JPS6124533A - 有機溶媒の脱アルコ−ル方法 - Google Patents

有機溶媒の脱アルコ−ル方法

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JPS6124533A
JPS6124533A JP14579584A JP14579584A JPS6124533A JP S6124533 A JPS6124533 A JP S6124533A JP 14579584 A JP14579584 A JP 14579584A JP 14579584 A JP14579584 A JP 14579584A JP S6124533 A JPS6124533 A JP S6124533A
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alcohol
ketone
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organic solvent
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Hiroaki Koizumi
小泉 博昭
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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】 この発明はアルコール含有エステルまたはケトンを乾燥
した多孔性のアルカリ金属型強酸性陽イオン交換樹脂と
接触させることを特徴とする有機溶媒の脱アルコール方
法およびその方法に使用する装置に関する。
有機化学反応には、反応系中に含有するアルコール分や
水分が、反応経路に影響するものが多い。これらの反応
において、排出される混合物からの脱アルコール、脱水
には、従来は蒸留法、抽出法またはその組合わせなどを
利用してきた。ここで、回収、再利用を目的とする混合
溶媒が、炭化水素、ハロゲン化炭化水素、またはエーテ
ルなどの非親水性有機溶媒とアルコールや水などとの混
合物である場合には、前記従来法により、連続、回分操
作を問わず、安定かつ経済的に分離することが可能であ
る。しかし、その混合溶媒がエステルまたはケトンとア
ルコールよりなる場合には、下記理由により、その精製
分離が極めて困難となる。   − エステル中のアルコールまたは水を蒸留操作で分離する
場合には、その気液平衡に由来する、きわめて分離し難
い共沸物を作る。また、抽出操作においては、アルコー
ルが抽剤とエステルに、はぼ同等に分配するため、得ら
れた重軽液層ともに精留する必要がある。
ケトンとアルコールとを蒸留操作により精製、分離する
ことは、理論的には可能であるが、現実には、きわめて
分離困難な最低温共沸またはタンジェフト(tange
nt )共沸となり、アセトン−水の場合、2000p
pH1以下にはならない[広瀬:゛化学工学”、第34
巻、305頁(1970)]とされている。その混合溶
媒を炭素数1のハロゲン化炭化水素を用いて共沸蒸留に
より精製分離する方法も理論的には成り立つが、現実に
は高温部におけるタンジェント共沸または最高温共沸と
なり、水は分離できるが、逆にケトンとハロゲン化炭化
水素の精製分離が容易ではない。この関係はアセトン−
アルコール系でも同様である。従来法による単独または
複合操作を行なっても、数千ないし数百ppmのアルコ
ール分は有機溶媒から除去できなかった。本発明者らは
このアルコール分を経済的に除く方法を種々検討した結
果、アルカリ金属型強酸性陽イオン交換樹脂、とくに多
孔性のものが、適当であることを発見し、この発明を完
成した。
H型強酸性イオン交換樹脂に関する類似の方法は、特開
昭56−111050により公知であるが、エステルま
たはケトン溶媒について追試の結果、前者では強酸性触
媒作用に起因するエステル交換産物や加水分解産物、後
者ではアルドール縮合産物が多量に生成し、また、両者
の場合ともアルカリ金属塩があると酸が生成して装置腐
食の原因となるなど、引用方法に用いるH型の強酸性陽
イオン交換樹脂は飽和吸着容量は大きいが、この発明の
目的には不適当であった。さらに、例えばトルエン中の
