JP3806146B2 - アルコールの蒸留法 - Google Patents

Description

脂肪族C_３-C_１０アルコール、例えばｎ−ブタノールおよび特に２−エチルヘキサノールは経済的に重要性が高い。これらアルコールは、オレフィンのヒドロホルミル化、それによって中間体として生成したアルデヒドの水素化（例えばプロピレン→ｎ／ｉブチルアルデヒド→ｎ／ｉブタノール）、または直鎖状の脂肪族アルデヒドから相応する不飽和アルデヒドへのアルドール化および続いての水素化によって（例えばｎ−ブチルアルデヒド→２−エチルヘキセナール→２−エチルヘキサノール）製造するのが好ましい。これに関する概説は、例えば“Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry: “Alcohols, Aliphatic”（Vol. Al），“2-Ethylhexanol”（Vol. A10），“Butanols”（Vol.A4）”に記載されている。
ｎ−ブタノールは溶剤としてだけでなく、主に塗料や被覆剤の部門で使用され、そしてカルボン酸エステル、特にｎ−ブチルアクリレートおよびジ−ｎ−ブチルフタレート（DBP）の製造に使用される。
２−エチルヘキサノールは、ジ−２−エチルヘキシルフタレート（DEHP）および２−エチルヘキシルアクリレートを製造するためのアルコール成分として主に必要とされる。
これらの適用分野（特にアクリル酸エステルの製造）については、高純度のアルコールの使用が余儀なく必要となる。アルコールの工業的製造の際、精製は主に多段階の分留によって行う。この場合アルコールは数時間にわたって熱負荷にさらされ、その際一般に１５０〜２００℃の底部温度が使用される。これらの結果として、脂肪族C_３-C_１０アルコール、例えばブタノールおよび２−エチルヘキサノールの蒸留において、相応するアルデヒドの生成が起こり、これは慣用の技術的に用いられる条件下では、高費用をかけてのみ分離することができる。
故に本発明の課題は、これらの欠点を有していないC_３-C_１０アルコールの簡単な蒸留法を見い出すことである。
驚くべきことに本発明者らは、少量のアルカリ金属水酸化物の添加によって蒸留処理の際の相応するアルデヒドの生成が抑制され、しかも既に存在するアルデヒドでさえも除去されることを見いだした。
従って本発明はC_３-C_１０アルコールの精製法において、アルコールを１５０〜２００℃で１０〜２００ppmのアルカリ金属水酸化物の存在下で蒸留することを特徴とする上記方法に関する。
C_３-C_１０アルコールは直鎖状でも枝分かれしたものでもよい。本発明による方法で用いられるC_３-C_１０アルコールで特に重要なのは、ｎ−ブタノールおよび２−エチルヘキサノールである。
アルカリ金属水酸化物としてKOHまたはNaOHを使用するのが好ましい。アルカリ金属水酸化物の量は一般に、使用するアルコールの量をそれぞれ基準として１０〜２００ppmである。アルカリ金属水酸化物は水溶液の形態で添加するのが有利である。
蒸留に塔を使用する場合には、これらは一般に２０〜８０のトレーを有する。
以下の実施例に示されるように、他の望ましくない副反応またはアルコール含量の著しい低下なしに、アルコールの蒸留の際にアルカリ金属水酸化物の添加によってアルデヒドの生成が著しく抑制されるかまたは完全に阻止される。しばしばすでに使用されるアルコール中に存在するアルデヒドの量さえ除去される。
実施例において、“低沸点成分”という用語は２−エチルヘキサナールを含まず、そして２−エチルヘキサノールよりも沸点がかなり低く（少なくとも２０〜４０℃低い）、故に蒸留によって容易に分離される成分を意味する。同様に、“高沸点成分”という用語は２−エチルヘキサナールを含まず、そして２−エチルヘキサノールよりも沸点がかなり高く（少なくとも２０〜４０℃高い）、故に同様に蒸留によって容易に分離されう成分を意味する。
比較例１
６０ppm（0.006重量％）の２−エチルヘキサナールを含有する２−エチルヘキサノールを、アルカリ金属水酸化物を添加せずに１８０℃で１時間加熱する。１０、３０および６０分後に、それぞれ試料を取り出しそして分析する。結果を表１に示す。６０分後の２−エチルヘキサナール含量は１４０ppm（0.014重量％）であった。
実施例１
加熱を始める前に２−エチルヘキサノールに５０ppmのKOHを添加する点を除いて、比較例１の手順で実施する。結果を再び表１に示す。３０分後の２−エチルヘキサナール含量はすでに0.001重量％の検出限界を下まわっている。

比較例２
以下の組成（重量％）の６６３ｇの２−エチルヘキサノールを、３mmＶＡの鋼鉄製スパイラルを１ｍの高さに充填した実験室用充填塔における２１の蒸留フラスコ中で使用する。
低沸点成分 ０．０９９
２−エチルヘキサナール ０．００１
２−エチルヘキサノール ９９．７７０
高沸点成分 ０．１３０
塔の圧力が１００mbarでありそして還流比が３：１の場合、それぞれ１３０ｇの４つの蒸留留分および６５ｇの第５留分を１１８℃の温度で塔の頂部から取り出す。個々の留分をガスクロマトグラフィーで分析する：

蒸留残留物（７８ｇ）中の２−エチルヘキサナール含量は検出限界を下まわった。
実施例２
蒸留を始める前に２−エチルヘキサノールに６６mgの５０％濃度KOH水溶液を添加する点を除いて、比較例２の手順を繰り返す。個々の留分を再びガスクロマトグラフィーで分析する。

蒸留残留物（７８ｇ）中の２−エチルヘキサナール含量は検出限界を下まわった。

Claims (2)

1. アルデヒドを含有する不純なC3-C10アルコールを蒸留して精製する方法において、該アルコールを１５０〜２００℃で１０〜２００ppmのアルカリ金属水酸化物の存在下で蒸留し、その際に抽出蒸留を除くことを特徴とする上記方法。
2. C3-C10アルコールとしてｎ−ブタノールまたは２−エチルヘキサノールを使用する請求項１に記載の方法。