JP2748833B2 - 粗製アントラセンの回収方法 - Google Patents

粗製アントラセンの回収方法

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JP2748833B2
JP2748833B2 JP25295093A JP25295093A JP2748833B2 JP 2748833 B2 JP2748833 B2 JP 2748833B2 JP 25295093 A JP25295093 A JP 25295093A JP 25295093 A JP25295093 A JP 25295093A JP 2748833 B2 JP2748833 B2 JP 2748833B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アントラセン油中に含
まれるアントラセンおよびカルバーゾルを粗製アントラ
セン結晶として分離回収する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アントラセン油は、コールタールの蒸留
により得られるものであり、アントラセン以外にフェナ
ントレン、カルバゾール、フルオレン等多数の成分が含
有されている。このアントラセン油を冷却し、結晶を析
出させ、遠心分離またはスクリュープレス等により油分
と分別することにより、アントラセンやカルバゾール濃
度の高い、結晶状の粗製アントラセンが回収される。結
晶の晶析温度は60〜70℃程度である。粗製アントラセン
の回収方法は、遠心分離器またはスクリュープレスを用
いる方法が一般的であるが、さらにそれらの改良方法が
開示されている。例えば回収装置における操作性や効率
を改良した例として、特開平4−69349号公報や特開平4
−103544号公報に開示されている方法があげられる。こ
れらの公報には、遠心分離回収においてバスケット周壁
に付着した粗製アントラセンにベンゼンや軽油などの溶
剤を噴射する方法が示されている。そして、それによっ
てアントラセンの純度向上操作が簡便に行え、処理時間
の短縮化が図れるとしている。また、特開昭63−115833
号公報には特定のスクリュープレス回収装置を用いる方
法が開示され、これによってやはり作業性の向上が図れ
るとしている。その他、95%以上のアントラセン結晶を
得る方法が特開平2−199192号公報に、また低コストで
アントラセン油を冷却する方法が特開平1−197450号公
報、あるいは「アロマテックス」第40巻,第3・4号
(1998),p17〜21にそれぞれ記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これま
で粗製アントラセンの歩留まり(原料であるアントラセ
ン油の重量に対して得られた粗製アントラセンの重量の
割合)を向上させるための方法に関しては、具体的な方
法が開示されていなかった。一般に粗製アントラセンの
歩留まりは、10%程度であり、特開平1−197450号公報
で開示されている実施例では9.6%であった。
【0004】本発明の目的は、コールタールを分留して
得られるアントラセン油から粗製アントラセンを純度を
低下させずにより高い収率で回収しうる方法を提供する
ことにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】歩留まりを上げるために
は例えばアントラセン油の冷却温度を低下させ、析出結
晶分を増加させればよいが、アントラセンやカルバゾー
ルの含有率が急激に下がり、品質の低下をもたらすとい
う問題点があることを本発明者らは見出した(図1参
照)。そこで、この点に鑑み、さらに検討を重ねた結
果、粗製アントラセンの結晶を晶析させる温度を低下さ
せるとともに固液分離したこの結晶を加熱して不純物を
融解除去することによって、粗製アントラセンを純度を
低下させずに高い収率で取得しうることを見出し、この
知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【0006】すなわち、本発明は、コールタールを分留
して得られるアントラセン油を室温〜55℃に冷却して結
晶を析出させ、該結晶を母液から分離する際にまたは分
離した後に80〜130℃に加熱して固液分離を行なうか、
あるいはコールタールを分留して得られるアントラセン
油を室温〜55℃に冷却して析出した結晶を固液分離し、
分離された母液を60〜130℃に加熱してこの母液を固液
分離された粗結晶に噴射して洗浄することを特徴とする
粗製アントラセンの回収方法に関するものである。
【0007】アントラセン油はコールタールを蒸留して
得られる300〜380℃程度の留分であり、アントラセン7
〜8%程度、カルバゾール2〜4%程度、フェナントレン
24〜27%程度、フルオレン9〜11%程度、その他の成分
50〜58%程度のものである。
【0008】このアントラセン油を室温〜55℃に冷却し
て粗製アントラセンの結晶を析出させる。この晶析温度
の下限は好ましくは30℃以上、さらに好ましくは40℃以
