JP2000086592A

JP2000086592A - 炭酸ジエステルの精製方法および精製装置

Info

Publication number: JP2000086592A
Application number: JP10250546A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Miura; 裕幸三浦; Hidehiko Nakajima; 英彦中島
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1998-09-04
Filing date: 1998-09-04
Publication date: 2000-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】炭酸ジエステルの精製方法において、熱エネ
ルギーを効率的に利用する。【解決手段】抽出蒸留工程で、炭酸ジエステルと低級
アルコールとを含有する混合物を水により抽出蒸留し
て、アルコール含有抽出物と留出炭酸ジエステルとを分
離する。前記抽出物は加圧蒸留工程で、加圧下で蒸留し
て水と留出成分とに分離し、留出成分を前記抽出蒸留工
程又は抽出蒸留工程に先行又は後続する蒸留工程の加熱
源として利用する。留出炭酸ジエステルは精製蒸留工程
で、精製蒸留によりさらに精製してもよく、留出成分は
抽出蒸留工程及び精製蒸留工程の両方の工程の加熱源と
して利用できる。炭酸ジエステルは炭酸ジメチルであ
り、低級アルコールはメタノールである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炭酸ジエステルの
精製方法および精製装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】炭酸ジエステル、中でも炭酸ジメチル
は、ガソリンの増量剤、オクタン価向上剤、有機溶剤と
して広くもちいられているだけでなく、近年、イソシア
ネート類、ポリカーボネート類および種々の医薬品、農
薬などの製造プロセスにおいてホスゲンの代替原料とし
て用いられており、その用途がますます拡大している。

【０００３】この炭酸ジメチルの製造方法としては、塩
化銅の存在下、一酸化炭素、メタノール及び酸を反応さ
せる方法（特公昭４５−１１１２９号公報、特公昭５５
−４５６５５号公報）、触媒の存在下、一酸化炭素と亜
硝酸エステルとを気相反応させる方法（特願平１−２７
４８１６号公報、特願平２−２０１１４６号公報）等が
知られている。これらのプロセスでは、炭酸ジメチルが
メタノールの混合物として得られるため、炭酸ジメチル
とメタノールとを分離する必要がある。しかし、炭酸ジ
メチルとメタノールとは、組成比３０対７０（重量比）
の共沸混合物を形成するため、常圧で炭酸ジメチルとメ
タノールとを蒸留分離することは困難である。

【０００４】このため、両者の混合物から炭酸ジメチル
を精製する方法について多くの検討がされている。例え
ば、特公昭５６−１７３３３号公報には、炭酸ジメチル
とメタノールの混合物から、水を用いて低級アルコール
を抽出し、炭酸ジメチルを留出させることにより、炭酸
ジメチルを精製する抽出蒸留法が開示されている。しか
し、メタノールの蒸発潜熱が大きいため（２２５kcal/k
g 、６５℃）、炭酸ジメチルとメタノールとを分離する
ためにはかなりの熱エネルギーを必要とし、精製コスト
が大きくなる。さらに、この方法では、抽出物（塔底成
分）から蒸留によりメタノールを分離回収している。し
かし、抽出蒸留とメタノール回収とを独立して行うため
熱効率が低下する。そのため、工業的に有利に高い熱効
率で炭酸ジエステルを精製することが困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、熱効率よく炭酸ジエステルを精製できる炭酸ジエス
テルの精製方法及び精製装置を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、炭酸ジエステルの精
製において、熱効率よく高純度の低級アルコールも得る
ことができる炭酸ジエステルの精製方法及び精製装置を
提供することにある。

【０００７】本発明のさらに他の目的は、高純度の炭酸
ジエステルを熱効率良く得ることができる炭酸ジエステ
ルの精製方法及び精製装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を達
成するため鋭意検討した結果、抽出蒸留による抽出物
（塔底成分）を加圧下で蒸留すると、高純度の低級アル
コールを留出できるだけでなく、留出成分の温度を高
め、抽出蒸留工程及び精製蒸留工程の加熱源として再利
用でき、熱エネルギーを有効に利用できることを見いだ
し、本発明を完成した。

