JPS6043947B2 - 無水低級アルコ−ルの製造方法 - Google Patents
無水低級アルコ−ルの製造方法Info
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- JPS6043947B2 JPS6043947B2 JP57188630A JP18863082A JPS6043947B2 JP S6043947 B2 JPS6043947 B2 JP S6043947B2 JP 57188630 A JP57188630 A JP 57188630A JP 18863082 A JP18863082 A JP 18863082A JP S6043947 B2 JPS6043947 B2 JP S6043947B2
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- Japan
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- lower alcohol
- extraction
- solvent
- alcohol
- azeotropic
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
- Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Distillation Of Fermentation Liquor, Processing Of Alcohols, Vinegar And Beer (AREA)
- Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、希薄低級アルコール水溶液から無水低級ア
ルコールを低コストて製造する方法に関するものである
。
ルコールを低コストて製造する方法に関するものである
。
近年、エネルギー源の多様化が図られており、中でも
バイオマス資源からのメタンガスまたはエタノールなど
のクリーンエネルギー製造が実用化されつつある。
バイオマス資源からのメタンガスまたはエタノールなど
のクリーンエネルギー製造が実用化されつつある。
エタノール製造については、古くから飲料用として実用
化されているが、燃料用としてみるとコスト的に高価な
ものとなり、各工程の省エネルギー化を図る必要がある
。 従来、アルコールを製造する場合、原料を発酵工程
、もろみ塔による粗留工程、精留塔による精留工程、共
沸蒸塔による無水工程の順に処理して無水アルコールを
得る蒸留法が一般に用いられている。
化されているが、燃料用としてみるとコスト的に高価な
ものとなり、各工程の省エネルギー化を図る必要がある
。 従来、アルコールを製造する場合、原料を発酵工程
、もろみ塔による粗留工程、精留塔による精留工程、共
沸蒸塔による無水工程の順に処理して無水アルコールを
得る蒸留法が一般に用いられている。
この場合、アルコール分離コストがアルコールコストの
約６０％を占めるので、アルコール分離コストの低減化
が全アルコールコストを低減する上できわめて重要とな
る。 本発明は上記の諸点に鑑み、本発明者らの鋭意研
究の結果なされたもので、希薄低級アルコール水溶液を
前濃縮工程、抽出工程、抽出分離工程、共沸蒸留工程の
順に、または抽出分離工程と共沸蒸留工程との間に減水
工程を設けて処理することにより、効率よく低コストで
無水低級アルコールを製造することができる方法を提供
せんとするものである。
約６０％を占めるので、アルコール分離コストの低減化
が全アルコールコストを低減する上できわめて重要とな
る。 本発明は上記の諸点に鑑み、本発明者らの鋭意研
究の結果なされたもので、希薄低級アルコール水溶液を
前濃縮工程、抽出工程、抽出分離工程、共沸蒸留工程の
順に、または抽出分離工程と共沸蒸留工程との間に減水
工程を設けて処理することにより、効率よく低コストで
無水低級アルコールを製造することができる方法を提供
せんとするものである。
以下、本発明の構成を図面に基づいて説明する。
第１図は本発明の無水低級アルコールの製造方法の一例
を示している。原料を発酵工程などで処理して得た希薄
