JPH06247907A - p−トルイジンの分離方法 - Google Patents

p−トルイジンの分離方法

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JPH06247907A
JPH06247907A JP3907493A JP3907493A JPH06247907A JP H06247907 A JPH06247907 A JP H06247907A JP 3907493 A JP3907493 A JP 3907493A JP 3907493 A JP3907493 A JP 3907493A JP H06247907 A JPH06247907 A JP H06247907A
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toluidine
adsorbent
zeolite
separation
desorbent
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慶一 松永
Hiroaki Honda
宏明 本多
Kuniyuki Tada
国之 多田
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 トルイジン異性体混合物中からp−トルイジ
ンを吸着分離により分離回収する際に、ゼオライトを吸
着剤として用いアルキルピリジンを脱着剤として用いる
ことを特徴とする、p−トルイジンの分離方法。 【効果】 トルイジン異性体混合物中からp−トルイジ
ンのみを、より効率的に収率よく分離回収することが可
能である。p−トルイジンとm−トルイジンを十分に分
離でき、工業的に実用的なp−トルイジンの分離回収法
を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はトルイジン異性体混合物
中からp−トルイジンを分離回収する方法に関する。
【0002】p−トルイジンは染料、顔料の中間体およ
び農薬の中間原料として有用な物質である。
【0003】
【従来の技術】トルイジン異性体混合物を吸着剤として
Fe、Mo、Co、NiまたはZn群におけるカチオン
でイオン交換したXまたはY型ゼオライトを用いて吸着
分離することは知られている(特開昭60−92247
号公報)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、特開昭60−
92247号公報に記載の公知方法ではp−トルイジン
とm−トルイジンの分離が不十分であり、工業的に実用
的ではない。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、トルイジ
ン異性体混合物中からp−トルイジンを効率的に分離す
る方法について鋭意研究し、吸着剤としてゼオライトを
用い脱着剤としてアルキルピリジンを用いて吸着分離す
ることによってこの目的が達成できることを見出し、本
発明に至った。
【0006】すなわち、本発明は、トルイジン異性体混
合物中からp−トルイジンを吸着分離により分離回収す
る際に、ゼオライトを吸着剤として用いアルキルピリジ
ンを脱着剤として用いることを特徴とする、p−トルイ
ジンの分離方法であり、さらに、好ましくは、吸着剤と
してY型のフォージャサイト型ゼオライトを用いること
を特徴とするp−トルイジンの分離方法である。
【0007】本発明方法において使用されるゼオライト
は特に限定されないが、好ましくはフォージャサイト型
ゼオライトを用いる。フォージャサイト型ゼオライトと
は次式で示される結晶性アルミノシリケートである。
【0008】0.9±0.2M2/nO:Al
xSiO:yHO ここで、Mはカチオンを示し、nはその原子価を表す。
上式のフォージャサイト型ゼオライトはX型とY型に分
類され、X型はx=2.5±0.5であり、Y型はx=
3〜6で表される。また、yは水和の程度により異な
る。
【0009】本発明では好ましくはY型のフォージャサ
イト型ゼオライトを用いる。
【0010】さらにゼオライトを構成する金属はどのよ
うな金属であってもよい。この金属は通常、イオンとし
て交換することができる。また金属イオンが水素イオン
またはアンモニウムイオンに置換されていてもよい。さ
らには、これら金属イオンは2種以上の金属イオンで置
換されていてもよい。フォージャサイト型ゼオライトを
構成する金属の好ましい具体例としてはたとえばナトリ
ウム、カリウム、銀、カルシウム、ストロンチウム、バ
リウム、鉛、セリウム、マグネシウム、銅、アルミニウ
ム、ジルコニウム、バナジウム、モリブデン、マンガ
ン、鉄、コバルト、ニッケルあるいは白金などが挙げら
れる。
【0011】これらのうちで、周期律表Ia、IIa、II
I aおよびVIII族から選ばれた金属がさらに好ましく使
用でき、たとえば、カリウム、カルシウム、ストロンチ
ウム、バリウム、セリウム、マグネシウム、コバルトな
