JPH09316013A - 2,4−ジクロロトルエンまたは2,6−ジクロロトルエンの分離方法 - Google Patents

2,4−ジクロロトルエンまたは2,6−ジクロロトルエンの分離方法

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JPH09316013A
JPH09316013A JP13779596A JP13779596A JPH09316013A JP H09316013 A JPH09316013 A JP H09316013A JP 13779596 A JP13779596 A JP 13779596A JP 13779596 A JP13779596 A JP 13779596A JP H09316013 A JPH09316013 A JP H09316013A
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JP
Japan
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dichlorotoluene
dct
adsorbent
alkylbenzene
type zeolite
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JP13779596A
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Masatoshi Watanabe
正敏 渡辺
Yutaka Imada
裕 今田
Shu Maeda
周 前田
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】2,4−DCTまたは2,6−DCTを吸着分
離にて生産する場合、それぞれ別々の吸着剤が必要であ
り、経済的に不利であった。 【解決手段】DCT異性体混合物から、同一の吸着剤に
より2,4−DCTまたは2,6−DCTを、高純度で
効率良く分離する方法において、特定の吸着剤を用い、
かつ特定の脱着剤を用いて吸着分離を行う事により、同
一の吸着剤で2,4−DCTまたは2,6−DCTを高
純度で効率良く分離回収できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ジクロロトルエン
異性体混合物から2、4−ジクロロトルエン(以下ジク
ロロトルエンをDCTと略す)または2,6−DCTを
分離回収する方法に関する。
【0002】2,4−DCT、2,6−DCTは、医薬
中間体や農薬原料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】トルエンまたはモノクロロトルエンを塩
素化してDCTを製造する際には、種々の異性体が生ず
る。すなわち、沸点約200℃の2,4−DCT、2,
6−DCT、2,5−DCTおよび、沸点約209℃の
2,3−DCT、3,4−DCTである。これら異性体
の混合物は沸点差が小さいため、蒸留により2,4−D
CT、2,6−DCTを高純度で回収することは困難で
あり、吸着分離による方法が適している。例えばDCT
異性体混合物からゼオライト吸着剤を用いて2,4−D
CTを吸着分離する方法が特公平2−36577号公
報、特開平5−70383公報に開示されており、2、
6−DCTを吸着分離する方法が特公平1−45457
公報に開示されているが、工業的な生産方法としては効
率が悪い。すなわち上記の方法はすべて、2,4−DC
T、2,6−DCTについてそれぞれ別々の吸着剤を必
要とするという点である。これらの方法で工業的に2,
4−DCT、2,6−DCTを生産する場合には、それ
ぞれ別々の吸着分離工程を持つプラントの必要性が生じ
る。しかしDCTの様なファインケミカル商品を生産す
る場合、ふたつの吸着工程を持つ方法よりも、ひとつの
吸着工程で需要に合わせて多品種を生産する方法のほう
が経済的メリットが大きい。そのため従来の技術で経済
的に2,4−DCTと2,6−DCTを生産する場合
で、しかもふたつの吸着工程を持つ方法を採用しない場
合は、生産計画に合わせて吸着剤を詰め替える必要性が
生じていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】吸着剤を詰め替える方
法は、ふたつの吸着工程を持つ方法より経済的に優れて
いるとは言え、詰め替え作業を省略することによる更な
る経済性の向上は長い間の課題であった。本発明は、こ
の様な問題点を解決し、DCT異性体混合物から同一の
吸着剤により2,4−DCTと2,6−DCTを、高純
度で効率良く分離することができる方法を提供しようと
するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らはDCT異性
体混合物から、同一の吸着剤により2,4−DCTおよ
び2,6−DCTを、高純度で効率良く分離する方法に
関して鋭意検討を重ねた結果、特定の吸着剤を用い、か
つ特定の脱着剤を用いて吸着分離を行う事により、同一
の吸着剤で2,4−DCTをラフィネート成分として、
および2,6−DCTをエクストラクト成分として、高
純度で効率良く分離回収できる事を見出だし本発明に到
達した。すなわち本発明は、DCT異性体混合物から、
2,4−DCTおよび2,6−DCTを吸着分離するに
