JPH10265416A - Separation and recovery of benzothiophene and naphthalene - Google Patents

Separation and recovery of benzothiophene and naphthalene

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JPH10265416A
JPH10265416A JP7015697A JP7015697A JPH10265416A JP H10265416 A JPH10265416 A JP H10265416A JP 7015697 A JP7015697 A JP 7015697A JP 7015697 A JP7015697 A JP 7015697A JP H10265416 A JPH10265416 A JP H10265416A
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naphthalene
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benzothiophene
ion
faujasite
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently separate and recover benzothiophene and naphthalene, respectively, from their mixture by employing a faujasite type zeolite exchanged with the ion of lithium or a metal belonging to the IIa group in the periodic table as an adsorbent. SOLUTION: The faujasite type zeolite is expressed by the formula: 0.9±0.2M2/n O: Al2 O3 : xSiO2 : yH2 O [M is a cation; (n) is the atomic valency of the M], and is preferably replaced with one or more kinds of metal ions. The Y type zeolite is preferable among the X type zeolite and the Y type zeolite. The amount of the replaced metal ion is preferably >=10%. The replaced metal ion is preferably Li ion or the ion of a metal, such as Mg or Ca, belonging to the IIa group in the periodic table. The exchange of the cation is carried out by bringing the aqueous solution of the water-soluble salt of the exchanging ion into contact with the zeolite at 20-100 deg.C. A releasing agent is preferably a 6-9C aromatic hydrocarbon.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ベンゾチオフェン
及びナフタレンを含有する混合物から、吸着分離法によ
り、ベンゾチオフェンとナフタレンを分離又は回収する
方法に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for separating or recovering benzothiophene and naphthalene from a mixture containing benzothiophene and naphthalene by an adsorption separation method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ベンゾチオフェンは、医薬品、農薬等の
合成原料として有用な物質である。このベンゾチオフェ
ンは、石炭や石油の高温熱分解に由来する留分、例えば
コールタール留分、流動接触分解油等に含有されてお
り、特にコールタールからナフタレンを回収した残さ油
に濃縮されて多量に存在する。また、ナフタレンも同様
に有用な物質であるが、硫黄化合物が不純物として存在
することが望まれない用途が多い。
2. Description of the Related Art Benzothiophene is a substance useful as a raw material for synthesis of pharmaceuticals, agricultural chemicals and the like. This benzothiophene is contained in fractions derived from high-temperature pyrolysis of coal and petroleum, for example, coal tar fractions, fluidized catalytic cracking oils, etc. Exists. Naphthalene is also a useful substance, but there are many uses where it is not desired that a sulfur compound is present as an impurity.

【0003】しかしながら、ベンゾチオフェン(沸点:
218℃)とナフタレン(沸点:221℃)とは、沸点
が近接しているため、汎用的な分離技術である蒸留法で
は、混合物からそれぞれを分離又は回収することが困難
である。また、ベンゾチオフェンとナフタレンとは、共
晶を形成するため、工業的な分離技術である晶析法でも
同様に困難である。
However, benzothiophene (boiling point:
218 ° C.) and naphthalene (boiling point: 221 ° C.) are close to each other in boiling point, so that it is difficult to separate or recover each from a mixture by a distillation method which is a general-purpose separation technique. In addition, since benzothiophene and naphthalene form a eutectic, it is similarly difficult to employ a crystallization method which is an industrial separation technique.

【0004】さらに、ベンゾチオフェンを吸着分離によ
り分離する方法としては、吸着剤としてポリエチレング
リコール担持アルミナを使用する方法(ドイツ特許72
−2263992)や塩化パラジウム担持シリカゲルを
使用する方法(Fuel, 1986, 65, p270)
などが提案されているが、分離操作中に担持金属が脱離
溶出し、いずれも分離効率が悪く、工業的な実用性は低
い。
Further, as a method of separating benzothiophene by adsorption separation, a method using polyethylene glycol-supported alumina as an adsorbent (German Patent 72)
-2263992) or a method using palladium chloride-supported silica gel (Fuel, 1986, 65, p270)
However, the supported metal is desorbed and eluted during the separation operation, the separation efficiency is low, and the industrial utility is low.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
るベンゾチオフェン及びナフタレンを含む混合物から、
両成分を効率よく分離又は回収する工業的方法を提供す
ることにある。
An object of the present invention is to provide such a mixture comprising benzothiophene and naphthalene,
An object of the present invention is to provide an industrial method for efficiently separating or recovering both components.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、ベ
ンゾチオフェン及びナフタレンを含有する混合物から両
成分を吸着分離する方法において、吸着剤としてフォー
ジャサイト型ゼオライト、特にリチウム又は周期律表の
IIa族に属する金属でイオン交換したフォージャサイト
型ゼオライトを使用することを特徴とするベンゾチオフ
ェンとナフタレンの分離又は回収方法である。
That is, the present invention relates to a method for adsorbing and separating both components from a mixture containing benzothiophene and naphthalene, wherein the adsorbent is a faujasite-type zeolite, particularly lithium or a compound of the periodic table.
A method for separating or recovering benzothiophene and naphthalene, characterized by using a faujasite-type zeolite ion-exchanged with a metal belonging to Group IIa.

