JPH02233105A - 液体混合物から少量の中間沸点留分を蒸留分別する方法 - Google Patents
液体混合物から少量の中間沸点留分を蒸留分別する方法Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
れている濃縮部分及びその下端と接続されている分離部
分から構成されている第1の蒸留塔(メインカラム)に
より、大量の易沸騰及び難沸騰組成分を含脊する液体混
合物から、少量の中間沸点留分を蒸気吠或は液状で上記
サイドカラム中間領域より取出して蒸留分別する方法に
関するものである。
、多くの組成分から成る混合物の蒸留分別である。蒸留
技術の基本的原則によれば、n個の組成分から成る給送
混合物を純粋な各留分に分別するためには、n−1個の
蒸留塔が必要である。従って、多数の各留分から成る給
送混合物の場合、この分別は高コストを必要とする。
至量割合で含有されているに過ぎないが、重要な留分の
品質の点からなるべく少量になされねばならない不純物
を分離除去すべき場合には、さらに高いコストを必要と
する。このような分別は特訂の完全なカラム均斉性を必
要とするからである。このような蒸留設備の容積、従っ
て投資額及びエネルギー消費量は、さらに大量の目的物
分離の場合と同様の規模となる。
不純物の分離除去に際し、簡単な側流取出し及びこれに
よるカラム均斉性の断念に甘んじなければならなかった
。この場合の欠点は% rm*な側流取出しにおける中
間沸点留分の濃度を富めるためには高い熱量消費に依存
せざるを得す、従って経済性が阻害されることがある。
沸点及び高沸点留分の生成ロスを容認せざるを得なかっ
た。
、上述した理由から簡単な側流排出は使用されない。こ
の場合には郎分的にサイドカラムによる処理を試み、こ
れにより少な《とも熱交換器、カラムのタイプによって
蒸発器或は凝縮器が省略され得る。しかしながら、これ
による熱量消費の減少は微々たるものである。
きな節減は、棚段塔或は熱力学的にこれと均等の設備、
すなわちメインカラムと、塔頂及び塔底においてこのメ
インカラムに直接接続されたサイドカラムとから成る設
備によってのみ可能である。このような形態のカラムに
より給送混合物を3種類の純粋な組成分に分別すること
が可能となり、このためには蒸発器と凝縮器とが必要と
なるに過ぎない。
成る熱力学的に均等な蒸留設備の場合には、棚段塔乃至
別個のカラムとして構成されたカラム部分の給送位置及
び取出し位置における蒸気の分配量割合は一般的にl:
lとするのが好ましい。棚段塔の場合、これは構造的な
理由による。
。また理論的研究からしても、上記両カラム部分におけ
る同様の蒸気分配m割合の脊効性が確認されている。
なる実施態様においても該当する。この場合にも同じ蒸
気量割合が好ましい。ただし、理想的とされた1:1の
割合をたまたま逸脱したとしても、エネルギー消費量の
増大は一般的に極めて僅少なものであることを指摘して
置き度い。カラムへの給送部分とカラムからの取出し部
分との蒸気量割合の変動許容範囲が最大1:3乃至3:
1であることが、このタイプのカラムの利点とされてい
る。ただし基本的には常に1:1の量割合が最も好まし
い目標である。
に放置される。従って、このタイプのカラムを使用する
場合にも、従来のカラムと同様に厳密に、すなわち各蒸
留工程毎に事前に詳細に検討されねばならない。少量の
不純物の分離除去も試験設備による正確な検討により事
前に明確になされねばならず、対応する蒸留分別工程が
従来のタイプのカラム或は上述した新しいタイプのカラ
ムにおいて個別的に計画され、実施されねばならない。
は一般的に困難である。新たに蒸留を行うに際して、少
量の不純物を実験的に正確に把握し、生産設備の構築前
に装置の技術的効果を正確に予測することは一般的に著
しく困難である。その結果として、実験設備における多
数回の循環返送サイクルが必要となるが、これは実験期
間を長クシ、分析の必要性、従ってまたコストを増大さ
