JPS5829930B2 - Manufacturing method of ethylene glycol - Google Patents

Manufacturing method of ethylene glycol

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JPS5829930B2
JPS5829930B2 JP1483178A JP1483178A JPS5829930B2 JP S5829930 B2 JPS5829930 B2 JP S5829930B2 JP 1483178 A JP1483178 A JP 1483178A JP 1483178 A JP1483178 A JP 1483178A JP S5829930 B2 JPS5829930 B2 JP S5829930B2
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hydrogen
carbon monoxide
ethylene glycol
product
acid
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シゲト・スズキ
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Chevron Research and Technology Co
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ホルムアルデヒドと、■酸化炭素および水素
を含有する合成ガスとよりエチレングリコールを製造す
る方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing ethylene glycol from formaldehyde and (1) synthesis gas containing carbon oxide and hydrogen.

さらに詳細には、本発明は、エチレングリコールを製造
するための多段階方法を提供する。
More particularly, the present invention provides a multi-step process for producing ethylene glycol.

主要な段階は、(1)グリコール酸およびジグリコール
酸を製造し、同時に合成ガス中の1酸化炭素および水素
を分から、(2)酸生成物をエステル化し、そして(3
)エステルを還元することを包含している。
The main steps are (1) producing glycolic and diglycolic acids and simultaneously removing carbon monoxide and hydrogen in the syngas, (2) esterifying the acid product, and (3)
) includes reducing the ester.

統合された反応段階に加えて、このプロセスは、エステ
ル化および水素化反応の効率を高めるために特殊な再循
環の段階を利用している。
In addition to the integrated reaction stage, this process utilizes a special recycle stage to increase the efficiency of the esterification and hydrogenation reactions.

1975年10月7日に特許されたU、S、特許391
1003は、フッ化水素触媒を用い、ホルムアルデヒド
と1酸化炭素とよりグリコール酸およびジグリコール酸
を製造する改良方法を記載している。
U.S. Patent No. 391, granted on October 7, 1975.
No. 1003 describes an improved process for producing glycolic and diglycolic acids from formaldehyde and carbon monoxide using a hydrogen fluoride catalyst.

この記載によると、グリコール酸をエチレングリコール
製造の際にフィードバックに用いようとする場合、酸を
メタノールでエステル化しついで接触的に水素添加して
エチレングリコールとしている。
According to this description, when glycolic acid is to be used as feedback in the production of ethylene glycol, the acid is esterified with methanol and then catalytically hydrogenated to produce ethylene glycol.

この操作は化学的には満足させるが、プロセスの経済性
から大規模な商業的生産では問題を生ずる。
Although this operation is chemically satisfactory, the economics of the process pose problems for large scale commercial production.

メタノールによるエステルおよび水素添加のための実質
的な費用は、フッ化水素を用いることで達成される改良
された収量および反応速度によって完全には帳消しにさ
れない。
The substantial cost of esterification and hydrogenation with methanol is not completely offset by the improved yields and reaction rates achieved using hydrogen fluoride.

それで、いぜんとして、ホルムアルデヒドおよび1酸化
炭素および水素を含有する合成ガスよりエチレングリコ
ールを製造するための効果的な方法を提供することが望
まれているのである。
It remains therefore desirable to provide an effective process for producing ethylene glycol from formaldehyde and synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen.

本発明によれば、(1)合成ガス中の1酸化炭素含量を
減少させそして同時にグリコール酸およびジグリコール
酸を生成さすに効果的な条件で、フッ化水素の存在で、
ホルムアルデヒドと1酸化炭素および水素を含有する合
成ガスとを接触させ:(2)段階(1)の酸生成物と、
エチレングリコール、ジエチレングリコールまたはそれ
らの混合物とを、エチレングリコールグリコレートおよ
びジグリコレート、ジエチレングリコールグリコレート
およびジグリコレート、またはそれらの混合物を生成す
るに有効な条件で接触させ:(3)段階(1)の1酸化
炭素の消費された合成ガスより残存する1酸化炭素を除
去し、水素に富むガスとし:(4)エチレングリコール
またはジエチレングリコールを生成するに効果的な条件
で、段階(2)のグリコレートおよびジグリコレート生
成物と段階(3)の水素に富むガス混合物とを接触させ
;そして(5)段階(4)のグリコール生成物の1部を
段階(2)に再循環さす段階を包含するエチレングリコ
ールの製造方法が、エチレングリコールの高収量な製造
を経済的に達成することを見出したのである。
According to the present invention, (1) in the presence of hydrogen fluoride, under conditions effective to reduce the carbon monoxide content in the synthesis gas and simultaneously produce glycolic acid and diglycolic acid;
contacting formaldehyde with a synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen: (2) the acid product of step (1);
(3) the carbon monoxide of step (1); (4) the glycolate and diglycolate products of step (2) under conditions effective to produce ethylene glycol or diethylene glycol; and (5) recycling a portion of the glycol product of step (4) to step (2). It was discovered that the production of ethylene glycol in high yields can be achieved economically.