【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明で
使用する吸着剤は、フォージャサイト型ゼオライトであ
る。フォージャサイト型ゼオライトとは、次式で示され
る結晶性アルミノシリケートである。 0.9±0.2M2/n O:Al2 3 :xSiO2 :y
2 O (式中、Mはカチオンを示し、n はその原子価を表す) 上式のフォージャサイト型ゼオライトにはX型とY型が
あり、X型はx=2〜3であり、Y型はx=3〜6で表
され、yは水和の程度により異なる。これらのフォージ
ャサイト型ゼオライトのうち、Y型フォージャサイト型
ゼオライトが好ましい吸着剤である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The adsorbent used in the present invention is a faujasite type zeolite. The faujasite-type zeolite is a crystalline aluminosilicate represented by the following formula. 0.9 ± 0.2 M 2 / n O: Al 2 O 3 : xSiO 2 : y
H 2 O (wherein M represents a cation and n represents its valence) The faujasite-type zeolites of the above formula include X-type and Y-type, and X-type has x = 2 to 3, Type Y is represented by x = 3 to 6, and y varies depending on the degree of hydration. Among these faujasite-type zeolites, Y-type faujasite-type zeolite is a preferred adsorbent.

【0008】本発明で使用するフォージャサイト型ゼオ
ライトは、水素イオン、アンモニウムイオンタイプのも
のでもよいが、1種又は2種以上の金属イオンで置換さ
れているものが好ましい。そして、金属イオンの置換量
に限定はなく、陽イオンの一部又は全部を置換してもよ
い。好ましくは10%以上である。
The faujasite-type zeolite used in the present invention may be of the hydrogen ion or ammonium ion type, but is preferably replaced with one or more metal ions. The amount of metal ion substitution is not limited, and part or all of the cations may be substituted. It is preferably at least 10%.

【0009】置換される金属イオンとしては、例えば、
リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウ
ム等の周期律表Ia族、マグネシウム、カルシウム、ス
トロンチウム、バリウム等の周期律表IIa族、亜鉛等の
周期律表IIb族、銅、銀等の周期律表Ib族、鉄、コバ
ルト、ニッケル等の周期律表VIII族、及びイットリウ
ム、ランタン、セリウム等の希土類元素等からなる群か
ら選ばれた1種又は2種以上の金属のイオンがあげられ
る。
The metal ions to be substituted include, for example,
Periodic table Ia group such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, etc .; periodic table IIa group such as magnesium, calcium, strontium, barium; periodic table IIb group such as zinc; periodic table Ib such as copper, silver, etc. And ions of one or more metals selected from the group consisting of Group VIII of the periodic table such as iron, cobalt and nickel, and rare earth elements such as yttrium, lanthanum and cerium.

【0010】これらの金属イオンのうち、好ましくはリ
チウム、カリウム、ナトリウム等の周期律表Ia族、マ
グネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等
の周期律表IIa族、亜鉛等の周期律表IIb族、鉄、コバ
ルト、ニッケル等の周期律表VIII族に属する金属のイオ
ンである。
Of these metal ions, preferably, group Ia of the periodic table such as lithium, potassium and sodium; group IIa of the periodic table such as magnesium, calcium, strontium and barium; group IIb of zinc and the like; , Cobalt, nickel and the like belonging to Group VIII of the periodic table.

【0011】吸着剤としての寿命の点では、リチウム、
あるいはマグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、
バリウム等の周期律表IIa族に属する金属のイオンが好
ましい。
In terms of life as an adsorbent, lithium,
Or magnesium, calcium, strontium,
Preference is given to ions of metals belonging to group IIa of the periodic table, such as barium.

【0012】これらのカチオンのイオン交換方法は、交
換するイオンの水溶性の塩、例えば塩酸塩、硝酸塩、硫
酸塩、炭酸塩等の水溶液とゼオライトを接触させること
によって行われる。水溶液の金属イオン濃度は、金属塩
の種類によって異なるが、1〜10重量%程度が好まし
い。その方式はバッチ式でも流通式でもよい。また、接
触は必要に応じて数回繰り返し行ってもよい。このとき
の温度は20〜100℃程度でよい。イオン交換量はイ
オンの種類によって異なるが、溶液の濃度、イオン交換
時の温度などにより任意に設定することができる。
The method of ion exchange of these cations is carried out by bringing zeolite into contact with an aqueous solution of a water-soluble salt of the ion to be exchanged, for example, hydrochloride, nitrate, sulfate, carbonate or the like. The metal ion concentration of the aqueous solution varies depending on the type of the metal salt, but is preferably about 1 to 10% by weight. The method may be a batch type or a flow type. The contact may be repeated several times as necessary. The temperature at this time may be about 20 to 100 ° C. The ion exchange amount varies depending on the type of ions, but can be arbitrarily set depending on the concentration of the solution, the temperature at the time of ion exchange, and the like.

