JPH11152242A - Production of alkylene oxide adduct - Google Patents
Production of alkylene oxide adductInfo
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- JPH11152242A JPH11152242A JP10020784A JP2078498A JPH11152242A JP H11152242 A JPH11152242 A JP H11152242A JP 10020784 A JP10020784 A JP 10020784A JP 2078498 A JP2078498 A JP 2078498A JP H11152242 A JPH11152242 A JP H11152242A
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は油脂誘導体のアルキ
レンオキサイド付加物を製造する方法に関する。さらに
本発明は、油脂誘導体のアルキレンオキサイド付加物の
製造に好適に用いられるフォーリングフィルムリアクタ
ーに関する。The present invention relates to a method for producing an alkylene oxide adduct of a fat or oil derivative. Furthermore, the present invention relates to a falling film reactor suitably used for producing an alkylene oxide adduct of a fat or oil derivative.
【0002】[0002]
【従来の技術】油脂誘導体のアルキレンオキサイド付加
物は、界面活性剤、トナーバインダー原料、消泡剤等に
用いられるなど最近重要性を増してきており、またその
用途の発展や性能の向上が期待されていることから、よ
り低コストで製造する方法が求められている。油脂誘導
体のアルキレンオキサイド付加物の中でも最も重要なも
のは、脂肪族アルコール、脂肪酸、脂肪族アミン、脂肪
族アミド、アルキルフェノール及びエステル等にアルキ
レンオキサイドが付加してなるものである。それらは非
常に重要なノニオン活性剤グループを形成している。2. Description of the Related Art Alkylene oxide adducts of fats and oils derivatives have recently been gaining importance, such as being used for surfactants, toner binder raw materials, defoamers, etc., and are expected to develop applications and improve performance. Therefore, there is a demand for a method of manufacturing at lower cost. Among the alkylene oxide adducts of the oil and fat derivatives, the most important ones are alkylene oxides added to aliphatic alcohols, fatty acids, aliphatic amines, aliphatic amides, alkyl phenols, esters and the like. They form a very important nonionic activator group.
【0003】上記のような油脂誘導体のアルキレンオキ
サイド付加物は、例えば、油脂誘導体中へアルキレンオ
キサイドを噴射することにより、又はアルキレンオキサ
イドが充満したた反応容器へ油脂誘導体をスプレーする
ことにより、アルキレンオキサイドと油脂誘導体とを接
触させて付加反応を行わせることにより得ることができ
る。両者の場合において、アルキレンオキサイドは反応
の経過に従って後添加され(セミバッチ運転)、目的量
のアルキレンオキサイドが反応するまで液状の反応混合
物は攪拌される。[0003] The alkylene oxide adducts of the above-mentioned fats and oils derivatives can be prepared, for example, by spraying the fats and oils derivatives into a reaction vessel filled with the alkylene oxides by spraying the alkylene oxides into the fats and oils derivatives. And an oil-and-fat derivative to cause an addition reaction to be obtained. In both cases, the alkylene oxide is added later as the reaction progresses (semi-batch operation) and the liquid reaction mixture is stirred until the desired amount of alkylene oxide has reacted.
【0004】また、DE−4128827A1号公報に
は、フォーリングフィルムリアクター(FFR)を用い
て油脂誘導体のアルキレンオキサイド付加物を製造する
方法が記載されている。[0004] In addition, DE-4128827 A1 describes a method for producing an alkylene oxide adduct of a fat derivative using a falling film reactor (FFR).
【0005】この方法は、1)油脂誘導体のアルキレン
オキサイド付加物を連続的に製造することができる、
2)付加反応が進行した付加物ほど、より低濃度のアル
キレンオキサイドと接触するため、得られる付加物にお
けるアルキレンオキサイドの付加数の分布が狭い、3)
反応管の温度を制御することにより反応温度を容易に調
節することができるため、反応時間や副生物の生成量の
最適化が容易である、4)FFR下方部では、ガス相中
のアルキレンオキサイド濃度が付加反応の進行に伴い流
下液膜の方向に沿って減少し、反応管出口では未反応ア
ルキレンオキサイドは不活性ガス中に極僅かに残存する
のみである、といった利点がある。This method can 1) continuously produce an alkylene oxide adduct of a fat or oil derivative,
2) Since the adduct having undergone the addition reaction comes into contact with a lower concentration of alkylene oxide, the distribution of the number of added alkylene oxide in the obtained adduct is narrower.
Since the reaction temperature can be easily adjusted by controlling the temperature of the reaction tube, it is easy to optimize the reaction time and the amount of by-products generated. 4) In the lower part of the FFR, alkylene oxide in the gas phase There is an advantage that the concentration decreases along the direction of the falling liquid film with the progress of the addition reaction, and the unreacted alkylene oxide remains only slightly in the inert gas at the outlet of the reaction tube.
【0006】しかしながら、この方法は開放系であるた
め、気液分離後のアルキレンオキサイドを含む気体成分
は回収再利用されることなく反応系外へ排出されること
になる。したがって、アルキレンオキサイドの除去設備
を設ける必要があり、未反応のアルキレンオキサイドは
再利用できない。さらには、反応終了後の生成物中に溶
存するアルキレンオキサイド等の低沸点成分を除去する
ために、反応終了後の生成物を減圧処理に付す工程が必
要である。However, since this method is an open system, the gaseous component containing alkylene oxide after gas-liquid separation is discharged out of the reaction system without being recovered and reused. Therefore, it is necessary to provide a facility for removing the alkylene oxide, and the unreacted alkylene oxide cannot be reused. Further, in order to remove low boiling components such as alkylene oxide dissolved in the product after the reaction, a step of subjecting the product after the reaction to a reduced pressure treatment is required.
【0007】このように、FFRを用いる従来の方法で
は、設備の点、原料の利用効率の点、付加的工程の点に
おいて、低コスト化の足かせとなる要因が存在する。[0007] As described above, in the conventional method using FFR, there are factors that hinder cost reduction in terms of equipment, raw material utilization efficiency, and additional steps.
【0008】また、反応においては、リアクター下部で
のアルキレンオキサイド濃度が低下することから、反応
効率を維持するために反応温度を上げる必要があり、反
応温度の制御にも配慮する必要がある。In the reaction, since the alkylene oxide concentration in the lower part of the reactor decreases, it is necessary to raise the reaction temperature in order to maintain the reaction efficiency, and it is necessary to consider the control of the reaction temperature.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、より生産コストの低減化の可能な油脂誘導体の
アルキレンオキサイド付加物の製造方法を提供すること
にある。さらに本発明の目的は、反応の制御が容易で、
原料をより効率的に使用可能な油脂誘導体のアルキレン
オキサイド付加物の製造方法を提供することにある。さ
らに本発明の目的は、本発明の製造方法に好適に用いら
れる製造装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing an alkylene oxide adduct of a fat or oil derivative which can further reduce the production cost. Furthermore, an object of the present invention is to easily control the reaction,
It is an object of the present invention to provide a method for producing an alkylene oxide adduct of a fat or oil derivative that can use raw materials more efficiently. A further object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus suitably used for the manufacturing method of the present invention.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、FFRに
おいて気体成分を反応器外へ排出させずに、所望の付加
量より過剰な量の気体のアルキレンオキサイドを使用し
て油脂誘導体のアルキレンオキサイド付加物の製造を行
ったところ、アルキレンオキサイドの利用効率の向上は
もとより、意外にも得られるアルキレンオキサイド付加
物の質の低下が見られないことを見出し、本発明を完成
させた。Means for Solving the Problems The present inventors have found that in FFR, the gaseous component is not discharged out of the reactor, but the gaseous alkylene oxide is used in excess of the desired addition amount, and the alkylene oxide of the oil or fat derivative is used. The production of the oxide adduct was performed, and it was found that not only the utilization efficiency of the alkylene oxide was improved but also the quality of the obtained alkylene oxide adduct was not unexpectedly reduced, and the present invention was completed.