際し、同一の吸着剤により2,4−DCTをラフィネー
ト成分として、および2,6−DCTをエクストラクト
成分として分離回収することができることを特徴とする
吸着剤を用い、かつ脱着剤としてアルキルベンゼン置換
体化合物を使用することを特徴とする2,4−DCTお
よび2,6−DCTの分離方法である。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明において対象とするDCT
異性体混合物は、一般にはトルエンまたはモノクロロト
ルエンの塩素化によって得られるものであり、2、4−
DCT、2,6−DCT、2,5−DCT、2,3−D
CT、3,4−DCTを含有する。
【0007】本発明では、吸着剤としてフォージャサイ
ト型ゼオライトが好ましく用いられるが、それは次式で
示される結晶性アルミノシリケートである。
【0008】0.9±0.2M2/n O: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。
フォージャサイト型ゼオライトはX型とY型とに分類さ
れ、X型では上式のxは、2.5±0.5であり、Y型
では上式のxは3〜6である。また、yは水和の程度に
より異なる。フォージャサイト型ゼオライトは通常、カ
チオンとしてナトリウムを含む形で得られるが、このカ
チオンはイオン交換により様々なカチオンに置き換える
ことができる。
【0009】本発明で使用する吸着剤は、X型ゼオライ
トを含有するものが好ましく、X型ゼオライトのカチオ
ンMは銀とナトリウムの二種で構成されるものが好まし
い。また吸着剤は、ゼオライトのみを固めて造粒したも
のでも、アルミナや粘土等のバインダーと共に造粒した
ものでも良い。
【0010】一般にX型ゼオライトはカチオンMがナト
リムであるタイプのものが入手される。カチオンMはイ
オン交換により、他の金属カチオンに交換することがで
きる。カチオン交換の方法は通常、目的のカチオンを含
む化合物、例えば塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、水
酸化物などの水溶液にゼオライトを接触させることによ
り実施される。イオン交換量はカチオンの種類により異
なるが、水溶液の濃度などにより任意に設定することが
できる。イオン交換処理後には、十分に水洗し、交換さ
れて水溶液中に溶出したナトリウムイオンや、例えば塩
素イオン、硝酸イオンなどを除去する。
【0011】本発明の吸着剤においては、通常、ナトリ
ウムタイプX型ゼオライトのナトリウムの一部を銀でカ
チオン交換するか、吸着剤中に含ませることにより得ら
れる。吸着剤をイオン交換法で調製する場合の銀交換の
比率は、交換前のナトリウムに対して3当量%以上から
20当量%未満の範囲が好ましく、さらに好ましくはナ
トリウムの3当量%以上から10当量%未満の範囲であ
る。
【0012】吸着剤を使用する前には、予めゼオライト
中の結晶水を除去する。通常は200〜600℃で焼成
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。本発明の方法で2,4−DCTおよび2、6−DC
T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、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。擬似移動床の場合、2,4−
DCTは最も吸着され難い物質としてラフィネート流れ
中に回収され、2,6−DCTは最も吸着されやすい物
質としてエクストラクト流れ中に回収される。
【0013】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。
【0014】(1) 吸着操作:DCT異性体混合物が吸着
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。
【0015】(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。
【0016】(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。
【0017】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、DCT異性体
間の吸着分離に好ましい効果を示すこと、吸着剤に吸着
したDCTを効率良く脱着できること、さらには蒸留等
によりDCTと容易に分離できること等の特性が要求さ
れる。このような特性を満足する脱着剤としては、種々
のアルキル置換ベンゼン誘導体が利用できる。これらの
化合物は、1種でも2種以上混合しても良い。具体的に
はトルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベン
ゼン、トリメチルベンゼンなどが挙げられる。好ましく
は、キシレン、トリメチルベンゼンであり、特に好まし
いのは、o−キシレンとp−キシレンの混合物である。
【0018】吸着分離を行う時の操作条件については、
温度は室温から350℃、好ましくは50〜200℃で
あり、圧力は大気圧から10MPa、好ましくは大気圧
から5MPa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。
