JP2006052157A

JP2006052157A - 有機ハロゲン化合物の分解処理における反応希釈油及びアルカリ金属分散油

Info

Publication number: JP2006052157A
Application number: JP2004233798A
Authority: JP
Inventors: Akiji Tanaka; 明示田中
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2004-08-10
Publication date: 2006-02-23

Abstract

【課題】有機ハロゲン化合物とアルカリ金属を接触させて有機ハロゲン化合物を分解処理する方法において、分解反応を安定に進行させることができる有機ハロゲン化合物の反応希釈油、及びアルカリ金属の分散油を提供すること。
【解決手段】４０℃における動粘度が５〜１５ｍｍ²／ｇであって、ＡＳＴＭＤ２００７に規定されるクレーゲル分析による極性物質が０．１５質量％以下、かつ芳香族分が２０質量％以下である鉱油からなる有機ハロゲン化合物の分解処理における反応希釈油及びアルカリ金属分散油である。
【選択図】なし

Description

本発明は、有機ハロゲン化合物の分解処理における反応希釈油及びアルカリ金属分散油、詳しくは、ポリ塩化ビフェニル等の有機ハロゲン化合物を脱塩素化して分解処理する際に使用するする有機ハロゲン化合物の反応希釈油及びアルカリ金属を分散する分散油に関する。

ポリ塩化ビフェニル（以下、「ＰＣＢ」と略することがある）等の有機ハロゲン化合物は非常に安定で難分解性であるため、これを効率的、経済的に分解する方法を開発することが課題になっている。
このようなＰＣＢ等の有機ハロゲン化合物の分解，処理の手段として、有機ハロゲン化合物をアルカリ金属と反応させて、処理する方法が開発されている（例えば、特許文献１〜３参照）。この場合、通常有機ハロゲン化合物とアルカリ金属との接触効率を高めるために、有機ハロゲン化合物を希釈液で希釈し、またアルカリ金属を分散媒に分散させて反応させる。このような希釈液や分散媒として、絶縁油、ケロシン、重油、潤滑油などを使う例があり、例えば、ＰＣＢを含む絶縁油と絶縁油に分散させたアルカリ金属分散体を接触させるとともに、イソプロピルアルコール等の反応促進剤を添加し、その後、有機ハロゲン化合物とアルカリ金属との反応によって生成した反応生成物を絶縁油と分離して抽出した後、絶縁油をさらに分離、回収する方法が提案されている（前記特許文献１参照）。
しかしながら、有機ハロゲン化合物を希釈する希釈液（反応希釈油）やアルカリ金属の分散媒（分散油）の種類によって、上記分解反応が著しく影響を受けることがある。例えば、分解反応中に、反応希釈油又はアルカリ金属分散油中にスラッジが多量に生成し、円滑な反応が妨げられることにより、ハロゲン化合物の分解率が低下するとともに、分解反応後に回収油の処理が必要になるなどの問題を招来する。

特開２０００−２４６２６６号公報特開２００１−２３１８８２号公報特開２００２−１８７８５８号公報

本発明は、このような状況下でなされたもので、有機ハロゲン化合物とアルカリ金属を接触させて有機ハロゲン化合物を分解処理する方法において、反応中にスラッジを発生させることがなく、分解反応を安定に進行させることができる有機ハロゲン化合物の反応希釈油、及びアルカリ金属分散油を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、有機ハロゲン化合物の反応希釈油及びアルカリ金属分散油として、特定の性状を有する鉱油を用いることによって、その目的を達成できることを見出した。本発明はかかる知見に基づいて完成したものである。

すなわち、本発明は、
〔１〕４０℃における動粘度が５〜１５ｍｍ²／ｓであって、ＡＳＴＭＤ２００７に規定されるクレーゲル分析による極性物質が０．１０質量％以下、かつ芳香族分が１０質量％以下である鉱油からなる有機ハロゲン化合物の分解処理における反応希釈油、
〔２〕硫黄分が３０質量ｐｐｍ以下である前記〔１〕に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理における反応希釈油、
〔３〕窒素分が５質量ｐｐｍ以下である前記〔１〕又は〔２〕に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理における反応希釈油、
〔４〕４０℃における動粘度が５〜１５ｍｍ²／ｓであって、ＡＳＴＭＤ２００７に規定されるクレーゲル分析による極性物質が０．１０質量％以下、かつ芳香族分が１０質量％以下である鉱油からなる有機ハロゲン化合物の分解処理におけるアルカリ金属分散油、
〔５〕硫黄分が３０質量ｐｐｍ以下である前記〔４〕に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理におけるアルカリ金属分散油、
〔６〕窒素分が５質量ｐｐｍ以下である前記〔４〕又は〔５〕に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理におけるアルカリ金属分散油、及び
〔７〕前記〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の反応希釈油及び前記〔４〕〜〔６〕のいずれかに記載のアルカリ金属分散油分散油を用いて有機ハロゲン化合物の分解反応を行う有機ハロゲン化合物の分解処理方法、
を提供するものである。

