JP2000037612A

JP2000037612A - 有機化合物の回収方法

Info

Publication number: JP2000037612A
Application number: JP10208742A
Authority: JP
Inventors: Kiyobumi Kida; 清文貴田; Yoshio Koga; 義男古賀; Hidetake Nakamura; 英武中村
Original assignee: Kao Corp
Current assignee: Kao Corp
Priority date: 1998-07-24
Filing date: 1998-07-24
Publication date: 2000-02-08

Abstract

(57)【要約】【課題】効率よく、かつ経済的に有機化合物を回収する
ことができる方法を提供すること。【解決手段】有機化合物を含む気体とシリコーン化合物
を含む吸収剤とを接触させ、前記有機化合物を吸収剤に
吸収させる有機化合物の回収方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機化合物を含む
気体から有機化合物を効率よく回収しうる方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】有機化合物を含む気体から有機化合物を
回収するために、吸着法、吸収法、凝縮法等が知られて
いる。吸着法は、約１００〜２００００ｐｐｍの濃度範
囲の有機化合物を含む気体を活性炭に接触させて、これ
を吸着させた後、圧力変化、温度変化等により有機化合
物を脱着させ、これを濃縮し、冷却して有機化合物を回
収する方法である。凝縮法は、有機化合物を含む気体を
沸点以下に冷却して、気体に含まれる有機化合物を凝縮
する方法である。吸収法は、一般的には充填塔に水を塔
頂部より流下させ、塔下部より、有機化合物を含む気体
を供給する方法が知られている。

【０００３】しかし、吸着方法を行なう場合、大型設備
を必要とし、有機化合物の活性炭への吸着及び吸着した
有機化合物の脱着という周期操作を必要とするのみなら
ず、有機化合物の活性炭からの脱着に多量のエネルギー
を必要とするので工業的に大規模に行なうには経済性の
点で問題点を有する。

【０００４】一方、凝縮法においては、低い沸点を有す
る有機化合物が多いので、多量のエネルギーを必要と
し、経済性を欠くという欠点を有する。さらに、有機化
合物の含量が少ない気体である場合には、エネルギー効
率が低下するという欠点を有する。また有機化合物を含
む気体に水等の凝固点が高い蒸気が含まれると、凝縮器
表面、ガスライン等に氷結し、運転トラブルの原因につ
ながる場合がある。

【０００５】吸収法においては、吸収剤として、水が用
いられてきたが、有機化合物の水への溶解度が非常に低
いため、吸収効率が低くなり、工業的に十分な効果を発
揮させるためには設備的に大型にならざるを得ない。ま
た、特開昭５２−６５２０６号公報には、特定のエステ
ル、ケトン、エーテル、芳香族化合物等を用いて、ハロ
ゲン化ビニルを吸収させ、ハロゲン化ビニルを回収する
方法が記載されている。しかしながら、これらの吸収剤
は、沸点が低く、蒸発し易く、また臭気が強いなどの問
題があり、環境上有害となる。また、これらの吸収剤の
蒸気飛散を防止するには、さらなる吸収設備が必要にな
り煩雑化し、コストも高くなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、効率よく、
かつ経済的に有機化合物を回収することができる方法を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の要旨は、
有機化合物を含む気体とシリコーン化合物を含む吸収剤
とを接触させ、前記有機化合物を吸収剤に吸収させる有
機化合物の回収方法、に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の有機化合物の回収方法に
より回収される有機化合物としては、炭化水素類、ケト
ン類、アルコール類、ハロゲン化炭化水素類、カルボン
酸エステル類等が挙げられる。具体的には、メタン、エ
タン、プロパン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オク
タン、イソブタン、イソペンタン、イソオクタン等に代
表される飽和脂肪族炭化水素類；エチレン、プロピレ
ン、ブテン、イソブテン、ペンテン等に代表される不飽
和脂肪族炭化水素類；メチルイソブチルケトン、メチル
エチルケトン等に代表されるケトン類、ベンゼン、トル
エン、キシレン等に代表される芳香族炭化水素類；イソ
アミルアルコール、ヘキサノール、オクタノール、等に
代表される水に難溶性のアルコール類；テトラクロロメ
タン、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロメタン、
トリクロロエチレン、トリクロロエタン等に代表される
ハロゲン化炭化水素；酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブ
チル、アクリル酸ブチル等に代表されるカルボン酸エス
テル類等が挙げられる。特に、本発明の方法は、水に難
溶性のハロゲン化炭化水素、芳香族炭化水素類の回収に
好適であり、なかでも炭素数１〜４の塩素化飽和炭化水
素の回収に好適である。

