JPH0247970B2 - - Google Patents

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JPH0247970B2
JPH0247970B2 JP60078445A JP7844585A JPH0247970B2 JP H0247970 B2 JPH0247970 B2 JP H0247970B2 JP 60078445 A JP60078445 A JP 60078445A JP 7844585 A JP7844585 A JP 7844585A JP H0247970 B2 JPH0247970 B2 JP H0247970B2
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JP
Japan
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dct
zsm
zeolite
adsorbed
type zeolite
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JP60078445A
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JPS61236735A (ja
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Toshitaka Kanashiki
Tadayoshi Haneda
Makoto Suzuki
Juichi Hane
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Hodogaya Chemical Co Ltd
Original Assignee
Hodogaya Chemical Co Ltd
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Priority to US07/062,385 priority patent/US4777306A/en
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C17/00Preparation of halogenated hydrocarbons
    • C07C17/38Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C17/389Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by adsorption on solids

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、ジクロロトルエン(以下DCTと略
記する)異性体混合物から選択的に高純度で2,
6−DCTを吸着分離する方法に関する。 (従来の技術) 2,6−DCTは、農薬、医薬、染料等の重要
な合成中間体である。しかしながら、DCT異性
体混合物はトルエンまたはモノクロロトルエンの
塩素化によつて合成されるが、各異性体の沸点が
極めて近似しているため、2,6−DCTを精留
により分離することは非常に困難である。このた
め工業的にはp−トルエンスルホン酸のジ塩素化
後、脱スルホン化により製造されている。 また、DCT異性体混合物からホージヤサイト
型ゼオライトを用いるDCT異性体混合物の吸着
分離方法が米国特許第4254062号、および特開昭
59−199642号公報に開示されている。 (発明が解決しようとする問題点) しかしながら、p−トルエンスルホン酸からの
方法では、高純度の2,6−DCTは得難くかつ
経済的な方法ではない。また後者のゼオライトに
よる吸着分離技術は、DCT異性体混合物から2,
6−DCTをエクストラクト成分として分離回収
するものであるが、ホージヤサイト型ゼオライト
に対する被吸着力は満足できるものでなく高純度
の2,6−DCTを分離回収することが実質的に
不可能であるか、ベンゼン置換体化合物の存在下
に吸着分離しなければ分離回収できない等の欠点
を有する。 ZSM−5型ゼオライトは異性化反応触媒とし
ては著明であるが、吸着分離に用いた例としては
アルキルベンゼンまたはフエノール類等に適用し
たものが公知であるが、DCT異性体の吸着分離
の例は全く知られていない。 したがつて、2,6−DCTをDCT異性体混合
物の吸着分離により選択的に分離する方法の開発
が要望されており、本発明の目的は高純度の2,
6−DCTを非吸着成分として取得する選択的分
離法を提供することにある。 (問題を解決するための手段) 本発明者等は、このような現状に鑑み、DCT
異性体混合物から高純度の2,6−DCTを効果
的に吸着分離回収する方法につき鋭意研究を重ね
た結果、驚くべきことに、選択的に2,6−
DCTを非吸着成分として分離することができる
方法を見出すに至り、本発明を完成した。 すなわち、本発明はゼオライト系吸着剤を用い
てジクロロトルエン異性体混合物を吸着分離する
方法において、2,4−、2,5−、2,6−ジ
クロロトルエン異性体混合物を窒素ガス存在下で
シリカ・アルミナ比100以下のZSM−5型ゼオラ
イトに接触させ、破過点以前の段階で2,6−ジ
クロロトルエンを非吸着成分として優位量で含有