メタノールの場合など、低濃度領域では、かえってNa
型の方がH型より飽和吸着容量が大となる。また、特公
昭50−10561は、イオン交換樹脂を炭化水素また
はエーテルの脱アルコールに利用する方法を記載してい
るが、これら非親水性溶媒には、前記精留、抽出および
その複合操作による脱アルコール方法も適用可能であり
極めて容易に分離できる。
これらの多孔性の強酸性イオン交換樹脂、例えばアンバ
ーライト200C(オルガノ(株))やダイヤイオンP
K216、PX328 (三菱化成工業(株))などは
、比較実験の結果、アンバーライト120 B、同25
2、ダイヤイオン5KIBなどと比較してアルコール吸
着能がすぐれていることが判明した。
この発明により除去きれるアルコールとしては、低級ア
ルカノ−J呟とくに炭素数3までのアルカノールが好適
である。具体的にはメタノール、エタノール、プロパツ
ール、イソプロパツールなどを例示できる。
この発明により脱アルコール、脱水されるエステルとし
ては低級アルカン酸低級アルキルエステル、とくに炭素
数6までのアルカン酸アルキルエステルが好適である。
具体的にはギ酸メチル、ギ酸エチル、ギ酸ブチル、酢酸
メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル
、酢酸ブチル、酢酸イソブチルなどを例示できる。
また、ケトンとしては低級アルカノン、とくに炭素数6
までのアルカノンが好適である。具体的にはアセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロ
ヘキサノンなどを例示できる。
この発明に用いる多孔性のアルカリ金属型強酸性イオン
交換樹脂において、アルカリ金属としてはリチウム、ナ
トリウム、カリウム、とくに経済的にはナトリウムが好
適であり、多孔性の強酸性イオン交換樹脂として、は、
市販のアンバーライト200C(オルガノ(株))やダ
イヤイオンPK216、ダイヤイオンPK22 B (
三菱化成工業(株))ナト、アルコール、水の吸着容量
が大きく、この発明の有機溶媒により樹脂から溶離する
不純物の少ないものが望ましい。
この発明では、このアルカリ金属型イオン交換樹脂を乾
燥状態で使用する。前記の樹脂は熱風乾燥または真空乾
燥などにより使用可能な含水量にまでは、容易に乾燥で
きる。乾燥再利用を1o。
回繰り返した場合でも、これらの樹脂のアルコール吸着
量は吸着等温線から実施例に記載した程度の偏差しか示
さず、更に再利用できる。
この発明を実行するには、アルコール、水含有エステル
またはケトンを、液体または気体の状態で、乾燥した多
孔性のアルカリ金属型強酸性イオン交換樹脂と混合する
か、乾燥した多孔性のアルカリ金属型強酸性イオン交換
樹脂の層を通過させることによって、接触させる。
処理温度は一10℃〜110℃が好適であるが、液状の
場合は室温、とくに0℃〜30℃付近が経済的である。
処理時間は接触方法や樹脂のアルコール吸着量などによ
って左右される。この発明のイオン交換樹脂はエステル
またはケトンのアルコール含量10〜11000ppの
範囲で安定した平衡アルコール吸着量を示し、乾燥樹脂
の場合、対象溶媒重量の1〜10%以下の使用量で目的
を達することができる。
実験例 吸着樹脂の選定 下記Na型強酸性吸着樹@6種類をジクロロメタン中の
メタノールとエタノール、酢酸エチル中のメタノールと
エタノールおよびアセトン中のメタノールの回分吸着実
験を行なった。すなわち、各樹脂(いずれも10g)を
約20m1の溶液と15分間接触許せたのち、溶液に残
存するアルコール量をガスクロマトグラフィーで測定し
た。この結果、吸着除去能力は次の順序になることが判
明した。
アンバーライト200C>ダイヤイオンPK216、ダ
イヤイオンPK228>アンバーライト120BΦダイ
ヤイオン5KIB。
実験結果の一部を第−表に示す。
(以下余白) また、トルエン中のメタノールの吸着平衡実験をNa型
およびH型強酸性樹脂を用いて30℃で行なった。この
結果を第1図に示す。この結果から、吸着力はNa型で
は、アンバーライト200C〉ダイヤイオン5KIB>
ダイヤイオンPK216〉アンバーライトlR120B
となり、この場合もアンバーライト200Cが優れてい