どが挙げられる。このうちでも最も好ましいゼオライト
は、K置換されたY型ゼオライトまたはこのKの一部を
さらにCa、Sr、BaおよびPbから選ばれた少なく
とも1種で置換したY型ゼオライトである。
【0012】これらのカチオンはイオン交換法により容
易にゼオライト中に取込まれる。
【0013】カチオンのイオン交換法は結晶性アルミノ
シリケートの製造に関する知識を有する当業者には広く
知られており、イオン交換の方法は公知のいずれの技術
も使用可能であり、イオン交換量も任意である。イオン
交換の方法としては、水溶性の金属塩(たとえば塩化
物、硝酸塩、硫酸塩などが用いられる。)を水にとか
す。濃度は金属塩の種類により異なるが1〜10wt%
ぐらいが好ましい。この溶液をゼオライトに接触させて
イオン交換させる。その方式はバッチ式でも流通式でも
よい。また、接触は必要に応じて数回繰返して行っても
よい。この時の温度は20〜100℃まで使用される
が、交換速度をはやめるためには50〜100℃が好ま
しい。イオン交換量はイオンの種類により異なるが、溶
液の濃度、イオン交換時の温度などにより任意に設定す
ることができる。またイオン交換処理後はたとえばクロ
ルイオン(C1)や硝酸イオン(NO3 )が検出さ
れなくなるまで十分に水洗する。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あらかじめ除去して
おくこと、すなわち、焼成して実質的に無水物の状態と
しておくことが必要である。通常は100℃以上に加熱
して結晶水含量を小さくするのであるが、好ましくは2
00〜600℃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。
【0014】また、本発明では脱着剤としてアルキルピ
リジンを用いることが重要である。ピリジンに置換され
るアルキル基としてはC1〜4の低級アルキル基が特に
好ましく、アルキル基は2以上置換されていてもよい。
アルキルピリジンの好ましい具体例としては、メチルピ
リジン、ジメチルピリジン、エチルピリジン、ジエチル
ピリジン、プロピルピリジン、ジプロピルピリジンなど
が挙げられ、中でも特にメチルピルジンまたはジメチル
ピリジンが最も好ましく用いられる。脱着剤は実用上、
単独で用いるのが好ましいが、これらを混合して用いる
こともできる。
【0015】本発明の方法を用いたトルイジン異性体混
合物を吸着分離するための技術は、いわゆるクロマト分
取法であってもよいし、また、これを連続化した擬似移
動床による吸着分離方法でもよい。
【0016】擬似移動床による連続的吸着分離技術は基
本的操作としては次に示す吸着操作、濃縮操作、脱着操
作を連続的に循環して実施される。
【0017】(1) 吸着操作:トルイジン異性体混合物が
フォージャサイト型ゼオライトの吸着剤と接触し、弱吸
着成分を選択的に残して強吸着成分が吸着される。強吸
着成分はエクストラクト成分として脱着剤とともに回収
される。
【0018】(2) 濃縮操作:弱吸着成分を多く含むラフ
ィネートはさらに吸着剤と接触させられ強吸着成分が選
択的に吸着されて、ラフィネート中の弱吸着成分が高純
化される。
【0019】(3) 脱着操作:高純化された弱吸着成分は
ラフィネートとともに回収され、一方、吸着成分は脱着
剤によって吸着剤から追出され、脱着剤をともなってエ
クストラクト成分として回収される。
【0020】吸着分離をするための操作条件としては、
温度は室温から350℃、好ましくは50〜250℃で
あり、圧力は大気圧から50Kg/cm2 ・G、好ましくは
大気圧から40Kg/cm2 ・Gである。本発明による吸着
分離は気相でも液相でもよいが、操作温度を低くして原
料供給物あるいは脱着剤の好ましくない副反応を抑える
ために液相で実施するのが好ましい。
【0021】
【実施例】次に本発明の方法を実施例を挙げて説明す
る。
【0022】実施例1〜7、比較例1〜4では、吸着特
性を次式(1) の吸着選択率(α)をもって表す。
【0023】
【式1】 ここで、Aはトルイジン異性体のどれか1つを示し、B
はトルイジン異性体のどれか1つまたは脱着剤物質を示
し、Sは吸着相、Lは吸着相と平衡状態にある液相を示
す。
【0024】上式において、α値が1.0の時A、B二
成分間に選択的な吸着はない(同程度に吸着される)。
また、α値が1.0より大きい時A成分が選択的に吸着
され、1.0より小さい時はB成分が選択的に吸着され
る。したがって、A、B二成分の分離に関して、上式の
α値が1.0より大なる吸着剤(あるいは1.0より小
さく0に近い吸着剤)ほどA成分とB成分の吸着分離が
容易となる。一方、脱着剤に関して、吸着成分を脱着
後、次の吸着段階で脱着成分を置換するためにはα値は
1.0に近いことが好ましい。
【0025】実施例1 K置換したY型のフォージャサイト型ゼオライト(K
Y)造粒品の0.38当量をBaでイオン交換し(0.