【０００９】すなわち、本発明の炭酸ジエステルの精製
方法は、炭酸ジエステルと低級アルコールとを含有する
混合物を水により抽出蒸留し、低級アルコール含有抽出
物と留出炭酸ジエステルとを分離する炭酸ジエステルの
精製方法において、前記抽出物を加圧下で蒸留して水と
留出成分とを分離し、前記抽出蒸留工程及び抽出蒸留工
程に先行又は後続する１又は複数の蒸留工程から選ばれ
た少なくとも一つの工程の加熱源として、前記留出成分
を利用する方法である。留出炭酸ジエステルは精製蒸留
によりさらに精製してもよく、留出成分を抽出蒸留工程
及び精製蒸留工程の両方の工程の加熱源として利用して
もよい。抽出蒸留工程又は精製蒸留工程の圧力は、常圧
又は減圧であってもよい。炭酸ジエステルは炭酸ジメチ
ルであってもよく、低級アルコールはメタノールであっ
てもよい。

【００１０】本発明には、炭酸ジエステルと低級アルコ
ールとを含有する混合物を水により抽出蒸留し、低級ア
ルコール含有抽出物と留出炭酸ジエステルとを分離する
ための抽出蒸留塔と、前記抽出物を加圧下で蒸留し、水
と留出成分とを分離するための加圧蒸留塔と、前記抽出
蒸留塔及び抽出蒸留塔に先行又は後続する１又は複数の
蒸留塔から選ばれた少なくとも一つの蒸留塔の加熱源の
熱媒として、前記留出成分を供給するための熱媒ライン
とを備えている炭酸ジエステルの精製装置も含まれる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、必要に応じて添付図面を
参照しつつ本発明を詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明の精製方法及び精製装置を説
明するためのフロー図である。図１に示す装置（方法）
は、炭酸ジエステルと低級アルコールとを含有する混合
物を水により抽出蒸留し、低級アルコール含有抽出物
（塔底成分）と炭酸ジエステル含有留出物（塔頂成分）
とを分離するため抽出蒸留塔Ａ（抽出蒸留工程）、留出
した炭酸ジエステルを精製するための精製蒸留塔Ｂ（精
製蒸留工程）、抽出蒸留工程の抽出物を加圧下で蒸留す
ることにより水と低級アルコールとを分離するための加
圧蒸留塔Ｃ（加圧蒸留工程）とで構成されており、熱媒
ライン４Ｃを通じて、抽出蒸留塔Ａ及び精製蒸留塔Ｂと
に、加圧蒸留塔からの留出成分を順次供給することによ
り、留出成分を抽出蒸留工程及び精製蒸留工程の加熱源
（熱媒）として利用している。以下、各工程に分けて詳
細に説明する。［抽出蒸留工程］炭酸ジエステルと低級アルコールとを
含有する混合物（以下、炭酸ジエステル混合物という）
は、抽出蒸留塔Ａの適当な領域（例えば、抽出蒸留塔Ａ
の全長を１としたとき、抽出蒸留塔Ａの塔頂から０．２
〜０．６程度低い中間域など）に設けられた混合物供給
ライン１を通じて連続的にフィードされる。また、抽出
溶媒として用いる水は、水供給ライン２を通じて抽出蒸
留塔Ａに連続的にフィードされる。

【００１３】前記炭酸ジエステルとしては、例えば、炭
酸ジＣ_1-4アルコールエステル（炭酸ジメチル、炭酸ジ
エチル、炭酸ジプロピル、炭酸ジｉ−プロピル、炭酸ジ
ブチルなど）、好ましくは炭酸ジメチルが挙げられる。

【００１４】前記低級アルコールとしては、例えば、Ｃ
_1-4アルコール（メタノール、エタノール、プロパノー
ル、ｉ−プロパノール、ブタノールなど）、好ましくは
メタノールが挙げられる。低級アルコールは、通常、炭
酸ジエステルを構成するアルコールに対応しており、炭
酸ジエステル合成工程の未反応の原料アルコールである
ことが多い。