【0013】本発明で使用するフォージャサイト型ゼオ
ライトの形状は、前記被分離物とゼオライトとの接触方
法により適当に選択され、圧縮成型品及びスプレードラ
イ等による成型品又は粉末体であってもよい。
The shape of the faujasite type zeolite used in the present invention is appropriately selected depending on the method of contacting the object to be separated with the zeolite, and may be a compression molded product, a molded product by spray drying or the like, or a powder. Good.

【0014】本発明方法を実施するには脱離剤を用いる
ことが好ましく、この目的で用いられる脱離剤として
は、従来公知の脱離剤を使用することができる。このよ
うな脱離剤を例示すると、ジエチルエーテル、イソプロ
ピルエーテル、n−プロピルエーテル、アニソール等の
エーテル類、酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸n−
ブチル、酢酸イソプロピル、酢酸イソブチル等のエステ
ル類や、アセトン、メチルエチルケトン、n−プロピル
ケトン、シクロヘキサノン等のケトン類や、メタノー
ル、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピ
ルアルコール、n−ブタノール等のアルコール類や、ピ
リジン、2−メチルピリジン、3−メチルピリジン、4
−メチルピリジン、2,5−ジメチルピリジン、2,6
−ジメチルピリジン等のピリジン類や、アセトニトリル
や、イソオクタン、デカン、デカリン等の脂肪族炭化水
素類や、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼ
ン、ジエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン、1−メ
チルナフタレン、2−メチルナフタレン、テトラリン、
デカリン、エチルビフェニル、ジエチルビフェニル等の
芳香族炭化水素類などがあげられる。
For carrying out the method of the present invention, it is preferable to use a releasing agent, and as the releasing agent used for this purpose, a conventionally known releasing agent can be used. Examples of such a releasing agent include ethers such as diethyl ether, isopropyl ether, n-propyl ether, anisole, ethyl acetate, n-propyl acetate, and n-acetate.
Esters such as butyl, isopropyl acetate and isobutyl acetate, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, n-propyl ketone and cyclohexanone, and alcohols such as methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol and n-butanol, Pyridine, 2-methylpyridine, 3-methylpyridine, 4
-Methylpyridine, 2,5-dimethylpyridine, 2,6
Pyridines such as dimethylpyridine, acetonitrile, aliphatic hydrocarbons such as isooctane, decane, decalin, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, isopropylbenzene, 1-methylnaphthalene, 2-methylnaphthalene, tetralin ,
Aromatic hydrocarbons such as decalin, ethyl biphenyl, diethyl biphenyl and the like can be mentioned.

【0015】これらの脱離剤のうち、好ましくは脂肪族
炭化水素類又は芳香族炭化水素類であり、より好ましく
はベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、イ
ソプロピルベンゼン等の炭素数6〜9の芳香族炭化水素
である。
Among these releasing agents, preferred are aliphatic hydrocarbons or aromatic hydrocarbons, and more preferred are aromatic hydrocarbons having 6 to 9 carbon atoms such as benzene, toluene, xylene, ethylbenzene and isopropylbenzene. It is a hydrocarbon.

【0016】原料のベンゾチオフェン及びナフタレンを
含有する混合物としては、コールタール、石炭液化油、
石炭ガス化留出油等を蒸留して得られる沸点が215〜
225℃範囲の成分を含む留分があげられる。また、こ
れを更に蒸留や晶析を行って濃度を高めたものでもよ
く、その他の方法で得られたものでもよい。ベンゾチオ
フェン又はナフタレンを回収又は精製する場合は、目的
物の濃度を高めておくことがよい。なお、フェノール類
のような酸性成分やピッチのような重質分はあらかじめ
除去しておくことが好ましい。
The mixture containing benzothiophene and naphthalene as raw materials includes coal tar, coal liquefied oil,
Boiling point obtained by distilling coal gasification distillate etc. is 215 to
A fraction containing components in the 225 ° C. range can be mentioned. Further, this may be further subjected to distillation or crystallization to increase the concentration, or may be obtained by another method. When benzothiophene or naphthalene is collected or purified, the concentration of the target substance is preferably increased. It is preferable that acidic components such as phenols and heavy components such as pitch be removed in advance.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の吸着剤を使用して、ベン
ゾチオフェンとナフタレンとを吸着分離するには、通常
の吸着分離操作、回分式分離法又は連続式分離法のいず
れも適用できる。工業的な分離操作としては、いわゆる
クロマト分取法でもよく、またこれを連続化した擬似移
動床による吸着分離法でもよい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION To adsorb and separate benzothiophene and naphthalene by using the adsorbent of the present invention, any of ordinary adsorption / separation operation, batch separation method or continuous separation method can be applied. As an industrial separation operation, a so-called chromatographic preparative method may be used, or an adsorptive separation method using a simulated moving bed in which this method is continuous may be used.

