JP2001213827A - グリセリンの製造方法 - Google Patents
グリセリンの製造方法Info
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- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/06—Flash distillation
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
- B01D3/14—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
- B01D3/143—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step
- B01D3/148—Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column by two or more of a fractionation, separation or rectification step in combination with at least one evaporator
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
- C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
- C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
- C07C29/80—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
Abstract
(57)【要約】
【課題】ジオール及び水を含有してなる粗グリセリンか
らグリセリンを製造する方法において、蒸留操作の後に
活性炭処理やイオン交換処理等の後処理が不要なまでに
色相及び臭気を改善することができ、製造されたグリセ
リン中に含まれる個々の不純物を大幅に低減することの
できるグリセリンの製造方法を提供すること。 【解決手段】グリセリン、ジオール及び水を含有してな
る粗グリセリンからグリセリンを製造する方法であっ
て、直列に接続してなる２以上のフラッシュ塔と最終の
フラッシュ塔に接続している精留塔とからなり、各フラ
ッシュ塔のボトムフラクションが次の塔に供給されるよ
うに構成されてなる製造装置に粗グリセリンを供給し、
かつフラッシュ塔の塔内圧力を0.13〜40kPa 、塔内温度
を140 ℃以下とし、最終のフラッシュ塔のボトムフラク
ションの水分を0.1 重量％以下とし、そして精留塔の塔
底圧力を0.13〜0.90kPa とする、グリセリンの製造方
法。
らグリセリンを製造する方法において、蒸留操作の後に
活性炭処理やイオン交換処理等の後処理が不要なまでに
色相及び臭気を改善することができ、製造されたグリセ
リン中に含まれる個々の不純物を大幅に低減することの
できるグリセリンの製造方法を提供すること。 【解決手段】グリセリン、ジオール及び水を含有してな
る粗グリセリンからグリセリンを製造する方法であっ
て、直列に接続してなる２以上のフラッシュ塔と最終の
フラッシュ塔に接続している精留塔とからなり、各フラ
ッシュ塔のボトムフラクションが次の塔に供給されるよ
うに構成されてなる製造装置に粗グリセリンを供給し、
かつフラッシュ塔の塔内圧力を0.13〜40kPa 、塔内温度
を140 ℃以下とし、最終のフラッシュ塔のボトムフラク
ションの水分を0.1 重量％以下とし、そして精留塔の塔
底圧力を0.13〜0.90kPa とする、グリセリンの製造方
法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジオール類等の不
純物を含む粗グリセリン水溶液よりグリセリンを製造す
る方法に関する。
純物を含む粗グリセリン水溶液よりグリセリンを製造す
る方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】グリセリンの製法の一つとして、油脂を
エステル交換、加水分解又はケン化する工程を経るとい
う製法がある。エステル交換等を経て得られたグリセリ
ン含有溶液には、通常、油分、アルカリ成分、セッケン
分、塩、ジオール類等の不純物が存在している。従来の
方法では、かかるグリセリン含有溶液を濾過、蒸留、活
性炭処理又はイオン交換処理等に付した後で濃縮するこ
とにより、又はグリセリン含有溶液の濃縮を行った後、
活性炭処理やイオン交換処理等を行うことにより、粗グ
リセリンを得ている。
エステル交換、加水分解又はケン化する工程を経るとい
う製法がある。エステル交換等を経て得られたグリセリ
ン含有溶液には、通常、油分、アルカリ成分、セッケン
分、塩、ジオール類等の不純物が存在している。従来の
方法では、かかるグリセリン含有溶液を濾過、蒸留、活
性炭処理又はイオン交換処理等に付した後で濃縮するこ
とにより、又はグリセリン含有溶液の濃縮を行った後、
活性炭処理やイオン交換処理等を行うことにより、粗グ
リセリンを得ている。
【０００３】油分等の不純物は、濾過等の処理によりそ
の大部分を除去することが可能であるが、一部の不純
物、特にその物性がグリセリンに類似した1,2-プロパン
ジオール、1,3-プロパンジオール、3-メトキシ-1,2- プ
ロパンジオール、2-メトキシ-1,3- プロパンジオール等
のジオール類は、かかる処理によっても十分に除去する
ことができない。また、グリセリン含有溶液の濃縮を行
う工程はグリセリンと物性の著しく異なる水を分離する
ことを目的とした工程であるため、従来の濃縮工程で
は、ジオール類の含有量を各々０．１重量％以下まで低
減することは不可能である。
の大部分を除去することが可能であるが、一部の不純
物、特にその物性がグリセリンに類似した1,2-プロパン
ジオール、1,3-プロパンジオール、3-メトキシ-1,2- プ
ロパンジオール、2-メトキシ-1,3- プロパンジオール等
のジオール類は、かかる処理によっても十分に除去する
ことができない。また、グリセリン含有溶液の濃縮を行
う工程はグリセリンと物性の著しく異なる水を分離する
ことを目的とした工程であるため、従来の濃縮工程で
