JPH0224259B2 - - Google Patents

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JPH0224259B2
JPH0224259B2 JP62156987A JP15698787A JPH0224259B2 JP H0224259 B2 JPH0224259 B2 JP H0224259B2 JP 62156987 A JP62156987 A JP 62156987A JP 15698787 A JP15698787 A JP 15698787A JP H0224259 B2 JPH0224259 B2 JP H0224259B2
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ethylphenol
zsm
crystalline aluminosilicate
catalyst
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Keizo Kase
Tsutomu Idai
Kazumasa Ishii
Eiji Takahashi
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Maruzen Oil Co Ltd
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Publication of JPH013135A publication Critical patent/JPH013135A/ja
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    • B01J29/42Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing iron group metals, noble metals or copper
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    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明はm−エチルフエノールの回収方法に関
し、詳しくはm−およびp−エチルフエノールを
含有するエチルフエノール混合物を特定の触媒と
加熱下接触させることによりp−エチルフエノー
ルを選択的に脱アルキル化させてフエノールおよ
びエチレンに分解し、高純度のm−エチルフエノ
ールを回収する方法である。 m−エチルフエノールは医薬・農薬の中間体と
して有用であるが、医薬や農薬は直接、間接に人
命に関わるものであり、製品となつた場合に不純
物の混在は許されない。従つて医薬・農薬の製造
においては原料や中間体としても可能な限り高純
度のものが望ましく、m−エチルフエノールも医
薬・農薬の中間体として使用する場合には高い純
度が要求される。 (従来の技術) 従来、m−エチルフエノールを製造する方法と
しては、エチルベンゼンをスルホン化し、得られ
たエチルベンゼンスルホン酸混合物から、m−体
以外のエチルベンゼンスルホン酸を加水分解し、
残つたm−エチルベンゼンスルホン酸をアルカリ
融解する方法があり、これは古くから工業的に実
施されている。 また、フエノールをエチレン、エタノール等で
アルキル化するとエチルフエノールの異性体混合
物が得られることも知られている(特公昭43−
53、米国特許第4532368号)。しかし、エチルフエ
ノールのうちm−エチルフエノールとp−エチル
フエノールは沸点が極めて近接しているためエチ
ルフエノール混合物からm−エチルフエノールを
蒸留して単離することは殆んど不可能であり、フ
エノールのエチル化物からm−エチルフエノール
を精製する工業的な方法は未だ知られていない。 (発明が解決しようとする問題点) エチルベンゼンからエチルベンゼンスルホン酸
を経てm−エチルフエノールを得る従来からの方
法は、工程数が多く煩雑であるうえ、取り扱いの
危険な硫酸およびカセイソーダを高温で使用する
ため作業環境が悪い、硫酸を使用するため装置が
腐食しやすい、硫酸、アルカリなどを含む廃水が
発生する等の問題点があり新しい方法の開発が望
まれていた。 一方、フエノールをエチル化する方法は工程数
が少なく操作も容易であり、エチルフエノール混