【0011】即ち、本発明の要旨は、〔1〕 フォーリ
ングフィルムリアクターの反応管内で、油脂誘導体又は
油脂誘導体と触媒の混合物と気体のアルキレンオキサイ
ドを接触させて該油脂誘導体とアルキレンオキサイドと
の付加反応を行う、油脂誘導体のアルキレンオキサイド
付加物の製造方法において、該反応管内部における気体
成分中のアルキレンオキサイドのモル分率が0.2以上
となる量のアルキレンオキサイドを供給すると共に、反
応後の未反応の気体のアルキレンオキサイドをフォーリ
ングフィルムリアクター外へ排出させることなく、得ら
れるアルキレンオキサイド付加物を含有する液体成分を
フォーリングフィルムリアクター外へ排出させることを
特徴とする油脂誘導体のアルキレンオキサイド付加物の
製造方法、〔2〕 反応管の底部に気液分離部が設けら
れ、供給される気体成分が外部に排出されない密閉構造
としたことを特徴とするフォーリングフィルムリアクタ
ー、に関するものである。That is, the gist of the present invention is that [1] a fat or oil derivative or a mixture of a fat or oil derivative and a catalyst is brought into contact with a gaseous alkylene oxide in a reaction tube of a falling film reactor to add the fat or oil derivative and the alkylene oxide. Performing the reaction, in the method for producing an alkylene oxide adduct of an oil or fat derivative, supplying an alkylene oxide in an amount such that the mole fraction of the alkylene oxide in the gas component in the reaction tube is 0.2 or more, and Discharging the liquid component containing the obtained alkylene oxide adduct to the outside of the falling film reactor without discharging the unreacted gaseous alkylene oxide to the outside of the falling film reactor; Production method, [2] Gas-liquid separator is provided at the bottom of the 応管, falling film reactors, wherein a gaseous component supplied has a sealed structure which is not discharged to the outside, it relates.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】1.本発明の製造方法について 本発明の油脂誘導体のアルキレンオキサイド付加物の製
造方法は、フォーリングフィルムリアクター(FFR)
の反応管内で、油脂誘導体又は油脂誘導体と触媒の混合
物と気体のアルキレンオキサイドを接触させて該油脂誘
導体とアルキレンオキサイドとの付加反応を行う、油脂
誘導体のアルキレンオキサイド付加物の製造方法におい
て、該反応管内部における気体成分中のアルキレンオキ
サイドのモル分率が0.2以上となる量のアルキレンオ
キサイドを供給すると共に、反応後の未反応の気体のア
ルキレンオキサイドをフォーリングフィルムリアクター
外へ排出させることなく、得られるアルキレンオキサイ
ド付加物を含有する液体成分をフォーリングフィルムリ
アクター外へ排出させることを特徴とするものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Regarding the production method of the present invention The method for producing an alkylene oxide adduct of an oil / fat derivative of the present invention comprises a falling film reactor (FFR).
In the reaction tube of the above, the addition reaction of the oil or fat derivative and the alkylene oxide by contacting the oil or fat derivative or a mixture of the oil or fat derivative and the catalyst with the gaseous alkylene oxide, the method for producing an alkylene oxide adduct of the oil or fat derivative, While supplying the amount of alkylene oxide in which the mole fraction of alkylene oxide in the gas component in the tube is 0.2 or more, without discharging the unreacted gaseous alkylene oxide after the reaction to the outside of the falling film reactor. And discharging the obtained liquid component containing the alkylene oxide adduct to the outside of the falling film reactor.
【0013】本発明に用いられる油脂誘導体としては特
に限定されないが、例えばアルコール、脂肪酸、アミ
ン、アミド、アルキルフェノール、エステル等が挙げら
れる。さらには、より反応性が高いアルコラートも油脂
誘導体に包含される。また、本発明において用いられる
触媒としては、例えばNaOH、KOHなどのアルカリ
触媒などの他、BF3 O(C2 H5 )2 錯体、アンチモ
ンペンタハライド、五塩化スズなどの酸触媒等が挙げら
れる。触媒の使用量は特に限定されるものではなく、通
常用いられる公知の程度で良い。好ましくは油脂誘導体
1モルに対して0.001〜0.05モルであり、より
好ましくは油脂誘導体1モルに対して0.005〜0.
02モルである。The oil / fat derivative used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include alcohols, fatty acids, amines, amides, alkylphenols, esters and the like. Furthermore, alcoholates having higher reactivity are also included in the fats and oils derivatives. Examples of the catalyst used in the present invention include, for example, alkali catalysts such as NaOH and KOH, and acid catalysts such as BF 3 O (C 2 H 5 ) 2 complex, antimony pentahalide, and tin pentachloride. . The amount of the catalyst to be used is not particularly limited, and may be a conventionally used known amount. Preferably it is 0.001-0.05 mol with respect to 1 mol of fat derivatives, More preferably, it is 0.005-0.5 mol with respect to 1 mol of fat derivatives.
02 mol.
【0014】油脂誘導体又は油脂誘導体と触媒の混合物
は、例えば以下のようにしてFFRへ供給される。触媒
を用いない場合、油脂誘導体はそのままFFRに供給さ
れる。アルカリ触媒を用いる場合であって油脂誘導体と
してアルコールを用いる場合、FFRに供給する前に脱
水処理を行ってアルコールの一部をアルコラートに変化
させた方がより好ましい。この場合、アルカリ触媒はア
ルコラートの生成のために使用される。この際に生成す
る水は除去することが好ましく、水分含量は、例えば、
得られるアルコラート含有アルコールの0.1重量%以
下が好ましい。このようにして得られるアルコラート含
有アルコールを液体成分としてFFRに供給する。The fat derivative or a mixture of the fat derivative and the catalyst is supplied to the FFR, for example, as follows. When no catalyst is used, the fat or oil derivative is directly supplied to the FFR. In the case where an alkali catalyst is used and an alcohol is used as the oil / fat derivative, it is more preferable that a part of the alcohol is changed to an alcoholate by performing a dehydration treatment before supplying to the FFR. In this case, an alkaline catalyst is used for the production of the alcoholate. The water generated at this time is preferably removed, and the water content is, for example,
0.1% by weight or less of the obtained alcoholate-containing alcohol is preferred. The alcoholate-containing alcohol thus obtained is supplied to the FFR as a liquid component.
【0015】また、アルカリ触媒を用いる場合であっ
て、アルコール以外の油脂誘導体を用いる場合、例えば
アルキルフェノールを油脂誘導体として用いる場合、脱
水処理を行って、その一部をフェノラートに変化させた
方が好ましい。アミン、アミドを用いる場合も同様に、
FFRに供給する前に脱水処理を行った方が好ましい。
脂肪酸を用いる場合、アルカリ触媒を用いての脱水処理
によりセッケンが生成する。このセッケンはアルコラー
トと同様に扱うことができる。また、酸触媒を用いる場
合、油脂誘導体と酸触媒を単に混合して供給すれば良
い。When an alkali catalyst is used and a fat or oil derivative other than alcohol is used, for example, when an alkylphenol is used as a fat or oil derivative, it is preferable to perform a dehydration treatment to partially convert the phenolate to a phenolate. . Similarly, when using an amine or an amide,
It is preferable to perform a dehydration treatment before supplying to the FFR.
When a fatty acid is used, soap is generated by a dehydration treatment using an alkali catalyst. This soap can be treated like alcoholate. When an acid catalyst is used, the oil derivative or the acid catalyst may be simply mixed and supplied.
【0016】油脂誘導体又は油脂誘導体と触媒との混合
物のFFRへの供給量は特に限定されないが、例えば、
反応管の内径が10〜500mmの場合、FFRの反応
管1本あたりの単位表面積当たりの液流量が0.005
〜20g/Hr/cm2 が好ましく、0.01〜10g
/Hr/cm2 がより好ましい。リアクター内に均一に
液膜を形成させる観点から、0.005g/Hr/cm
2 /本以上が好ましく、アルキレンオキサイド付加モル
数の高い生成物を得る観点から20g/Hr/cm2 /
本以下が好ましい。The amount of the fat or oil derivative or the mixture of the oil or fat derivative and the catalyst to be supplied to the FFR is not particularly limited.
When the inner diameter of the reaction tube is 10 to 500 mm, the liquid flow rate per unit surface area per FFR reaction tube is 0.005.
-20 g / Hr / cm 2 , preferably 0.01-10 g
/ Hr / cm 2 is more preferred. From the viewpoint of uniformly forming a liquid film in the reactor, 0.005 g / Hr / cm
2 / number or more is preferred, and from the viewpoint of obtaining a product having a high alkylene oxide addition mole number, 20 g / Hr / cm 2 /
The following is preferred.
