JPH08291096A - エチルフェノール異性体の分離方法 - Google Patents

エチルフェノール異性体の分離方法

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JPH08291096A
JPH08291096A JP9818395A JP9818395A JPH08291096A JP H08291096 A JPH08291096 A JP H08291096A JP 9818395 A JP9818395 A JP 9818395A JP 9818395 A JP9818395 A JP 9818395A JP H08291096 A JPH08291096 A JP H08291096A
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JP
Japan
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ethylphenol
separating
isomer
component
type zeolite
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JP9818395A
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English (en)
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Miyo Suzuki
美代 鈴木
Masao Morimoto
正雄 森本
Mamoru Ishikawa
守 石川
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 エチルフェノール異性体混合物中から特定の
エチルフェノール異性体を吸着分離する方法において、
吸着剤としてX型ゼオライト吸着剤を用いることを特徴
とするエチルフェノール異性体の分離方法。 【効果】 エチルフェノール異性体混合物中から、特定
の異性体を、高純度に収率よく分離回収することが可能
になった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエチルフェノール異性体
混合物中から特定のエチルフェノール異性体を分離回収
する方法に関する。
【0002】エチルフェノールは、医薬中間体や、カラ
ーカップラー、高分子改質剤として、産業界各方面で利
用されている有用な物質である。
【0003】
【従来の技術】エチルフェノールは、通常、エチルベン
ゼンをスルフォン化しアルカリ溶融する反応により合成
される。この反応は通常はp−選択的であり、m−体を
得るには、高温で反応を行い、さらに加水分解後アルカ
リ溶融する(特公昭58−109435号公報)等、複
雑な工程を要する。またフェノールのエチル化によって
も、エチルフェノールを得ることができるが、この場合
は異性体の混合物となる。これらのエチルフェノール異
性体の内、o−体は蒸留による分離が可能であるが、p
−体とm−体は沸点が非常にちかいため、蒸留により分
離することは極めて困難である。
【0004】また、エチルフェノールはタール酸由来の
天然原料から得ることもできるが、この場合も原料中に
は異性体を含む様々な不純物が存在し、特定の異性体を
高純度で得るには、分離工程が不可欠であるが、これら
の不純物の多くは目的物と沸点が近く、通常の蒸留によ
る分離は困難である。
【0005】特公昭64−3135号公報には、p−,
m−エチルフェノ−ルの混合物から、p−体を選択的に
脱エチル化することにより、m−体を得る方法が開示さ
れている。
【0006】一方、特公昭61−52129号公報には
カリウムでイオン交換されたY型ゼオライト吸着剤を用
い、脱着剤として脂肪族ケトンと脂肪族アルコールとの
混合物を用いてクレゾール、エチルフェノール、キシレ
ノール等のアルキルフェノールを分離する方法が開示さ
れている。
【0007】また、特公昭57−54492号公報に
は、バリウムおよび/またはカリウムでイオン交換され
たX型ゼオライトを用いて、クレゾール異性体混合物中
からp−クレゾールを分離する方法について開示されて
いる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】特公昭61−5212
9号公報に開示されている脱着剤である脂肪族ケトン
は、吸着分離操作中に自己縮合等の反応を起こし、脱着
剤の損失、分離性能の低下等の原因となる場合があり、
好ましい脱着剤とは言えない。一方、脱着剤としてブタ
ノールを使用した場合、カリウムでイオン交換されたY
型ゼオライト吸着剤を用いるエチルフェノールの分離に
おいては、脱着力が弱すぎるため、エチルフェノール異
