JPH09249585A - 2,6−ジメチルナフタレンの製造法 - Google Patents

2,6−ジメチルナフタレンの製造法

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JPH09249585A
JPH09249585A JP8059739A JP5973996A JPH09249585A JP H09249585 A JPH09249585 A JP H09249585A JP 8059739 A JP8059739 A JP 8059739A JP 5973996 A JP5973996 A JP 5973996A JP H09249585 A JPH09249585 A JP H09249585A
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JP
Japan
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dmn
crystallization
dimethylnaphthalene
solvent
tank
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JP8059739A
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Minoru Takagawa
實 高川
Kuniaki Ueishi
邦明 上石
Ko Moto
耕 毛戸
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Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ジメチルナフタレン異性体混合物から2,6-ジメ
チルナフタレンを結晶化させるに際して、結晶化槽内壁
への結晶の付着によるトラブルを解消する。 【解決手段】(1)伝熱面を有する結晶化槽を用い、被
結晶化液であるDMN異性体混合物と冷却媒の温度差を
小さくして冷却する、(2)溶媒の共存下で2,6-ジメチ
ルナフタレンを結晶化させ、溶媒を蒸発させて冷却す
る、(3)液化ガスをDMN異性体混合物に導入し、該
液化ガスを蒸発させて冷却する等の方法によって、結晶
化槽内壁への結晶の付着を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、2,6−ナフタレ
ンジカルボン酸の原料として有用な2,6−ジメチルナ
フタレンの製造方法に関する。2,6−ナフタレンジカ
ルボン酸は、優れた引っ張り強度と耐熱性を有するポリ
エチレンナフタレート繊維やフィルム等の製造に用いら
れる高性能ポリエステルの原料として工業的に重要な用
途を持っている。
【0002】
【従来技術】2,6−ジメチルナフタレン(以下ジメチ
ルナフタレンをDMNと記す)は、2,6−ナフタレン
ジカルボン酸の原料となるものであり,高い純度が要求
される。即ち、ポリエチレンナフタレート繊維やフィル
ム等の製造に用いられる高性能ポリエステルの原料とし
ての2,6ナフタレンジカルボン酸は高純度である必要
があり、その原料としての2,6−DMNも高純度が要
求される。DMNには2個のメチル基の位置により10
個の異性体が存在し、2,6ナフタレンジカルボン酸原
料としての2,6−DMNは、これら他の異性体を実質
的に含まない高純度のものである必要がある。
【0003】2,6−DMNの製造法として、タール留
分、石油留分から分離する方法、ナフタレンやメチルナ
フタレンをメチル化後に異性化分離する方法等がある。
これらの留分や生成物は10種の異性体のほとんどを含
み、多くの異性体混合物から2,6−DMNを分離する
必要がある。
【0004】一方、特開昭49−134634号にはオ
ルトキシレンとブタジエンからO-トリルペンテン-2を高
収率で得る方法が示されている。また特開昭50−89
353ではO-トリルペンテン-2を環化して1,5−ジメ
チルテトラリンを製造する方法が示されており、特開昭
