JP2001072623A - 塩素化炭化水素の精製方法 - Google Patents

塩素化炭化水素の精製方法

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JP2001072623A
JP2001072623A JP19253799A JP19253799A JP2001072623A JP 2001072623 A JP2001072623 A JP 2001072623A JP 19253799 A JP19253799 A JP 19253799A JP 19253799 A JP19253799 A JP 19253799A JP 2001072623 A JP2001072623 A JP 2001072623A
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chlorinated hydrocarbon
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chlorinated
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Nobuhiro Nakamoto
信博 中元
Atsunari Mitani
敦成 三谷
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Tokuyama Corp
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Tokuyama Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】塩素化炭化水素の精製において、特に酸分の少
ない精製物を得る。 【解決手段】精留塔による塩素化炭化水素の精製におい
て、精製塩素化炭化水素をサイドカットにより抜き出
す。塔頂流出物は凝縮液と非凝縮ガスとに分離し、凝縮
液の一部を抜き出し、残部は塔頂へ戻す。一方、主とし
て酸分よりなる非凝縮ガスは抽気される。また、粗塩素
化炭化水素の供給段よりも下に不活性ガスを供給し、塔
内液中の酸分を放散させ、該不活性ガスは非凝縮ガスと
共に抽気する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、塩素化炭化水素の
精製に関する。特に炭素数1〜3の塩素化炭化水素に関
し、酸分濃度の低い塩素化炭化水素を得ることを目的と
した精製方法である。
【0002】
【従来の技術】従来、塩素化炭化水素は所謂塩素系溶剤
として、或いはポリ塩化ビニルや代替フロン等の原料な
どとして、多く使用されている。
【0003】これらは、炭化水素の塩素による塩素化や
アルコールのハイドロクロリネーションなどによって、
製造される。
【0004】一般に、炭化水素を塩素により塩素化する
場合などは、反応が逐次的に進行するため、種々の塩素
化段階の炭化水素の塩素化物が得られ、反応した塩素原
子とほぼ当量の塩化水素が副生する。更に副反応生成物
も生じるため、所望の塩素化炭化水素を得るためには、
精製工程を必要とする。
【0005】塩素化炭化水素の精製は、一般に、沸点差
を利用する精留によって行われる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】塩素化炭化水素を精製
する場合、通常粗塩素化炭化水素は、主として塩化水素
よりなる酸分を少量含有しているうえ、蒸留塔による精
製を行う場合には、蒸留塔下部の温度が高い部位におい
て塩素化炭化水素が熱分解し、塩化水素を生成する。こ
れらの酸分は沸点が低く、蒸留塔頂に昇り、精製物であ
る塩素化炭化水素中に混入する。このため、精製塩素化
炭化水素は更にアルカリ水溶液及び水で洗浄する必要が
あった。更に別の問題として、蒸留塔頂に塩化水素が上
昇することにより、粗塩素化炭化水素中に往々にして含
まれる微量の水分が該塩素化炭化水素と共沸混合物とし
て、蒸留塔頂に上がり、塔頂において酸水溶液滴を生じ
て蒸留塔頂部や還流ラインの腐食の原因となる。
