JP2001031673A - ベンゾチオフェンの製造方法 - Google Patents

ベンゾチオフェンの製造方法

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勝秀 野口
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 粗ナフタレン又はナフタレン留分に含まれる
ベンゾチオフェンを有用成分として回収すると同時に、
精製ナフタレンを得ること。 【解決手段】 不純物としてベンゾチオフェンを含有す
るナフタレン濃度約90%以上の粗ナフタレンを晶析し
て精製ナフタレンを分離したのちの残油であってナフタ
レン濃度が70〜90%の残油を、再度晶析して精製ナ
フタレンを分離したのちの母液を蒸留してベンゾチオフ
ェン濃度が50%以上の留分を取り出すことを特徴とす
るベンゾチオフェンの製造方法。並びに前記残油を蒸留
してベンゾチオフェン濃度が40%以上の留分を取り出
すことを特徴とするベンゾチオフェンの製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はベンゾチオフェンの
製造法に関する。詳しくは、ナフタレンを多量に含む留
分からベンゾチオフェンを回収する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ベンゾチオフェンは、医薬品、農薬等の
合成原料あるいは芳香族樹脂等の原料として有用な化合
物である。ベンゾチオフェンは、石炭や石油の高温熱分
解に由来する留分、例えばコールタール留分、流動接触
分解油等に含有されており、特にナフタレン含有留分に
濃縮されて比較的多量に存在する。
【0003】ナフタレン含有留分からベンゾチオフェン
を回収しようという試みもなされているが、ベンゾチオ
フェンの含有量はナフタレンに比べて圧倒的に少ないだ
けでなく、ナフタレンとベンゾチオフェンは沸点が近接
するため、蒸留による分離は困難であり、また、晶析に
よる分離もナフタレンとベンゾチオフェンは共晶を形成
するため同様に困難である。特開平10−265416
号公報には、ナフタレンとベンゾチオフェンの分離に吸
着分離法を使用することが記載されているが、工業的に
実施するには吸着剤の寿命等解決すべき課題が残る。
【0004】一方、ナフタレンはベンゾチオフェンを含
むナフタレン含有留分から回収することが行われてい
る。この回収方法としては蒸留法、晶析法、洗浄法ある
いはこれらの組み合わせなど、種々の方法が知られてい
るが、いずれの方法もベンゾチオフェンは不純物含有留
分又は含有油として燃料油等に混合処理されている。
【0005】ナフタレン含有留分から、精製ナフタレン
を得る方法の一例としては、これを蒸留してナフタレン
濃度約90%以上、通常約95%程度の粗ナフタレンを
得、これを連続晶析する方法が、特開昭47−2927
9号公報や特開昭56−152702号公報等で知られ
ているが、ベンゾチオフェンを回収することについては
何も触れられていない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、粗ナフタレ
ン又はナフタレン留分に含まれるベンゾチオフェンを有
用成分として回収することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ナフタレン濃
度約90%以上の粗ナフタレンを晶析して精製ナフタレ
ンを分離したのちの残油であってナフタレン濃度が70
〜90%の残油を、再度晶析して精製ナフタレンと母液
とに分離すると共に、分離された母液を蒸留してベンゾ
チオフェン濃度が50%以上の留分を取り出すことを特
徴とするベンゾチオフェンの製造方法である。ここで、
残油中のベンゾチオフェン濃度が3〜10%であり、母
液中のベンゾチオフェン濃度が5〜20%であることが
有利である。また、本発明は、ナフタレン濃度約90%
以上の粗ナフタレン晶析して精製ナフタレンを分離した
のちの残油を精密蒸留して、ベンゾチオフェン濃度が4
0%以上の留分を取り出すことを特徴とするベンゾチオ
フェンの製造方法である。
【0008】本発明で使用する粗ナフタレンは、ナフタ
レン濃度が約90%以上であって、ベンゾチオフェンを
含有するものであればどのようなものであってもよい
が、ベンゾチオフェン含有量が1%以上の95%級の粗
ナフタレンが好ましい。このような、粗ナフタレンは、
例えばタール系ナフタレン含有油を蒸留、晶析又は洗浄
等の処理をすることにより得られる。なお、断りのない
限り、%は重量%である。
【0009】粗ナフタレンの晶析は、連続晶析、バッチ
晶析のいずれでもよいが、ナフタレンの精製効率の点で
連続晶析が有利である。晶析は、これを一旦溶融し、融
