JP2541716B2 - ゼオライト吸着剤の焼成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハロゲン化炭化水素を含
有するゼオライト吸着剤の焼成方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】芳香族異性体の分離は、一般に沸点差、
凝固点差が小さいため、従来の一般的な蒸留分離法の適
用が困難な場合が多い。

【０００３】一方、近年、ジアルキルベンゼン異性体混
合物をゼオライト吸着剤により吸着分離する方法が開発
され、目的の異性体をかなり高純度で得ることが可能に
なった。

【０００４】これらの方法においては、ゼオライト吸着
剤がカーボンの蓄積や、水分や極性化合物などの吸着に
より吸着分離性能が低下した場合、これらの付着成分を
除去し、吸着分離性能を回復させる操作が必要である。

【０００５】この操作には、一般的には加熱したガスを
ゼオライトに接触させ、上記の成分を燃焼または蒸発に
より除去する方法（特開昭５０−１２４８９３号公報な
ど）が用いられており、この操作によりゼオライトを繰
り返し使用することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ハロゲン化
炭化水素共存下において吸着分離に使用せしめたゼオラ
イト吸着剤のように、ハロゲン化炭化水素を含むゼオラ
イト吸着剤を焼成した場合、含有されている付着成分は
除去されるが、吸着分離性能の低下が起こり、再使用す
ることが不可能となる。

【０００７】

【課題を解決するための手段および作用】本発明者ら
は、ゼオライト吸着剤の焼成時の劣化を防止する方法を
確立するために鋭意検討を進めた結果、劣化原因が吸着
剤に残存するハロゲン化炭化水素にあることを見出だ
し、本発明に到達した。

【０００８】すなわち、本発明は、ハロゲン化炭化水素
を含有するゼオライト吸着剤を焼成する際に、ゼオライ
ト吸着剤に含まれるハロゲン化炭化水素を除去せしめた
後に焼成を行うことを特徴とするゼオライト吸着剤の焼
成方法を提供するものである。

【０００９】本発明において、ハロゲン化炭化水素と
は、１つ以上のハロゲン原子を含む炭化水素であり、２
つ以上のハロゲン原子を含む場合、ハロゲン原子の種類
は同一であっても異なっていてもよい。ハロゲン原子
は、具体的には塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子などで
あり、好ましくは塩素原子である。

【００１０】ハロゲン化炭化水素の具体例としては、ト
リクレン、テトラクロロエタン、トリクロロプロパン、
ジクロルベンゼン、クロルトルエン、ジクロルトルエ
ン、トリクロルベンゼン、ジブロムベンゼン、ジブロム
トルエンなどが挙げられる。このうち、特にジクロルベ
ンゼン、クロルトルエン、ジクロルトルエンに好ましく
使用できる。これらのハロゲン化炭化水素は、吸着分離
原料中に含まれていてもよいし、脱着剤中に含まれてい
てもよい。

【００１１】本発明において用いられるゼオライト吸着
剤としては、特に限定されないが、例えば、具体例とし
てはＸ型、Ｙ型などのフォージャサイト型ゼオライト、
ＺＳＭ−５などのペンタシル型ゼオライト、モルデナイ
ト型ゼオライト、Ｌ型ゼオライト、ベータ型ゼオライ
ト、Ａ型ゼオライト等を用いた場合に本発明の効果が著
しい。

【００１２】本発明における、ゼオライト吸着剤に含ま
れるハロゲン化炭化水素の除去は、非ハロゲン系有機溶
剤による洗浄により行われる。

【００１３】非ハロゲン系有機溶剤は、ハロゲン化炭化
水素を溶解し、ゼオライト吸着剤に吸着しているハロゲ
ン化炭化水素を置換する効果がある。したがって、ハロ
ゲン化炭化水素の溶解度の大きなもの、ゼオライト吸着
剤への吸着力の大きなものが好ましい。非ハロゲン系有
機溶剤の具体例としては、メタノール、エタノール、ア
セトンおよび、ベンゼン、トルエン、キシレンなどのア
ルキルベンゼンが挙げられる。これらは２種以上の有機
溶剤の混合物であってもよい。

【００１４】洗浄はゼオライト吸着剤に含まれるハロゲ
ン化炭化水素の含量が実質上無視できる程度になるまで
行う。通常、ゼオライト吸着剤に含まれるハロゲン化炭
化水素の含量０．５％以下となるまで実施する。

【００１５】洗浄の方法としては、固定床、移動床、流
動床いずれの形式でも可能であり、また、流通式、回分
式のいずれも可能である。また攪拌を行うことは効果的
であるが、過度の攪拌は吸着剤が磨耗するので好ましく
ない。