38Ba−KY)、500℃で約1時間焼成した後、デ
シケーター中で冷却した。この吸着剤約1.5gと、液
相混合物2.8gを5mlオートクレーブ内に充填し、1
30℃で1時間接触させ放置した、仕込んだ液相混合物
の組成比は、p−トルイジン:o−トルイジン:m−ト
ルイジン:3−メチルピリジン:n−ノナン=2:2:
2:2:1(重量比)であった。吸着剤と接触させた後
の液相混合物の組成をガスクロマトグラフィーで分析
し、上記式(1) を用いて吸着選択率αを求めた、n−ノ
ナンはガスクロマトグラフィー分析での内標物質として
添加したもので、上記実験条件下では実質的に吸着剤に
対し不活性な物質である。結果を表1に示す。
【0026】実施例2 K置換Y型ゼオライトの0.25当量をCaでイオン交
換したゼオライト(0.25Ca−KY)を吸着剤とし
て用い、実施例1と同様に実験を行った。結果を表1に
示す。
【0027】実施例3 K置換Y型ゼオライトの0.5当量をBaでイオン交換
したゼオライト(0.5Ba−KY)を吸着剤とし、組
成比がp−トルイジン:o−トルイジン:m−トルイジ
ン:2−メチルピリジン:n−ノナン=2:2:2:
2:1(重量比)の液相混合物を用いて、実施例1と同
様に実験を行った。結果を表1に示す。
【0028】実施例4 K置換Y型ゼオライトの0.25当量をBaでイオン交
換したゼオライト(0.25Ba−KY)を吸着剤とし
て、組成比がp−トルイジン:o−トルイジン:m−ト
ルイジン:3,4−ジメチルピリジン:n−ノナン=
2:2:2:2:1(重量比)の液相混合物を用いて、
150℃で同様に実験を行った。結果を表1に示す。
【0029】実施例5 K置換Y型ゼオライトの0.38当量をSrでイオン交
換したゼオライト(0.38Sr−KY)を吸着剤とし
て、組成比がp−トルイジン:o−トルイジン:m−ト
ルイジン:3−メチルピリジン:n−ノナン=2:2:
2:2:1(重量比)の液相混合物を用いて、130℃
で同様に実験を行った。結果を表1に示す。
【0030】実施例6 K置換Y型ゼオライトの0.5当量をPbでイオン交換
したゼオライト(0.5Pb−KY)を吸着剤として、
組成比がp−トルイジン:o−トルイジン:m−トルイ
ジン:2,4−ジメチルピリジン:n−ノナン=2:
2:2:2:1(重量比)の液相混合物を用いて、15
0℃で同様に実験を行った。結果を表1に示す。
【0031】実施例7 K置換Y型ゼオライトの0.1当量をCoでイオン交換
したゼオライト(0.1Co−KY)を吸着剤として、
組成比がp−トルイジン:o−トルイジン:m−トルイ
ジン:3−エチルピリジン:n−ノナン=2:2:2:
2:1(重量比)の液相混合物を用いて、150℃で同
様に実験を行った。結果を表1に示す。
【0032】
【表1】
【0033】比較例1 実施例2と同じ0.25Ca−KYを吸着剤とし、組成
比がp−トルイジン:o−トルイジン:m−トルイジ
ン:アニリン:n−ノナン=2:2:2:2:1(重量
比)の液相混合物を用いて、150℃で同様に実験を行
った。結果を表2に示す。
【0034】比較例2 実施例6と同じ0.5Pb−KYを吸着剤とし、組成比
が比較例1と同じ液相混合物を用いて、150℃で同様
に実験を行った。結果を表2に示す。
【0035】比較例3 K置換Y型ゼオライト(KY)を吸着剤とし、組成比が
