JPWO2007088767A1 - 高純度ジオールの工業的製造法 - Google Patents
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Abstract
Description
1. 環状カーボネートと脂肪族1価アルコールとを原料として、
(I)この原料を触媒が存在する連続多段蒸留塔A内に連続的に供給し、該蒸留塔A内で反応蒸留を行い、蒸留塔Aの上部から生成するジアルキルカーボネート及び該脂肪族1価アルコールを含む低沸点反応混合物(AT)をガス状で連続的に抜き出し、蒸留塔Aの下部から生成するジオール類を含む高沸点反応混合物(AB)を液状で連続的に抜出す工程(I)、
(II)該高沸点反応混合物(AB)を連続多段蒸留塔Cに連続的に供給し、該高沸点反応混合物(AB)中に含有するジオールよりも低沸点の物質を塔頂成分(CT)及び/又はサイドカット成分(CS)として連続的に抜き出し、ジオールを主成分とする塔底成分(CB)を蒸留塔Cの下部から連続的に抜き出す工程(II)、
(III)該塔底成分(CB)を連続多段蒸留塔Eに連続的に供給し、該連続多段蒸留塔Eのサイドカット抜き出し口からサイドカット成分(ES)として高純度ジオールを連続的に抜き出す工程(III)
を行うことによって、高純度ジオールを製造するにあたり、
(a)該連続多段蒸留塔Cが、下記式(1)〜(9)を満足する長さLC1(cm)、内径DC1(cm)、内部に段数nC1をもつインターナルを有する回収部と、長さLC2(cm)、内径DC2(cm)、内部に段数nC2をもつインターナルを有する濃縮部とを備え、
300 ≦ LC1 ≦ 3000 式(1)
50 ≦ DC1 ≦ 700 式(2)
3 ≦ LC1/DC1 ≦ 30 式(3)
3 ≦ nC1 ≦ 30 式(4)
1000 ≦ LC2 ≦ 5000 式(5)
50 ≦ DC2 ≦ 500 式(6)
10 ≦ LC2/DC2 ≦ 50 式(7)
20 ≦ nC2 ≦ 100 式(8)
DC2 ≦ DC1 式(9)
(b)該連続多段蒸留塔Cの濃縮部には、インターナルとして1つ以上のチムニートレイが設置されており、該チムニートレイには、式(10)を満足する断面積SC(cm2)の開口部を有するチムニーが1個以上設置されており、
200 ≦ SC ≦ 1000 式(10)
且つ、該チムニーの該開口部から該チムニーのガス出口までの高さhC(cm)が、式(11)を満足するチムニーであり、
10 ≦ hC ≦ 80 式(11)
(c)サイドカット抜き出し口が該連続多段蒸留塔Cの該チムニートレイの液溜り部に接続されている、
連続多段蒸留塔であり、
(d)該連続多段蒸留塔Eが、下記式(12)〜(20)を満足する長さLE1(cm)、内径DE1(cm)、内部に段数nE1をもつインターナルを有する回収部と、長さLE2(cm)、内径DE2(cm)、内部に段数nE2をもつインターナルを有する濃縮部とを備え、
400 ≦ LE1 ≦ 3000 式(12)
50 ≦ DE1 ≦ 700 式(13)
2 ≦ LE1/DE1 ≦ 50 式(14)
3 ≦ nE1 ≦ 30 式(15)
600 ≦ LE2 ≦ 4000 式(16)
100 ≦ DE2 ≦ 1000 式(17)
2 ≦ LE2/DE2 ≦ 30 式(18)
5 ≦ nE2 ≦ 50 式(19)
DE1 ≦ DE2 式(20)
(e)該連続多段蒸留塔Eの濃縮部には、インターナルとして1つ以上のチムニートレイが設置されており、該チムニートレイが、式(21)を満足する断面積SE(cm2)の開口部を有するチムニーを2個以上設置しており、
50 ≦ SE ≦ 2000 式(21)
且つ、該チムニーの該開口部から該チムニーのガス出口までの高さhE(cm)が、式(22)を満足するチムニーであり、
20 ≦ hE ≦ 100 式(22)
(f)サイドカット抜き出し口が該連続多段蒸留塔Eの該チムニートレイの液溜り部に接続されている、
連続多段蒸留塔である、
ことを特徴とする高純度ジオールの工業的製造法、
2. 製造される高純度ジオールの量が、1時間あたり1トン以上であることを特徴とする前項1に記載の方法、
3. 該連続多段蒸留塔Cの塔下部にある回収部最下部のインターナルの下部にさらに複数(nC3段)のトレイKを設け、該トレイKの最上段から液を一部連続的に抜き出し、リボイラーで蒸留に必要な熱量を与えた後、該加熱された液を回収部最下部のインターナルと該最上段トレイKとの間に設けられた供給口から蒸留塔Cに戻し、残りの液を下部のトレイに順に供給することを特徴とする前項1又は2に記載の方法、
4. 該トレイKが、バッフルトレイであることを特徴とする前項3に記載の方法、
5. 該連続多段蒸留塔Cの該トレイKの存在する場所の塔の内径(DC3)が、DC1≦DC3であることを特徴とする前項3又は4に記載の方法、
6. 該連続多段蒸留塔CのLC1、DC1、LC1/DC1、nC1、LC2、DC2、LC2/DC2、nC2、nC3が、それぞれ、500≦LC1≦2000、 70≦DC1≦500、 5≦LC1/DC1≦20、 5≦nC1≦20、 1500≦LC2≦4000、 70≦DC2≦400、 15≦LC2/DC2≦40、 30≦nC2≦90、 3≦nC3≦20 であることを特徴とする請求項3ないし5のうち何れか一項に記載の方法、
7. 該連続多段蒸留塔Cの回収部のインターナル及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれトレイ及び/又は充填物であることを特徴とする前項1ないし6のうち何れか一項に記載の方法、
8. 該連続多段蒸留塔Cの回収部のインターナルがトレイであり、濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、トレイ及び/又は規則充填物であることを特徴とする前項7に記載の方法、
9. 該トレイが、多孔板トレイであることを特徴とする前項7又は8に記載の方法、
10. 該多孔板トレイが多孔板部の面積1m2あたり100〜1000個の孔を有しており、且つ、孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする前項9に記載の方法、
11. 該連続多段蒸留塔Cの回収部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、2〜15%の範囲であることを特徴とする前項9又は10に記載の方法、
12. 該連続多段蒸留塔Cの濃縮部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、1.5〜12%の範囲であることを特徴とする前項9ないし11のうち何れか一項に記載の方法、
13. 該連続多段蒸留塔Cの該チムニートレイの開口比(チムニーの開口部断面積の合計と、該開口部全断面積を含むチムニートレイの面積との比)が、10〜40%の範囲であることを特徴とする前項1ないし12のうち何れか一項に記載の方法、
14. 該連続多段蒸留塔Cの塔底温度が、150〜250℃の範囲であることを特徴とする前項1ないし13のうち何れか一項に記載の方法、
15. 該連続多段蒸留塔Cの塔頂圧力が、50000〜300000Paの範囲であることを特徴とする前項1ないし14のうち何れか一項に記載の方法、
16. 該連続多段蒸留塔Cの還流比が、0.3〜5の範囲であることを特徴とする前項1ないし15のうち何れか一項に記載の方法、
17. 該塔頂成分(CT)中のジオールの含有量が、100ppm以下であることを特徴とする前項1ないし16のうち何れか一項に記載の方法、
18. 該サイドカット成分(CS)中のジオールの含有量が、該連続多段蒸留塔Cに供給されたジオールの0.5%以下であることを特徴とする前項1ないし17のうち何れか一項に記載の方法、