点の高い成分である精製ナフタレンを固体として、融点
の低い成分である不純物が濃縮された残油を液体として
分離するものであるが、連続晶析の場合は精製ナフタレ
ンは溶融して系外に抜き出すことが多い。なお、この
際、必要により溶媒を添加することもできるが、残油の
濃度が薄くなるという欠点がある。
【0010】連続晶析の一例としては、前記特開昭47
−29279号公報や特開昭56−152702号公報
等に記載された方法を挙げることができる。例えば、特
開昭56−152702号公報に記載された方法によれ
ば、粗ナフタレンは、上から下に向かって温度が上昇す
る温度勾配を有する縦型の塔型晶析装置に装入され、上
部で結晶が析出され、析出された結晶は徐々に沈降し、
その際、上昇してくる還流液と向流接触して、融解、析
出を繰り返して精製され、精製されたナフタレン結晶は
低部に達し、そこで溶融されて一部は塔外に抜き出さ
れ、残部は還流液として循環され、沈降してくる結晶と
接触されて徐々に不純物濃度が高められた還流液は残油
又は母液として上部から抜き出されるという方法であ
る。
【0011】残油の性状は晶析条件によっても異なる
が、晶析は純度が高くなると融点が高くなり、純度が低
くなると融点が低下するという現象を利用したものであ
るから、原料の粗ナフタレンよりナフタレン分が減少
し、ベンゾチオフェンを含む不純物分が増大しているも
のであり、ナフタレン濃度が70〜90%のものである
必要がある。この残油中のベンゾチオフェンの含有量
は、3〜10%の範囲であることが好ましい。残油中の
ベンゾチオフェンの含有量を高めることは、ベンゾチオ
フェンの回収のためには有利であるが、精製ナフタレン
の製造効率が低下する。また、分離される結晶又はこの
融液は精製ナフタレンであるが、この純度は99.9%
以上とすることがよい。残油及び精製ナフタレンの純度
又は濃度は、融点と関係があるので、取り出す残油及び
精製ナフタレンの温度を制御することにより可能であ
る。塔型の連続晶析装置の場合、精製ナフタレンが濃縮
する下部の方が温度の高い状態となり、しかも残油と精
製ナフタレンとの純度又は濃度差が大きいと、温度差も
大きくなり、液密度の逆転も大きくなり、安定した温度
勾配を設けることが困難となるので、1段の晶析だけで
ベンゾチオフェンを高い濃度で回収することは不利であ
る。なお、逆転した液密度状態で安定した温度勾配を設
けるための方法としては、結晶スラリー濃度を高めた
り、平面攪拌したりして対流を抑制する方法などがある
が限度がある。なお、残油と母液については、本明細書
では前記粗ナフタレンを晶析した際に得られる液を残油
といい、この残油を再度晶析した際に得られる液を母液
という。
【0012】本発明は、前記の粗ナフタレンを晶析して
精製ナフタレンを分離したのちの残油であってナフタレ
ン濃度が70〜90%の残油からベンゾチオフェンを回
収するものである。第1の方法はこれを、更に晶析した
のち、得られる母液を蒸留する方法であり、第2の方法
は上記残油を精密蒸留する方法である。
【0013】
【発明の実施の態様】第1の方法では、残油を再度晶析
して精製ナフタレンと母液とに分離する。この晶析方法
としては、前記と同様な晶析方法を採用することができ
る。また、連続晶析法、バッチ晶析法のいずれでもよい
が、精製効率の点で連続晶析法が優れる。この晶析で
も、精製ナフタレンが結晶又は融液として取り出され、
ベンゾチオフェンを含む不純物が濃縮された液は母液と
して取り出される。
【0014】分離された母液の性状は晶析条件によって
も異なるが、前記残油よりナフタレン分が減少し、ベン
ゾチオフェンを含む不純物分が増大しているものであ
り、この母液中のベンゾチオフェンの含有量は、5〜2
0%、好ましくは10〜20%の範囲であることがよ
い。また、ナフタレン濃度は50〜80%程度とするこ
とがよい。母油中のベンゾチオフェンの含有量を高める
ことは、ベンゾチオフェンの回収のためには有利である
が、前記のとおり精製ナフタレンの製造効率が低下す
る。また、分離される精製ナフタレンの純度も99.9
%以上とすることがよい。前記のとおり母液及び精製ナ
フタレンの純度又は濃度は取り出す残油及び精製ナフタ
レンの温度を制御することにより可能である。ここでの
晶析は、粗ナフタレンよりナフタレン濃度の低い残油を
晶析するため、分離される母液と精製ナフタレンとの純
度又は濃度差がより大きくなるため、温度差もより大き
くなり、安定した温度勾配を設けることが更に、困難と
なるので、晶析だけでベンゾチオフェンを必要以上に高
い濃度で回収しようとすることは不利である。
【0015】そこで、次いでこの母液を蒸留してベンゾ
チオフェン濃度が50%以上の留分を取り出す。この蒸
留には通常の蒸留法を採用することができ、減圧蒸留に