【0019】
【実施例】次に本発明の方法を実施例を挙げて説明す
る。
【0020】実施例1〜8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。
【0021】
【数1】 ここで、A、BはDCT異性体のどれか1つを示し、S
は吸着相を、Lは吸着相と平衡状態にある液相を示す。
【0022】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。
【0023】本発明によるDCTの分離では、吸着序列
は2,6−DCT>2,3−DCT>3,4−DCT>
2,5−DCT>2,4−DCTとなるため、A=2,
6−DCT、B=2,3−DCTの時のα値、およびA
=2,5−DCT、B=2,4−DCTの時のα値が、
共に1より大で、かつ共に1より著しく大きく離れた数
値である事が必要である。
【0024】実施例1〜8 カチオンサイトがナトリウムタイプのX型のフォージャ
サイト型ゼオライト(以下Na−Xと表す)(東ソー
(株)製・ゼオラムF9粉末品)300g(水分を差し
引いた重さ)に、アルミナバインダー60g(水分を差
し引いた重さ)を添加して造粒し、乾燥後500℃で約
1時間焼成した。0.05Ag−Na−X吸着剤は、こ
の造粒焼成品22gと、1.0gの硝酸銀を60ccの水
に溶かした硝酸銀水溶液とを80℃で1時間接触させた
後、水洗、乾燥して調製した。0.1Ag−Na−X吸
着剤は、造粒焼成品22gと、1.0gの硝酸銀を60
ccの水に溶かした硝酸銀水溶液とを80℃で1時間接触
させた後、液を濾別し、同様の方法で新たに調製した硝
酸銀水溶液と同様の条件下で接触させることを、さらに
もう一回(全部で2回)繰り返して行い、水洗、乾燥し
て調製した。0.15Ag−Na−X吸着剤は、造粒焼
成品22gと1.0gの硝酸銀を60ccの水に溶かした
硝酸銀水溶液とを80℃で1時間接触させた後、液を濾
別し、同様の方法で新たに調製した硝酸銀水溶液と同様
の条件下で接触させることを、さらに2回(全部で3
回)繰り返し行い、水洗、乾燥して調製した。ここで表
記した吸着剤のAgの前にある数字は、例えば0.05
Ag−Na−Xという場合、ナトリウムタイプX型ゼオ
ライトに含まれるナトリウムカチオンの5当量%をAg
カチオンで交換したことを示す。
【0025】この吸着剤約2gを、500℃で約1時間
焼成した後、デシケーター中で冷却し、DCT異性体と
脱着剤の混合物約2.5mlと共に6mlのオートクレ
ーブ内に充填し、150℃で30分間、時々撹拌しなが
ら放置した。仕込んだDCT異性体と脱着剤の混合物の
組成比は、2,5−DCT:2,6−DCT:2,4−
DCT:3,4−DCT:2,3−DCT:脱着剤=1
0:10:10:10:10:50(重量比)であっ
た。さらにガスクロマトグラフィー分析での基準物質と
して5重量%のn−ノナンを同時に仕込んだ。n−ノナ
ンは、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。結果を表1に示す。
【0026】比較例1〜2 吸着剤に、Agイオン交換をしていないNa−Xと、
0.2Ag−Na−Xを使用した他は実施例1〜8と同
様にして実験を行った。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。結果を表1に示す。
【0027】
【表1】 実施例9 第1図に示す擬似移動床装置を使用してDCT異性体混
合物を吸着分離した。一室当たりの内容積が16.6m
lの吸着室1〜12に0.05Ag−Na−X吸着剤を
充填し、脱着剤にはo−キシレンとp−キシレンの混合
物を用いて以下の実験を行った。
【0028】まず2,4−DCTを分離する場合につい
て示す。ライン13から脱着剤を551ml/hrで供
給し、ライン15から2,5−DCT:2,6−DC
T:2,4−DCT:2,3−DCT:=41.3:3
5.0:23.1:0.6(重量比)のDCT異性体混
合物を9.5ml/hrで供給した。ライン14からエ
クストラクト流れを274ml/hrで抜き出し、ライ
ン16からラフィネート流れを16ml/hrで抜き出
し、残りの流体をバルブ18を通じてライン13に戻し
た。このとき、各吸着室は約140秒間隔で1室分づつ
上方へ同時に移動させた。(一番上の吸着室は、一番下
へ移動させた。)吸着温度は158℃で実施した。この
実験からラフィネート流れに含まれるDCT異性体混合
物中の2,4−DCTの純度と回収率は表2に示した。
純度99.9%の2,4−DCTを回収率94%で得る
ことができた。
【0029】次に2,6−DCTを分離する場合につい
て示す。ライン13から脱着剤を553ml/hrで供
給し、ライン15から2,5−DCT:2,6−DC
T:3,5−DCT:2,4−DCT:3,4−DC
T:2,3−DCT:=37.8:14.4:9.3:
29.8:4.1:4.6(重量比)のDCT異性体混
合物を33ml/hrで供給した。ライン14からエク
ストラクト流れを193ml/hrで抜き出し、ライン
16からラフィネート流れを168ml/hrで抜き出
し、残りの流体をバルブ18を通じてライン13に戻し
た。この時、約123秒間隔で吸着室を1室分づつ上方
に同時に移動させ、一番上の吸着室は一番下へ移動させ
た。吸着温度は150℃で実施した。この実験のラフィ
