JPS63126501A - 分離方法 - Google Patents

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】 本発明は分離方法に関するものである。

ある成分の結晶を例えば遠心分離器またはフィルターに
より冷却（ｃｈｌｌｌｌｎｇ）分離することによる、溶
液またはスラリーからの結晶化性成分の分離はよく知ら
れかつ広く行なわれている方法である。その種の結晶を
洗液で以て洗滌することも知られており、その洗液は結
晶化した成分を過度に溶かさないよう、かつ、母液と混
合可能であって例えば蒸溜によって容易に分離できるよ
う、通常は選ばれる。

パラキシレンと他のＣ８芳香族炭化水素とを含む混合物
からのパラキシレンの結晶化による分離は財界のいくつ
かの部分において操業されている方法である。各種の結
晶化方法が提唱されており、そのうちのいくつかは二段
の結晶化段階を含むが、いくつかの−膜結晶化法も提唱
されてきた。数多くの洗液もまた提唱されており、例え
ば１個から３個の炭素原子をもつアルコール、トルエン
、および４個から６個の炭素原子をもつパラフィンまた
は環状パラフィン、特にペンタンがある。

そのような従来法が高純度のパラキシレンを生成し、純
度９９％のパラキシレンを生成することは現在ではきわ
めて普通のことである。知られているとおり、パラキシ
レンの主な用途の一つはテレフタル酸への酸化用供給原
料としてである。ごく最近までは、９９％または多少高
い純度のパラキシレンはテレフタル酸工程によって広く
受は容れられたが、より最近では好ましくは９９．５％
の純度の益々純粋なパラキシレンを求める要求がでてき
た。

現存するパラキシレンプラントで得られるパラキシレン
純度の改善すなわち９９％から９９．５％以上への改善
はキシレン製造についてのかなりの難問を課することに
なった。しかし、我々は今ここに驚くべきことに、きわ
めて高純度のパラキシレンを経済的方式で得るように現
存の方法を改良することが可能であることを見出したの
である。

本発明によると、結晶化性成分のそれの溶液からの分離
方法は、その溶液を冷却すること（ｃｈｉ　Ｉ　Ｉｉｎ
ｇ）によってその成分の少くとも一部を結晶化させて結
晶と液体との混合物を得、その成分の結晶を第一分離器
中で分離し一方では同時にその結晶を第一洗液で以て洗
滌し、上記結晶を溶融してその成分の第二の溶液を生成
させ、この溶液を冷却してその成分の結晶と液体との第
二混合物を生成させ、その成分の結晶を第二分離器中で
分離し、そして、このようにして得た結晶を第二洗液で
洗滌する、ことから成る。

第二洗液で洗滌された結晶は慣用的方式で、例えば洗液
の溜去により、洗液から分離する。第二分離器からの母
液は所望結晶成分のかなりの回収可能の量を含んでいて
よく、それゆえ、この母液を再冷却し、その成分の結晶
を第三の分離器中で分離し、その結晶を第三の洗液で洗
滌し、最後に結晶を第三洗液から分離することが好まし
い。

二つの洗液は同じであるべきであることが好ましいが、
異なる洗液も必要ならば使用してよい。

しかし、異なる洗滌の使用はそれらを相互に分離する設
備を必要とし、それによって本発明の分離法のコストを
付加する。洗液はこの種類の結晶化方法において慣用的
に用いられるもののどれであってもよい。

本発明の方法は少くとも一つの他のキシレンおよび／ま
たはエチルベンゼンとの混合物からパラキシレンを分離
するのに特に適切である。このように、本発明の方法に
おいて処理するのに適当である溶液は例えば重量で８か
ら３５％、好ましくは１６から２５％のパラキシレンか
ら成る。パラキシレンの分離において、適当である洗液
は例えば１から３個の炭素原子をもつアルコール、特に
メタノール、４から６個の炭素原子をもつパラフィンま
たは環状パラフィン、特にペンタン、および芳香族炭化
水素、例えばトルエンを含む。

本発明の方法の好ましい具体化においては、キシレンお
よび／またはエチルベンゼンの入ってくる供給原料は、
その温度が一６０℃または一７０℃の程度の温度へ下が
るように冷却（ｃｈｉｌｌ）される。

冷却結晶を分離するための第一および第二の分離器は例
えばフィルターまたは遠心分離器から成っていてもよい
。第−分離器中で添加される洗滌液は適切には＋２０℃
から一７０℃の範囲にある温度で添加してよい。必要と
される洗液の量はある程度までは初めの供給原料の組成
に依存する。一般的にはしかし、結晶ケーキの１重量部
あたり０．０５から０．５正伝部の範囲の世の洗液、さ
らに好ましくは０．０５から０．３重量部の範囲の世の
洗液を用いることが好ましい。