48−76852号には1,5−ジメチルテトラリンを
脱水素して高収率高選択率で1,5−DMNを製造する
方法が示されている。さらに特開昭50−129534
号には1,5−DMNを異性化して、主として1,5
−、1,6−、2,6−DMNからなる異性体混合物を
得る方法が示されている。従って2,6−DMNの製造
法として、これらの方法を組み合わせることにより、オ
ルトキシレンとブタジエンから、主として1,5−、
1,6−、2,6−DMNからなる異性体混合物を得る
ことができ、この異性体混合物から2,6−DMNを分
離する方法もある。
【0005】以上のように従来知られている2,6−D
MN製造方法では、DMN異性体混合物から2,6−D
MNを分離、回収する必要がある。DMN10異性体の
沸点は非常に近接しており、通常有機化合物の分離精製
によく用いられる蒸留により2,6-DMNを精製すること
はきわめて困難である。
【0006】2,6−DMNの精製方法として、結晶化に
よる方法、吸着による方法、ある種の有機化合物を用い
て2,6−DMNと錯体を形成させ、これを分離した
後、該錯体を分解する方法等が提案されている。これら
各方法の中では、結晶化による方法が最も簡便であり、
工業的精製方法として適している。特にオルトキシレン
とブタジエンから得られる1,5−DMNを異性化し
て、主として1,5−、1,6−、2,6−DMNから
なる異性体混合物を製造し、これから2,6−DMNを
分離する場合は、精製原料中の異性体種が少ないことか
ら結晶化による方法が有効である。ナフタレン類をメチ
ル化後に異性化分離する場合や、タール留分、石油留分
から分離する場合は、多くの異性体混合物から2,6−
DMNを分離する必要があり、これらの場合には吸着法
と結晶化法の組み合わせが好ましい。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、オルト
キシレンとブタジエンを原料として1,5-DMNを合成
し、これを異性化して、主として1,5−、1,6−、
2,6−DMNからなる異性体混合物を得た。そして結
晶化により高純度の2,6−DMNを得るために、攪拌
機付きのジャケット冷却式結晶化槽を用い、ジャケット
に冷却媒を流しながら、該異性体混合物を連続的に供給
して2,6−DMNの結晶を析出させたところ、析出し
た結晶が結晶化槽内壁に固着し、やがて結晶化槽器壁を
通じた伝熱が不充分となり、結晶析出操作の継続が不可
能となった。これは伝熱面付近のスラリー温度が他の部
分に比べて局部的に低くなり、伝熱面に結晶が析出し、
これが固着して伝熱性能の低下を引き起こしたものと考
えられる。
【0008】伝熱面への結晶固着によるトラブルを防ぐ
方法として、特公昭61−25402号では伝熱面に析
出した結晶を掻き取る方法を示している。この場合は伝
熱面上に析出した結晶が物理的に取り除かれるために、
伝熱面は常に清浄に保たれ、所定の伝熱性能を維持する
ことが出来るとしている。しかしこの方法では結晶化槽
内に摺動部を設けるために、種々のトラブルが生じる。
例えば羽根の回転速度を上げられないために結晶化槽内
の循環流が不十分となり、結晶の一部が結晶化槽内に沈
降固結したり、掻き取り羽根の磨耗や破損が起こるため
に結晶析出操作の継続が不可能になることが頻繁に起き
る。
【0009】本発明の目的は、DMN異性体混合物を冷
却して2,6-DMNを結晶化させて精製するに際して、上
記の如きトラブルを回避しつつ結晶析出操作を円滑に進
め、高純度の2,6-DMNを工業的に有利に製造する方法
を提供することである。
【0010】
【課題を解決する手段】本発明者らは上記の如き課題を
有する2,6-DMNの結晶化方法について鋭意検討を重ね
た結果、結晶化槽内壁への結晶の付着を抑制しつつ冷却
することにより、結晶析出操作を円滑に進めることがで
き、高純度の2,6-DMNが工業的に有利に得られること
を見出し本発明に到達した。即ち本発明は、ジメチルナ
フタレン異性体混合物から2,6-ジメチルナフタレンを結
晶化させるに際して、結晶化槽内壁への結晶の付着を抑