【0007】このため、蒸留時に被蒸留物である塩素化
炭化水素に含まれる塩化水素を除去する手段が必要とさ
れ、蒸留塔頂の還流液を脱酸剤と接触させることも考え
られるが、大量の脱酸剤を必要とし、その交換作業など
が煩雑となるなど不利な点が予想され、更に有効な手段
が求められている。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者らは、
塩素化炭化水素を精留手段により精製する方法におい
て、酸分の効率的な除去方法について鋭意研究を重ね、
ついに製品脱酸槽を設けたり、蒸留塔頂還流ラインに脱
酸槽を設けることなく、製品である塩素化炭化水素中の
酸分をサブppm、更には0.1ppm以下にまで低下
させることが可能な精製方法を見出し、本発明を完成し
た。
【0009】即ち、本発明は、不純物を含有する粗塩素
化炭化水素を蒸留塔により精留する方法において、該塩
素化炭化水素の精留に必要とする段数(A段)よりも少
なくとも1段多い蒸留塔を用い、好ましくは3〜10段
多い蒸留塔を用い、精留された塩素化炭化水素は前記A
段目の液相部より抜き出し、塔頂流出物は、主として塩
素化炭化水素よりなる凝縮成分を凝縮液化させ、主とし
て塩化水素よりなる非凝縮気体を抽気し、凝縮液は蒸留
塔頂へ還流することを特徴とする塩素化炭化水素の精製
方法である。
【0010】本発明の特に好ましい態様は、上記精製方
法において、蒸留塔の粗塩素化炭化水素の供給段よりも
下の段へ不活性ガスを供給しつつ精留することにある。
この場合、供給された不活性ガスは塔頂流出物と共に塔
外へ排出され、凝縮器によって、気体と凝縮液とに分離
され、主として塩化水素よりなる非凝縮ガスと共に抽気
される。かくすることによって、一層精製塩素化炭化水
素の酸分濃度を低下させることが可能となる。
【0011】更に、精製塩素化炭化水素中の酸分濃度を
減少させる手段は前記塔頂流出物の凝縮液の一部を抜き
出し、残部を蒸留塔に還流させることである。
【0012】かくして、容易に精製塩素化炭化水素中の
酸分濃度を0.1ppmよりも少なくすることができ
る。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の概要は粗塩素化炭化水素
を精留することにより精製する方法において、まず、蒸
留塔の最上段よりも少なくとも1段下、好ましくは3〜
10段下であって、該粗塩素化炭化水素中に含まれる重
質不純物を除去するに十分な段(これはA段目に相当す
る)の液相から、精製塩素化炭化水素を抜き出し、塔頂
流出物は、一旦凝縮器を通して、凝縮液と非凝縮気体と
に分離し、気相を形成する該非凝縮気体は抽気排除し、
液相を形成する凝縮液は蒸留塔頂または塔頂近辺で、精
製塩素化炭化水素を取り出す段(A段目)よりも上の段
に還流させることにある。更に好ましい態様は、還流液
の一部、好ましくは0.5〜20容量%、更に1〜10
容量%を抜き出し、残部を還流させることであり、また
別の好ましい付加的手段は、蒸留塔における粗塩素化炭
化水素供給位置よりも更に下に、不活性ガス、例えば窒
素ガスを導入しつつ蒸留操作を行うことであり、導入さ
れた不活性ガスは前記非凝縮ガスの抽気と共に抽気され
る。かくして精製塩素化炭化水素中の酸分は、極めて低
濃度となるのである。
【0014】本明細書において、粗塩素化炭化水素と
は、本発明の精製に処せられる塩素化炭化水素の総称で
あって、その純度や混入不純物の種類や量が特定される
ものではない。
【0015】また、本発明の対象となる塩素化炭化水素
は、例えば、メチルクロライド、メチレンクロライド、
クロロホルム、四塩化炭素、エチルクロライド、ジクロ
ロエタン、トリクロロエタン、テトラクロロエタン、ジ
クロロエチレン、パークロロエチレン、塩化ビニル、ア
リルクロライド、クロロベンゼンなどであり、特に炭素
数1〜3の塩素化炭化水素の精製に好適に使用し得る。
【0016】また、本発明は、単に貯蔵された粗塩素化
炭化水素を対象とするだけでなく、例えばメチルクロラ
イドを原料とし、塩素により高級塩素化メタンを製造す
る工程において、反応により得られるメチレンクロライ