【0018】擬似移動床による連続吸着分離法は、複数
の吸着塔を設置して、吸着、濃縮、脱離の各操作をそれ
ぞれの塔で行い、これらの塔を順次、切り換えることに
よって、各操作を連続して行う工業的プロセスである。
In the continuous adsorption / separation method using a simulated moving bed, a plurality of adsorption towers are installed, and each operation of adsorption, concentration, and desorption is performed in each column. Is an industrial process in which

【0019】まず、ベンゾチオフェン及びナフタレンを
含有する混合物又はこれを必要により希釈剤で希釈した
供給原料を、フォージャサイト型ゼオライト吸着剤に接
触させて、強吸着成分を選択的に吸着させ、一方弱吸着
成分をラフィネートとして分離する(吸着操作)。つい
で、弱吸着成分に富むラフィネートをさらに吸着剤と接
触させて残存する強吸着成分を吸着させ、ラフィネート
の弱吸着成分を濃縮する(濃縮操作)。さらに、吸着さ
れた強吸着成分を脱離剤によって吸着剤から脱離させ、
エクスラクトとして脱離剤と共に回収する(脱離操
作)。
First, a mixture containing benzothiophene and naphthalene or a feedstock diluted with a diluent as required is brought into contact with a faujasite type zeolite adsorbent to selectively adsorb strongly adsorbed components. The weakly adsorbed component is separated as a raffinate (adsorption operation). Next, the raffinate rich in weakly adsorbed components is further contacted with an adsorbent to adsorb the remaining strongly adsorbed components, and the weakly adsorbed components of the raffinate are concentrated (concentration operation). Furthermore, the strongly adsorbed component adsorbed is desorbed from the adsorbent by the desorbing agent,
The extract is collected together with the desorbing agent (desorption operation).

【0020】本発明の吸着分離操作は気相又は液相のい
ずれでも行うことができるが、温度を低くした方が副反
応を抑制できるので、液相で行うことが好ましい。操作
条件としては、温度は室温から200℃、好ましくは5
0〜150℃、圧力は大気圧から5MPaの範囲がよ
い。
The adsorption / separation operation of the present invention can be carried out in either the gas phase or the liquid phase. However, it is preferable to carry out the adsorption / separation operation in the liquid phase because lowering the temperature can suppress side reactions. As operating conditions, the temperature is from room temperature to 200 ° C., preferably 5 ° C.
The pressure is preferably from 0 to 150 ° C. and the pressure is from atmospheric pressure to 5 MPa.

【0021】本発明は、ベンゾチオフェン又はナフタレ
ンのいずれか一方を回収又は精製することにも、その両
者を分離、回収あるいは精製することにも適用できる。
The present invention can be applied to the recovery or purification of either benzothiophene or naphthalene, or to the separation, recovery or purification of both.

【0022】[0022]

【実施例】以下、実施例及び実験例により、本発明をさ
らに具体的に説明する。
The present invention will be described more specifically with reference to the following examples and experimental examples.

【0023】以下の実験例1〜11では、吸着特性を次
の(1)式の分離係数αで表す。
In the following Experimental Examples 1 to 11, the adsorption characteristics are represented by a separation coefficient α in the following equation (1).

【数1】 各実験例において、ナフタレンをA成分、ベンゾチオフ
ェンをB成分としてαを計算している。また、各成分の
量は重量基準である。(1)式において、αが1.0で
あればA、B成分間に選択的な吸着はない。また、αが
1.0より大であればA成分が選択的に吸着され、1.
0より小であればB成分が選択的に吸着される。したが
って、αが1.0より大であるほど又は1.0より小で
あるほど、A成分とB成分の吸着分離が容易であること
が分かる。
(Equation 1) In each experimental example, α is calculated using naphthalene as the A component and benzothiophene as the B component. Also, the amounts of each component are based on weight. In equation (1), if α is 1.0, there is no selective adsorption between the A and B components. If α is larger than 1.0, the component A is selectively adsorbed.
If it is smaller than 0, the B component is selectively adsorbed. Therefore, it can be seen that as α is larger than 1.0 or smaller than 1.0, the adsorption separation of the component A and the component B becomes easier.

