JP5748482B2 - カルボン酸エステルの製造方法 - Google Patents
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Description
バイオエタノールと酢酸を原料として、触媒(強酸性イオン交換樹脂)を用いて酢酸エチルを製造する反応を実施した。得られた反応液の組成は、酢酸62.7重量%、エタノール2.0重量%、水9.5重量%、酢酸エチル24.9重量%となった。この反応液に塩酸を重量組成として200ppmになるように添加した液を調製した。この液を60段の蒸留塔(供給段:下から13段目)を用いて、塔底液(缶出液)の水分濃度が10重量%となるように連続蒸留した。塔頂から反応で生成した酢酸エチルと副生した水とを留出させ、留出液はデカンターで分液させ、上層(有機層;酢酸エチルが主成分)の一部は蒸留塔に還流し、残りはポンプにより連続的に抜き取った。また、デカンターの下層(水層)を抜き取るとともに、塔底液(缶出液)をポンプにより連続的に抜き取った。モデル液の供給量は470g/h、塔頂留出量は107g/h(デカンター上層103g/h、デカンター下層4g/h)、塔底からの缶出量は322g/h、還流量は332g/hであった。蒸留塔内の温度が十分安定したところで蒸留塔の下から1段目の液相、1段目の気相、3段目の気相、5段目の気相、17段目の気相、20段目の気相、53段目の気相を一部抜き取り、塩酸濃度の分析を行った。塩酸濃度の分析結果を図2(塔内塩酸分布グラフ)に示す(符号「△」)。図中の「N」は蒸留塔の下からの段数を意味する(以下の図においても同じ)。
バイオエタノールと酢酸を原料として、触媒(強酸性イオン交換樹脂)を用いて酢酸エチルを製造する反応を実施した。得られた反応液の組成は、酢酸52.1重量%、エタノール2.0重量%、水19.0重量%、酢酸エチル23.9重量%となった。この反応液に塩酸を重量組成として200ppmになるように添加した液を調製した。この液を60段の蒸留塔(供給段:下から13段目)を用いて、塔底液(缶出液)の水分濃度が20重量%となるように連続蒸留した。塔頂から反応で生成した酢酸エチルと副生した水とを留出させ、留出液はデカンターで分液させ、上層(有機層;酢酸エチルが主成分)の一部は蒸留塔に還流し、残りはポンプにより連続的に抜き取った。また、デカンターの下層(水層)を抜き取るとともに、塔底液(缶出液)をポンプにより連続的に抜き取った。モデル液の供給量は477g/h、塔頂留出量は158g/h(デカンター上層117.5g/h、デカンター下層40.6g/h)、塔底からの缶出量は305g/h、還流量は376g/hであった。蒸留塔内の温度が十分安定したところで蒸留塔の下から1段目の液相、1段目の気相、3段目の気相、5段目の気相を一部抜き取り、塩酸濃度の分析を行った。塩酸濃度の分析結果を図2(塔内塩酸分布グラフ)に示す(符号「◇」)。
バイオエタノールと酢酸を原料として、触媒(強酸性イオン交換樹脂)を用いて酢酸エチルを製造する反応を実施した。得られた反応液の組成は、酢酸65.1重量%、エタノール1.9重量%、水9.4重量%、酢酸エチル26.2重量%となった。この反応液に塩酸を重量組成として200ppmになるように添加した液を調製した。この液を60段の蒸留塔(供給段:下から13段目)を用いて、塔底液(缶出液)の水分濃度が5重量%となるように連続蒸留した。塔頂から反応で生成した酢酸エチルと副生した水とを留出させ、留出液はデカンターで分液させ、上層(有機層;酢酸エチルが主成分)の一部は蒸留塔に還流し、残りはポンプにより連続的に抜き取った。また、デカンターの下層(水層)を抜き取るとともに、塔底液(缶出液)をポンプにより連続的に抜き取った。モデル液の供給量は468g/h、塔頂留出量は181g/h(デカンター上層145.6g/h、デカンター下層35g/h)、塔底からの缶出量は264g/h、還流量は376g/hであった。蒸留塔内の温度が十分安定したところで蒸留塔の下から1段目の液相、1段目の気相、3段目の気相、5段目の気相、7段目の気相、9段目の気相、17段目の気相、20段目の気相、53段目の気相を一部抜き取り、塩酸濃度の分析を行った。塩酸濃度の分析結果を図2(塔内塩酸分布グラフ)に示す(符号「○」)。