【0017】アルキレンオキサイドとしては、例えば、
エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド等が挙げら
れる。これらは単独で用いても良く、混合して用いても
良い。かかるアルキレンオキサイドは気体で供給され
る。アルキレンオキサイドはそのままFFRへ供給して
も良く、窒素ガス等の不活性ガスと共に供給しても良
い。As the alkylene oxide, for example,
Examples include ethylene oxide and propylene oxide. These may be used alone or as a mixture. Such an alkylene oxide is supplied as a gas. The alkylene oxide may be supplied as it is to the FFR, or may be supplied together with an inert gas such as nitrogen gas.
【0018】また、アルキレンオキサイドの供給を、反
応管内を流下する油脂誘導体又は油脂誘導体と触媒の混
合物に対して、並行して供給する並流操作、又は対向し
て供給する向流操作で行ってもよい。尚、積極的にアル
キレンオキサイドの供給方向を操作しない場合において
も、アルキレンオキサイドは、流下する油脂誘導体等に
同伴されて降下し、反応管底部において未反応のアルキ
レンオキサイドは、反応管中心部分を経由して反応管頂
部へ循環することとなり、実質的に並流操作となる対流
が発生し、反応が進む。Further, the alkylene oxide is supplied by a parallel flow operation or a countercurrent flow operation of supplying the alkylene oxide to the fat or oil derivative or the mixture of the oil and fat derivative and the catalyst flowing down in the reaction tube in parallel. Is also good. In addition, even when the supply direction of the alkylene oxide is not actively operated, the alkylene oxide falls along with the fat or oil derivative flowing down, and the unreacted alkylene oxide at the bottom of the reaction tube passes through the central portion of the reaction tube. Then, the mixture is circulated to the top of the reaction tube, and convection which is a substantially co-current operation is generated, and the reaction proceeds.
【0019】並流操作による反応管頂部から反応管底
部、又は向流操作による反応管底部から反応管頂部への
1パスにおける反応最終部においても反応温度を上げる
事なく反応速度を維持するという観点から、所望のアル
キレンオキサイド付加モル数のアルキレンオキサイド付
加物を得るのに必要な量以上のアルキレンオキサイドを
FFRに供給する。具体的には、FFRの反応管内部、
少なくとも上述の反応最終部、即ち並流操作の場合、反
応管底部における気体成分中のアルキレンオキサイドの
モル分率が0.2以上となる量を供給すれば良い。また
向流操作の場合、反応管頂部における気体成分中のアル
キレンオキサイドのモル分率が0.2以上となる量を供
給すれば良い。The point that the reaction rate is maintained without raising the reaction temperature even in the last reaction in one pass from the top of the reaction tube to the bottom of the reaction tube by the co-current operation or from the bottom of the reaction tube to the top of the reaction tube by the counter-current operation. , The alkylene oxide is supplied to the FFR in an amount necessary for obtaining a desired number of moles of the alkylene oxide addition product. Specifically, inside the reaction tube of the FFR,
At least in the case of the above-mentioned reaction final part, that is, in the case of the co-current operation, the amount at which the molar fraction of the alkylene oxide in the gas component at the bottom of the reaction tube is 0.2 or more may be supplied. In the case of countercurrent operation, it is sufficient to supply an amount such that the mole fraction of alkylene oxide in the gas component at the top of the reaction tube is 0.2 or more.
【0020】さらに並流操作の場合、反応管頂部におけ
る気体成分中のアルキレンオキサイドのモル分率は0.
25〜1.0であり、より好ましくは0.25〜0.7
である。また、反応管底部における気体成分中のアルキ
レンオキサイドのモル分率は0.2以上が好ましい。ア
ルキレンオキサイドの爆発範囲を回避するという観点か
ら、反応管頂部における気体成分中のアルキレンオキサ
イドのモル分率は1.0以下が好ましい。反応管底部に
おいても反応温度を上げる事なく反応速度を維持すると
いう観点から、反応管底部における気体成分中のアルキ
レンオキサイドのモル分率は0.2以上が好ましい。反
応管底部の各気体成分のモル分率は、例えば、FFR内
に存在したアルキレンオキサイドの量と、生成物に付加
したアルキレンオキサイドの量の差分から求めることが
できる。Further, in the case of the co-current operation, the mole fraction of alkylene oxide in the gas component at the top of the reaction tube is 0.1.
25 to 1.0, more preferably 0.25 to 0.7
It is. The molar fraction of alkylene oxide in the gas component at the bottom of the reaction tube is preferably 0.2 or more. From the viewpoint of avoiding the explosion range of the alkylene oxide, the mole fraction of the alkylene oxide in the gas component at the top of the reaction tube is preferably 1.0 or less. From the viewpoint of maintaining the reaction rate without increasing the reaction temperature even at the bottom of the reaction tube, the mole fraction of alkylene oxide in the gas component at the bottom of the reaction tube is preferably 0.2 or more. The molar fraction of each gas component at the bottom of the reaction tube can be determined, for example, from the difference between the amount of alkylene oxide present in the FFR and the amount of alkylene oxide added to the product.
【0021】また、向流操作の場合、反応管底部におけ
る気体成分中のアルキレンオキサイドのモル分率は0.
25〜1.0であり、より好ましくは0.25〜0.7
である。反応管頂部における気体成分中のアルキレンオ
キサイドのモル分率は0.2以上が好ましい。また、向
流操作の場合、上述の反応最終部は反応管頂部を意味
し、並流操作時の反応管頂部に相当する部位は反応管底
部となることは言うまでもない。In the case of countercurrent operation, the mole fraction of alkylene oxide in the gas component at the bottom of the reaction tube is 0.1.
25 to 1.0, more preferably 0.25 to 0.7
It is. The mole fraction of alkylene oxide in the gas component at the top of the reaction tube is preferably 0.2 or more. In the case of the countercurrent operation, the above-mentioned final reaction portion means the top of the reaction tube, and it goes without saying that the portion corresponding to the top of the reaction tube during the cocurrent operation is the bottom of the reaction tube.
【0022】FFR内の圧力は特に限定されるものでは
なく、通常実施される公知の程度でよい。具体的には、
例えば1〜20atmが好ましく、2〜15atmがよ
り好ましい。窒素等の不活性ガスの供給量は特に限定さ
れるものではなく、上記のFFR内の圧力範囲及びアル
キレンオキサイドのモル分率の範囲を満たす程度であれ
ばより好ましい。The pressure in the FFR is not particularly limited, and may be a known degree which is usually carried out. In particular,
For example, 1 to 20 atm is preferable, and 2 to 15 atm is more preferable. The supply amount of the inert gas such as nitrogen is not particularly limited, and it is more preferable that the amount satisfies the above-mentioned pressure range in the FFR and the range of the mole fraction of the alkylene oxide.
【0023】本発明においては、油脂誘導体のアルキレ
ンオキサイド付加物はFFRを用いる公知の付加反応に
より製造される。反応管内において、該反応管の内壁面
に薄膜を形成しながら流下する油脂誘導体又は油脂誘導
体と触媒の混合物と、反応管の気体成分のアルキレンオ
キサイドとが接触し、油脂誘導体とアルキレンオキサイ
ドとの付加反応が起こる。In the present invention, the alkylene oxide adduct of the fat or oil derivative is produced by a known addition reaction using FFR. In the reaction tube, an oil or fat derivative or a mixture of the oil and fat derivative flowing down while forming a thin film on the inner wall surface of the reaction tube and the alkylene oxide as a gas component of the reaction tube come into contact with each other, and the addition of the oil and fat derivative and the alkylene oxide A reaction occurs.
【0024】生成するアルキレンオキサイド付加物は液
体成分中に含有され、FFRの反応管の底部の気液分離
部に到達する。気液分離部においては、未反応アルキレ
ンオキサイドを含有する気体成分と、アルキレンオキサ
イド付加物を含有する液体成分とが分離される。そし
て、分離された液体成分のみがFFR外へ排出される。
このようにして、反応後の未反応の気体のアルキレンオ
キサイドをFFR外へ排出させることなく油脂誘導体の
アルキレンオキサイド付加物が製造される。このよう
に、反応後の未反応の気体のアルキレンオキサイドをF
FR外へ排出させることなくアルキレンオキサイド付加
物を製造することにより、得られるアルキレンオキサイ
ド付加物の質を低下させることなく、アルキレンオキサ
イドの利用効率の向上、生成物からのアルキレンオキサ
イドの除去の不要化が図られる。The resulting alkylene oxide adduct is contained in the liquid component and reaches the gas-liquid separation section at the bottom of the reaction tube of the FFR. In the gas-liquid separation section, a gas component containing unreacted alkylene oxide and a liquid component containing alkylene oxide adduct are separated. Then, only the separated liquid component is discharged out of the FFR.