【００１５】炭酸ジエステル混合物中の炭酸ジエステル
の含有量は、例えば、５〜５０重量％程度（例えば、５
〜４０重量％程度）、特に１０〜３０重量％程度であっ
てもよい。また、炭酸ジエステル混合物中の低級アルコ
ールの含有量は、例えば、４０〜９０重量％程度、好ま
しくは５０〜８０重量％程度、さらに好ましくは６５〜
７５重量％程度である。低級アルコールの含有量が少な
すぎると、加圧蒸留工程の留出成分の蓄熱量が小さくな
り、熱媒として有効に利用できなくなる。

【００１６】混合物中の炭酸ジエステルと低級アルコー
ルの割合（重量比）は、通常、前者／後者＝０．１／１
〜１／１程度、好ましくは０．１５／１〜０．５／１程
度、さらに好ましくは０．２／１〜０．３／１程度であ
る。

【００１７】炭酸ジエステル混合物の供給速度は、抽出
蒸留塔Ａの大きさに応じて適宜選択でき、例えば、抽出
蒸留塔１ｍ³当たり、１〜２０ｋｇ／ｈｒ程度である。
炭酸ジエステル混合物と水との供給速度の割合は、例え
ば、前者／後者＝０．１／１〜１／１程度、好ましくは
０．２／１〜０．５／１程度、さらに好ましくは０．３
／１〜０．４／１程度である。

【００１８】炭酸ジエステル混合物としては、一酸化炭
素を用いた前記炭酸ジエステルの合成反応による反応混
合物（反応粗液）を用いることが多く、反応混合物に
は、通常、低沸点不純物や水なども含まれている。

【００１９】抽出蒸留塔Ａの底部（ボトム）は、熱媒に
より加熱可能な第一熱交換器３Ａが設けられている。そ
のため、炭酸ジエステル混合物と水とを抽出蒸留塔Ａに
連続的に供給して抽出蒸留すると、低級アルコールは水
により抽出でき、炭酸ジエステルは塔頂から、同伴する
水と共に留出させることができる。炭酸ジエステルを主
成分とし、かつ水を同伴する留出物は、塔頂に設けられ
た第一ベーパーライン４Ａを通じて、第一コンデンサー
６Ａに供給される。この第一コンデンサー６Ａで凝縮し
た留出物は、デカンター７により、炭酸ジエステルを主
成分とする下層液と水を主成分とする上層液に分液され
る。上層液は、ライン９を通じて還流液として抽出蒸留
塔Ａに還流している。なお、留出物の分液は必ずしも必
要ではなく、留出物は分液することなく後続する精製蒸
留工程に供給してもよい。

【００２０】抽出蒸留において、第一熱交換器３Ａによ
る加熱温度（塔底部温度）（Ｔ_A）は、炭酸ジエステル
の種類に応じて選択でき、例えば、炭酸ジエステルとし
て炭酸ジメチルを用い、常圧で通出蒸留する場合には、
通常、８０〜１００℃程度、好ましくは８０〜９８℃程
度、さらに好ましくは８５〜９５℃程度である。

【００２１】抽出蒸留塔Ａの圧力は、常圧であることが
多いが、減圧（例えば、０．１〜０．９気圧程度）であ
ってもよい。

【００２２】分液された下層液中の炭酸ジエステルの含
有量は、通常、８５〜９９重量％程度、好ましくは９０
〜９５重量％程度であり、前記下層液には、低沸点不純
物が０．５〜１０重量％程度、水が０．５〜１０重量％
程度含まれていることが多い。

【００２３】［精製蒸留工程］抽出蒸留工程からの留出
物又は分液された下層液は、そのまま製品（炭酸ジエス
テル）としてもよいが、必要に応じて、１又は複数の精
製蒸留工程により精製して高純度の炭酸ジエステルとし
てもよい。