性体が、吸着剤中に残留し、生産性が上がらない。この
為、プロパノ−ル等、より脱着力の強い脱着剤を使用す
る必要があるが、これらは沸点が低い為、拡散速度が小
さく、分離効率が上がらない。
【0009】また、特公昭64−3135号公報に記載
された方法では、p−体は脱エチル化されてなくなって
しまうが、エチルフェノールはp−,m−ともに需要が
あるため、これは経済的に見て不利である。
【0010】一方、特公昭57−54492号公報に
は、クレゾール異性体の分離については開示されている
が、エチルフェノールについては、何等記載されていな
い。エチルフェノールは、置換基がメチル基に比べ電子
供与性の強いエチル基であるため、ベンゼン環の負電荷
は大となり、一方、置換アルキル基の電子密度は低くな
る等、電気的にクレゾールとは大きく異なる。分離能に
大きな影響を持つ拡散係数は、フォージャサイト等、細
孔径の大きいゼオライトでは、静電場支配であると言わ
れており、電気的性質の異なるエチルフェノールとクレ
ゾールとでは大きく異なると考えられる。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、エチルフ
ェノール異性体混合物中から特定の異性体を分離する方
法について鋭意研究し、吸着剤としてX型ゼオライトを
用いて吸着分離することによってこの分離が可能である
ことを見出し、本発明に至った。
【0012】すなわち、本発明は、エチルフェノール異
性体混合物中から、特定の異性体を吸着分離する方法に
おいて、吸着剤としてX型ゼオライト吸着剤を用いる事
を特徴とするエチルフェノール異性体の分離方法であ
る。
【0013】本発明におけるエチルフェノール異性体混
合物とは、少なくとも2種以上のエチルフェノール異性
体を含むが、それ以外に副生物、不純物として、他のア
ルキルフェノール異性体、たとえばキシレノール、トリ
メチルフェノールなどが混入している時、より効果を発
揮する。
【0014】本発明方法において使用されるX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。
【0015】0.9±0.2M2/n 0:Al2 3 :x
SiO2 :yH2 O 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xは、2.5±0.5である。また、yは水和の
程度により異なる。
【0016】本発明で使用するX型ゼオライトは、リチ
ウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウ
ム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムおよび鉛か
ら選ばれる少なくとも1種の金属を含むのが好ましい。
p−エチルフェノールはこれらのカチオンを含むX型ゼ
オライトにより通常、強吸着成分として分離される。特
に、バリウムおよびカリウムのいずれか、または両方を
含むX型ゼオライトは、m−エチルフェノールとp−エ
チルフェノールの分離性能が高く特に好ましい。また、
マグネシウム、カリウム、ストロンチウムを含むX型ゼ
オライトはタール酸由来の原料などのような、他の多く
のアルキルフェノール不純物を含むエチルフェノールか
ら、m−エチルフェノールを分離する場合に特に有効で
ある。この場合、m−エチルフェノールは非吸着成分と
して分離される。これらの金属は本発明の効果を阻害し
ない範囲で一部他の金属で置換されていてもよい。
【0017】X型ゼオライトに含まれる金属は、通常、
イオン交換によりカチオンの形で存在する。
【0018】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。
【0019】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、通常はゼオライトに加えようとする1種
またはそれ以上のカチオンの可溶性塩の水溶液にそのゼ
オライトを接触させることによって実施されうる。この
接触は必要に応じて数回繰返して行ってもよい。
【0020】さらに、吸着剤中に、少量の水分を含ませ
る事により、吸着選択率を高めると共に疑似移動床によ
る吸着操作の最終段階において、脱着剤が系中で高濃度
となった状態での、エチルフェノールの吸着剤からの脱
離を容易にし、高純度の製品を得る事ができる。含有す
る水の量は、X型ゼオライトに対し1〜10重量%が好
ましい。
【0021】本発明の方法を用いたエチルフェノール異
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
疑似移動床による吸着分離方法でもよい。