In this way, an alkylene oxide adduct of a fat or oil derivative is produced without discharging unreacted gaseous alkylene oxide after the reaction to the outside of the FFR. Thus, the unreacted gaseous alkylene oxide after the reaction is converted to F
By manufacturing an alkylene oxide adduct without discharging it out of the FR, it is possible to improve the use efficiency of the alkylene oxide without deteriorating the quality of the obtained alkylene oxide adduct and to eliminate the need to remove the alkylene oxide from the product. Is achieved.
【0025】本発明において用いられるFFRの反応管
のサイズは特に限定されないが、内径は10〜500m
mが好ましい。長さは1〜12mが好ましい。反応管内
の温度は特に限定されるものではなく、通常採用される
公知の温度範囲であれば良い。例えば、20〜300℃
が好ましく、30〜250℃がより好ましい。The size of the FFR reaction tube used in the present invention is not particularly limited.
m is preferred. The length is preferably 1 to 12 m. The temperature in the reaction tube is not particularly limited, and may be a known temperature range that is usually adopted. For example, 20-300 ° C
Is preferable, and 30 to 250 ° C is more preferable.
【0026】上記の本発明の製造方法は、1)気液分離
によって液体成分のみをFFR外に出すため、不活性ガ
スについては、開始時以降は液体成分側への溶解分のみ
を、またアルキレンオキサイドについても液体成分側へ
の溶解分及び消費分のみを供給するだけでよいため、原
料の使用効率が良い、2)リアクター下方部においても
液体成分中のアルキレンオキサイド濃度が高いために反
応効率が良く、反応温度を上げる必要がない、という利
点がある。According to the above-mentioned production method of the present invention, 1) only the liquid component is taken out of the FFR by gas-liquid separation. As for the oxide, it is only necessary to supply the dissolved component and the consumed component to the liquid component side, so the use efficiency of the raw material is good. 2) The reaction efficiency is also high because the alkylene oxide concentration in the liquid component is high even in the lower part of the reactor. Good, there is an advantage that there is no need to raise the reaction temperature.
【0027】また、FFRの反応管内のアルキレンオキ
サイドの移送をより効果的に行う観点から、未反応の気
体のアルキレンオキサイドをFFRの反応管の底部から
頂部へ、又は頂部から底部へ循環させればより好まし
い。頂部へ、又は底部へ移送された未反応の気体のアル
キレンオキサイドは、再び油脂誘導体又は油脂誘導体と
触媒の混合物と接触することとなるため、原料としての
アルキレンオキサイドの利用効率が向上し、好ましい。
このような未反応の気体のアルキレンオキサイドの循環
は、例えばFFRの反応管底部の気体成分が集積される
部位とFFRの反応管頂部とを結ぶ配管を設けること等
によって達成できる。さらに、かかる配管の途中に、よ
り効率良くアルキレンオキサイドを循環させる観点か
ら、ポンプ等の装置を設けても良い。From the viewpoint of more effectively transferring the alkylene oxide in the reaction tube of the FFR, unreacted gaseous alkylene oxide is circulated from the bottom to the top or from the top to the bottom of the FFR reaction tube. More preferred. The unreacted gaseous alkylene oxide transferred to the top or the bottom comes into contact with the fat or oil derivative or the mixture of the oil or fat derivative and the catalyst again, so that the utilization efficiency of the alkylene oxide as a raw material is improved, which is preferable.
Such circulation of the unreacted gaseous alkylene oxide can be achieved, for example, by providing a pipe connecting a portion of the bottom of the reaction tube of the FFR where the gas component is accumulated and a top of the reaction tube of the FFR. Further, a device such as a pump may be provided in the middle of the pipe from the viewpoint of more efficiently circulating the alkylene oxide.
【0028】ポンプ等の装置を用いない場合、気体のア
ルキレンオキサイドは反応管内を頂部から底部へ移送さ
れ、配管を通って再び頂部へ移送される。また、ポンプ
等の装置を用いる場合、上記と同様、気体のアルキレン
オキサイドを反応管内を頂部から底部へ移送するように
運転させても良く、反応管内を底部から頂部へ移送する
ように運転させても良い。When a device such as a pump is not used, gaseous alkylene oxide is transferred from the top to the bottom in the reaction tube, and is transferred again to the top through the piping. When a device such as a pump is used, similarly to the above, it may be operated to transfer the gaseous alkylene oxide in the reaction tube from the top to the bottom, or to transfer the inside of the reaction tube from the bottom to the top. Is also good.
【0029】また、得られるアルキレンオキサイド付加
物を含有する液体成分をさらに熟成させればより好まし
い。熟成を行うことにより、該液体成分中にわずかに溶
解しているアルキレンオキサイドをさらにアルキレンオ
キサイド付加物に付加させることができる。熟成は、具
体的には、得られるアルキレンオキサイド付加物を含有
する液体成分をチューブタイプの熟成反応管に導き、該
熟成反応管内で、溶解しているアルキレンオキサイドと
アルキレンオキサイド付加物との付加反応を行わせるこ
とにより達成される。このような熟成方法では液体成分
中で付加反応が起こるため、アルキレンオキサイドの気
液平衡の影響を受けることがなく、バッチ方式における
熟成方法よりも効率良く残存するアルキレンオキサイド
を除去することができる。It is more preferable that the obtained liquid component containing an alkylene oxide adduct is further aged. By aging, the slightly dissolved alkylene oxide in the liquid component can be further added to the alkylene oxide adduct. The aging is specifically performed by introducing a liquid component containing the obtained alkylene oxide adduct into a tube-type aging reaction tube, and in the aging reaction tube, performing an addition reaction between the dissolved alkylene oxide and the alkylene oxide adduct. Is achieved. In such an aging method, an addition reaction occurs in the liquid component, so that the remaining alkylene oxide can be removed more efficiently than in the batch aging method without being affected by the vapor-liquid equilibrium of the alkylene oxide.
【0030】熟成反応管の形状はチューブタイプのもの
であれば特に限定されないが、例えば、内径が10〜2
00mm、長さが30〜500cmのものが好ましい。
また、熟成反応管中の滞留時間としては、液相中に溶解
しているアルキレンオキサイドを付加反応により消失さ
せる為に十分な時間であれば良く、例えば0.5〜30
分間が好ましく、1〜15分間がより好ましい。また、
圧力制御については、溶存アルキレンオキサイドがガス
化しない程度であれば良い。The shape of the aging reaction tube is not particularly limited as long as it is of a tube type.
Those having a length of 00 mm and a length of 30 to 500 cm are preferable.
The residence time in the aging reaction tube may be a time sufficient to cause the alkylene oxide dissolved in the liquid phase to disappear by the addition reaction, for example, 0.5 to 30.
Minutes, preferably 1 to 15 minutes. Also,
The pressure may be controlled as long as the dissolved alkylene oxide is not gasified.
【0031】また、得られるアルキレンオキサイド付加
物を含有する液体成分を、FFRの反応管の底部から頂
部へ循環させても良い。このことにより、アルキレンオ
キサイド付加物のアルキレンオキサイド付加モル数を大
きくすることができる。頂部へ移送された該液体成分
は、再び気体のアルキレンオキサイドと接触することと
なる。このような該液体成分の循環は、FFRの反応管
底部の液体成分が集積される部位とFFRの反応管頂部
とを接続することにより達成される。また、本発明にお
いてアルキレンオキサイド付加物のアルキレンオキサイ
ド付加モル数は、反応管の長さを調節したり、供給する
油脂誘導体の供給速度を調節することにより滞留時間等
を適宜調節することで、またアルキレンオキサイドの分
圧を適宜調節することで所望の程度に調節することがで
きる。The obtained liquid component containing the alkylene oxide adduct may be circulated from the bottom to the top of the reaction tube of the FFR. This makes it possible to increase the number of moles of alkylene oxide added to the alkylene oxide adduct. The liquid component transferred to the top again comes into contact with the gaseous alkylene oxide. Such circulation of the liquid component is achieved by connecting the portion of the reaction tube at the bottom of the FFR where the liquid component is accumulated and the top of the reaction tube of the FFR. Further, in the present invention, the number of moles of alkylene oxide added to the alkylene oxide adduct is adjusted by adjusting the length of the reaction tube or by appropriately adjusting the residence time or the like by adjusting the supply rate of the fat or oil derivative to be supplied. The desired degree can be adjusted by appropriately adjusting the partial pressure of the alkylene oxide.