19. 該連続多段蒸留塔EのLE1、DE1、LE1/DE1、nE1、LE2、DE2、LE2/DE2、nE2が、それぞれ、500≦LE1≦2000、 100≦DE1≦500、 3≦LE1/DE1≦20、 5≦nE1≦20、 700≦LE2≦3000、 120≦DE2≦800、 3≦LE2/DE2≦20、 7≦nE2≦30、 DE1<DE2であることを特徴とする前項1ないし18のうち何れか一項に記載の方法、
20. 該連続多段蒸留塔Eの回収部及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれ、トレイ及び/又は充填物であることを特徴とする前項1ないし19のうち何れか一項に記載の方法、
21. 該連続多段蒸留塔Eの回収部及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれ、トレイであることを特徴とする前項20に記載の方法、
22. 該トレイが、多孔板トレイであることを特徴とする前項21に記載の方法、
23. 該多孔板トレイが多孔板部の面積1m2あたり150〜1200個の孔を有しており、且つ、孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする前項22に記載の方法、
24. 該連続多段蒸留塔Eの回収部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、3〜25%の範囲であることを特徴とする前項22又は23に記載の方法、
25. 該連続多段蒸留塔Eの濃縮部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、2〜20%の範囲であることを特徴とする前項22ないし24のうち何れか一項に記載の方法、
26. 該連続多段蒸留塔Eの該チムニートレイの開口比(チムニーの開口部断面積の合計と、該開口部全断面積を含むチムニートレイの面積との比)が、5〜40%の範囲であることを特徴とする前項1ないし25のうち何れか一項に記載の方法、
27. 該連続多段蒸留塔Eの塔底温度が、110〜210℃の範囲であることを特徴とする前項1ないし26のうち何れか一項に記載の方法、
28. 該連続多段蒸留塔Eの還流比が、6〜100の範囲であることを特徴とする前項1ないし27のうち何れか一項に記載の方法、
29. 該サイドカット成分(ES)中のジオールの純度が、99%以上であることを特徴とする前項1ないし28のうち何れか一項に記載の方法、
30. 該サイドカット成分(ES)中のジオールの純度が、99.9%以上であることを特徴とする前項1ないし29のうち何れか一項に記載の方法、
を提供する。
31. 前項1ないし30のうち何れか一項に記載の方法で製造され、ジアルキレングリコール等の高沸点不純物が200ppm以下であって、ハロゲン含有量が0.1ppm以下であることを特徴とする高純度ジオール、
32. 前項1ないし30のうち何れか一項に記載の方法で製造され、ジアルキレングリコール等の高沸点不純物が100ppm以下であって、ハロゲン含有量が1ppb以下であることを特徴とする高純度ジオール、
を提供する。
33. 環状カーボネートと脂肪族1価アルコールとを原料として、
(I)この原料を触媒が存在する連続多段蒸留塔A内に連続的に供給し、該蒸留塔A内で反応蒸留を行い、蒸留塔Aの上部から生成するジアルキルカーボネート及び該脂肪族1価アルコールを含む低沸点反応混合物(AT)をガス状で連続的に抜出し、蒸留塔Aの下部から生成するジオール類を含む高沸点反応混合物(AB)を液状で連続的に抜出す工程(I)、
(II)該高沸点反応混合物(AB)を連続多段蒸留塔Cに連続的に供給し、該高沸点反応混合物(AB)中に含有するジオールよりも低沸点の物質を塔頂成分(CT)及び/又はサイドカット成分(CS)として連続的に抜き出し、ジオールを主成分とする塔底成分(CB)を蒸留塔Cの下部から連続的に抜き出す工程(II)、
(III)該塔底成分(CB)を連続多段蒸留塔Eに連続的に供給し、該連続多段蒸留塔Eのサイドカット抜き出し口からサイドカット成分(ES)として高純度ジオールを連続的に抜き出す工程(III)
を行うことによって、高純度ジオールを製造するための該連続多段蒸留塔C及び該連続多段蒸留塔Eであって、
(a)該連続多段蒸留塔Cが、下記式(1)〜(9)を満足する長さLC1(cm)、内径DC1(cm)、内部に段数nC1をもつインターナルを有する回収部と、長さLC2(cm)、内径DC2(cm)、内部に段数nC2をもつインターナルを有する濃縮部とを備え、
300 ≦ LC1 ≦ 3000 式(1)
50 ≦ DC1 ≦ 700 式(2)
3 ≦ LC1/DC1 ≦ 30 式(3)
3 ≦ nC1 ≦ 30 式(4)
1000 ≦ LC2 ≦ 5000 式(5)
50 ≦ DC2 ≦ 500 式(6)
10 ≦ LC2/DC2 ≦ 50 式(7)
20 ≦ nC2 ≦ 100 式(8)
DC2 ≦ DC1 式(9)
(b)該連続多段蒸留塔Cの濃縮部には、インターナルとして1つ以上のチムニートレイが設置されており、該チムニートレイには、式(10)を満足する断面積SC(cm2)の開口部を有するチムニーが1個以上設置されており、
200 ≦ SC ≦ 1000 式(10)
且つ、該チムニーの該開口部から該チムニーのガス出口までの高さhC(cm)が、式(11)を満足するチムニーであり、
10 ≦ hC ≦ 80 式(11)
(c)サイドカット抜き出し口が該連続多段蒸留塔Cの該チムニートレイの液溜り部に接続されている、
連続多段蒸留塔であり、
(d)該連続多段蒸留塔Eが、下記式(12)〜(20)を満足する長さLE1(cm)、内径DE1(cm)、内部に段数nE1をもつインターナルを有する回収部と、長さLE2(cm)、内径DE2(cm)、内部に段数nE2をもつインターナルを有する濃縮部とを備え、
400 ≦ LE1 ≦ 3000 式(12)
50 ≦ DE1 ≦ 700 式(13)
2 ≦ LE1/DE1 ≦ 50 式(14)
3 ≦ nE1 ≦ 30 式(15)
600 ≦ LE2 ≦ 4000 式(16)
100 ≦ DE2 ≦ 1000 式(17)
2 ≦ LE2/DE2 ≦ 30 式(18)
5 ≦ nE2 ≦ 50 式(19)
DE1 ≦ DE2 式(20)
(e)該連続多段蒸留塔Eの濃縮部には、インターナルとして1つ以上のチムニートレイが設置されており、該チムニートレイが、式(21)を満足する断面積SE(cm2)の開口部を有するチムニーを2個以上設置しており、
50 ≦ SE ≦ 2000 式(21)
且つ、該チムニーの該開口部から該チムニーのガス出口までの高さhE(cm)が、式(22)を満足するチムニーであり、
20 ≦ hE ≦ 100 式(22)
(f)サイドカット抜き出し口が該連続多段蒸留塔Eの該チムニートレイの液溜り部に接続されている、
連続多段蒸留塔である、
ことを特徴とする高純度ジオールを製造するための連続多段蒸留塔C及び連続多段蒸留塔E、
34. 該連続多段蒸留塔Cの塔下部にある回収部最下部のインターナルの下部にさらに複数(nC3段)のトレイKを設け、該トレイKの最上段から液を一部連続的に抜き出し、リボイラーで蒸留に必要な熱量を与えた後、該加熱された液を回収部最下部のインターナルと該最上段トレイKとの間に設けられた供給口から蒸留塔Cに戻し、残りの液を下部のトレイに順に供給することができることを特徴とする請求項33に記載の連続多段蒸留塔C、
35. 該トレイKが、バッフルトレイであることを特徴とする前項34に記載の連続多段蒸留塔C、
36. 該連続多段蒸留塔Cの該トレイKの存在する場所の塔の内径(DC3)が、DC1≦DC3であることを特徴とする前項34又は35に記載の連続多段蒸留塔C、