た。
以下に実施例を示してこの発明の詳細な説明する。
実施例 1 120℃で7時間熱風乾燥したアンバーライト200C
の0.5〜4gを400〜1300ppmのエタノール
を含有する酢酸エチル601Qに投入し、25℃で20
時間振盪放置した。溶液中のアルコール含量をガスクロ
マトグラフィーにより測定したところ、第二図の吸着等
混線を得た。なお、溶液をガスクロマトグラフィーで分
析の結果、H型では検出できた酢酸は検出できなかった
実施例 2 実施例1のイオン交換樹脂をダイヤイオンPK216に
代えて実験したところ、はぼ同様の吸着等混線を得た。
実施例 3 120℃で7時間熱風乾燥したアンバーライト200C
(7)0.5〜4gを270〜1l100ppのメタノ
ールを含有する酢酸エチル60nQに投入し、25℃で
20時間振盪放置した。液相中のアルコール含量をガス
クロマトグラフィーにより測定したところ、第三図の吸
着等温線を得た。なお、溶液をガスクロマトグラフィー
で分析の結果、H型では検出できた酢酸、エタノールは
ともに検出できなかった。
実施例 4 実施例3のイオン交換樹脂をダイヤイオンPK216に
代えて実験したところ、はぼ同様の吸着等温線を得た。
実施例 5 120℃で7時間熱風乾燥したアンバーライト200C
(7)0.6−10gを1800ppm(7)水と60
0−1400ppmのメタノールを含むアセトン5 、
Q nQに投入し、25°Cで20時間振盪放置した。
溶液中のアルコール含量をガスクロマトグラフィーによ
り測定したところ、第四図の吸着等温線を得た。なお、
溶液をガスクロマトグラフィーで分析の結果、アルドー
ル縮合産物は検出できなかった。
実施例 6 実施例5のイオン交換樹脂をダイヤイオンPK216に
代えて実験したところ、はぼ同様の吸着等温線を得た。
実施例 7 アンバーライト200Cの21.7gを直径2、’2C
+Tl 、層高8 cm (空塔容積3o 41cIT
13)に充填したカラムにエタノール濃度220 w/
w ppmの酢酸エチル溶液を下方から2.71g/分
の流速で供給し、出口溶液をガスクロマトグラフィーで
分析して破過曲線を測定した。その結果、エタノールは
供液中濃度が220%4/w ppmから35賀/wp
pmまで減少し、第五図(その1)゛の破過曲線を得た
実施例 8 アンバーライト200Cの21.6gを直径2.2cm
、層高8CITl(空塔容積30.41cm”)に充填
したカラムに水濃度1920 w/w ppm 、 l
 ’)ノール濃度590 w/w ppmのアセトン溶
液を下方から1.64g/分の流速で供給し、出口溶液
をガスクロマトゲ・ラフイーで分析して破過曲線を測定
した。その結果、水は供液中濃度1920w/wppm
が350賀/w ppm以下、メタノールは供液中濃度
590 w/w ppmが10 w/w ppm以下ま
で減少し、第五図(その2)の破過曲線を得た。
実施例 9 第六図(その1)の基本フロー図で示される溶媒精製装
置を用い、アセトン−メタノール−水の混合物(F)1
重量部を供液として精製すると、脱水蒸留塔(R)の罐
出液(W)は水であり、冷却器(CI)から得られた液
はアセ°トン99,7賢/y%、水0.25賛/賛%と
メタノール0.05117w%の組成を持ち、製品(吸
着塔流出液’><P>はアセトン99.96賀/%4%
、水0’、035w/賢%とメタノール10 w/w 
ppm以下の組成を持っていた。
実施例 10 第六図(その2)−の基本フロー図で示される溶媒精製
装置を用い、酢、酸エチル97w/w%、水2.95賀
/w%、とエタノール0.05賀/w%の組成を持つ混
合物(F)1重量部を供液として精製すると、第−脱水
蒸留塔(R1)罐出液を冷却器(CI)で冷却して得た
液0.97重量部は酢酸エチル99.94賀/w%、水
0.01w/w%とエタノール0.05賀/w%の組成
を持ち、第二脱水蒸留塔(R2)の罐出液(W)0.2
94重量部は約100%の水であり、製品(吸着塔流出
液)(P)0.97重量部はエタノールLow/wpp
m以下と水10ppm以下を含有する酢酸エチルであっ
た。
【図面の簡単な説明】
第一図は、実験例の結果を図示したもので、アルコール
吸着能の指標としてトルエン中のメタンール吸着量を乾