【0032】また、FFRの薄膜流下の方法は、一般の
単管以外に、例えば、ラシヒリング、ベルサドル、ボー
ル、マクマホン、ディクソンパッキング等、通常用いら
れる充填物を充填し、それらの充填物上を薄膜流下させ
ても良い。本発明に用いられるFFRとしては、例えば
本発明のFFR等が好ましく用いられる。In addition, the method of flowing down the thin film of the FFR is such that a generally used packing such as Raschig ring, bell saddle, ball, McMahon, and Dickson packing is filled in addition to a general single pipe, and a thin film is formed on the packing. You may let it flow down. As the FFR used in the present invention, for example, the FFR of the present invention is preferably used.
【0033】2.本発明のフォーリングフィルムリアク
ターについて 本発明のフォーリングフィルムリアクターは、反応管の
底部に気液分離部が設けられ、供給される気体成分が外
部に排出されない密閉構造としたことを特徴とする。2. About the Falling Film Reactor of the Present Invention The falling film reactor of the present invention is characterized in that a gas-liquid separation section is provided at the bottom of the reaction tube and has a sealed structure in which supplied gas components are not discharged to the outside.
【0034】さらに本発明のフォーリングフィルムリア
クター(FFR)としては、FFRを本発明の製造方法
に用いる場合に、得られる液体成分中に溶存するアルキ
レンオキサイドを低減させる観点から、気液分離部に熟
成反応管が接続されたものがより好ましい。Further, as the falling film reactor (FFR) of the present invention, when FFR is used in the production method of the present invention, from the viewpoint of reducing alkylene oxide dissolved in the obtained liquid component, the gas-liquid separation section The one to which the aging reaction tube is connected is more preferable.
【0035】本発明のFFRは密閉されたものである。
ここでいう密閉とは、物質の、FFRへの供給、FFR
からの排出が制御できることをいう。このことは、例え
ば原料等の供給ラインにバルブを設けたり、反応管の底
部に気体成分と液体成分とを分離し、液体成分のみをフ
ォーリングフィルムリアクター外へ排出させることがで
きる気液分離部を設けることにより達成できる。このよ
うにFFRを密閉構造とすることにより、供給される気
体成分を外部に排出させずにアルキレンオキサイド付加
物を得ることができる。気液分離については、FFR外
へ排出する液体成分の液レベルを一定に保つ為に液面指
示調節計(LIC)をつければより好ましい。気液分離
部の容積は任意で良く、LICの制御精度によってデザ
インするのが好ましい。The FFR of the present invention is a sealed one.
The term “sealing” as used herein refers to the supply of a substance to the FFR, the FFR
Means that the emission from the plant can be controlled. This means that, for example, a gas-liquid separation unit that can provide a valve in the supply line for raw materials, etc., or separate gas and liquid components at the bottom of the reaction tube and discharge only the liquid component out of the falling film reactor Can be achieved. By making the FFR a closed structure in this way, an alkylene oxide adduct can be obtained without discharging the supplied gas component to the outside. For gas-liquid separation, it is more preferable to attach a liquid level indicating controller (LIC) in order to keep the liquid level of the liquid component discharged out of the FFR constant. The volume of the gas-liquid separation unit may be arbitrarily set, and is preferably designed according to LIC control accuracy.
【0036】かかるFFRとしては、例えば図1又は図
2に示されるような装置が用いられる。次に、図1を参
照しつつ本発明について説明する。油脂誘導体又は油脂
誘導体と触媒の混合物は、液体成分として液フィードラ
イン6よりFFRの反応管の頂部へ供給される。また、
気体のアルキレンオキサイドはアルキレンオキサイドフ
ィードライン3よりFFRの反応管頂部へ供給される。
窒素等の不活性ガスは、導管4よりFFRの反応管の頂
部へ供給される。As the FFR, for example, an apparatus as shown in FIG. 1 or 2 is used. Next, the present invention will be described with reference to FIG. The fat / oil derivative or a mixture of the fat / oil derivative and the catalyst is supplied as a liquid component from the liquid feed line 6 to the top of the reaction tube of the FFR. Also,
Gaseous alkylene oxide is supplied from the alkylene oxide feed line 3 to the top of the FFR reaction tube.
An inert gas such as nitrogen is supplied from a conduit 4 to the top of the reaction tube of the FFR.
【0037】FFRの反応管頂部に供給された液体成分
は、反応管頂部に設けられた液分配器により各反応管に
分配され、反応管1の内壁面に薄膜を形成するように流
下する。気体成分は、液体成分が反応管1を流下するの
に伴い、反応管1を通ってFFRの頂部から底部へ移送
される。したがって、気体成分をFFR外へ排出させて
気体成分の流れを作る必要はない。The liquid component supplied to the top of the reaction tube of the FFR is distributed to each reaction tube by a liquid distributor provided at the top of the reaction tube, and flows down to form a thin film on the inner wall surface of the reaction tube 1. The gas component is transferred from the top to the bottom of the FFR through the reaction tube 1 as the liquid component flows down the reaction tube 1. Therefore, there is no need to discharge the gas component out of the FFR to create a flow of the gas component.
【0038】油脂誘導体とアルキレンオキサイドとの付
加反応は、反応管1において起こる。ここで生じる油脂
誘導体のアルキレンオキサイド付加物は、液体成分中に
含まれて流下する。The addition reaction between the oil derivative and the alkylene oxide occurs in the reaction tube 1. The alkylene oxide adduct of the oil or fat derivative generated here flows down while being contained in the liquid component.
【0039】FFRの反応管底部においては、油脂誘導
体のアルキレンオキサイド付加物を含有する液体成分、
未反応の気体のアルキレンオキサイドを含有する気体成
分が得られる。FFRの反応管底部の気液分離部10に
おいて、液体成分と気体成分を分離し、液体成分をFF
R外へ排出することにより所望の油脂誘導体のアルキレ
ンオキサイド付加物を得ることができる。At the bottom of the reaction tube of the FFR, a liquid component containing an alkylene oxide adduct of a fat or oil derivative,
A gas component containing unreacted gaseous alkylene oxide is obtained. In the gas-liquid separation unit 10 at the bottom of the reaction tube of the FFR, a liquid component and a gas component are separated, and the liquid component is separated from the FF.
By discharging the oil outside R, a desired alkylene oxide adduct of a fat or oil derivative can be obtained.
【0040】図1のFFRにおいて、反応管1の周囲
に、流体を流すことが可能なジャケット2を設けても良
い。かかるジャケット2を設けることは、ジャケット2
中を流す流体の温度を調節することにより反応管1を所
望の温度に調節することができるため、好適である。In the FFR shown in FIG. 1, a jacket 2 through which a fluid can flow may be provided around the reaction tube 1. Providing such a jacket 2 is equivalent to the jacket 2
It is preferable that the temperature of the reaction tube 1 can be adjusted to a desired temperature by adjusting the temperature of the fluid flowing therethrough.
【0041】また、アルキレンオキサイド付加物を含有
する液体成分中に溶解している微量のアルキレンオキサ
イドを効果的に除去する観点から、FFRに、さらに熟
成反応管8を設けても良い。From the viewpoint of effectively removing trace amounts of alkylene oxide dissolved in the liquid component containing the alkylene oxide adduct, the FFR may be further provided with an aging reaction tube 8.
【0042】また、アルキレンオキサイドは流下する液
によって自然にFFRの反応管底部へ移送されるが、こ
の移送をより効果的に行う観点から、ガス循環ライン5
を設けても良い。ガス循環ライン5は、FFRの反応管
底部の気体成分が集積される部位とFFRの反応管頂部
とを接続するものである。かかるガス循環ライン5を設
けることにより、気体成分がFFR内を循環し、反応管
1の頂部から底部へのアルキレンオキサイドの移送がよ
り効果的に行われる。The alkylene oxide is spontaneously transferred to the bottom of the FFR reaction tube by the flowing liquid. From the viewpoint of performing this transfer more effectively, the gas circulation line 5 is used.
May be provided. The gas circulation line 5 connects a portion of the bottom of the reaction tube of the FFR where gas components are accumulated and a top of the reaction tube of the FFR. By providing such a gas circulation line 5, gas components circulate in the FFR, and the transfer of alkylene oxide from the top to the bottom of the reaction tube 1 is performed more effectively.