せる。しかしながら、いずれにせよすべての効果を把握
することはできない。さらに、例えば新規の経済的に育
効な触媒を使用したとき、異なる出発材料を使用したと
き、或はその他の方法条件の変更があったとき、新規の
副生成物が生産段階において生起する可能性がある。
必ずしももたらされない。少量だけ存在するに過ぎない
不純物の追加的な分離が必要となり、これにより本来的
な投資コストのほかに比較にならない高額の改善のため
のコストを要するからである。
留分を液体混合物から分離し、この場合に上述した欠点
をもたらさない方法を提供することである。
点留分の濃度が2%より低く、ことに0,1%より低く
、メインカラムからサイドカラム下端に導入される蒸気
の量が、メインカラム当該郎分における蒸気の量に対し
て1から20%、ことに3からIO%であることを特徴
とする本発明方法により解決され得ることが見出された
。
に記載されている。
離除去する場合に、一般的に理想的と考えられていた1
二1の蒸気配分量割合は全《誤りであうて、中間沸点副
生成物を俄出すための追加的サイドカラムには、メイン
カラムにおける蒸気量に対して約3から!0%の極めて
少量の蒸気量を給送すれば足りることが見出された。こ
の゜ことは、サイドカラムの設備費及びエネルギー消費
量が極めて少なくて済む利点をもたらす。
は、このことにより悪い影響を受けることはない。メイ
ンカラムにおける中間沸点留分の鳩度は、これに接続さ
れたサイドカラムにより低減され、むしろ僅かながらも
さらに脊利な分離能力をもたらすからである。
めて小径のサイドカラムにおいて少量の中間沸点留分を
分離除去する本発明において、而単な側流取出しを対比
例として比較した場合、易沸騰及び難沸騰留分における
中間沸点留分の量を極めて少量ならしめることが期待さ
れる。
い。メインカラムの対応するカラム部分とくらべて、同
じ、或はさらに多い或は少ない棚段数を有することがで
きる。またサイドカラムの分#t槽造の形態についても
メインカラムとは無関係である。サイドカラムの横断面
は小さくてよく、従って低コストであるから、メインカ
ラムに比し、理論棚段数に関しては若干詩コストで20
から50%増大させることができる。
続位置は、個々の場合の分離仕様により相違し、中間沸
点不純物の沸騰特性が知られているときには、計算シミ
ュレーシ日ンにより決定される場合もある。しかしなが
らこの特性が既知であることはむしろまれである。この
場合には、なるべく正確な純度条件において、メインカ
ラムとサイドカラムの結合位置が、メインカラムへの給
送位置になるべく接近するように選択される。多くの場
合、メインカラムの濃縮部分と分離部分の中間に結合位
置を配置するのが好ましい。
ム接続位置に対するメインカラムへの給送位置により決
められる。メインカラム給送位置がその中間部分である
場合には、サイドカラムの取出し位置もその中間郎分と
するのが好ましい。しかしながら、給送位置が上方結合
位置に近い場合には、取出し位置は下方結合位置に近く
設定すべきであり、上記と逆の場合には、上記と逆に設
定される。
ロヘキサノール20,676.5kg / h 1 メ
チルンクロヘキサノン6.4kg/h及びさらに高沸点
の副生成物1,741.6+tgから成る給送混合物1
が、110℃の温度において液状で、全48段の理論棚
段を有する蒸留塔の塔底から10番目の理論棚段に給送
される。この蒸留塔の操作圧力は塔頂で40ミリバール
、塔底で64ミリバールである,このカラム塔頂2にお
いて、62.3℃の温度、2.9の還流比でシクロヘキ
サノンが15,117kg / hの割合で取出される
。この塔頂生成物は、なお30pp−のメチルシクロヘ
キサノンを含脊している。塔底3において、86.7℃
でシクロヘキサノンl,126.7 kg/ h N
シクロヘキサノール20,671.3kg/ h −
メチルシクロヘキサノン4.25kg/h及び高沸点留
分1,741.6 kg/ hが排出される。
