(57)【要約】【課題】省エネルギーでモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造できるモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法及び装置を提供する。【解決手段】モノ低級アルキルアミン（ＡＡ：原料Ｉ）とアルキレンオキシド（ＡＯ：原料II）との混合原料１１を原料主供給ラインＬ0により供給してなる反応・蒸留塔１２と、液状で分離された反応生成物１３を蒸留して目的反応生成物２０（モノマー）と、残渣（ダイマー）２１とを分離する精製蒸留塔１９とを具備し、塔頂部１２ａからラインＬ1を介して未反応原料１６を分離すると共に、その塔底部１２ｂからラインＬ2を介して反応生成物１３を分離する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モノ低級アルキルアミン（ＡＡ）とアルキレンオキシド（ＡＯ）とを反応させてモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造する方法において、
反応塔にモノ低級アルキルアミン（ＡＡ）とアルキレンオキシド（ＡＯ）とを供給すると共に、反応塔内において気液混相状態で反応させ、前記反応塔内から反応生成物を液体状態で分離することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記反応塔が、反応・蒸留塔であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記反応・蒸留塔が多段式であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法。
【請求項４】
請求項２において、
前記反応・蒸留塔の反応温度が４０〜２００℃であると共に、
反応・蒸留塔の塔頂温度が４０〜１００℃であり、
反応・蒸留塔の塔底温度が１２０〜２００℃であり、
反応・蒸留塔の圧力が０．４５〜１．３ＭＰａであることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法。
【請求項５】
請求項１において、
反応塔が、気液混相反応塔であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法。
【請求項６】
請求項５において、
反応温度が８０〜２００℃、圧力０．２〜０．８ＭＰａにおいて、モノ低級アルキルアミン（ＡＡ）とアルキレンオキシド（ＡＯ）とを気体状態で反応させ、反応生成物を液体として、該反応生成物を液相から分離することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法。
【請求項７】
請求項２又は５において、
モノ低級アルキルアミン（ＡＡ）を反応・蒸留塔の塔頂から分離・回収し、再利用することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法。
【請求項８】
請求項２又は５において、
分離した未反応原料を原料主供給部に戻すか、
又は分離した未反応原料を反応・蒸留塔の原料主供給部の供給位置より塔頂側の箇所から内部に供給することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法。
【請求項９】
請求項２又は５において、
アルキレンオキシド（ＡＯ）の供給割合を分割すると共に、
アルキレンオキシド（ＡＯ）の分割した一部を原料主供給部から反応・蒸留塔内に供給すると共に、
その残りを該原料主供給部の供給位置より塔頂側に位置する副供給部から反応・蒸留塔内に供給することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法。
【請求項１０】
モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドの反応によるモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置において、
モノ低級アルキルアミン（ＡＡ）とアルキレンオキシド（ＡＯ）とを供給すると共に、塔内において気液混相状態で反応させ、該塔底部から反応生成物を液体状態で分離すると共に、未反応原料を気体状態で回収する反応・蒸留塔と、
液体状態で分離した生成物を精製して目的生成物を蒸留する精製蒸留塔とを具備することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記反応・蒸留塔の反応温度が４０〜２００℃であると共に、
反応・蒸留塔の塔頂温度が４０〜１００℃であり、
反応・蒸留塔の塔底温度が１２０〜２００℃であり、
反応・蒸留塔の圧力が０．４５〜１．３ＭＰａであることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置。
【請求項１２】
請求項１０又は１１において、
モノ低級アルキルアミン原料とアルキレンオキシド原料との比率（モノ低級アルキルアミン原料／アルキレンオキシド原料）が０．０５〜０．５であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれか一つにおいて、