【0022】疑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。
【0023】(1) 吸着操作:エチルフェノール異性体混
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あとで述べ
る脱着剤とともに回収される。
【0024】(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、ラフィーネート中の弱吸着成分が高
純化される。
【0025】(3) 脱着操作:高純化された弱吸着成分は
ラフィネートとして回収され、一方、強吸着成分は脱着
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。
【0026】このように、本発明によれば、強吸着成
分、弱吸着成分共に、損なわれることなく、回収され
る。
【0027】本発明の吸着分離方法に使用する脱着剤あ
るいはクロマト分取に使用する展開剤はエチルフェノー
ルと容易に蒸留分離できる芳香族炭化水素、脂肪族炭化
水素、エーテル、アルコール、ハロゲン化芳香族などの
化合物が使用できるが、OH基を有するエチルフェノー
ルを吸着剤から脱離させるためには、脂肪族アルコー
ル、たとえば、プロパノール、ブタノール、ペンタノー
ル、ヘキサノールなどが好ましい。
【0028】特に、炭素数4以上の炭素数を有する脂肪
族アルコールは、比較的扱いが容易であり、また、沸点
以下の温度で十分な操作温度をえることができるなど、
好ましい脱着剤である。
【0029】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。
【0030】
【実施例】次に本発明の方法を実施例を挙げて説明す
る。
【0031】実施例では、吸着剤の吸着特性を次式(1)
の吸着選択率(α)をもって表す。
【数1】 ここで、A、Bはエチルフェノール異性体のどれか1つ
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。
【0032】上式の値が1より大のときA成分が選択的
に吸着され、1より小のときはB成分が選択的に吸着さ
れる。また、上式のα値が1より大なる吸着剤(あるい
は1より小さく0に近い吸着剤)ほどAとBの吸着分離
が容易となる。
【0033】実施例1 カチオンサイトにナトリウムを有するX型のフォージャ
サイト型ゼオライト(Na−X)の造粒品を500℃で
約1時間焼成した後、KNO3 の10重量%水溶液に接
触させることを7回繰り返し、カリウムでイオン交換さ
れたY型ゼオライトを調製した。これをさらに、1.0
当量のバリウムを含む、Ba(NO3))2 水溶液に接
触させ、バリウムおよびカリウムでイオン交換されたX
型ゼオライト(BaK−X)吸着剤とした。この吸着剤
約1.6gを、500℃で約1時間焼成した後、デシケ
ーター中で冷却し、液相混合物訳2.5mlと共に5m
lオートクレーブ内に充填し、150℃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−エチ
ルフェノール:m−エチルフェノール:1−ブタノー
ル:n−ペンタデカン=30:70:100:10(重
量比)であった。n−ペンタデカ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。吸着剤と接触させた後の液相混合物の組成を分析
し、上記式(1) を用いて吸着選択率αを求めたところ、
α=2.04なる結果を得た。
【0034】実施例2 実施例1で用いた吸着剤、BaK−Xを一晩吸湿させた
後、約250℃で1時時間焼成した。この時、吸着剤の
含水率は約3%であった。この吸着剤を用いる以外はす
べて実施例1と同様にして吸着測定を行ったところ、α
=4.95を得た。
【0035】実施例3 実施例1で用いた吸着剤、BaK−X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n−ブタノールを約1.8
ml/minの流量で流した。n−ブタノールを流して
いる状態で分離原料であるp−エチルフェノール:m−
エチルフェノール:1−ブタノール:n−ペンタデカン
=30:70:100:10(重量%)からなるエチル
フェノール異性体混合物、約1.6mlをカラム入口に
導入した。n−ペンタデカ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。
【0036】カラム出口から流出してくる液をガスクロ
マトグラフにより分析したところ、導入後約4.5分後
にm−エチルフェノールが流出しはじめた。さらに定期
的に流出液を分析し、図1に示す流出曲線を得た。
【0037】実施例4、5、6、7、8、9 カチオンサイトにナトリウムを有するX型のフォージャ