する流出液を取得することを特徴とする2,6−
ジクロロトルエンの選択的分離法である。 本発明は沸点的201℃の2,4−、2,5−お
よび2,6−DCTからなる成分を含む留分から
2,6−DCT分離回収する際に特に効果的な方
法である。 本発明に使用されるZSM−5型ゼオライトは
次の一般式 NaoAloSi96-oO192mH2O (n<27、m≦16) で示される高シリカ型のゼオライト中、特にシリ
カ・アルミナ比(SiO2/Al2O3モル比)が100以
下のゼオライトであり、ペンタシル(Pentasil)
属のゼオライトである。結晶構造は斜方晶系で
Pnma空間群に属しており、格子定数はa=20.1、
b=19.9、c=13.4Åである。 前記一般式のナトリウムイオンはゼオライトの
製造に関する知識を有する当業者には広く知られ
ている様に、他の陽イオンに容易に交換可能であ
る。 陽イオン成分としては、本質的にはいずれの成
分でもよいが、好ましくは1価または2価の金
属、プロトン、またはアンモニウムイオンから選
ばれた少なくとも1種の陽イオンである。特に好
ましくはプロトンである。 これら陽イオンのイオン交換法は、通常はゼオ
ライトに交換しようとする一種またはそれ以上の
陽イオンの硝酸塩水溶液をイオン交換処理液とし
て、ゼオライトに接触させてイオン交換するのが
好ましい。また硝酸塩の代りに塩化物等の他の可
溶性塩の水溶液を用いることも好ましい。またこ
の陽イオンを一回のイオン交換液としてイオン交
換処理してもよいし、分割して数回に分けて処理
してもよい。その方式はバツチ式でも連続式でも
よい。この時の温度は20〜100℃までの範囲であ
るが、交換速度を速めるためには50〜100℃が好
ましい。イオン交換処理には、たとえばNO3 -
Cl-イオンが検出されなくなるまで充分水洗する
ことが必要である。 またゼオライトを吸着剤として使用する前にそ
の結晶水を予め除去しておくことが必要である。
通常は100℃以上で結晶水含量を小さくすること
ができ、好ましくは300〜600℃で加熱することに
より結晶水をほとんど除去することができる。 本発明で用いられるゼオライトの形状は粉末
状、砕塊状でもよいし、圧縮成型、押出し成型お
よびマルメライザーによる成型法などによつて得
られる成型品であつてもよい。また、成型の際必
要ならばアルミナゾル、粘土などのバインダーを
加えることも可能である。小規模の場合は粉末か
らの使用が可能で、工業的には、圧損を避けるた
め、直径0.1〜10mmの球状成型品が好ましく用い
られる。形状の選択は装置によつて適切なものを
自由に選定することができる。 SiO2/Al2O3比は、特に限定されるものではな
く、好ましくは10〜50である。 ZSM−5の製造法、その組成については特公
昭46−10064号公報に、また結晶構造はNature第
271巻30号、3月号、437頁(1978年)に詳細に記
載されているように、有機アミンを用いて合成さ
れ、その結晶構造は酸素の10員環を有する特徴の
ある細孔を有する。 本発明方法の実施は、分離技術としては公知の
固定床方式によるバツチ方法でもよいし連続方法
であつてもよいが、窒素ガスの存在下で実施され
ることが必要である。 本発明の分離技術は基本的には吸着剤を充填し
た1以上から復数個の吸着室すなわちカラムにお
ける窒素ガス存在下の吸着工程及び破過点以前の
段階における2,6−DCTを非吸着成分として
取出す工程より成り、続いて窒素ガスによるカラ
ムの洗浄(追加的な2,6−DCTの取出しを含
む)、2,6−DCT以外の吸着されたDCT異性
体成分の脱着、吸着剤の再生の各工程をサイクル
として実施される。 本発明の窒素ガス存在下における吸着条件は、
室温〜約300℃、好ましくは150゜〜250℃の範囲の
温度である。300℃以上の温度ではDCTの不均化
反応等の副反応が起り好ましくない。 反応圧は、大気圧から約50Kg/cm2、好ましくは
大気圧から約30Kg/cm2の範囲で、約50Kg/cm2以上の
圧力ではコスト高となるので好ましくない。 本発明に用いるZSM−5型ゼオライトのDCT
異性体混合物の窒素ガス存在下の吸着分離能力
は、2,4−、2,5−および2,6−DCTか
らなる組成の混合物をZSM−5で吸着分離する
と、破過点以前の段階では2,4−DCTと2,
5−DCTが吸着され、目的の2,6−DCTは吸
着されず分離される。すなわち、2,4−および
2,5−DCTの吸着容量が極めて大きいため、
非吸着液中の2,6−DCTの濃度は第1図破過
曲線のように理想的に変化し、優位量で取出され
る。従つてZSM−5の吸着分離力は、ゼオライ
ト1g当り破過点までの純度換算2,6−DCT
流出量(重量%)で表わすことができる。 2,6−DCT分離能力量(wt%) =A(g)×B(wt.%)/ZSM−5量(g) A:破過点までの総流出液量(g) B:流出液の平均2,6−DCT濃度(wt.%) この2,6−DCT分離能力量が高い方が工業
的に有利であり結果として高純度の2,6−
DCTを効率的に得ることができる。 (実施例) 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明
する。 参考例 1 特公昭46−10064号公報の実施例1の方法に準
じてSiO290.1wt%、Al2O36.1wt%、Na2O3.8wt