37. 該連続多段蒸留塔CのLC1、DC1、LC1/DC1、nC1、LC2、DC2、LC2/DC2、nC2、nC3が、それぞれ、500≦LC1≦2000、 70≦DC1≦500、 5≦LC1/DC1≦20、 5≦nC1≦20、 1500≦LC2≦4000、 70≦DC2≦400、 15≦LC2/DC2≦40、 30≦nC2≦90、 3≦nC3≦20 であることを特徴とする前項34ないし36のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔C、
38. 該連続多段蒸留塔Cの回収部のインターナル及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれトレイ及び/又は充填物であることを特徴とする前項33ないし37のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔C、
39. 該連続多段蒸留塔Cの回収部のインターナルがトレイであり、濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、トレイ及び/又は規則充填物であることを特徴とする前項38に記載の連続多段蒸留塔C、
40. 該トレイが、多孔板トレイであることを特徴とする前項38又は39に記載の連続多段蒸留塔C、
41. 該多孔板トレイが多孔板部の面積1m2あたり100〜1000個の孔を有しており、且つ、孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする前項40に記載の連続多段蒸留塔C、
42. 該連続多段蒸留塔Cの回収部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、2〜15%の範囲であることを特徴とする前項40又は41に記載の連続多段蒸留塔C、
43. 該連続多段蒸留塔Cの濃縮部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、1.5〜12%の範囲であることを特徴とする前項40ないし42のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔C、
44. 該連続多段蒸留塔Cの該チムニートレイの開口比(チムニーの開口部断面積の合計と、該開口部全断面積を含むチムニートレイの面積との比)が、10〜40%の範囲であることを特徴とする前項33ないし43のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔C、
45. 該連続多段蒸留塔EのLE1、DE1、LE1/DE1、nE1、LE2、DE2、LE2/DE2、nE2がそれぞれ、500≦LE1≦2000、 100≦DE1≦500、 3≦LE1/DE1≦20、 5≦nE1≦20、 700≦LE2≦3000、 120≦DE2≦800、 3≦LE2/DE2≦20、 7≦nE2≦30、 DE1<DE2であることを特徴とする前項33ないし44のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔E、
46. 該連続多段蒸留塔Eの回収部及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれトレイ及び/又は充填物であることを特徴とする前項33ないし45のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔E、
47. 該連続多段蒸留塔Eの回収部及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれトレイであることを特徴とする前項46に記載の連続多段蒸留塔E、
48. 該トレイが、多孔板トレイであることを特徴とする前項47に記載の連続多段蒸留塔E、
49. 該多孔板トレイが多孔板部の面積1m2あたり150〜1200個の孔を有しており、且つ、孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする前項48に記載の連続多段蒸留塔E、
50. 該連続多段蒸留塔Eの回収部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、3〜25%の範囲であることを特徴とする前項48又は49に記載の連続多段蒸留塔E、
51. 該連続多段蒸留塔Eの濃縮部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、2〜20%の範囲であることを特徴とする前項48ないし50のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔E、
52. 該連続多段蒸留塔Eの該チムニートレイの開口比(チムニーの開口部断面積の合計と、該開口部全断面積を含むチムニートレイの面積との比)が、5〜40%の範囲であることを特徴とする前項33ないし51のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔E、
を提供する。
また、本発明の方法は既存のエチレングリコール製造法とは異なり、大量の水を使用せずに、高収率・高選択率で高純度のエチレングリコールを製造することができ、既存の工業的製造法が永年懸案としている2つの課題(低選択率、エネルギー大量使用)を同時に解決する工業的製造法として優れた効果を有している。
本発明の工程(I)で行われる反応は、環状カーボネートと脂肪族1価アルコール類とから、ジアルキルカーボネートとジオール類が生成する下記式で表わされる可逆平衡なエステル交換反応である。
リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ金属及びアルカリ土類金属類;
アルカリ金属及びアルカリ土類金属の水素化物、水酸化物、アルコキシド化物類、アリーロキシド化物類、アミド化物類等の塩基性化合物類;
アルカリ金属及びアルカリ土類金属の炭酸塩類、重炭酸塩類、有機酸塩類等の塩基性化合物類;
トリエチルアミン、トリブチルアミン、トリヘキシルアミン、ベンジルジエチルアミン等の3級アミン類;
N−アルキルピロール、N−アルキルインドール、オキサゾール、N−アルキルイミダゾール、N−アルキルピラゾール、オキサジアゾール、ピリジン、アルキルピリジン、キノリン、アルキルキノリン、イソキノリン、アルキルイソキノリン、アクリジン、アルキルアクリジン、フェナントロリン、アルキルフェナントロリン、ピリミジン、アルキルピリミジン、ピラジン、アルキルピラジン、トリアジン、アルキルトリアジン等の含窒素複素芳香族化合物類;
ジアザビシクロウンデセン(DBU)、ジアザビシクロノネン(DBN)等の環状アミジン類;
酸化タリウム、ハロゲン化タリウム、水酸化タリウム、炭酸タリウム、硝酸タリウム、硫酸タリウム、タリウムの有機酸塩類等のタリウム化合物類;
トリブチルメトキシ錫、トリブチルエトキシ錫、ジブチルジメトキシ錫、ジエチルジエトキシ錫、ジブチルジエトキシ錫、ジブチルフェノキシ錫、ジフェニルメトキシ錫、酢酸ジブチル錫、塩化トリブチル錫、2−エチルヘキサン酸錫等の錫化合物類;
ジメトキシ亜鉛、ジエトキシ亜鉛、エチレンジオキシ亜鉛、ジブトキシ亜鉛等の亜鉛化合物類;
アルミニウムトリメトキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリブトキシド等のアルミニウム化合物類;
テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラブトキシチタン、ジクロロジメトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、酢酸チタン、チタンアセチルアセトナート等のチタン化合物類;
トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリブチルメチルホスホニウムハライド、トリオクチルブチルホスホニウムハライド、トリフェニルメチルホスホニウムハライド等のリン化合物類;
ハロゲン化ジルコニウム、ジルコニウムアセチルアセトナート、ジルコニウムアルコキシド、酢酸ジルコニウム等のジルコニウム化合物類;
鉛及び鉛を含む化合物類、例えば、PbO、PbO2、Pb3O4などの酸化鉛類;
PbS、Pb2S3、PbS2などの硫化鉛類;
Pb(OH)2、Pb3O2(OH)2、Pb2[PbO2(OH)2]、Pb2O(OH)2などの水酸化鉛類;
Na2PbO2、K2PbO2、NaHPbO2、KHPbO2などの亜ナマリ酸塩類;
Na2PbO3、Na2H2PbO4、K2PbO3、K2[Pb(OH)6]、K4PbO4、Ca2PbO4、CaPbO3などの鉛酸塩類;
PbCO3、2PbCO3・Pb(OH)2などの鉛の炭酸塩及びその塩基性塩類;
Pb(OCH3)2、(CH3O)Pb(OPh)、Pb(OPh)2などのアルコキシ鉛類、アリールオキシ鉛類;
Pb(OCOCH3)2、Pb(OCOCH3)4、Pb(OCOCH3)2・PbO・3H2Oなどの有機酸の鉛塩及びその炭酸塩や塩基性塩類;
Bu4Pb、Ph4Pb、Bu3PbCl、Ph3PbBr、Ph3Pb(又はPh6Pb2)、Bu3PbOH、Ph2PbOなどの有機鉛化合物類(Buはブチル基、Phはフェニル基を示す);
Pb−Na、Pb−Ca、Pb−Ba、Pb−Sn、Pb−Sbなどの鉛の合金類;
ホウエン鉱、センアエン鉱などの鉛鉱物類、及びこれらの鉛化合物の水和物類;
が挙げられる。
(I)この原料を触媒が存在する連続多段蒸留塔A内に連続的に供給し、該蒸留塔A内で反応蒸留を行い、蒸留塔Aの上部から生成するジアルキルカーボネート及び該脂肪族1価アルコールを含む低沸点反応混合物(AT)をガス状で連続的に抜出し、蒸留塔Aの下部から生成するジオール類を含む高沸点反応混合物(AB)を液状で連続的に抜出す工程(I)、
(II)該高沸点反応混合物(AB)を連続多段蒸留塔Cに連続的に供給し、該高沸点反応混合物(AB)中に含有するジオールよりも低沸点の物質を塔頂成分(CT)及び/又はサイドカット成分(CS)として連続的に抜き出し、ジオールを主成分とする塔底成分(CB)を蒸留塔Cの下部から連続的に抜き出す工程(II)、
(III)該塔底成分(CB)を連続多段蒸留塔Eに連続的に供給し、該連続多段蒸留塔Eのサイドカット抜き出し口からサイドカット成分(ES)として高純度ジオールを連続的に抜き出す工程(III)
を行うことによって、高純度ジオールを製造するのである。
具体的には、
(a)該連続多段蒸留塔Cは、下記式(1)〜(9)を満足する長さLC1(cm)、内径DC1(cm)、内部に段数nC1をもつインターナルを有する回収部と、長さLC2(cm)、内径DC2(cm)、内部に段数nC2をもつインターナルを有する濃縮部とを備え、
300 ≦ LC1 ≦ 3000 式(1)
50 ≦ DC1 ≦ 700 式(2)
3 ≦ LC1/DC1 ≦ 30 式(3)
3 ≦ nC1 ≦ 30 式(4)
1000 ≦ LC2 ≦ 5000 式(5)
50 ≦ DC2 ≦ 500 式(6)
10 ≦ LC2/DC2 ≦ 50 式(7)
20 ≦ nC2 ≦ 100 式(8)
DC2 ≦ DC1 式(9)
(b)該連続多段蒸留塔Cの濃縮部には、インターナルとして1つ以上のチムニートレイが設置されており、該チムニートレイには、式(10)を満足する断面積SC(cm2)の開口部を有するチムニーが1個以上設置されており、
200 ≦ SC ≦ 1000 式(10)
且つ、該チムニーの該開口部から該チムニーのガス出口までの高さhC(cm)が、式(11)を満足するチムニーであり、
10 ≦ hC ≦ 80 式(11)
(c)サイドカット抜き出し口が該連続多段蒸留塔Cの該チムニートレイの液溜り部に接続されている、
連続多段蒸留塔であり、
(d)該連続多段蒸留塔Eは、下記式(12)〜(20)を満足する長さLE1(cm)、内径DE1(cm)、内部に段数nE1をもつインターナルを有する回収部と、長さLE2(cm)、内径DE2(cm)、内部に段数nE2をもつインターナルを有する濃縮部とを備え、
400 ≦ LE1 ≦ 3000 式(12)
50 ≦ DE1 ≦ 700 式(13)
2 ≦ LE1/DE1 ≦ 50 式(14)
3 ≦ nE1 ≦ 30 式(15)
600 ≦ LE2 ≦ 4000 式(16)
100 ≦ DE2 ≦ 1000 式(17)
2 ≦ LE2/DE2 ≦ 30 式(18)
5 ≦ nE2 ≦ 50 式(19)
DE1 ≦ DE2 式(20)
(e)該連続多段蒸留塔Eの濃縮部には、インターナルとして1つ以上のチムニートレイが設置されており、該チムニートレイが、式(21)を満足する断面積SE(cm2)の開口部を有するチムニーを2個以上設置しており、
50 ≦ SE ≦ 2000 式(21)
且つ、該チムニーの該開口部から該チムニーのガス出口までの高さhE(cm)が、式(22)を満足するチムニーであり、
20 ≦ hE ≦ 100 式(22)
(f)サイドカット抜き出し口が該連続多段蒸留塔Eの該チムニートレイの液溜り部に接続されている、
連続多段蒸留塔であることが必要である。
連続多段蒸留塔Cにおいて、LC1(cm)が300より小さいと、回収部の分離効率が低下するため目的とする分離効率を達成できないし、目的の分離効率を確保しつつ設備費を低下させるには、LC1を3000以下にすることが必要である。LC1が3000よりも大きいと塔の上下における圧力差が大きくなりすぎるため、長期安定運転が困難となるだけでなく、塔下部での温度を高くしなければならないため、副反応が起こりやすくなる。より好ましいLC1(cm)の範囲は、500≦LC1≦2000 であり、さらに好ましくは、600≦LC1≦1500 である。
200 ≦ SC ≦ 1000 式(10)
10 ≦ hC ≦ 80 式(11)
50 ≦ SE ≦ 2000 式(21)
20 ≦ hE ≦ 100 式(22)
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、ハロゲンはイオンクロマトグラフィーで測定した。
連続多段蒸留塔Cとして、図1に示されるようなLC1=1100cm、DC1=110cm、LC1/DC1=10、nC1=10、LC2=3000cm、DC2=110cm、LC2/DC2=27.3、nC2=60からなる連続多段蒸留塔を用いた。なお、塔底部から約500cmの間は、内径(DC3)を200cmと大きくしてあり、この部分にはダウンカマー部を有し、堰(高さ、10cm)がバッフルであるバッフルトレイKが8段設置されている。このバッフルトレイKの最上段のトレイはその下部から、液の一部が連続的に抜き出されるように工夫されており、抜き出された液はリボイラーによって加熱された後、その段の上部に供給される。また、濃縮部においては上部に理論段数52段のメラパックが充填されており、その下部にチムニートレイ1段が設置され、さらにその下部に8段のトレイが設けられている。この実施例では、回収部のインターナルとして多孔板トレイを用い、濃縮部のトレイとして多孔板トレイを用いた。これらの多孔板トレイは、孔1個あたりの断面積=約1.3cm2であった。回収部での多孔板トレイの孔数は約250〜300個/m2の範囲であり、開口比は3〜4%の範囲であった。また、濃縮部での多孔板トレイの孔数は約150〜300個/m2の範囲であり、開口比は2.8〜3.6%の範囲であった。チムニートレイは、4個のチムニーを有しており、各チムニーのSC=約500cm2、hC=25cmであり、その開口比は18〜25%の範囲であった。このチムニートレイはダウンカマー部を有しており、堰の高さは10cmであった。