制しつつ該異性体混合物を冷却することを特徴とする2,
6-ジメチルナフタレンの製造法である。
【0011】本発明において結晶化槽内壁への結晶の付
着を抑制しつつ冷却する具体的な方法としては、(1)
伝熱面を有する結晶化槽を用い、被結晶化液であるDM
N異性体混合物と冷却媒の温度差を小さくして冷却する
方法、(2)溶媒の共存下で2,6-ジメチルナフタレンを
結晶化させ、溶媒を蒸発させて冷却する方法、(3)液
化ガスをDMN異性体混合物に導入し、該液化ガスを蒸
発させて冷却する方法等が挙げられる。(1)の方法で
は、ジャケット等を用いて結晶化原料を外部から間接的
に冷却する際に、結晶化槽内部に一定の循環流を起こし
つつ、被結晶化液と冷却媒の温度差を40℃以下とするこ
とにより、伝熱面近傍の過飽和度が十分に小さくなるの
で、析出する2,6−DMN結晶の伝熱面への付着が防
止でき、長時間安定して結晶析出操作を継続できる。
(2)の方法では、適当な溶媒の存在下で撹拌しながら
溶媒を蒸発させ、蒸発潜熱により冷却するものであり、
結晶は結晶化槽の内部から発生するので、結晶の付着に
よる伝熱性能の低下が回避される。2,6−DMNの結
晶化温度は10〜60℃が好適であり、結晶化槽を減圧と
することにより該溶媒を蒸発させる方法と、不活性ガ
スで処理することにより該溶媒を蒸発させる方法等があ
る。(3)の方法では液化ガスの蒸発潜熱により冷却す
るものであり、液化ガスとしては炭素数2〜4の液化炭
化水素が用いられる。(1)、(2)、(3)の何れの
方法でも、溶媒の共存下で2,6-ジメチルナフタレンを結
晶化することが望ましく、使用される溶媒としては、炭
化水素、特に脂肪族飽和炭化水素および脂環式飽和炭化
水素から選ばれた一種以上の溶媒が好適に用いられる。
【0012】
【発明の実施の形態】2,6−DMNは1,5−DMN、
2,7−DMN、2,3−DMNと共晶を形成すること
が知られている。従って異性体混合物から結晶化により
2,6−DMNを結晶として析出させるためには、該異
性体混合物中の2,6−DMNとこれら異性体との量比
が共晶組成比よりも大きい必要がある。即ち、該異性体
混合物中の2,6−DMNに対する1,5−DMNのモ
ル比が1.9以下、2,7−DMNのモル比が1.4以
下、2,3−DMNのモル比が1.1以下である異性体
混合物を冷却したとき、2,6−DMNが結晶として最
初に析出する。
【0013】このため2,6−DMNの結晶を得るため
に、結晶化に供するDMN異性体混合物は、2,6−D
MNに対する1,5−DMN、2,7−DMN、2,3
−DMNの量比が、それぞれ1.9、1.4、1.1以
下である必要がある。本発明において結晶化に供するD
MN異性体混合物は、この範囲の組成であればその由来
には依らない。オルトキシレンとブタジエンから誘導で
きる1,5−DMNを異性化して得られる、主として
1,5−、1,6−、2,6−DMNから成るDMN混
合物は、異性化反応に用いられる触媒の性能にもよる
が、通常1,5−DMNが5〜20%、1,6−DMN
が35〜50%、2,6−DMNが35〜50%、その
他の異性体が5%以下であり、このようなDMN異性体
混合物は上記の組成比を満足し、本発明に好適に適用で
きる。
【0014】先ず(1)の方法の伝熱面を有する結晶化
槽を用いた間接冷却による冷却方法としては、ジャケッ
ト付きの結晶化槽を用い、ジャケットに冷媒を流して冷
却する方法、結晶化槽内部にコイル等を設置してコイル
内に冷媒を流して冷却する方法、結晶化槽外部に熱交換
器を設置してポンプ等により被結晶化液を循環して冷却
する方法、さらにはこれらを組み合わせた方法等があ
る。このように間接的に冷却する場合、被結晶化液は熱
交換が行われる壁面から冷却される。この時、被結晶化
液と冷却媒との温度差が小さいと結晶の析出速度が小さ
く、長時間の滞留時間が必要となる。被結晶化液と冷却
媒との温度差が大きいと過飽和度が大きくなり析出する
結晶が壁面に固着し易くなる。壁面への固着し易さは析
出する結晶特有の性質に依存し、結晶の種類により、ま
た結晶が析出する際の析出条件にも依存する。