p−トルイジン:o−トルイジン:m−トルイジン:ア
ニリン:n−ノナン=2:2:2:2:1(重量比)の
液相混合物を用いて実験を行った。結果を表2に示す。
【0036】比較例4 比較例3において、組成比がp−トルイジン:o−トル
イジン:m−トルイジン:ヘキシルアミン:n−ノナン
=2:2:2:2:1(重量比)の液相混合物を用いて
実験を行った。結果を表2に示す。
【0037】
【表2】
【0038】実施例8 実施例1で用いた吸着剤0.38Ba−KYを長さ1
m、内径4.75mmのステンレスカラムに充填し、13
0℃のオイルバス中において脱着剤3−メチルピリジン
を1.8ml/min の流量で流した。3−メチルピリジン
を流している状態で分離原料であるp−トルイジン:o
−トルイジン:m−トルイジン:n−ノナン=1:1:
1:0.75(重量比)からなるトルイジン異性体混合
物約1.0mlをカラム入口に導入した。n−ノナンは流
出時間の基準として使用するものであり、他の成分と比
較してその吸着は事実上無視できる。
【0039】カラム出口からの流出液を定期的にサンプ
リングし、ガスクロマトグラフィーにより分析して、図
1に示す流出曲線を得た。
【0040】実施例9 吸着剤としてKYを長さ1m、内径4.75mmのステン
レスカラムに充填し、150℃のオイルバス中において
脱着剤3,5−ジメチルピリジンを1.8ml/min の流
量で流した。3,5−ジメチルピリジンを流している状
態で分離原料であるp−トルイジン:o−トルイジン:
m−トルイジン:n−ノナン=1:1:1:0.75
(重量比)からなるトルイジン異性体混合物約1.0ml
をカラム入口に導入し、実施例7と同様にカラム出口か
ら流出してくる液を定期的にガスクロマトグラフ分析し
た。流出曲線を図2に示す。
【0041】比較例5 吸着剤として0.5Ni−KY、脱着剤としてアニリン
を用いて、実施例8と同様の条件で実験を行なった。流
出曲線を図3に示す。
【0042】
【発明の効果】本発明により、トルイジン異性体混合物
中からp−トルイジンのみを、より効率的に収率よく分
離回収することが可能である。p−トルイジンとm−ト
ルイジンを十分に分離でき、工業的に実用的なp−トル
イジンの分離回収法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例8における各成分の流出量の
時間変化を示す流出曲線図である。
【図2】 本発明の実施例9における各成分の流出量の
時間変化を示す流出曲線図である。
【図3】 本発明の比較例5における各成分の流出量の
時間変化を示す流出曲線図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トルイジン異性体混合物中からp−トル
    イジンを吸着分離により分離回収する際に、ゼオライト
    を吸着剤として用いアルキルピリジンを脱着剤として用
    いることを特徴とする、p−トルイジンの分離方法。
  2. 【請求項2】 吸着剤としてY型のフォージャサイト型
    ゼオライトを用いる請求項1記載のp−トルイジンの分
    離方法。
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