【0024】実験例1 市販のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライト(シ
リカ/アルミナ比:5.5)を350℃で3時間焼成
し、デシケーター中で冷却した。この吸着剤10gと下
記の液相混合物50.1gをフラスコに仕込み、50℃
で3時間振とうして十分に接触させた。仕込んだ液相混
合物の組成比は、ナフタレン:ベンゾチオフェン:n−
ペンタデカン:イソオクタン=2:2:46:0.1
(重量比)であった。ついで、吸着剤と接触後の液相混
合物をガスクロマトグラフィーにより分析して、その組
成比からαを求めた。なお、イソオクタンはガスクロマ
トグラフィー分析の内部標準物質として添加したもので
ある。結果を表1に示す(金属イオンの置換率は%、以
下同じ)。
Experimental Example 1 A commercially available Na-substituted Y-type faujasite type zeolite (silica / alumina ratio: 5.5) was calcined at 350 ° C. for 3 hours and cooled in a desiccator. 10 g of this adsorbent and 50.1 g of the following liquid phase mixture were charged into a flask and heated at 50 ° C.
For 3 hours to make sufficient contact. The composition ratio of the charged liquid phase mixture is naphthalene: benzothiophene: n-
Pentadecane: isooctane = 2: 2: 46: 0.1
(Weight ratio). Next, the liquid phase mixture after contact with the adsorbent was analyzed by gas chromatography, and α was determined from the composition ratio. Isooctane was added as an internal standard substance for gas chromatography analysis. The results are shown in Table 1 (metal ion substitution rate is%, the same applies hereinafter).

【0025】実験例2 実験例1のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライト
に代えて、市販のK置換Y型フォージャサイト型ゼオラ
イト(シリカ/アルミナ比:5.7)を吸着剤として使
用し、実験例1と同様に実験を行った。結果を表1に示
す。
Experimental Example 2 A commercial K-substituted Y-type faujasite-type zeolite (silica / alumina ratio: 5.7) was used as an adsorbent in place of the Na-substituted Y-type faujasite-type zeolite of Experimental Example 1. An experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 1. Table 1 shows the results.

【0026】実験例3〜7 実験例1のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライト
を、交換すべき金属イオンの硝酸塩又は塩酸塩の2規定
水溶液に95℃、3時間浸漬処理した。この操作を2回
繰り返した後、水洗し、120℃で乾燥した。使用前に
350℃で3時間焼成し、デシケーター中で冷却した。
このようにして、イオン交換法により交換すべき金属イ
オン(Mn+)で部分置換して、M(Na)Y型ゼオライ
トを調製した。これを吸着剤として使用し、実験例1と
同様に実験を行った。結果を表1に示す。
Experimental Examples 3 to 7 The Na-substituted Y-type faujasite type zeolite of Experimental Example 1 was immersed in a 2N aqueous solution of a nitrate or hydrochloride of a metal ion to be exchanged at 95 ° C. for 3 hours. After repeating this operation twice, it was washed with water and dried at 120 ° C. Before use, it was calcined at 350 ° C. for 3 hours and cooled in a desiccator.
Thus, the M (Na) Y-type zeolite was prepared by partially substituting the metal ions (M n + ) to be exchanged by the ion exchange method. Using this as an adsorbent, an experiment was conducted in the same manner as in Experimental Example 1. Table 1 shows the results.

【0027】実験例8 実験例1のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライト
に代えて、市販のHY型フォジャーサイト型ゼオライト
(シリカ/アルミナ比:5.6)を吸着剤として使用
し、実験例1と同様に実験を行った。結果を表1に示
す。
Experimental Example 8 In place of the Na-substituted Y-type faujasite-type zeolite of Experimental Example 1, a commercially available HY-type faujasite-type zeolite (silica / alumina ratio: 5.6) was used as an adsorbent. The experiment was performed as in Example 1. Table 1 shows the results.

【0028】実験例9 実験例1のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライト
に代えて、市販のNa置換X型フォジャーサイト型ゼオ
ライト(シリカ/アルミナ比:2.5)を吸着剤として
使用し、実験例1と同様に実験を行った。結果を表1に
示す。
EXPERIMENTAL EXAMPLE 9 Instead of the Na-substituted Y-type faujasite-type zeolite of Experimental Example 1, a commercially available Na-substituted X-type faujasite-type zeolite (silica / alumina ratio: 2.5) was used as an adsorbent. An experiment was performed in the same manner as in Experimental Example 1. Table 1 shows the results.