は、ジオール類の含有量を各々０．１重量％以下まで低
減することは不可能である。
【０００４】これらの問題を解決し、より高品質のグリ
セリンを製造すべく、種々の検討が進められており、例
えば、特開昭55-157525 号公報、特開昭60-109534 号公
報、特開昭61-140532 号公報、特開平1-135735号公報に
記載されている。特開昭55-157525 号公報には、グリセ
リン含有溶液を濃縮する際に金属化合物を添加すること
で臭気を抑える方法が記載されている。しかしながら、
該方法では濃縮後に添加した金属化合物の除去工程が必
要となる。また、高いグリセリン純度も期待できない。
セリンを製造すべく、種々の検討が進められており、例
えば、特開昭55-157525 号公報、特開昭60-109534 号公
報、特開昭61-140532 号公報、特開平1-135735号公報に
記載されている。特開昭55-157525 号公報には、グリセ
リン含有溶液を濃縮する際に金属化合物を添加すること
で臭気を抑える方法が記載されている。しかしながら、
該方法では濃縮後に添加した金属化合物の除去工程が必
要となる。また、高いグリセリン純度も期待できない。
【０００５】特開昭60-109534 号公報には、グリセリン
含有溶液から、10〜20mbar減圧下、165 〜180 ℃におけ
る蒸留操作にてあらかじめ塩を除去した後、精留塔によ
り水分と高沸不純物とを分離し、得られたグリセリンを
活性炭処理により精製する方法が記載されている。しか
し、該方法では塩除去の際に油分等の不純物存在下にお
いて165 〜180 ℃の高温とするため、グリセリンの色相
及び臭気が劣化し、結局のところ、最終工程において活
性炭処理の必要が生じてしまう。しかも、濃縮後のグリ
セリンの粘度は高いため、該活性炭処理の実施は非常に
困難となる。また、精留処理においても、塔内において
非凝縮成分となる水分が原料中に１０重量％まで存在す
ることは、記載されているような真空度（5 〜10mbar）
で運転させようとすると真空設備の設計を著しく困難な
らしめ、非経済的な設備設計を余儀なくされる。
含有溶液から、10〜20mbar減圧下、165 〜180 ℃におけ
る蒸留操作にてあらかじめ塩を除去した後、精留塔によ
り水分と高沸不純物とを分離し、得られたグリセリンを
活性炭処理により精製する方法が記載されている。しか
し、該方法では塩除去の際に油分等の不純物存在下にお
いて165 〜180 ℃の高温とするため、グリセリンの色相
及び臭気が劣化し、結局のところ、最終工程において活
性炭処理の必要が生じてしまう。しかも、濃縮後のグリ
セリンの粘度は高いため、該活性炭処理の実施は非常に
困難となる。また、精留処理においても、塔内において
非凝縮成分となる水分が原料中に１０重量％まで存在す
ることは、記載されているような真空度（5 〜10mbar）
で運転させようとすると真空設備の設計を著しく困難な
らしめ、非経済的な設備設計を余儀なくされる。
【０００６】特開昭61-140532 号公報には、ペンタノー
ル添加によりグリセリン含有溶液から塩を除去した後、
２回のフラッシュ蒸留を経て、蒸留塔により精製グリセ
リンを製造する方法が記載されている。しかしながら、
該方法を天然系由来のグリセリン製造に適用した場合、
フラッシュ塔における温度条件がそれぞれ150 ℃、170
℃であること、また蒸留塔における温度条件が190 ℃で
あることというように、非常に高温で処理が施されてお
り、グリセリンの品質劣化は避けられない。また、不純
物を除去するための蒸留塔の操作条件が開示されていな
い。
ル添加によりグリセリン含有溶液から塩を除去した後、
２回のフラッシュ蒸留を経て、蒸留塔により精製グリセ
リンを製造する方法が記載されている。しかしながら、
該方法を天然系由来のグリセリン製造に適用した場合、
フラッシュ塔における温度条件がそれぞれ150 ℃、170
℃であること、また蒸留塔における温度条件が190 ℃で
あることというように、非常に高温で処理が施されてお
り、グリセリンの品質劣化は避けられない。また、不純
物を除去するための蒸留塔の操作条件が開示されていな
い。
【０００７】特開平1-135735号公報には、グリセリン水
溶液を80〜95重量％まで濃縮して得た粗グリセリンに、
多価カルボン酸を添加して蒸留する方法が記載され、該
方法により色相及び臭気の安定性の優れた精製グリセリ
ンの製造方法が記載されている。しかしながら、該方法
では、蒸留条件が10〜20mmHg減圧下、150 〜170 ℃であ
ることから、不純物の留出除去に対して真空度の不足ま
たは温度の不足のおそれが考えられる。またカルボン酸
の添加量によっては、後工程に活性炭処理の必要が生じ
る。
溶液を80〜95重量％まで濃縮して得た粗グリセリンに、
多価カルボン酸を添加して蒸留する方法が記載され、該
方法により色相及び臭気の安定性の優れた精製グリセリ
ンの製造方法が記載されている。しかしながら、該方法
では、蒸留条件が10〜20mmHg減圧下、150 〜170 ℃であ
ることから、不純物の留出除去に対して真空度の不足ま
たは温度の不足のおそれが考えられる。またカルボン酸
の添加量によっては、後工程に活性炭処理の必要が生じ
る。
【０００８】さらに、濃縮の際に発生する水の再利用方
法や排水としての処理方法の検討や、グリセリンの収率
向上も、製造工程全体のコストの低減の観点から重要な
課題である。
法や排水としての処理方法の検討や、グリセリンの収率
向上も、製造工程全体のコストの低減の観点から重要な
課題である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の一
の目的は、ジオール及び水を含有してなる粗グリセリン
からグリセリンを製造する方法において、蒸留操作の後
に活性炭処理やイオン交換処理等の後処理が不要なまで
に色相及び臭気を改善することができ、かつ、製造され
たグリセリン中に含まれる個々の不純物を大幅に低減す
ることのできるグリセリンの製造方法を提供することで
ある。
の目的は、ジオール及び水を含有してなる粗グリセリン
からグリセリンを製造する方法において、蒸留操作の後
に活性炭処理やイオン交換処理等の後処理が不要なまで
に色相及び臭気を改善することができ、かつ、製造され
たグリセリン中に含まれる個々の不純物を大幅に低減す
ることのできるグリセリンの製造方法を提供することで
