JPS5870804A - 液状の物質混合物を蒸留分離する方法 - Google Patents

液状の物質混合物を蒸留分離する方法

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JPS5870804A
JPS5870804A JP57165124A JP16512482A JPS5870804A JP S5870804 A JPS5870804 A JP S5870804A JP 57165124 A JP57165124 A JP 57165124A JP 16512482 A JP16512482 A JP 16512482A JP S5870804 A JPS5870804 A JP S5870804A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 物質混合物を蒸留によって分離する際には、難Ｊｉｌｔ
発性物質の熱分解が重要な問題となる。従って１種以１
ユの易揮発性（低沸点）の物質を有価物として得ようと
する際には蒸留を適用するのが有利である。
しかし２１：がら、１種以上の難揮発性（ｊ傷沸点）の
物質が有価物又はその１つである場合が実地においてし
ばしＯま生じる。このような場合には大抵蒸留後に残留
するいわゆるかま残を例えば減圧下で蒸留することが試
みられ、この際に６１上記かま歿がまた゛分解されずに
９分離すべき先の合成工程の副生成物を含有しているこ
とを前提条件とする。
ところで、１種以上の難揮発性物質自体は極めて純粋で
あるｔｌ、著しく分解しやすくかつ例えば１種以」二の
溶剤によってのみ分離され３べきであるような事態も生
じる。
このような場合には、しばしは特殊な蒸留装置。
例えば温和な物質分離が可能であるといういわゆる薄膜
蒸発器が利用される。この形式の装置の原理は、できる
たけ短時間で可及的に完全な気／液物質交換を行なうこ
と、即ち大きな表面供与と短いシ゛ｉ′Ｉ留時間との組
合せにある。
この種の装置の欠点は、純粋理論的には底の分１ｉｆｔ
　Ｉ’ｌ：能を上回ることができない低い分離能力にあ
る。
薄ｎ・λ蒸発器には確かに適当な分離作用の塔を後続さ
せるかないしはその上に設置することができるが、それ
によっても蒸発器内の一定の表面温度をＡ１１：持すべ
き問題は解消されない。
ところで、しばしば存在する物質混合物の特定の４・ｎ
類のものは分留により申し分なく分離し、有価物として
の残留物を得ることができることが意想外にも判明した
。
・１ぐ発明で取扱う物質混合物は、１種以上の残留する
有価物が水よりも島い温度で沸騰しく夫々同じ圧力下で
）かつ水と混和不能であるか又は完全Ｖこは混和せずか
つ１種以上の留去すべき物質が水よりも低い温度で沸騰
するものである。
本発明の要旨は、このような物質混合物に蒸留の１；１
毛に水を加えることである。
この場合、蒸留中に相分＃ａが生じさえすれば。
当初の物質混合物が水と完全には混合不可能であっても
重要ではない。
水は１種の又は全ての蒸留分離すべき物質と共沸混合物
を形成してもよい。この場合には、水を相応する賛で補
充すべきである。
しかしながら、このような特殊な場合を別にして、水量
は蒸留系内に維持される。即ち１本う６明で重要なこと
は、水が自体でもまた蛙揮発性物質と一緒にも（水蒸気
蒸留の形式に基づいて）蒸留移行されずに、残留するこ
とである。
重要であるのは水の門ではなく、かま残温度が水の沸点
温度を超えて上昇すべきでないことである。このために
は、理論的には数滴で十分である。
実地においては、もちろん局所的過熱が生じ得ないのが
望ましい、従って蒸発容器の範囲内のｉＪ能な限り至る
処で水を供給するように配慮すべきである。このことは
最適には、水を混合物の難揮発性成分と乳化させること
により達成される。まず単一の混合物が存在する温容１
例えば易揮発性成分がアルコール等である温容にＯま、
脱混合の除にｉす１ｉ　１１ｊ＃の程度に応じてそのま
まで大抵は乳化が生じる。さもなければ攪拌等により十
分に分配させることもできる。
本発明は例えば溶剤含有混合物からテルペノイド系・１
９料を得る際に重要である。シトラールから函えは二重
結合又はカルボニル基の水素添加により−・連の香料を
製造することができる。例えばパラジウム含有触媒を用
いて二重結合を水素添加するとシトロネラールが得られ
る。これからルテニウム、酋イｊ触媒でカルボニル基を
水素添加することによりシトロネロールが得られる。カ
ルボニル基だけを水素添加すれば、トランス−シトラー