%、SiO2/Al2O3=25.1からなる組成のZSM−5
型ゼオライト粉末を得た。次にこれを10wt%硝
酸アンモニウム水溶液を用いて(固液比2.0/
Kg、95℃)5回イオン交換を行い、充分水洗し、
150℃で5時間乾燥後500℃で3時間焼成し酸型の
H−ZSM−5型ゼオライト粉末を得た。なおこ
のH−ZSM−5型ゼオライトのX−線分析の結
果はモービル社製のH−ZSM−5と一致した。 参考例 2 参考例1と同様にして、SiO293.6wt%、
Al2O33.2wt%、Na2O3.2wt%、SiO2/Al2O3
49.6からなる組成のZSM−5型ゼオライト粉末を
得た。さらにこれを参考例1と同様に処理してH
−ZSM−5型ゼオライト粉末を得た。 実施例 1 参考例1の粉末H−ZSM−5型ゼオライト8.43
gを内径9.8mm長さ16.3cmの金属カラムに充填し、
DCT異性体混合物を2Kg/cm2の窒素圧下200℃に
て、0.1ml/分の速度で速度で導入した。この時
の導入したDCT異性体混合物の組成は 2,4−/2,5−/2,6−DCT=24/
44/32wt比であつた。 カラム出口から流出して来る非吸着液の組成を
ガスクロマトグラフより分析した結果、当初の
2,6−DCT濃度は100%であり、徐々に2,6
−DCT濃度が減少し、10分後に非吸着液の組成
は導入液組成と同一となり破過した。 破過までの非吸着液の総流出液量は0.71gであ
つた。 この総流出液のDCT平均組成は 2,4−/2,5−/2,6−DCT=7.1/
13.4/79.5wt比であつた。 従つて2,6−DCT分離能力量は6.70wt%で
あつた。 比較例 1〜4 実施例1と同様な装置、方法、同一のDCT異
性体混合物組成にて、ゼオライト種を変えて吸着
操作を行つた。使用したゼオライトNa−X型
(ユニオン昭和社製モレキユラーシーブ13X)、K
−Y型(東洋曹達工業社製TSZ−320KOA)、Na
−A型(ユニオン昭和社製モレキユラーシーブ
4A)、K−L型(東洋曹達工業社製TSZ−
500KOA)を各10g金属カラムに充填した。破過
までに流出した非吸着液のDCT平均組成を下表
に示す。
【表】 実施例 2〜5 参考例1のH−ZSM−5型ゼオライトの陽イ
オンを各々カルシウム、マグネシウム、銅および
ナトリウムに変えた以外は実施例1と同様の装
置、方法により吸着操作を行い、2,6−DCT
分離能力量を測定した。その結果を下表に示す。
【表】 なおカチオン交換は、H−ZSM−5型ゼオラ
イトを5〜10wt%の硝酸塩水溶液で参考例1と
同様な方法にて処理した。 実施例 6〜7 実施例1と同様の装置、方法にて吸着温度を変
えて実施し、2,6−DCT分離能力量を測定し
た。その結果を次表に示すが、吸着温度が300℃
の場合、不均化反応が発生し、O−クロロトルエ
ン及びトルエンの副生が認められた。
【表】 実施例 8 参考例2の粉末H−ZSM−5型ゼオライト7.85
gを使用した以外は、実施例1と同様な操作を行
い、下記の結果を得た。 破過までの非吸着液の総流出液量 0.7g この総流出液のDCT平均組成は 2,4−/2,5−/2,6−DCT=9.9/
20.4/69.7wt比であつた。 したがつて、2,6−DCT分離能力量は
6.22wt%であつた。 (発明の効果) 本発明方法によれば、2,4−、2,5−、
2,6−DCT異性体混合物を窒素ガス存在下に
ZSM−5型ゼオライトで吸着分離することによ
り従来達成が困難であつた望まれる高純度の2,
6−DCTが非吸着成分として選択的に得られる
だけでなく、強吸着成分として分離された他の
DCT異性体類は異性化反応により再吸着分離処
理が可能で各DCT異性体はそれぞれ有効に利用
することができる。ZSM−5は長期間の再使用
が可能であるなど、工業的に寄与するその効果は
極めて高いものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はDCT異性体混合物をZSM−5で吸着
分離した時のZSM−5型ゼオライトが破過する
までの2,6−DCT流出量を表わした吸着剤の
破過曲線である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ゼオライト系吸着剤を用いてジクロロトルエ
    ン異性体混合物を吸着分離する方法において、
    2,4−、2,5−、2,6ジクロロトルエン異
    性体混合物を窒素ガス存在下でシリカ・アルミナ
    比100以下のZSM−5型ゼオライトに接触させ、
    破過点以前の段階で2,6−ジクロロトルエンを
    非吸着成分として優位量で含有する流出液を取得
    することを特徴とする2,6−ジクロロトルエン
    の選択的分離法。
JP60078445A 1985-04-15 1985-04-15 2,6−ジクロロトルエンの選択的分離法 Granted JPS61236735A (ja)

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DE8686104983T DE3660378D1 (en) 1985-04-15 1986-04-11 Method for selective separation of 2,6-dichlorotoluene
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