JP2001072634A - フェノール及びその誘導体の回収方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】炭化水素油中に含まれるフェノール類を分離す
る方法の提供。 【解決手段】フェノール及びその誘導体、並びに炭化水
素油からなる混合物に、アルコールを添加混合した後、
水と接触させて、水及びフェノール類からなる水相と炭
化水素油からなる油相に分離し、水及びフェノール類か
らなる水相を蒸留してアルコールと、水とフェノール類
からなる混合物に分離し、アルコールは添加混合する工
程に循環し、水とフェノール類からなる混合物を抽出剤
と接触させて、フェノール類と抽出剤からなる油相と、
水からなる水相に分離し、フェノール類と抽出剤からな
る油相を蒸留し、抽出剤とフェノール類に分離し、抽出
剤を循環使用し、フェノール及びフェノール類を系外に
取り出し、フェノール類抽出により得られる水相によ
り、水、フェノール類からなる水相と炭化水素油に分離
して得られる炭化水素油を洗浄するフェノール類及び炭
化水素油の分離精製方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、フェノール及びそ
の誘導体の回収方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】石炭を液化して得られる石炭液化油に
は、炭化水素油の他に、フェノール、及びフェノール誘
導体であるクレゾール、エチルフェノール等のフェノー
ル類を含有している。石炭液化油を利用する場合には、
これらを分離して、できるだけ純度が高い炭化水素油と
フェノール又はフェノール類として取り出すことが必要
である。このような炭化水素油とフェノール又はその誘
導体からなる混合物は、他の工程でも見ることができ
る。例えば、石油分解生成物中にも炭化水素油の他にフ
ェノール類が存在し、炭化水素油とフェノール類を分離
することが必要となる。また、フェノールを製造する工
程においても、炭化水素油の他に、フェノール等を含有
する処理対象物からフェノールを分離することが必要と
なる。フェノール類を含有する炭化水素油からフェノー
ル類を分離する方法として、本発明者らは、フェノール
類を含有する炭化水素油に、アルコールを加え、十分に
混合させた後に、水と接触させて、炭化水素成分からな
る油相とフェノールとアルコールを含む水相に分離し、
引き続き水相を取り出してアルコールを回収後、フェノ
ール類からなる油相と水相に分離させ、アルコールと水
を循環利用する方法を発明した（図２、特公平５−８３
５３０号公報、特許第２５２６３８２号）。この方法
は、常温常圧の条件下に安価な溶剤を用いてフェノール
類を分離できる、有効なプロセスであるということがで
きる。しかしながら、この方法では、炭化水素油とアル
コールを混合した際に、炭化水素中にアルコールが取り
込まれ、次の工程で水と混合しても、炭化水素に混合し
ているアルコールを十分に回収することができず、炭化
水素油中にアルコールが残留する結果となることが無視
できず、この点が問題点として指摘されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、炭化
水素油中に含まれるフェノールとフェノール類を分離す
る方法を提供することである。

【０００４】

【課題を解決しようとする手段】本発明によれば、以下
の発明が提供される。フェノール及びその誘導体からな
るフェノール類、並びに炭化水素油からなる混合物に、
アルコールを添加混合し、次に水と接触さて、水、フェ
ノール及びフェノール類からなる水相と炭化水素油から
なる油相に分離し、水、フェノール及びフェノール類か
らなる水相を蒸留してアルコールと、水とフェノールと
フェノール類からなる混合物に分離し、アルコールは前
記アルコールを添加混合する工程に循環し、水とフェノ
ールとフェノール類からなる混合物をフェノール及びフ
ェノール類の抽出剤と接触させて、フェノールとフェノ
ール類と抽出剤からなる油相と、水からなる水相に分離
し、フェノールとフェノール類と抽出剤からなる油相を
蒸留し、抽出剤とフェノール及びフェノール類に分離
し、抽出剤をフェノール及びフェノール類抽出剤として
循環使用し、フェノール及びフェノール類を系外に取り
出し、フェノール及びフェノール類抽出により得られる
水相により、水、フェノール及びフェノール類からなる
水相と炭化水素油に分離して得られる炭化水素油を洗浄
し,炭化水素油を精製分離することを特徴とするフェノ
ール、フェノール誘導体及び炭化水素油の分離精製方
法。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明の処理対象となる炭化水素
油は、炭化水素油と、フェノール及びフェノール誘導体
からなるフェノール類の混合物である。この混合物を構
成する炭化水素には、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水
素、脂環式炭化水素を挙げることができる。脂肪族炭化
水素は、常温で液状の炭化水素の他、気体状の炭化水素
であっても差し支えない。芳香族炭化水素には、ベンゼ
ン、ビフェニル、ジフェニルメタンなどの芳香族化合物
の他、ナフタリン、アントラセン、ナフタセン、フェナ
ントレン、ピレン等の縮合環式化合物、並びにこれらの
炭化水素にアルキル基等が置換されている化合物であっ
ても差し支えない。フェノール類としては、ＯＨ基を有
する芳香族炭化水素であり、フェノール、クレゾール
（ο−クレゾール、ｍ−クレゾール、ｐ−クレゾール）
等のアルキル基で置換されているフェノール、カテコー
ル、ピロガロール、ナフトール（α−ナフトール、β−
ナフトール）などを含有していても差し支えない。これ
らの炭化水素油とフェノール類の混合割合は、この後に
述べる分離操作の条件を変更させることで対処すること
ができるので、どのような割合であっても差し支えな
い。炭化水素中には、窒素を含む含窒素化合物や硫黄を
含む含硫黄化合物を含んでいても差し支えない。