連続多段蒸留塔Cは、塔底温度約200℃、塔頂圧力約11000Pa、還流比0.9で連続的に運転された。また、塔底液面レベルは、該多孔板トレイKの最下段のトレイよりも下に維持されていた。
連続多段蒸留塔Cの塔頂成分(CT)として、メタノール0.968トン/hr、ジメチルカーボネート0.001トン/hr、水0.019トン/hrが連続的に抜き出され、サイドカット成分(CS)として、メタノール0.022トン/hr、2−メトキシエタノール0.0093トン/hr、エチレングリコール0.003トン/hrが連続的に抜き出され、塔底成分(CB)として、エチレングリコール2.32トン/hr、ジエチレングリコール、触媒成分及び高沸点副生物0.019トン/hrが連続的に抜き出された。
塔底成分(CB)中のエチレングリコールの濃度は99.1質量%であった。また、連続多段蒸留塔Cに供給されたエチレングリコールの99.82%が塔底成分(CB)として回収された。
この塔底成分(CB)2.339トン/hrが、下から8段目と9段目の間に設置された導入口1から連続多段蒸留塔Eに連続的に供給された。連続多段蒸留塔Eの塔底部の導入口5からリボイラー7を経て、酸素濃度が10ppm以下の水0.019トン/hrが供給された。連続多段蒸留塔Eは、塔底温度約149℃、塔底圧力約14600Pa、還流比11で連続的に運転された。
24時間後には安定的な定常運転が達成できた。連続多段蒸留塔Eの塔頂部2から、0.155トン/hrで連続的に抜き出された塔頂成分(ET)は、エチレングリコール0.136トン/hr、水0.019トン/hrから成っていた。この塔頂成分(ET)は連続多段蒸留塔Cにリサイクルされた。連続多段蒸留塔Eの塔底部3から、0.04トン/hrで連続的に抜き出された塔底成分(EB)は、エチレングリコール0.02トン/hr、ジエチレングリコール、触媒成分及び高沸点副生物0.02トン/hrから成っていた。連続多段蒸留塔Eのサイドカット部4から、2.164トン/hrで連続的に抜き出されたサイドカット成分(ES)中のエチレングリコールの純度は99.99%以上であり、ジエチレングリコール等の高沸点不純物の含有量は10ppm以下であり、ハロゲンは検出限界外の1ppb以下であった。
エチレンカーボネート基準の高純度エチレングリコールの収率は98.6%であった。
この条件で長期間の連続運転を行った。500時間後、2000時間後、4000時間後、5000時間後、6000時間後の1時間あたりのエチレングリコールの製造量は、2.162トン、2.162トン、2.162トン、2.162トン、2.162トンであり、非常に安定していた。エチレングリコールの純度は、いずれも99.99%以上であり、ハロゲン含有量は検出限界外の1ppb以下であった。また、特許文献15の方法で測定したアルデヒド含有量は0.2ppm以下であり、220nmの紫外線透過率は90%であった。
実施例1と同じ連続多段蒸留塔Cと連続多段蒸留塔Eを用いて、同様な方法で高純度エチレングリコールの製造を行った。
エチレンカーボネート(3.565トン/hr)とメタノール(モル比MeOH/EC=8)からなる原料と触媒(KOHをエチレングリコール中で加熱脱水処理したもの:K濃度としてECに対して0.1質量%)を連続多段蒸留塔Aに連続的に供給し、反応蒸留を行うことによって、実施例1と同様な反応成績でジメチルカーボネートとエチレングリコールが製造され、エチレングリコールを主成分とする塔底成分(AB)が連続的に抜き出された。実施例1と同じ連続多段蒸留塔Cを用いて、同様な方法でエチレングリコールの蒸留分離を行った。連続多段蒸留塔Cから2.472トン/hrで連続的に抜き出された塔底成分(CB)は、エチレングリコール2.439トン/hr、ジエチレングリコール、触媒成分及び高沸点副生物0.033トン/hrから成っていた。塔底成分(CB)中のエチレングリコールの濃度は99.1質量%であった。また、連続多段蒸留塔Cに供給されたエチレングリコールの99.8%が塔底成分(CB)として回収された。
連続多段蒸留塔Cから連続的に抜き出された塔底成分(CB)2.472トン/hr(エチレングリコール2.439トン/hr、ジエチレングリコール、触媒成分及び高沸点副生物0.033トン/hr)が、図3に示されるように導入口1から連続多段蒸留塔Eに連続的に供給された。
連続多段蒸留塔Eの塔底部の導入口5からリボイラー7を経て、酸素濃度が10ppm以下の水0.022トン/hrが供給された。連続多段蒸留塔Eは、塔底温度約162℃、塔底圧力約17300Pa、還流比12で連続的に運転された。
24時間後には安定的な定常運転が達成できた。連続多段蒸留塔Eの塔頂部2から、0.192トン/hrで連続的に抜き出された塔頂成分(ET)は、エチレングリコール0.17トン/hr、水0.022トン/hrから成っていた。この塔頂成分(ET)は連続多段蒸留塔Cにリサイクルされた。連続多段蒸留塔Eの塔底部3から、0.055トン/hrで連続的に抜き出された塔底成分(EB)は、エチレングリコール0.015トン/hr、ジエチレングリコール、触媒成分及び高沸点副生物0.04トン/hrから成っていた。連続多段蒸留塔Eのサイドカット部4から、2.29トン/hrで連続的に抜き出されたサイドカット成分(ES)中のエチレングリコールの純度は99.99%以上であり、ジエチレングリコール等の高沸点不純物の含有量は10ppm以下であり、ハロゲンは検出限界外の1ppb以下であった。
エチレンカーボネート基準の高純度エチレングリコールの収率は98.5%であった。
この条件で長期間の連続運転を行った。1000時間後、2000時間後、3000時間後、5000時間後の1時間あたりのエチレングリコールの製造量は、2.29トン、2.29トン、2.29トン、2.29トンであり、非常に安定していた。エチレングリコールの純度は、いずれも99.99%以上であり、ハロゲン含有量は検出限界外の1ppb以下であった。また、アルデヒド含有量は0.2ppm以下であり、220nmの紫外線透過率は90%であった。
連続多段蒸留塔Cとして、実施例1とほぼ同じ蒸留塔を用いた。回収部及び濃縮部の多孔板トレイの孔数は約550〜650個/m2の範囲であり、開口比は6.5〜8.5%の範囲であった。また、連続多段蒸留塔Eとして、実施例1とほぼ同じ蒸留塔を用いた。回収部の多孔板トレイの孔数は約650〜750個/m2の範囲であり、開口比は8〜10%の範囲で、濃縮部の多孔板トレイの孔数は約500〜650個/m2の範囲であり、開口比は6〜8%の範囲であった。
エチレンカーボネート(8.20トン/hr)とメタノール(モル比MeOH/EC=9)からなる原料と触媒(KOHをエチレングリコール中で加熱脱水処理したもの:K濃度としてECに対して0.1質量%)を連続多段蒸留塔Aに連続的に供給し、反応蒸留を行うことによって、実施例1と同様な反応成績でジメチルカーボネートとエチレングリコールが製造され、エチレングリコールを主成分とする塔底成分(AB)が連続的に抜き出された。連続多段蒸留塔Cを用いて、実施例1と同様な方法でエチレングリコールの蒸留分離を行った。連続多段蒸留塔Cから5.852トン/hrで連続的に抜き出された塔底成分(CB)は、エチレングリコール5.754トン/hr、ジエチレングリコール、触媒成分及び高沸点副生物0.098トン/hrから成っていた。塔底成分(CB)中のエチレングリコールの濃度は98.3質量%であった。また、連続多段蒸留塔Cに供給されたエチレングリコールの99.8%が塔底成分(CB)として回収された。エチレンカーボネート基準のエチレングリコールの収率は99.6%であった。