反応器に供給する原料の水分量が２０％以下であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置。
【請求項１４】
請求項１０において、
前記反応・蒸留塔にゼオライト系触媒を充填してなると共に、原料を非水状態で供給してなることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、商業的需要が高いモノ低級アルキルモノアルカノールアミンをモノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとの反応により得るモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モノ低級アルキルモノアルカノールアミンは、一般的な有機合成の中間原料、例えば、カチオン系凝集剤や医農薬中間体、樹脂用エッチング液、合成繊維用の柔軟剤、腐蝕防止剤、石油精製又は石油プロセス用中和剤、分散剤など商業的需要が高い有用な化合物である。
【０００３】
モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドの反応によるモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造については古くから文献等で報告されている（例えば、非特許文献１）。
モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとの反応では、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンとモノ低級アルキルジアルカノールアミンとが並行して生成される。この反応において、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを選択的に得るためには、アルキレンオキシドに対しモノ低級アルキルアミンを大過剰に使用する必要がある。そのため、この反応では、未反応のモノ低級アルキルアミンが大量に残存する。
【０００４】
また、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとの反応とを反応させて、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造する方法として、ゼオライトを触媒として用いるゼオライト触媒法が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
ここで、従来のゼオライト触媒を用いたモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置の一例を図８に示す。図８に示すように、符号１は反応器である液・液反応塔であり、ゼオライト触媒が充填されており、原料Ｉ（モノ低級アルキルアミン）と原料II（アルキレンオキシド）とが供給され、ここでゼオライト触媒法により反応して、未反応原料を含む生成物２を得る。この未反応原料を含む生成物２には、未反応の原料として未反応のモノ低級アルキルアミン（未反応原料Ｉ）及びアルキレンオキシド（未反応原料II）を含むので、これらと反応生成物３とを未反応原料回収蒸留塔４により蒸留分離すると共に、前記分離回収した未反応のモノ低級アルキルアミン（原料Ｉ）及びアルキレンオキシド（原料II）を未反応原料５として前記反応器１に送り戻している。
【０００６】
そして、非水蒸留塔６により、前記未反応原料回収蒸留塔４から導出された反応生成物３から水及び軽質分７を蒸留法により除去し、これら水及び軽質分７を除去した後の反応生成物３ａを精製蒸留塔８に送るようにしている。ここで、非水とは、成分中に含まれる水分量が１０００ｐｐｍ以下となっている状態を示す。
【０００７】
その後、水及び軽質分７を除去した後の反応生成物３ａを精製蒸留塔８に送り、ここで、反応により生成したモノ低級アルキルモノアルカノールアミンとモノ低級アルキルジアルカノールアミン（残渣であるダイマー）とを蒸留法により分離して、前記モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを目的反応生成物９として回収するようにしている。
【０００８】
一方、前記ゼオライト触媒を用いない方法としては、例えば超臨界条件（温度条件が１００〜２００℃、圧力条件が１７〜２４ＭＰａ）で製造する方法が提案されている（特許文献２）。
【０００９】
また、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドの反応によるモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法としては、この反応を水の存在下で行う製造方法（水触媒法と称す。）が広く知られている。しかし、この方法には、精製系で大量の水を蒸留除去するために大きな熱負荷が必要であるという問題があった。
【００１０】
さらに、モノメチルアミンとエチレンオキサイドからモノメチルアミノエタノールを製造する方法が開示されている（特許文献３）。この特許文献３に記載の方法では、アミン回収系の蒸留塔に粗液をアルコールと混合後、または別ラインで粗液とアルコールを仕込むことによって、未反応のモノメチルアミンを回収している。