【0043】さらに、ガス循環ライン5には、より効率
良く気体成分を循環させる観点から、ポンプ9等の装置
を設けても良い。この時、循環法としては、ブロワー、
エジェクター等の他、加熱による密度差を利用したリボ
イラー等、通常用いられる方法であれば何でもよい。ポ
ンプ9等を用いて気体成分を循環させる場合、反応管1
内の気体成分は液体成分に対して並流でも向流でも良
い。Further, a device such as a pump 9 may be provided in the gas circulation line 5 from the viewpoint of more efficiently circulating gas components. At this time, the circulation method includes blowers,
In addition to an ejector, any other commonly used method such as a reboiler utilizing a density difference due to heating may be used. When the gas component is circulated using the pump 9 or the like, the reaction tube 1
The gas component therein may be co-current or counter-current to the liquid component.
【0044】また、得られるアルキレンオキサイド付加
物を含有する液体成分を、再度気体のアルキレンオキサ
イドと接触させるための液循環ライン7を設けても良
い。液循環ライン7は、FFRの反応管底部の液体成分
が集積される部位とFFRの反応管頂部とを接続するも
のである。かかる液循環ライン7を設けることにより生
成物を再循環させることができるため、ワンスルーの反
応では得にくい高い付加モル数の生成物を得ることがで
きる。Further, a liquid circulation line 7 may be provided for bringing the obtained liquid component containing the alkylene oxide adduct into contact with the gaseous alkylene oxide again. The liquid circulation line 7 connects a portion of the bottom of the reaction tube of the FFR where the liquid component is accumulated and a top of the reaction tube of the FFR. By providing such a liquid circulation line 7, the product can be recirculated, so that a product with a high added mole number, which is difficult to obtain by a one-through reaction, can be obtained.
【0045】次に、図2を参照しつつ本発明について説
明する。図2は、本発明の製造方法に用いることができ
るFFRの一実施態様を示す概略説明図であり、反応管
1内の気体成分の流れが液体成分の流れに対して向流の
場合の態様である。具体的には、ガス循環ライン5にポ
ンプ9等を設けて、FFRの反応管頂部からFFRの反
応管底部の気体成分が集積される部位へ気体成分を循環
させること等によって、気体成分の流れを液体成分の流
れに対して向流とすることができる。このとき、ガス循
環ライン5にアルキレンオキサイドフィードライン3や
導管4を接続しても良い。Next, the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic explanatory view showing one embodiment of the FFR that can be used in the production method of the present invention, in which the flow of the gas component in the reaction tube 1 is countercurrent to the flow of the liquid component. It is. Specifically, a gas component flow is provided by providing a pump 9 or the like in the gas circulation line 5 and circulating the gas component from the top of the reaction tube of the FFR to the portion where the gas component is accumulated at the bottom of the reaction tube of the FFR. Can be countercurrent to the flow of the liquid component. At this time, the alkylene oxide feed line 3 and the conduit 4 may be connected to the gas circulation line 5.
【0046】気体成分の流れが液体成分の流れに対して
向流の場合、上向きのエネルギーが流体成分の流れに加
わる為、液体成分の滞留時間が増加して反応率が高くな
り、また、並流操作に比べ高付加モル数のAO付加物の
製造に有利であるという利点がある。When the flow of the gas component is countercurrent to the flow of the liquid component, upward energy is added to the flow of the fluid component, so that the residence time of the liquid component is increased and the reaction rate is increased. There is an advantage that it is advantageous for the production of a high addition mole number of AO adduct as compared with the flow operation.
【0047】[0047]
【実施例】実施例1 ラウリルアルコール20kgを原料槽に仕込み、ここ
に、ラウリルアルコール1モルに対して0.02モルの
KOHを添加した。次いで、110℃、10Torrの
条件で生成する水を除去しつつ、アルコラートを生成さ
せた。このようにして得られた、アルコラート含有ラウ
リルアルコールの水分含量は0.03重量%であった。
このものを原料液体成分とした。Example 1 20 kg of lauryl alcohol was charged into a raw material tank, and 0.02 mol of KOH was added to 1 mol of lauryl alcohol. Next, an alcoholate was produced while removing water produced at 110 ° C. and 10 Torr. The water content of the alcoholate-containing lauryl alcohol thus obtained was 0.03% by weight.
This was used as a raw material liquid component.
【0048】次に、図1に示されるフォーリングフィル
ムリアクター(FFR)に、液フィードライン6より原
料液体成分を供給した。FFRの反応管頂部の液分配器
で該原料液体成分を分配し、内径28mm、長さ9mの
反応管1内を反応管一本当たり1.2kg/hrの流速
で、反応管1の内壁面に薄膜が形成するように流下させ
た。また、アルキレンオキサイドフィードライン3及び
導管4より、エチレンオキサイドガス及び窒素ガスを供
給した。反応管内の温度は185℃に保ち、エチレンオ
キサイド分圧を4.3atmと、窒素分圧を8.0at
mとした(エチレンオキサイドモル分率は0.35)。
このような条件で、ラウリルアルコールのエチレンオキ
サイド付加物を含有する液体成分をFFR反応管底部に
得た。なお、熟成反応管8は設けなかった。Next, the raw material liquid component was supplied from the liquid feed line 6 to the falling film reactor (FFR) shown in FIG. The raw material liquid component is distributed by a liquid distributor at the top of the reaction tube of the FFR, and inside the reaction tube 1 having an inner diameter of 28 mm and a length of 9 m at a flow rate of 1.2 kg / hr per reaction tube, the inner wall surface of the reaction tube 1 Was allowed to flow so that a thin film was formed. In addition, ethylene oxide gas and nitrogen gas were supplied from the alkylene oxide feed line 3 and the conduit 4. The temperature in the reaction tube was maintained at 185 ° C., the partial pressure of ethylene oxide was 4.3 atm, and the partial pressure of nitrogen was 8.0 at.
m (the ethylene oxide mole fraction was 0.35).
Under these conditions, a liquid component containing an ethylene oxide adduct of lauryl alcohol was obtained at the bottom of the FFR reaction tube. The aging reaction tube 8 was not provided.
【0049】FFR反応管底部の気液分離部10から、
得られる液体成分のみをFFR外に抜き出した。また、
ガス循環ライン5を通して、該ガス循環ライン5に設け
られたポンプ9を稼働させて気液分離後の気体成分をF
FRの反応管頂部へ移送し、再使用した。また、液循環
ライン7は閉じておいた。エチレンオキサイド付加反応
と共にFFR内のエチレンオキサイド分圧が下がるのを
防ぐため、アルキレンオキサイドフィードライン3より
エチレンオキサイドを連続的に供給して、エチレンオキ
サイド分圧を維持した。なお、FFR反応管底部のエチ
レンオキサイド分圧は4.2atm、窒素分圧は8.0
atmであった(即ち、エチレンオキサイドモル分率は
0.34である)。反応管底部の各気体成分の分圧は、
塔内に存在したエチレンオキサイド量と生成物に付加し
たエチレンオキサイド量の差分から求めた。From the gas-liquid separation unit 10 at the bottom of the FFR reaction tube,
Only the obtained liquid component was extracted out of the FFR. Also,
Through the gas circulation line 5, the pump 9 provided in the gas circulation line 5 is operated, and the gas component after the gas-liquid separation is changed to F
The FR was transferred to the top of the reaction tube and reused. The liquid circulation line 7 was closed. In order to prevent the partial pressure of ethylene oxide in the FFR from dropping with the ethylene oxide addition reaction, ethylene oxide was continuously supplied from the alkylene oxide feed line 3 to maintain the partial pressure of ethylene oxide. The ethylene oxide partial pressure at the bottom of the FFR reaction tube was 4.2 atm, and the nitrogen partial pressure was 8.0 atm.
atm (ie the ethylene oxide mole fraction is 0.34). The partial pressure of each gas component at the bottom of the reaction tube is
It was determined from the difference between the amount of ethylene oxide present in the column and the amount of ethylene oxide added to the product.
