JP2019177348A - 分離方法、及び、これを用いたイソブチレンの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
前記A成分の沸点は、前記B成分の沸点より低く、
前記第1の流中のA成分の濃度は、前記第2の流中のA成分の濃度より高く(ただし、前記A成分の濃度は、該流中のA成分およびB成分の合計質量に対するA成分の質量割合である。)、
前記蒸留塔に対して、前記第1の流を前記第2の流よりも上に供給する。
イソブチレン及びメタノールを含む流(F2)を第1の蒸留塔に供して、メタノールを主として含む流(F7)と、イソブチレンを主として含み、かつメタノールを含む流(F4)とを得る工程と、
流(F4)を液体の水と接触させてイソブチレンを主として含む流(F5)、並びに、水を主として含み、かつメタノールを含む流(F8)を得る工程と、
流(F7)及び流(F8)を第2の蒸留塔に供してメタノールを主とする流(F9)と、水を主とする流(F10)とを得る工程と、を備え、
前記流(F7)中のメタノール濃度は、前記流(F8)中のメタノール濃度より高く(ただし、前記メタノール濃度は、該流中のメタノールおよび水の合計質量に対するメタノールの質量割合である。)、
前記流(F7)及び流(F8)を第2の蒸留塔に供してメタノールを主とする流(F9)と、水を主とする流(F10)とを得る工程が、上述の方法により行われる、すなわち、流(F7)を第1の流とし、流(F8)を第2の流とし、流(F7)を流(F8)よりも上に供給する、工程である。
流(F7)及び流(F8)を第2の蒸留塔に供してメタノールを主とする流(F9)と、水を主とする流(F10)とを得る前記工程が、流(F7)、流(F8)及び流(F102)を第2の蒸留塔に供してメタノールを主とする流(F9)と、水を主とする流(F10)とを得る工程であり、
前記第2の蒸留塔に対して、前記流(F102)を前記流(F7)よりも下に供給することができる。
本明細書において、「成分αを主として含む流」と記載した場合、該流中に含まれる各成分の濃度中、成分αの濃度が最大であることを意味する。
まず、本発明の実施形態にかかる分離方法について図1を参照して説明する。図1は、本実施形態の分離方法で用いる蒸留装置500である。
本発明の第2実施形態にかかる、イソブチレンの製造方法を説明する。
まず、図2を参照して、本実施形態のイソブチレンの製造装置100について説明する。
まず、原料源SとしてのMTBEを含む流(F0)を用意する。
次に、流(F0)を、ラインL1を介して蒸留塔10に供給する。
次に、蒸留塔10で生成した流(F1)を、ラインL4を介してMTBE分解反応器20に供する。
次に、ラインL5を介して流(F2)を蒸留塔30に供する。
次に、流(F4)を、熱交換により冷却して液相とした上で、ラインL6を介して抽出器40に供給すると共に、ラインL14を介して抽出器40に液体の水を供給する。水との接触により、流(F4)中に存在するメタノールが水に溶けて水相に抽出され、塔底からラインL9を介して水を主として含み、かつメタノールを含む流(F8)が排出される。
蒸留塔30から流(F7)を、ラインL7を介して蒸留塔50に供すると共に、抽出器40から流(F8)を、ラインL9を介して蒸留塔50に供する。蒸留塔50に対して流(F7)を供給する位置は、流(F8)を供給する位置よりも高い。
本実施形態によれば、MTBE分解反応器20から排出されるメタノール及びイソブチレンを含む流(F2)が蒸留塔30でイソブチレンを主とする流(F4)とメタノールを主とする流(F7)に分離される。イソブチレンを主とする流(F4)は、抽出器40で水と接触し、メタノールが除去されたイソブチレンを主とする流(F5)と、水を主として含み、かつメタノールを含む流(F8)が得られる。流(F7)と流(F8)とを蒸留塔50で蒸留して、メタノールを主とする流(F9)と、水を主とする流(F10)が得られる。
W7は75〜100質量%であることができ、W8は3〜40質量%であることができる。
図3を参照して、本発明の第3実施形態にかかるイソブチレンの製造方法を説明する。
本実施形態が第2実施形態と異なる点について説明する。
流(F6)を、ラインL2を介して抽出器60に供給すると共に、ラインL103を介して抽出器60に液体の水を供給する。水との接触により、流(F6)中のメタノールが水に溶けて炭素数4の炭化水素及びメタノールを主として含む流からメタノールが水相に抽出され、塔底からラインL102を介して水を主として含み、かつメタノールを含む流(F102)が排出される。
蒸留塔30から流(F7)を、ラインL7を介して蒸留塔50に供し、抽出器40から流(F8)を、ラインL9を介して蒸留塔50に供すると共に、抽出器60から流(F102)をラインL102を介して蒸留塔50に供する。ここで、流(F102)は、流(F8)と混合された後、抽出器60に供給される。すなわち、流(F8)と流(F102)とは、蒸留塔50に対して同一の高さに供給される。