連続多段蒸留塔Cから連続的に抜き出された塔底成分(CB)5.852トン/hr(エチレングリコール5.754トン/hr、ジエチレングリコール、触媒成分及び高沸点副生物0.098トン/hr)が、図3に示されるように導入口1から連続多段蒸留塔Eに連続的に供給された。
連続多段蒸留塔Eの塔底部の導入口5からリボイラー7を経て、酸素濃度が10ppm以下の水0.05トン/hrが供給された。連続多段蒸留塔Eは、塔底温度約160℃、塔底圧力約21300Pa、還流比13で連続的に運転された。
24時間後には安定的な定常運転が達成できた。連続多段蒸留塔Eの塔頂部2から、0.45トン/hrで連続的に抜き出された塔頂成分(ET)は、エチレングリコール0.4トン/hr、水0.05トン/hrから成っていた。この塔頂成分(ET)は連続多段蒸留塔Cにリサイクルされた。連続多段蒸留塔Eの塔底部3から、0.2トン/hrで連続的に抜き出された塔底成分(EB)は、エチレングリコール0.1トン/hr、ジエチレングリコール、触媒成分及び高沸点副生物0.1トン/hrから成っていた。連続多段蒸留塔Eのサイドカット部4から、5.202トン/hrで連続的に抜き出されたサイドカット成分(ES)中のエチレングリコールの純度は99.99%以上であり、ジエチレングリコール等の高沸点不純物の含有量は10ppm以下であり、ハロゲンは検出限界外の1ppb以下であった。
エチレンカーボネート基準の高純度エチレングリコールの収率は97.6%であった。
この条件で長期間の連続運転を行った。500時間後、1000時間後、1500時間後の1時間あたりのエチレングリコールの製造量は、5.202トン、5.202トン、5.202トンであり、非常に安定していた。エチレングリコールの純度は、99.99%以上であり、ハロゲン含有量は検出限界外の1ppb以下であった。また、アルデヒド含有量は0.2ppm以下であり、220nmの紫外線透過率は90%であった。
Claims (52)
- 環状カーボネートと脂肪族1価アルコールとを原料として、
(I)この原料を触媒が存在する連続多段蒸留塔A内に連続的に供給し、該蒸留塔A内で反応蒸留を行い、蒸留塔Aの上部から生成するジアルキルカーボネート及び該脂肪族1価アルコールを含む低沸点反応混合物(AT)をガス状で連続的に抜き出し、蒸留塔Aの下部から生成するジオール類を含む高沸点反応混合物(AB)を液状で連続的に抜出す工程(I)、
(II)該高沸点反応混合物(AB)を連続多段蒸留塔Cに連続的に供給し、該高沸点反応混合物(AB)中に含有するジオールよりも低沸点の物質を塔頂成分(CT)及び/又はサイドカット成分(CS)として連続的に抜き出し、ジオールを主成分とする塔底成分(CB)を蒸留塔Cの下部から連続的に抜き出す工程(II)、
(III)該塔底成分(CB)を連続多段蒸留塔Eに連続的に供給し、該連続多段蒸留塔Eのサイドカット抜き出し口からサイドカット成分(ES)として高純度ジオールを連続的に抜き出す工程(III)
を行うことによって、高純度ジオールを製造するにあたり、
(a)該連続多段蒸留塔Cが、下記式(1)〜(9)を満足する長さLC1(cm)、内径DC1(cm)、内部に段数nC1をもつインターナルを有する回収部と、長さLC2(cm)、内径DC2(cm)、内部に段数nC2をもつインターナルを有する濃縮部とを備え、
300 ≦ LC1 ≦ 3000 式(1)
50 ≦ DC1 ≦ 700 式(2)
3 ≦ LC1/DC1 ≦ 30 式(3)
3 ≦ nC1 ≦ 30 式(4)
1000 ≦ LC2 ≦ 5000 式(5)
50 ≦ DC2 ≦ 500 式(6)
10 ≦ LC2/DC2 ≦ 50 式(7)
20 ≦ nC2 ≦ 100 式(8)
DC2 ≦ DC1 式(9)
(b)該連続多段蒸留塔Cの濃縮部には、インターナルとして1つ以上のチムニートレイが設置されており、該チムニートレイには、式(10)を満足する断面積SC(cm2)の開口部を有するチムニーが1個以上設置されており、
200 ≦ SC ≦ 1000 式(10)
且つ、該チムニーの該開口部から該チムニーのガス出口までの高さhC(cm)が、式(11)を満足するチムニーであり、
10 ≦ hC ≦ 80 式(11)
(c)サイドカット抜き出し口が該連続多段蒸留塔Cの該チムニートレイの液溜り部に接続されている、
連続多段蒸留塔であり、
(d)該連続多段蒸留塔Eが、下記式(12)〜(20)を満足する長さLE1(cm)、内径DE1(cm)、内部に段数nE1をもつインターナルを有する回収部と、長さLE2(cm)、内径DE2(cm)、内部に段数nE2をもつインターナルを有する濃縮部とを備え、
400 ≦ LE1 ≦ 3000 式(12)
50 ≦ DE1 ≦ 700 式(13)
2 ≦ LE1/DE1 ≦ 50 式(14)
3 ≦ nE1 ≦ 30 式(15)
600 ≦ LE2 ≦ 4000 式(16)
100 ≦ DE2 ≦ 1000 式(17)
2 ≦ LE2/DE2 ≦ 30 式(18)
5 ≦ nE2 ≦ 50 式(19)
DE1 ≦ DE2 式(20)
(e)該連続多段蒸留塔Eの濃縮部には、インターナルとして1つ以上のチムニートレイが設置されており、該チムニートレイが、式(21)を満足する断面積SE(cm2)の開口部を有するチムニーを2個以上設置しており、
50 ≦ SE ≦ 2000 式(21)
且つ、該チムニーの該開口部から該チムニーのガス出口までの高さhE(cm)が、式(22)を満足するチムニーであり、
20 ≦ hE ≦ 100 式(22)
(f)サイドカット抜き出し口が該連続多段蒸留塔Eの該チムニートレイの液溜り部に接続されている、
連続多段蒸留塔である、
ことを特徴とする高純度ジオールの工業的製造法。 - 製造される高純度ジオールの量が、1時間あたり1トン以上であることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Cの塔下部にある回収部最下部のインターナルの下部にさらに複数(nC3段)のトレイKを設け、該トレイKの最上段から液を一部連続的に抜き出し、リボイラーで蒸留に必要な熱量を与えた後、該加熱された液を回収部最下部のインターナルと該最上段トレイKとの間に設けられた供給口から蒸留塔Cに戻し、残りの液を下部のトレイに順に供給することを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 該トレイKが、バッフルトレイであることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Cの該トレイKの存在する場所の塔の内径(DC3)が、DC1≦DC3であることを特徴とする請求項3又は4に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔CのLC1、DC1、LC1/DC1、nC1、LC2、DC2、LC2/DC2、nC2、nC3が、それぞれ、500≦LC1≦2000、 70≦DC1≦500、 5≦LC1/DC1≦20、 5≦nC1≦20、 1500≦LC2≦4000、 70≦DC2≦400、 15≦LC2/DC2≦40、 30≦nC2≦90、 3≦nC3≦20 であることを特徴とする請求項3ないし5のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Cの回収部のインターナル及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれトレイ及び/又は充填物であることを特徴とする請求項1ないし6のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Cの回収部のインターナルがトレイであり、濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、トレイ及び/又は規則充填物であることを特徴とする請求項7に記載の方法。