低級アルコール水溶液を前濃縮装置１に導入して低級ア
ルコール濃度を１０〜８０Ｗｔ％に濃縮した後、この濃
縮液と後述の有機溶剤とを抽出装置２で接触させて抽出
し、ついで分離装置３て抽出液と抽出残液とに分離する
。この抽出残液を前濃縮装置１へ返送し、抽出液を共沸
分離装置４へ送り抽出溶剤中の低沸点溶剤により、低沸
点溶剤、水および低級アルコールからなる共沸組成て分
離して抽出装置２へ返送し、低沸残液を無水低級アルコ
ールと残存溶剤とに分離、残存溶剤を抽出装置２へ返送
する。抽出に使用する抽出溶剤は、低級アルコールの抽
出能力が大きく、水は殆ど溶かさず、かつ水へは殆ど溶
けないようなもの、すなわち低級アルコールの選択度が
高く、分配係数も大きい溶剤が望ましい。さらに後段で
の共沸蒸留工程に適する共沸脱水能力を有する溶剤か、
または少なくとも混合溶剤中の一種に共沸脱水能力を有
する溶剤を混入し、他溶剤には前記のように選択度およ
び分配係数の大きい溶剤を混合使用することが望ましい
。これらの溶剤としては、広範囲の各種の有機溶剤中か
ら選択することができる。たとえば有機酸類、エステル
類、アルコール類、ケトン類、アミン類、ｎ−アルカン
類、環状アルカン類、芳香族類などである。中でもオレ
イン酸、サリチル酸メチル、クロトン酸メチル、フタル
酸ジブチル、２−オクタノール、２−オクタノンなどの
単独溶．剤か、またはこれらの溶剤とｎ−ヘキサン、ク
ロロホルム、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ
、シクロヘキサンなどのうち、一種または数種との混合
溶剤の使用が望ましい。第２図は本発明の方法の他の例
を示している。
を示している。原料を発酵工程などで処理して得た希薄
低級アルコール水溶液を前濃縮装置１に導入して低級ア
ルコール濃度を１０〜８０Ｗｔ％に濃縮した後、この濃
縮液と後述の有機溶剤とを抽出装置２で接触させて抽出
し、ついで分離装置３て抽出液と抽出残液とに分離する
。この抽出残液を前濃縮装置１へ返送し、抽出液を共沸
分離装置４へ送り抽出溶剤中の低沸点溶剤により、低沸
点溶剤、水および低級アルコールからなる共沸組成て分
離して抽出装置２へ返送し、低沸残液を無水低級アルコ
ールと残存溶剤とに分離、残存溶剤を抽出装置２へ返送
する。抽出に使用する抽出溶剤は、低級アルコールの抽
出能力が大きく、水は殆ど溶かさず、かつ水へは殆ど溶
けないようなもの、すなわち低級アルコールの選択度が
高く、分配係数も大きい溶剤が望ましい。さらに後段で
の共沸蒸留工程に適する共沸脱水能力を有する溶剤か、
または少なくとも混合溶剤中の一種に共沸脱水能力を有
する溶剤を混入し、他溶剤には前記のように選択度およ
び分配係数の大きい溶剤を混合使用することが望ましい
。これらの溶剤としては、広範囲の各種の有機溶剤中か
ら選択することができる。たとえば有機酸類、エステル
類、アルコール類、ケトン類、アミン類、ｎ−アルカン
類、環状アルカン類、芳香族類などである。中でもオレ
イン酸、サリチル酸メチル、クロトン酸メチル、フタル
酸ジブチル、２−オクタノール、２−オクタノンなどの
単独溶．剤か、またはこれらの溶剤とｎ−ヘキサン、ク
ロロホルム、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレ
ン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ
、シクロヘキサンなどのうち、一種または数種との混合
溶剤の使用が望ましい。第２図は本発明の方法の他の例
を示している。
本例の方法は、分離装置３で分離された抽出液を減水装
置５に導入し減水処理して含水量を減少させた後、共沸
分離装置４へ送るように構成したものである。他の構成
および作用は第１図の場合と同様である。減水処理とし
ては、無水炭酸カルシウム、無水石こう、無水硫酸ナト
リウム、無水塩化カルシウム、硅藻土などの固体に吸着
させる方法、塩類などの脱水剤または脱水剤を含むスラ
リーを添加して減水する方法などが用いられる。
置５に導入し減水処理して含水量を減少させた後、共沸
分離装置４へ送るように構成したものである。他の構成