【０００９】本発明において、「有機化合物を含む気
体」とは、有機化合物の蒸気又はガスと共に、さらにそ
の他の蒸気又はガス、例えば、水蒸気、窒素ガス、酸素
ガスからなる群より選ばれた１種以上を含む混合物をい
う。

【００１０】本発明の方法によれば、有機化合物を２０
〜９０体積％含有する気体からの有機化合物の回収に好
適であり、特に有機化合物を５０〜９０体積％含有する
気体からの有機化合物の回収に好適である。

【００１１】本発明の回収方法においては、有機化合物
を含む気体とシリコーン化合物を含む吸収剤とを接触さ
せることにより、該有機化合物を吸収させ、安全に、か
つ効率よく回収することができる。

【００１２】吸収剤に用いられるシリコーン化合物は、
液状又は固体状のシリコーン化合物を用いることができ
る。

【００１３】前記液状シリコーン化合物としては、式
（１）〜（６）：

【００１４】

【化１】

【００１５】

【化２】

【００１６】

【化３】

【００１７】

【化４】

【００１８】

【化５】

【００１９】

【化６】

【００２０】（式（１）及び（６）中、ｘは０〜１００
０の整数を示し、式（２）〜（５）中、ｍとｎは、ｍ＋
ｎ＝０〜１０００を満たす整数を示し、式（５）及び
（６）のＲはメチルスチレン基、炭素数２〜８の直鎖又
は分岐鎖のアルキル基、得られた式（５）及び（６）で
示される化合物がポリエーテル化合物となりうる基、ヒ
ドロキシメチル基、アミノ基、エポキシ基、カルボキシ
ル基、炭素数２〜８の脂肪酸の残基、メルカプト基又は
メタクリル基である）で表わされる化合物が挙げられ
る。また、前記式（２）〜（５）で表わされる化合物
は、それぞれ式（７）：

【００２１】

【化７】

【００２２】及び式（８）：

【００２３】

【化８】

【００２４】で示される繰り返し単位、前記式（７）及
び式（９）：

【００２５】

【化９】

【００２６】で示される繰り返し単位、前記式（７）及
び式（１０）：

【００２７】

【化１０】

【００２８】で示される繰り返し単位、並びに前記式
（７）及び式（１１）：

【００２９】

【化１１】

【００３０】で示される繰り返し単位からなるランダム
体でもブロック体でもよい。前記液状シリコーン化合物
の平均分子量（ゲル透過クロマトグラフィー法で測定）
は、引火性の観点から、好ましくは３００以上であり、
さらに好ましくは２０００以上であり、流動性の観点か
ら、好ましくは１０００００以下であり、さらに好まし
くは１００００以下である。また、固体状シリコーン化
合物の平均分子量は、好ましくは１０００００〜８００
０００であり、さらに好ましくは４０００００〜８００
０００である。

【００３１】本発明の方法において、固体状シリコーン
化合物としては、具体的にはシリコーンゴムが挙げら
れ、前記式（１）、式（１２）：

【００３２】

【化１２】

【００３３】又は式（１３）：

【００３４】

【化１３】

【００３５】で表わされるシリコーン化合物に架橋、硬
化、加硫成形した化合物を主成分とするものが挙げられ
る。なお、前記式（１２）及び（１３）においてｍ及び
ｎは前記式（２）〜（５）と同じである。また前記Ｙと
しては、例えば、ビニル基等が挙げられる。

【００３６】架橋、硬化、加硫成形する方法としては、
加熱の他、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオ
キサイド、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、ｐ−モノク
ロルベンゾイルパーオキサイド等を添加する方法が挙げ
られる。