本発明のいくつかの特徴は、図面を参照する以降の記載
より明らかとなろう。
Some features of the invention will become apparent from the following description with reference to the drawings.

第1図は、本発明方法の有利な具体例のフローシートを
示す。
FIG. 1 shows a flow sheet of an advantageous embodiment of the method according to the invention.

第2図は生成物の有利な蒸留方式を示す。FIG. 2 shows an advantageous distillation scheme for the product.

本発明は改良された生成速度でエチレングリコールを高
収量に製造する経済的な循環プロセスを提供する。
The present invention provides an economical circular process for producing high yields of ethylene glycol with improved production rates.

このプロセスでは、特定の反応剤および反応条件を用い
る、注意して選択された1連の反応ならび再循環を用い
て経済的生成速度および収量を達成しようとするのであ
る。
The process attempts to achieve economic production rates and yields using a carefully selected series of reactions and recycling using specific reactants and reaction conditions.

第1段階として、反応域にホルムアルデヒドと、■酸化
炭素および水素を含有するガスと、フッ化水素とを導入
する。
As a first step, formaldehyde, (1) a gas containing carbon oxide and hydrogen, and hydrogen fluoride are introduced into the reaction zone.

反応域は、ジグリコール酸およびグリコール酸を生成す
るのに有効な条件に保つ。
The reaction zone is maintained at conditions effective to produce diglycolic acid and glycolic acid.

なお、これらは、別様には、それぞれ、オキシジ酢酸お
よびヒドロキシ酢酸として知られているものである。
Note that these are otherwise known as oxydiacetic acid and hydroxyacetic acid, respectively.

グリコール酸の生成に適当な反応条件は、約0度Cから
約100度C1なるべくは約0度Cと約80度Cとのあ
いだの温度および約10psigと約4000psig
とのあいだの合成ガス分圧を包含する。
Suitable reaction conditions for the production of glycolic acid include temperatures between about 0 degrees C and about 100 degrees C, preferably between about 0 degrees C and about 80 degrees C, and between about 10 psig and about 4000 psig.
It includes the syngas partial pressure between .

なるべ(は、反応は、水、たとえばホルムアルデヒド、
水およびフッ化水素をあわせた全重量の約25重量パー
セントまでの水の存在で実施する。
Narube (ha, the reaction is water, such as formaldehyde,
It is carried out in the presence of up to about 25 weight percent of water based on the total weight of water and hydrogen fluoride.

水の存在はグリコール酸の生成を増加させ、ジグリコー
ル酸の生成を減少させる。
The presence of water increases the production of glycolic acid and decreases the production of diglycolic acid.

本発明のプロセスの特に有利な具体例としては、反応域
における温度を20から60度Cまでのあいだに保ち、
合成ガス分圧は10から3000psigまでのあいだ
に保つ。
In a particularly advantageous embodiment of the process of the invention, the temperature in the reaction zone is maintained between 20 and 60 degrees C;
Syngas partial pressure is maintained between 10 and 3000 psig.

代表的には、全圧は、■酸化炭素と水素との分圧を著し
く超えることはない。
Typically, the total pressure will not significantly exceed the partial pressure of carbon oxide and hydrogen.

それは、1酸化炭素および水素は、反応剤および生成物
のうちでもつとも揮発性が高いからである。
This is because carbon monoxide and hydrogen are the most volatile of the reactants and products.

ふつう、全圧は、1酸化炭素および水素をあわせた分圧
より約1から10パーセント高くする。
Typically, the total pressure will be about 1 to 10 percent higher than the combined partial pressures of carbon monoxide and hydrogen.

いろいろな要因のうちでも、本発明方法が経済的に成功
するのは、温和な温度および圧力で、ホルムアルデヒド
および1酸化炭素の反応を促進するためのフッ化水素を
包含する触媒を使用することに結果する、グリコール酸
の高収量に帰しうる。
Among other factors, the economic success of the process is due to the use of a catalyst containing hydrogen fluoride to promote the reaction of formaldehyde and carbon monoxide at mild temperatures and pressures. This can be attributed to the resulting high yield of glycolic acid.

本発明の重要な特徴のひとつは、HFを含有する触媒を
使用することにより、水素と1酸化炭素とのモル比が約
2対1である生のガスを実際上使用しうるに十分に圧力
が低(しうろことである。
One of the important features of the present invention is that by using a catalyst containing HF, raw gas having a molar ratio of hydrogen to carbon monoxide of approximately 2:1 is pressurized to a level sufficient to permit practical use. is low (Shiurokoto).

フッ化水素そのものはもちろん満足な触媒であるけれど
も、フッ化水素を含有する他の触媒を用いても満足な結
果を与える。
Although hydrogen fluoride itself is of course a satisfactory catalyst, other catalysts containing hydrogen fluoride can also be used with satisfactory results.