サイト型ゼオライト(Na−X)の造粒品を500℃で
約1時間焼成した後、LiNO3 の10重量%水溶液に
接触させることを7回繰り返し、リチウムでイオン交換
されたX型ゼオライトを調製した。この吸着剤をもちい
て実施例1と同様の実験を行った。さらに金属を、カリ
ウム、バリウム、ルビジウム、セシウムとして同様の実
験を行った。
【0038】また、カチオンサイトのナトリウムの半分
を鉛とした、PbNa−Xを用いて同様の実験を行っ
た。結果を表1にまとめて示す。
【0039】
【表1】
【0040】実施例10、11、12 実施例4と同様にして、マグネシウム、カルシウム、ス
トロンチウムを含むX型吸着剤を調製し、吸着原料とし
てタール酸由来の、アルキルフェノール混合物をもちい
て、実施例1と同様の実験を行った。原料組成はp−エ
チルフェノール:m−エチルフェノール:2,4,6−
トリメチルフェノール:2,4−キシレノール:2,3
−キシレノール:3,5−キシレノール:DES:ペン
タデカン=5:10:1:1:2:2:21:4(重量
比)である。DESは脱着剤を表す。また、C(wt
%)は重量比で表わした吸着容量である。結果を表2に
まとめる。
【0041】
【表2】
【0042】
【発明の効果】本発明により、エチルフェノール異性体
混合物中から特定の異性体のみを高純度に収率よく分離
回収することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例3における各成分の流出量の
時間変化を示す図である。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エチルフェノール異性体混合物中から特
    定のエチルフェノール異性体を吸着分離する方法におい
    て、吸着剤としてX型ゼオライト吸着剤を用いることを
    特徴とするエチルフェノール異性体の分離方法。
  2. 【請求項2】 X型ゼオライト吸着剤が、水を含む、請
    求項1記載のエチルフェノール異性体の分離方法。
  3. 【請求項3】 X型ゼオライト吸着剤が、X型ゼオライ
    トに対して1〜10重量%の水を含む請求項2記載のエ
    チルフェノール異性体の分離方法。
  4. 【請求項4】 エチルフェノール異性体混合物がm−エ
    チルフェノールおよびp−エチルフェノールを含むこと
    を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載のエチル
    フェノール異性体の分離方法。
  5. 【請求項5】 X型ゼオライト吸着剤が、リチウム、カ
    リウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシ
    ウム、ストロンチウム、バリウムおよび鉛から選ばれる
    少なくとも1種の金属を含むことを特徴とする請求項1
    〜4のいずれか1項記載のエチルフェノール異性体の分
    離方法。
  6. 【請求項6】 エチルフェノール異性体混合物がm−エ
    チルフェノールおよびp−エチルフェノールの他に少な
    くとも1種のアルキルフェノールを含むことを特徴とす
    る請求項1〜5のいずれか1項記載のエチルフェノール
    異性体の分離方法。
  7. 【請求項7】 X型ゼオライト吸着剤が、マグネシウ
    ム、カルシウムおよびストロンチウムから選ばれる少な
    くとも1種の金属を含むことを特徴とする請求項6記載
    のエチルフェノール異性体の分離方法。
  8. 【請求項8】 吸着分離する特定のエチルフェノール異
    性体がm−エチルフェノールであることを特徴とする請
    求項7記載のエチルフェノール異性体の分離方法。
  9. 【請求項9】 X型ゼオライト吸着剤が、カリウムおよ
    び/またはバリウムを含むことを特徴とする請求項6記
    載のエチルフェノール異性体の分離方法。
  10. 【請求項10】 吸着分離する特定のエチルフェノール
    異性体がp−エチルフェノールであることを特徴とする
    請求項9記載のエチルフェノール異性体の分離方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107413374A (zh) * 2017-05-26 2017-12-01 南京工业大学 一种合成3‑烷氧基丙酸烷基酯的固体碱催化剂
KR20180098082A (ko) * 2017-02-24 2018-09-03 한화케미칼 주식회사 크레졸 흡착력이 우수한 제올라이트 흡착제의 제조방법 및 이를 이용한 제올라이트 흡착제

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