上であり、上限は好ましくは50℃以下さらに好ましくは
45℃以下である。晶析温度が室温未満ではそれ以上のア
ントラセンの回収率の向上が望めず徒らに不純物の析出
量が増して粗製アントラセンの純度を低下させるばかり
でなく、粘度が増して取扱い上の不便をもたらす。一
方、55℃を越えるとアントラセンの回収率の向上の目的
が達成できない。この晶析は晶析温度以外は公知の方法
によって行なえばよく、冷却速度及び必要によって行な
われる熟成も通常通りでよい。
【0009】晶析後析出した結晶を母液から分離する際
にまたは分離後に80〜130℃に加熱して生ずる液分を固
液分離する。加熱温度は好ましくは90〜110℃程度であ
る。
【0010】結晶を分離する装置は従来から使用されて
いるものでよく、遠心分離器、スクリュープレス等を用
いることができる。粗製アントラセン結晶の加熱は、遠
心分離器、スクリュープレス等の内、あるいは外いずれ
の場所で行われてもよい。しかしながら品質上、最終的
に粗製アントラセン結晶に付着した液部分を除く必要が
あるため、スクリュープレス内、あるいはスクリュープ
レス自身、あるいは遠心分離器内に加熱源を設け、粗製
アントラセン結晶の分離回収と同時に加熱操作を行うの
が最も効率的である。
【0011】一方、上記晶析により析出した結晶を母液
から分離後、分離された母液を60〜130℃に加熱して、
この母液を固液分離された粗結晶に噴射して洗浄する方
法も有効である。この方法においても母液の温度を利用
して不純物を融解ないし溶解除去するところに特徴があ
り、長期間母液を結晶に接触させるとアントラセンが徒
らに溶出して回収率が低下してしまう。加熱温度は好ま
しくは80〜100℃程度である。母液は当該結晶を分離し
たものばかりでなく、以前に粗製アントラセン結晶を分
離した際に得られた別のロットのものでもよい。
【0012】母液の噴射洗浄は回収された粗製アントラ
センに対して行われ、遠心分離器、スクリュープレス等
の結晶分離装置の内、あるいは外いずれの場所で行われ
てもよい。しかしながら品質上、最終的に粗製アントラ
セン結晶に付着した母液を除く必要があるため、スクリ
ュープレス内、あるいは遠心分離器内に母液供給ライン
を設け、粗製アントラセン結晶の分離回収とその洗浄操
作を同時に行うのが最も効率的である。図3に本発明の
粗製アントラセンの回収方法を実施するプロセスをそし
て図4に従来プロセスをそれぞれ示す。
【0013】上記の、粗結晶を加熱して融解した不純物
を除去する方法と加熱母液で粗結晶を噴射洗浄する方法
はいずれか一方のみを行なうほか両者を組み合わせて行
なうこともできる。その場合、前者の加熱融解方法は後
段の工程とすることが好ましい。
【0014】こうして得られる粗製アントラセンはアン
トラセン25〜35%程度、特に28〜32%程度、カルバゾー
ル8〜13%程度、特に10〜12%程度のものであり、従来
の用途に供することができる。
【0015】
【作用】一般にアントラセン油は60℃程度の温度に冷却
される。この理由は、品質上、粗製アントラセン結晶中
に含有されるアントラセンやカルバゾール成分の量をあ
る一定値以上に保つ必要があるからである。既に説明し
たように60℃以下の冷却温度では、低融点成分(フェナ
ントレンやフルオレンなど)の粗製アントラセン結晶中
への混入により、結晶中のアントラセンやカルバゾール
含有率が急激に低下する。したがって、アントラセン油
を60℃以下に冷却することは製造上、好ましくない。し
かしながら、図2に示すように、60℃付近の温度ではア
ントラセンやカルバゾールの一部がまだ液中(アントラ
セン油の液部分)に溶解しており、それらは回収するこ
とができず、母液として排出されロスとなる。一方、55
℃以下の温度で冷却した場合、品質は低下するが、図2
に示すようにアントラセン油の液部分に対するアントラ
センおよびカルバゾールの溶解度が非常に小さいので、
アントラセン油中に含有されていたアントラセンおよび
カルバゾールはほぼ100%が粗製アントラセン結晶中に
析出する。ここで融点が245℃のカルバゾールは別にし
て、アントラセンの融点は218℃と高いのに対し、その
他の成分であるフェナントレンやフルオレン融点はそれ
ぞれ100℃、115℃とかなり低いという物性上の著しい違
いがある。したがって、この結晶を適当な時間加熱する
ことにより、結晶の低融点成分が選択的に溶融、流出す
るので結晶中からアントラセンを流出させることなく、
フェナントレンやフルオレンを選択的に除去することが
できる。この原理により、アントラセン油中に含有させ
ているアントラセンを無駄なく回収でき、しかも結晶の
加熱操作を連続して行うことにより品質の良い粗製アン
トラセンを得ることができる。この結果、高品質のアン
トラセンを歩留まり良く得ることができる。
【0016】
【実施例】
実施例1 コールタールを蒸留して得られた約80℃のアントラセン
油を公知の方法により40℃に冷却して、110℃(スクリュ
ー部分の表面温度)に保たれているスクリュープレスに
2,500kg/hrで供給した。その結果、スクリュープレス