および作用は第１図の場合と同様である。減水処理とし
ては、無水炭酸カルシウム、無水石こう、無水硫酸ナト
リウム、無水塩化カルシウム、硅藻土などの固体に吸着
させる方法、塩類などの脱水剤または脱水剤を含むスラ
リーを添加して減水する方法などが用いられる。
第３図は塩類などの脱水剤または脱水剤を含むスラリー
を用いる方法の一例を示している。
を用いる方法の一例を示している。
すなノわち低級アルコールと水と有機溶剤を含む溶液を
混合装置６に導入し、ここて溶液中の水分のみを吸つて
濃厚水溶液となりニ層に別かれ得る塩類を粉体またはス
ラリーで添加して混合した後、分離装置７で低級アルコ
ールと減水された水とを含む溶液と、塩類濃厚水溶液と
に分離し、塩類濃厚水溶液を濃縮装置８に導入して粉体
化または濃縮しスラリー状態に戻し、混合装置６へ返送
する。低級アルコールと水と有機溶剤とを含む溶液に塩
類を添加混合し、水のみを除去するためには、”使用す
る塩類の飽和水溶液が低級アルコール水溶液と有機溶剤
に対し溶解度を殆ど有しないことが必要てある。さらに
使用する塩類の水に対する溶解度がかなり高く、たとえ
ば１００ｙの水に１００ｙ前後溶解することが望ましい
。これらの性質を有する塩類はすべて本発明の方法に使
用することが可能であるが、とくに硫酸塩類、炭酸塩類
、フッ化塩類、酢酸塩類などに多く、中でも（ＮＦ［４
）２Ｓ０４、ＭｎｓＯ４、Ｎａ２ｓＯ４、Ｎａ２ｃＯ３
、Ｋ２ＣＯ３、ＫＦ．ｓＣＨ３ＣＯＯＫ．．ＣＨ３ＣＯ
ＯＮａなどが望ましい。
混合装置６に導入し、ここて溶液中の水分のみを吸つて
濃厚水溶液となりニ層に別かれ得る塩類を粉体またはス
ラリーで添加して混合した後、分離装置７で低級アルコ
ールと減水された水とを含む溶液と、塩類濃厚水溶液と
に分離し、塩類濃厚水溶液を濃縮装置８に導入して粉体
化または濃縮しスラリー状態に戻し、混合装置６へ返送
する。低級アルコールと水と有機溶剤とを含む溶液に塩
類を添加混合し、水のみを除去するためには、”使用す
る塩類の飽和水溶液が低級アルコール水溶液と有機溶剤
に対し溶解度を殆ど有しないことが必要てある。さらに
使用する塩類の水に対する溶解度がかなり高く、たとえ
ば１００ｙの水に１００ｙ前後溶解することが望ましい
。これらの性質を有する塩類はすべて本発明の方法に使
用することが可能であるが、とくに硫酸塩類、炭酸塩類
、フッ化塩類、酢酸塩類などに多く、中でも（ＮＦ［４
）２Ｓ０４、ＭｎｓＯ４、Ｎａ２ｓＯ４、Ｎａ２ｃＯ３
、Ｋ２ＣＯ３、ＫＦ．ｓＣＨ３ＣＯＯＫ．．ＣＨ３ＣＯ
ＯＮａなどが望ましい。
つぎにアルコール水溶液のＫ２ＣＯ３による脱水試験例
を示す。
を示す。
試験例
脱水前アルコール濃度５Ｗｔ％、（１）幇％、７０Ｗｔ
％、８０ｗｔ％水溶液に、それぞれＫ２ＣＯ３を無水粉
末あるいはスラリー状態で添加混合後、上層と下層に分
離し、上層中のアルコール濃度を分析した。
％、８０ｗｔ％水溶液に、それぞれＫ２ＣＯ３を無水粉
末あるいはスラリー状態で添加混合後、上層と下層に分
離し、上層中のアルコール濃度を分析した。
その結果をＫ２ＣＯ３添加量（ｙ）（アルコール溶液１
００ｙへの）と上層中のアルコール濃度（Ｗｔ％）との
関係として図示すると第４図の如くてあつた。このよう
に第３図のフローにて減水処理する場合は、（１）脱水
剤と抽出液の分離が液相て容易に実施できる。
００ｙへの）と上層中のアルコール濃度（Ｗｔ％）との
関係として図示すると第４図の如くてあつた。このよう
に第３図のフローにて減水処理する場合は、（１）脱水
剤と抽出液の分離が液相て容易に実施できる。
（２）脱水剤の回収は完全乾燥無水化する必要がなく、
スラリー状までの濃縮のみでよい、（３）スラリー状の
場合、ポンプが使用でき制御性が向上する、（４）脱水
剤の低級アルコール溶液相への移行が殆どない、（５）
抽出プロセスに組み込んだ場合、脱水剤を菌体、ＳＳ（
浮遊物）と接触させずに減水することができる、（６）
抽出プロセスに組み込んだ場合、後段の共沸蒸留脱水工
程をきわめて低減させることができる、などの利点があ
る。つぎに本発明の実施例について説明する。実施例 エタノール１０ｗｔ％を含む発酵水溶液１００ｋｇ／Ｄ
を第２図に示すフローに従つて処理し、製品無水エタノ
