JPS6121547B2

JPS6121547B2 -

Info

Publication number: JPS6121547B2
Application number: JP9228980A
Authority: JP
Inventors: Atsuhiko Hiai; Junji Mikami; Hiroshi Kato
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1980-07-08
Filing date: 1980-07-08
Publication date: 1986-05-27
Also published as: JPS5718655A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は青酸とアセトンとを反応させて得たア
セトンシアンヒドリン反応液を処理して高純度の
アセトンシアンヒドリンを製造する方法に関す
る。一般に青酸とアセトンよりアセトンシアンヒド
リンを合成する方法においては、まず、アルカリ
触媒を使用して反応をほぼ平衡状態まで移行させ
たのち、反応液中に含まれるアルカリ触媒を酸で
中和し、生成塩を分離除去し、次いで蒸留により
未反応青酸及びアセトンを回収したのち、さら
に、原料青酸、アセトン及びアルカリ触媒に含ま
れて反応系中に導入された水分及びアルカリ触媒
の中和によつて生成した水分を蒸留分解すること
によつて精製アセトンシアンヒドリンが得られ
る。しかしながら、その反応液から未反応青酸及び
アセトンを回収する蒸留塔において、回収される
青酸及びアセトンの沸点と塔底かん出液中のアセ
トンシアンヒドリンの沸点との間に大きな差があ
るため塔頂と塔底の温度差が必然的に大きくな
る。しかもアセトンシアンヒドリンは110℃を越
えると急激に分解する性質を有するので塔底温度
は、真空度を上げて110℃以下におさえる必要が
あり、このためこの蒸留塔の凝縮器は、蒸気圧の
低い青酸及びアセトンを凝縮させる必要上、通常
の冷媒ではなく極低温の冷媒を用いることが必要
となつてくる。しかし青酸の凝固点が−13℃であることから、
それが凝縮器内で固化するおそれがあり、そのた
め実際上は極低温の冷媒は使用できず、一般に蒸
留塔の真空度を下げ（すなわち低減圧度にして）
塔底でのアセトンシアンヒドリンの分解をある程
度無視して凝縮器の冷媒を使用しているのが実状
である。したがつて合成されたアセトンシアンヒ
ドリンの一部が、蒸留中に再び青酸とアセトンに
分解され、回収されて循環使用されることとな
り、精製アセトンシアンヒドリンの製造において
大きな経済的不利益をもたらしている。この問題点を改然する方法として、粗アセトン
シアンヒドリンの蒸留を２段に分けて行い、第１
段で主として青酸を、第２段で主としてアセトン
を回収除去する方法が提案されている（特公昭48
―12727号）。しかし、この方法は青酸とアセトン
を別々に蒸留するものであるばかりでなく、塔底
温度を110℃以下にするために、凝縮器の冷媒と
しては、−10℃以下の低温度のものが要求される
ので、実際の運転上問題があり、経済性の点から
も必ずしも満足できるものではなかつた。本発明者らはこのような精製アセトンシアンヒ
ドリン製造の際の問題点を克服するため鋭意研究
を重ねた結果粗アセトンシアンヒドリン合成反応
液を蒸留するに当り、塔底の水分濃度が２〜10重
量％となるように蒸留塔に供給する合成反応液に
水を添加して110℃以下で蒸留を行えば、真空度
を上げずに、アセトンシアンヒドリンの分解を回
避しながら、未反応青酸及びアセトンを留出回収
でき、その塔底かん出液は抜き出して、さらに蒸
留を行い水を留出分離させれば高純度のアセトン
シアンヒドリンが得られることを見出した。本発
明はこの知見に基づいてなされるに至つた。すなわち本発明は、青酸とアセトンとをアルカ
リ触媒の存在下で反応させ、反応液を酸で中和し
たのち蒸留により精製するに当り、反応液中の水
分を調整して、塔底液中の水分を２〜10重量％と
し、塔底温度110℃以下で第１段の蒸留を行つて
青酸及びアセトンを回収し、さらに10〜
70Torr、塔底温度110℃以下で第２段の蒸留を行
い水を留出分離させることを特徴とする精製アセ
トンシアンヒドリンの製造方法を提供するもので
ある。本発明方法は通常のアセトンシアンヒドリン合
成反応に適用することができる。このアセトンシ
アンヒドリンの合成は、通常、精製青酸と精製ア
セトンを原料として青酸／アセトンの比がモル比
で0.8〜1.2、反応温度５〜30℃、反応時間0.1〜５
時間の条件下で行われる。この条件下で得られた
合成反応液はアセトンシアンヒドリン以外に、未
反応の青酸及びアセトンをそれぞれ約１〜10重量
部％、２〜20重量％含み、0.3〜1.5重量％程度の
水分を含んでいる。アルカリ触媒としては、水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムな
どの強アルカリ性物質が用いられる。得られた合成反応液の中和には、硫酸、塩酸、
硝酸などの強酸が用いられ、添加量は合成反応液
のoHが３〜６となる量である。この中和により
反応液中には、生成塩の結晶が析出し、これは、
蒸留塔の加熱器に付着したり、アセトンシアンヒ
ドリンの分解を促進したりするので、通常のろ過
器などで完全に除去するのが望ましい。本発明において、第１段の蒸留で未反応青酸及
びアセトンを回収するに際し、蒸留塔の塔底水分