合物を得る方法として優れているが、混合物中の
m−エチルフエノールとp−エチルフエノールと
の分離が困難なため高純度のm−エチルフエノー
ルを選択的に得ることはできなかつた。 本発明は従来技術が持つている上記の問題点を
解決しようとするものである。 即ち、本発明の目的はm−エチルフエノールと
p−エチルフエノールを含有するエチルフエノー
ル混合物から高純度のm−エチルフエノールを簡
便に収率よく、しかも経済的に回収する方法を提
供するにある。 (問題点を解決するための手段) 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究
を重ねた。その結果特定の結晶性アルミノシリケ
ート触媒を使用するとm−およびp−エチルフエ
ノール混合物のうちp−エチルフエノールのみが
選択的に脱アルキル化されて高純度のm−エチル
フエノールが回収できることを見い出し本発明を
完成するに至つた。 すなわち、本発明はm−およびp−エチルフエ
ノールを含有するエチルフエノール混合物を、制
御指数が1〜15の結晶性アルミノシリケートにリ
ン、マンガン、コバルト、ケイ素および周期律表
第A族から選ばれた元素を有する1種以上の化
合物を含有させたのち焼成して得られる結晶性ア
ルミノシリケート触媒と加熱下に接触させて、p
−エチルフエノールを選択的に脱アルキル化する
ことを特徴とする高純度m−エチルフエノールの
回収方法である。 本発明に用いる触媒は、制御指数が1〜15の結
晶性アルミノシリケートにリン、マンガン、コバ
ルト、ケイ素および周期律表第A族から選ばれ
た元素を有する1種以上の化合物を含有させたの
ち焼成した結晶性アルミノシリケート触媒であ
る。ここで制御指数とはジヤーナル・オブ・キヤ
タリシス{J.Catal.,67,218(1981)}に記載さ
れているn−ヘキサンと3−メチルペンタンの競
争クラツキングで得られる両者のクラツキング速
度の比で表わされる指数である。具体的には、ヘ
リウムで5倍に稀釈したn−ヘキサンと3−メチ
ルペンタンの等モル混合物をLHSV=1h-1で20分
間触媒上を流し、得られた混合物中に残存するn
−ヘキサンと3−メチルペンタンの割合を測定し
て次の式から求められる。 制御指数= log(残存するn−ヘキサンの割合)/log(残存する3
−メチルペンタンの割合) ただし反応温度は、287〜510℃の範囲内で、か
つ全体の転化率が10〜60%となるような温度とす
る。活性が低く510℃以下では転化率が10%に満
たない場合はLHSVを小さくして転化率が10〜60
%の範囲内に入るようにする。結晶性アルミノシ
リケートを触媒としてこの制御指数を測定するこ
とにより、その結晶性アルミノシリケートの相対
的な細孔の大きさを知ることができる。即ち、n
−ヘキサンと3−メチルペンタンのうち、相対的
に分子径の小さいn−ヘキサンは侵入し易いが、
3−メチルペンタンは侵入困難な大きさの細孔を
有する結晶性アルミノシリケートは、制御指数30
以上の大きな値を示すが、n−ヘキサンも3−メ
チルペンタンも比較的自由に出入りし易いような
大きな細孔を有する結晶性アルミノシリケートは
n−ヘキサンと3−メチルペンタンの固有のクラ
ツキング反応性に基づいて1以下の値を示す。前
者の例として細孔入口が酸素8員環で構成される
エリオナイトなどがあり、後者の例として細孔入
口が酸素12員環で構成される希土類含有Y型ゼオ
ライト(REY)やH型モルデナイトなどがある。 本発明で使用する制御指数1〜15の結晶性アル
ミノシリケートはp−エチルフエノールとm−エ
チルフエノールとの分子径の差により侵入の難易
が決定されるような中程度の大きさの細孔を有
し、かつシリカ/アルミナ比が20以上のペンタシ
ル型ゼオライトであり、例えばMobil Oil社が開
発したZSM−5やZSM−11(米国特許第3709979
号)、ZSM−12(米国特許第3832449号)、ZSM−
35(米国特許第4016245号)、ZSM−38(米国特許
第4046859号)などが前記条件を満足することが
知られている。 これらの結晶性アルミノシリケートの結晶粒径
は0.05〜10μm、好ましくは0.2〜3μmである。前
記結晶性アルミノシリケートは、その電気的中性
を保つためアルミニウム近傍に交換可能なカチオ
ンが存在する。本発明においては、このカチオを
H+またはNH4 +かあるいは多価カチオンに交換