【００２４】精製蒸留工程により、例えば、低沸点不純
物及び水と炭酸ジエステルとを分離し、高純度の炭酸ジ
エステルを得ることができる。図１において、分液した
下層液は、精製蒸留塔Ｂの適当な領域（例えば、精製蒸
留塔Ｂの全長を１としたとき、精製蒸留塔Ｂの塔頂から
０．１〜０．５程度低い中間域など）に設けられたライ
ン８を通じて、精製蒸留塔Ｂに連続的にフィードしてい
る。底部（ボトム）には熱媒により加熱可能な第二熱交
換器３Ｂが設けられ、この熱交換器により精製蒸留塔Ｂ
を加熱（炊き上げ）することにより、低沸点不純物を留
出ベーパーとして除去している。留出ベーパーは、塔頂
に設けられた第二ベーパーライン４Ｂ、及びこのベーパ
ーラインから分岐した第二留出ライン１０Ｂを通じて、
系外に排出される。下層液の若干の水は、第二蒸留塔Ｂ
の適当な領域（例えば、精製蒸留塔Ｂの全長を１とした
とき、精製蒸留塔Ｂの塔頂から０．２〜０．８程度低い
中間域など）に設けられたベーパーサイドカットライン
１２を通じて、蒸気として抜き取られる。この蒸気は炭
酸ジエステルも含んでいるため、蒸気を前記第一コンデ
ンサー６Ａに供給して冷却し、前記デカンター７で分液
することにより、炭酸ジエステルを回収している。

【００２５】前記低沸点不純物としては、炭酸ジエステ
ルよりも沸点が低い化合物、例えば、炭酸ジメチルを精
製する場合には、蟻酸メチル、メチラールなどを挙げる
ことができる。抽出蒸留工程からの留出物又は分液した
下層液の供給速度は、抽出蒸留工程への炭酸ジエステル
混合物の供給速度に応じて適宜選択でき、例えば第二蒸
留塔１ｍ³当たり、０．１〜５ｋｇ／ｈｒ程度である。

【００２６】精製蒸留塔Ｂの圧力は、常圧であることが
多いが、減圧（例えば、０．１〜０．９気圧程度）であ
ってもよい。精製蒸留工程において、第二熱交換器３Ｂ
による加熱温度（塔底部温度）（Ｔ _B）は、低沸点不純
物及び炭酸ジエステルの種類に応じて選択でき、例え
ば、炭酸ジエステルとして炭酸ジメチルを用い、常圧で
蒸留する場合には、通常、８０〜１００℃程度、好まし
くは８５〜１００℃程度、さらに好ましくは８８〜９８
℃程度である。

【００２７】精製蒸留温度（塔底部温度Ｔ_B）は、抽出
蒸留温度（塔底部温度Ｔ_A）と同じであってもよく、低
くてもよいが、常圧で蒸留する場合、通常、１〜１０℃
程度、好ましくは２〜５℃程度高い場合が多い。

【００２８】このようにして低沸点不純物及び水を除去
することにより、精製蒸留塔Ｂの底部に設けられた第二
塔底ライン５Ｂ及び下部域に設けられたリボイラーベー
パーサイドカットライン１３を通じて高純度炭酸ジエス
テルを得ることができる。高純度炭酸ジエステルの純度
は、９８〜１００重量％程度、好ましくは９９〜１００
重量％程度、さらに好ましくは９９．５〜１００重量％
程度である。なお、精製蒸留は単一の蒸留塔で行っても
よく、複数の蒸留塔で順次行ってもよい。［加圧蒸留工程］抽出蒸留塔Ａにおける抽出物（水と低
級アルコールを主成分とする抽出物）は、第一塔底ライ
ン５Ａを通じて加圧蒸留塔Ｃにフィードされる。加圧蒸
留塔の底部（ボトム）には第三リボイラー３Ｃが設けら
れ、このリボイラーにより加圧下で抽出除去物を加熱
（炊き上げ）することにより、水と留出成分とを分離さ
せている。なお、留出成分は低級アルコールの種類によ
り異なるが、通常、低級アルコールが主成分である。そ
して、加圧下で蒸留することにより、留出成分の留出温
度を高めることができ、大きな熱量の高温の留出成分
を、塔頂に設けられた熱媒ライン４Ｃを通じて、前記精
製蒸留塔の第二熱交換器３Ｂを経て、抽出蒸留塔の第一
熱交換器３Ａに、熱媒として順次供給している。そのた
め、熱エネルギーを有利に利用でき、留出成分の高い熱
量により、抽出蒸留工程及び精製蒸留工程での蒸留操作
を行うことができる。特に、低級アルコールの蒸発潜熱
が大きいため、留出成分の蓄熱量を大きくできる。さら
に、蒸留により、留出成分（低級アルコール）と水とを
分離できるため、留出成分（低級アルコール）の純度を
高めることができるとともに、高純度の低級アルコール
は、炭酸ジエステルの反応工程の原料として利用でき
る。留出成分中の低級アルコール含量は、例えば、９８
重量％以上、好ましくは９９重量％以上である。

