本発明による実施例に係るモノ低級アルキ� ��モノアルカノールアミンの製造装置につい� ��、図面を参照して説明する。
 図1は、実施例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装置の概略図であ る。
 図1に示すように、実施例に係るモノ低級ア ルキルアルカノールアミンの製造装置10は、� ��ノ低級アルキルアミン(AA:原料I)とアルキレ� ��オキシド(AO:原料II)との混合原料11を供給し� ��なる反応塔12と、反応生成物13a(含む、未反� ��原料15、目的反応生成物(モノマー)17及び副� ��成物(ダイマー)18)から未反応原料15を分離す る未反応原料蒸留塔14と、未反応原料15を除� �した反応生成物13b(含む、目的反応生成物(モ ノマー)17及び副生成物(ダイマー)18)を供給し� ��なり、目的反応生成物17であるモノ低級ア� �キルモノアルカノールアミン(モノマー)を気 体状態で分離するフラッシュドラム16とを具� ��するものである。

 前記フラッシュドラム16で分離された気体� �態のモノマーは冷却蔵置(図示せず)により冷 却された後に液体状態としている。なお、冷 却物には目的反応生成物(モノマー)17が主体� �あるが、副生成物(ダイマー)18及び水19が含� �れることとなる。
 一方、フラッシュドラム16の底部からは液� �状態の副生成物18であるダイマーと不純物20� ��が排出され、別途処理されている。

 ここで、本発明でモノ低級アルキルモノ� ��ルカノールアミンの反応塔12における製造� �件は、例えば、40乃至300℃の温度範囲で行う ことができる。好適な温度範囲は50乃至200℃� ��あり、特に好適な温度範囲は50乃至150℃で� �る。また、操作圧力は、例えば0.1乃至20MPaと することができ、好ましくは0.1乃至15MPaであ� ��、特に好適には3.0乃至10MPaである。

 また、本発明で使用する原料Iのモノ低級 アルキルアミン(AA)に特に制限はないが、例� �ばモノメチルアミン、モノエチルアミン、� �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� ��ン、モノsec-ブチルアミン、モノt-ブチルア� ��ン、モノn-ペンチルアミン、イソペンチル� �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� ��、モノn-ブチルアミン、モノイソブチルア� �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� ��ロピルアミン、モノn-ブチルアミンを用い� �ことができる。

 本発明で使用する原料IIのアルキレンオ� �シド(AO)に特に制限はないが、好適にはエチ� ��ンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレ� ��オキシドなどの2~4個の炭素原子を有するア� ��キレンオキシドを用いることができ、特に� ��適にはエチレンオキシド及びプロピレンオ� ��シドを用いることができる。

 また、本発明の水触媒法において、反応� ��12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� ��な水濃度は5~20重量%である。

 本発明の水触媒法によるモノ低級アルキ� ��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� ��度が高いほど反応速度が大きくなるので好� ��しい。

 また、本発明では原料の供給比率も規定� ��ている。すなわち、アルキレンオキシド原� ��とモノ低級アルキルアミン原料とのモル比( アルキレンオキシド原料I/モノ低級アルキル� ��ミン原料II)が0.05~0.5の範囲、より好ましく� �0.1~0.3の範囲とすることが好ましい。

 これはモル比が0.5を超える場合では、未� ��応原料15を回収する未反応原料回収蒸留塔14 のリボイラ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� �の短縮を図ることはできるものの大幅なリ� �イラ負荷となり、好ましくないからである� �

 ここで、本実施例では、前述したように未� ��応原料15を除去した反応生成物13bをフラッ� �ュドラム16に供給し、ここでモノ低級アルキ ルモノアルカノールアミンを気体状態で分離 することにより、副生成物18であるダイマー� ��蒸留分離する分離工程を簡略化することに� ��り、モノ低級アルキルモノアルカノールア� ��ンの製造コストの低減化を図るようにして� ��る。
 これにより、蒸留塔を用いた場合のように� ��離された水を廃水処理する必要がなく、経� ��性が向上する。

 また、副生成物であるダイマーを目的生� ��物に混合することで、従来のように別途処� ��していたダイマーの焼却処理費用が低減さ� ��る。

 ここで、前記フラッシュドラム16の操作� �度は、水触媒プロセスにおいては、110~190℃� ��範囲が好ましく、更には130~170℃の範囲とす ることがより好ましい。また、操作圧力は、 これらの範囲の操作温度において、ダイマー が液相として分離できるような操作圧力とす ることが好ましい。

 ここで操作温度の上限を190℃とするのは、1 90℃を超えるとモノマー及びダイマーが劣化� ��るおそれがあるので好ましくなく、一方110� ��未満では良好な分離が期待できないからで� ��る。
 図2に操作温度と操作圧力との関係図を示す 。

 また、図3に操作圧力とモノマー回収率との 関係の一例を示す。
 図3においては、操作温度を145℃とした場合 であり、その場合には、好適な操作圧力は、 40~70kPaの範囲とするのが好ましいこととなる� ��ここで、圧力が高くなるとフラッシュドラ� ��上部から回収できるモノマー量が減少する� ��め、操作圧力の上限としてはモノマー回収� ��90%を下限となるようにしている。