【００１１】
【非特許文献１】小田良平、寺村一広、「界面活性剤」、槇書店、１９６５年、ｐ．２６２〜２６３
【特許文献１】特開２００４−２７５９３３号公報
【特許文献２】特開昭５９−１３７５１号公報
【特許文献３】特開平８−３３３３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１にかかる「ゼオライト触媒法」では、触媒の劣化により反応率の低下や選択率の低下が起こる、という問題がある。また、反応器１内の温度を均一に保持することが困難であるので、生成物を安定して製造することができない、という問題がある。さらに、ゼオライト触媒法では、蒸留工程にてモノ低級アルキルアミンを分離する蒸留塔において、コンデンサー等の冷却設備を使用する必要があり、エネルギー消費が大きくなる、という問題がある。これは、前記ゼオライト触媒法では、固体(ゼオライト触媒)と液体(原料)とが接触して反応が起こり、固体と液体が接触しない位置では反応が進行しないため、不均一反応となるからである。
【００１３】
また、特許文献２にかかる「超臨界法」では、温度条件が１００〜２００℃、圧力条件が１７〜２４ＭＰａとする必要があり、運転に必要な動力・コストが大きくなる、という問題がある。
【００１４】
また、特許文献３にかかる技術では、モノメチルアミンを回収するために、アルコールと混合する必要があり、また、モノメチルアミンを再利用するためには、更なる蒸留塔が必要である等、工程が煩雑であり、しかも、設備費が高くなるという問題があった。
そして、そのためのより効率的な製造方法及び装置が提供されることが要望される。
【００１５】
また、前述した水触媒法によりモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの収率を向上させるためには、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドとのモル比を小さくする必要があり、この場合モノ低級アルキルアミンを循環使用することになるため、蒸留塔のリボイラー負荷が増大し、エネルギー消費が大きくなる、という問題がある。
【００１６】
本発明は、前記問題に鑑み、省エネルギーでモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造できるモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法及び装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上述した課題を解決するための本発明の第１の発明は、モノ低級アルキルアミン（ＡＡ）とアルキレンオキシド（ＡＯ）とを反応させてモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造する方法において、反応塔にモノ低級アルキルアミン（ＡＡ）とアルキレンオキシド（ＡＯ）とを供給すると共に、反応塔内において気液混相状態で反応させ、前記反応塔内から反応生成物を液体状態で分離することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。
【００１８】
第２の発明は、第１の発明において、前記反応塔が、反応・蒸留塔であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。
【００１９】
第３の発明は、第２の発明において、前記反応・蒸留塔が多段式であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。
【００２０】
第４の発明は、第２の発明において、前記反応・蒸留塔の反応温度が４０〜２００℃であると共に、反応・蒸留塔の塔頂温度が４０〜１００℃であり、反応・蒸留塔の塔底温度が１２０〜２００℃であり、反応・蒸留塔の圧力が０．４５〜１．３ＭＰａであることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。
【００２１】
第５の発明は、第１の発明において、反応塔が、気液混相反応塔であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。
【００２２】
第６の発明は、第５の発明において、反応温度が８０〜２００℃、圧力０．２〜０．８ＭＰａにおいて、モノ低級アルキルアミン（ＡＡ）とアルキレンオキシド（ＡＯ）とを気体状態で反応させ、反応生成物を液体として、該反応生成物を液相から分離することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。
【００２３】
第７の発明は、第２又は５の発明において、モノ低級アルキルアミン（ＡＡ）を反応・蒸留塔の塔頂から分離・回収し、再利用することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。
【００２４】
第８の発明は、第２又は５の発明において、分離した未反応原料を原料主供給部に戻すか、又は分離した未反応原料を反応・蒸留塔の原料主供給部の供給位置より塔頂側の箇所から内部に供給することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。