ある。
【００１０】本発明の別の目的は、グリセリンの製造方
法において回収される水を再利用又は排水として処理す
る場合に、回収された水が、さらなる精製工程が不要な
までに高純度化されている、グリセリンの製造方法を提
供することである。
法において回収される水を再利用又は排水として処理す
る場合に、回収された水が、さらなる精製工程が不要な
までに高純度化されている、グリセリンの製造方法を提
供することである。
【００１１】さらに本発明の別の目的は、グリセリンの
製造方法におけるグリセリンロス量が低減された、グリ
セリンの製造方法を提供することである。
製造方法におけるグリセリンロス量が低減された、グリ
セリンの製造方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、グリセ
リン、ジオール及び水を含有してなる粗グリセリンから
グリセリンを製造する方法であって、直列に接続してな
る２以上のフラッシュ塔と最終のフラッシュ塔に接続し
ている精留塔とからなり、各フラッシュ塔のボトムフラ
クションが次の塔に供給されるように構成されてなる製
造装置に粗グリセリンを供給し、かつフラッシュ塔の塔
内圧力を０．１３〜４０ｋＰａ、塔内温度を１４０℃以
下とし、最終のフラッシュ塔のボトムフラクションの水
分を０．１重量％以下とし、そして精留塔の塔底圧力を
０．１３〜０．９０ｋＰａとする、グリセリンの製造方
法に関するものである。
リン、ジオール及び水を含有してなる粗グリセリンから
グリセリンを製造する方法であって、直列に接続してな
る２以上のフラッシュ塔と最終のフラッシュ塔に接続し
ている精留塔とからなり、各フラッシュ塔のボトムフラ
クションが次の塔に供給されるように構成されてなる製
造装置に粗グリセリンを供給し、かつフラッシュ塔の塔
内圧力を０．１３〜４０ｋＰａ、塔内温度を１４０℃以
下とし、最終のフラッシュ塔のボトムフラクションの水
分を０．１重量％以下とし、そして精留塔の塔底圧力を
０．１３〜０．９０ｋＰａとする、グリセリンの製造方
法に関するものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる粗グリセリン
は、グリセリン、ジオール及び水を含有してなるもので
ある。かかる粗グリセリンは、例えば、油脂のエステル
交換、加水分解又はケン化によって得られる、種々の副
生物を含有するグリセリン水溶液から、油分、アルカリ
成分、セッケン分及び塩分を除去することにより、得る
ことができる。上記の油分等の除去方法については公知
の方法でよく、例えば酸分解、蒸留、濾過、活性炭処理
又はイオン交換処理の中から適宜方法を選択、組み合わ
せればよい。
は、グリセリン、ジオール及び水を含有してなるもので
ある。かかる粗グリセリンは、例えば、油脂のエステル
交換、加水分解又はケン化によって得られる、種々の副
生物を含有するグリセリン水溶液から、油分、アルカリ
成分、セッケン分及び塩分を除去することにより、得る
ことができる。上記の油分等の除去方法については公知
の方法でよく、例えば酸分解、蒸留、濾過、活性炭処理
又はイオン交換処理の中から適宜方法を選択、組み合わ
せればよい。
【００１４】粗グリセリンは、グリセリン、水の他に、
上記の油分等の除去方法ではその多くを除去することが
できない不純物を含む。かかる不純物としては、構造及
び物性がグリセリンと類似している成分、具体的には、
1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、3-メト
キシ-1,2- プロパンジオール、2-メトキシ-1,3- プロパ
ンジオール等のジオール等が挙げられる。なお、粗グリ
セリン中のグリセリン、水、ジオールの含有量は特に限
定されない。
上記の油分等の除去方法ではその多くを除去することが
できない不純物を含む。かかる不純物としては、構造及
び物性がグリセリンと類似している成分、具体的には、
1,2-プロパンジオール、1,3-プロパンジオール、3-メト
キシ-1,2- プロパンジオール、2-メトキシ-1,3- プロパ
ンジオール等のジオール等が挙げられる。なお、粗グリ
セリン中のグリセリン、水、ジオールの含有量は特に限
定されない。
【００１５】本発明においては、精留塔にて精留を実施
する前に、図１のフロー図に示されるように、まず２以
上のフラッシュ塔に原料となる粗グリセリンを供給す
る。各フラッシュ塔は、フラッシュ塔のボトムフラクシ
ョンが次のフラッシュ塔に供給されるように、直列に接
続されている。
する前に、図１のフロー図に示されるように、まず２以
上のフラッシュ塔に原料となる粗グリセリンを供給す
る。各フラッシュ塔は、フラッシュ塔のボトムフラクシ
ョンが次のフラッシュ塔に供給されるように、直列に接
続されている。
【００１６】フラッシュ蒸留の目的は、粗グリセリン等
の蒸留対象物の水分を除去することにある。フラッシュ
塔から留出する水分はコンデンサーにて凝縮、回収さ
れ、ボトムフラクションのグリセリンはさらに続くフラ
ッシュ塔に供給される。これらフラッシュ蒸留による水
分除去操作は、フラッシュ塔のボトムフラクションより
得られるグリセリン中の水分量が０．１重量％以下にな
るまで繰り返される。
の蒸留対象物の水分を除去することにある。フラッシュ
塔から留出する水分はコンデンサーにて凝縮、回収さ
れ、ボトムフラクションのグリセリンはさらに続くフラ
ッシュ塔に供給される。これらフラッシュ蒸留による水
分除去操作は、フラッシュ塔のボトムフラクションより
得られるグリセリン中の水分量が０．１重量％以下にな
るまで繰り返される。
【００１７】フラッシュ塔のボトムフラクションの水分
を０．１重量％以下、好ましくは０．０８重量％以下、
より好ましくは０．０５重量％以下とすることにより、
製造装置全体の小型化を可能ならしめることができる。
これは、精留塔内が高真空であり、精留工程で凝縮回収
不可能となる水分量を低減することにより、精留塔及び
それに付随する真空装置の負荷を軽減できるからであ
る。精留塔に供給されるグリセリンの水分量がこの範囲
を超えても精留操作自体は可能であるが、上記理由によ
り設備の大型化が避けられず現実的でない。ボトムフラ
クションの水分は、例えば工業用グリセリンの品質分析
方法（ＪＩＳ Ｋ３３５１）に定められた水分測定方法