【0015】本発明者らは、過飽和度を調節し、析出す
る結晶が壁面に固着せず、かつ実用的に十分な速度で結
晶を析出させる方法について実験検討を行った結果、D
MN異性体混合物を冷却して2,6−DMNを析出する
際は、被結晶化液と冷却媒との温度差が40℃以下に保
たれていれば壁面への結晶の付着は殆ど無く、例え付着
したとしてもそれがために結晶化操作が困難にはならな
いことを見出した。結晶化操作を行う際、被結晶化液と
冷却媒との温度差が40℃以下に保たれていれば、DM
N異性体混合物をそのまま冷却しても結晶の付着は殆ど
無い。しかし無溶媒下で結晶化させた2,6-DMNは鱗片
状で結晶性状が悪いので、濾過が難しく、このため濾過
分離後に高純度の2,6−DMNを得ることが困難であ
る。炭化水素等の溶媒を用いることにより結晶性状が改
善され、特に脂肪族飽和炭化水素あるいは脂環式飽和炭
化水素を溶媒として用いた場合は、析出する結晶の性状
が良く、濾過分離後に高純度の2,6−DMNが得られ
る。従って壁面への結晶の付着、固結を防止する意味で
は溶媒は必ずしも必要ではないが、高純度の2,6−D
MN結晶を得るために溶媒の使用が好ましい。
【0016】溶媒を用いて2,6−DMNを結晶化させ
る際は、上記の間接冷却法に代えて(2)の方法により
溶媒を蒸発させその蒸発潜熱を利用して冷却することも
できる。溶媒を蒸発させる方法としては、結晶化槽内を
減圧にする方法、不活性ガスを供給する方法等がある。
溶媒を蒸発させることにより冷却すれば、結晶は結晶化
槽内壁ではなく、槽内部から発生するので、内壁への付
着が起こりにくい。また(3)の方法により、溶媒を用
いない場合ではあっても、例えば液化ブタン、液化プロ
パン等の液化ガスを晶析原料に吹き込み、その蒸発潜熱
を用いて冷却する場合も溶媒を蒸発すると同じ効果が得
られる。
【0017】本発明で用いられる溶媒としては、DMN
との反応性が低く、操作条件下で液体であり、蒸発し易
く、DMNとの分離が容易なものであれば特に制限がな
いが、濾過が容易であり、高純度のDMNを得るため
に、炭化水素、特に脂肪族飽和炭化水素および脂環式飽
和炭化水素が好ましい。このような溶媒として、炭素数
4〜12の脂肪族飽和炭化水素、炭素数5〜12の脂環
式飽和炭化水素、例えばブタン、ペンタン、ヘキサン、
ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ド
デカン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシク
ロペンタン、メチルシクロヘキサン、シクロオクタン、
メチルシクロオクタン、デカリン、メチルデカリン、ジ
メチルデカリン等が好適に用いられ、炭素数5〜10の
脂肪族飽和炭化水素、炭素数5〜10の脂環式飽和炭化
水素が更に好適に用いられる。また本発明で用いられる
溶媒として、例えば蒸発し易い溶媒と蒸発しにくい溶媒
を混合して用いることもできる。
【0018】溶媒の使用量は、溶媒への2,6−DMN
の溶解度、DMN異性体混合物中の2,6−DMN濃
度、操作温度、スラリー濃度等を勘案して決められる。
すなわち結晶化の操作温度は10〜60℃、特に室温付近と
なるようにすることが好ましく、このような操作温度と
なるように溶媒の使用量が決められる。また結晶化させ
たときの析出結晶量は多い方が、単位操作当たりの結晶
収率が高くなり好ましいが、結晶量が多くなりすぎる
と、輸送、攪拌等のハンドリングが困難になり、通常は
スラリー濃度10〜40%が好ましい。例えば、オルト
キシレンとブタジエンから誘導できる1,5−DMNを
異性化して得られた、1,5−DMN、1,6−DM
N、2,6−DMN濃度がそれぞれ8%、46%、46
%のDMN異性体混合物では、その1/2重量のノルマ
ルヘプタンを加熱混合して全体を液体とし、これを25
℃に冷却すれば、スラリー濃度は約20%となる。
【0019】このように溶媒使用量は種々の因子により
変化するが、(1)の方法により間接冷却によって結晶
化する場合には、通常はDMN異性体混合物に対し0.