【００３７】固体状シリコーン化合物の形状としては、
気体と固体の接触面積を多くするため、微細な形状、例
えば、不定形の形状であることが望ましい。

【００３８】液状のシリコーン化合物を用いる場合、該
シリコーン化合物を含む吸収剤には、任意に、シリコー
ン化合物以外の液体を配合させてもよい。前記シリコー
ン化合物以外の液体は、有機化合物を吸収するに十分な
溶解度を有し、かつ沸点が１８０℃以上である液体であ
ればよく、例えば、ラウリルアルコール、エチレングリ
コール、グリセリン、プロピレングリコール等のアルコ
ール類；ソルベントナフサ、ミネラルスピリット、流動
パラフィン、潤滑油等の炭化水素；炭素数１６〜２０の
直鎖及び分岐鎖ドデシルベンゼン等のアルキルベンゼ
ン；アルキルナフタリン類、アルキルビフェニル、ジフ
ェニルとジフェニルエーテルの混合物、水素化トリフェ
ニル類、ベンジルトルエン、ジベンジルトルエン等の有
機系熱媒体を使用してもよい。また、前記シリコーン化
合物以外の液体の配合量は、吸収効率の観点から５０重
量％以下であることが好ましい。

【００３９】本発明の有機化合物の回収方法に用いられ
る吸収設備としては、吸収塔、槽式等が挙げられる。吸
収剤が液体の場合は、吸収塔に吸収剤を連続的に供給、
排出する方法及び槽を用いた回分法等が挙げられる。ま
た、固体状シリコーン化合物を用いる場合は、それを充
填した吸収塔による方法及び流動床による方法等が挙げ
られる。

【００４０】有機化合物をシリコーン化合物に吸収させ
る際の吸収設備内の温度条件は、有機化合物のシリコー
ン化合物への溶解度の観点から、低温条件であることが
好ましく、０〜３０℃がより好ましい。

【００４１】吸収を行なう時の吸収設備内の圧力条件
は、有機化合物のシリコーン化合物への溶解度の観点か
ら、加圧条件であることが好ましく、特に限定されない
が、設備費を抑える観点から、常圧（０．１ＭＰａ）〜
０．５ＭＰａであることが好ましい。

【００４２】吸収剤に有機化合物を含む気体から有機化
合物を選択的に吸収させたのち、有機化合物を回収する
際、吸収剤を加熱又は圧力を調節することにより吸収剤
から高濃度の有機化合物を吸収したガスを分離し、回収
することができる。

【００４３】本発明の回収方法によれば、前記シリコー
ン化合物を含む吸収剤を用いるため、効率よく、かつ経
済的に有機化合物を回収することができる。

【００４４】

【実施例】実施例１吸収塔〔内径２５φ充填塔、スルザーパッキン（住友重
機械工業（株）製）を２５ｍｍφ×０．５ｍ^h充填〕上
部より、吸収剤として、２５℃のジメチルシリコーンオ
イル（信越化学工業（株）製、商品名：ＫＦ９６−２
０）を１ｋｇ／時間の速度で連続的に注入し、吸収塔下
部より、有機化合物を含む気体として、クロロメタンと
窒素の混合ガス〔クロロメタン：窒素＝１：１（体積
比）、ガスクロマトグロフィー（以下、ＧＣという）で
測定〕を８Ｌ／時間の速度で連続的に注入した。吸収塔
内部の温度を２５℃とし、圧力を常圧とした。３０分間
連続運転した時点で、ＧＣを用いて、吸収塔出口から出
てくる排ガス中に含まれるクロロメタン濃度（ｐｐｍ）
を測定した。

【００４５】実施例２実施例１の吸収剤をジメチルシリコーンオイルからメチ
ルフェニルシリコーンオイル（信越化学工業（株）製、
商品名：ＫＦ５０−１００）にかえ、実施例１と同様に
行なった。

【００４６】実施例３実施例１の吸収剤をジメチルシリコーンオイルとミネラ
ルスピリットの溶解剤〔ジメチルシリコーンオイル：ミ
ネラルスピリット＝１：１（重量比）〕にかえ、実施例
１と同様に行なった。

【００４７】実施例４実施例１の条件で、圧力を常圧から０．２ＭＰａにか
え、実施例１と同様に行なった。

【００４８】実施例５実施例１で用いたカラムの充填物を一辺約２ｍｍのサイ
コロ様のシリコーンゴム〔式（１２）のシリコーン化合
物由来のシリコーンゴム〕にかえ、カラム下部から、有
機化合物を含む気体として、クロロメタンと窒素の混合
ガス〔クロロメタン：窒素＝４：１（体積比）〕を６Ｌ
／時間で注入した他は、実施例１と同様に行なった。