（ＪＩＳ Ｋ００６８）に従って定量する。
を０．１重量％以下、好ましくは０．０８重量％以下、
より好ましくは０．０５重量％以下とすることにより、
製造装置全体の小型化を可能ならしめることができる。
これは、精留塔内が高真空であり、精留工程で凝縮回収
不可能となる水分量を低減することにより、精留塔及び
それに付随する真空装置の負荷を軽減できるからであ
る。精留塔に供給されるグリセリンの水分量がこの範囲
を超えても精留操作自体は可能であるが、上記理由によ
り設備の大型化が避けられず現実的でない。ボトムフラ
クションの水分は、例えば工業用グリセリンの品質分析
方法（ＪＩＳ Ｋ３３５１）に定められた水分測定方法
（ＪＩＳ Ｋ００６８）に従って定量する。
【００１８】最終のフラッシュ塔の上流側に接続されて
いる、他のフラッシュ塔（図１の１、２）の操作条件
は、フラッシュ塔から得られる留分の凝縮液中の水の含
有量が好ましくは９８重量％以上、より好ましくは９９
重量％以上となるような条件とする。このような条件と
することにより、留分の凝縮液を回収、再利用する際
に、さらなる精製工程が不要となること、留分の凝縮液
を廃棄する際においても、さらなる処理工程が不要とな
ること、さらにはグリセリンの収率を改善できることか
ら好ましい。ここで、留分の凝縮液中の水の含有量は、
濃縮液中のグリセリン量、不純物（ジオール類）量をＧ
Ｃ（ガスクロマトグラフィー）により定量し、全体より
差し引いて求めた値である。
いる、他のフラッシュ塔（図１の１、２）の操作条件
は、フラッシュ塔から得られる留分の凝縮液中の水の含
有量が好ましくは９８重量％以上、より好ましくは９９
重量％以上となるような条件とする。このような条件と
することにより、留分の凝縮液を回収、再利用する際
に、さらなる精製工程が不要となること、留分の凝縮液
を廃棄する際においても、さらなる処理工程が不要とな
ること、さらにはグリセリンの収率を改善できることか
ら好ましい。ここで、留分の凝縮液中の水の含有量は、
濃縮液中のグリセリン量、不純物（ジオール類）量をＧ
Ｃ（ガスクロマトグラフィー）により定量し、全体より
差し引いて求めた値である。
【００１９】これら条件を満足させるためには、フラッ
シュ塔の操作条件は、例えば塔内圧力については０．１
３〜４０ｋＰａの範囲において適宜選択できる。蒸発水
の凝縮と真空設備の設計の観点から０．１３ｋＰａ以上
が好ましく、水の分離を十分に行う観点から４０ｋＰａ
以下が好ましい。
シュ塔の操作条件は、例えば塔内圧力については０．１
３〜４０ｋＰａの範囲において適宜選択できる。蒸発水
の凝縮と真空設備の設計の観点から０．１３ｋＰａ以上
が好ましく、水の分離を十分に行う観点から４０ｋＰａ
以下が好ましい。
【００２０】直列に接続してなる２以上のフラッシュ塔
で効率よく水分を除去するためには、第１塔より順に塔
内圧力を低くすることが好ましい。具体的には、最終の
フラッシュ塔以外のフラッシュ塔の塔内圧力を２．７〜
４０ｋＰａとすることがより好ましく、６．５〜２７ｋ
Ｐａとすることが特に好ましい。これは、フラッシュ塔
から留出する水分を容易に凝縮・回収させるためであ
る。さらに好ましくは、最終のフラッシュ塔の塔内圧力
を０．１３〜１．３ｋＰａとすることがより好ましく、
０．２６〜０．７０ｋＰａとすることが特に好ましい。
で効率よく水分を除去するためには、第１塔より順に塔
内圧力を低くすることが好ましい。具体的には、最終の
フラッシュ塔以外のフラッシュ塔の塔内圧力を２．７〜
４０ｋＰａとすることがより好ましく、６．５〜２７ｋ
Ｐａとすることが特に好ましい。これは、フラッシュ塔
から留出する水分を容易に凝縮・回収させるためであ
る。さらに好ましくは、最終のフラッシュ塔の塔内圧力
を０．１３〜１．３ｋＰａとすることがより好ましく、
０．２６〜０．７０ｋＰａとすることが特に好ましい。
【００２１】フラッシュ塔の塔内温度については、塔内
圧力により決定されるが、得られるグリセリンの匂い・
色相の劣化を抑える観点から１４０℃以下とすることが
好ましく、７０〜１４０℃とすることがより好ましく、
９０〜１３０℃とすることが特に好ましい。
圧力により決定されるが、得られるグリセリンの匂い・
色相の劣化を抑える観点から１４０℃以下とすることが
好ましく、７０〜１４０℃とすることがより好ましく、
９０〜１３０℃とすることが特に好ましい。
【００２２】本発明で使用することのできるフラッシュ
塔としては、特に限定されないが、蒸発缶内部に加熱装
置を有する水平多管型、バスケット型、あるいは蒸発缶
外部に加熱装置を有する強制循環型、上昇薄膜型、流下
液膜型等の蒸発装置が挙げられる。これらの中では、グ
リセリンの熱履歴を小さくする観点から、上昇薄膜型、
流下液膜型の蒸発装置が好ましい。
塔としては、特に限定されないが、蒸発缶内部に加熱装
置を有する水平多管型、バスケット型、あるいは蒸発缶
外部に加熱装置を有する強制循環型、上昇薄膜型、流下
液膜型等の蒸発装置が挙げられる。これらの中では、グ
リセリンの熱履歴を小さくする観点から、上昇薄膜型、
流下液膜型の蒸発装置が好ましい。
【００２３】また、最終のフラッシュ塔、即ち、精留塔
の直前のフラッシュ塔（図１の３）の留分凝縮液につい
ては、図１に示すように、粗グリセリンを供給するフラ
ッシュ塔のフィードに供給することが好ましい。これ
は、凝縮液に含まれるグリセリンを収率改善のために回
収利用するためである。グリセリンの回収利用という観
点では、凝縮液の供給先は精留塔フィードでもよいが、
凝縮液には水分も含まれるため、このような操作は精留
塔フィードの水分量を増加させるため好ましくない。
の直前のフラッシュ塔（図１の３）の留分凝縮液につい
ては、図１に示すように、粗グリセリンを供給するフラ
ッシュ塔のフィードに供給することが好ましい。これ
は、凝縮液に含まれるグリセリンを収率改善のために回
収利用するためである。グリセリンの回収利用という観
点では、凝縮液の供給先は精留塔フィードでもよいが、
凝縮液には水分も含まれるため、このような操作は精留
塔フィードの水分量を増加させるため好ましくない。
【００２４】図１に示すように、直列に接続された２以
上のフラッシュ塔を経て得られた、水分が０．１重量％
以下となったフラッシュ塔のボトムフラクションを、次
いで、精留塔（図１の４）に供給する。精留塔とフラッ
シュ塔とは、最終のフラッシュ塔のボトムフラクション