01〜20重量倍の範囲であり、好ましくは、0.1〜
10重量倍である。溶媒使用量がこの範囲よりも小さい
と、2,6−DMN結晶性状の改善効果が小さい。溶媒
使用量がこの範囲を超えても結晶性状の改善効果は乏し
く、結晶化槽が大きくなり、プロセスの経済性が低くな
る。(2)の方法により溶媒を蒸発させることによって
冷却する際は、溶媒の蒸発に伴い結晶化槽内の溶媒量は
変化するので、蒸発させた後の溶媒量が上記範囲となる
ようにするために、必要に応じて結晶化操作中に溶媒の
供給する。なお不活性ガスで処理することにより蒸発さ
せる場合の不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、炭酸
ガスなどを用いる。(3)の方法により液化ガスを蒸発
させることによって冷却する際には、使用する液化ガス
に応じて操作温度、圧力が選定され、結晶化させたとき
のスラリー濃度が上記範囲となるように結晶化槽内に液
化ガスが供給される。
【0020】DMN異性体混合物から2,6−DMNを
結晶として析出させる際に用いる結晶化槽には特に制限
はなく、各々の方法に応じた結晶化槽が選択される。ま
た、結晶を析出させた後、結晶を母液から分離するため
の装置にも特に制限はなく、固液分離に通常用いられる
もの、例えば遠心分離機、フィルター等をそのまま用い
ることができる。通常結晶は固液分離機にて分離された
後、リンスして高純度の2,6−DMNが得られる。
【0021】
【実施例】以下に実施例及び比較例を以って本発明の方
法を更に具体的に説明する。但し本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。
【0022】実施例1 撹拌機、冷却用ジャケットを設けた内径1000mm、胴長
2000mmの縦型円筒槽を結晶化槽として用いて結晶化操
作を行った。槽内の邪魔板は4枚、ジャケットの伝熱面
積は 5.1m2 であり、結晶化槽の内容物の温度は槽下部
に挿入した温度計により測定した。内容物は槽上部のオ
ーバーフロー管から抜き出され、結晶化槽の液(スラリ
ー)量は 1.3m3 に保たれる。1,5−DMNと溶媒の
ノルマルヘプタンの混合物を異性化し、表1に示した組
成の異性化反応生成物を得た。この異性化反応生成物を
80℃に加熱して全体を均一な溶液とし、結晶化原料と
した。予め結晶化槽に80℃の結晶化原料をオーバーフ
ローライン迄仕込み、攪拌しながら60℃迄冷却した。
槽内の温度が60℃に達した後、80℃の結晶化原料を
結晶化槽下部から200kg/hrの一定速度で連続的
に結晶化槽に供給した。これを結晶化操作開始時とす
る。結晶化操作開始と同時に40℃の水をジャケットに
流して結晶化槽内容物を冷却した。結晶化槽内容物の温
度は、ジャケットに流す40℃の水の流量を調節するこ
とにより、60℃に維持した。槽内は 1.0Kw/m3
攪拌動力で混合し、結晶化槽上部より析出した結晶を含
むスラリーをオーバーフローにより連続的に抜き出し
た。この結晶化操作を24時間継続した。この間ジャケ
ットの冷却性能は安定し、問題無く操作を継続すること
ができ、冷却水の流量も安定していた。平均冷却水流量
は0.17m3/hrであった。またオーバーフローにより連
続的に抜き出したスラリー中の結晶濃度も安定してお
り、約14重量%であった。24時間経過後、原料およ
び冷却水の供給を停止し、スラリーおよび冷却水を結晶
化槽下部より全量抜き出した後、槽内面を観察したが、
ジャケット設置部に結晶の付着は見られなかった。得ら
れたスラリーから結晶を分離し、純度99.2%の2,
6−DMNを得た。
【0023】比較例1 冷却水の温度を10℃とした以外は、実施例1と同様に
操作して結晶化を行った。結晶化操作開始時の冷却水流
量は0.07m3/hrであり、操作開始後3時間迄は比較的
安定していた。しかし3時間経過後から伝熱性能の低下
により冷却水量が増加し始め、8時間経過後にはこの装
置の流量の上限である 5.0m3/hrに達した。その後は
冷却能力が不足し槽内の温度が上昇し始めたため、8.
