JPH0813973B2 - 炭化水素油の脱ハロゲン化方法 - Google Patents

炭化水素油の脱ハロゲン化方法

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JPH0813973B2
JPH0813973B2 JP62155634A JP15563487A JPH0813973B2 JP H0813973 B2 JPH0813973 B2 JP H0813973B2 JP 62155634 A JP62155634 A JP 62155634A JP 15563487 A JP15563487 A JP 15563487A JP H0813973 B2 JPH0813973 B2 JP H0813973B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、炭化水素油の脱ハロゲン化方法に関する。
その場合、例えば、使用済み潤滑油が重要であり、それ
らはこの処理によって第2のラフイネートの製造に再び
資源節約的にしかも環境保全的に使用することができ、
あるいはまた芳香族熱媒体油も重要であり、それらから
この方法によって有機塩素化合物に起因する腐食性が取
除かれる。
潤滑油は、それらの使用の間に金属摩耗物、それらの
成分の分解および酸化生成物ならびに燃料成分の含有量
が増大する。それにもかかわらず、使用済みの潤滑油
は、廃物とはみなされていない。何故ならば、それらは
過、蒸溜、濃硫酸および/または発煙硫酸を用いる精
留および漂白土を用いる処理を含む種々の操作によっ
て、新たな添加の後の完全な価値を有する潤滑物質が生
ずるまで処理されうるからである。上記の手段は、なる
程潤滑技術的には申し分ない基礎油を再びもたらすけれ
ども、環境毒物学的見地から従来から極めて懸念すべき
ものと見なされている若干の汚染物を除去することがで
きない。これらの汚染物には、一部は不注意な運転によ
り、一部はまた故意にあるいはまた技術的な故障によっ
て、使用済み潤滑油に混入した若干のポリ塩素化芳香族
化合物が包含される。特に顕著なものは、その不燃性の
ゆえに鉱山業における油圧用油としてのみならずまた変
圧器または蓄電器用の絶縁油または誘電体として広く普
及しているポリ塩化ビフエニル(PCB)である。それら
は、DDTと同様に食物連鎖において蓄積されるのみなら
ず、また1,000℃以下の燃料温度においてはそれから極
めて危険な物質−すなわちポリ塩化ジベンゾジオキシン
および/またはジベンゾフラン−を生ずることがあるの
で、憂慮されている問題をもたらしている。そのような
条件がたまたま内燃機関内においても生じうるというお
それは、代替可能な費用を用いて脱塩素することに成功
しないならば、PCBによって汚染された廃油が二次的な
利用の代りに高温における燃焼に導かれるという結論に
導く。従って、環境保全および原料節約の理由から、経
済的な方法で廃油を再利用するために使用されうる方法
を開発するという緊急な課題がある。
ハロゲンを含有する化合物を除去するための明白な方
法は、分散されたアルカリ金属を用いて油を加熱するこ
とにある。この方法は、例えば英国特許第2,063,908号
および第2,081,298号および米国特許第4,465,590号に記
載されている。なる程、それは満足すべき結果をもたら
すけれども、金属/油の境界面のみに生ずる反応のゆえ
に、その後刻の除去もまた安全の問題を生ずる金属の大
過剰が必要となる。
米国特許第4,284,516号、第4,326,090号および第4,44
7,667号に記載されているもう一つの方法は、脱塩素化
剤として均一な溶液中のナフタリン−ナトリウムを使用
するが、それは追加的な用材を使用することによっての
み達成されうる。その際、追加的な溶剤として、なかん
ずくテトラヒドロフランが使用される。なる程急速な反
応は、低い温度において起るけれども、高い溶剤費がこ
の方法を大規模操作における経済的な実施にとって不適
当なものとする。この場合においても大過剰な脱塩素化
剤が必要とされる。更に、補助剤ナフタリンは、芳香族
炭化水素自体として環境にとって危険物である。
水素化脱塩素化方法もまた同様に公知である。それら
は、それに必要な圧力装置のために高い投資を必要とす
る。それ故、それらの方法は比較的大きな容量において
初めて報われる。
有機塩素化合物を化学反応剤を用いて脱塩素化する方
法もまたすでに記載されている。すなわち、デニスらに