ール１０ｋ９／Ｄを得た。
スラリー状までの濃縮のみでよい、（３）スラリー状の
場合、ポンプが使用でき制御性が向上する、（４）脱水
剤の低級アルコール溶液相への移行が殆どない、（５）
抽出プロセスに組み込んだ場合、脱水剤を菌体、ＳＳ（
浮遊物）と接触させずに減水することができる、（６）
抽出プロセスに組み込んだ場合、後段の共沸蒸留脱水工
程をきわめて低減させることができる、などの利点があ
る。つぎに本発明の実施例について説明する。実施例 エタノール１０ｗｔ％を含む発酵水溶液１００ｋｇ／Ｄ
を第２図に示すフローに従つて処理し、製品無水エタノ
ール１０ｋ９／Ｄを得た。
脱水剤としてＫ２ＣＯ３を用い、抽出溶剤としてオクタ
ノールとシクロヘキサンとの混合溶剤を用いた。濃縮プ
ロセスの物質収支は第５図に示す如くであつた。なお第
５図において、数値の単位はＫｇ／Ｄである。また従来
の蒸留法による無水エタノールの製造方法と、本発明の
方法て減水工程を有する場合の無水エタノールの製造方
法との必要熱量を測定すると次表の如くてあつた。
ノールとシクロヘキサンとの混合溶剤を用いた。濃縮プ
ロセスの物質収支は第５図に示す如くであつた。なお第
５図において、数値の単位はＫｇ／Ｄである。また従来
の蒸留法による無水エタノールの製造方法と、本発明の
方法て減水工程を有する場合の無水エタノールの製造方
法との必要熱量を測定すると次表の如くてあつた。
以上説明したように本発明の方法によれば、（１）前段
に前濃縮工程を設けているため、抽出濃度が高くなり、
かつ抽出後の分離性が容易となる（直接抽出では濃度が
低くきわめて溶剤との分離性が悪い）、（２）抽出剤を
混合溶剤とする場合は、分配係数、選択度の両者合わせ
ての最良条件で操作できる、（３）混合溶剤の場合、少
なくとも一種に水、アルコールと最低共沸点を有する溶
剤を使用することにより、脱溶剤と同時に残水分を脱水
するこ゛とができる、（４）共沸済溶剤からアルコール
、溶剤、水を分離回収する必要がなく、抽出材にそのま
ま再使用できる、（５）抽出液をさらに脱水剤で減水さ
せる場合は、共沸用の溶剤量をきわめて減少させ得る、
（６）精留一共沸方式に比べ、必要エネルギーがきわめ
て低減できる、などの効果を奏する。
に前濃縮工程を設けているため、抽出濃度が高くなり、
かつ抽出後の分離性が容易となる（直接抽出では濃度が
低くきわめて溶剤との分離性が悪い）、（２）抽出剤を
混合溶剤とする場合は、分配係数、選択度の両者合わせ
ての最良条件で操作できる、（３）混合溶剤の場合、少
なくとも一種に水、アルコールと最低共沸点を有する溶
剤を使用することにより、脱溶剤と同時に残水分を脱水
するこ゛とができる、（４）共沸済溶剤からアルコール
、溶剤、水を分離回収する必要がなく、抽出材にそのま
ま再使用できる、（５）抽出液をさらに脱水剤で減水さ
せる場合は、共沸用の溶剤量をきわめて減少させ得る、
（６）精留一共沸方式に比べ、必要エネルギーがきわめ
て低減できる、などの効果を奏する。
第１図は本発明の無水低級アルコールの製造方法の一例
を示す工程説明図、第２図は他の例を示゛す工程説明図
、第３図は減水工程の一例を示す工程説明図、第４図は
Ｋ２ＣＯ３添加量とアルコール濃度との関係を示すグラ
フ、第５図は本発明の実施例における物質収支を示すフ
ローシートである。 １・・・・・・前濃縮装置、２・・・・・・抽出装置、
３・・・・・・分．離装置、４・・・・・・共沸分離装
置、５・・・・・・減水装置、６・・・・・・混合装置
、７・・・・・・分離装置、８・・・・・・濃縮装置。
を示す工程説明図、第２図は他の例を示゛す工程説明図
、第３図は減水工程の一例を示す工程説明図、第４図は
Ｋ２ＣＯ３添加量とアルコール濃度との関係を示すグラ
フ、第５図は本発明の実施例における物質収支を示すフ
ローシートである。 １・・・・・・前濃縮装置、２・・・・・・抽出装置、
３・・・・・・分．離装置、４・・・・・・共沸分離装
置、５・・・・・・減水装置、６・・・・・・混合装置
、７・・・・・・分離装置、８・・・・・・濃縮装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 低級アルコールを含む水溶液から無水低級アルコー