たとえば、米国特許第4016208号明細書(197
5年4月29日願U、S、特許願シリースA、5727
80)は、フッ化水素と他の非妨害性の成分たとえば、
酸化銅、酸化銀、酸化ニッケルおよびHBr、HCIお
よびHIのような・・ロゲン酸を含有する適当な触媒を
記載している。
For example, U.S. Pat. No. 4,016,208 (197
April 29, 2015 Application U, S, Patent Application Series A, 5727
80) contains hydrogen fluoride and other non-interfering components, e.g.
Suitable catalysts containing copper oxide, silver oxide, nickel oxide and rogonic acids such as HBr, HCI and HI are described.

HBF、は特に有利な成分である。フッ化水素の存在で
は、グリコール酸を生成する反応は驚くほど速い。
HBF is a particularly advantageous component. In the presence of hydrogen fluoride, the reaction to produce glycolic acid is surprisingly fast.

反応速度が非常に速いので20から60度Cまでの温和
な温度でも、比較的に短時間で反応は完了する。
Since the reaction rate is very fast, the reaction is completed in a relatively short time even at mild temperatures of 20 to 60 degrees Celsius.

本発明のプロセスの初期の段階で使用することのできる
低い反応温度は、反応容器の腐蝕を最小におさえるので
、適当なステンレスの反応容器で十分である。
The low reaction temperatures that can be used in the early stages of the process of the invention minimize corrosion of the reaction vessel, so a suitable stainless steel reaction vessel is sufficient.

より高温ではより高価な材料たとえばMone 1、H
astelloy合金またはチタンが必要とされるので
ある。
At higher temperatures more expensive materials such as Mone 1, H
Asteroid alloy or titanium is required.

なるべくは、縮合される反応剤と触媒との比率は、ホル
ムアルデヒド1モルについて0.5モル過剰のフッ化水
素を存在さすようにする。
Preferably, the ratio of reactants to be condensed to catalyst is such that for every mole of formaldehyde there is a 0.5 mole excess of hydrogen fluoride.

フッ化水素とホルムアルデヒドとの適当なモル比は、約
1対2から約4対1までの範囲なるべくは7対3とする
Suitable molar ratios of hydrogen fluoride to formaldehyde range from about 1:2 to about 4:1, preferably 7:3.

重量基準で反応物の全体としての比率は、約5から約6
5パーセントまでのホルムアルデヒド、約40から約9
5パーセントまでの触媒とし、■酸化炭素の分圧は約1
0から約4000psigまでとする。
The overall proportion of reactants on a weight basis is about 5 to about 6
Formaldehyde up to 5 percent, about 40 to about 9
up to 5% catalyst, and the partial pressure of carbon oxide is approximately 1
0 to about 4000 psig.

より有利な範囲は、5から約40パーセントまでのホル
ムアルデヒドおよび45から約85パーセントまでの触
媒とする。
A more advantageous range is 5 to about 40 percent formaldehyde and 45 to about 85 percent catalyst.

反応速度は反応混合物中の触媒が高い割合でもつともす
みやかである。
The reaction rate is rapid with a high proportion of catalyst in the reaction mixture.

反応域への合皮ガスの流れは、ホルムアルデヒドの流れ
と同じ方向としてもよいし向流としてもよい。
The flow of synthetic leather gas to the reaction zone may be in the same direction as the flow of formaldehyde or may be countercurrent.

有利な具体例として、合皮ガスをホルムアルデヒドおよ
び触媒に対し、同方向に流し、1酸化炭素は、流れの上
流では、反応して除かれ、1酸化炭素含量の低い精製水
素に富む流れとなるようにする。
In an advantageous embodiment, the synthetic leather gas is flowed in the same direction as the formaldehyde and the catalyst, and the carbon monoxide is reacted away upstream of the stream, resulting in a purified hydrogen-enriched stream with a low carbon monoxide content. Do it like this.

プロセスの循環方式によれば1酸化炭素の減少した流れ
を、あとから詳しく記すように、つぎの水素添加に使用
するのである。
The recirculating nature of the process allows the carbon monoxide depleted stream to be used for subsequent hydrogenation, as will be described in more detail below.

粗グリコール酸およびジグリコール酸は第1の反応域よ
り採取する。
Crude glycolic acid and diglycolic acid are collected from the first reaction zone.

粗酸は触媒を含有するのでなるべ(はエステル化の前に
除き第1の反応域に再循環させる。
The crude acid contains catalyst and is preferably removed prior to esterification and recycled to the first reaction zone.

フッ化水素の沸点は1気圧で19.7度Cで、ジグリコ
ール酸およびグリコール酸の沸点よりもずっと低い。
The boiling point of hydrogen fluoride is 19.7 degrees Celsius at 1 atmosphere, which is much lower than the boiling points of diglycolic acid and glycolic acid.

それで、フッ化水素触媒は、蒸留で容易に分離し反応域
に再循環させうる。
The hydrogen fluoride catalyst can then be easily separated by distillation and recycled to the reaction zone.