燥樹脂1g当りのmg数(縦軸)で示す。横軸は平衡メ
タノール濃度をmg/kgで示す。 使用した樹脂をアンバーライト200G(マ)、ダイヤ
イオンSK’1B(−口)、ダイヤイオンPK216 
(◆◇)、アンバーライトIRI20B(ム△)で示す
。 また、Na型(黒印)とH型(1印)を比較したところ
、低濃度領域ではNa型の方が大きい吸着量を示した。 第二図〜第四図は実施例1,3.5で得られた吸着等混
線を示す。いずれも縦軸はアルコール平衡吸着量を乾燥
樹脂1g当りのmg数で、横軸は平衡アルコールまたは
水濃度をmg/kg単位で示す。 第二図は酢酸エチル−エタノール系、第三図は酢酸エチ
ル−メタノール系、第四図はアセトン−水−メタノール
系それぞれの25℃における吸着等温線を示す。 第五図は、実施例7と8でえられたアンバーライト20
0Cの破過曲線である。縦軸は流出液中のアルコールま
たは水の濃度をw/w ppm (単位)で表わし、横
軸は溶液の積算流量をg単位で表わす。鎖線は供液中の
濃度を示す。 第五図(その1)は酢酸エチル−エタノール系の破過曲
線である。(実施例 7) 第五図(′その2)はアセトン−メタノール−水系に対
する破過曲線である。(実施例 8)第六図は吸着樹脂
を脱水精留塔と組合わせ、脱アルコールと微量水分除去
のための基本フロー図を示す。(そのl)はアセトンと
水、アルコールの場合など、留分が目的成分の場合、(
その2)は酢酸エチルと水、アルコールの場合など、缶
出液が目的成分の場合である。本発明の脱アルコール方
法は吸着塔Aで行なわれる。 (略号) A=吸着塔、C=コンデンサ、C1=冷却器、D−デカ
ンタ、F=原液、G−ガス抜き、P=製品、R=脱水蒸
留塔、R1=第−脱水蒸留塔、R2−第二脱水蒸留塔、
Re=リボイラ、W−缶出液。 特許出願人  塩野義製薬株式会社 代 理 人  弁理士 岩崎 光1 第一図 第二図 第三図 第四図 第五図 (その/) fその2) 第六図 (その/)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルコール含有エステルまたはケトンを乾燥した
    多孔性のアルカリ金属型強酸性陽イオン交換樹脂と接触
    させることを特徴とする有機溶媒の脱アルコール方法。
  2. (2)乾燥した多孔性のアルカリ金属型強酸性陽イオン
    交換樹脂を乾燥剤として使用するアルコール含有エステ
    ルまたはケトンの脱アルコール装置。
JP14579584A 1984-07-12 1984-07-12 有機溶媒の脱アルコ−ル方法 Granted JPS6124533A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4928805A (en) * 1987-06-15 1990-05-29 Kabushiki Kaisha Daikin Seisakusho Friction device in a damper disk
JPH03200820A (ja) * 1988-11-24 1991-09-02 Hitachi Chem Co Ltd 耐衝撃強化剤,これを用いた熱可塑性樹脂組成物及び成形品
US5074260A (en) * 1989-04-27 1991-12-24 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Valve driving device and valve driving method for internal combustion engine
JPH07181106A (ja) * 1993-12-22 1995-07-21 Amano Kogyo Gijutsu Kenkyusho エンジン用排気バルブ試験装置

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JPH07181106A (ja) * 1993-12-22 1995-07-21 Amano Kogyo Gijutsu Kenkyusho エンジン用排気バルブ試験装置

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