ルからケラニオールがかつシス−シトラールからネロー
ルが得られる。
特に香料の場合必要とされる副い純度を考慮すれは、出
発物質と目的物質との分離操作を始めから回避するため
に１合成の際に夫々特定の生成物゛へのできるかぎり完
全な反応を達成することが重要である。同時に、もちろ
んのこと、水素添加はその都度できるだけ少量の副生成
物が形成されるように極めて選択的に行なわれるべきで
ある。即ち、前記物質は、相互に分離するのが′著しく
困値である。それというのも沸点範囲が２２０°Ｃ（Ｊ
近に接近し合っているからである。別法例えば抽出法は
公知ではない。
完全な反応を達成するためには、ドイツ連邦共和国、特
許出願公告第２８３９４７４　ｈ；−明細書記載の方法
によれば、この水素添加の隙に常に溶剤、評言すればメ
タノールと例えばトリメチルアミンとの混合物を添加し
て実施する。この溶剤混合物中のアミン金波は約１０〜
５０重社％でありかつもちろん目的生成ｑｈから再び完
全に除去されるべきである。
イ」利にはまず大気圧で又は十分に高い凝縮温度を達成
するために極〈僅かな減圧下で蒸留する。
この場合、有価物を十分に溶剤不含で得るためには、シ
トロネラールでは約９０〜ｌｌｏ℃かつテルペンアルコ
ールでは約１００〜１３０’Ｃである最大＃’ｆ容かま
残温度を更に高めねばならず、その結果として分解生成
物が生じることになる。このような副生成物の形成社、
前記の温度上限を厳守することによってのみ回避され得
るにすぎず、この場合には夫々の有価物中に夫々なお溶
剤約１０％が残留する。
この溶剤残留分は、従来は約２〜１５ミｌＪバールの圧
力で特定の沸騰しやすい副生、放物と一緒に分離された
。しかしながら１例えばトリメチルアミンはこのような
条件下ではゾルと共にもはや凝縮せず、真空ポンプを介
して排出さ、れかつその廃ガスから例えば洗い流すか、
さもなければ無効にする必要がある。しかし、溶剤の損
失を無視しても。
連続的操作法では、蒸留塔の湿度制御と関連し。
ひいては該方法を断念した方が望ましいとさえ思われる
トラブルが生じる。
本発明によれば、シトラールの水素添加生成物をメタノ
ール及び／又はトリメチルアミン及び場合によりその他
の同種の物質から簡単に蒸留中に水を加えることにより
分離することができ、しかもその際に比較的高い温度を
必要としなψ。
専ら塔底内で十分な乳化が行なわれるように配慮するた
けでよい。水は無臭でありかつ十分に低い沸点を有する
。水の材料コストは問題にならないために、精製蒸留の
際に失われたとしても重要ではない。メタノール及びト
リメチルアミンは。
共沸混合物を形成することなく水から分離することがで
きる。
水は蒸留されるのでなく、混合物の最高温度を制御する
方向で作用するにすぎないので、水蒸気蒸留という表現
はふされしくない。沸騰し難い物質が水蒸気と共に揮発
性になるとしても、この場合には該物質は装置の塔部分
で凝縮されかつ戻されることから、この原理が適用可能
である。
見かけ上では、第一に水は溶剤不活の香料とはほとんど
混和しない、ことが欠点と見なされる。蒸発器内の有機
相は本釣０．３重量％未満を含有しかつ通常の蒸発器の
加熱表面で過熱されかつそれにより香料の品質が劣化さ
れる場合が起り得る。しかしながら、このことは蒸発器
液（かま残）の含水率を少なくとも１０（例えば４０ま
で）重量％に維持しかつ加熱面で水分の少ない領域が生
じ得ないように水と生成物混合物とから乳濁液、即ち原
音な２相混合物を形成させることにより回避される。こ
の手段により、かま残濡度は約１００℃に制限される。
ｉＬ化（分散）は常法で攪拌機によるか又は有利には外
部の混合区間全体に亘ってポンプ及びノズルを利用して
起させることができる（添附図面参照）。
特殊な工業的１実施態様は、蒸発器を完全に放東しかつ
過熱蒸気を循環液と一緒に混合ノズルを介して塔底に導
入することから成る。この場合には、ノズルを噴射搬送
装置として構成すれば、加熱蒸気は液体の吸引を兼任す
ることができる。加熱蒸気の凝縮によって尋人される水
量は、もちろんその設計の際に考慮されるべきである。
水は実質的に直接カラム底に供給することができる。し
かし、連続的操作法では供給混合物と一緒に水を塔に供
給することも可能である。
メタノール及びトリメチルアミン不含のかま残湿合物を
分離槽に捕集する。本釣０．３重量％の一定の含水率を
有する有機相は減圧下に蒸留にかけ。
一方水相は溶剤蒸留に戻す。有機相には極く少量の水し
か溶けないので、溶剤蒸留の際にこれに少量の水を補充
する必要がある。但し加熱蒸気と共に一緒に尋人した水