本発明方法によれば、精製された酸生成物は、エチレン
クリコール、ジエチレンクリコールまたはそれら2つの
混合物でエステル化し、水素添加してエチレングリコー
ルおよびジエチレングリコールとする。
According to the method of the invention, the purified acid product is esterified with ethylene glycol, diethylene glycol or a mixture of the two and hydrogenated to ethylene glycol and diethylene glycol.

1942年6月9日特許のU、S、特許22 s 54
4 sは、グリコール酸のエステル化および水素添加に
ついて記載している。
June 9, 1942 Patent U, S, Patent 22 s 54
4s describes the esterification and hydrogenation of glycolic acid.

エステル化の前に、0.1から0.2気圧で、約120
から約200度Cまでの温度なるべくは約150から約
180度Cまでのあいだの温度に加熱しグリコール酸を
脱水するのが望ましい。
Before esterification, at 0.1 to 0.2 atm, about 120
It is desirable to dehydrate the glycolic acid by heating to a temperature between about 150 and about 180 degrees Celsius, preferably between about 150 and about 180 degrees Celsius.

グリコール酸はカルボン酸およびアルコールの両方の性
質を有し、それで1分子のアルコール基と別の分子のカ
ルボキシル基との反応で、脱離する水の同時的生成を伴
ない直線状のエステルを形成しうる。
Glycolic acid has the properties of both a carboxylic acid and an alcohol, so the reaction of the alcohol group of one molecule with the carboxyl group of another molecule forms a linear ester with simultaneous formation of water, which is eliminated. I can do it.

これらのエステルは、モノグリコライドまたはポリグリ
コライドの形をとりうる。
These esters may take the form of mono- or polyglycolides.

グリコール酸のグリコライドの多くは常温および常圧で
固体である。
Most of the glycolides of glycolic acid are solid at room temperature and pressure.

しかし、それらは熱エチレングリコールに可溶である。However, they are soluble in hot ethylene glycol.

以降使用する“無水グリコール酸″の用語は、酸の種々
の脱水型を包含し、そして特にグリコール酸とポリグリ
コライドの混合物を意味する。
As used hereinafter, the term "glycolic anhydride" encompasses various dehydrated forms of the acid and in particular refers to mixtures of glycolic acid and polyglycolides.

脱水してから、無水グリコール酸は、グリコレートエス
テルを生ずるに効果的な条件でエチレングリコールまた
はジエチレングリコールと接触すせる。
After dehydration, the glycolic anhydride is contacted with ethylene glycol or diethylene glycol under conditions effective to form the glycolate ester.

なるべくは、加熱エチレングリコールまたはジエチレン
グリコールを加えエステル化中に生成する水を除くこと
により無水酸のカルボキシル基の実質的にすべてがエス
テル化されるに至らすことにより完全にエステル化させ
る。
Preferably, complete esterification is achieved by adding heated ethylene glycol or diethylene glycol and removing the water produced during esterification, so that substantially all of the carboxyl groups of the acid anhydride are esterified.

エステル化のための適当な条件としては、約150から
約250度まで、なるべくは約170から約220度C
までのあいだの温度および約0から約1100psiま
で、そしてなるべくは約Oから約50psigまでのあ
いだの圧力とする。
Suitable conditions for esterification include from about 150 to about 250 degrees Celsius, preferably from about 170 to about 220 degrees Celsius.
and a pressure of from about 0 to about 1100 psi, and preferably from about 0 to about 50 psig.

エステル化中に使用するグリコールはなるべくは粗グリ
コール生成物の再循環される部分としてうる。
The glycol used during esterification may preferably be a recycled portion of the crude glycol product.

つぎに示す反応の図式により、理論的には、1モルのエ
チレングリコールが1モルの無水グリコール酸と結合し
て2モルのエチレングリコールを生じ、そのうちの1部
分は、エステル化の段階に再循環させ残余は生成物とし
て採取する。
According to the reaction scheme shown below, theoretically, 1 mole of ethylene glycol combines with 1 mole of glycolic anhydride to yield 2 moles of ethylene glycol, a portion of which is recycled to the esterification step. The residue is collected as a product.

実際には、エステル化中に過剰モル量のアルコールが確
実に存在するように十分量のエチレングリコ−※※ルを
再循環さすのが有利である。
In practice, it is advantageous to recycle sufficient ethylene glycol to ensure that a molar excess of alcohol is present during the esterification.

エステル化中のグリコールと酸とのモル比は、適当には
、約1.5対1から約10対1まで、なるべくは約2対
1から約6対1までに変動しうる。
The molar ratio of glycol to acid during esterification may suitably vary from about 1.5:1 to about 10:1, preferably from about 2:1 to about 6:1.

エステルを製造したあと、プロセスにおける次の段階は
、上記の図式にもあるように、エステルを水素添加して
グリコールを生ずることである。
After producing the ester, the next step in the process is to hydrogenate the ester to produce the glycol, as also shown in the scheme above.