- 該トレイが、多孔板トレイであることを特徴とする請求項7又は8に記載の方法。
- 該多孔板トレイが多孔板部の面積1m2あたり100〜1000個の孔を有しており、且つ、孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Cの回収部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、2〜15%の範囲であることを特徴とする請求項9又は10に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Cの濃縮部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、1.5〜12%の範囲であることを特徴とする請求項9ないし11のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Cの該チムニートレイの開口比(チムニーの開口部断面積の合計と、該開口部全断面積を含むチムニートレイの面積との比)が、10〜40%の範囲であることを特徴とする請求項1ないし12のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Cの塔底温度が、150〜250℃の範囲であることを特徴とする請求項1ないし13のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Cの塔頂圧力が、50000〜300000Paの範囲であることを特徴とする請求項1ないし14のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Cの還流比が、0.3〜5の範囲であることを特徴とする請求項1ないし15のうち何れか一項に記載の方法。
- 該塔頂成分(CT)中のジオールの含有量が、100ppm以下であることを特徴とする請求項1ないし16のうち何れか一項に記載の方法。
- 該サイドカット成分(CS)中のジオールの含有量が、該連続多段蒸留塔Cに供給されたジオールの0.5%以下であることを特徴とする請求項1ないし17のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔EのLE1、DE1、LE1/DE1、nE1、LE2、DE2、LE2/DE2、nE2が、それぞれ、500≦LE1≦2000、 100≦DE1≦500、 3≦LE1/DE1≦20、 5≦nE1≦20、 700≦LE2≦3000、 120≦DE2≦800、 3≦LE2/DE2≦20、 7≦nE2≦30、 DE1<DE2であることを特徴とする請求項1ないし18のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Eの回収部及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれ、トレイ及び/又は充填物であることを特徴とする請求項1ないし19のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Eの回収部及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれ、トレイであることを特徴とする請求項20に記載の方法。
- 該トレイが、多孔板トレイであることを特徴とする請求項21に記載の方法。
- 該多孔板トレイが多孔板部の面積1m2あたり150〜1200個の孔を有しており、且つ、孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする請求項22に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Eの回収部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、3〜25%の範囲であることを特徴とする請求項22又は23に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Eの濃縮部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、2〜20%の範囲であることを特徴とする請求項22ないし24のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Eの該チムニートレイの開口比(チムニーの開口部断面積の合計と、該開口部全断面積を含むチムニートレイの面積との比)が、5〜40%の範囲であることを特徴とする請求項1ないし25のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Eの塔底温度が、110〜210℃の範囲であることを特徴とする請求項1ないし26のうち何れか一項に記載の方法。
- 該連続多段蒸留塔Eの還流比が、6〜100の範囲であることを特徴とする請求項1ないし27のうち何れか一項に記載の方法。
- 該サイドカット成分(ES)中のジオールの純度が、99%以上であることを特徴とする請求項1ないし28のうち何れか一項に記載の方法。
- 該サイドカット成分(ES)中のジオールの純度が、99.9%以上であることを特徴とする請求項1ないし29のうち何れか一項に記載の方法。
- 請求項1ないし30のうち何れか一項に記載の方法で製造され、ジアルキレングリコール等の高沸点不純物が200ppm以下であって、ハロゲン含有量が0.1ppm以下であることを特徴とする高純度ジオール。
- 請求項1ないし30のうち何れか一項に記載の方法で製造され、ジアルキレングリコール等の高沸点不純物が100ppm以下であって、ハロゲン含有量が1ppb以下であることを特徴とする高純度ジオール。
- 環状カーボネートと脂肪族1価アルコールとを原料として、
(I)この原料を触媒が存在する連続多段蒸留塔A内に連続的に供給し、該蒸留塔A内で反応蒸留を行い、蒸留塔Aの上部から生成するジアルキルカーボネート及び該脂肪族1価アルコールを含む低沸点反応混合物(AT)をガス状で連続的に抜出し、蒸留塔Aの下部から生成するジオール類を含む高沸点反応混合物(AB)を液状で連続的に抜出す工程(I)、
(II)該高沸点反応混合物(AB)を連続多段蒸留塔Cに連続的に供給し、該高沸点反応混合物(AB)中に含有するジオールよりも低沸点の物質を塔頂成分(CT)及び/又はサイドカット成分(CS)として連続的に抜き出し、ジオールを主成分とする塔底成分(CB)を蒸留塔Cの下部から連続的に抜き出す工程(II)、
(III)該塔底成分(CB)を連続多段蒸留塔Eに連続的に供給し、該連続多段蒸留塔Eのサイドカット抜き出し口からサイドカット成分(ES)として高純度ジオールを連続的に抜き出す工程(III)
を行うことによって、高純度ジオールを製造するための該連続多段蒸留塔C及び該連続多段蒸留塔Eであって、
(a)該連続多段蒸留塔Cが、下記式(1)〜(9)を満足する長さLC1(cm)、内径DC1(cm)、内部に段数nC1をもつインターナルを有する回収部と、長さLC2(cm)、内径DC2(cm)、内部に段数nC2をもつインターナルを有する濃縮部とを備え、
300 ≦ LC1 ≦ 3000 式(1)
50 ≦ DC1 ≦ 700 式(2)
3 ≦ LC1/DC1 ≦ 30 式(3)
3 ≦ nC1 ≦ 30 式(4)
1000 ≦ LC2 ≦ 5000 式(5)
50 ≦ DC2 ≦ 500 式(6)
10 ≦ LC2/DC2 ≦ 50 式(7)
20 ≦ nC2 ≦ 100 式(8)
DC2 ≦ DC1 式(9)
