JP5003172B2

JP5003172B2 - β−フェニルエチルアルコールの精製方法

Info

Publication number: JP5003172B2
Application number: JP2007008886A
Authority: JP
Inventors: 太郎宇高
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 2007-01-18
Filing date: 2007-01-18
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2027-01-18
Also published as: WO2008088074A1; CN101583584A; CN101583584B; IL199054A; JP2008174482A

Description

本発明は、β−フェニルエチルアルコールの精製方法に関するものである。更に詳しくは、本発明は、複雑な装置や操作を要することなく、単純な操作のみで、かつ効率的に、β−フェニルエチルアルコ−ルから精製塔内で生成する異臭成分を選択的に分離除去し、香料用の優れた香気を有する高純度のβ−フェニルエチルアルコ−ルを得ることができるという特徴を有するβ−フェニルエチルアルコールの精製方法に関するものである。

β−フェニルエチルアルコ−ルはバラ系香料として、洗浄剤、化粧品等に広く使用されている価値ある物質であり、その使用に際しては高純度でかつ香気のすぐれた製品が要求される。一般に、香料成分は本来の香気に影響を及ぼす不純物が微量でも存在すると製品価値が著しく減少するので、その精製法には特に注意が払われている。特に、最終製品を精製する精製塔において、高温下でのβ-フェニルエチルアルコールの酸化および脱水反応により、異臭成分であるフェニルアセトアルデヒド、スチレンが生成し、製品中へ混入するという問題点がある。これらの反応の触媒として、有機酸、アルカリ性触媒（例えば苛性ソーダ）、空気等が挙げられる。これまでに報告されているβ-フェニルエチルアルコールの精製法としては、精製塔の上流でこれら触媒成分を単蒸留により分離した後、精製を行う方法（特許文献１）が知られている。しかしながら、これらの方法には欠点があり、工業的手法としては問題点を有している。すなわち、単蒸留法では、精製塔の運転圧力が負圧である場合、装置フランジ部等から微量に漏れ込んだ空気によるβ-フェニルエチルアルコールの酸化反応の抑制には何ら効果がない。また、精製塔の上流に新たな蒸留設備を要するため、経済的にも不利である。

特開昭６２−２８６９３９号公報

かかる状況において、本発明が解決しようとする課題は、複雑な装置や操作を要することなく、単純な操作のみで、かつ効率的に、β−フェニルエチルアルコ−ルから精製塔内で生成する異臭成分を選択的に分離除去し、香料用の優れた香気を有する高純度のβ−フェニルエチルアルコ−ルを得ることができるという特徴を有するβ−フェニルエチルアルコールの精製方法を提供する点にある。

すなわち、本発明は、β−フェニルエチルアルコールの精製方法であって、精製に付すβ−フェニルエチルアルコールを精留塔に供給し、サイドカットとして精製されたβ−フェニルエチルアルコールを得るβ−フェニルエチルアルコールの精製方法に係るものである。

本発明により、複雑な装置や操作を要することなく、単純な操作のみで、かつ効率的に、β−フェニルエチルアルコ−ルから精製塔内で生成する異臭成分を選択的に分離除去し、香料用の優れた香気を有する高純度のβ−フェニルエチルアルコ−ルを得ることができるという特徴を有するβ−フェニルエチルアルコールの精製方法を提供することができる。

本発明の精製に付されるβ−フェニルエチルアルコールとしては、特に制限はないが、たとえば下記の工程を経て得られたものをあげることができる。
重質分離工程：粗製β-フェニルエチルアルコールから重質分を分離する工程
アルカリ洗浄工程：重質分離工程で重質を分離した液をアルカリ水溶液と接触させる工程
軽沸分離工程：アルカリ洗浄工程を経た液を抽出蒸留および液液抽出に付し、軽沸成分を分離し、該軽沸成分を分離した液を請求項１記載の精留塔に供給する工程

重質分離工程は、粗製β-フェニルエチルアルコールから重質分を分離する工程である。粗製β-フェニルエチルアルコールとしては、たとえば酸化スチレンの水素還元による方法、ベンゼンと酸化エチレンとの反応による方法、フェニル酢酸の水素還元による方法及び芳香族炭化水素化合物の酸化反応による方法などから得られるものを用いることができる。