液相水素添加は、約150から約300度までなるべく
は約200から約250度Cまでの温度および、約50
0psigから約5000psigまでなるべくは約1
000psigから約2000psigまでの圧力で実
施しうる、水素添加触媒の使用および選択により水素添
加の温度は著しく高くなしうる。
Liquid phase hydrogenation is carried out at a temperature of about 150 to about 300 degrees Celsius, preferably about 200 to about 250 degrees Celsius, and about 50 degrees Celsius.
From 0 psig to about 5000 psig, preferably about 1
The temperature of the hydrogenation can be made significantly higher through the use and selection of the hydrogenation catalyst, which can be carried out at pressures from 1,000 psig to about 2,000 psig.

金属および金属酸化物は有利な触媒である。Metals and metal oxides are preferred catalysts.

代表的な酸化金属触媒にはたとえば、酸化銅、酸化クロ
ームまたはマグネシウム、バリウム、ナトリウム、ニッ
ケル、銀、リチウム、カリウム、セシウム、亜鉛、コバ
ルトの酸化物および類似のものおよびそれらの混合物と
組合わせた酸化銅がある。
Typical metal oxide catalysts include, for example, copper oxide, chromium oxide or oxides of magnesium, barium, sodium, nickel, silver, lithium, potassium, cesium, zinc, cobalt in combination with and the like and mixtures thereof. There is copper oxide.

有利な触媒は酸化亜鉛および酸化銅と組合わせたコバル
ト金属である。
A preferred catalyst is cobalt metal in combination with zinc oxide and copper oxide.

前記のように、1酸化炭素が減少し水素に富むようにな
った第1の反応域よりの流れは、エステル水素添加反応
に対する。
As mentioned above, the carbon monoxide depleted and hydrogen enriched stream from the first reaction zone is directed to the ester hydrogenation reaction.

容易に使用しうる水素圧となる。The hydrogen pressure is easily usable.

しかし1酸化炭素はエステル水素添加反応では毒となる
However, carbon monoxide is poisonous in the ester hydrogenation reaction.

1酸化炭素は既知の任意の方法で除去しうる。Carbon monoxide may be removed by any known method.

ふつうの方法は、1酸化炭素と水素のいくらかを反応さ
せてメタンとする。
The usual method is to react some of the hydrogen with carbon monoxide to form methane.

既知の市販の触媒、ふつうは、不活性酸化物上のニッケ
ルまたはげいそう土担体上のニッケルを使用する。
Known commercial catalysts are used, usually nickel on an inert oxide or nickel on a diatomaceous earth support.

水素は循環的吸着による不純物の吸着プロセスまたは寒
剤による分離法で精製しうる。
Hydrogen can be purified by cyclic adsorption impurity adsorption processes or by cryogenic separation methods.

それゆえ1酸化炭素含量の減少した流れはなるべくは水
素添加容器に通し残存する1酸化炭素はメタンに変える
The stream reduced in carbon monoxide content is therefore preferably passed through a hydrogenation vessel to convert the remaining carbon monoxide to methane.

従来からの水素添加触媒のいずれもこの目的に使用しう
る。
Any conventional hydrogenation catalyst can be used for this purpose.

本明細書で参照として引用する1976年1月16日特
許U、S、特許3930812は、代表的な、1酸化炭
素のメタンへの水素添加を記載している。
U.S. Pat.

第1の反応域よりの1酸化炭素含量の減少した流れはさ
らにい(らかのフッ化水素触媒を含有する。
The carbon monoxide-depleted stream from the first reaction zone further contains a hydrogen fluoride catalyst.

この触媒は既知の方法で除去しうる。たとえば触媒をN
aF粒子に吸着させて複合物とし、それより触媒を回収
し再使用しうる。
This catalyst can be removed by known methods. For example, if the catalyst is N
It is adsorbed onto aF particles to form a composite, from which the catalyst can be recovered and reused.

水素添加のあとエチレングリコール生成物を、たとえば
蒸留で精製し、精製された市販用エチレングリコールと
する。
After hydrogenation, the ethylene glycol product is purified, for example by distillation, to provide purified commercial ethylene glycol.

つぎに本発明の実施をさらに実施例で説明する。Next, the implementation of the present invention will be further explained with reference to Examples.

この例は本発明の範囲を限定しようとするものでなく、
本発明の原則の種々の変型および別法は、専門家には容
易に明らかとなるであろう。
This example is not intended to limit the scope of the invention;
Various modifications and alterations of the principles of the invention will be readily apparent to those skilled in the art.

この例では、本発明の循環プロセスの有利な具体例に従
い200000000ポンド/年のエチレングリコール
を製造する物質収支を示す。
This example shows a material balance for producing 20 billion pounds of ethylene glycol per year in accordance with an advantageous embodiment of the cyclic process of the present invention.