が精留塔に供給されるように接続されている。精留塔で
の処理条件は、高純度の精製グリセリン、例えば、グリ
セリン中の総不純物量が好ましくは１重量％以下、より
好ましくは０．５重量％以下、かつ個々の不純物量が
０．１重量％以下、好ましくは０．０８重量％となる条
件が好ましい。
上のフラッシュ塔を経て得られた、水分が０．１重量％
以下となったフラッシュ塔のボトムフラクションを、次
いで、精留塔（図１の４）に供給する。精留塔とフラッ
シュ塔とは、最終のフラッシュ塔のボトムフラクション
が精留塔に供給されるように接続されている。精留塔で
の処理条件は、高純度の精製グリセリン、例えば、グリ
セリン中の総不純物量が好ましくは１重量％以下、より
好ましくは０．５重量％以下、かつ個々の不純物量が
０．１重量％以下、好ましくは０．０８重量％となる条
件が好ましい。
【００２５】精留塔の操作条件は、塔底圧力を０．１３
〜０．９０ｋＰａとし、０．２６〜０．７３ｋＰａが好
ましく、０．２６〜０．５３ｋＰａがより好ましい。か
かる操作条件はグリセリンの熱履歴を軽減する目的から
決定される。即ち、グリセリンの匂い・色相の劣化を防
ぐ観点から、塔底温度は１６０℃以下が好ましく、した
がってグリセリンの蒸気圧物性より塔底圧力は０．９０
ｋＰａ以下が好ましい。また、真空設備の設計条件およ
び塔の圧力損失と塔径を考慮した場合、塔底圧力は０．
１３ｋＰａ以上が好ましい。
〜０．９０ｋＰａとし、０．２６〜０．７３ｋＰａが好
ましく、０．２６〜０．５３ｋＰａがより好ましい。か
かる操作条件はグリセリンの熱履歴を軽減する目的から
決定される。即ち、グリセリンの匂い・色相の劣化を防
ぐ観点から、塔底温度は１６０℃以下が好ましく、した
がってグリセリンの蒸気圧物性より塔底圧力は０．９０
ｋＰａ以下が好ましい。また、真空設備の設計条件およ
び塔の圧力損失と塔径を考慮した場合、塔底圧力は０．
１３ｋＰａ以上が好ましい。
【００２６】さらに好ましくは、塔頂圧力を０．１３〜
０．４０ｋＰａとし、塔頂と塔底との間の圧力損失を
０．１３〜０．８０ｋＰａとする。塔頂圧力について
は、塔底部との間に圧力損失が存在することからより低
いほうが好ましいが、設備面の点から０．１３ｋＰａ以
上が好ましい。また、圧力損失を考慮して、塔底部温度
を上昇させない観点から０．４０ｋＰａ以下が好まし
い。さらに、塔内圧力損失についても、設備の大型化を
抑制する観点から０．１３ｋＰａ以上が好ましい。ま
た、塔底部温度を上昇させない観点から０．８０ｋＰａ
以下が好ましい。なお、塔頂圧力については０．１３〜
０．３３ｋＰａが好ましく、０．１３〜０．２７ｋＰａ
がより好ましい。また、上記圧力損失については０．１
３〜０．５３ｋＰａが好ましく、０．２０〜０．４０ｋ
Ｐａがより好ましい。
０．４０ｋＰａとし、塔頂と塔底との間の圧力損失を
０．１３〜０．８０ｋＰａとする。塔頂圧力について
は、塔底部との間に圧力損失が存在することからより低
いほうが好ましいが、設備面の点から０．１３ｋＰａ以
上が好ましい。また、圧力損失を考慮して、塔底部温度
を上昇させない観点から０．４０ｋＰａ以下が好まし
い。さらに、塔内圧力損失についても、設備の大型化を
抑制する観点から０．１３ｋＰａ以上が好ましい。ま
た、塔底部温度を上昇させない観点から０．８０ｋＰａ
以下が好ましい。なお、塔頂圧力については０．１３〜
０．３３ｋＰａが好ましく、０．１３〜０．２７ｋＰａ
がより好ましい。また、上記圧力損失については０．１
３〜０．５３ｋＰａが好ましく、０．２０〜０．４０ｋ
Ｐａがより好ましい。
【００２７】また、精留塔の段数については、リボイラ
ー、コンデンサーを除き４段以上とすることが好まし
く、６〜１０段がより好ましく、６〜８段が特に好まし
い。段数があまりに小さい場合、目的とするグリセリン
純度を満足させるために還流比を大きく設定する必要が
生じ、その結果、経済性で劣るだけでなく、グリセリン
の熱履歴を増大させて匂い・色相という品質面でも不利
になる。よって、精留塔の段数は４段以上が好ましい。
また、装置の製造費の観点から、その段数は１０段以下
が好ましい。ここで、精留塔の段数とは、理論段数を塔
効率で割った値であり、理論段数とは、その段を去る蒸
気と液の組成が互いに平衡であるような段をいう。
ー、コンデンサーを除き４段以上とすることが好まし
く、６〜１０段がより好ましく、６〜８段が特に好まし
い。段数があまりに小さい場合、目的とするグリセリン
純度を満足させるために還流比を大きく設定する必要が
生じ、その結果、経済性で劣るだけでなく、グリセリン
の熱履歴を増大させて匂い・色相という品質面でも不利
になる。よって、精留塔の段数は４段以上が好ましい。
また、装置の製造費の観点から、その段数は１０段以下
が好ましい。ここで、精留塔の段数とは、理論段数を塔
効率で割った値であり、理論段数とは、その段を去る蒸
気と液の組成が互いに平衡であるような段をいう。
【００２８】本発明で使用することのできる精留塔とし
ては、塔内部に泡鐘トレイ、多孔板トレイ、あるいはバ
ルブトレイの様な段を有する棚段型のもの、また、ラシ
ヒリング等の不規則充填物を充填した充填塔型のもの、
あるいはスルザーパッキング等の規則充填物を充填した
充填塔型のものが考えられる。中でも圧力損失や熱履歴
の観点から、規則充填物の充填塔が好ましい。
ては、塔内部に泡鐘トレイ、多孔板トレイ、あるいはバ
ルブトレイの様な段を有する棚段型のもの、また、ラシ
ヒリング等の不規則充填物を充填した充填塔型のもの、
あるいはスルザーパッキング等の規則充填物を充填した
充填塔型のものが考えられる。中でも圧力損失や熱履歴
の観点から、規則充填物の充填塔が好ましい。
【００２９】精留塔のフィード位置については特に限定
されないが、塔内の構造を簡略化する観点より、塔頂部
フィードとすることが好ましい。精留塔の塔頂部コンデ
ンサーは、塔頂真空度が高いことにより部分凝縮器であ
ることが好ましく、コンデンサーにて凝縮されない蒸気
のみを留分として排出し、凝縮液は全て還流として塔内
に戻す形態とすることが好ましい。さらに、コンデンサ
ーは塔内設置型とし、可能なかぎり圧力損失を低減する
ことが好ましい。さらに好ましくは、コンデンサーでの
冷却温度を８０〜１３０℃とし、凝縮液を過冷却される
ことなく還流に供する。
されないが、塔内の構造を簡略化する観点より、塔頂部