本発明の一つの具体化をここで第１図を参照しながら述
べるが、図は本発明の方法を操作するためのプラントの
単純化したフローシートを示すものである。

重量で２２％のパラキシレン、４７％のメタキシレン、
２１％のオルソキシレンおよび４％のエチルベンゼンと
６％の他の主として芳香族の成分、から成る組成のキシ
レンおよびエチルベンゼンの混の固体を含むスラリーを
生成させた。このスラリーをフィルター３において分離
し、結晶を同時に、約１０℃の温度で配管４を通して供
給されるペンタン洗液で以て洗滌する。

この結晶をヒーター６を備えた溶融タンク５に送って約
８７重量％のパラキシレン、約８％のペンタンおよびい
くらかの他の微量成分を含む溶液を形成させる。同時に
、ペンタン汚染洗液をフィルターから配管７に沿って蒸
溜帯８へ取り、そこでペンタンを塔頂から除き、必要な
らば冷却後にフィルター３へ循環させる。蒸溜帯からの
塔底物は配管９を通して送られフィルターからのペンタ
ンを含まないろ液（配管（１０））と組合わされる。

この組合わされた流れは、約９％のパラキシレンを含む
が、キシレン異性化プラント（図示せず）へ循環される
。配管７に沿うペンタン汚染洗液の除去は組合わされた
異性化装置循環流を無ペンタンに保つのを大いに助ける
。

８７％のパラキシレンを含む溶液を配管１１を経てもう
一つの冷却・分離帯１２へ送る。その中で形成される結
晶を配管１３に沿って供給されるペンタンで洗滌する。

ペンタン対結晶ケーキの比率はフィルター３において使
用した比率と同じである。本発明者らは、パラキシレン
回収が帯１２への稀釈剤の任意的添加（図示せず）によ
って助けられることを発見した。その稀釈剤は適当な不
活性液体のどれであってもよいが、本実施例においては
さらにペンタンを添加して上記稀釈剤として作用させる
ことが特に慣用的である。洗滌結晶とペンタンとの流れ
を帯１２から配管１４を経て蒸溜帯１５へ取り出し、そ
こでペンタンを塔頂で除去し、きわめて純粋なパラキシ
レン（純度は少（とも９９．５％）が塔底生成物として
取出される（配管１６）。帯１２からの母液は、これは
重量で４５％程度の１＜ラキシレンを含んでいてよいが
、配管１７を経て供給されて、いわゆる循環帯１８にお
いてさらに次の冷却および分離にかけられる。得られる
結晶を再び配管１９によって供給されるペンタンで洗滌
し、洗滌結晶（といくらかのペンタン）を取出し、配管
１４中の類似の流れと組合わせる。帯１８において用い
るペンタン対結晶ケーキの比率は帯１２において用いた
ものと同じであることが便利である。

約３０重量％のパラキシレンを含む帯１８からの母液は
配管２０を経て蒸溜帯２１へ供給され、そこでペンタン
は塔頂で除かれ、塔底キシレン流は配管２２を経て冷却
段＠２へ循環される。

本発明に関する上記の説明は理解を容易にするために多
少簡略化されたものである。５業熟練者は、プラントの
熱力学的効率を改良するために必要な場所において熱交
換器のような追加設備が設けられることを容易に理解す
るであろう。

以下のより特定的な実施例は本発明をさらに解説するも
のである。以下の表１は、第一冷却帯（２）（第１図を
見よ）への供給原料のパラキシレン含量、ペンタンによ
る洗滌の前のフィルターケーキのパラキシレン含量、洗
滌後のケーキのパラキシレン＆ｆｉとＣ５炭化水素含量
、および、脱ペンタン処理ケーキのパラキシレン含量、
をまとめている。洗液トン数／ケーキトン数として定義
される洗液比も与えられている。パーセンテージはすべ
て重量によっている。

表　　　　　　１ 実験１　　実験２ パラキシレン％ （ａ）供給原料　　　　　　２４．４　　　２４．３（
ｂ）初期ケーキ洗滌前　　７４．１　　　７４．３（ｃ
）洗滌ケーキ　　　　　７７．２　　　８６．２（Ｃ５
炭化水素含量）　　　（３，７）　　　（８，８）（ｄ
）無ペンタンケーキ　　８０，２　　　９４．５洗　　
　液　　　比　　　　　　　　０．０５　　　　０．２
３次の表２は第一の冷却および分離からの洗滌および溶
融されたケーキが第二の冷却・分離帯（１２）へ供給さ
れ、ペンタンがこの帯域への稀釈剤として添加される、
その後の実験の結果を示している。