第1図において、カルボニル化反応容器1に、ライン2
を通じて、12960ポンド/時のホルムアルデヒドと
、3884ポンド/時の水と570ポンド/時のフッ化
水素とを供給し、ライン3を通して14056ポンド/
時の1酸化炭素および3092ポンド/時の水素を供給
する。
In FIG. 1, a line 2 is connected to a carbonylation reaction vessel 1.
12,960 lb/hr formaldehyde, 3,884 lb/hr water, and 570 lb/hr hydrogen fluoride through line 3 and 14,056 lb/hr through line 3.
hour of carbon monoxide and 3092 pounds/hour of hydrogen.

反応容器1は約40から70度Cの温度で約1500p
sigの圧力で操作する。
Reaction vessel 1 is about 1500p at a temperature of about 40 to 70 degrees C.
Operate at sig pressure.

粗グリコール酸およびフッ化水素触媒は、反応容器1よ
りライン4を通してフッ化水素ストリッパー5に入る。
Crude glycolic acid and hydrogen fluoride catalyst enter hydrogen fluoride stripper 5 from reaction vessel 1 through line 4 .

同様に、570ポンド/時のHF、3092ポンド/時
のH2および1960ポンド/時のCOを含有するl酸
化炭素含量の減少したガスは、反応容器1よりライン6
を経由してスクラツバ−24に通し、ここで残存するH
Fを除去する。
Similarly, a reduced carbon oxide content gas containing 570 lb/hr HF, 3092 lb/hr H2 and 1960 lb/hr CO is transferred from reactor vessel 1 to line 6.
The remaining H is passed through the scrubber 24 through
Remove F.

精製ガスはメタネーター7にit。Purified gas is sent to methanator 7.

28940ポンド/時の精製グリコール酸およびポリグ
リコライドは、ライン9を経由して、ストリッパー5よ
りデノ・イドレータ−10に導びき、ここで、ライン1
1を通して1940ポンド/時の水を除く。
28,940 pounds/hour of purified glycolic acid and polyglycolide are conducted from stripper 5 to deno iderator 10 via line 9 where line 1
1940 lb/hour of water is removed through 1.

27000ポンド/時のグリコール酸重合体をライン1
2を経由してエステル化容器13に通し、この容器には
同時に、ライン14を通して再循環エチレングリコール
を53570ポンド/時の割合で添加する。
27,000 lb/hour of glycolic acid polymer in line 1
2 to esterification vessel 13, to which vessel is simultaneously added recycled ethylene glycol through line 14 at a rate of 53,570 pounds/hour.

約225度Cの温度で約50psigの圧力でエステル
化を行なう。
The esterification is carried out at a temperature of about 225 degrees Celsius and a pressure of about 50 psig.

ライン23を経由して1890ポンド/時の水を留去す
る。
1890 lb/hr of water is distilled off via line 23.

エチレングリコールエステルはライン15を経由してエ
ステル水素添加容器16に導び(。
The ethylene glycol ester is led via line 15 to an ester hydrogenation vessel 16 (.

水素添加容器16には2672ポンド/時の水素および
1180ポンド/時のメタンを、容器7よりライン17
を経由して導びく3約225度Cの温度および約150
0psigの圧力で水素添加する。
Hydrogenation vessel 16 receives 2,672 pounds/hour of hydrogen and 1,180 pounds/hour of methane from vessel 7 through line 17.
Leading via 3 to a temperature of about 225 degrees C and about 150
Hydrogenate at 0 psig pressure.

未利用の過剰の水素はメタンとあわせて、ブリード(b
leed )ガス流としてライン25を経由して水素添
加容器より導出する。
Unutilized excess hydrogen, together with methane, forms a bleed (b
lead) is discharged from the hydrogenation vessel via line 25 as a gas stream.

粗エチレングリコールは、水素添加容器16よりライン
18を経由して、蒸留塔19に導びく。
Crude ethylene glycol is led from the hydrogenation container 16 to a distillation column 19 via a line 18.

ライン18よりの生成物の1部分は、ライン14(第1
図では点線で示す)によりエステル化容器13に戻す。
A portion of the product from line 18 is transferred to line 14 (first
(indicated by a dotted line in the figure) is returned to the esterification container 13.

そして残りの分は精製してエチレングリコール生成物と
する。
The remainder is then purified to produce ethylene glycol product.

776ポンド/時の水、メタノールおよびエタノール混
合物および690ポンド/時の底部生成物を蒸留塔19
より、ライン20および21よりそれぞれ取り出す。
776 lb/hr water, methanol and ethanol mixture and 690 lb/hr bottoms product to distillation column 19
Then, they are taken out from lines 20 and 21, respectively.

25345ポンド/時のエチレングリコール生成物をラ
イン22で採取する。
25,345 pounds/hour of ethylene glycol product is collected in line 22.

第2図は上記の例に記載のプロセスの有利な変型を示す
FIG. 2 shows an advantageous variant of the process described in the example above.