フィードとすることが好ましい。精留塔の塔頂部コンデ
ンサーは、塔頂真空度が高いことにより部分凝縮器であ
ることが好ましく、コンデンサーにて凝縮されない蒸気
のみを留分として排出し、凝縮液は全て還流として塔内
に戻す形態とすることが好ましい。さらに、コンデンサ
ーは塔内設置型とし、可能なかぎり圧力損失を低減する
ことが好ましい。さらに好ましくは、コンデンサーでの
冷却温度を８０〜１３０℃とし、凝縮液を過冷却される
ことなく還流に供する。
【００３０】塔頂部コンデンサーで凝縮されない蒸気
は、後に続くアフターコンデンサーにて凝縮される。凝
縮液には、水分以外の不純物、特にジオール等が濃縮さ
れる。グリセリン収率を改善するためには、凝縮液中の
グリセリン含有量を第１フラッシュ塔へのフィードグリ
セリン量の好ましくは１重量％以下、より好ましくは
０．５重量％以下になるよう、精留塔塔頂温度や留出量
を求めれば良い。
は、後に続くアフターコンデンサーにて凝縮される。凝
縮液には、水分以外の不純物、特にジオール等が濃縮さ
れる。グリセリン収率を改善するためには、凝縮液中の
グリセリン含有量を第１フラッシュ塔へのフィードグリ
セリン量の好ましくは１重量％以下、より好ましくは
０．５重量％以下になるよう、精留塔塔頂温度や留出量
を求めれば良い。
【００３１】
【実施例】実施例１ 天然油脂のエステル交換反応を経て得られたグリセリン
含有溶液を、公知の酸分解、濾過、水の添加、油分離、
活性炭処理及びイオン交換処理に付して粗グリセリンを
得た。組成を表１に示す。組成の測定は、グリセリン及
びジオール類をＧＣにより定量し、水分量についてはカ
ールフィッシャー滴定法（ＪＩＳ Ｋ００６８）によっ
て実施した。
含有溶液を、公知の酸分解、濾過、水の添加、油分離、
活性炭処理及びイオン交換処理に付して粗グリセリンを
得た。組成を表１に示す。組成の測定は、グリセリン及
びジオール類をＧＣにより定量し、水分量についてはカ
ールフィッシャー滴定法（ＪＩＳ Ｋ００６８）によっ
て実施した。
【００３２】
【表１】
【００３３】表１中、3M-PD は３−メトキシ−１，２−
プロパンジオールを、2M-PD は２−メトキシ−１，３−
プロパンジオールを、1,2-PDは１，２−プロパンジオー
ルを、そして1,3-PDは１，３−プロパンジオールをそれ
ぞれ示す。
プロパンジオールを、2M-PD は２−メトキシ−１，３−
プロパンジオールを、1,2-PDは１，２−プロパンジオー
ルを、そして1,3-PDは１，３−プロパンジオールをそれ
ぞれ示す。
【００３４】粗グリセリンを、直列に接続された３基の
フラッシュ塔とそれに続く精留塔とからなる製造装置に
供給して、グリセリンの製造を行った。ここで、各塔の
ボトムフラクションが次の塔に供給されるように、各塔
間を接続した。各塔の操作条件及び得られたグリセリン
の品質を、表２、表３に示す。
フラッシュ塔とそれに続く精留塔とからなる製造装置に
供給して、グリセリンの製造を行った。ここで、各塔の
ボトムフラクションが次の塔に供給されるように、各塔
間を接続した。各塔の操作条件及び得られたグリセリン
の品質を、表２、表３に示す。
【００３５】得られたグリセリン中のジオールの定量は
ＧＣ（スペルコ社製、ＯＶＩ−Ｇ４３カラム）によって
実施した。得られたグリセリンの色相（ＡＰＨＡ）はＪ
ＩＳＫ３３５１に規定される色相測定方法によって求め
た。還流比は塔頂部コンデンサーで凝縮し、塔内に戻る
液量（還流流量）を塔頂部より留出する蒸気量で除した
値を示す。また、グリロスとは本グリセリン製造装置に
おけるグリセリンの損失割合を意味し、精留塔より留出
する蒸気中に含まれるグリセリン流量を粗グリセリン中
に含まれるグリセリン流量で除して求めた。
ＧＣ（スペルコ社製、ＯＶＩ−Ｇ４３カラム）によって
実施した。得られたグリセリンの色相（ＡＰＨＡ）はＪ
ＩＳＫ３３５１に規定される色相測定方法によって求め
た。還流比は塔頂部コンデンサーで凝縮し、塔内に戻る
液量（還流流量）を塔頂部より留出する蒸気量で除した
値を示す。また、グリロスとは本グリセリン製造装置に
おけるグリセリンの損失割合を意味し、精留塔より留出
する蒸気中に含まれるグリセリン流量を粗グリセリン中
に含まれるグリセリン流量で除して求めた。
【００３６】また、第１フラッシュ塔および第２フラッ
シュ塔は、上昇薄膜型であった。最終フラッシュ塔は、
流下液膜型であった。精留塔は、規則充填物を用いた充
填塔であった。
シュ塔は、上昇薄膜型であった。最終フラッシュ塔は、
流下液膜型であった。精留塔は、規則充填物を用いた充
填塔であった。
【００３７】
【表２】
【００３８】実施例２、３ 精留塔の段数以外は実施例１と同様の方法にてグリセリ
ンの製造を行った。
ンの製造を行った。
【００３９】実施例４ 天然油脂のエステル交換反応を経て得られた、グリセリ
ンを含有する溶液を、酸分解、濾過、油分離、活性炭処
理及びイオン交換処理に付して粗グリセリンを得た。組
成を表１に示す。粗グリセリンを、直列に接続された２
基のフラッシュ塔とそれに続く精留塔とからなる製造装
置に供給して、グリセリンの製造を行った。ここで、各
塔のボトムフラクションが次の塔に供給されるように、
各塔間を接続した。各塔の操作条件及び得られたグリセ
リンの品質を、表２、表３に示す。
ンを含有する溶液を、酸分解、濾過、油分離、活性炭処
理及びイオン交換処理に付して粗グリセリンを得た。組
成を表１に示す。粗グリセリンを、直列に接続された２
基のフラッシュ塔とそれに続く精留塔とからなる製造装
置に供給して、グリセリンの製造を行った。ここで、各
塔のボトムフラクションが次の塔に供給されるように、
各塔間を接続した。各塔の操作条件及び得られたグリセ
リンの品質を、表２、表３に示す。
【００４０】実施例５、６ 精留塔の塔内圧力又は段数以外は実施例３と同様の方法
にてグリセリンの製造を行った。
にてグリセリンの製造を行った。
【００４１】実施例７ 天然油脂の加水分解反応を経て得られた、グリセリンを
含有する溶液を、油分離、活性炭処理及びイオン交換処
理に付して粗グリセリンを得た。組成を表１に示す。粗
グリセリンを、直列に接続された３基のフラッシュ塔と
それに続く精留塔とからなる製造装置に供給して、グリ
セリンの製造を行った。ここで、各塔のボトムフラクシ
ョンが次の塔に供給されるように、各塔間を接続した。
