JPH09124539A - アセトンの精製方法 - Google Patents
アセトンの精製方法Info
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- C07C45/83—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation by extractive distillation
Abstract
製アセトンの精製方法。 【解決手段】 −フェノール/アセトンの製造設備の一
次分別から来る粗製アセトンの流れを第一蒸留カラムに
供給し、2%水酸化ナトリウム溶液を供給する工程、 −第一カラムのヘッドにおける、アセトン、水およびク
メンからなる流れを第二カラムに送り、抽出溶剤トリエ
チレングリコールを供給する工程、 −第二カラムのヘッドから無水のアセトンを回収する工
程、 −第二カラム底部の、トリエチレングリコール、水、ク
メンおよびアセトンを含む物質を、第三蒸留カラムに供
給し、水/クメンの共沸混合物をヘッドから回収し、無
水トリエチレングリコールをテールから回収する工程、 −水/クメンの共沸混合物をデカンターに送り、アセト
ンを含む水相を分離し、第一カラムに循環させ、有機層
を一次分別に送る工程。
Description
トンの製造工程から来る粗製アセトン流中に含まれるア
セトンの精製方法に関する。
設備では、僅かにアルカリ性の環境中でクメンの流れを
空気酸化している。こうして得られたクミルヒドロペル
オキシドを続いて、硫酸の存在下で加水分解して、フェ
ノールとアセトンの混合物を形成させ、この混合物から
精留により粗製アセトンの流れを分離する。アセトンの
精製は、図1に示すスキームにより行なう。
してクメン、水、アルデヒドおよびメタノールを不純物
とする粗製アセトンの流れは、圧力350〜500トル
および還流比3.5〜4.5の条件下の、合計段数70
プレートからなる、直列の1個以上のカラムのラインで
蒸留される。
レート、または段数70プレートのカラムを1個だけ使
用する場合には第10プレートに供給する。約0.2%
の水および約300 ppmのメタノールを含む、規格内の
製品(2)をA”のヘッドから回収する。酸性度を中和
し、粗製物中に存在するアルデヒド不純物の縮合を誘発
する機能を有する、水酸化ナトリウムの14%溶液
(3)を同じカラムの26°プレートに供給する。さら
に、原料中には、15%以上の量で水が存在すること
が、ナトリウム塩(sodic salts) の形成によるカラムの
汚染を防止するのに必要である。クメン(4)はカラム
A”の底に蓄積する傾向があり、そこから実体量のアセ
トンと共に除去される。カラムA”の底部の、水、ポリ
アルデヒド、メタノールおよびアセトンを含む物質
(5)は、カラムA’に供給される。水酸化ナトリウム
の作用により形成されたポリアルデヒドは、カラムA’
の底から、大部分の水(6)と共に除去されるのに対し
て、ヘッド(7)からの、アセトンを含む流れはカラム
A”に再供給される。
料中のクメンを最小に抑えることが必要であるが、これ
は一次精留塔(粗製フェノールから粗製アセトンの分
離)で還流比を高く維持することにより達成される。
な不純物になる。水はアセトンとの共沸混合物(アセト
ン95.6%、沸点54.5℃)を形成し、分別蒸留で
は除去できないからである。この問題は、アセトンの商
業的な精製方法では、減圧で蒸留を行なうことにより解
決される。この様に、水の含有量を妥当な水準に下げる
ことにより、共沸混合物の組成を変えることができる。
は、例えばポンプの運転によりエネルギー消費が高いこ
と、および高還流比で運転する必要性がある、などの欠
点がある。
れている方法で得られるよりもはるかに高い品質のアセ
トンを製造することができ、エネルギーを著しく節約で
きる精製方法が開発された。特に、本発明の方法では、