【0029】実験例10〜11 実験例1のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライト
に代えて、市販のA型ゼオライト(4A、粉末)及びN
a置換モルデナイト型ゼオライト(粉末)を吸着剤とし
て使用し、実験例1と同様に実験を行った。結果を表1
に示す。なお、表1の実験例11において型Mはモルデ
ナイト型を表す。
Experimental Examples 10 to 11 Instead of the Na-substituted Y-type faujasite-type zeolite of Experimental Example 1, commercially available A-type zeolite (4A, powder) and N
An experiment was carried out in the same manner as in Experimental Example 1 using an a-substituted mordenite type zeolite (powder) as an adsorbent. Table 1 shows the results
Shown in In Experimental Example 11 in Table 1, the type M represents a mordenite type.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】実験例番号1〜9と10〜11との対比か
ら、フォージャサイト型ゼオライトは一般に吸着容量が
大きく、分離係数が高いことが分かる。
From the comparison between Experimental Examples Nos. 1 to 9 and 10 to 11, it can be seen that the faujasite type zeolite generally has a large adsorption capacity and a high separation coefficient.

【0032】実施例1 コールタールからナフタレンを回収した残さ油を供給原
料とし、本発明の吸着剤を使用して、ベンゾチオフェン
とナフタレンに分離回収した。供給原料のナフタレン回
収残さ油の組成は、ナフタレン78.5重量%、ベンゾ
チオフェン18.9重量%、その他2.6重量%であっ
た。実験例4と同様な方法に従い、Ni(Na)Y型ゼ
オライト(0.4mmφ成型品)を調製した。このゼオ
ライト17gを、管内径8mm、長さ500mmの鋼製
管に充填し、吸着カラムとした。カラムを温度80℃に
保持し、展開剤としてパラキシレンを2.5ml/分で
供給して、カラム内にパラキシレンを充填した。つい
で、供給原料の25重量%パラキシレン溶液(内部標準
物質として、1,3,5−トリイソプロピルベンゼン2
重量%添加)5gをカラムに供給した。続いて、パラキ
シレンを2.5ml/分で20分間供給し、流出液を
0.3分毎に採取し、ガスクロマトグラフィー分析を行
った。その結果を図1に示す。図1において、横軸は流
出時間(分)を、縦軸は各成分の規格化濃度を表す。図
1によれば、ベンゾチオフェンとナフタレンが完全に分
離していることが分かる。さらに、流出時間12〜18
分間のサンプルを集め、パラキシレンを留去して乾燥重
量測定と成分分析を行った。その結果、流出時間12〜
18分間のサンプルはベンゾチオフェンが93重量%で
あり、その回収率は99%であることが分かった。
Example 1 Naphthalene recovered from coal tar was separated and recovered into benzothiophene and naphthalene using the adsorbent of the present invention as a feedstock. The composition of the naphthalene recovered residue oil as the feedstock was 78.5% by weight of naphthalene, 18.9% by weight of benzothiophene, and 2.6% by weight of others. According to the same method as in Experimental Example 4, Ni (Na) Y-type zeolite (0.4 mmφ molded product) was prepared. 17 g of this zeolite was packed in a steel tube having a tube inner diameter of 8 mm and a length of 500 mm to form an adsorption column. The column was maintained at a temperature of 80 ° C., and para-xylene was supplied as a developing agent at a rate of 2.5 ml / min to fill the column with para-xylene. Then, a 25 wt% paraxylene solution of the feedstock (1,3,5-triisopropylbenzene 2 as an internal standard substance)
5% by weight) was supplied to the column. Subsequently, para-xylene was supplied at a rate of 2.5 ml / min for 20 minutes, and the effluent was collected every 0.3 minutes and analyzed by gas chromatography. The result is shown in FIG. In FIG. 1, the horizontal axis represents the outflow time (minutes), and the vertical axis represents the normalized concentration of each component. According to FIG. 1, it can be seen that benzothiophene and naphthalene are completely separated. In addition, the outflow time 12-18
A minute sample was collected, para-xylene was distilled off, and dry weight measurement and component analysis were performed. As a result, the outflow time 12 ~
The 18 minute sample was found to have 93% benzothiophene by weight and a 99% recovery.

【0033】以下の実施例2〜10及び実験例12で使
用した供給原料は、コールタールの酸抽出、蒸留後、晶
析により精製ナフタレンを製造する際に副生する残油
(以下供給原料という)であり、その組成(重量%)は
次のとおりであった。 ナフタレン 93.0% ベンゾチオフェン 6.0% 1−メチルナフタレン 0.1% 2−メチルナフタレン 0.1% キノリン 0.1% その他 0.7%
The feedstock used in the following Examples 2 to 10 and Experimental Example 12 is a residual oil by-produced when producing purified naphthalene by crystallization after acid extraction and distillation of coal tar (hereinafter referred to as feedstock). ), And the composition (% by weight) was as follows. Naphthalene 93.0% Benzothiophene 6.0% 1-methylnaphthalene 0.1% 2-methylnaphthalene 0.1% Quinoline 0.1% Others 0.7%