この変法はエステル化容器への再循環のための別の生成
物を提供する。
This variant provides another product for recycling to the esterification vessel.

第2図に関していうと、水素添加容器よりの粗グリコー
ル生成物はライン18を通して脱水蒸留器26に送る。
With reference to FIG. 2, the crude glycol product from the hydrogenation vessel is sent through line 18 to dehydration distiller 26.

水およびエタノールを蒸留器26よりライン27を経由
して取出す。
Water and ethanol are removed from distiller 26 via line 27.

脱水された粗生成物は蒸留器より、ライン28により取
出す。
The dehydrated crude product is removed from the distiller via line 28.

この点で、種々の生成物を再循環のために選択しうる、
3つのもつともよい例で代表的な場合を説明する。
In this regard, various products may be selected for recycling,
Typical cases will be explained using three examples.

第1の場合として、水素添加反応容器中でのグリコレー
トの変換が比較的に高い条件で水素添加するのならば、
ライン18中の粗生成物は、湿エチレングリコールおよ
び少量の割合の未変換グリコレートを含有する。
In the first case, if the hydrogenation is carried out under conditions where the conversion of the glycolate in the hydrogenation reaction vessel is relatively high,
The crude product in line 18 contains wet ethylene glycol and a small proportion of unconverted glycolate.

ライン28中の脱水生成物の1部はライン29を経由し
てエステル化反応容器に再循環させうる。
A portion of the dehydrated product in line 28 may be recycled to the esterification reaction vessel via line 29.

残りは精製して、未変換グリコレートが存在する場合に
それを除去する。
The remainder is purified to remove unconverted glycolate, if present.

またはライン28中の脱水生成物はライン30を経由し
てグリコール蒸留装置31に導入しうる。
Alternatively, the dehydrated product in line 28 may be introduced via line 30 to glycol distillation unit 31.

蒸留装置31は、脱水グリコールを頂部生成物としてエ
チレングリコールを分ける。
Distillation unit 31 separates the ethylene glycol with dehydrated glycol as the top product.

これはライン32を通る。This passes through line 32.

底部生成物はライン33を通る。ライン32中の精製エ
チレングリコールの1部はライン34を経由してエステ
ル化反応容器中に再循環させることができ、残部はライ
ン35を経由して精製エチレングリコール生成物として
採取する。
The bottom product passes through line 33. A portion of the purified ethylene glycol in line 32 may be recycled to the esterification reaction vessel via line 34, and the remainder is collected via line 35 as purified ethylene glycol product.

もちろん、ライン29およびライン32を用いて再循環
させる割合は、適宜調製しうる。
Of course, the rate of recirculation using lines 29 and 32 can be adjusted accordingly.

第2の場合として、水素添加容器中のグリコレートの変
換が比較的に低い条件で水素添加する場合、ライン18
中の粗生成物は、湿潤エチレングリコールおよび未変換
グリコレートを含有することになる。
In a second case, when hydrogenation is carried out at conditions where the conversion of the glycolate in the hydrogenation vessel is relatively low, line 18
The crude product in will contain wet ethylene glycol and unconverted glycolate.

ジイン28を経由して回収される脱水生成物の1部はエ
ステル化反応容器中に再循環させうる。
A portion of the dehydrated product recovered via diyne 28 may be recycled into the esterification reaction vessel.

そして残余の分はライン20を経由してグリコール蒸留
器31に導び(。
The remaining amount is then led to the glycol distiller 31 via line 20.

後者は蒸留器31において分別し、精製エチレングリコ
ールはライン32を経由して採取しそして未変換グリコ
レートおよび重質物を含有する底部残留物はライン33
を経由して回収する。
The latter is fractionated in still 31, purified ethylene glycol is taken off via line 32 and the bottom residue containing unconverted glycolate and heavy products is taken off in line 33.
Collect via.

底部残留物についで少量のブリードストリーム31およ
び大量の分画に分け、後者はライン36を経由してエス
テル化反応容器に再循環させる。
The bottom residue is then divided into a small bleed stream 31 and a large fraction, the latter being recycled via line 36 to the esterification reaction vessel.

もちろん、望むならば、追加分のエチレングリコールは
ライン34を経由して再循環させライン29の補給しう
る。
Of course, additional ethylene glycol can be recycled via line 34 to replenish line 29 if desired.

第3の場合として、ジエチレングリコールが再循環のた
めに望む生成物であるならば、エステル化反応容器中で
はエチレングリコールが蓄積するので、ライン28中の
脱水生成物の再循環はまったく行なわない。
In the third case, if diethylene glycol is the desired product for recycling, no recycling of the dehydrated product in line 28 occurs because ethylene glycol will accumulate in the esterification reaction vessel.

脱水生成物はライン30を経由して蒸留器31に導びき
そこで底部生成物としてジエチレングリコールを分はラ
イン36を経由して再循環させる。
The dehydrated product is conducted via line 30 to distiller 31 where the diethylene glycol as bottom product is recycled via line 36.

