を検出し、水素化還元反応におけるアジピン酸ジエステルの転化率を99%以上に制御し、生成物中のヘキサンジオールの含有量を検出することにより、水素化反応中のアジピン酸ジエステルの選択性が98%以上であることがわかる。
(3)ステップ(2)で得られた1,6-ヘキサンジオール粗生成物を2塔連続蒸留にかけ、第1の蒸留塔4の圧力は10mmHgであり、温度は120℃であり、第2の蒸留塔5の圧力は15mmHgであり、温度は好ましくは180℃であり、第1の蒸留塔4の塔頂生成物はC6混合アルコールであり、前記C6混合アルコールは、エステル化反応器1に戻って反応を継続し、第2の蒸留塔5の塔頂生成物は1,6-ヘキサンジオールである。
その他の条件は実施例1と同じであり、C6混合アルコールの使用量、エステル化反応温度、水素化還元反応の温度及び圧力のみを変更し、具体的な条件を表1に示し、得られた1,6-ヘキサンジオールの純度及び収率は表1に示す。
2 アルコール水分離器
3 水素化反応器
4 第1の蒸留塔
5 第2の蒸留塔
Claims (6)
- 高純度1,6-ヘキサンジオールの製造方法であって、
触媒を使用しない状態で、アジピン酸とC6混合アルコールを混合してエステル化反応を行い、エステル化生成物がアジピン酸ジエステルであるエステル化生成物供給液を得るステップ(1)と、
触媒の作用下で、水素を前記エステル化生成物供給液に導入して水素化還元反応を行い、1,6-ヘキサンジオール粗生成物を得るステップ(2)と、
前記1,6-ヘキサンジオール粗生成物を蒸留して、高純度の1,6-ヘキサンジオールとC6混合アルコールを得て、前記C6混合アルコールをステップ(1)に戻し、エステル化反応を継続するステップ(3)と、
を含み、
前記高純度の1,6ヘキサンジオールの純度は99.7%以上であり、
ここで、前記C6混合アルコールの組成には、メチルシクロペンタノール、シクロペンチルメタノール及びn-ヘキサノールが含まれ、
前記C6混合アルコールでは、メチルシクロペンタノールの質量パーセントは20~30%であり、シクロペンチルメタノールの質量パーセントは5~20%であり、n-ヘキサノールの質量パーセントは20~40%であり、前記アジピン酸とC6混合アルコールの重量比は1:(2~4.5)であり、
前記エステル化反応では、エステル化反応により生成したアルコール-水共沸混合物を分離し、分離したアルコール-水共沸混合物を層状にし、層状化により得られたアルコールをエステル化反応に戻すことを特徴とする高純度1,6-ヘキサンジオールの製造方法。 - 前記エステル化反応の温度は150~220℃であり、反応液の酸価が10mgKOH/g以下になったら、エステル化反応を停止することを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記エステル化反応中、反応液の酸価が5mgKOH/g以下になると、エステル化反応を停止することを特徴とする請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記水素化還元反応の圧力は1~20MPa、温度は150~280℃であることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
- 前記触媒は担持銅触媒であることを特徴とする請求項1又は4に記載の製造方法。
- 前記蒸留は2塔連続蒸留であり、第1塔蒸留の圧力は10~25mmHg、温度は100~150℃、第2塔蒸留の圧力は8~20mmHg、温度は150~200℃であり、第1塔蒸留の生成物はC6混合アルコール、第2塔蒸留の生成物は高純度の1,6-ヘキサンジオールであることを特徴とする請求項1に記載の製造方法。
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