して使用する。また、結晶性アルミノシリケート
は粉末のままか、あるいは成形して用いることが
できる。成形は結晶性アルミノシリケート単独で
行なうか、または適当な結合剤と混合して行なう
ことができる。このような結合剤としては、粘
土、珪藻土、シリカ、アルミナ、または金属酸化
物などが挙げられる。触媒全体中の上記結合剤の
含有量は90重量%以下であればよいが、好ましく
は2〜50重量%である。本発明で用いられる結晶
性アルミノシリケート触媒を調製するには、前記
結晶性アルミノシリケートをリン、マンガン、コ
バルト、ケイ素および周期律表第A族から選ば
れた元素を有する1種以上の化合物と適当な方法
で接触させればよく、その方法は特に制限されな
い。例えば前記元素含有化合物を溶媒に溶かした
溶液に前記結晶性アルミノシリケートを浸したの
ち溶媒を過または蒸発させて除去し、次いでこ
れを乾燥、焼成して行なうか、または、前記元素
含有化合物を気相で窒素、ヘリウム、アルゴン、
炭酸ガス、水蒸気等の不活性ガスと共に結晶性ア
ルミノシリケートと接触させたのち乾燥、焼成し
て行なうことができる。 本発明でいう周期律表第A族元素はベリリウ
ム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウム、ラジウムであり、好ましくはマグ
ネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウ
ムである。本発明で前記元素含有化合物を溶かす
溶媒としては、元素含有化合物および結晶性アル
ミノシリケートに対し不活性ものであればよく、
適当な例としては、水、芳香族および脂肪族炭化
水素、アルコール、有機酸(例えばギ酸、酢酸、
プロピオン酸等)、無機酸(例えば、塩酸、硝酸、
硫酸等)、ハロゲン化炭化水素、ケトンおよびエ
ーテル等がある。一般に最も有用な溶媒は水であ
る。リン含有化合物の例としては、リン酸アンモ
ニウム、リン酸一水素二アンモニウム、リン酸二
水素一アンモニウム、ジフエニルホスフインクロ
ライド、トリメチルホスフアイト、三塩化リン、
リン酸、フエニルホスフインオキシクロライド、
トリメチルホスフエート、ジフエニル亜ホスフイ
ン酸、ジフエニルホスフイン酸、酸性リン酸メチ
ルおよびその他の酸性リン酸エステル等が挙げる
ことができる。マンガン、コバルト、マグネシウ
ム、カルシウム、ストロンチウムおよびバリウム
含有化合物の例としては、有機酸塩(例えば酢
酸・シユウ酸・乳酸・酒石酸、クエン酸塩等)、
炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩およびハロゲン化物等が
ある。その中でも好ましいのは酢酸塩および硝酸
塩である。ケイ素含有化合物の例としては、シラ
ン類およびシリコーン化合物がある。シラン類と
しては、 R′nSi(OR)4-o (1) で表される(式(1)中、n=0〜3、ORは炭素数
1〜6のアルコキシ基、R′は炭素数1〜6のア
ルキルまたはアリール基である)アルコキシシラ
ン類が用いられる。その中でも好ましくはORが
メトキシまたはエトキシ基であり、特に好ましい
のは、n=0であるテトラメトキシシランおよび
テトラエトキシシランである。シリコーン化合物
の例としてはシリコーン油およびシリコーングリ
ースがある。 本発明で触媒の乾燥は80〜150℃、焼成は酸素
の存在下、例えば空気中で450〜800℃の範囲で1
〜20時間行なう。リン、マンガン、コバルト、ケ
イ素および周期律表第A族から選ばれた元素を
有する化合物を前記結晶性アルミノシリケートに
含有させる量は、結晶性アルミノシリケートに対
し元素として0.2〜40重量%、好ましくは0.4〜25
重量%である。 本発明の実施は、前記触媒とm−およびp−エ
チルフエノール類を含有するエチルフエノール混
合物を接触させて、p−エチルフエノールを選択
的に脱アルキル化することにより行なわれる。 本発明に使用するm−およびp−エチルフエノ
ール類を含有するエチルフエノール混合物はm−
およびp−エチルフエノールの他フエノール、o
−エチルフエノール、ジエチルフエノール、フエ
ネトール等を含んでいてもよい。m−およびp−
エチルフエノール類を含有するエチルフエノール
混合物中のm−エチルフエノール/p−エチルフ
エノールモル比は、特に制限はないが高い方がm