冷却温度は−７から一１５℃の範囲にあり、溶融ケーキ
＋稀釈剤の供給速度は初期の毎時４重量部から最後の毎
時９７２重量部にわたっており、その速度増加は実験中
を通じて徐々に段階式におこるものであった。冷却ケー
キはペンタンで洗滌し、ペンタン洗液速度は毎時０．３
３重量部であった。

表２は二つの実験についての供給原料と脱ペンタン処理
生成物の分析値（すべて重量／重量）をまとめている。

表　　　　２ 実験１　　実験２ 供給原料　生成物　供給原料　生成物 分析値分析値分析値分析値 ペンタン　１９．２４　０．０１　２２．７０　０．１
５パラキシレン　７５．１６　　９９．８７　　７１．
７４　　９９．７３メタキシレン　　３．５５　　０．
０６　　３．４７　　０．０８オルソキシレン　　１．
５　　　０．０３　　　１．４９　　　０．０３ベンゼ
ン　０．０２　０．００６　０．０２　＜　０．０１ト
　　ル　エ　　ン　　　　０．１７　　　　０．０１１
　　　　０．１１　　　　０．０１エチルベンゼン　　
０．１３　　＜　０．０１　　　０．１２　　＜　０．
０１非芳香族化合物　　０．０１　　＜　０．０１　　
　０．０１　　＜　０．０１〉Ｃ重質端　０．１４　　
＜　０．０１　　０．１１　　＜　０．０１本発明の改
善方法は少くとも９９．５％、代表的には９９．７％ま
たは９９．８％の純度をもつパラキシレンを生成する。

現存プラントにおいて得られる純度（９９，０から９９
．５％）をこえるこの種の純度改善は小さく見えるかも
しれないが、その経済的利点は３００．０００　トン７
年またはそれ以上におよぶ能力をもつ大規模プラントに
おいてはかなりのものである。さらに、これまでよりも
さらに純度の高いパラキシレンの提供はまた、テレフタ
ル酸製造業者のような下流製造業者が彼らの製品の純度
と彼らのプラントの効率を改善することができることも
意味する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を操作するためのプラントの単純
化したフローシートである。 （外３名） 手続補正書 １．事件の表示 昭和６２年特許願第２５６１２２号 ２、発明の名称 分離方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所 名　称　　インペリアル争ケミカルーインダストリーズ
・ビーエルシー ４、代理人 住　所　　東京都千代田区大手町二丁目２番１号新大手
町ビル　２０６号室 ５、補正の対象

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、結晶化可能成分をその溶液から分離する方法であっ
   て、 その成分の少くとも一部を溶液の冷却によって結晶化さ
   せて結晶と液体との混合物を得、その成分の結晶を第一
   分離器中で分離し一方では同時に上記結晶を第一の洗液
   で洗滌し、上記結晶を溶融してその成分の第二の溶液を
   生成させ、その溶液を冷却してその成分の結晶と液体と
   の第二の混合物を生成させ、その成分の結晶を第二の分
   離器の中で分離し、そして、このようにして得た結晶を
   第二の洗液で洗滌する、 ことから成る、分離方法。 ２、上記の第二分離器からの母液を再冷却して結晶化可
   能成分のそれ以上の結晶を形成させ、その結晶を第三の
   分離器中で分離し、第三の洗液で洗滌し、その後その洗
   液から分離する、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、不活性液体稀釈剤を結晶化可能成分の上記第二溶液
   へ添加する、特許請求の範囲第１項または第２項に記載
   の方法。 ４、使用洗液が同じである、特許請求の範囲第１項また
   は第２項に記載の方法。 ５、不活性液体稀釈剤が第二洗液と同じである、特許請
   求の範囲第３項に記載の方法。 ６、洗液が１から３個の炭素原子をもつアルコール、４
   から６個の炭素原子をもつパラフィンおよび環状パラフ
   ィン、および、芳香族炭化水素、から選ばれたものであ
   る前記特許請求の範囲各項のいずれかに記載の方法。 ７、洗液がメタノール、ペンタンおよびトルエンから選
   ばれたものである特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ８、分離されるべき結晶化可能成分が少くとも一つの他
   のキシレン異性体および／またはエチルベンゼンとの混
   合物からのパラキシレンである、前記特許請求の範囲各
   項のいずれかに記載の方法。 ９、この方法への供給原料が８から３５重量％のパラキ
   シレンを含む、特許請求の範囲第８項に記載の方法。 １０、特許請求の範囲第１項から第９項のいずれかに記
   載の方法によって製造されるときの少くとも９９．５％
   の純度をもつパラキシレン。