【００２９】加圧蒸留工程の圧力は、第三リボイラー３
Ｃの熱源側の温度に応じて適宜選択でき、例えば、３０
００〜６０００ｍｍＨｇ程度、好ましくは３５００〜５
０００ｍｍＨｇ程度、さらに好ましくは４０００〜５０
００ｍｍＨｇ程度である。圧力が６０００ｍｍＨｇを超
えると、第三リボイラー３Ｃの加熱源として熱媒や高圧
蒸気を用いる必要が生じ、工業的に不利である。

【００３０】留出成分の温度（Ｔ_C）は加圧により高め
ることができ、例えば、１０５〜１５０℃程度、好まし
くは１０５〜１４０℃程度、さらに好ましくは１１０〜
１３０℃程度である。このようにして加圧蒸留すると、
留出成分の温度（Ｔ_C）を抽出蒸留塔Ａの塔底部温度
（Ｔ_A）及び精製蒸留塔Ｂの塔底部温度（Ｔ_B）より高
くすることができる（Ｔ_C＞Ｔ_A、Ｔ_C＞Ｔ_B）ととも
に、留出成分の蓄熱量Ｑ _Xを、抽出蒸留工程の加熱に必
要な熱量Ｑ_A及び精製蒸留工程の加熱に必要な熱量Ｑ_B
よりも大きくできる（Ｑ_x＞Ｑ_A＋Ｑ_B）。そのため、
留出成分を抽出蒸留工程及び精製蒸留工程の加熱源とし
て有効に利用できる。このように、本発明では熱効率を
高めることができるため、系外から供給する熱量は、加
圧蒸留工程の必要熱量Ｑ_Cのみに低減できる。

【００３１】なお、炭酸ジメチル混合物１ｋｇを抽出蒸
留するために必要な熱量Ｑ_Aは、１００〜４００kcal程
度、炭酸ジエステル混合物１ｋｇから得られる炭酸ジエ
ステルを蒸留精製するために必要な熱量Ｑ_Bは５０〜１
５０kcal程度、炭酸ジエステル混合物１ｋｇから得られ
る抽出残留物を加圧蒸留するために必要な熱量Ｑ_Cは５
００〜１０００kcal程度、炭酸ジエステル混合物１ｋｇ
から得られる留出成分に蓄熱される熱量Ｑ_Xは３００〜
８００kcal程度である。

【００３２】なお、本発明において、留出成分は必ずし
も抽出蒸留工程及び精製蒸留工程のの加熱源として利用
する必要はなく、抽出蒸留工程又は抽出蒸留工程に先行
又は後続する少なくとも１つの蒸留工程の加熱源として
利用すればよい。また、留出成分を抽出蒸留工程及び精
製蒸留工程の両方の工程の加熱源として利用する場合に
は、精製蒸留工程の加熱源として利用した後、さらに抽
出蒸留工程の加熱源として利用してもよく、反対に、先
ず抽出蒸留工程の加熱源として利用し、その後精製蒸留
工程の加熱源として利用してもよい。また、留出成分
を、精製蒸留工程及び抽出蒸留工程とにそれぞれ熱媒と
して供給してもよい。

【００３３】加熱源として利用された留出成分のうち、
未凝縮の留出成分は第三コンデンサー６Ｃで凝縮され、
凝縮した留出成分は第三留出ライン１０Ｃを通じて回収
される。このようにして得られた留出成分は、高純度の
低級アルコールを含有しているため、炭酸ジエステル合
成の原料アルコールとして再利用できる。