各塔の操作条件及び得られたグリセリンの品質を、表
２、表３に示す。
含有する溶液を、油分離、活性炭処理及びイオン交換処
理に付して粗グリセリンを得た。組成を表１に示す。粗
グリセリンを、直列に接続された３基のフラッシュ塔と
それに続く精留塔とからなる製造装置に供給して、グリ
セリンの製造を行った。ここで、各塔のボトムフラクシ
ョンが次の塔に供給されるように、各塔間を接続した。
各塔の操作条件及び得られたグリセリンの品質を、表
２、表３に示す。
【００４２】
【表３】
【００４３】上記のように、本発明の製造方法により、
不純物含有量が少なく、かつ臭気・色相に優れたグリセ
リンを得ることができる。これらはいずれもさらなる製
造工程が不要なまでに純度が高いものである。
不純物含有量が少なく、かつ臭気・色相に優れたグリセ
リンを得ることができる。これらはいずれもさらなる製
造工程が不要なまでに純度が高いものである。
【００４４】比較例１ フラッシュ蒸留の操作条件以外は実施例１と同様の方法
にてグリセリンの製造を行った。各塔の操作条件及び得
られたグリセリンの品質を表４に示す。フラッシュ塔内
温度がより高い場合、それ以外の操作条件を本発明の範
囲内としても、得られたグリセリンの品質は悪く、匂い
が劣化していた。
にてグリセリンの製造を行った。各塔の操作条件及び得
られたグリセリンの品質を表４に示す。フラッシュ塔内
温度がより高い場合、それ以外の操作条件を本発明の範
囲内としても、得られたグリセリンの品質は悪く、匂い
が劣化していた。
【００４５】比較例２ 精留塔の塔内圧力以外は実施例４と同様の方法にてグリ
セリンの製造を行った。各塔の操作条件及び得られたグ
リセリンの品質を表４に示す。精留塔の塔底圧力が０．
９０ｋＰａを超え、塔内温度が１６０℃以上となること
により、得られたグリセリンの匂い・色相はともに劣化
していた。
セリンの製造を行った。各塔の操作条件及び得られたグ
リセリンの品質を表４に示す。精留塔の塔底圧力が０．
９０ｋＰａを超え、塔内温度が１６０℃以上となること
により、得られたグリセリンの匂い・色相はともに劣化
していた。
【００４６】
【表４】
【００４７】
【発明の効果】本発明の製造方法により、含有不純物量
が著しく低減され、かつ色相・匂いに優れた精製グリセ
リンを得ることが可能となる。かつ、工程から排出され
る水分についても、さらなる精製工程が不要なまでに純
度が優れ、回収・再利用あるいは廃棄が容易となる。さ
らにはグリセリン収率を改善することが可能となる。
が著しく低減され、かつ色相・匂いに優れた精製グリセ
リンを得ることが可能となる。かつ、工程から排出され
る水分についても、さらなる精製工程が不要なまでに純
度が優れ、回収・再利用あるいは廃棄が容易となる。さ
らにはグリセリン収率を改善することが可能となる。
【図１】図１は、本発明の製造方法の概略のフロー図で
ある。
ある。
１ 粗グリセリンを供給するフラッシュ塔（第１フラ
ッシュ塔） ２ フラッシュ塔 ３ 最終フラッシュ塔 ４ 精留塔
ッシュ塔） ２ フラッシュ塔 ３ 最終フラッシュ塔 ４ 精留塔
Claims (5)
- 【請求項１】 グリセリン、ジオール及び水を含有して
なる粗グリセリンからグリセリンを製造する方法であっ
て、 直列に接続してなる２以上のフラッシュ塔と最終のフラ
ッシュ塔に接続している精留塔とからなり、各フラッシ
ュ塔のボトムフラクションが次の塔に供給されるように
構成されてなる製造装置に粗グリセリンを供給し、かつ
フラッシュ塔の塔内圧力を０．１３〜４０ｋＰａ、塔内
温度を１４０℃以下とし、最終のフラッシュ塔のボトム
フラクションの水分を０．１重量％以下とし、そして精
留塔の塔底圧力を０．１３〜０．９０ｋＰａとする、グ
リセリンの製造方法。 - 【請求項２】 最終のフラッシュ塔の上流側に接続され
ている、他のフラッシュ塔から得られる留分の凝縮液中
の水の含有量が９８重量％以上となるようにフラッシュ
蒸留を行う請求項１記載の製造方法。 - 【請求項３】 粗グリセリンを供給するフラッシュ塔の
フィードに最終のフラッシュ塔の留分の凝縮液を供給す
る請求項１又は２記載の製造方法。 - 【請求項４】 精留塔の塔頂圧力を０．１３〜０．４０
ｋＰａとし、塔頂と塔底との間の圧力損失を０．１３〜
０．８０ｋＰａとする請求項１〜３いずれか記載の製造
方法。 - 【請求項５】 精留塔の段数を４段以上とする請求項１
〜４いずれか記載の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000020091A JP3712903B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | グリセリンの製造方法 |
| US09/770,288 US6288287B2 (en) | 2000-01-28 | 2001-01-29 | Process for preparing glycerol |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000020091A JP3712903B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | グリセリンの製造方法 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001213827A true JP2001213827A (ja) | 2001-08-07 |
| JP3712903B2 JP3712903B2 (ja) | 2005-11-02 |
Family
ID=18546708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000020091A Expired - Fee Related JP3712903B2 (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | グリセリンの製造方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6288287B2 (ja) |
| JP (1) | JP3712903B2 (ja) |
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| WO2009119897A1 (ja) | 2008-03-26 | 2009-10-01 | 花王株式会社 | 水硬性組成物用早強剤 |