本実施形態においては、蒸留塔10から排出される、炭素数4の炭化水素及びメタノールを主に含む流(F6)が抽出器60で水と接触し、メタノールが除去された、炭素数4の炭化水素を主とする流(F101)と、水を主として含み、かつメタノールを含む流(F102)が得られる。流(F102)は、流(F7)と流(F8)と共に、蒸留塔50で蒸留され、メタノールを主とする流(F9)と、水を主とする流(F10)が得られる。
本発明は上記実施形態に限られず、様々な変形態様が可能である。
なお、DIBはジイソブチレン、TBAはtert-ブチルアルコール、MSBEはメチルsecブチルエーテルを示す。
蒸留塔50に対する流(F7)の供給位置を上から13段、流(F8)の供給位置を上から19段とし、流(F7)を流(F8)よりも上に供給する。
蒸留塔50に対する流(F7)及び流(F8)を混合して上から13段に供給する。
流(F7)及び流(F8)の混合物の温度及び圧力は115℃、500kPaGとする。留出する流(F9)の温度及び圧力、及び、缶出する流(F10)の温度及び圧力は、実施例1と同じである。
蒸留塔50に対する流(F7)及び流(F8)を混合して上から19段に供給する。
流(F7)及び流(F8)の混合物の温度及び圧力は70℃、100kPaGとする。留出する流(F9)の温度及び圧力、及び、缶出する流(F10)の温度及び圧力は、実施例1と同じである。
蒸留塔50に対する流(F7)の供給位置を上から19段、流(F8)の供給位置を上から13段とし、流(F7)を流(F8)よりも下に供給する。
流(F7)及び流(F8)の混合物の温度及び圧力、及び、留出する流(F9)の温度及び圧力、及び、缶出する流(F10)の温度及び圧力は、実施例1と同じである。
実施例1では、同一の純度まで精製するのに最小のリボイラ熱量を要求することから、実施例1は、比較例1〜3に比べて、分離効率が高いことが確認された。
Claims (7)
- A成分とB成分とを含む第1の流と、A成分とB成分とを含む第2の流とを蒸留塔に供して、蒸留により、A成分を主として含む流と、B成分を主として含む流とに分離する方法であって、
前記A成分の沸点は、前記B成分の沸点より低く、
前記第1の流中のA成分の濃度は、前記第2の流中のA成分の濃度より高く(ただし、前記A成分の濃度は、該流中のA成分およびB成分の合計質量に対するA成分の質量割合である。)、
前記蒸留塔に対して、前記第1の流を前記第2の流よりも上に供給する、方法。 - 前記A成分がメタノールであり、前記B成分が水である請求項1に記載の方法。
- イソブチレン及びメタノールを含む流(F2)を第1の蒸留塔に供して、メタノールを主として含む流(F7)と、イソブチレンを主として含み、かつメタノールを含む流(F4)とを得る工程と、
流(F4)を液体の水と接触させてイソブチレンを主として含む流(F5)、並びに、水を主として含み、かつメタノールを含む流(F8)を得る工程と、
流(F7)及び流(F8)を第2の蒸留塔に供してメタノールを主とする流(F9)と、水を主とする流(F10)とを得る工程と、を備え、
前記流(F7)中のメタノール濃度は、前記流(F8)中のメタノール濃度より高く(ただし、前記メタノール濃度は、該流中のメタノールおよび水の合計質量に対するメタノールの質量割合である。)、
前記流(F7)及び流(F8)を第2の蒸留塔に供してメタノールを主とする流(F9)と、水を主とする流(F10)とを得る工程が、請求項2に記載の方法により行われる工程である、イソブチレンの製造方法。 - 前記第2の蒸留塔は複数の段を有する棚段塔であり、前記第2の蒸留塔に対して、前記流(F7)を前記流(F8)よりも上の段に供給する、請求項3記載の方法。
- MTBEを分解してイソブチレン及びメタノールを含む流(F2)を得る工程を更に備える、請求項3又は4記載の方法。
- 炭化水素及びメタノールを含む流(F6)を液体の水と接触させて、炭化水素を主として含む流(F101)、並びに、水を主として含み、かつメタノールを含む流(F102)を得る工程をさらに備え、
流(F7)及び流(F8)を第2の蒸留塔に供してメタノールを主とする流(F9)と、水を主とする流(F10)とを得る前記工程が、流(F7)、流(F8)及び流(F102)を第2の蒸留塔に供してメタノールを主とする流(F9)と、水を主とする流(F10)とを得る工程であり、
前記第2の蒸留塔に対して、前記流(F102)を前記流(F7)よりも下に供給する、請求項3〜5のいずれか一項記載の方法。 - 前記第2の蒸留塔に対して、前記流(F102)と前記流(F8)とを同じ高さに供給する、請求項6に記載の方法。
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