5時間経過後に原料および冷却水の供給を停止した。ス
ラリーおよび冷却水を結晶化槽下部より全量抜き出した
後、槽内面を観察したところ、ジャケット設置部に結晶
が約5mmの厚みで付着していた。
【0024】実施例2 撹拌機付きの内径1000mm、胴長3000mmの縦型円筒槽
を結晶化槽として用いた。槽の上部にコンデンサー、気
液分離器を設置し、槽内で蒸発した成分をコンデンサー
で凝縮した後、気液分離器にて液成分とガス成分に分
け、液成分は槽へ循環するようにした。また気液分離器
のガス成分は真空ポンプにより吸引されるようにした。
槽内の邪魔板は4枚、結晶化槽内容物の温度は槽下部に
挿入した温度計により測定した。1,5−DMNの異性
化反応生成液と溶媒のノルマルヘプタンを混合し、表1
に示した組成のDMNとノルマルヘプタンの混合物を得
た。この混合物を65℃に加熱して全体を均一な溶液と
し、結晶化原料とした。始めに晶析槽に約40℃のノル
マルヘプタン1.3m3 を仕込み、徐々に減圧にしてい
く。晶析槽内圧力が約90Torrになったところで、ノル
マルヘプタンが沸騰し始めた。ノルマルヘプタンが沸騰
を開始すると同時に、65℃に保たれた結晶化原料の供
給を開始した。原料供給速度は200kg/hrとし、
結晶化操作中は一定に保った。結晶化原料は槽中段から
供給され、析出した結晶を含むスラリーは槽下部より連
続的に抜き出し、槽内のスラリー量を1.2〜1.4m
3に維持した。結晶化操作中は、減圧度を制御して槽内
の温度を40℃に保った。結晶化操作中の撹拌動力は、
0.8Kw/m3 とした。結晶化原料供給開始後24時
間結晶化操作を継続したが、この間、問題無く操作を継
続することができ、安定時の結晶化槽圧力は約50Torr
であり、結晶化槽上部に設置したコンデンサーの平均熱
負荷は約 4000Kcal/hrであった。連続的に抜き出したス
ラリー中の結晶濃度も安定しており、約14重量%であ
った。24時間経過後、原料供給を停止し、晶析槽を大
気圧に戻し、晶析槽下部よりスラリーを抜き出し、結晶
化槽内面を観察したが、内壁に結晶の付着は見られなか
った。得られたスラリーから結晶を分離し、純度99.
3%の2,6−DMNを得た。
【0025】
【表1】 結晶化原料組成(重量%) 実施例1 実施例2 ノルマルヘプタン 10.0 40.0 2,6-DMN 43.9 29.7 1,6-DMN 37.0 25.0 1,5-DMN 7.7 5.2 Other DMN 0.1 0.1 低沸物 0.5 0.4 高沸物 0.8 0.5
【0026】実施例3 実施例2で用いた装置で次の変更を加えて結晶化に用い
た。真空ポンプに替えてガス循環器を設置しガス循環
器を出たガスは結晶化槽下部に導入する。結晶化槽下
部にはガス分散器を設置し、導入されたガスは内径10
mmのノズル6本から槽内のスラリー中へ均一に分散さ
れる。ガスの導入に伴い溶媒のノルマルヘプタンが蒸
発することにより内容物が冷却される。結晶化原料とし
ては、実施例2で用いたと同じ組成の混合物を用いた。
始めに結晶化槽に約40℃の溶媒のノルマルヘプタン
1.3m3 を仕込み、窒素を下部ノズルから供給した。
結晶化槽内圧力をほぼ大気圧に保った状態で、下部ノズ
ルへの窒素供給量を徐々に増やし、吹き込み窒素量が7
0Nm3/hrに達した時点で、65℃に保たれた結晶化
原料の供給を開始した。原料供給速度は200kg/h
rとし、結晶化操作中は一定に保った。結晶化原料は槽
中段から供給され、析出した結晶を含むスラリーは槽下
部より連続的に抜き出し、槽内のスラリー量を1.2〜
1.4m3 に維持した。結晶化操作中は窒素吹き込み量
を制御して結晶化槽内部の温度を40℃に保った。結晶
化操作中の撹拌動力は、0.8Kw/m3 とした。結晶化
原料供給開始後24時間結晶化操作を継続したが、この
間、問題無く操作を継続することができ安定時の窒素吹
き込み量は約70Nm3/hrであった。また溶媒ガス凝
縮器の平均熱負荷は約 4000Kcal/hrであった。連続的に
抜き出したスラリー中の結晶濃度も安定しており、約1
4重量%であった。24時間経過後、原料供給および窒
素吹き込みを停止し、晶析槽下部よりスラリーを抜き出
し、結晶化槽内面を観察したが、内壁に結晶の付着は見
られなかった。得られたスラリーから結晶を分離し、純
度99.5%の2,6−DMNを得た。
【0027】実施例3 実施例3で用いたと同じ結晶化原料および装置を用い、
液化プロパンを冷媒として結晶化を行った。始めに結晶
化槽に約60℃のノルマルヘプタン1.3m3 を仕込ん
だ後、60℃のノルマルヘプタンを結晶化槽中部より1
00kg/hrで供給しながら、液化プロパンを下部ノ
ズルから供給した。この間、結晶化槽下部より、常時内
溶液を抜き出し、結晶化槽の液量を1.2〜1.4m3
に維持した。結晶化槽の温度が40℃になった時点で、
65℃に保たれた結晶化原料に切替えた。結晶化原料の
供給速度は200kg/hrとし、結晶化操作中は一定
に保った。結晶化槽内部をほぼ大気圧に保ちつつ、結晶
化槽内容物の温度が40℃となるように液化プロパンの
供給量を調節した。析出した結晶を含むスラリーは結晶
化槽下部より連続的に抜き出し、槽内のスラリー量を
1.2〜1.4m3 に維持した。結晶化操作中の撹拌動
力は、0.8 Kw/m3 とした。結晶化原料供給開始後2
4時間結晶化操作を継続したが、この間、問題無く操作
を継続することができ、安定時の液化プロパンの供給量
は約37kg/hrであった。連続的に抜き出したスラ
リー中の結晶濃度も安定しており、約13重量%であっ
た。24時間経過後、原料供給および液化プロパンの供
給を停止し、晶析槽下部よりスラリーを抜き出し、結晶
化槽内面を観察したが、内壁に結晶の付着は見られなか
った。得られたスラリーから結晶を分離し、純度99.