【0050】ラウリルアルコールのエチレンオキサイド
付加物のエチレンオキサイド付加モル数については、F
FR外に抜き出された液体成分の水酸基価(KOHmg
/g)から算出した。また、得られる液体成分に溶解し
ているエチレンオキサイドの量は、被処理液体成分中の
ジオキサンの量で評価した。即ち、得られる液体成分を
硫酸化処理に付して、残存するエチレンオキサイドをジ
オキサンに変化させてガスクロマトグラフィー分析によ
り定量した。評価結果を表1に示す。Regarding the number of moles of ethylene oxide added to the ethylene oxide adduct of lauryl alcohol, F
Hydroxyl value (KOHmg) of liquid component extracted outside FR
/ G). The amount of ethylene oxide dissolved in the obtained liquid component was evaluated based on the amount of dioxane in the liquid component to be treated. That is, the obtained liquid component was subjected to a sulfation treatment, the remaining ethylene oxide was changed to dioxane, and quantified by gas chromatography analysis. Table 1 shows the evaluation results.
【0051】実施例2 ラウリルアルコール20kgを原料槽に仕込み、ここ
に、ラウリルアルコール1モルに対して0.02モルの
KOHを添加した。次いで、110℃、10Torrの
条件で生成する水を除去しつつ、アルコラートを生成さ
せた。このようにして得られた、アルコラート含有ラウ
リルアルコールの水分含量は0.03重量%であった。
このものを原料液体成分とした。Example 2 20 kg of lauryl alcohol was charged into a raw material tank, and 0.02 mol of KOH was added to 1 mol of lauryl alcohol. Next, an alcoholate was produced while removing water produced at 110 ° C. and 10 Torr. The water content of the alcoholate-containing lauryl alcohol thus obtained was 0.03% by weight.
This was used as a raw material liquid component.
【0052】内径28mm、長さ1mの反応管1本をも
つFFRに原料液体成分を1.4kg/Hr/本の流速
で、反応管の内壁面に薄膜が形成するように流下させ
た。またアルキレンオキサイドフィードライン及び導管
より、エチレンオキサイドガス及び窒素ガスを供給し
た。反応管内の温度は150℃に保ち、エチレンオキサ
イドガス分圧を2atm、窒素分圧を3atmにした。
また、ガス循環ライン及び液循環ラインはいずれも閉じ
ておいた。なお、反応管底部のエチレンオキサイド分圧
は1.1atm、窒素分圧は3atmであった。このよ
うな条件で、ラウリルアルコールのエチレンオキサイド
付加物を含有する液体成分をFFR反応管の底部に得
た。なお、熟成反応管は設けなかった。The raw material liquid component was allowed to flow down to an FFR having one reaction tube having an inner diameter of 28 mm and a length of 1 m at a flow rate of 1.4 kg / Hr / tube such that a thin film was formed on the inner wall surface of the reaction tube. Ethylene oxide gas and nitrogen gas were supplied from an alkylene oxide feed line and a conduit. The temperature inside the reaction tube was kept at 150 ° C., the partial pressure of ethylene oxide gas was set at 2 atm, and the partial pressure of nitrogen was set at 3 atm.
Further, both the gas circulation line and the liquid circulation line were closed. The ethylene oxide partial pressure at the bottom of the reaction tube was 1.1 atm, and the nitrogen partial pressure was 3 atm. Under these conditions, a liquid component containing an ethylene oxide adduct of lauryl alcohol was obtained at the bottom of the FFR reaction tube. Note that no aging reaction tube was provided.
【0053】エチレンオキサイド付加反応と共にFFR
内のエチレンオキサイド分圧が下がるのを防ぐため、ア
ルキレンオキサイドラインよりエチレンオキサイドを連
続的に供給して、エチレンオキサイド分圧を維持した。
ラウリルアルコールのエチレンオキサイド付加物のエチ
レンオキサイド付加モル数についてはFFR外に抜き出
された液体成分の水酸基価から算出した。評価結果を表
1に示す。FFR together with ethylene oxide addition reaction
In order to prevent the partial pressure of ethylene oxide from dropping inside, ethylene oxide was continuously supplied from an alkylene oxide line to maintain the partial pressure of ethylene oxide.
The number of moles of ethylene oxide added to the ethylene oxide adduct of lauryl alcohol was calculated from the hydroxyl value of the liquid component extracted outside the FFR. Table 1 shows the evaluation results.
【0054】実施例3 ラウリルアルコール20kgを原料槽に仕込み、ここ
に、ラウリルアルコール1モルに対して0.05モルの
KOHを添加した。次いで、110℃、10Torrの
条件で生成する水を除去しつつ、アルコラートを生成さ
せた。このようにして得られた、アルコラート含有ラウ
リルアルコールの水分含量は0.03重量%であった。
このものを原料液体成分とした。Example 3 A raw material tank was charged with 20 kg of lauryl alcohol, and 0.05 mol of KOH was added to 1 mol of lauryl alcohol. Next, an alcoholate was produced while removing water produced at 110 ° C. and 10 Torr. The water content of the alcoholate-containing lauryl alcohol thus obtained was 0.03% by weight.
This was used as a raw material liquid component.
【0055】反応管1の温度を160℃とし、該反応管
1内に高さ及び直径5mm、厚さ0.3mmのSUS3
04製ラシヒリングを充填させたこと以外は、実施例1
と同様の方法にてラウリルアルコールのエチレンオキサ
イド付加物を得た。なお、原料液体成分の流速は1.9
kg/hr/本とし、FFRの反応管は内径28mm、
長さ4mのものを用いた。また、反応管頂部のエチレン
オキサイド分圧は4.2atm、窒素分圧は8atm、
エチレンオキサイドモル分率は0.34であった。反応
管底部のエチレンオキサイド分圧は3.6atm、窒素
分圧は8atmであった。評価結果を表1に示す。The temperature of the reaction tube 1 was set to 160 ° C., and SUS 3 having a height and a diameter of 5 mm and a thickness of 0.3 mm was placed in the reaction tube 1.
Example 1 except that a Raschig ring made of 04 was filled.
In the same manner as in the above, an ethylene oxide adduct of lauryl alcohol was obtained. The flow rate of the raw material liquid component was 1.9.
kg / hr / tube, the FFR reaction tube has an inner diameter of 28 mm,
The one having a length of 4 m was used. The ethylene oxide partial pressure at the top of the reaction tube was 4.2 atm, the nitrogen partial pressure was 8 atm,
The ethylene oxide mole fraction was 0.34. The ethylene oxide partial pressure at the bottom of the reaction tube was 3.6 atm, and the nitrogen partial pressure was 8 atm. Table 1 shows the evaluation results.
【0056】実施例4 ラウリルアルコール20kgと、該アルコール1モルに
対して0.005モルのBF3 O(C2 H5 )2 とを混
合し、このものを原料液体成分とした。原料液体成分の
流下速度を2.2kg/hr/本、反応管内の温度を8
0℃としたこと以外は、実施例1と同様の方法でラウリ
ルアルコールのエチレンオキサイド付加物を得た。な
お、反応管頂部のエチレンオキサイド分圧は1.4at
m、窒素分圧は3.7atm、エチレンオキサイドモル
分率は0.27であり、反応管底部のエチレンオキサイ
ド分圧は1.2atm、窒素分圧は3.7atmであっ
た。評価結果を表1に示す。Example 4 20 kg of lauryl alcohol was mixed with 0.005 mol of BF 3 O (C 2 H 5 ) 2 per mol of the alcohol, and this was used as a raw material liquid component. The flow rate of the raw material liquid component was 2.2 kg / hr / tube, and the temperature in the reaction tube was 8
Except that the temperature was changed to 0 ° C., an ethylene oxide adduct of lauryl alcohol was obtained in the same manner as in Example 1. The ethylene oxide partial pressure at the top of the reaction tube was 1.4 at.
m, the nitrogen partial pressure was 3.7 atm, the ethylene oxide mole fraction was 0.27, the ethylene oxide partial pressure at the bottom of the reaction tube was 1.2 atm, and the nitrogen partial pressure was 3.7 atm. Table 1 shows the evaluation results.
【0057】実施例5 熟成反応管8をFFRに接続したこと以外は、実施例1
と同様の方法でラウリルアルコールのエチレンオキサイ
ド付加物を得た。FFRの気液分離部10から抜き出さ
れた液体成分は、内径28mm、長さ60cmの熟成反
応管8へ連続的に供給された。熟成反応管8において、
12.2atm、180℃、滞留時間約8分間の条件
で、液体成分中に溶解しているエチレンオキサイドをさ
らにラウリルアルコールのエチレンオキサイド付加物に
付加させた。なお、FFRの反応管底部のエチレンオキ
サイド分圧は4.2atm、窒素分圧は8atmであっ
た。評価結果を表1に示す。Example 5 Example 1 was repeated except that the aging reaction tube 8 was connected to the FFR.