−エチルフエノールの回収率および得られるm−
エチルフエノールの純度は高くなるので、好まし
くは0.5以上がよい。また、m−およびp−エチ
ルフエノール類を含有するエチルフエノール混合
物は、水(水蒸気)、脂肪族および芳香族炭化水
素、窒素、ヘリウム、炭酸ガスで希釈して反応さ
せることもできる。好ましい希釈剤は水(水蒸
気)である。これら希釈剤はm−およびp−エチ
ルフエノール類を含有するエチルフエノール混合
物にあらかじめ混入して反応器へ送入してもよい
し、別個に反応器へ送入してもよい。反応方式と
してはバツチ式、固定床または流動床の流通式な
どが挙げられるが、特に固定床流通式で行なうこ
とが好ましい。反応温度は、300℃以下では反応
の進行が遅く、一方600℃以上では触媒に炭素質
が析出し触媒寿命が短くなりやすいため350〜550
℃が好ましい。反応は気相でも液相でもよいが、
気相の方が好ましい。反応圧力は、特に制限はな
いが、好ましくは50Kg/cm2以下である。成形触媒
を用いる固定床流通式では、触媒を基準として重
量時間空間速度(WHSV)0.05〜100h-1である。 以上の条件下における本発明の回収方法は概し
て、m−およびp−エチルフエノールを含有する
エチルフエノール混合物を350〜550℃で前記触媒
を接触させることにより、p−エチルフエノール
は触媒細孔内へ拡散し、脱アルキル化されてエチ
レンとフエノールに分解する。一方、m−エチル
フエノールはp−エチルフエノールに比べて分子
径が大きいので触媒細孔内への拡散速度が非常に
遅いためほとんど反応しない。このようにしてp
−エチルフエノールを選択的に分解した後、反応
生成物は凝縮液化され、ないしは気相のまま蒸留
工程に導びかれ、分解生成物であるエチレン、フ
エノールおよび少量の副生物並びに場合によつて
は前記希釈剤を除くことによつて、本発明の目的
物であるm−エチルフエノールが高純度で得られ
る。 (発明の効果) 本発明は従来実施されてきたm−エチルペンゼ
ルスルホン酸をアルカリ融解する方法に比べて、
工程数が少なく操作も容易であるフエノールをエ
チル化する方法により得たm−およびp−エチル
フエノール混合物を原料とし、特定の触媒により
p−エチルフエノールのみを選択的に分解してm
−エチルフエノールを回収する方法であり、本発
明方法によれば、医薬・農薬の中間体として使用
し得る高純度のm−エチルフエノールを簡便に収
率よく、しかも経済的に回収することが出来る。 (実施例) 以下、実施例などにより本発明をさらに具体的
に説明するが、これらによつて本発明が限定され
るものではない。 参考例 1 米国特許第3702886号に基いて、仕込みシリ
カ/アルミナモル比100のNa−ZSM−5を合成
した。得られたNa−ZSM−5は螢光X線分析で
求めたシリカ/アルミナモル比が96、電子顕微鏡
で測定した平均結晶粒径が1.0μmであつた。この
Na−ZSM−5 140gを1000mlの1N硝酸アンモ
ニウム水溶液に侵し12時間還流した後静置し上ず
み液をデカンテーシヨンにより除去した。さら
に、1000mlの1N硝酸アンモニウム水溶液の添加、
還流、デカンテーシヨンの操作を3回繰り返した
後、水で洗浄し、次いで120℃で一晩乾燥して
NH4−ZSM−5を得た。 このNH4−ZSM−5にアルミナバインダーが
10重量%含まれるようにアルミナゾル(触媒化成
工業(株)製キヤタロイド−AP)を加え、水と共に
よく混合して成形し、一晩風乾したのち120℃で
4時間乾燥、さらに空気気流中400℃で2時間、
530℃で12時間焼成し、次いで16〜28メツシユに
揃え、H−ZSM−5/Al2O3を得た。 得られたH−ZSM−5/Al2O315gを石英製の
反応管に充填し、固定床流通式にてエチレンによ
るフエノールのエチル化を行なつた。なお、水を
反応のプロモータとして反応系に加えた。反応条
件は、フエノール/エチレン/水モル比=1.0/
0.8/1.3、WHSV=12h-1、常圧、温度400℃であ
る。液状生成物をガスクロマトグラフイで分析し
た結果、第1表の通りであつた。
【表】 次に、この液状生成物を25段オールダーシヨウ
型蒸留塔で減圧蒸留し、m−およびp−エチルフ
エノール留分を採取し、m−およびp−エチルフ
エノールを含有するエチルフエノール混合物を得
た。その組成を第2表に示した。
【表】 参考例 2 参考例1で得られたH−ZSM−5/Al2O3100g