【００４９】実施例６実施例１の有機化合物を含む気体を、ヘキサンと窒素の
混合ガス〔ヘキサン：窒素＝１：４（体積比）〕にか
え、実施例１と同様に行なった。

【００５０】実施例７１Ｌのガラス製反応器（フラスコ）に、実施例１で用い
たのと同様のシリコーンオイルを５００ｇ注入し、１．
０ＫＰａまで減圧脱気した後、温度２５℃でクロロメタ
ンと窒素の混合ガス〔クロロメタン：窒素＝４：１（体
積比）〕５Ｌを注入した。ＧＣを用いて、気相部のガス
中に含まれるクロロメタン濃度（ｐｐｍ）を測定した。

【００５１】実施例８実施例１の吸収剤をアルキル変性シリコーンオイル（信
越化学工業（株）製、ＫＦ４１２）にかえ、実施例１と
同様に行なった。

【００５２】実施例９実施例１の温度を５℃にかえ、実施例１と同様に行なっ
た。

【００５３】比較例１吸収剤を流動パラフィンにかえ、実施例１の実験器具を
用いて実施例１と同様に行なった。

【００５４】比較例２実施例１で用いたカラムの充填物を一辺約２ｍｍのサイ
コロ様のイソプレンゴムにかえ、カラム下部から、有機
化合物を含む気体として、クロロメタンと窒素の混合ガ
ス〔クロロメタン：窒素＝４：１（体積比）〕を６Ｌ／
時間の流速で注入し、吸収塔出口から出てくる排ガスを
実施例１と同様に測定した。

【００５５】比較例３実施例１で用いた吸収塔の上部より、０．２ＭＰａの圧
力下、２５℃のモノエチレングリコールを１ｋｇ／時間
の速度で連続的に注入し、吸収塔の下部より、有機化合
物を含む気体として、クロロメタンと窒素の混合ガス
〔クロロメタン：窒素＝１：１（体積比）〕を８Ｌ／時
間の速度で連続的に注入した。吸収塔出口から出てくる
排ガスを実施例１と同様に測定した。

【００５６】比較例４実施例６の条件で、吸収剤をモノエチレングリコールに
かえ、実施例６と同様に行なった。

【００５７】比較例５比較例４の条件で、温度を５℃にかえ、比較例４と同様
に行なった。

【００５８】表１に、実施例１〜９、比較例１〜５の方
法により生じた排ガス又は気相部のガス中の有機化合物
濃度（ｐｐｍ）を示す。

【００５９】

【表１】

【００６０】ＧＣ測定条件カラム：ＧｌａｓｓＩＤ３φ×２ｍＤＯＰ，３０％Ｕｎｉｐｏｒｔ６０／８０カラム温度：６０℃で５分間保持し、１０℃／１分の昇温速度で２５０℃まで昇温し、ついで２５０℃で５分間保持した。インジェクション温度：１５０℃ 検出器：ＦＩＤ

【００６１】表１に示すように、実施例１〜９の回収方
法によれば、吸収剤にシリコーン化合物以外のものを用
いた比較例１〜５の回収方法に比べ、有機化合物の回収
後に生じる排ガスに含まれる有機化合物の量を低濃度に
減少させることができることを示す。以上の結果によ
り、実施例１〜９の回収方法によれば、有機化合物を安
全に、かつ効率よく回収することができる方法であるこ
とが示される。また、実施例１〜９の回収方法によれ
ば、沸点が１８０℃以上の吸収剤を用いているため、吸
収剤の蒸発による設備費及び運転費の増加を防止できる
方法であることが示される。

【００６２】

【発明の効果】本発明の方法によれば、有機化合物を含
む気体から、安全に、かつ効率よく有機化合物を回収す
ることができ、設備費及び運転費を低減させることがで
きるという優れた効果を奏する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村英武和歌山市湊1334番地花王株式会社研究所内Ｆターム(参考） 4D020 AA08 BA16 BA18 BA19 BA21 BB01 BB04 BC01 BC02 CA05 CA07 CB08 DA01 DB04 DB06 4H006 AA02 AD17 EA02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機化合物を含む気体とシリコーン化合
物を含む吸収剤とを接触させ、前記有機化合物を吸収剤
に吸収させる有機化合物の回収方法。
【請求項２】有機化合物が炭素数１〜４の塩素化飽和
炭化水素である請求項１記載の回収方法。
【請求項３】シリコーン化合物が、液状又は固体状で
ある請求項１又は２記載の回収方法。