【００１６】洗浄後のゼオライト吸着剤は、余分の有機
溶剤を除去するため乾燥を行ってから焼成を行ったほう
が好ましい。乾燥処理を効率化するために、あらかじめ
水洗して付着している非ハロゲン系有機溶剤を除去する
ことも効果的である。乾燥は、その方法は特に限定され
ない。一般的には通気乾燥法などによって、好ましく
は、２００℃以下で、吸着剤に含まれる有機溶剤や水分
が実質上無視できる程度になるまで行う。これにより焼
成時の有機溶剤の急激な燃焼や水分の急激な蒸発による
吸着剤の失活を防止することができる。

【００１７】本発明における焼成とは、２００℃以上の
温度で、吸着剤に含まれるカーボン、有機物、水分など
を、燃焼または蒸発により除去する操作を言う。焼成
は、その方法は特に限定されない。焼成温度は好ましく
は、４００〜６００℃である。

【００１８】かくして、焼成されたゼオライトは、吸着
性能を低下させることなく再び吸着剤として使用するこ
とができる。

【００１９】

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。実施例では吸着剤の吸着特性を次式の吸着選択率
（α）でもって表す。

【００２０】

【数１】

【００２１】ここで、Ａ，Ｂは芳香族異性体のどれか一
種または脱着剤を示し、Ｓは吸着相、Ｌは吸着相と平衡
状態にある液相を示す。

【００２２】上記吸着選択率α_A/B の値が１より大のと
きはＡ成分が選択的に吸着され、１より小のときはＢ成
分が選択的に吸着される。また、上記吸着選択率α_A/B
の値が１より大なる吸着剤、あるいは１より小さく０に
近い吸着剤ほどＡとＢとの吸着分離が容易となる。

【００２３】実施例１ メタクロルトルエン（ｍ−ＣＴと略す）分離用ゼオライ
ト吸着剤を、特開昭５８−１３１９２３号公報に示され
る方法によって調製した。このゼオライト吸着剤は、カ
チオンとしてプロトン、カリウムイオン、銀イオンを含
むＹ型ゼオライトである。

【００２４】このゼオライト吸着剤を５００℃で２時間
焼成した後、３、４−ジクロロトルエンを吸着させた。
その後余分な３、４−ジクロロトルエンを乾燥除去し、
３、４−ジクロロトルエンを含む吸着剤を得た。得られ
た吸着剤を焼成するため、以下の処理を行った。得られ
たゼオライト吸着剤に、固液比５の割合のメタノールを
加え、攪拌洗浄した。このメタノール洗浄は１０回繰り
返した。このゼオライト吸着剤に含まれるジクロロトル
エンは０．１％であった。次に、固液比５の割合の水で
１０回洗浄した。洗浄後、１２０℃で５時間乾燥した
後、マッフル炉を用いて５００℃で２時間焼成を行っ
た。

【００２５】ｍ−ＣＴとオルソクロルトルエン（ｏ−Ｃ
Ｔと略す），パラクロルトルエン（ｐ−ＣＴと略す）間
の吸着選択率を測定するために、内容積５mlのオートク
レーブ内に該吸着剤２ｇおよびクロルトルエン異性体混
合物３ｇを仕込み、１３０℃で０．５時間ときどき攪拌
しながら放置した。仕込まれたクロルトルエン異性体混
合物の組成は ｏ−ＣＴ：ｍ−ＣＴ：ｐ−ＣＴ＝１：
１：１（重量比）である。さらにガスクロマトグラフィ
ー分析での基準物質として、クロルトルエン異性体混合
物に対して５ｗｔ％のｎ−ノナンを同時に仕込んだ。ｎ
−ノナンは上記条件下ではゼオライトの吸着特性に関し
事実上不活性な物質である。

【００２６】吸着剤と接触させたのちの液相混合物の組
成をガスクロマトグラフィーにより分析し、クロルトル
エン異性体間の吸着選択率を求めた。また、上記の方法
で調製した吸着剤を３、４−ジクロロトルエンを吸着さ
せずに直接上記の方法で焼成および吸着選択率を測定
し、ブランクとした。結果を表１に示す。

【００２７】実施例２ 実施例１において、メタノールの代わりにｏ−キシレン
を用い、水洗を行わずに直接乾燥した他は実施例１と同
様の方法で焼成および吸着選択率の測定を行った。結果
を表１に示す。

【００２８】比較例１ 実施例１において、乾燥後の３、４−ジクロロトルエン
を含む吸着剤を、メタノールによる洗浄を行わずに直接
焼成した他は実施例１と同様の方法で焼成し、吸着選択
率の測定を行った。結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】

【発明の効果】本発明によればハロゲン化炭化水素を含
有するゼオライト吸着剤を劣化させることなく焼成を行
うことができる。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハロゲン化炭化水素を含有するゼオライ
   ト吸着剤を焼成する際に、ゼオライト吸着剤に含まれる
   ハロゲン化炭化水素を非ハロゲン系有機溶剤による洗浄
   により除去せしめた後に焼成を行うことを特徴とするゼ
   オライト吸着剤の焼成方法。