を、リン酸一水素二アンモニウム
〔(NH42HPO4〕11.0gを水400gに溶かした溶液
に入れ、90℃で24時間放置した。その後触媒を
過により分離し、120℃で3時間乾燥し、次いで
空気中530℃で12時間焼成してP−ZSM−5/
Al2O3を得た。リンの含有量は螢光X線分析で求
めた結果1.1重量%であつた。 実施例 1 参考例2で得られたP−ZSM−5/Al2O310g
を酢酸マグネシウム〔Mg(CH3COO)2・4H2O〕
3.0gを水25gに溶かした溶液に入れ90℃で24時間
放置した。その後触媒を過により分離し、120
℃で3時間乾燥後、空気中530℃で12時間焼成し
て、Mg−P−ZSM−5/Al2O3を得た。マグネ
シウムおよびリンの含有量は螢光X線分析の結
果、各々1.8、1.1重量%であつた。 このMg−P−ZSM−5/Al2O35gを石英製の
固定床流通式反応管に充填し、反応原料として参
考例1で得られたm−およびp−エチルフエノー
ルを含有するエチルフエノール混合物(第3表、
反応原料)を水と共に(反応原料/水重量比=
1/1)、反応温度450℃、WHSV8h-1で供給し
反応させた。反応生成物はガスと液状生成物に分
離し、各々生成量を測定すると同時にガスクロマ
トグラフイで組成を分析した。そして、ガスと液
状生成物の生成量および組成から計算で全体の反
応生成物組成を求めた。反応生成物組成は第3表
に示した。得られた液状生成物を25段オールダー
シヨウ型蒸留塔で蒸留し、m−およびp−エチル
フエノール留分を採取したところ、純度98.6重量
%のm−エチルフエノールが得られた。不純物は
ほとんどp−エチルフエノールであつた。 実施例 2 参考例2で得られたP−ZSM−5/Al2O310g
を酢酸バリウム〔Ba(CH3COO)2〕3.0gを水25g
に溶かした溶液に入れ実施例1と同様に処理して
Ba−P−ZSM−5/Al2O3を得た。バリウムお
よびリンの含有量は螢光X線分析の結果、各々
7.9、1.1重量%であつた。このBa−P−ZSM−
5/Al2O3触媒5gを石英製の固定床流通式反応管
に充填し、実施例1と全く同様にしてm−および
p−エチルフエノールを含有するエチルフエノー
ル混合物を反応させた。得られた反応生成物の組
成を第3表に示した。 実施例 3 参考例2で得られたP−ZSM−5/Al2O310g
を酢酸マンガン〔Mn(CH3COO)2・4H2O〕5.0g
を水25gに溶かした溶液に入れ、実施例1と同様
に処理してMn−P−ZSM−5/Al2O3を得た。
マンガンおよびリンの含有量は各々4.0、1.1重量
%であつた。 このMn−P−ZSM−5/Al2O3触媒5gを石英
製の固定床流通式反応管に充填し、実施例1と全
く同様にして、m−およびp−エチルフエノール
を含有するエチルフエノール混合物を反応させ
た。得られた反応生成物の組成を第3表に示し
た。 実施例 4 参考例2で得られたP−ZSM−5/Al2O310g
を酢酸コバルト〔Co(CH3COO)2・4H2O〕5.0g
を水25gに溶かした溶液に入れ、実施例1と同様
に処理してCo−P−ZSM−5/Al2O3を得た。
コバルトおよびリンの含有量は各々4.6、1.1重量
%であつた。 このCo−P−ZSM−5/Al2O3触媒5gを石英
製の固定床流通式反応管に充填し、実施例1と全
く同様にしてm−およびp−エチルフエノールを
含有するエチルフエノール混合物を反応させた。
得られた反応生成物の組成を第3表に示した。 実施例 5 参考例1で得られたH−ZSM−5/Al2O310g
をフラスコに入れ、トルエン250gにテトラメト
キシシラン10gを混合した溶液を加え90℃で5時
間還流した。次いで溶液を過して風乾したのち
空気気流中200℃で2時間、530℃で12時間焼成
し、Si−ZSM−5/Al2O3を得た。こうして得ら
れた触媒のケイ素担持量は螢光X線分析により求
めたところ2.4重量%であつた。 このSi−ZSM−5/Al2O3触媒5gを石英製の固
定床流通式反応管に充填し、実施例1と全く同様
にしてm−およびp−エチルフエノールを含有す
るエチルフエノール混合物を反応させた。得られ
た生成物の組成を第3表に示した。 実施例 6 参考例2で得られたP−ZSM−5/Al2O310g
を硝酸ストロンチウム〔Sr(NO324H2O〕3.0gを
水25gに溶かした溶液に入れ、実施例1と同様に