【００３４】一方、加圧蒸留塔の塔底成分（水を主成分
とする成分）は、第３塔底ライン５Ｃを通じて排出す
る。水を主成分とする塔底成分（缶出液）は、加圧蒸留
のため非常に高温であり、例えば、４０００ｍｍＨｇで
分離工程を運転したときの水（缶出液）の温度は約１５
４℃である。このため、缶出液を、例えば炭酸ジエステ
ル合成工程の加熱源として利用することにより、さらに
熱効率を向上できる。

【００３５】なお、本発明に用いる蒸留塔（抽出蒸留
塔、精製蒸留塔、加圧蒸留塔など）としては、例えば、
棚段塔、充填塔などを挙げることができる。蒸留塔の段
数は、炭酸ジエステルや低級アルコールの種類に応じて
選択でき、例えば、１０〜１００段程度である。

【００３６】

【発明の効果】本発明の精製方法及び精製装置による
と、加圧蒸留による留出成分を他の蒸留工程の加熱源と
して利用できるので、熱効率よく炭酸ジエステルを精製
できる。また、経済的に高純度炭酸ジエステル及び高純
度の低級アルコールを得ることができる。

【００３７】

【実施例】以下に実施例に基づいて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもので
はない。

【００３８】実施例１図１に示す精製システムを用いて炭酸ジメチルを精製し
た。すなわち、充填高さ６ｍの充填塔型抽出蒸留塔Ａ
（操作圧力常圧）の塔頂から２．４ｍの位置に設けられ
た混合物供給ライン１を通じて、炭酸ジメチル合成反応
の反応混合物（炭酸ジメチル混合物。メタノール７２．
７重量％、炭酸ジメチル１７．８重量％、メチラール
０．２重量％、蟻酸メチル０．３重量％、水９．０重量
％）を２６．８ｋｇ／ｈｒの供給速度で連続的にフィー
ドした。また、同時に塔頂から水供給ライン２を通じ
て、抽出溶媒として用いる水を７５．８ｋｇ／ｈｒの供
給速度で連続的にフィードした。ボトムを第一熱交換器
３Ａにより加熱（炊き上げ）することにより、塔底部の
温度を約８７℃に維持し、第一ベーパーライン４Ａを通
じて留出物（炭酸ジメチル８３．７重量％、水１３．５
重量％、メタノール０．２重量％、蟻酸メチル１．６重
量％、メチラール１．１重量％）を留出させた。留出物
を第一コンデンサー６Ａで凝縮し、デカンター７で分液
した。水が主成分である上層液をライン９を通じて、還
流液として抽出蒸留塔Ａへ戻し、炭酸ジメチルが主成分
である下層液はライン８を通じて、７０段の多孔板棚式
の精製蒸留塔Ｂ（操作圧力常圧）の上から２０段目に連
続的にフィードした。

【００３９】精製蒸留塔Ｂを第二熱交換器３Ｂにより加
熱し、塔底部の温度を約９０℃に維持し、還流比６０で
還流した。第二ベーパーライン４Ｂを通じて低沸点不純
物であるメチラール及び蟻酸メチルを留出させ、第二留
出ライン１０Ｂより０．２ｋｇ／ｈｒの留出速度で抜き
取った。

【００４０】また、水は炭酸ジメチルと共に、精製蒸留
塔Ｂの塔頂から２３段目に設けたベーパーサイドカット
ライン１２を通じて第一コンデンサー６Ａに供給し、抽
出蒸留塔Ａの留出ベーパーと共に凝縮させた。デカンタ
ー７を介して水は抽出蒸留塔Ａに戻し、炭酸ジメチルは
精製蒸留塔Ｂに回収した。

【００４１】缶底部に濃縮された高純度炭酸ジメチル
は、リボイラーベーパーサイドカットライン１３から
４．４ｋｇ／ｈｒの速度で得ることができた。また、第
二塔底ライン５Ｂからも０．３ｋｇ／ｈｒの速度で得る
ことができた。得られた高純度炭酸ジメチルは約１００
重量％（ガスクロマトグラフィー）であり、水分含量１
００ｐｐｍ以下（水分計）であった。