【０００６】以下に、本発明の方法を、第１図のフロー
シートに基づいて説明する。 工程１：アルコールとの混合によるフェノール及びフェ
ノール類の抽出工程 本発明の方法では、始めに、炭化水素油とフェノール及
びフェノール類からなる、処理対象である前記炭化水素
油をアルコールと接触混合させることにより、アルコー
ルをフェノール類に配位させ、水に抽出されやすくす
る。アルコールと処理対象とする炭化水素の混合割合
は、含有しているフェノール及びフェノール類の量によ
り変化する。一般的には、１対０.２〜１対８の割合で
用いられる。通常、等容量程度の値が採用される。通常
アルコールは液体の状態で供給され、均一に混合され
る。使用されるアルコールとしては、１価の脂肪族アル
コールである。具体的には、メタノール、エタノール等
を挙げることができる。これらの中では、共沸化合物を
形成しないなどの、取り扱いの容易さを考慮して、メタ
ノールが用いられる。アルコール濃度は、高濃度である
ことが望ましいが、水を含んでいても差し支えない。

【０００７】工程２：水と接触させることによるフェノ
ール及びフェノール類の抽出工程 工程１により得られる、フェノール、フェノール類、ア
ルコール、これに炭化水素油が含まれている溶液を、水
を接触させることにより、フェノール、フェノール類及
びアルコールを水により抽出して水相として取り出し、
炭化水素油相を油相として取り出す。この工程では、フ
ェノール、フェノール類及びアルコールと、炭化水素油
に分離する。接触させる水は、フェノール及びフェノー
ル類の含有量により変化する。一般的には、１対０.２
〜１対８の割合で用いられる。フェノールがアルコール
に溶解した状態にあり、これに炭化水素油を含有する状
態にある液体に対して、水を接触させて抽出操作を施す
と、水はフェノール、フェノール類とアルコールの抽出
剤として作用して、水相を形成する。この事を利用し
て、フェノールと炭化水素油を分離することができる。
この抽出温度は、水とアルコールとフェノールが混じり
合うことができる温度範囲であれば、適宜選択して設定
することができる。水と、フェノール、アルコール及び
炭化水素油からなる液体の供給割合は、水がフェノール
とアルコールを抽出できる量であれば適宜設定すること
ができる。工程１及び２は、一工程とし、抽出塔操作と
することができる。この場合には、抽出塔下段はアルコ
ール、フェノール、とフェノール類を含有する炭化水素
油を混合することができるようにし、その上部に、水を
供給し並流状態で抽出塔の上部に向かって、混合される
ように攪拌される状態に維持しつつ流れるようする。ア
ルコールとフェノールとフェノール類と水からなる水相
は、次工程のアルコール分離工程に送る。一方、炭化水
素油からなる油相は、水による洗浄により、炭化水素油
中に随伴されるアルコールを分離する工程に送る。

【０００８】工程３：アルコール、水、フェノール及び
フェノール類からなる水相を精製処理し、アルコールを
分離する工程 アルコール、水、フェノール及びフェノール類からな
る、前記工程２で得られた水相を精製処理することによ
り、純粋なアルコールを分離して取り出す工程である。
この工程では、分離精製手段として、蒸留操作が用いら
れる。低沸点成分であるアルコールは塔頂留分として取
り出される。フェノールと水から成る塔底成分として取
り出される。フェノールと水からなる塔底成分は、次の
工程であるフェノール及びフェノール類と水との分離工
程に送られる。アルコールは必要に応じて追加分が加え
られ、第一工程のアルコールとして用いられる。