濃度が２〜10重量％、好ましくは２〜５重量％に
調整されることが必要である。これは通常、蒸留
塔に供給される合成反応液に所定量水分を追加す
ることにより行われる。このように水分を添加す
ることにより、蒸留塔内での生成塩の析出を防ぐ
ことができるばかりでなく、蒸留の際の塔底温度
を下げることができ、さらに低減圧度で蒸留を行
うことができ、しかもアセトンシアンヒドリンの
分解率を最小におさえることができる。水分濃度
が２重量％未満では塔底温度が上がり、アセトン
シアンヒドリンの分解率が高くなる。また、10重
量％を越えると、アセトンシアンヒドリンの分解
率は低くおさえることができるが、引き続いて行
う第２段の蒸留で、水を留出させるに必要な加熱
量が増大し、経済的でなくなる。この第１段の蒸留塔における未反応の青酸及び
アセトンの回収のための蒸留は、塔底温度110℃
以下で行われることが必要である。そのため、上
記の水分濃度では、通常500Torr以下の操作圧力
で蒸留が行われるが、好ましいのは100〜
500Torrの範囲である。この場合、500Torrを越
えると塔底温度が110℃を越えて上昇するので好
ましくない。また、100Torr未満では塔底温度が
下がりすぎ、凝縮温度が低くなりすぎる傾向があ
る。上記の第１段の蒸留を終えた蒸留塔の塔底かん
出液は、第２段の蒸留塔に送られ、水分の留出除
去が行われる。この際の操作圧力は通常10〜
70Torr、塔底温度は110℃以下であり、この処理
ではアセトンシアンヒドリンの分解率は非常に低
い（通常0.5％以下）。この場合操作圧力が10Torr
未満では第２段の蒸留塔の塔径が大きくなり、設
備費が高くなり、70Torrを越えると塔底温度が
110℃以上となるためアセトンシアンヒドリンの
分解率が高くなりアセトンシアンヒドリンの収率
が低下する。なお、第１及び第２の蒸留における塔底液の滞
留時間は、加熱器の型式、操作圧力、蒸留温度な
どの蒸留条件によつて異なるが、通常、５〜60分
の範囲である。次に本発明方法を図面に従つてさらに詳細に説
明する。図面は本発明方法の実施に好適なフロー
シートの１例であり、まず、アルカリ触媒１、青
酸２、アセトン３は反応器４に供給され、アセト
ンシアンヒドリン合成反応が行われる。反応終了
後、反応液５は中和槽６に送られ、酸７で中和さ
れ、所定のPHに調整される。次いで、反応液５は
ろ過器８で、析出生成塩を分離したのち第１蒸留
塔９に送られるが、その途中で、第２蒸留塔１０
からの留出水の一部12が添加されて、所定水分濃
度の供給液11が調製される。第１蒸留塔９は、前
記の条件下で運転され、留出した未反応青酸及び
アセトンは、塔頂より、凝縮器１３に導かれて回
収される。この回収青酸及びアセトン14は反応器
４に循環される。第１蒸留塔９のかん出液15は第２蒸留塔１０に
送られ、前記の条件下で運転され、留出した水分
は、凝縮器１６で凝縮させたのち、前記のように
一部は、第１蒸留塔９の供給液１１の水分調整水
として用いられ、過剰水17は系外に排出される。第２蒸留塔のかん出液18は冷却器１９を通して
抜き出されて高純度のアセトンシアンヒドリンと
なる。以上詳述したように本発明方法は、青酸とアセ
トンからアルカリ触媒存在下で得られたアセトン
シアンヒドリン合成反応液に、所定量の水を含有
させて第１の蒸留を行い未反応の青酸及びアセト
ンを留出回収し、第２の蒸留で水を完全に留出さ
せることにより、精製アセトンシアンヒドリンを
得るもので、次のような優れた利点を有する。 (イ) 第１の蒸留においては、蒸留塔の操作圧力は
100〜500Torrと真空度を上げずに操作できる
ので、凝縮器の冷媒として０〜10℃の通常の冷
媒が使用できる。 (ロ) 第１の蒸留の際の塔底でのアセトンシアンヒ
ドリンの分解率を低くおさえることができ、ア
セトンシアンヒドリンの分解によつて生成する
青酸及びアセトンの分離回収エネルギーを節約
でき経済性に優れる。 (ハ) 第１の蒸留においてアセトンシアンヒドリン
の分解が抑制されるので、従来第１蒸留塔の塔
底液に同伴して第２の蒸留塔で供給され、水と
ともに塔頂から留去されていたような、アセト
ンシアンヒドリンの分解によつて生成した青酸
及びアセトンの損失量を最小にでき、青酸及び
アセトンの原料原単位を向上させることができ
る。 (ニ) そして、いうまでもなく、本発明方法によれ
ば高純度のアセトンシアンヒドリンを効率よく
得ることができる。次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明
する。実施例１図示のフローシートに従い精製アセトンと精製
青酸とを原料とし、両者をモル比で、アセトン／
青酸1.17とし、触媒として水酸化ナトリウムを
500ppm添加し、10℃で１時間反応させて得られ
たアセトンシアンヒドリン合成反応液を硫酸でPH
4.0に調整後生成した硫酸ナトリウムの結晶をフ
イルターでろ過した。このようにして得られた合
成反応液の組成はアセトンシアンヒドリン84.12
重量％、青酸1.11重量％、アセトン11.9重量％、
水1.13重量％、その他1.65重量％であつた。この反応液に水を添加し、所定の水分濃度に調
整したのち、第１蒸留塔９で塔底液の滞留時間を
10分間、操作圧力20Torrとして、塔底温度を変
えて蒸留を行い、未反応の青酸及びアセトンを回
収した。この時の凝縮器１３の冷媒の温度は５℃であつ
た。また、この時の第１蒸留塔９でのアセトンシア
ンヒドリン分解率は次の通りであつた。