 このように、実施例に係るモノ低級アルキ� ��モノアルカノールアミンの製造装置によれ� ��、反応塔12で反応させた後に、未反応原料15 を未反応原料蒸留塔14で分離した後に、蒸留� ��よりモノマーとダイマーとを分離せずに、� ��ラッシュドラム16に供給して圧力解放させ� �ことにより、モノマーをフラッシュドラム16 の塔頂部から気体状態で目的反応生成物17を� ��収すると共に、副生成物18及び不純物20を塔 底部から液体状態で分離することとなるので 、モノ低級アルキルモノアルカノールアミン の製造コストの低減化を図ることができる。
 ここで、気体側へのダイマーの含有量は、5 重量%以下とするのが好ましい。

 また、反応塔12での反応は、水触媒法の� �ロセスの場合において大量の水を用いるの� �、リボイラ量の大幅な低減を図ることがで� �好ましいが、本発明はこれに限定されず、� �述する試験例に示すように、反応塔12の反応 として非水系のゼオライト法であってもリボ イラ量の低減を図ることができる。

 ここで、ゼオライト触媒法で用いる触媒� ��、公知の合成ゼオライトとして知られるZSM- 5を挙げることができる。なお、ZSMとは、開� �した会社の名に由来したZeolite of 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� ��とが好ましい。

 ここで、前記触媒としては、非水系での� ��応となるので、原料Iが水溶液(例えば水分40 %)の場合には、別途非水蒸留塔を設け、水分� ��あらかじめ除去しておくようにすることが� ��要である。

 ゼオライト法の場合には、フラッシュド� ��ム16の操作条件は、水分が無いので、120~200� ��の範囲とすることがより好ましく、その操� ��温度において、ダイマーが液相として分離� ��きるような操作圧力とすることが好ましい� ��例えば120℃のときには、6~12kPaとすればよく 、例えば200℃のときには、170~194kPaの範囲と� �ればよい。

[試験例1]
 以下、試験例により本発明をさらに具体的� ��説明するが、本発明はこれにより限定され� ��ものではない。

 図1に示す実施例と同様の構成のモノ低級 アルキルモノアルカノールアミンの製造装置 10を用いた。反応塔12で反応し、未反応原料15 を蒸留により分離した後の反応生成物13bをフ ラッシュドラム16に供給した。反応は水触媒� ��によった。図4及び下記にその条件を示す。

(フラッシュドラム16に供給する反応生成物)
 操作温度145℃(圧力60kPa)
 フラッシュドラム16に供給する目的反応生� �物(モノマー)17の濃度:72.46重量%
 フラッシュドラム16に供給する副生成物(ダ� ��マー)18の濃度:6.47重量%
 フラッシュドラム16に供給する水19の濃度:21 .06重量%
 これらの流量:936.8kg/hr

(フラッシュドラム16の塔頂部から排出する反 応生成物)
 操作温度145℃(圧力60kPa)
 フラッシュドラム16の頂部から排出する目� �反応生成物(モノマー)17の濃度:74.93重量%
 フラッシュドラム16の頂部から排出する副� �成物(ダイマー)18の濃度:2.13重量%
 フラッシュドラム16の頂部から排出する水19 の濃度:22.94重量%
 これらの流量:853.4kg/hr

(フラッシュドラム16の塔底部から排出する反 応生成物)
 フラッシュドラム16の底部から排出する目� �反応生成物(モノマー)17の濃度:47.22重量%
 フラッシュドラム16の底部から排出する副� �成物(ダイマー)18の濃度:50.91重量%
 フラッシュドラム16の底部から排出する水19 の濃度:1.87重量%
 これらの流量:83.4kg/hr

 これにより、リボイラ量が42.5%低減する� �とができた。

[試験例2]
 図1に示す実施例と同様の構成のモノ低級ア ルキルモノアルカノールアミンの製造装置10� ��用いた。反応塔12で反応し、未反応原料15を 蒸留により分離した後の反応生成物13bをフラ ッシュドラム16に供給した。反応はゼオライ� ��触媒法によった。図5及び下記にその条件を 示す。

(フラッシュドラム16に供給する反応生成物)
 操作温度150℃(圧力40kPa)
 フラッシュドラム16に供給する目的反応生� �物(モノマー)17の濃度:93.16重量%
 フラッシュドラム16に供給する副生成物(ダ� ��マー)18の濃度:6.84重量%
 これらの流量:743.5kg/hr

(フラッシュドラム16の塔頂部から排出する反 応生成物)
 フラッシュドラム16の頂部から排出する目� �反応生成物(モノマー)17の濃度:98.37重量%
 フラッシュドラム16の頂部から排出する副� �成物(ダイマー)18の濃度:1.63重量%
 これらの流量:629.2kg/hr

(フラッシュドラム16の塔底部から排出する反 応生成物)
 フラッシュドラム16の底部から排出する目� �反応生成物(モノマー)17の濃度:64.53重量%
 フラッシュドラム16の底部から排出する副� �成物(ダイマー)18の濃度:35.47重量%
 これらの流量:114.3kg/hr

 これにより、リボイラ量が3.6%低減するこ とができた。