【0034】実施例2 市販のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライト(シ
リカ/アルミナ比:5.5、0.4mmφ成形品)をイ
オン交換法によりカルシウムイオンで部分交換して、C
a(Na)Y型ゼオライトを調製した。これを吸着剤と
して350℃、4時間焼成し、デシケーターで冷却し
た。この吸着剤20gを管内径8mm、長さ500mm
の鋼製円筒管に充填し、吸着カラムとした。カラム温度
を80℃に保持し、カラムに脱離剤としてトルエンを5
ml/分の速度で供給し、カラム内にトルエンを充填し
た。ついで、供給原料(内部標準物質として1,3,5
−トリイソプロピルベンゼン2重量%添加)を1.25
ml供給し、続いてトルエンを5ml/分の速度で18
分間供給した。この際、流出液を36秒毎に採取し、ガ
スクロマトグラフィー分析を行った。その結果を図2に
示す。図2において、横軸に流出時間(分)、縦軸は各
成分の規格化濃度を表す。図2によれば、ベンゾチオフ
ェンとナフタレンが完全に分離していることが明らかで
ある。この実験結果より、1,3,5−トリイソプロピ
ルベンゼンを標準物質として常法により分配係数を求め
た。結果を表2に示す(金属イオンの置換率は%、以下
同じ)。なお、この試験(以下、パルス試験という)の
480回分の負荷量にあたる供給原料600mlを2時
間で流通させ、吸着剤を劣化させた後、再度パルス試験
を実施し、その結果より分配係数を求めた。結果を表2
に示す。負荷試験の前後で分離性能がほとんど変化して
いないことがわかる。
Example 2 A commercially available Na-substituted Y-type faujasite-type zeolite (silica / alumina ratio: 5.5, 0.4 mmφ molded product) was partially exchanged with calcium ions by an ion exchange method,
An a (Na) Y type zeolite was prepared. This was calcined at 350 ° C. for 4 hours as an adsorbent, and cooled with a desiccator. 20 g of this adsorbent was used for a tube with an inner diameter of 8 mm and a length of 500 mm.
Was packed into a steel cylindrical tube of No. 1 to obtain an adsorption column. The column temperature was maintained at 80 ° C, and toluene was added to the column as a desorbing agent.
The mixture was supplied at a rate of ml / min, and the column was filled with toluene. Then, feed materials (1, 3, 5 as internal standard substances)
1.25% triisopropylbenzene).
ml, followed by toluene at a rate of 5 ml / min.
Minutes. At this time, the effluent was collected every 36 seconds and analyzed by gas chromatography. The result is shown in FIG. In FIG. 2, the horizontal axis represents the outflow time (minutes), and the vertical axis represents the normalized concentration of each component. According to FIG. 2, it is clear that benzothiophene and naphthalene are completely separated. From this experimental result, the partition coefficient was determined by a conventional method using 1,3,5-triisopropylbenzene as a standard substance. The results are shown in Table 2 (metal ion substitution rate is%, the same applies hereinafter). In addition, 600 ml of the feed material, which corresponds to the load amount of 480 times of this test (hereinafter referred to as pulse test), was circulated in 2 hours, and after the adsorbent was deteriorated, the pulse test was performed again, and the distribution coefficient was obtained from the result. Was. Table 2 shows the results
Shown in It can be seen that the separation performance hardly changed before and after the load test.

【0035】実施例3 市販のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライトをイ
オン交換法によりストロンチウムイオンで部分交換し
て、Sr(Na)Y型ゼオライトを調製した。これを吸
着剤として実施例2と同様な方法で試験を実施した。結
果を表2に示す。
Example 3 A commercially available Na-substituted Y-type faujasite-type zeolite was partially exchanged with strontium ions by an ion exchange method to prepare a Sr (Na) Y-type zeolite. Using this as an adsorbent, a test was conducted in the same manner as in Example 2. Table 2 shows the results.

【0036】実施例4 市販のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライトをイ
オン交換法によりマグネシウムイオンで部分交換して、
Mg(Na)Y型ゼオライトを調製した。これを吸着剤
として実施例2と同様な方法で試験を実施した。結果を
表2に示す。
Example 4 A commercially available Na-substituted Y-type faujasite-type zeolite was partially exchanged with magnesium ions by an ion exchange method.
Mg (Na) Y type zeolite was prepared. Using this as an adsorbent, a test was conducted in the same manner as in Example 2. Table 2 shows the results.