ド、クロロホルム、又は四塩化炭素の各分離工程などの
炭化水素の塩素化プロセスにおける各塩素化炭化水素の
分離回収等、一連のプロセス中に組み込んで使用するこ
とも有効であり、好ましい。
【0017】本発明に用いられる蒸留塔は、特に限定さ
れない。当業者が、常圧又は加圧下で液体物質の精留に
用いる蒸留塔が何ら制限なく使用される。一般に通常の
段塔又は充填塔が使用される。充填塔の場合、段又は段
数(A段)は、段塔に換算した相当段を意味する。ま
た、A段目とは精製塩素化炭化水素を抜き出す段であっ
て、A段とは蒸留塔の段を下から数えた時のA段目に至
る段数に相当する。段塔としては多孔板塔、泡鐘塔、バ
ルブトレイなどのような十字流トレイを用いるのが好ま
しいが、ターボグリッドトレイやリップルトレイなどシ
ャワートレイであってもよい。
【0018】また蒸留塔の段数は、対象となる塩素化炭
化水素や不純物の種類や所望の純度によって異なり当業
者が適宜選定することができる。
【0019】本発明の特徴の一つは、製品である精製さ
れた塩素化炭化水素をサイドカットとして回収する点に
ある。
【0020】この場合、酸分は蒸留塔頂に濃縮されるた
め、塔頂流出物は、高濃度の酸分を含む。これを凝縮器
において分縮させ、主として塩化水素よりなる酸分を抽
気する。凝縮液は一般に全量蒸留塔頂へ還流させる。こ
の還流液は実質的に飽和の酸分を含んでいる。そこで、
酸の循環量をコントロールするため、還流液の一部を系
外に抜き取って残分を蒸留塔頂へ還流させることも好ま
しい態様となる。
【0021】また、蒸留塔の粗塩素化炭化水素供給段よ
り下、即ち蒸留塔の回収部に窒素等の不活性ガスを導入
し、塔内液中の酸分のストリッピングを助長することに
より一層の効果を得ることができる。この場合の不活性
ガスの使用量は、特に限定されていないが、容量で塔内
上昇流体の1×10-5〜1×10-3、好ましくは5×1
-5〜1×10-4程度でよい。
【0022】かくして、蒸留塔下部、特にリボイラー或
いは蒸留缶部の高温領域で塩素化炭化水素が熱分解され
て生ずる酸分をも効果的に分離し、気相として塔頂へ誘
導することができ、結果として、製品である精製塩素化
炭化水素中の酸分をより一層減少させるのである。
【0023】以下図面を用いて、本発明を更に具体的に
説明する。
【0024】図1は、本発明の基本的フローを示す図で
あり、蒸留塔1の気−液バランスの適当な段に粗塩素化
炭化水素を供給する。不純物等の重質分は下降して、缶
出液として取り出され、残部はリボイラー2で加熱さ
れ、蒸留塔の熱源として蒸留塔に返される。
【0025】他方目的とする塩素化炭化水素や酸分は蒸
留塔内を上昇し、不純物が所望の濃度以下にまで低下す
る段(A段目)において、液相より製品である精製塩素
化炭化水素を留出させる。この留出分は、通常酸分濃度
を0.5ppm以下とすることができる。本発明の蒸留
塔は更にA段目より上に少なくとも1段、通常は3〜1
0段、好ましくは5〜7段設け、酸分の濃縮を行わせ
る。従って、塔頂では酸分が濃縮される。このため、塔
頂流出物を凝縮器3によって部分凝縮させることによ
り、非凝縮ガスは、主として酸分であり、還流用液溜4
において、気−液分離を行い、気相から、該非凝縮ガス
を抽気除去する。また凝縮液は蒸留塔頂へ還流する。
【0026】凝縮液の一部を抜き出す態様にあっては、
凝縮前の気体を一部抜き出すことも可能であり、また凝
縮後、気液を別々に、または同一のパイプから抜き出す
ことも出来る。
【0027】また、不活性ガスは粗塩素化炭化水素の供
給段よりも下の段に供給され、塔頂流出物と共に塔外へ
排出される。さらに、凝縮器を通過後、非凝縮ガスと共
に抽気される。
【0028】
【実施例】実施例1 ステンレス(SUS304)製の内径108.3mm、
全段数50段、上から5段目(A段目)に製品を取り出
すサイドカット段を、また最下段に窒素供給ノズルを設
けた蒸留塔を用いて表1に示した粗塩素化炭化水素の精
製を実施した。尚蒸留は大気圧下で行った。
【0029】表1に示す不純物を含む粗クロロホルムを