上記例示のプロセスのさらに別の変型も、特許請求の範
囲に準じて、本発明により可能である。
Further variations of the above exemplary process are also possible according to the invention according to the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、エチレングリコール製造のための循環プロセ
スを示す。 第2図は、粗生成物の蒸留および再循環を示す。
FIG. 1 shows a circular process for the production of ethylene glycol. Figure 2 shows the distillation and recycling of the crude product.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1(1)合成ガス中の1酸化炭素含量を減少させそして
グリコール酸およびジグリコール酸を生成さすに有効な
条件下に、フッ化水素の存在で、ホルムアルデヒドと、
1酸化炭素および水素を含有する合成ガスとを接触させ
:(2)段階(1)の酸生成物と、エチレングリコール
、シエチレンクリコールマタはそれらの混合物とを、エ
チレングリコールグリコレート、ジエチレングリコール
クリコレートマたはそれらの混合物を生成さすに有効な
条件で接触させ:(3)段階(1)の1酸化炭素含量の
減少した合成ガスより残存する1酸化炭素およびフッ化
水素を除去して水素に富むガス流とじ;(4)段階(2
)のグリコレート生成物と段階(3)の水素に富むガス
とをエチレンクリコールマタハシエチレンクリコールを
生成するに有効な条件で接触させ;そして(5)エステ
ル化生過剰モル量のグリコールを存在さすに十分量のグ
リコール生成物を段階(4)の生成物より段階(2)の
エステル化反応域に導びく段階を包含する、エチレング
リコールの製造方法。 2 水素添加段階(4)での水素が、水素およびメタン
の混合物を生ずるように水素添加された、段階(1)の
、1酸化炭素の含量の減少した水素流に由来する、上記
1項記載の方法。 30から約100度Cまでのあいだの温度および10か
ら4000psigまでのあいだの1酸化炭素分圧で、
ホルムアルデヒドと合成ガスとを接触さす、上記1項記
載の方法。 420から約60度Cまでのあいだの温度および10か
う3000psigまでのあいだの1酸化炭素分圧で、
ホルムアルデヒドと合成ガスとを接触させる、上記1項
記載の方法。 5 段階(1)を水の存在で実施する、上記1項記載の
方法。 6 段階(2)に先立って、段階(1)の酸生成物を脱
水し、種々の形態のグリコール酸を生成させる、上記1
項記載の方法。 7 約150から約250度Cまでのあいだの温度およ
び約0から約100psigまでのあいだの圧力でグリ
コール酸とエチレングリコールまたはジエチレングリコ
ールとを接触させる、上記1項記載の方法。 8 水素添加触媒の存在で、約150から約300度C
までのあいだの温度および約500から約5000ps
igまでのあいだの圧力で、グリコレート生成物と水素
とを接触させる、上記1項記載の方法。
Claims: 1. formaldehyde in the presence of hydrogen fluoride under conditions effective to reduce the carbon monoxide content in the synthesis gas and to produce glycolic acid and diglycolic acid;
(2) contacting the acid product of step (1) with ethylene glycol, diethylene glycol, or a mixture thereof with a synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen; (3) removing residual carbon monoxide and hydrogen fluoride from the carbon monoxide-depleted synthesis gas of step (1) to produce hydrogen; (4) step (2)
) with the hydrogen-rich gas of step (3) under conditions effective to produce ethylene glycol; and (5) contacting the glycolate product of step (3) with the hydrogen-rich gas of step (3); A process for producing ethylene glycol comprising the step of directing a sufficient amount of glycol product from the product of step (4) to the esterification reaction zone of step (2). 2. The hydrogen in hydrogenation stage (4) originates from the hydrogen stream of stage (1) with a reduced content of carbon monoxide, which has been hydrogenated to give a mixture of hydrogen and methane. the method of. at temperatures between 30 and about 100 degrees C and partial pressures of carbon monoxide between 10 and 4000 psig,
The method according to item 1 above, wherein formaldehyde and synthesis gas are brought into contact. At temperatures between 420 and about 60 degrees C and partial pressures of carbon monoxide between 10 and 3000 psig,
The method according to item 1 above, wherein formaldehyde and synthesis gas are brought into contact. 5. The method according to item 1 above, wherein step (1) is carried out in the presence of water. 6. Prior to step (2), the acid product of step (1) is dehydrated to produce various forms of glycolic acid.
The method described in section. 7. The method of paragraph 1, wherein the glycolic acid and ethylene glycol or diethylene glycol are contacted at a temperature between about 150 and about 250 degrees Celsius and a pressure between about 0 and about 100 psig. 8 With the presence of a hydrogenation catalyst, the temperature ranges from about 150 to about 300 degrees Celsius.
temperatures between and about 500 to about 5000 ps
2. The method of claim 1, wherein the glycolate product is contacted with hydrogen at a pressure of up to ig.
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