【０００９】工程４：フェノール及びフェノール類と水
を分離する工程 工程３から得られるフェノール、フェノール類と水の混
合物を、分離操作によりフェノール及びフェノール類と
水に分離し、それぞれを分離して取り出す。フェノール
及びフェノール類と水の分離には、フェノール及びフェ
ノール類を抽出剤により抽出分離することにより、行わ
れる。この抽出には抽出剤としてフェノール及びフェノ
ール類を抽出することができる溶媒であれば使用するこ
とができる。一般的には、取り扱いの容易さや経済性な
どを考慮して、芳香族炭化水素が用いられる。芳香族炭
化水素には、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの炭化
水素が用いられる。これらは混合物であっても差し支え
ない。次工程の芳香族炭化水素からなる抽出剤の精製工
程が蒸留操作であることを考慮すると、できるだけ沸点
が近い炭化水素を混合させることが望ましい。抽出工程
は多段階で行うこと、多段抽出とすることが、純度の高
いものを得るために好ましい。段数は目的に応じて適宜
設定することができる。フェノール、フェノール類及び
水と抽出剤の割合は、１対０.２〜１対４である。

【００１０】工程５：フェノール及びフェノール類の精
製工程 前工程で得られた芳香族炭化水素溶剤により抽出された
フェノール、フェノール類と芳香族炭化水素の混合物を
精製処理して、フェノール及びフェノール類と芳香族炭
化水素に分離する。精製には蒸留操作が用いられる。分
離されたフェノール及びフェノール類は、系外に取り出
される。芳香族炭化水素は、前工程の抽出剤として利用
する。前工程の抽出剤として用いるときには、必要に応
じて同種の溶剤を追加補充される。

【００１１】工程６：原料油の油相を水と接触させて炭
化水素油を取り出す工程 前記工程２から得られる、フェノール及びフェノール類
とアルコールを水により抽出して得られる水相を、前記
工程４で分離された水に、必要に応じて水を添加して得
られる水と接触させる。具体的には水洗することによ
り、炭化水素油相に随伴されているアルコールを分離除
去する。水洗された炭化水素油相は、炭化水素油として
フェノールが除去され、アルコールを含有しない状態
で、目的生成物として取り出される。洗浄に用いられた
水は、前記工程２の水として循環使用される。炭化水素
油と水の割合は、１対０．２〜１対８である。

【００１２】前記の工程１乃至６から構成される精製方
法によれば、アルコール、水、フェノール、及びフェノ
ール類からなる水相を精製処理する工程（工程３）、更
に、前記工程に引き続いてフェノール及びフェノール類
と水を分離する工程（工程４）、フェノールとフェノー
ル類の精製工程（工程５）を組み合わせることにより、
フェノールとフェノール類を水などの成分を含有しない
状態で分離することができるものである。また、原料油
の油相を水と接触さて炭化水素油を取り出しているの
で、アルコールを含有しない炭化水素を取り出すことが
できるものである。そして、水は工程４から分離され、
工程６の水洗に用いられ、工程２に使用されるものであ
り、同じく、工程４で用いられる抽出剤である芳香族炭
化水素は工程５で分離され、循環使用される。また、ア
ルコールは、工程３で分離後、工程１に循環使用される
ものである。このように、水、抽出剤である芳香族炭化
水素、及びアルコールは循環使用されるので、系外に排
出されることがなく、全体を閉鎖系で行うことができ
る。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の方法を実施例により説明す
る。本発明はこの実施例により限定されるものではな
い。 実施例１ 以下の性状の炭化水素油を処理した。 石炭液化油 石炭液化油の成分 中性油（炭化水素であり、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、 脂環式炭化水素からなる混合物） ７３６ フェノール ４８ フェノール類（フェノールを含まない） １４８ その他の成分 ６８ 合計 １０００（重量換算） （イ）工程１ 前記炭化水素油１０００重量部に、メタノール１０００
重量部を混合した。 （ロ）工程２ 前記工程１の混合物に、水 １０００重量部と接触させ
て抽出し、水相２１２８重量部及び油相８７２重量部を
取り出した。 （ハ）工程３ 前記工程２の水相を蒸留し、メタノールからなる塔頂物
９８６重量部と、水とフェノール及びフェノール類から
なる塔底物１１４２重量部を各々取り出した。メタノー
ルからなる塔頂物は、不足分１４重量部を補って工程１
に循環使用した。 （ニ）工程４ 水とフェノール及びフェノール類からなる塔底物１１４
２重量部を、抽出塔内で等容量のトルエンと接触させ
て、フェノール及びフェノール類（油相）を抽出した。 （ホ）工程５ 前工程のトルエンとフェノール及びフェノール類からな
る混合物を、蒸留塔内導き、トルエンとフェノール及び
フェノール類に分離した。トルエンは不足量１重量部を
添加して、工程４の抽出剤として循環使用した。 （ヘ）工程６ 工程４の水相を取り出して、不足分の水２０重量部を添
加し、工程２で得られた油相を洗浄し、炭化水素油を取
り出した。洗浄に用いた水は、工程２の水として循環使
用した。得られた精製された炭化水素油の性状は次の通
りであった。 中性油（芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素 及び脂環式炭化水素） ７３６ フェノール ５ フェノール類 ４４ その他の成分 ４７ （小計） ８３２ メタノール １ 水 ２ トルエン １ 合計 ８３６ 得られた粗製フェノールの性状は次のとおりであった。 中性油 ０ フェノール ４３ フェノール類 １０４ その他 ２１ （小計） １６８ メタノール １３ 水 １８ 合計 １９９ 追加した溶剤の添加量は次の通りであった。 メタノール １４ 水 ２０ トルエン １ 合計 ３５