上記蒸留塔に仕込み、所定量の窒素を供給しながら、ま
たは供給しないで30分間全還流を実施した。その後、
同液を上から30段目の段に20L/Hで供給し、製品
として所定量をサイドカット段から抜き出した。また所
定量の還流抜き出しを実施し8時間運転した。蒸留塔塔
頂部の温度は約60℃、塔底部の温度は約106℃とし
た。各々、窒素ガス導入量、サイドカット抜き出し量、
および還流抜き出し量を変化させたときの結果を表2に
示した。サイドカット段から得られた留出液は、純度9
9.99wt%以上のクロロホルムであり、含まれる酸
分は2.7ppm〜0.1ppm以下であった。
【0030】
【表1】
【表2】 比較例1 実施例1と同じ蒸留装置及び原料を用い、窒素供給停止
し、従来通り塔頂から製品を抜き出した。その結果を表
3に示した。塔頂より得られた留出液は、純度99.9
9wt%以上のクロロホルムであった。
【0031】
【表3】 実施例2 実施例1で用いた蒸留装置を使用し、表4の組成を持つ
粗パークロルエチレンの精製を実施した。蒸留塔塔頂部
の温度は約120℃、塔底部の温度は約125℃とし
た。各々、窒素ガス導入量、サイドカット抜き出し量、
および還流抜き出し量を変化させたときの結果を表5に
示した。
【0032】サイドカット段から得られた留出液は、純
度99.99wt%以上のパークロルエチレンであり、
含まれる酸分は3.8ppm〜0.1ppm以下であっ
た。
【0033】
【表4】
【表5】 比較例2 実施例2と同じ蒸留装置及び原料を用い、窒素供給停止
し、従来通り塔頂から製品を抜き出した。その結果を表
6に示した。
【0034】塔頂より得られた留出液は、純度99.9
9wt%以上のパークロルエチレンであった。
【0035】
【表6】
【発明の効果】本発明は、不純物、特に精留中に熱分解
により生成する酸分等を含め、塩素化炭化水素中の酸分
濃度が極めて小さい塩素化炭化水素を、極めて簡単な手
段で容易に行うことができる精製方法である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本的な精留システムを示す図であ
る。
【符号の説明】 1は精留塔 2は精留塔のリボイラー 3は塔頂還流ラインのコンデンサー 4は貯槽 5は不活性ガス供給ライン 6は製品の取り出しライン 7は非凝縮ガスの排出ライン 8は塔頂還流液の抜き出しライン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】不純物を含有する粗塩素化炭化水素を蒸留
    塔により精留する方法において、該塩素化炭化水素の精
    留に必要とする段数(A段)よりも少なくとも1段多い
    蒸留塔を用い、精留された塩素化炭化水素は前記A段目
    の液相部より抜き出し、塔頂流出物は、主として塩素化
    炭化水素よりなる凝縮成分を凝縮液化させ、主として塩
    化水素よりなる非凝縮気体を抽気し、凝縮液は蒸留塔
    頂、又は塔頂近辺であって、A段目より上の段へ還流す
    ることを特徴とする塩素化炭化水素の精製方法。
  2. 【請求項2】蒸留塔において、粗塩素化炭化水素の供給
    段よりも下の段へ不活性ガスを供給しつつ精留し、該不
    活性ガスは、塔頂流出物の塩化水素と共に抽気すること
    を特徴とする請求項1記載の塩素化炭化水素の精製方
    法。
  3. 【請求項3】塔頂流出物の凝縮液の一部を抜き出し、残
    部を蒸留塔頂に還流することを特徴とする請求項1又は
    請求項2記載の塩素化炭化水素の精製方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105859510A (zh) * 2016-05-09 2016-08-17 江苏梅兰化工有限公司 一种高纯度四氯化碳的连续化生产工艺及其生产装置
JP2018109065A (ja) * 2013-08-08 2018-07-12 株式会社ダイセル アセトアルデヒドの製造方法

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