よって記載された方法によれば(W.H.Dennis,Jr.et.a
l.,Bull.Environ,Contam.Toxicol.22(6),750−753
(1979))、イソプロパノール中の塩化ニッケルおよび
ナトリウムボラナートを用いて、米国特許第4,400,566
号によれば塩化ニッケル、トリアリールホスフインおよ
びジメチルホルムアミド中の亜鉛末を用いて、あるいは
特公昭49−61143号によれば活性炭上に担持されたパラ
ジウム触媒の存在下にヒドラジンヒドラートを用いて実
施されうる。しかしながら、使用された補助試薬の性質
がこの方法を大規模に使用するための妨げとなってい
る。何故ならば、生成する残渣を処分する問題が生ずる
からである。そのことは論外として、この補助試薬が廉
価でないということがある。
アルカリ金属水酸化物およびポリエチレングリコール
の混合物を、酸化剤の不存在で(米国特許第4,351,718
号参照)または酸化剤の存在下に(ドイツ特許出願公開
第3,033,170号、米国特許第4,400,552号および第4,337,
368号およびヨーロツパ特許第118,858号参照)、汚染さ
れた油と反応せしめる方法においても、多量の試薬が消
費される。
ヨーロッパ特許第21,294号においては、有毒な有機芳
香族塩素化合物の脱塩素化が記載されており、その場合
主として2,4,5−トリクロルフエノールの製造よりの製
造残渣が処理される。
その際、上記生成物は、1ないし5個のC−原子を有
する1価のアルコールまたは4ないし20個のC−原子を
有するポリオキシアルキレングリコールまたは2ないし
5個のC−原子および2ないし3個のヒドロキシル基を
有するポリオールまたはこれらの最後に挙げたポリオー
ルおよび1ないし4個のC−原子を有するアルコールよ
りのモノアルキルエーテルのアルカリアルコラートと共
に、有機的に結合したハロゲンに関して0.5ないし1当
量の遊離アルコールの存在下に加熱される。一般に、こ
の場合、ナトリウムグリコラート/エチレングリコール
を用いて脱塩素化される。これの代りのナトリウムメチ
ラート/メタノールを使用するならば、高い圧力を用い
なければならない。
上記の方法は、そのような製造残渣の全体的分解に用
いられ、そして明らかな反応条件から多量の精留のため
ではなく、僅かに汚染された、更に利用すべく定められ
た油用に適している。更にそれは不均一な反応を示し、
そして従って連続的な生産工程にはあまり採用されな
い。
従って、本発明の課題は、 −迅速かつ完全に進行し、 −低廉な補助試薬を少量しか必要とせず そして −残渣の除去の際に安全および環境の問題をもたらさな
いという、有機ハロゲン化合物で汚染された炭化水素油
の脱ハロゲン化方法を提供することである。
上記の課題は、有機ハロゲン化合物によって汚染され
た炭化水素油を120ないし400℃において8ないし20個の
C−原子を有するアルカリ金属またはアルカリ土類金属
アルコラートを用いて処理することによって解決され
る。その際、アルカリ金属またはアルカリ土類金属ハロ
ゲン化物が生じ、それらは沈殿し、そして過、洗滌に
よりまたは蒸留残渣の成分として除去されうる。過剰の
試薬は、酸または酸性の塩を少量添加することによって
不溶性の無機塩に変換されうるかまたは漂白土に結合さ
れて別されうる。それらは、環境に対して新たな危険
をもたらさない。
本発明による方法のためには、熱媒体油、絶縁油、油
圧用油、重油、潤滑油、中性油、廃油留分、パラフイン
油または有機炭化水素中間生成物のような炭化水素油が
使用されうる。
この方法において重要なことは、使用されるアルコー
ルが反応条件化において上記の炭化水素油に可溶性であ
るということである。可溶性の条件は、少くとも6個の
C−原子を有する直鎖状、分枝鎖状および環状のアルキ
ル基を有するすべてのアルコラートによって満たされ
る。25個のC−原子の上限は、当該のアルコールの利用
可能性に比較して効果がより少さいことによって決定さ
れる。もちろん、大きなアルキル基の場合には有効なア
ルコールの基の割合は低下する。技術的に興味あるの
は、8ないし20個のC−原子を有するアルコラートであ
り、その場合、特に有利な妥協は、8ないし14個のC−
原子を有するアルキル基の場合に存し、その際良好な溶
解度および利用可能性がなお有利な有効な基の割合をも
って組合されている。
本発明による脱ハロゲン化剤の製造に適したアルコー
ルには、例えば、ヘキサノール−1、−2および−3、
ヘプタノール−1、−2、−3、および4、オクタノー