| JP2009539927A (ja) * | 2006-06-14 | 2009-11-19 | ソルヴェイ（ソシエテ アノニム） | 粗グリセロールベース生成物、その精製方法およびジクロロプロパノールの製造におけるその使用方法 |
| JP2010095483A (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-30 | Nippon Shokubai Co Ltd | アクロレインの製造方法およびアクロレイン誘導体の製造方法 |
| JP2010184818A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Kao Corp | 水硬性粉体の製造方法 |
| JP2010531325A (ja) * | 2007-06-28 | 2010-09-24 | ソルヴェイ（ソシエテ アノニム） | ジクロロプロパノールの製造 |
| JP2010537660A (ja) * | 2007-09-07 | 2010-12-09 | アールト・ユニバーシティ・ファウンデイション | アルコールからの脂肪の生産 |
| US7893193B2 (en) | 2005-05-20 | 2011-02-22 | Solvay (Société Anonyme) | Method for making a chlorohydrin |
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| US8067645B2 (en) | 2005-05-20 | 2011-11-29 | Solvay (Societe Anonyme) | Process for producing a chlorhydrin from a multihydroxylated aliphatic hydrocarbon and/or ester thereof in the presence of metal salts |
| JP2012511505A (ja) * | 2008-12-09 | 2012-05-24 | エボニック ストックハウゼン ゲーエムベーハー | 粗製グリセリン相の処理を含むアクロレインの製造方法 |
| US8197665B2 (en) | 2007-06-12 | 2012-06-12 | Solvay (Societe Anonyme) | Aqueous composition containing a salt, manufacturing process and use |
| WO2012086191A1 (ja) * | 2010-12-20 | 2012-06-28 | 花王株式会社 | 濃縮グリセリンの製造方法 |
| US8258350B2 (en) | 2007-03-07 | 2012-09-04 | Solvay (Societe Anonyme) | Process for the manufacture of dichloropropanol |
| JP2012176961A (ja) * | 2003-11-20 | 2012-09-13 | Solvay (Sa) | グリセロールからジクロロプロパノールを製造するための方法であって、該グリセロールが最終的にバイオディーゼルの製造における動物性脂肪の転化から生じる方法 |
| US8273923B2 (en) | 2007-06-01 | 2012-09-25 | Solvay (Societe Anonyme) | Process for manufacturing a chlorohydrin |
| US8314205B2 (en) | 2007-12-17 | 2012-11-20 | Solvay (Societe Anonyme) | Glycerol-based product, process for obtaining same and use thereof in the manufacturing of dichloropropanol |
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| US8415509B2 (en) | 2003-11-20 | 2013-04-09 | Solvay (Societe Anonyme) | Process for producing dichloropropanol from glycerol, the glycerol coming eventually from the conversion of animal fats in the manufacture of biodiesel |
| JP2013100489A (ja) * | 2011-10-12 | 2013-05-23 | Osaka Prefecture Univ | グリセリンの精製方法 |
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| US8536381B2 (en) | 2008-09-12 | 2013-09-17 | Solvay Sa | Process for purifying hydrogen chloride |
| US8715568B2 (en) | 2007-10-02 | 2014-05-06 | Solvay Sa | Use of compositions containing silicon for improving the corrosion resistance of vessels |
| US8795536B2 (en) | 2008-01-31 | 2014-08-05 | Solvay (Societe Anonyme) | Process for degrading organic substances in an aqueous composition |
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|---|---|---|---|---|
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