【００２５】
第９の発明は、第２又は５の発明において、アルキレンオキシド（ＡＯ）の供給割合を分割すると共に、アルキレンオキシド（ＡＯ）の分割した一部を原料主供給部から反応・蒸留塔内に供給すると共に、その残りを該原料主供給部の供給位置より塔頂側に位置する副供給部から反応・蒸留塔内に供給することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法にある。
【００２６】
第１０の発明は、モノ低級アルキルアミンとアルキレンオキシドの反応によるモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置において、モノ低級アルキルアミン（ＡＡ）とアルキレンオキシド（ＡＯ）とを供給すると共に、塔内において気液混相状態で反応させ、該塔底部から反応生成物を液体状態で分離すると共に、未反応原料を気体状態で回収する反応・蒸留塔と、液体状態で分離した生成物を精製して目的生成物を蒸留する精製蒸留塔とを具備することを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。
【００２７】
第１１の発明は、第１０の発明において、前記反応・蒸留塔の反応温度が４０〜２００℃であると共に、反応・蒸留塔の塔頂温度が４０〜１００℃であり、反応・蒸留塔の塔底温度が１２０〜２００℃であり、反応・蒸留塔の圧力が０．４５〜１．３ＭＰａであることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。
【００２８】
第１２の発明は、第１０又は１１の発明において、モノ低級アルキルアミン原料とアルキレンオキシド原料との比率（モノ低級アルキルアミン原料／アルキレンオキシド原料）が０．０５〜０．５であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。
【００２９】
第１３の発明は、第１０乃至１２のいずれか一つの発明において、反応器に供給する原料の水分量が２０％以下であることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。
【００３０】
第１４の発明は、第１０の発明において、前記反応・蒸留塔にゼオライト系触媒を充填してなると共に、原料を非水状態で供給してなることを特徴とするモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置にある。
【発明の効果】
【００３１】
前記構成の本発明によれば、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを高い収率でしかも省エネルギーで製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００３３】
以下、本発明に係るモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法について説明する。本発明に係るモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法は、モノ低級アルキルアミン（原料Ｉ：ＡＡ）とアルキレンオキシド（原料II：ＡＯ）とを反応させてモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造する方法において、反応塔に原料Ｉ（ＡＡ）と原料II（ＡＯ）とを供給すると共に、反応塔内において気液混相状態で反応させ、該反応塔内から反応生成物（アミンモノマー）を液体状態で分離するようにしている。ここで、反応塔内において気液混相状態で反応させる前記反応塔としては、反応・蒸留塔又は気液混相反応塔であることが好ましい。
【００３４】
本発明では、反応塔内において気液混相状態で反応させるようにして、液体状態で目的生成物を得るようにしているので、反応収率が向上する。また、アルキレンオキシド原料とモノ低級アルキルアミン原料との比率（アルキレンオキシド原料／モノ低級アルキルアミン原料）も小さくすることがないので、未反応原料として回収するリボイラー量の低減も図ることができるものとなる。
【００３５】
以下、反応塔として、反応・蒸留塔及び気液混相反応塔の具体的な実施例について詳細に説明する。
【実施例１】
【００３６】
本発明による実施例に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置について、図面を参照して説明する。
図１は、実施例１に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置の概略図である。
図１に示すように、実施例１に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置１０−１は、モノ低級アルキルアミン（ＡＡ：原料Ｉ）とアルキレンオキシド（ＡＯ：原料II）との混合原料１１を原料主供給ラインＬ0により供給してなる反応・蒸留塔１２と、液状で分離された反応生成物１３を蒸留して目的反応生成物２０（モノマー）と、残渣（ダイマー）２１とを分離する精製蒸留塔１９とを具備するものである。なお、符号１８はリボイラーを図示する。
【００３７】