6%の2,6−DMNを得た。
【0028】
【発明の効果】本発明の方法によれば、DMN異性体混
合物を冷却して2,6-DMNを結晶化させて精製するに際
して、結晶化槽の内壁に結晶の付着によるトラブルが解
消され、結晶析出操作を円滑に進めることができる。こ
れにより高純度の2,6-DMNを工業的に有利に製造する
ことができるので、本発明の工業的意義は大きい。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年2月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項4
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】本発明の目的は、DMN異性体混合物から
2,6-DMNを結晶化させて精製するに際して、上記の如
きトラブルを回避しつつ結晶析出操作を円滑に進め、高
純度の2,6-DMNを工業的に有利に製造する方法を提供
することである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】
【課題を解決する手段】本発明者らは上記の如き課題を
有する2,6-DMNの結晶化方法について鋭意検討を重ね
た結果、結晶化槽内壁への結晶の付着を抑制しつつ結晶
化させることにより、結晶析出操作を円滑に進めること
ができ、高純度の2,6-DMNが工業的に有利に得られる
ことを見出し本発明に到達した。即ち本発明は、ジメチ
ルナフタレン異性体混合物から2,6-ジメチルナフタレン
を結晶化させるに際して、結晶化槽内壁への結晶の付着
を抑制しつつ該異性体混合物を結晶化させることを特徴
とする2,6-ジメチルナフタレンの製造法である。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】本発明において結晶化槽内壁への結晶の付
着を抑制しつつ結晶化させる具体的な方法としては、
(1)伝熱面を有する結晶化槽を用い、被結晶化液であ
るDMN異性体混合物と冷却媒の温度差を小さくして冷
却する方法、(2)溶媒の共存下で2,6-ジメチルナフタ
レンを結晶化させ、溶媒を蒸発させて結晶化させる
法、(3)液化ガスをDMN異性体混合物に導入し、該
液化ガスを蒸発させて結晶化させる方法等が挙げられ
る。(1)の方法では、ジャケット等を用いて結晶化原
料を外部から間接的に冷却する際に、結晶化槽内部に一
定の循環流を起こしつつ、被結晶化液と冷却媒の温度差
を40℃以下とすることにより、伝熱面近傍の過飽和度が
十分に小さくなるので、析出する2,6−DMN結晶の
伝熱面への付着が防止でき、長時間安定して結晶析出操
作を継続できる。(2)の方法では、適当な溶媒の存在
下で撹拌しながら溶媒を蒸発させ、蒸発潜熱により結晶
化させるものであり、結晶は結晶化槽の内部から発生す
るので、結晶の付着による伝熱性能の低下が回避され
る。2,6−DMNの結晶化温度は10〜60℃が好適であ
り、結晶化槽を減圧とすることにより該溶媒を蒸発さ
せる方法と、不活性ガスで処理することにより該溶媒
を蒸発させる方法等がある。(3)の方法では液化ガス
の蒸発潜熱により結晶化させるものであり、液化ガスと
しては炭素数2〜4の液化炭化水素が用いられる。
(1)、(2)、(3)の何れの方法でも、溶媒の共存
下で2,6-ジメチルナフタレンを結晶化することが望まし
く、使用される溶媒としては、炭化水素、特に脂肪族飽
和炭化水素および脂環式飽和炭化水素から選ばれた一種
以上の溶媒が好適に用いられる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】溶媒を用いて2,6−DMNを結晶化させ
る際は、上記の間接冷却法に代えて(2)の方法により
溶媒を蒸発させその蒸発潜熱を利用して結晶化させる
ともできる。溶媒を蒸発させる方法としては、結晶化槽
内を減圧にする方法、不活性ガスを供給する方法等があ
る。溶媒を蒸発させることにより結晶化させれば、結晶
は結晶化槽内壁ではなく、槽内部から発生するので、内
壁への付着が起こりにくい。また(3)の方法により、
溶媒を用いない場合ではあっても、例えば液化ブタン、
液化プロパン等の液化ガスを晶析原料に吹き込み、その
蒸発潜熱を用いて結晶化させる場合も溶媒を蒸発すると
同じ効果が得られる。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】このように溶媒使用量は種々の因子により
変化するが、(1)の方法により間接冷却によって結晶
化する場合には、通常はDMN異性体混合物に対し0.