処理してSr−P−ZSM−5/Al2O3を得た。スト
ロンチウムおよびリンの含有量は各々3.7、1.1重
量%であつた。 このSr−P−ZSM−5/Al2O3触媒5gを石英
製の固定床流通式反応管に充填し、実施例1と全
く同様にして、m−およびp−エチルフエノール
を含有するエチルフエノール類を反応させた。得
られた反応生成物の組成を第3表に示した。 実施例 7 参考例2で得られたP−ZSM−5/Al2O310g
を酢酸カルシウム〔Ca(CH3COO)2・H2O〕4.0g
を水25gに溶かした溶液に入れ実施例1と同様に
処理してCa−P−ZSM−5/Al2O3を得た。カ
ルシウムおよびリンの含有量は各々3.1、1.1重量
%であつた。 このCa−P−ZSM−5/Al2O3触媒5gを石英
製の固定床流通式反応管に充填し、実施例1と全
く同様にしてm−およびp−エチルフエノール混
合物を反応させた。得られた反応生成物の組成を
第3表に示した。 比較例 参考例1で得られたH−ZSM−5/Al2O35gを
石英製の固定床流通式反応管に充填し、実施例1
と全く同様にして、m−およびp−エチルフエノ
ールを含有するエチルフエノール混合物を反応さ
せた。得られた生成物の組成を第3表に示した。 生成物中のm−エチルフエノール/m−エチルフ
エノール+p−エチルフエノール×100 は75.0%で反応原料とほとんど同一で、m−エチ
ルフエノール回収率も7.6%で低かつた。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 m−およびp−エチルフエノールを含有する
    エチルフエノール混合物を、制御指数が1〜15の
    結晶性アルミノシリケートにリン、マンガン、コ
    バルト、ケイ素および周期律表第A族から選ば
    れた元素を有する1種以上の化合物を含有させた
    のち焼成して得られる結晶性アルミノシリケート
    触媒と加熱下に接触させて、p―エチルフエノー
    ルを選択的に脱アルキル化することを特徴とする
    高純度m−エチルフエノールの回収方法。 2 前記結晶性アルミノシリケートがシリカ/ア
    ルミナモル比20以上のペンタシル型ゼオライトで
    ある特許請求の範囲第1項に記載の回収方法。 3 周期律表第A族元素がマグネシウム、カル
    シウム、ストロンチウム、バリウムである特許請
    求の範囲第1項または第2項に記載の回収方法。
JP62-156987A 1987-06-24 1987-06-24 高純度m−エチルフェノ−ルの回収方法 Granted JPH013135A (ja)

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JP62-156987A JPH013135A (ja) 1987-06-24 高純度m−エチルフェノ−ルの回収方法
US07/206,227 US4847435A (en) 1987-06-24 1988-06-13 Process for the recovery of high-purity m-ethylphenol
DE8888110016T DE3870724D1 (de) 1987-06-24 1988-06-23 Verfahren zur rueckgewinnung von hochreinem m-ethylphenol.
EP88110016A EP0296582B1 (en) 1987-06-24 1988-06-23 Process for the recovery of high-purity m-ethylphenol

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JPH013135A JPH013135A (ja) 1989-01-06
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DE3870724D1 (de) 1992-06-11
EP0296582A3 (en) 1989-10-18
EP0296582B1 (en) 1992-05-06
JPS643135A (en) 1989-01-06
US4847435A (en) 1989-07-11

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