アルカリ洗浄工程は、重質分離工程で重質を分離した液をアルカリ水溶液と接触させる工程である。アルカリ水溶液としては、たとえばアンモニア水や苛性ソーダ水などを用いることができ、取り扱いの容易さの観点から苛性ソーダ水溶液が好ましい。アルカリ水溶液のアルカリ濃度は、通常１〜５０重量％程度である。アルカリ洗浄するには、要するに粗製β−フェニルエチルアルコールをアルカリ水溶液と混合接触させ、その後油水分離すればよい。洗浄時の温度は通常、室温（２０℃程度）〜１００℃であり、用いるアルカリ水溶液の量は、粗製β−フェニルエチルアルコール１００重量部に対し５〜５０重量部である。

軽沸分離工程は、アルカリ洗浄工程を経た液を抽出蒸留および液液抽出に付し、軽沸成分を分離し、該軽沸成分を分離した液を本発明の精留塔に供給する工程である。抽出蒸留で用いる抽出溶媒（Ａ）としては、軽沸成分の除去効率の観点から、水と１，２−プロパンジオールとの混合液を用いることができる。混合液の混合組成としては、水と１，２−プロパンジオールの重量比が１：９から７：３であることが好ましい。抽出蒸留は、減圧下、温度５０〜２００℃、還流比０．１〜５０の条件で行い、塔頂より揮発性の高い抽出溶媒（Ａ）および軽沸成分が流出し、塔底より軽沸成分が分離されたβ-フェニルエチルアルコールを抜き出す。また、液液抽出は抽出蒸留で使用した後の抽出溶媒（Ａ）に含まれる軽沸成分を別の抽出溶媒（Ｂ）で抽出する。液液抽出で用いる抽出溶媒（Ｂ）としては、ベンゼン、トルエン及び／又はキシレンを含む芳香族油を用いることができる。液液抽出で精製された抽出溶媒（Ａ）は溶媒の経済的使用および使用済み溶媒の後処理コスト削減の観点から、抽出蒸留で再利用することが好ましい。

本発明の最大の特徴は、精製に付すβ−フェニルエチルアルコールを精留塔に供給し、β−フェニルエチルアルコールと精製塔内で生成する異臭成分の沸点差を利用し、サイドカットとして精製されたβ−フェニルエチルアルコールを得る点にある。このことにより、本発明が解決しようとする前記の課題が解決できる。つまり、本発明によることなく、精留塔の塔頂からβ−フェニルエチルアルコールを回収した場合は、精製塔内で生成する異臭成分の除去が不十分になる。

サイドカット位置としては、精製塔塔頂以外の任意の位置とできるが、精製塔内で生成する異臭成分の分離率は塔頂に近くなるほど低下し、塔底に近くなるほど増加するため塔底に近づけた方が有利である。しかし、精製塔内で生成する以外の高沸点異臭成分の分離率は塔底ほど低下するため、サイドカット位置は精製塔の総理論段数の５〜２０％とすることが好ましい。

精製塔としては多孔板塔、泡鐘塔、充填塔など通常用いられる蒸留塔を用いることができる。精留塔の運転条件としては、塔頂圧力０〜１０１.３ｋＰａ（絶対圧）、塔底温度１００〜２５０℃をあげることができる。特に、分離成分の比揮発度およびリボイラーの熱源温度の観点から塔頂圧力０〜５０ｋＰａ（絶対圧）、塔底温度１５０〜２００℃であることが好ましい。

本発明においては、精留塔の塔頂から得られた留分は前記軽沸分離工程へリサイクルすることが、塔頂成分中のβ−フェニルエチルアルコールの損失を抑制することができるという観点から好ましい。リサイクルする位置としては、軽沸分離工程の任意の位置とできるが、抽出効率の観点から抽出蒸留塔フィードラインとすることが好ましい。