本発明の有機ハロゲン化合物の反応希釈油及びアルカリ金属分散油を用いれば、有機ハロゲン化合物とアルカリ金属を接触させて有機ハロゲン化合物を分解する反応が安定に進行させることができ、従って、有機ハロゲン化合物の分解性を高めることができる効果がある。

本発明は、有機ハロゲン化合物とアルカリ金属を接触させて有機ハロゲン化合物を分解処理する方法であって、有機ハロゲン化合物の反応希釈油及びアルカリ金属分散油として特定の性状を有する鉱油を使用するものである。
本発明における分解の対象となる有機ハロゲン化合物としては、一般的に脱ハロゲン化反応が困難なハロゲン化合物が挙げられる。かかる難分解性ハロゲン化合物としては、例えば、ＰＣＢ、ダイオキシン類、ポリ塩素化ベンゾフラン類、ポリ塩素化ベンゼン、ＤＤＴ等の芳香族ハロゲン化合物やＢＨＣ等の脂環族ハロゲン化合物が挙げられる。
本発明に用いられるアルカリ金属としては、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウム及びこれらの合金等が挙げられるが、ナトリウムが特に好ましい。

本発明に用いる有機ハロゲン化合物の反応希釈油及びアルカリ金属分散油に用いられる分散油としては、以下の性状を満たすことが必要である。すなわち、
（１）４０℃における動粘度が５〜１５ｍｍ²／ｓ、好ましくは６〜１０ｍｍ²／ｓの鉱油である。動粘度が５ｍｍ²／ｓ未満であれば、引火、発火の恐れがあり好ましくない。また、動粘度が１５ｍｍ²／ｓを超えると、被処理物やアルカリ金属の相溶性が低下するため反応の促進が妨げられる恐れがある。
また、鉱油であるのは、安定に、かつ経済的に入手が可能だかからである。ここでいう鉱油には、電気絶縁油、流動パラフィン、ケロシン、軽油、重油などの石油留分や、これらに酸化防止剤等の各種添加した潤滑油や燃料油の製品をも含む概念である。
（２）ＡＳＴＭＤ２００７に規定されるクレーゲル分析による極性物質が０．１０質量％以下である必要があり、好ましくは０．０８質量％以下である。
極性物質が０．１０質量％を超えると、分解反応におけるスラッジの発生量が多くなり、分解反応が不安定になる恐れがある。
（３）芳香族分が１０質量％以下、好ましくは８質量％以下、さらに好ましくは３質量％以下である。この芳香族分が１０質量％を超えると分解反応中のスラッジ発生量が多くなり、分解反応が不安定になる恐れがある。なお、この芳香族分は、ＡＳＴＭＤ２００７に規定されるクレーゲル分析によって測定した値である
反応希釈油又は分散油の極性物質が０．１０質量％を越え、又は芳香族分が１０質量％を越える場合に、分解反応中にスラッジが多量に発生する原因については、反応希釈油又は分散油の極性物質や芳香族化合物が、ＰＣＢの分解性生物であるビフェニルと反応し、重合物質を生成することによると推定される。

本発明に用いる有機ハロゲン化合物の反応希釈油及びアルカリ金属分散油は、以上の条件を満たせば目的を達成できるが、さらに（４）及び（５）の条件を満たすことが好ましい。すなわち
（４）硫黄分が３０質量ｐｐｍ以下、さらには１０質量ｐｐｍ以下である。硫黄分が３０質量ｐｐｍを超えると、分解反応中のスラッジ発生量が多くなり傾向があり、分解反応が不安定になる恐れがある。なお、硫黄分はＪＩＳＫ２５４１によって測定した値である。
（５）窒素分が５質量ｐｐｍ以下である。窒素分が５質量ｐｐｍを超えると、分解反応中のスラッジ発生量が多くなり傾向があり、分解反応が不安定になる恐れがある。なお、この窒素分はＪＩＳＫ２６０９によって測定した全窒素分である。

本発明の有機ハロゲン化合物の反応希釈油及びアルカリ金属分散油である鉱油の製造方法については、特に制限はないが、例えば、パラフィン系原油を常圧蒸留油や常圧残油の減圧蒸留留分などを、溶剤抽出、水素化分解、溶剤脱ろう、水素化脱ろう、水素化改質、水素化精製、活性白土処理等することによって得ることができる。