【表】上記表の結果より第１蒸留塔塔底水分を調整す
ることによつて、アセトンシアンヒドリンの分解
率の低減を効果的に達成できることがわかる。次にこのようにして得られた第１蒸留塔９の塔
底のかん出液を第２蒸留塔１０で操作圧
50Torr、38℃、滞留時間10分で蒸留を行つたと
ころ実験番号１〜３の場合それぞれ純度99.48、
99.50、99.51％のアセトンシアンヒドリンが得ら
れた。実施例２実施例１と同様のフローシートに従がい、精製
アセトンと精製青酸を原料とし、触媒として水酸
化ナトリウム500ppmを添加し、アセトン／青酸
のモル比1.17、反応温度10℃反応時間１時間の条
件でアセトンシアンヒドリン合成反応液を調製し
た。この反応液を硫酸によつてPH4.0に調整し、
生成した硫酸ナトリウムの結晶をフイルターでろ
過除去した。このようにして得られた合成反応液
の組成は、アセトンシアンヒドリン84.12重量
％、青酸1.11重量％、アセトン11.99重量％、水
1.13重量％、その他1.65重量％であつた。この合
成反応液毎時60Kgに水を毎時2.5Kg添加し、第１
蒸留塔９に供給し、操作圧力200Torr、塔底液の
滞留時間10分間、温度106℃の操作条件で蒸留し
たところ、塔頂から毎時10.9Kgの留出液が得ら
れ、その組成は、青酸8.89重量％、アセトン
64.62重量％、水17.42重量％、その他9.07重量％
であつた。この時の凝縮器１３の冷媒の温度は５
℃であつた。また第１蒸留塔９でのアセトンシア
ンヒドリンの分解率は1.91％であつた。次に、第１蒸留塔９の塔底から毎時51.59Kgの
かん出液が得られ、その組成は、アセトンシアン
ヒドリン95.97重量％、アセトン1.54重量％、水
2.49重量％であつた。このかん出液は次に第２蒸
留塔１０に供給され、操作圧力50Torr、塔底液
の滞留時間10分間、温度102℃の操作条件で蒸留
し、塔底より毎時49.23Kgのかん出液が得られ
た。かん出液として得られたアセトンシアンヒド
リンの純度は99.48％であつた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明方法を実施するのに好適なフロー
シートの１例を示す。符号の説明、４…反応器、５…反応液、９…第
１蒸留塔、１０…第２蒸留塔、１２…第２蒸留塔
からの留出水、１３，１６…凝縮器、１５…かん
出液、１８…かん出液。

Claims

【特許請求の範囲】

１青酸とアセトンをアルカリ触媒の存在下で反
応させ、反応液を酸で中和したのち蒸留により精
製するに当り、反応液中の水分を調整して、塔底
液中の分を２〜10重量％とし、塔底温度110℃以
下で第１段の蒸留を行つて青酸及びアセトンを回
収し、さらに10〜70Torr、塔底温度110℃以下で
第２段の蒸留を行い水を留出分離させることを特
徴とする精製アセトンシアンヒドリンの製造方
法。