01〜20重量倍の範囲であり、好ましくは、0.1〜
10重量倍である。溶媒使用量がこの範囲よりも小さい
と、2,6−DMN結晶性状の改善効果が小さい。溶媒
使用量がこの範囲を超えても結晶性状の改善効果は乏し
く、結晶化槽が大きくなり、プロセスの経済性が低くな
る。(2)の方法により溶媒を蒸発させることによって
結晶化する際は、溶媒の蒸発に伴い結晶化槽内の溶媒量
は変化するので、蒸発させた後の溶媒量が上記範囲とな
るようにするために、必要に応じて結晶化操作中に溶媒
を供給する。なお不活性ガスで処理することにより蒸発
させる場合の不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、炭
酸ガスなどを用いる。(3)の方法により液化ガスを蒸
発させることによって結晶化する際には、使用する液化
ガスに応じて操作温度、圧力が選定され、結晶化させた
ときのスラリー濃度が上記範囲となるように結晶化槽内
に液化ガスが供給される。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ジメチルナフタレン異性体混合物から2,6-
    ジメチルナフタレンを結晶化させるに際して、結晶化槽
    内壁への結晶の付着を抑制しつつ該異性体混合物を冷却
    することを特徴とする2,6-ジメチルナフタレンの製造
    法。
  2. 【請求項2】伝熱面を有する結晶化槽を用い、ジメチル
    ナフタレン異性体混合物と冷却媒の温度差を40℃以下と
    して冷却することにより結晶化槽内壁への結晶の付着を
    抑制する請求項1記載の2,6-ジメチルナフタレンの製造
    法。
  3. 【請求項3】溶媒の共存下で2,6-ジメチルナフタレンを
    結晶化させる請求項1または請求項2記載の2,6-ジメチ
    ルナフタレンの製造法。
  4. 【請求項4】溶媒を蒸発させて冷却することにより結晶
    化槽内壁への結晶の付着を抑制する請求項3記載の2,6-
    ジメチルナフタレンの製造法。
  5. 【請求項5】結晶化槽を減圧とすることにより該溶媒を
    蒸発させる請求項4記載の2,6-ジメチルナフタレンの製
    造法。
  6. 【請求項6】不活性ガスで処理することにより該溶媒を
    蒸発させる請求項4記載の2,6-ジメチルナフタレンの製
    造法。
  7. 【請求項7】炭化水素から選ばれた一種以上の溶媒を用
    いる請求項3〜6いずれかに記載の2,6-ジメチルナフタ
    レンの製造法。
  8. 【請求項8】脂肪族飽和炭化水素および脂環式飽和炭化
    水素から選ばれた一種以上の溶媒を用いる請求項7記載
    の2,6-ジメチルナフタレンの製造法。
  9. 【請求項9】液化ガスをジメチルナフタレン異性体混合
    物に導入し、該液化ガスを蒸発させて冷却することによ
    り結晶化槽内壁への結晶の付着を抑制する請求項1〜8
    いずれかに記載の2,6-ジメチルナフタレンの製造法。
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