ここで、前記反応・蒸留塔１２においては、その塔頂部１２ａからラインＬ1を介して未反応原料１６を分離すると共に、その塔底部１２ｂからラインＬ2を介して反応生成物１３を分離するものである。
【００３８】
また、未反応原料１６はラインＬ1に介装された冷却器１４により冷却され、フラッシュドラム１５において液体となり、ラインＬ3を介して一時的に貯留するために貯留槽１７に送られている。そして、該貯留槽１７からラインＬ4を介して、そのほとんどが原料Ｉであるので原料Ｉの供給ライン側に戻すようにしている。
【００３９】
本実施例では、前記フラッシュドラム１５からラインＬ5を介して反応・蒸留塔１２の内部に再投入原料１６ａを供給して、その未反応原料１６の一部を原料主供給ラインＬ0側に戻すことなく、直ちに再利用するようにしている。
【００４０】
本実施例の反応・蒸留塔は多段式であり、蒸留量の規模によるが、例えば１０〜２０段程度としている。
【００４１】
ここで、本実施例においては、前記反応・蒸留塔１２の反応温度を例えば４０〜２００℃とするのが好ましい。
また、前記反応・蒸留塔１２の塔頂温度を例えば４０〜１００℃、好ましくは７０〜８０℃とするのが好ましい。
また、反応・蒸留塔１２の塔底温度を例えば１２０〜２００℃、好ましくは１４０〜１８０℃とするのが好ましい。
また、反応・蒸留塔１２の圧力を例えば０．４５〜１．３ＭＰａ、好ましくは０．６〜１．０ＭＰａとするのが好ましい。
このように規定するのは、反応温度及び圧力が上記範囲外であると効率的な反応が進行しないからである。
【００４２】
ここで、本発明で使用する原料Ｉのモノ低級アルキルアミンに特に制限はないが、例えばモノメチルアミン、モノエチルアミン、モノｎ−プロピルアミン、モノイソプロピルアミン、モノｎ−ブチルアミン、モノイソブチルアミン、モノｓｅｃ−ブチルアミン、モノｔ−ブチルアミン、モノｎ−ペンチルアミン、イソペンチルアミン、モノｎ−ヘキシルアミンなどの１〜６個の炭素原子を有する直鎖状または分枝鎖状モノアルキルアミンを用いることができる。好適にはモノメチルアミン、モノエチルアミン、モノｎ−プロピルアミン、モノイソプロピルアミン、モノｎ−ブチルアミン、モノイソブチルアミン、モノｔ−ブチルアミンを用いることができ、特に好適にはモノメチルアミン、モノエチルアミン、モノｎ−プロピルアミン、モノイソプロピルアミン、モノｎ−ブチルアミンを用いることができる。
【００４３】
本発明で使用する原料IIのアルキレンオキシドに特に制限はないが、好適にはエチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシドなどの２〜４個の炭素原子を有するアルキレンオキシドを用いることができ、特に好適にはエチレンオキシド及びプロピレンオキシドを用いることができる。
【００４４】
また、本発明の水触媒法において、反応器に供給する原料中の水濃度は、水濃度が１〜４０重量％の範囲で行うことが好ましい。また、好適な水濃度範囲は５〜３０重量％であり、特に好適な水濃度は５〜２０重量％である。
【００４５】
本発明の水触媒法によるモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造においては、水の濃度によって反応速度が異なり、水の濃度が高いほど反応速度が大きくなるので好ましい。
【００４６】
また、本発明では原料の供給比率も規定している。すなわち、アルキレンオキシド原料とモノ低級アルキルアミン原料とのモル比（モノ低級アルキルアミン（ＡＡ：原料Ｉ）／アルキレンオキシド（ＡＯ：原料II））が０．０５〜０．５の範囲、より好ましくは０．１〜０．３の範囲とすることが好ましい。
【００４７】
これはモル比が０．５を超える場合では、未反応原料を回収する未反応原料回収蒸留塔のリボイラー負荷は低減されるが、反応に時間を要し、一方、０．０５未満の場合には、反応時間の短縮を図ることはできるものの大幅なリボイラー負荷となり、好ましくないからである。
【００４８】
ここで、本実施例では、精製蒸留塔１９を設けて、残渣（ダイマー）２１を除去するようにしているが、目的反応生成物２０のモノマーにおいて残渣（ダイマー）２１が混入しても良い場合には、反応・蒸留塔１２だけとしてもよい。
【００４９】
また、この反応は発熱反応であるので、反応・蒸留塔１２の内部又は外部に冷却手段を設けて所定温度に除熱するようにしてもよい。
【００５０】
このように、実施例１に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置によれば、反応・蒸留塔１２で反応塔内において気液混相状態で原料を反応させていると共に、液体状態で反応生成物１３を回収すると共に、未反応原料を気体状態で分離することとなるので、従来のような別途の蒸留塔を設ける必要がなくなり、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを高い収率でしかも省エネルギーで製造することができる。
【００５１】
また、反応・蒸留塔１２内から生成したモノマーを反応系から積極的に抜出すことにより、モノマーと未反応原料１６との反応が抑制され、残渣２１であるダイマーの生成が抑制されるので、目的反応生成物２０の収率向上にも寄与することとなる。
【００５２】