【００１４】

【発明の効果】本発明によれば、アルコール、水、フェ
ノール及びフェノール類からなる水相を精製処理する工
程（工程３）、更に、前記工程に引き続いてフェノール
及びフェノール類と水を分離する工程（工程４）、及び
フェノールとフェノール類の精製工程（工程５）を組み
合わせることにより、フェノール及びフェノール類を水
などの成分を含有しない状態で分離することができるも
のである。また、原料油の油相を水と接触さて炭化水素
油を取り出しているので、アルコールを含有しない炭化
水素を取り出すことができるものである。そして、水は
工程４から分離され、工程６の水洗に用いられ、工程２
に使用されるものであり、同じく、工程４で用いられる
抽出剤である芳香族炭化水素は工程５で分離され、循環
使用される。また、アルコールは、工程３で分離後、工
程１に循環使用されるものである。このように、水、抽
出剤である芳香族炭化水素、及びアルコールは循環使用
されるので、系外に排出されることがなく、全体を閉鎖
系で行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法を示すフローシートである。

【図２】従来の方法を示すフローシートである。

【符号の説明】

１：アルコールとの混合によるフェノール及びフェノー
ル類の抽出前処理 ２：水と接触させることによるフェノール及びフェノー
ル類の抽出工程 ３：アルコール、水、フェノール及びフェノール類から
なる水相を精製処理し、アルコールを分離する工程 ４：フェノール及びフェノール類と水を分離する工程 ５：フェノール及びフェノール類の精製工程 ６：原料油の油相を水と接触させて炭化水素油を取り出
す工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０７Ｃ 39/07 Ｃ０７Ｃ 39/07 39/08 39/08 39/10 39/10 39/14 39/14 (72)発明者 小寺 洋一 茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術院 資源環境技術総合研究所内 (72)発明者 請川 孝治 茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術院 資源環境技術総合研究所内 (72)発明者 斉藤 郁夫 茨城県つくば市小野川16番３ 工業技術院 資源環境技術総合研究所内 Ｆターム(参考） 4D056 AB18 AC06 AC22 BA03 CA17 CA18 CA20 CA39 4H006 AA02 AD11 AD16 BD40 BD41 BD53 BD60 BD84 FC52 FE13

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フェノール及びその誘導体からなるフェノ
   ール類、並びに炭化水素油からなる混合物に、アルコー
   ルを添加混合し、次に水と接触さて、水、フェノール及
   びフェノール類からなる水相と炭化水素油からなる油相
   に分離し、水、フェノール及びフェノール類からなる水
   相を蒸留してアルコールと、水とフェノールとフェノー
   ル類からなる混合物に分離し、アルコールは前記アルコ
   ールを添加混合する工程に循環し、水とフェノールとフ
   ェノール類からなる混合物をフェノール及びフェノール
   類の抽出剤と接触させて、フェノールとフェノール類と
   抽出剤からなる油相と、水からなる水相に分離し、フェ
   ノールとフェノール類と抽出剤からなる油相を蒸留し、
   抽出剤とフェノール及びフェノール類に分離し、抽出剤
   をフェノール及びフェノール類抽出剤として循環使用
   し、フェノール及びフェノール類を系外に取り出し、フ
   ェノール及びフェノール類抽出により得られる水相によ
   り、水、フェノール及びフェノール類からなる水相と炭
   化水素油に分離して得られる炭化水素油を洗浄し,炭化
   水素油を精製分離することを特徴とするフェノール、フ
   ェノール誘導体及び炭化水素油の分離精製方法。