35段の理論棚段を脊する回収力ラム4が接続されてい
る。その上端においてメインカラムから66.8℃で約
4 .500 kt / hの岐体が供給され、その下
端においてメインカラムから約4+300 kgの蒸気
が供給される。このカラム4の第10段の理論棚段レベ
ルにおいて、74℃で液伏の中間沸点留分が取出され、
これは72.2%のシクロヘキサノン、21%のシクロ
ヘキサノール及び6.8%のメチルシクロヘキサノンを
含有する。
略図的に示したものであって、1は棚段蒸留塔(メイン
カラム)に給送される液伏混合物、 2は塔頂から取出される低沸点留分、 3は塔底から取出される高沸点留分、 4は、上喘及び下端でそれぞれメインカラムに接続され
ているサイドカラムから取出される中間沸点留分を示す
。
Claims (6)
- (1)第2の蒸留塔(サイドカラム)の上端と接続され
ている濃縮部分及びその下端と接続されている分離部分
から構成されている第1の蒸留塔(メインカラム)によ
り、大量の易沸騰及び難沸騰組成分を含有する液体混合
物から、少量の中間沸点留分を蒸気状或は液状で上記サ
イドカラム中間領域より取出して蒸留分別する方法にお
いて、液体混合物中の中間沸点留分の濃度が2%より低
く、ことに0.1%より低く、メインカラムからサイド
カラム下端に導入される蒸気の量が、メインカラム当該
部分における蒸気の量に対して1から20%、ことに3
から10%であることを特徴とする方法。 - (2)請求項(1)による方法であって、メインカラム
の給送位置及びその上方結合位置間のカラム部分の理論
棚段数と、給送位置及びその下方結合位置間の理論棚段
数の割合が、サイドカラムの取出し位置より下方のカラ
ム部分の理論棚段数と、取出し位置より上方の理論棚段
数の割合と等しくなるように、サイドカラムの取出し位
置が配置されていることを特徴とする方法。 - (3)請求項(1)或は(2)による方法であって、サ
イドカラムの理論棚段数が、メインカラムの両接続管の
間における対応する部分のそれに対し、100から20
0%、ことに120から140%であることを特徴とす
る方法。 - (4)請求項(1)から(3)の何れかによる方法であ
って、メインカラムから取出される液体がサイドカラム
上端に供給され、この液体量がサイドカラムにおける蒸
気量の100から110%に相当することを特徴とする
方法。 - (5)請求項(1)から(4)の何れかによる方法であ
って、中間沸点留分が液状で取出され、サイドカラム側
方留分の取出し位置における液体量がカラム中における
0.1乃至2時間の滞留時間に相当して、或は別個の割
合に維持され、側流取出しが取出し位置における液体の
対応する分析により周期的にのみ行われることを特徴と
する方法。 - (6)請求項(1)から(6)の何れかによる方法であ
って、給送液体混合物が40乃至65重量%のシクロヘ
キサノン低沸点留分、0.001乃至0.5重量%のメ
チルシクロヘキサノン中間沸点留分、30乃至60重量
%のシクロヘキサノール高沸点留分及び1乃至10重量
%のさらに高沸点の副生成物を含有し、カラムが0.0
1から1バール、ことに0.03から0.06バールの
塔頂圧、1.2から6.0、ことに1.8から3.0の
還流比で操作され、メインカラムの理論柵段数が30か
ら65、ことに40から50であり、サイドカラムが3
0から80、ことに30から40の理論棚段数を有し、
メインカラム塔頂において0.0001から0.02重
量%のメチルシクロヘキサノンを含有するシクロヘキサ
ノン留分が、メインカラム塔底において0.002から
0.4重量%のメチルシクロヘキサノンを含有するシク
ロヘキサノール留分が、またサイドカラムの取出し位置
において1乃至25重量%のメチルシクロヘキサノンを
含有する中間沸点留分がそれぞれ取出されることを特徴
とする方法。
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