(b)該連続多段蒸留塔Cの濃縮部には、インターナルとして1つ以上のチムニートレイが設置されており、該チムニートレイには、式(10)を満足する断面積SC(cm2)の開口部を有するチムニーが1個以上設置されており、
200 ≦ SC ≦ 1000 式(10)
且つ、該チムニーの該開口部から該チムニーのガス出口までの高さhC(cm)が、式(11)を満足するチムニーであり、
10 ≦ hC ≦ 80 式(11)
(c)サイドカット抜き出し口が該連続多段蒸留塔Cの該チムニートレイの液溜り部に接続されている、
連続多段蒸留塔であり、
(d)該連続多段蒸留塔Eが、下記式(12)〜(20)を満足する長さLE1(cm)、内径DE1(cm)、内部に段数nE1をもつインターナルを有する回収部と、長さLE2(cm)、内径DE2(cm)、内部に段数nE2をもつインターナルを有する濃縮部とを備え、
400 ≦ LE1 ≦ 3000 式(12)
50 ≦ DE1 ≦ 700 式(13)
2 ≦ LE1/DE1 ≦ 50 式(14)
3 ≦ nE1 ≦ 30 式(15)
600 ≦ LE2 ≦ 4000 式(16)
100 ≦ DE2 ≦ 1000 式(17)
2 ≦ LE2/DE2 ≦ 30 式(18)
5 ≦ nE2 ≦ 50 式(19)
DE1 ≦ DE2 式(20)
(e)該連続多段蒸留塔Eの濃縮部には、インターナルとして1つ以上のチムニートレイが設置されており、該チムニートレイが、式(21)を満足する断面積SE(cm2)の開口部を有するチムニーを2個以上設置しており、
50 ≦ SE ≦ 2000 式(21)
且つ、該チムニーの該開口部から該チムニーのガス出口までの高さhE(cm)が、式(22)を満足するチムニーであり、
20 ≦ hE ≦ 100 式(22)
(f)サイドカット抜き出し口が該連続多段蒸留塔Eの該チムニートレイの液溜り部に接続されている、
連続多段蒸留塔である、
ことを特徴とする高純度ジオールを製造するための連続多段蒸留塔C及び連続多段蒸留塔E。 - 該連続多段蒸留塔Cの塔下部にある回収部最下部のインターナルの下部にさらに複数(nC3段)のトレイKを設け、該トレイKの最上段から液を一部連続的に抜き出し、リボイラーで蒸留に必要な熱量を与えた後、該加熱された液を回収部最下部のインターナルと該最上段トレイKとの間に設けられた供給口から蒸留塔Cに戻し、残りの液を下部のトレイに順に供給することができることを特徴とする請求項33に記載の連続多段蒸留塔C。
- 該トレイKが、バッフルトレイであることを特徴とする請求項34に記載の連続多段蒸留塔C。
- 該連続多段蒸留塔Cの該トレイKの存在する場所の塔の内径(DC3)が、DC1≦DC3であることを特徴とする請求項34又は35に記載の連続多段蒸留塔C。
- 該連続多段蒸留塔CのLC1、DC1、LC1/DC1、nC1、LC2、DC2、LC2/DC2、nC2、nC3が、それぞれ、500≦LC1≦2000、 70≦DC1≦500、 5≦LC1/DC1≦20、 5≦nC1≦20、 1500≦LC2≦4000、 70≦DC2≦400、 15≦LC2/DC2≦40、 30≦nC2≦90、 3≦nC3≦20 であることを特徴とする請求項34ないし36のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔C。
- 該連続多段蒸留塔Cの回収部のインターナル及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれトレイ及び/又は充填物であることを特徴とする請求項33ないし37のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔C。
- 該連続多段蒸留塔Cの回収部のインターナルがトレイであり、濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、トレイ及び/又は規則充填物であることを特徴とする請求項38に記載の連続多段蒸留塔C。
- 該トレイが、多孔板トレイであることを特徴とする請求項38又は39に記載の連続多段蒸留塔C。
- 該多孔板トレイが多孔板部の面積1m2あたり100〜1000個の孔を有しており、且つ、孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする請求項40に記載の連続多段蒸留塔C。
- 該連続多段蒸留塔Cの回収部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、2〜15%の範囲であることを特徴とする請求項40又は41に記載の連続多段蒸留塔C。
- 該連続多段蒸留塔Cの濃縮部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、1.5〜12%の範囲であることを特徴とする請求項40ないし42のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔C。
- 該連続多段蒸留塔Cの該チムニートレイの開口比(チムニーの開口部断面積の合計と、該開口部全断面積を含むチムニートレイの面積との比)が、10〜40%の範囲であることを特徴とする請求項33ないし43のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔C。
- 該連続多段蒸留塔EのLE1、DE1、LE1/DE1、nE1、LE2、DE2、LE2/DE2、nE2がそれぞれ、500≦LE1≦2000、 100≦DE1≦500、 3≦LE1/DE1≦20、 5≦nE1≦20、 700≦LE2≦3000、 120≦DE2≦800、 3≦LE2/DE2≦20、 7≦nE2≦30、 DE1<DE2であることを特徴とする請求項33ないし44のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔E。
- 該連続多段蒸留塔Eの回収部及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれトレイ及び/又は充填物であることを特徴とする請求項33ないし45のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔E。
- 該連続多段蒸留塔Eの回収部及び濃縮部のチムニートレイを除くインターナルが、それぞれトレイであることを特徴とする請求項46に記載の連続多段蒸留塔E。
- 該トレイが、多孔板トレイであることを特徴とする請求項47に記載の連続多段蒸留塔E。
- 該多孔板トレイが多孔板部の面積1m2あたり150〜1200個の孔を有しており、且つ、孔1個あたりの断面積が0.5〜5cm2であることを特徴とする請求項48に記載の連続多段蒸留塔E。
- 該連続多段蒸留塔Eの回収部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、3〜25%の範囲であることを特徴とする請求項48又は49に記載の連続多段蒸留塔E。
- 該連続多段蒸留塔Eの濃縮部における該多孔板トレイの開口比(トレイ1段の孔の断面積の合計と該トレイの面積との比)が、2〜20%の範囲であることを特徴とする請求項48ないし50のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔E。
- 該連続多段蒸留塔Eの該チムニートレイの開口比(チムニーの開口部断面積の合計と、該開口部全断面積を含むチムニートレイの面積との比)が、5〜40%の範囲であることを特徴とする請求項33ないし51のうち何れか一項に記載の連続多段蒸留塔E。
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