【００４２】抽出蒸留塔Ａの底部に溜まった抽出物（メ
タノール１９．９重量％、水８０．０重量％）は、第一
塔底ライン５Ａを通じて、充填高さ６ｍの充填塔型加圧
蒸留塔の上から２ｍの位置に連続的にフィードした。加
圧蒸留塔Ｃを４０００ｍｍＨｇに加圧し、リボイラー３
Ｃを加熱することにより、還流比２．５で留出成分（メ
タノール９９．６重量％、水０．１重量％、炭酸ジメチ
ル０．３重量％）を還流した。留出成分の塔頂部での温
度は１１４℃であり、留出量は６８．４ｋｇ／ｈｒであ
った。前記留出成分を、第二熱交換器３Ｂ（９０℃）及
び第一熱交換器３Ａ（８７℃）に順次供給し、熱交換器
の加熱源（熱媒）として利用した。その後、留出成分を
第三コンデンサー６Ｃで凝縮し、一部を第三留出ライン
１０Ｃを通じて抜き出した（１９．５ｋｇ／ｈｒ）。塔
底部に溜まった缶出液（水１００重量％、メタノール１
００ｐｐｍ以下）は、第三塔底ライン５Ｃを通じて抜き
取った（７８．２ｋｇ／ｈｒ、１５４℃）。各ラインを
通過した物質量及び熱量を表１及び表２に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【表２】

【００４５】表１、表２に示すデータに基づいて、抽出
蒸留塔Ａ、精製蒸留塔Ｂ及び加圧蒸留塔Ｃに１時間当た
り供給された熱量（Ｑ_A、Ｑ_B、Ｑ_C）を、蒸留塔への
供給物のエンタルピーと蒸留塔からの留出物のエンタル
ピーとの差から求めた（kcal/hr)。また、留出成分の蓄
熱量（Ｑ_x）を、蒸発したメタノール量とメタノールの
蒸発潜熱との積から求めた（kcal/hr)。さらに、１時間
当たり炭酸ジメチル混合物を２６．８ｋｇ処理すること
より、炭酸ジメチル混合物１ｋｇを処理するために必要
な各工程の熱量（Ｑ_A、Ｑ_B、Ｑ_C、Ｑ_X）も算出した
（kcal) 。結果を表３に示す。

【００４６】

【表３】

【００４７】表１〜表３より明らかなように、留出成分
は、蒸発潜熱が大きい（２２５kcal/kg ）ため、１．５
４×１０⁴kcal/hrと大きな熱量Ｑ_Xを得ることができ
る。留出成分の蓄熱量Ｑ_Xは、抽出蒸留塔Ａの供給熱量
Ｑ_A（０．６５×１０⁴kcal/hr）及び精製蒸留塔の供給
熱量Ｑ_B（０．２０×１０⁴kcal/hr）の合計熱量（０．
８５×１０⁴kcal/hr）より大きい（Ｑ_x＞Ｑ_A＋
Ｑ_B）。また、加圧蒸留工程の留出成分の温度Ｔ_c（１
１４℃）は、抽出蒸留塔Ａの塔底部温度Ｔ_A（８７℃）
及び精製蒸留塔Ｂの塔底部温度Ｔ_B（９０℃）より大き
い（Ｔ_c＞Ｔ_A、Ｔ_c＞Ｔ_B）。このため、留出成分の
熱量を、抽出蒸留塔Ａ及び精製蒸留塔Ｂの加熱源として
利用（熱回収）できる。熱回収により熱効率を高めるこ
とができるため、系外から供給する熱量は、加圧蒸留塔
Ｃの供給熱量Ｑ_C（２．２２×１０⁴kcal/hr）だけに低
減できる。

【００４８】比較例１図２に示す精製システムを用いた。このシステムでは、
各蒸留塔をそれぞれ独立して加熱した。すなわち、抽出
蒸留塔Ｄを第一リボイラー３Ｄで加熱し、精製蒸留塔Ｅ
を第二リボイラー３Ｅで加熱し、加圧蒸留塔Ｆを第三リ
ボイラー３Ｆで加熱した。なお、図１と共通する部材及
び要素には同一の符号を付した。各ラインを通過した物
質量及び熱量を表４及び表５に示す。