することは必須ではないが、精製効率を高めるためには
有利である。しかし、蒸留で濃度を極めて高くすること
は、沸点が近接した成分が多いことから不利であるの
で、60〜80%程度にとどめ、これ以上の濃度が要求
される場合の最終精製は吸着分離、再結晶等で行うこと
が有利である。
【0016】第2の方法では、前記残油を再度の晶析に
付することなく、精密蒸留してベンゾチオフェン濃度が
40%以上の留分を取り出す。この蒸留には通常の精密
蒸留法を採用することができ、減圧蒸留にすることは必
須ではないが、精製効率を高めるためには有利である。
しかし、この場合の蒸留は、第1の方法の場合の蒸留と
異なり残油中のベンゾチオフェン濃度が低いので、蒸留
段数を高める必要がある。理論段数でいえば50段以上
とすることが望ましい。この蒸留も、蒸留だけで濃度を
極めて高くすることは、沸点が近接した成分が多いこと
から不利であるので、40〜70%程度にとどめ、これ
以上の濃度が要求される場合の最終精製は吸着分離、再
結晶等で行うことが有利である。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を示す。特に断りのな
い限り、部は重量部であり、部/hrは時間当たりの重
量部である。 実施例1 上部に残油取り出し口、下部に結晶融液取り出し口、上
部に原料装入口を有する塔型の連続晶析装置であって、
上部から下部に向かって温度が上昇する温度勾配を設け
た連続晶析装置の原料装入口から、石炭系の95%ナフ
タレンを、1500部/hrでフィードし、精製ナフタ
レンを結晶融液取り出し口から1100部/hrで、残
油を残油取り出し口から500部/hrで回収した。そ
の際の残油抜き取り口温度は72.5℃であった。抜き
取った残油(ベンゾチオフェン7.4%、ナフタレン8
5.9%、その他6.7%)1000部を理論段数80
段、還流比50、常圧条件下で蒸留し、前留分として8
45部留出させ、その後主留分として86部留出させ
た。主留分の組成をガスクロマトグラフィーで測定した
結果、ベンゾチオフェン45.0%、ナフタレン39.
9%、その他15.1%であった。また、晶析残油中に
含まれるベンゾチオフェン基準の回収率は52%であっ
た。
【0018】実施例2 実施例1で抜き取った残油を再度、前記の連続晶析装置
へ330部/hrでフィードし、精製ナフタレンを90
部/hrで、母液を240部/hrで抜き取った。その
際の母液抜き取り温度は66.5℃であった。抜き取っ
た母液(ベンゾチオフェン15.0%、ナフタレン7
3.0%、その他12.0%)1000部を理論段数8
0段、還流比50、常圧条件下で蒸留し、前留分として
780部留出させ、その後主留分として150部留出さ
せた。主留分の組成をガスクロマトグラフィーで測定し
た結果、ベンゾチオフェン75%、ナフタレン10%、
その他15%であった。また、晶析母液中に含まれるベ
ンゾチオフェン基準の回収率は75%であった。
【0019】
【発明の効果】本発明の製造方法によれば、粗ナフタレ
ン中に低濃度で含まれるベンゾチオフェンを比較的簡単
な方法で、有利に製造することができる。また、同時に
精製ナフタレンを製造することもできる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 勝秀 福岡県北九州市戸畑区大字中原先の浜46番 地の80新日鐵化学株式会社総合研究所内 (72)発明者 中吉 邦治 兵庫県姫路市広畑区富士町1番地 新日鐵 化学株式会社関西製造所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ナフタレン濃度約90%以上の粗ナフタ
    レンを晶析して精製ナフタレンを分離したのちの残油で
    あってナフタレン濃度が70〜90%の残油を、再度晶
    析して精製ナフタレンと母液とに分離すると共に、分離
    された母液を蒸留してベンゾチオフェン濃度が50%以
    上の留分を取り出すことを特徴とするベンゾチオフェン
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 残油中のベンゾチオフェン濃度が3〜1
    0%であり、母液中のベンゾチオフェン濃度が5〜20
    %である請求項1記載のベンゾチオフェンの製造方法。
  3. 【請求項3】 ナフタレン濃度約90%以上の粗ナフタ
    レンを晶析して精製ナフタレンを分離したのちの残油を
    精密蒸留して、ベンゾチオフェン濃度が40%以上の留
    分を取り出すことを特徴とするベンゾチオフェンの製造
    方法。
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