ネート流れに含まれるDCT異性体混合物中の2,4−
DCTの純度と回収率は表2に示した。純度99.3の
2,6−DCTを回収率95%で得ることができた。こ
の結果から、本発明の吸着剤は2,4−DCTおよび
2,6−DCTを吸着分離できる事は明らかである。
【0030】比較例3〜4 Agイオン交換をしていないNa−Xと、0.2Ag−
Na−Xを吸着剤に使用した他は実施例9と同様にして
実験を行った。ラフィネート流れに含まれるDCT異性
体混合物中の2,4−DCTの純度と回収率、およびエ
クストラクト流れに含まれるDCT異性体混合物中の
2,6−DCTの純度と回収率を表2に示す。Na−X
を吸着剤に使用したときには2,4−DCTの純度、回
収率は高いが2,6−DCTの純度、回収率が低く、
0.2Ag−Na−Xを吸着剤に使用したときには2,
6−DCTの純度、回収率は高いが2,4−DCTの純
度、回収率が低い。この結果から、比較例の吸着剤によ
る分離方法では、2,4−DCT、2,6−DCTどち
らか一方しか分離できない事がわかる。
【0031】
【表2】
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、ジクロロトルエン異性
体混合物から、2,4−ジクロロトルエンおよび2,6
−ジクロロトルエンを、効率良く、高純度で分離回収す
る事ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施形態である、擬似移動床による
吸着分離操作を模式的に示す図である。
【符号の説明】
1〜12:吸着室 13:脱着剤供給ライン 14:エクストラクト抜き出しライン 15:異性体混合物供給ライン 16:ラフィネート抜き出しライン 17:脱着剤回収ライン 18:バルブ

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジクロロトルエン異性体混合物から、
    2,4−ジクロロトルエンまたは2,6−ジクロロトル
    エンを吸着分離する際に、同一の吸着剤により2,4−
    ジクロロトルエンをラフィネート成分として、および
    2,6−ジクロロトルエンをエクストラクト成分として
    分離回収できる吸着剤を用い、かつアルキルベンゼン置
    換体化合物を脱着剤として使用することを特徴とする
    2,4−ジクロロトルエンまたは2,6−ジクロロトル
    エンの分離方法。
  2. 【請求項2】 吸着剤がフォージャサイト型ゼオライト
    を含有することを特徴とする請求項1記載の2,4−ジ
    クロロトルエンまたは2,6−ジクロロトルエンの分離
    方法。
  3. 【請求項3】 フォージャサイト型ゼオライトがナトリ
    ウムタイプのX型ゼオライトであり、交換前のナトリウ
    ムに対して3当量%以上20当量%未満の銀を交換性カ
    チオンとして含有することを特徴とする請求項2記載の
    2,4−ジクロロトルエンまたは2,6−ジクロロトル
    エンの分離方法。
  4. 【請求項4】 フォージャサイト型ゼオライトがナトリ
    ウムタイプのX型ゼオライトであり、交換前のナトリウ
    ムに対して3当量%以上10当量%未満の銀を交換性カ
    チオンとして含有することを特徴とする請求項2記載の
    2,4−ジクロロトルエンまたは2,6−ジクロロトル
    エンの分離方法。
  5. 【請求項5】 脱着剤として使用するアルキルベンゼン
    置換体化合物が、2置換および/または3置換アルキル
    ベンゼンであることを特徴とする、請求項1〜4のいず
    れか1項記載の2,4−ジクロロトルエンまたは2,6
    −ジクロロトルエンの分離方法。
  6. 【請求項6】 脱着剤として使用するアルキルベンゼン
    置換体化合物が、キシレンおよび/またはトリメチルベ
    ンゼンであることを特徴とする請求項5記載の2,4−
    ジクロロトルエンまたは2,6−ジクロロトルエンの分
    離方法。
  7. 【請求項7】 脱着剤として使用するアルキルベンゼン
    置換体化合物が、1,2,4−トリメチルベンゼン、
    1,2,3−トリメチルベンゼンおよび1,3,5−ト
    リメチルベンゼンから選ばれる少なくとも1種であるこ
    とを特徴とする請求項6記載の2,4−ジクロロトルエ
    ンまたは2,6−ジクロロトルエンの分離方法。
  8. 【請求項8】 脱着剤として使用するアルキルベンゼン
    置換体化合物が、o−キシレンとp−キシレンの混合物
    であることを特徴とする、請求項5記載の2,4−ジク
    ロロトルエンまたは2,6−ジクロロトルエンの分離方
    法。
  9. 【請求項9】 脱着剤として使用するアルキルベンゼン
    置換体化合物が、トリメチルベンゼンとキシレンの混合
    物であることを特徴とする、請求項5記載の2,4−ジ
    クロロトルエンまたは2,6−ジクロロトルエンの分離
    方法。
JP13779596A 1996-05-31 1996-05-31 2,4−ジクロロトルエンまたは2,6−ジクロロトルエンの分離方法 Pending JPH09316013A (ja)

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