ル1、−3、および−4、ノナノール−1、−2、−
3、−4および−5、デカノール−1、−2、−3、−
4および−5、ウンデカノール−1、−2、−3、−
4、−5、および−6、ドデカノール−1、−2、−
3、−4、−5および−6、トリデカノール−1、−
2、−3、−4、−5、−6および−7、テトラデカノ
ール−1、−2、−3、−4、−5、−6および−7
(ミリスチルアルコール)、ペンタデカノール−1、−
2、−3、−4、−5、−6、−7および−8、ヘプタ
デカノール−1、−2、−3、−4、−5、−6、−
7、−8、および−9、オクタデカノール−1(ステア
リルアルコール)、−2、−3、−4、−5、−6、−
7、−8および−9、ノナデカノール−1、−2、−
3、−4、−5、−6、−7、−8、−9および−10お
よびエイコサノール−1、−2、−3、−4、−5、−
6、−7、−8、−9および−10、それらの高級同族体
ならびにそれらの分枝鎖状異性体、更にシクロヘキサノ
ール、シクロヘプタノール、シクロオクタノール、シク
ロノナノール、シクロデカノール、シクロウンデカノー
ル、シクロドデカノール、シクロトリデカノール、シク
ロテトラデカノール、シクロペンタデカノール、シクロ
ヘキサデカノール、シクロヘプタデカノールシクロオク
タデカノール、シクロノナデカノールおよびシクロエイ
コサノールおよびそれらのアルキル化ならびにアリール
化誘導体、水素化ナフトール、ベンジルアルコール、α
−およびβ−フエニルエタノール、ウンデセン−(1)
−オール−11、オレイルアルコール、ケイ皮アルコー
ル、ベンズヒドロール、2−ヒドロキシメチル−ビシク
ロ−〔2,2,1〕−ヘプタンその他がある。
これらの該当なアルコールの多数の代表例は、エステ
ルの水素化、オレフインのヒドロホルミル化または水
和、低級アルコールのゲルベ反応、高級アルミニウムア
ルキルの酸化および後続する加水分解のような反応によ
り、そしてその他の反応により大規模に石油化学的にあ
るいは天然産として入手される。特に好ましいものは、
通常PVC用の可塑剤の製造の際に使用される8ないし14
個のC−原子を有する枝分れ鎖状アルコール、例えば2
−エチルヘキサノール−1、“イソノナノール”、“イ
ソデカノール”、“イソトリデカノール”(二量体ブテ
ン、三量体プロペン、三量体ブテンまたは四量体プロペ
ンのヒドロホルミル化生成物)である。何となればそれ
らのアルコラートは、特に炭化水素油への特にすぐれた
溶解性を有するからである。
脱ハロゲン化剤としては、上記のアルコールとアルカ
リ金属および/またはアルカリ土類金属とから形成され
たアルコラートが使用でき、アルカリ金属アルコラート
のうちでナトリウムおよびカリウムのそれが好ましく、
アルカリ土類金属アルコラートのうちでマグネシウムお
よびカルシウムのそれが好ましい。その際、特に好まし
くは、アルカリ金属アルコラートが使用される。
上記のアルコラートは、すべてのそのために知られた
方法で、すなわち金属または金属水素化物とアルコール
との水素形成下における反応により、低級アルコラート
と高級アルコールとの低級アルコールの留去下における
反応により、そして金属水酸化物およびアルコールから
平衡状態で存在する水を共沸的に除去することによって
製造される。製造は、またその場で脱ハロゲン化すべき
基質の存在下に行なうこともできる。過剰のアルコール
の存在下にアルコラートを使用する必要はないが、僅か
な過剰量は差支えない。
化学量論的に必要な量は、含湿分および同様にアルコ
ラートと反応する含有する酸基およびエステル基を考慮
しながら塩素含量に基いて算出される。使用される反応
体の量は、化学論量的に必要な量の0.5ないし5倍であ
る。より高い過剰量も害を与えるわけではないが、操作
技術上の理由から、また費用の理由から避けるべきであ
る。化学量論的量の1.5ないし5倍に相当する反応体の
量を使用することが好ましい。温度範囲のうちの上方領
域で操作する場合には、通常僅かな過剰量で十分であ
る。
脱ハロゲン化のためには、120ないし400℃の温度範囲
が適当である。その際、反応時間は、温度範囲の下限に
おいては10時間までであり、そして上限においては数秒
でありうる。180ないし380℃の温度が好ましく、特に22
0ないし350℃の温度範囲が有利である。
上記の範囲の温度は、通常の廃油処理の過程において
はいずれにせよ蒸留段階において現われるので、従って
追加的な反応器を工程中に挿入することは無用である。