本発明における有機ハロゲン化合物の分解処理方法は、上記鉱油を反応希釈油及び分散油として分解反応を行う方法である。具体的には、ＰＣＢ等の有機ハロゲン化合物を鉱油で希釈し、これとアルカリ金属を鉱油に分散させたアルカリ金属分散体を、常温又は加温下で混合することによって反応させる。
この場合、反応希釈油及びアルカリ金属分散油として、通常同一の鉱油を使用するが、上述の性状を満たす範囲内であれば異なる性状の鉱油をを用いても良い。
また、反応希釈油及び分散油中のアルカリ金属濃度については、特に制限はないが、通常５〜２０質量％であることが好ましい。また、反応温度はおよそ５０〜１４０℃程度であることが好ましい。

次に実施例により本発明を詳しく説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。
〔鉱油の調整〕
製造例１（実施例１）
パラフィン系原油を常圧蒸留し、その残さ油を減圧蒸留して得られた留分について水素化改質精製を二段処理して鉱油１を得た。
製造例２（実施例１）
パラフィン系原油を常圧蒸留し、その残さ油を減圧蒸留して得られた留分を、溶剤精製し、さらに水素化精製して鉱油２を得た。
製造例３（比較例１）
パラフィン系原油を常圧蒸留し、その残さ油を減圧蒸留して得られた留分を、溶剤精製し、次いで水素化精製し、さらに活性白土処理して鉱油３を得た。
製造例４（比較例２）
パラフィン系原油を常圧蒸留し、その残さ油を減圧蒸留して得られた留分について水素化改質精製を一段処理して鉱油４を得た。
製造例５（比較例３）
パラフィン系原油を常圧蒸留し、その残さ油を減圧蒸留して得られた留分を、溶剤精製し、さらに水素化精製して鉱油５を得た。

〔有機ハロゲン化合物の分解実験〕
上記鉱油を反応希釈油とし、これにＰＣＢを１０重量％混合した被分解物溶液を用意した。また、一方分散油として同じ鉱油を用いて金属ナトリウムを１０重量％混合分散させた金属ナトリウム分散体溶液を調製した。次いで窒素ガス雰囲気下にて、金属ナトリウム分散体溶液に被分解物溶液を、一定の速度で滴下しながら１時間３０分攪拌しながら反応させた。
上記反応終了後、油中（反応希釈油及び分散油中）のスラッジ量を目視観察した。評価基準は、スラッジ量が多く、透明性がない場合を「多」、スラッジ量が多く少なく油にくもりがある場合を「少」、スラッジが極めて微量であり、油が透明である場合を「微」と判定した。
実施例１、２及び比較例１〜３
第１表に各鉱油の性状、及びＰＣＢの分解実験の結果を示す。

本発明の有機ハロゲン化合物の反応希釈油及びアルカリ金属の分散油によれば、有機ハロゲン化合物とアルカリ金属を接触させて有機ハロゲン化合物を分解処理する方法において、分解反応を安定に進行させることができるため、難燃性有機ハロゲン化合物の分解反応に有効に利用できる。

Claims

４０℃における動粘度が５〜１５ｍｍ²／ｓであって、ＡＳＴＭＤ２００７に規定されるクレーゲル分析による極性物質が０．１０質量％以下、かつ芳香族分が１０質量％以下である鉱油からなる有機ハロゲン化合物の分解処理における反応希釈油。
硫黄分が３０質量ｐｐｍ以下である請求項１に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理における反応希釈油。
窒素分が５質量ｐｐｍ以下である請求項１又は２に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理における反応希釈油。
４０℃における動粘度が５〜１５ｍｍ²／ｓであって、ＡＳＴＭ
Ｄ２００７に規定されるクレーゲル分析による極性物質が０．１０質量％以下、かつ芳香族分が１０質量％以下である鉱油からなる有機ハロゲン化合物の分解処理におけるアルカリ金属分散油。
硫黄分が３０質量ｐｐｍ以下である請求項４に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理におけるアルカリ金属分散油。
窒素分が５質量ｐｐｍ以下である請求項４又は５に記載の有機ハロゲン化合物の分解処理におけるアルカリ金属分散油。
請求項１〜３のいずれかに記載の反応希釈油及び請求項４〜６のいずれかに記載のアルカリ金属分散油分散油を用いて有機ハロゲン化合物の分解反応を行う有機ハロゲン化合物の分解処理方法。