また、モノ低級アルキルアミン原料とアルキレンオキシド原料との比率（モノ低級アルキルアミン原料／アルキレンオキシド原料）を大きくすることができるので、設備がコンパクトになり、ユーティリティー消費量も低減することとなり、廉価にモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを製造することができる。
【実施例２】
【００５３】
本実施例について図２を参照して説明する。
図２は、実施例２に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置の概略図である。
図２に示すように、実施例２に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置１０−２は、原料Ｉと原料IIとの混合原料１１を原料主供給ラインＬ0により供給してなる反応・蒸留塔１２と、分離された反応生成物１３を蒸留して目的反応生成物２０（モノマー）と、残渣（ダイマー）２１とを分離する精製蒸留塔１９とを具備すると共に、原料II（ＡＯ）の供給割合を分割すると共に、原料II（ＡＯ）の分割した一部を原料主供給ラインＬ0から供給すると共に、原料II（ＡＯ）の残りを該原料主供給ラインＬ0の供給位置より塔頂側に位置する副供給ラインＬ6から内部に供給するようにしている。
【００５４】
これは、図６に示すように、反応・蒸留塔が複数段（図６では１３段）の場合、塔頂側にいくにつれて原料Ｉ（ＡＡ）のモル分率が増加するので、原料II（ＡＯ）を分けて供給することで反応効率を上昇させるようにしている。
【００５５】
このように、実施例２に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置によれば、反応・蒸留塔で反応塔内において気液混相状態で原料を反応させていると共に、原料IIの供給を蒸留・反応塔の塔内に分けて入れることとなるので、反応効率が向上し、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを高い収率でしかも省エネルギーで製造することができる。
【実施例３】
【００５６】
本実施例について図３を参照して説明する。
図３は、実施例３に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置の概略図である。
図３に示すように、実施例３に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置１０−３は、実施例１に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置１０−１において、反応生成物１３中に混入している水分を除去する非水蒸留塔２２を設け、水２３を除去した反応生成物１３ａを精製蒸留塔１９に送り、目的反応生成物２０を得るようにしている。
これにより、水分を除去した目的反応生成物２０を得ることができる。
【００５７】
このように、実施例３に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置によれば、非水蒸留塔２２を設けて、水分を除去することとなるので、非水状態のモノ低級アルキルモノアルカノールアミンを高い収率でしかも省エネルギーで製造することができる。
【実施例４】
【００５８】
本実施例について図４を参照して説明する。
図４は、実施例４に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置の概略図である。
図４に示すように、実施例４に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置１０−４は、実施例１に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置１０−１において、反応・蒸留塔１２内に触媒充填槽３０ａ、３０ｂを充填してなり、触媒充填槽３０ａ、３０ｂに充填された触媒反応により反応生成物１３を生成するようにしている。
【００５９】
ここで、触媒充填槽に充填する触媒としては、ゼオライト触媒法で用いる公知の合成ゼオライトとして知られるＺＳＭ−５が挙げられる。なお、ＺＳＭとは、開発した会社の名に由来したＺＡＯｌｉｔＡＯｆ  Ｓｏｃｏｎｙ  Ｍｏｂｉｌの略である。またＭＥＬ構造を有するものとしては、同じく合成ゼオライトとして知られるＺＳＭ−１１が挙げられる。本発明では、ゼオライトを用いることが好ましく、特に、ＺＳＭ−５を用いることが好ましい。
【００６０】
ここで、前記触媒としては、非水系での反応となるので、原料Ｉが水溶液（例えば水分４０％）の場合には、非水蒸留塔３１を設け、水分２３をあらかじめ除去しておくようにすることが必要である。
【００６１】
このように、実施例４に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置によれば、反応・蒸留塔にゼオライト系触媒を充填してゼオライト法により、反応塔内において気液混相状態で原料を反応させているので、反応効率が向上し、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを高い収率でしかも省エネルギーで製造することができる。
【実施例５】
【００６２】