バイオエタノールと酢酸を原料として、触媒(強酸性イオン交換樹脂)を用いて酢酸エチルを製造する反応を実施した。得られた反応液の組成は、酢酸62.3重量%、エタノール2.0重量%、水10.2重量%、酢酸エチル24.6重量%であり、塩酸濃度はバイオエタノール由来の塩素分により重量組成として6ppmであった。この反応液を60段の蒸留塔(供給段:下から13段目)を用いて、塔底液(缶出液)の水分濃度が10重量%となるように連続蒸留した。塔頂から反応で生成した酢酸エチルと副生した水とを留出させ、留出液はデカンターで分液させ、上層(有機層;酢酸エチルが主成分)の一部は蒸留塔に還流し、残りはポンプにより連続的に抜き取った。また、デカンターの下層(水層)を抜き取るとともに、塔底液(缶出液)をポンプにより連続的に抜き取った。反応液の供給量は500g/h、塔頂留出量は152g/h(デカンター上層144g/h、デカンター下層8.2g/h)、塔底からの缶出量は350g/h、還流量は354g/hであった。蒸留塔内の温度が十分安定したところで蒸留塔の下から1段目の液相、1段目の気相、3段目の気相、5段目の気相を一部抜き取り、塩酸濃度の分析を行った。塩酸濃度の分析結果を図3(塔内塩酸分布グラフ)に示す(符号「△」)。
バイオエタノールと酢酸を原料として、触媒(強酸性イオン交換樹脂)を用いて酢酸エチルを製造する反応を実施した。得られた反応液の組成は、酢酸63.0重量%、エタノール2.0重量%、水9.1重量%、酢酸エチル24.7重量%であり、塩酸濃度はバイオエタノール由来の塩素分により重量組成として6ppmであった。この反応液を60段の蒸留塔(供給段:下から13段目)を用いて、塔底液(缶出液)の水分濃度が5重量%となるように連続蒸留した。塔頂から反応で生成した酢酸エチルと副生した水とを留出させ、留出液はデカンターで分液させ、上層(有機層;酢酸エチルが主成分)の一部は蒸留塔に還流し、残りはポンプにより連続的に抜き取った。また、デカンターの下層(水層)を抜き取るとともに、塔底液(缶出液)をポンプにより連続的に抜き取った。反応液の供給量は498g/h、塔頂留出量は157g/h(デカンター上層129.2g/h、デカンター下層28.2g/h)、塔底からの缶出量は328g/h、還流量は354g/hであった。蒸留塔内の温度が十分安定したところで蒸留塔の下から1段目の液相、1段目の気相、3段目の気相、5段目の気相、7段目の気相、9段目の気相、17段目の気相、20段目の気相、53段目の気相を一部抜き取り、塩酸濃度の分析を行った。塩酸濃度の分析結果を図3(塔内塩酸分布グラフ)に示す(符号「○」)。
2 原料カルボン酸供給ライン
3 触媒溶液供給(補充)ライン
4 反応器
5 反応液ライン
6 蒸留塔
7 蒸留塔留出ライン
8 蒸留塔缶出液ライン
9 デカンター
10 デカンター上層液還流ライン
11 デカンター上層液ライン
12 デカンター下層液ライン
13 アルカリ水溶液供給ライン
14 中和槽
15 混合液ライン
16 デカンター
17 デカンター下層液ライン
18 デカンター上層液ライン
19 反応粗液タンク
20 回収系供給ライン
21 回収アルコールライン
Claims (3)
- 炭素数2〜5の飽和脂肪族カルボン酸と、不純物として0.01重量ppm〜20重量ppmの塩素を含む脂肪族アルコールとを、触媒の存在下、反応器中で反応させて対応するカルボン酸エステルを生成させる工程A、及び前記工程Aで得られた反応液を蒸留塔に供給し、塔頂から生成したカルボン酸エステルと副生する水とを留出させ、塔底から未反応の脂肪族カルボン酸を回収する工程Bを含むとともに、前記工程Bにおいて塔底液中の水分濃度を8〜22重量%に制御することを特徴とするカルボン酸エステルの製造方法。
- さらに、前記工程Bで回収した未反応の脂肪族カルボン酸を前記工程Aにリサイクルする工程Cを含む請求項1記載のカルボン酸エステルの製造方法。
- 脂肪族カルボン酸が酢酸であり、脂肪族アルコールがバイオエタノールである請求項1又は2記載のカルボン酸エステルの製造方法。
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