他方において、通常の反応容器中で個々の少量の装入物
を断続的に脱ハロゲン化することも可能である。
本発明の方法は、少量宛の断続的なバツチに使用する
こともでき、また完全な連続的工程に組込むこともでき
る。
炭化水素可溶性のアルコラートが使用されるので、こ
の脱ハロゲン化は、溶剤を用いずに均一相中で実施され
うる。それによって最小限の化学薬品消費と短かい反応
時間が可能になる。その上更に、生じた残渣は、除去の
際に安全上ならびに環境上の問題をなんらもたらさな
い。
以下の例によって本発明を更に詳細に説明する。
例1 脱塩素化用試薬:ナトリウム18gおよび2−エチルヘ
キサノール−1 130gを窒素下に150℃において6時間そ
して200℃において1時間撹拌し、その際透明な液体が
生成した: 80%のNa−エチルヘキシラート 炭化水素油:再添加されていない 再使用された廃油が使用される。
従って理論的に必要とされる化学量論的量は: 3.1gNa−エチルヘキシラート/kg油 脱塩素化:再使用された廃油500gを80%のNa−エチルヘ
キシラート7.9gと混合し、そして次に350℃において30
分間撹拌する。1つの試料が採取され、沈殿したNaClの
過後に、有機的に結合された塩素がヴイツクボールド
(Wickbold)燃焼法によって測定された。分析結果は、
第2表に示されている。
上記の廃油を室温において冷却する。過剰のNa−エチ
ルヘキシレートを濃硫酸によって分解する。無機塩の
過後に、廃油を真空下に蒸留する。
例2ないし10 例1と同様に操作を行なう。使用された炭化水素油
は、第1表に要約されている: 脱塩素化試験の結果は、第2表から明らかである。
例11(粗ジベンジルトルエンの脱塩素化) 熱媒体油として使用されるべきジベンジルトルエン−
異性体混合物500gは、塩素1,200ppmを含有する。
理論的に必要とされるアルコラートの化学量論的量
は: 5.1gNa−エチルヘキシラート/kg油 化学量論的量の5倍の量のNa−エチルヘキシラートを
用いて常圧で360℃において2回の蒸留によって塩素含
量は、4ppmまで減少せしめられる。
留出物として、使用された粗生成物の93重量%が得ら
れる。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】炭化水素油の脱ハロゲン化方法において、
    炭化水素油を均一相中で、そのアルキル基が8ないし20
    個のC−原子を有するアルカリ金属アルコラートまたは
    アルカリ土類金属アルコラートにより、120ないし400℃
    において処理し、そして、生成したアルカリ金属ハロゲ
    ン化物アルカリ土類金属ハロゲン化物を反応後に分離す
    ることを特徴とする上記炭化水素油の脱ハロゲン化方
    法。
  2. 【請求項2】ナトリウムの、およびカリウムのアルコラ
    ートを使用する特許請求の範囲第1項に記載の方法。
  3. 【請求項3】8ないし14個のC−原子を有するナトリウ
    ム−およびカリウムアルコラートを使用する特許請求の
    範囲第1項または第2項のいずれかに記載の方法。
  4. 【請求項4】脱ハロゲン化を180ないし380℃において行
    う特許請求の範囲第1項ないし第3項のうちのいずれか
    に記載の方法。
  5. 【請求項5】脱ハロゲン化温度が220ないし350℃である
    特許請求の範囲第4項記載の方法。
  6. 【請求項6】理論的に必要な量の0.5ないし5倍のアル
    コラートを使用する特許請求の範囲第1項ないし第5項
    のうちのいずれかに記載の方法。
  7. 【請求項7】理論的に必要な量の1.5ないし5倍のアル
    コラートを使用する特許請求の範囲第6項記載の方法。
  8. 【請求項8】2−エチルヘキサノール−1のナトリウム
    アルコラートを用いて脱ハロゲン化する特許請求の範囲
    第1項ないし第7項のうちのいずれかに記載の方法。
JP62155634A 1986-06-25 1987-06-24 炭化水素油の脱ハロゲン化方法 Expired - Lifetime JPH0813973B2 (ja)

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JPS638482A JPS638482A (ja) 1988-01-14
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