の排出口から625kg/hrの粗製アントラセンを得た(歩
留まり25.0%)。得られた粗製アントラセンのアントラ
セン含有率は29.1%でカルバゾールの含有率は11.5%で
あった(いずれも重量%、以下同様)。
【0017】比較例1 約80℃の実施例1と同じアントラセン油を公知の方法に
より60℃に冷却して、スクリュープレスに2,500kg/hr
で供給した。その結果、スクリュープレスの排出口から
240kg/hrの粗製アントラセンを得た(歩留まり9.6
%)。得られた粗製アントラセンのアントラセン含有率
は29.1%でカルバゾールの含有率は11.5%であった。
【0018】実施例2〜4 冷却温度を変化させた他は実施例1と全く同じ方法によ
り実施した。結果を表1に示す。
【0019】
【表1】
【0020】実施例5〜7 加熱温度を変化させた他は実施例1と全く同じ方法によ
り実施した。結果を表2に示す。
【0021】
【表2】
【0022】実施例8 コールタールを蒸留して得られた約80℃のアントラセン
油を公知の方法により40℃に冷却して、スクリュープレ
スに2,500kg/hrで供給した。スクリュープレス内で発
生した母液を80℃に再加熱し、スクリュープレス内の上
部に設けられたノズルより、結晶に250kg/hrの流速で
噴射した。その結果スクリュープレスの排出口から620k
g/hrの粗製アントラセンを得た(歩留まり24.8%)。得
られた粗製アントラセンのアントラセン含有率は30.1%
でカルバゾールの含有率は11.9%であった。
【0023】比較例2 約80℃の実施例8と同じアントラセン油を公知の方法に
より60℃に冷却して、スクリュープレスに2,500kg/hr
で供給した。その結果、スクリュープレスの排出口から
242kg/hrの粗製アントラセンを得た(歩留まり9.7
%)。得られた粗製アントラセンのアントラセン含有率
は29.2%でカルバゾールの含有率は11.1%であった。
【0024】実施例9〜11 冷却温度を変化させた他は実施例8と全く同じ方法によ
り実施した。結果を表3に示す。
【0025】
【表3】
【0026】実施例12〜14 母液の温度を変化させた他は実施例8と全く同じ方法に
より実施した。結果を表4に示す。
【0027】
【表4】
【0028】実施例15 コールタール蒸留から得られた約80℃のアントラセン油
を公知の方法により40℃に冷却して、遠心分離器に20kg
供給した。遠心分離器内で発生した母液を80℃に再加熱
し、遠心分離器の上部に設けられたノズルより、結晶に
2kg/hrの流速で1時間噴射した。その結果5.26kgの粗
製アントラセンを得た(歩留まり26.3%)。得られた粗
製アントラセンのアントラセン含有率は28.0%でカルバ
ゾールの含有率は11.9%であった。
【0029】比較例3 コールタール蒸留から得られた約80℃のアントラセン油
を公知の方法により60℃に冷却して、遠心分離器に20kg
供給した。その結果、1.94kgの粗製アントラセンを得た
(歩留まり9.7%)。得られた粗製アントラセンのアント
ラセン含有率は29.2%でカルバゾールの含有率は12.0%
であった。
【0030】実施例16〜19 冷却温度および母液の温度を変化させた他は実施例15と
同じ方法により実施した。結果を表5に示す。
【0031】
【表5】
【0032】
【発明の効果】以上の様に、従来、30%程度のアントラ
セン濃度を有する粗製アントラセンの歩留まりは10%程
度であったが、本発明の粗製アントラセンの回収方法に
よれば最高25%以上の歩留まりが得られ、生産量が著し
く向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 冷却温度が粗製アントラセン組成に及ぼす影
響を示すグラフである。
【図2】 粗製アントラセンの液成分(濾液)に対する
溶解度を示すグラフである。
【図3】 本発明による粗製アントラセン回収方法を示
すフローシートである。
【図4】 従来の粗製アントラセン回収方法を示すフロ
ーシートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C10C 1/14 C10C 1/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 コールタールを分留して得られるアント
    ラセン油を室温〜55℃に冷却して結晶を析出させ、該結
    晶を母液から分離する際にまたは分離した後に80〜130
    ℃に加熱して固液分離を行なうことを特徴とする粗製ア
    ントラセンの回収方法
  2. 【請求項2】 コールタールを分留して得られるアント
    ラセン油を室温〜55℃に冷却して析出した結晶を固液分
    離し、分離された母液を60〜130℃に加熱してこの母液
    を固液分離された粗結晶に噴射して洗浄することを特徴
    とする粗製アントラセンの回収方法
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