本発明により得られるβ−フェニルエチルアルコールは、異臭成分が特に高度に除去されたものであり、香料成分用途に最適に用いられ得る。

次に本発明を実施例により説明する。
実施例１
β−フェニルエチルアルコールを６７．１重量％含む粗β−フェニルエチルアルコールを重質分離塔（２）の塔頂から数えて１２段目に設けた供給管（１）より４２５．４ｋｇ／ｈｒの速度で供給し、重質分を蒸留分離した液を抜出管（４）より３１０．９ｋｇ／ｈｒの速度で抜き出した。重質分離塔（２）の段数は３３段、塔頂圧力は２９．３ｋＰａ、還流比は３．９であった。重質分離工程を経た粗β−フェニルエチルアルコールをアルカリ洗浄槽（５）に供給し、同時に苛性ソーダ濃度２５重量％のアルカリ水をアルカリ洗浄槽（５）に供給管（６）より６２．９ｋｇ／ｈｒの速度で供給した。アルカリ洗浄槽（５）は洗浄効率を上げるため回転翼を内装した反応器を用い、温度８０℃および大気圧下で運転を行った。アルカリ洗浄工程を経た粗β−フェニルエチルアルコールを抜出管（８）より３０２．９ｋｇ／ｈｒの速度で抽出蒸留塔（９）の塔頂部に供給し、一方、液液抽出塔（１２）で精製された抽出溶媒である水と１，２−プロパンジオールとの混合液（重量比１：１）を塔頂から数えて５０段目に設けられた供給管（１１）より３７８．６ｋｇ／ｈｒの速度で供給した。抽出蒸留塔（９）の段数は６２段、塔頂圧力は１８．７ｋＰａ、還流比は５．２であった。軽沸分は水と１，２−プロパンジオールとともに抽出蒸留塔（９）の塔頂から抜出管（１０）を通して、４４３．９ｋｇ／ｈｒの速度で液液抽出塔（１２）塔頂部に供給され、塔底部に供給管（１３）より２６４．６ｋｇ／ｈｒの速度で供給されたトルエンと接触混合した後、抜出管（１４）より抜き出した。液液抽出塔（１２）の段数は１００段、塔頂圧力は４３７．８ｋＰａであった。軽沸分を分離した粗β−フェニルエチルアルコールは抽出蒸留塔（９）塔底より精製塔（１６）の塔頂から数えて５６段目に設けられた供給管（１５）より２６７．６ｋｇ／ｈｒの速度で供給した。製品β−フェニルエチルアルコールは製品塔（１６）の塔頂から数えて６段目に設けられた抜出管（１７）からサイドカットとして２０８．３ｋｇ／ｈｒの速度で精製された。また、精製塔内で生成した異臭成分は抜出管（１８）を通して、抽出蒸留塔（９）に３０ｋｇ／ｈｒの速度でリサイクルした。このとき、精製塔の段数は９０段、塔頂圧力は２９．３ｋＰａ、塔底温度は１９５．５℃、還流比は８．３であった。ここで得られたβ−フェニルエチルアルコールは、純度９９．７重量％を有し、精製塔内で生成したフェニルアセトアルデヒドおよびスチレン濃度はそれぞれ、４３重量ｐｐｍ、０．２重量ｐｐｍであり、不快な異臭も無く香料用途に適した品質のものであった。

比較例１
精製塔（１６）以外の各工程における運転条件を一定として、β−フェニルエチルアルコールを精製塔（１６）の塔頂から抜き出した。ここで得られたβ−フェニルエチルアルコールには、精製塔内で生成したフェニルアセトアルデヒドおよびスチレンがそれぞれ、２１２重量ｐｐｍ、３７重量ｐｐｍ混入しており、不快な異臭があり香料用途に適さない品質のものであった。

本発明のフローの概略を示す図である。

符号の説明

１（粗β−フェニルエチルアルコールの）供給管
２重質分離塔
３抜出管
４抜出管
５アルカリ洗浄槽
６（苛性ソーダの）供給管
７アルカリ排水
８抜出管
９抽出蒸留塔
１０抜出管
１１（抽出溶媒（Ａ）の）供給管
１２液液抽出塔
１３（抽出溶媒（Ｂ）の）供給管
１４抜出管
１５供給管
１６精製塔
１７製品
１８抜出管
１９抜出管

Claims

β−フェニルエチルアルコールの精製方法であって、精製に付すβ−フェニルエチルアルコールを精留塔に供給し、サイドカットとして精製されたβ−フェニルエチルアルコールを得るβ−フェニルエチルアルコールの精製方法。
精留塔の運転条件が、塔頂圧力０〜１０１.３ｋＰａ（絶対圧）であり、塔底温度１００〜２５０℃である請求項１記載の精製方法。
精製に付すβ−フェニルエチルアルコールが、下記の工程を経て得られたものである請求項１記載の精製方法。
重質分離工程：粗製β-フェニルエチルアルコールから重質分を分離する工程
アルカリ洗浄工程：重質分離工程で重質を分離した液をアルカリ水溶液と接触させる工程
軽沸分離工程：アルカリ洗浄工程を経た液を抽出蒸留および液液抽出に付し、軽沸成分を分離し、該軽沸成分を分離した液を請求項１記載の精留塔に供給する工程
精留塔の塔頂から得られた留分を前記軽沸分離工程へリサイクルすることを特徴とする請求項１記載の精製方法。
β−フェニルエチルアルコールが香料成分用途に用いられる請求項１記載の精製方法。