【００４９】

【表４】

【００５０】

【表５】

【００５１】実施例１と異なり、加圧蒸留塔Ｆの塔頂ベ
ーパー（メタノール）の温度は６５℃であり、抽出蒸留
塔Ｄの塔底温度（８７℃）及び精製蒸留塔Ｅの塔底温度
（９０℃）よりも低いため熱回収できない。

【００５２】また、抽出蒸留塔Ｄの必要熱量（Ｑ_D）、
精製蒸留塔Ｅの必要熱量（Ｑ_E）及び加圧蒸留塔Ｆの必
要熱量（Ｑ_F）は、実施例１と同様に算出できる。結果
を表６に示す。

【００５３】

【表６】

【００５４】表３及び表６から明らかなように、比較例
１で、系外から各蒸留塔に独立して供給される熱量は、
抽出蒸留塔（Ｑ_D）では０．６５×１０⁴kcal/hr、精製
蒸留塔（Ｑ_E）では０．２０×１０⁴kcal/hr、加圧蒸留
塔（Ｑ_F）では１．８４×１０⁴kcal/hrである。このた
め、系外から供給される全熱量（Ｑ_D＋Ｑ_E＋Ｑ_F）
は、２．６９×１０⁴kcal/hrである。実施例１で系外か
ら供給される全熱量（Ｑ _C）は、比較例１の全熱量（Ｑ
_D＋Ｑ_E＋Ｑ_F）より小さく、実施例の精製方法及び精
製装置は熱効率が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の精製方法及び精製装置を説明す
るためのフロー図である。

【図２】図２は比較例を説明するためのフロー図であ
る。

【符号の説明】

Ａ…抽出蒸留塔Ｂ…精製蒸留塔Ｃ…加圧蒸留塔３Ａ…第一熱交換器３Ｂ…第二熱交換器３Ｃ…第三リボイラー４Ａ…第一ベーパーライン４Ｃ…熱媒ライン５Ａ…第一塔底ライン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炭酸ジエステルと低級アルコールとを含
有する混合物を水により抽出蒸留し、低級アルコール含
有抽出物と留出炭酸ジエステルとを分離する炭酸ジエス
テルの精製方法において、前記抽出物を加圧下で蒸留し
て水と留出成分とを分離し、前記抽出蒸留工程及び抽出
蒸留工程に先行又は後続する１又は複数の蒸留工程から
選ばれた少なくとも一つの工程の加熱源として、前記留
出成分を利用する炭酸ジエステルの精製方法。
【請求項２】炭酸ジエステルと低級アルコールとを含
有する混合物を水により抽出蒸留し、低級アルコール含
有抽出物と留出炭酸ジエステルとを分離するための抽出
蒸留工程と、前記留出炭酸ジエステルをさらに精製する
精製蒸留工程と、前記抽出物を加圧下で蒸留することに
より水と留出成分とを分離する加圧蒸留工程とを含み、
前記抽出蒸留工程及び精製蒸留工程の加熱源として前記
留出成分を利用する請求項１記載の炭酸ジエステルの精
製方法。
【請求項３】抽出蒸留工程又は精製蒸留工程の圧力
が、常圧又は減圧である請求項１記載の炭酸ジエステル
の精製方法。
【請求項４】炭酸ジエステルが炭酸ジメチルであり、
低級アルコールがメタノールである請求項１記載の炭酸
ジエステルの精製方法。
【請求項５】炭酸ジエステルと低級アルコールとを含
有する混合物を水により抽出蒸留し、低級アルコール含
有抽出物と留出炭酸ジエステルとを分離するための抽出
蒸留塔と、前記抽出物を加圧下で蒸留し、水と留出成分
とを分離するための加圧蒸留塔と、前記抽出蒸留塔及び
抽出蒸留塔に先行又は後続する１又は複数の蒸留塔から
選ばれた少なくとも一つの蒸留塔の加熱源の熱媒とし
て、前記留出成分を供給するための熱媒ラインとを備え
ている炭酸ジエステルの精製装置。