ルを製造する方法において、希薄低級アルコール水溶液
を前濃縮装置に導入して低級アルコール濃度を１０〜８
０ｗｔ％に濃縮した後、この濃縮液と有機溶剤とを抽出
装置で接触させて抽出し、ついで分離装置で抽出液と抽
出残液とに分離し、抽出残液を前濃縮装置へ返送し、抽
出液を共沸分離装置へ送り抽出溶剤中の低沸点溶剤によ
り、低沸点溶剤、水および低級アルコールからなる共沸
組成で分離して抽出装置へ返送し、共沸残液を無水低級
アルコールと残存溶剤とに分離し、残存溶剤を抽出装置
へ返送することを特徴とする無水低級アルコールの製造
方法。 ２ 低級アルコールを含む水溶液から無水低級アルコー
ルを製造する方法において、希薄低級アルコール水溶液
を前濃縮装置に導入して低級アルコール濃度を１０〜８
０ｗｔ％に濃縮した後、この濃縮液と有機溶剤とを抽出
装置で接触させて抽出し、ついで分離装置で抽出液と抽
出残液とに分離し、抽出残液を前濃縮装置へ返送し、抽
出液を減水処理して含水量を減少させた後、共沸分離装
置へ送り抽出溶剤中の低沸点溶剤により、低沸点溶剤、
水および級アルコールからなる共沸組成で分離して抽出
装置へ返送し、共沸残液を無水低級アルコールと残存溶
剤とに分離し、残存溶剤を抽出装置へ返送することを特
徴とする無水低級アルコールの製造方法。 ３ 抽出分離工程から流出する抽出液に、脱水剤または
脱水剤を含むスラリーを添加して減水処理する特許請求
の範囲第２項記載の無水低級アルコールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57188630A JPS6043947B2 (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 無水低級アルコ−ルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57188630A JPS6043947B2 (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 無水低級アルコ−ルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5978677A JPS5978677A (ja) | 1984-05-07 |
| JPS6043947B2 true JPS6043947B2 (ja) | 1985-10-01 |
Family
ID=16227056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57188630A Expired JPS6043947B2 (ja) | 1982-10-26 | 1982-10-26 | 無水低級アルコ−ルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6043947B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI20075288A0 (fi) * | 2007-04-25 | 2007-04-25 | St1 Biofuels Oy | Menetelmä ja laitteisto etanolin ja veden seoksen valmistamiseksi |
| CA3067071A1 (en) * | 2017-06-20 | 2018-12-27 | Sandymount Technologies Corporation | System and method for the production of a physically stable high gravity beer |
-
1982
- 1982-10-26 JP JP57188630A patent/JPS6043947B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5978677A (ja) | 1984-05-07 |
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