本発明による実施例に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置について、図面を参照して説明する。
図５は、実施例５に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置の概略図である。
図５に示すように、実施例５に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置１０−５は、原料Ｉと原料IIとの混合原料１１を原料主供給ラインＬ0により供給してなる気液混相反応塔４０と、液状で分離された反応生成物１３を蒸留して目的反応生成物２０（モノマー）と、残渣（ダイマー）２１とを分離する精製蒸留塔１９とを具備するものである。
【００６３】
ここで、前記気液混相反応塔４０においては、その内部では気体状態で原料Ｉと原料IIとが反応し、得られた反応生成物１３が塔底部に貯まるのでそれをラインＬ2により反応生成物１３を分離するものである。
【００６４】
ここで、前記気液混相反応塔の反応温度としては、例えば８０〜２００℃、圧力としては例えば０．２〜０．８ＭＰａとするのが好ましい。
【００６５】
なお、未反応原料１６はラインＬ1に介装された冷却器１４により冷却され、フラッシュドラム１５において液体とし、ラインＬ3を介して一時的に貯留するために貯留槽１７に送られている。そして、該貯留槽１７からラインＬ4を介して、そのほとんどが原料Iであるので原料Iの供給ライン側に戻すようにしている。
【００６６】
このように、実施例５に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置によれば、気液混相反応塔４０を用いて、該気液混相反応塔４０内において気液混相状態で原料Ｉと原料IIとの混合原料１１を反応させているので、反応効率が向上し、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを高い収率でしかも省エネルギーで製造することができる。
【００６７】
［試験例］
以下、試験例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００６８】
図７に示す実施例３と同様の構成のアミンの製造装置１０−３を用いた。反応・蒸留塔１２、非水蒸留塔２２、精製蒸留塔１９の運転条件（温度、圧力）を図７及び下記に示す。図７では、四角で囲っているのが温度（℃）であり、丸で囲っているのが圧力（ＭＰａ）である。
【００６９】
（反応・蒸留１２）
入口：温度８０℃（圧力２．６ＭＰａ）
塔底部出口：温度１６３℃（圧力０．８２ＭＰａ）
塔頂部出口：温度４０℃（圧力０．８０ＭＰａ）
反応・蒸留塔１２入口における（原料II／原料Ｉ）モル比：０．１
反応・蒸留塔入口における水分濃度：８重量％
【００７０】
原料のモル比を０．１とすることでリボイラー量が従来に較べて、２割割程度減少し、これにより、リボイラー量の低減を図ることができた。
なお、ゼオライト触媒法の場合には、反応・蒸留塔１２の塔底部出口の温度が１７３℃（圧力１．０２ＭＰａ）、塔頂部出口の温度が４０℃（圧力１．０ＭＰａ）とした。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上のように、本発明に係るモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造方法及び装置によれば、モノ低級アルキルモノアルカノールアミンを高い収率でしかも省エネルギーで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】実施例１に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置の概略図である。
【図２】実施例２に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置の概略図である。
【図３】実施例３に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置の概略図である。
【図４】実施例４に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置の概略図である。
【図５】実施例５に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置の概略図である。
【図６】モル分率と反応塔の段数との関係図である。
【図７】試験例に係るモノ低級アルカノールアミンの製造装置の概略図である。
【図８】従来のゼオライト触媒を用いたモノ低級アルキルモノアルカノールアミンの製造装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０−１〜１０−５  モノ低級アルカノールアミンの製造装置
１１  混合原料
１２  反応・蒸留塔
１３  反応生成物
１５  フラッシュドラム
１６  未反応原料
１７  貯留槽
１８  リボイラー
１９  精製蒸留塔
２０  目的反応生成物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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