分が残っていればその必要はない。
相分離槽を小さくするために、塔底内の含水綱を約ｌＯ
〜４０型針％に制限する。この量比では。
油中水乳濁液、が形成される。しかしながら、含水率を
明らかに高めかつ蒸発器内で水中油乳濁液で操作するこ
とも可能である。
実施例１（添附図面参照） 直径ｓ　ｍｍの金属製ラシッヒリングを充填した。
常圧で稼働する。−６さ４ｍのガラス製カラム（１）に
。
カラムの中央部から１時間当りシトロネラール？、’５
　ｋｌ、　　メタノール５ｋＩＩ及びトリメチルアミン
２．５ｋｇから成る混合物を装入した（２）。返還比２
で。
Ｋ　頂温度４０℃でメタノール及びトリメチルアミンが
完全に水約０．０４ｋｙ／ｈと共に塔頂を介して分離さ
れた。塔底（１０２℃）に１時間当り水。、２ｋｇを供
給した（３）。これにより本釣２０重量％を含有する２
相のかま残液が生じた。
塔を加熱面６．４７７１１を有する循環蒸発器（４）を
介して加熱した。循環出力約１．５７ｙ？／ｈを有する
循環ポンプによって液体を強制的に循環させた。
塔底生成物を約７０°Ｃに冷却しかつ分離容器（６）に
導入した。有機相を回収しかつ下方の水相を塔底に戻し
た。
実施例２ 実施例１記載の装置で、常圧でユ時間当り、シトロネロ
ール５０％、メタノール３５％及ヒドリメチルアミン１
５％から成る混合物１０　ｋｙを連続的に分離した。返
還比Ｖ＝２で、塔頂温度４５℃でＨ２Ｏ０，５％未満の
含有率を有するメタノール及びトリメチルアミンが取出
された。
塔底に水０．２ｋｙ／ｈを加えた。この場合塔底温度は
９５℃になった。
塔底から取出した２相かま歿はアミン不含であった。
実施例３ 前記装置で、シトラール、メタ／−ル、トリメチルアミ
ン（５０％、３５％、１５％）から成る混合物１ｏｋｙ
を常圧で分離した。
返還比Ｖ、＝０．５．移行温度４０°Ｃで、トリメチル
アミン、メタノール及びｚ、ｏ’　＠４’ｏ、ｓ％が取
出された。
塔底にＨ２Ｏ０，５ｔ／ｈを調単し、それによって塔底
温度を１００℃に制限した。
２相かま残は、痕跡量のトリメチルアミンを含有してい
るにすぎなかった。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明方法を実施する装置の系統図である。 １・・・・・・ガラス製カラム、４・・・・・・循環蒸
発器、５・・・・・循環ポンプ、６・・・・・・分離容
器特許出願人　　　パスフ　ァクチェンゲゼルシャフト
代理人弁理士　　　１）代　蒸　治 第１頁の続き ０発　明　者　ゲルト・カイペル ドイツ連邦共和国６８４０ラムベル トハイム１０ベルトーボシユー シュトラーセ４ （ｌ　　明　者　ミヒアエル・ホルナードイツ連邦共和
国６７３０ノイシュ タット・イム・リタービュシエ ル９ ０発　明　者　ヴアルター・レバフカ ドイツ連邦共和国６９４５ヒルシユ ベルク・レスインブシュトラ− セ４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （／ｌ　／Ｉ（よりも高いカＩＳ点を有する水不溶性物
    質の１種以１−と、沸点が水よりも低いか又はその共沸
    混合物の沸点が水よりも低い物質の１種以」−とから成
    る液状の物質混合物を蒸留分離する方法におい゛Ｃ９蒸
    留すべき混合物に、水の適用圧力下で沸点が分離すべき
    物質混合物のかま残温度を制限する；辻で水を加えるこ
    とを特徴とする。液状の物質混合物を蒸留分離する方法
    。 （，２）物質混合物ｔｌ主としてｔ−５沸点物質として
    シトラールの水素添加生成物及び低沸点物質として溶剤
    を特徴する特許請求の範囲第１項記載の方法。 （３）物質混合物もしくは１種以上の残留物質及び／１
    （を機械的又は化学的手段で乳化させる。特許請求の範
    囲第１項記載の方法。
JP57165124A 1981-09-26 1982-09-24 液状の物質混合物を蒸留分離する方法 Granted JPS5870804A (ja)

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DE3138423.4 1981-09-26
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JPS5870804A true JPS5870804A (ja) 1983-04-27
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