水/アセトンの共沸混合物を分離するために、減圧で蒸
留する代わりに、トリエチレングリコール(TEG)に
よる抽出蒸留を使用する。
アセトンの製造工程から来る、不純物として主としてク
メン、水、アルデヒドおよびメタノールを含む粗製アセ
トンの精製方法であって、 − フェノール/アセトンの製造設備の一次分別から来
る粗製アセトンの流れを第一蒸留カラムに供給し、該第
一蒸留カラムに2%水酸化ナトリウム溶液をも供給する
工程、 − 第一カラムのヘッドにおける、アセトン、水および
クメンからなる流れを第二カラムに送り、該第二カラム
に抽出溶剤トリエチレングリコールをも供給する工程、 − 第二カラムのヘッドから実際上無水のアセトンを回
収する工程、 − 第二カラム底部の、トリエチレングリコール、水、
クメンおよびアセトンを含む物質を、第三蒸留カラムに
供給し、該第三蒸留カラムで水/クメンの共沸混合物を
ヘッドから回収し、無水トリエチレングリコールをテー
ルから回収する工程、 − 水/クメンの共沸混合物をデカンターに送り、該デ
カンターの中で、アセトンを含む水相を分離し、第一カ
ラムに循環させ、クメンおよびアセトンを含む有機相を
一次分別に送る工程 を含んでなる方法に関する。
増加することなく、一級品質のアセトン(含水量<30
0 ppmおよびメタノール含有量<100ppm )を製造で
きることに加えて、現在使用されている方法と比較して
下記の利点が得られる。
て真空ポンプを使用しないので、エネルギーを節約し、
排ガスを低減させ、能力を増加させることができる。
ネルギーが節約され、さらに能力を増加することができ
る。
にエネルギーが節約される。
を果たすのは、水/クメンの共沸混合物が形成され、こ
れが第三カラムのヘッドで容易に分離されるということ
である。
量のクメンが存在することができ、還流比を下げること
により、一次分別の難しさを緩和することができる。
を図2に示すが、その主な特徴は以下に説明するとおり
である。
(1)を、合計16〜26、好ましくは20のプレート
からなるカラム(A’)の3°−10°プレート(理論
的プレート、上方向に数える)、好ましくは6°に供給
する。カラムは、大気圧、還流比0.2〜0.5、好ま
しくは0.3で、およびその圧力降下に応じてテールに
おける温度102〜110℃で運転される。粗製アセト
ンに対して12%〜17%の、好ましくは15%の量
の、2%水酸化ナトリウム溶液(2)を同じカラムの1
3°−23°プレート、好ましくは19°、に供給す
る。このカラムのテールから、アルデヒド(ポリアルデ
ヒドの形態の)、ソーダと共に供給された水の大部分お
よびメタノールの一部(3)が除去される。メタノール
の分離は大量の水により改良されるが、水は、水酸化ナ
トリウムの溶液として粗製物に対して向流で供給される
場合、この不純物の大部分をカラムの底部に引き止める
効果を有する。
は、合計23〜36、好ましくは32の数のプレートか
らなり、大気圧で、還流比0.4〜1.5、好ましくは
1で、カラムA''' のテールにおける温度により測定し
た、一般的に120℃のテールにおける自己発生温度(a
utogenous temperature)で運転されるカラムA”の3°
−10°プレート、好ましくは6°、に供給する。
プレートで抽出溶剤トリエチレングリコールと、カラム
A’に供給された粗製物の0.6÷1倍に等しい量で接
触し、その効果により、水−アセトンの共沸混合物が分
離され、水がカラムの底部に引き止められる。実際的に
無水のアセトン(含水量<300 ppm)がヘッド(5)
から回収される。カラムA”の、TEG、水、クメンお
よび一般的に約3%量のアセトンを含む底部生成物は、
抽出溶剤を回収するために、カラムA''' の6°−19
°プレート、好ましくは13°プレートに供給される。
トからなることができて、大気圧で、カラムA’に供給
される粗製物に対して0.1〜0.7、好ましくは0.