【0037】実施例5 市販のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライトをイ
オン交換法によりバリウムイオンで部分交換して、Ba
(Na)Y型ゼオライトを調製した。これを吸着剤とし
て実施例2と同様な方法で試験を実施した。結果を表2
に示す。
Example 5 A commercially available Na-substituted Y-type faujasite-type zeolite was partially exchanged with barium ions by an ion exchange method to obtain Ba.
(Na) Y-type zeolite was prepared. Using this as an adsorbent, a test was conducted in the same manner as in Example 2. Table 2 shows the results
Shown in

【0038】実施例6〜9 脱離剤としてトルエンの代わりに、ベンゼン、p−キシ
レン、エチルベンゼン又はイソプロピルベンゼン(IP
B)を使用して、実施例2と同様な方法で試験を実施し
た。結果を表2に示す。
Examples 6 to 9 Instead of toluene, benzene, p-xylene, ethylbenzene or isopropylbenzene (IP
The test was carried out in the same manner as in Example 2 using B). Table 2 shows the results.

【0039】実施例10 市販のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライトをイ
オン交換法によりリチウムイオンで部分交換して、Li
(Na)Y型ゼオライトを調製した。これを吸着剤とし
て実施例2と同様な方法で試験を実施した。結果を表2
に示す。
Example 10 A commercially available Na-substituted Y-type faujasite-type zeolite was partially exchanged with lithium ions by an ion exchange method to obtain Li
(Na) Y-type zeolite was prepared. Using this as an adsorbent, a test was conducted in the same manner as in Example 2. Table 2 shows the results
Shown in

【0040】実験例12 市販のNa置換Y型フォージャサイト型ゼオライトをイ
オン交換法により銅イオンで部分交換して、Cu(N
a)Y型ゼオライトを調製した。これを吸着剤として実
施例2と同様な方法で試験を実施した。結果を表2に示
す。これによれば負荷試験の前後で分離性能が低下して
いることが認められる。
Experimental Example 12 A commercially available Na-substituted Y-type faujasite-type zeolite was partially exchanged with copper ions by an ion exchange method to obtain Cu (N
a) Y-type zeolite was prepared. Using this as an adsorbent, a test was conducted in the same manner as in Example 2. Table 2 shows the results. According to this, it is recognized that the separation performance is reduced before and after the load test.

【0041】[0041]

【表2】 [Table 2]

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明の分離、回収方法によれば、ベン
ゾチオフェン及びナフタレンを含む混合物から、簡便な
吸着法で両成分を効率よく分離することができるので、
ベンゾチオフェン及び/又はナフタレンの回収又は精製
方法として有用である。
According to the separation and recovery method of the present invention, both components can be efficiently separated from a mixture containing benzothiophene and naphthalene by a simple adsorption method.
It is useful as a method for recovering or purifying benzothiophene and / or naphthalene.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1における流出液中の各成分の規格化濃
度と流出時間の関係を示す図である。
FIG. 1 is a view showing the relationship between the normalized concentration of each component in an effluent and the effluent time in Example 1.

【図2】実施例2における流出液中の各成分の規格化濃
度と流出時間の関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the normalized concentration of each component in the effluent and the outflow time in Example 2.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ベンゾチオフェン及びナフタレンを含有
する混合物から、両成分を吸着分離する方法において、
吸着剤としてリチウム又は周期律表のIIa族に属する金
属でイオン交換したフォージャサイト型ゼオライトを使
用することを特徴とするベンゾチオフェンとナフタレン
の分離方法。
1. A method for adsorbing and separating both components from a mixture containing benzothiophene and naphthalene,
A method for separating benzothiophene and naphthalene, characterized by using lithium or a faujasite-type zeolite ion-exchanged with a metal belonging to Group IIa of the periodic table as an adsorbent.
【請求項2】 ベンゾチオフェン及びナフタレンを含有
する混合物を、吸着剤としてリチウム又は周期律表のII
a族に属する金属でイオン交換したフォージャサイト型
ゼオライトを使用して吸着分離することを特徴とするベ
ンゾチオフェン及び/又はナフタレンの回収方法。
2. A mixture containing benzothiophene and naphthalene is admixed with lithium or II of the periodic table as an adsorbent.
A method for recovering benzothiophene and / or naphthalene, comprising performing adsorption separation using a faujasite-type zeolite ion-exchanged with a metal belonging to group a.
【請求項3】 ベンゾチオフェン及びナフタレンを含有
する混合物を、吸着剤としてリチウム又は周期律表のII
a族に属する金属でイオン交換したフォージャサイト型
ゼオライトを使用して吸着分離することを特徴とするナ
フタレンの精製方法。
3. A mixture containing benzothiophene and naphthalene, wherein lithium or lithium of the periodic table is used as an adsorbent.
A method for purifying naphthalene, comprising performing adsorption separation using faujasite-type zeolite ion-exchanged with a metal belonging to group a.
【請求項4】 脱離剤として炭素数が6〜9の芳香族炭
化水素を使用する請求項1乃至3のいずれかに記載のベ
ンゾチオフェンとナフタレンの分離、回収方法。
4. The method for separating and recovering benzothiophene and naphthalene according to claim 1, wherein an aromatic hydrocarbon having 6 to 9 carbon atoms is used as the desorbing agent.
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