An ethylene oxide adduct of lauryl alcohol was obtained in the same manner as described above. The liquid component extracted from the gas-liquid separation unit 10 of the FFR was continuously supplied to an aging reaction tube 8 having an inner diameter of 28 mm and a length of 60 cm. In the aging reaction tube 8,
Under the conditions of 12.2 atm, 180 ° C., and a residence time of about 8 minutes, ethylene oxide dissolved in the liquid component was further added to an ethylene oxide adduct of lauryl alcohol. The ethylene oxide partial pressure at the bottom of the reaction tube of the FFR was 4.2 atm, and the nitrogen partial pressure was 8 atm. Table 1 shows the evaluation results.
【0058】実施例6 エチレンオキサイドのガス循環の方法を図2に示すガス
循環ライン5を通して、該ガス循環ライン5に設けられ
たポンプ9を稼働させて、FFRの反応管頂部から、気
液分離後の気体成分側へ移送し、再使用したこと以外
は、実施例3と同様の方法にてラウリルアルコールのエ
チレンオキサイド付加物を得た。なお、反応管頂部のエ
チレンオキサイド分圧は3.6atm、窒素分圧8at
m、反応管底部のエチレンオキサイド分圧は、4.2a
tm、窒素分圧8atmであった。評価結果を表1に示
す。Embodiment 6 A method of circulating ethylene oxide gas is shown in FIG. 2. The gas circulating line 5 shown in FIG. 2 is used to operate a pump 9 provided in the gas circulating line 5 to separate gas and liquid from the top of the reaction tube of the FFR. An ethylene oxide adduct of lauryl alcohol was obtained in the same manner as in Example 3, except that it was transferred to the later gas component side and reused. The ethylene oxide partial pressure at the top of the reaction tube was 3.6 atm, and the nitrogen partial pressure was 8 atm.
m, the ethylene oxide partial pressure at the bottom of the reaction tube is 4.2a
tm and a nitrogen partial pressure of 8 atm. Table 1 shows the evaluation results.
【0059】[0059]
【表1】 [Table 1]
【0060】上記の結果から、本発明の製造方法によ
り、気体のエチレンオキサイドを積極的にFFR外へ排
出させなくても、また、エチレンオキサイドの供給量を
所望の付加モル数に対して過剰に供給しても、従来品に
劣らない品質の油脂誘導体のエチレンオキサイド付加物
を得られることが分かった。したがって、本発明の製造
方法は生産コストの低減化を図るものと言える。From the above results, according to the production method of the present invention, even if the gaseous ethylene oxide is not positively discharged to the outside of the FFR, the supply amount of the ethylene oxide is excessively increased with respect to a desired addition mole number. It was found that even when supplied, an ethylene oxide adduct of a fat or oil derivative having a quality comparable to that of a conventional product could be obtained. Therefore, it can be said that the manufacturing method of the present invention aims to reduce the production cost.
【0061】[0061]
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、原料の気体
成分が効率良く使用できるため、生産コストの低減化を
図ることができる。According to the production method of the present invention, the gas component of the raw material can be used efficiently, so that the production cost can be reduced.
【図1】図1は、本発明の製造方法に用いることができ
るFFRの一実施態様を示す概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing one embodiment of an FFR that can be used in the manufacturing method of the present invention.
【図2】図2は、本発明の製造方法に用いることができ
るFFRの一実施態様を示す概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view showing one embodiment of an FFR that can be used in the manufacturing method of the present invention.
1 反応管 2 ジャケット 3 アルキレンオキサイドフィードライン 4 導管 5 ガス循環ライン 6 液フィードライン 7 液循環ライン 8 熟成反応管 9 ポンプ 10 気液分離部 REFERENCE SIGNS LIST 1 reaction tube 2 jacket 3 alkylene oxide feed line 4 conduit 5 gas circulation line 6 liquid feed line 7 liquid circulation line 8 aging reaction tube 9 pump 10 gas-liquid separation unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI // C07B 61/00 300 C07B 61/00 300
Claims (7)
管内で、油脂誘導体又は油脂誘導体と触媒の混合物と気
体のアルキレンオキサイドを接触させて該油脂誘導体と
アルキレンオキサイドとの付加反応を行う、油脂誘導体
のアルキレンオキサイド付加物の製造方法において、該
反応管内部における気体成分中のアルキレンオキサイド
のモル分率が0.2以上となる量のアルキレンオキサイ
ドを供給すると共に、反応後の未反応の気体のアルキレ
ンオキサイドをフォーリングフィルムリアクター外へ排
出させることなく、得られるアルキレンオキサイド付加
物を含有する液体成分をフォーリングフィルムリアクタ
ー外へ排出させることを特徴とする油脂誘導体のアルキ
レンオキサイド付加物の製造方法。1. An alkylene oxide of an oil or fat derivative, wherein an oil or fat derivative or a mixture of an oil or fat derivative and a catalyst is brought into contact with a gaseous alkylene oxide in a reaction tube of a falling film reactor to perform an addition reaction between the oil or fat derivative and the alkylene oxide. In the method for producing an adduct, alkylene oxide is supplied in such an amount that the mole fraction of alkylene oxide in the gaseous component in the reaction tube becomes 0.2 or more, and the unreacted gaseous alkylene oxide after the reaction is formed. A method for producing an alkylene oxide adduct of a fat or oil derivative, wherein the liquid component containing the obtained alkylene oxide adduct is discharged to the outside of the falling film reactor without discharging it to the outside of the ring film reactor.
フォーリングフィルムリアクターの反応管の底部から頂
部へ、又は頂部から底部へ循環させて再び油脂誘導体又
は油脂誘導体と触媒の混合物と接触させる請求項1記載
の製造方法。2. An unreacted gaseous alkylene oxide is circulated from the bottom to the top or from the top to the bottom of the reaction tube of the falling film reactor to be brought into contact with the fat or oil derivative or the mixture of the oil or fat derivative and the catalyst again. The manufacturing method as described.
含有する液体成分をさらに熟成させる請求項1又は2記
載の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein the obtained liquid component containing the alkylene oxide adduct is further aged.
含有する液体成分をフォーリングフィルムリアクターの
反応管の底部から頂部へ循環させて再び気体のアルキレ
ンオキサイドと接触させる請求項1〜3いずれか記載の
製造方法。4. The process according to claim 1, wherein the obtained liquid component containing the alkylene oxide adduct is circulated from the bottom to the top of the reaction tube of the falling film reactor and brought into contact with the gaseous alkylene oxide again. Method.
供給される気体成分が外部に排出されない密閉構造とし
たことを特徴とするフォーリングフィルムリアクター。5. A gas-liquid separator is provided at the bottom of the reaction tube,
A falling film reactor having a sealed structure in which supplied gas components are not discharged to the outside.
求項5記載のフォーリングフィルムリアクター。6. The falling film reactor according to claim 5, wherein an aging reaction tube is connected to the gas-liquid separation section.
項5又は6記載のフォーリングフィルムリアクターであ
る請求項1〜4いずれか記載の製造方法。7. The production method according to claim 1, wherein the falling film reactor is the falling film reactor according to claim 5 or 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10020784A JPH11152242A (en) | 1997-02-06 | 1998-02-02 | Production of alkylene oxide adduct |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3989497 | 1997-02-06 | ||
JP9-254642 | 1997-09-19 | ||
JP9-39894 | 1997-09-19 | ||
JP25464297 | 1997-09-19 | ||
JP10020784A JPH11152242A (en) | 1997-02-06 | 1998-02-02 | Production of alkylene oxide adduct |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11152242A true JPH11152242A (en) | 1999-06-08 |
Family
ID=27283165
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP10020784A Pending JPH11152242A (en) | 1997-02-06 | 1998-02-02 | Production of alkylene oxide adduct |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11152242A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001031642A (en) * | 1999-07-21 | 2001-02-06 | Kao Corp | Production of ether sulfate |
KR100957104B1 (en) | 2008-08-14 | 2010-05-13 | 현대자동차주식회사 | Window glass driving apparatus |
US20130004800A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Formic Acid-Hydrogen Energy Development Corporation | Hydrogen generation system and method for generating hydrogen for mobile and power generator |
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-
1998
- 1998-02-02 JP JP10020784A patent/JPH11152242A/en active Pending
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