2、の還流比で運転されるこのカラムでは、TEGの脱
水を行なうために、水/クメンの共沸混合物(沸点95
℃、クメン56%)を利用する。
カンター(B)に集められ、そこで2つの相が分離され
る。33%までのアセトンを含む水相はカラムA’に循
環される(8)。33%までのクメンおよび21%まで
のアセトンを含む有機相(9)は一次分別に循環され
る。
ルから回収され、カラムA”に循環される。
分離装置S1からなる「ベンチスケール」の装置で試験
を行なう。
は45プレートからなり、T3は15プレートからな
る。プレートは、NORMSCHLIFT から供給され、ガラス製
で穴が開いており、直径が50mmで効率が総還流温度で
65%である。
(1)をT1の12°プレートに供給する。2%水酸化
ナトリウム溶液(2)を同じカラムの30°プレートに
供給する。このカラムのテールから、アルデヒド(ポリ
アルデヒドの形態の)、炭酸ナトリウムと共に供給され
た水の大部分およびメタノールの一部(3)が除去され
る。
(4)をカラムT2の8°プレートに供給する。循環さ
れるトリエチレングリコール(10)もこのカラムの2
5°プレートに供給される。事実上無水のアセトン
(5)はT2のヘッドから回収され、TEG、水、クメ
ンおよびアセトンを含む流れ(6)はテールから回収さ
れる。この流れはカラムT3の10°プレートに供給さ
れ、抽出溶剤を回収する。ヘッド(7)で回収された共
沸混合物はこのカラム中のデカンター(S1)に集めら
れ、そこで2つの相が分離される。すなわち、アセトン
を含む水相(8)(これはカラムT1に循環される)お
よびクメンおよびアセトンを含む有機相(9)である。
無水TEG(10)はカラムT3のテールから回収さ
れ、カラムT2に循環される。
特性を有する粗製アセトンの流れでも実行した。 H2 O含有量 4.0% クメン含有量 8400 ppm メタノール含有量 190 ppm 得られた結果は、上記の結果と同様であった。
製方法を使用すると、これらの流れからは、下記の代表
的な特性を有する規格内製品が得られる。 H2 O含有量 0.15〜0.2% メタノール含有量 200〜250 ppm 過マンガン酸塩試験 >3 (ASTM D1363)
Claims (9)
- 【請求項1】下記の工程を含んでなることを特徴とす
る、フェノール−アセトンの製造工程から来る、不純物
として主としてクメン、水、アルデヒドおよびメタノー
ルを含む粗製アセトンの精製方法。 (イ) フェノール/アセトンの製造設備の一次分別か
ら来る粗製アセトンの流れを第一蒸留カラムに供給し、
前記第一蒸留カラムに2%水酸化ナトリウム溶液をも供
給する工程、(ロ) 第一カラムのヘッドにおける、ア
セトン、水およびクメンからなる流れを第二カラムに送
り、前記第二カラムに抽出溶剤トリエチレングリコール
をも供給する工程、(ハ) 第二カラムのヘッドから実
際上無水のアセトンを回収する工程、(ニ) 第二カラ
ム底部の、トリエチレングリコール、水、クメンおよび
アセトンを含む物質を、第三蒸留カラムに供給し、前記
第三蒸留カラムで水/クメンの共沸混合物をヘッドから
回収し、無水トリエチレングリコールをテールから回収
する工程、(ホ) 水/クメンの共沸混合物をデカンタ
ーに送り、前記デカンターの中で、アセトンを含む水相
を分離し、このアセトンを第一カラムに循環させ、クメ
ンおよびアセトンを含む有機相を一次分別に送る工程。 - 【請求項2】第一カラムを、大気圧で、還流比0.2〜
0.5、好ましくは0.3で、およびテールにおける温
度102〜110℃で運転する、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項3】粗製アセトンの12%〜17%、好ましく
は15%の量の、2%水酸化ナトリウム溶液を第一カラ
ムに供給する、請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項4】第二カラムを、大気圧で、還流比0.5〜
1.5、好ましくは1で、およびテールにおける一般的
に120℃の自己発生温度(autogenous temperature)で
運転する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】含水量<300 ppmのアセトンを第二カラ
ムのヘッドから回収し、トリエチレングリコール、水、
クメンおよび一般的に約3%量のアセトンを含む流れを
テールから回収する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】第二カラム中で、原料をトリエチレングリ
コールと、第一カラムに供給された粗製物の0.6÷1
倍に等しい量で接触させる、請求項1に記載の方法。 - 【請求項7】第三カラムを、大気圧で、第一カラムに供
給される粗製物に対して0.1〜0.7、好ましくは
0.2、の還流比で運転する、請求項1に記載の方法。 - 【請求項8】デカンター中に集められた水/クメンの共
沸混合物を、33%までのアセトンを含む水相および3
3%までのクメンおよび21%までのアセトンを含む有
機相に分離し、前記水相を第一カラムに循環させ、前記
有機相を一次分別に循環させる、請求項1に記載の方
法。 - 【請求項9】無水トリエチレングリコールを第三カラム
のテールから回収し、第二カラムに循環させる、請求項
1に記載の方法。
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