JPWO2018143041A1 - Method and apparatus for separating and collecting isoprene - Google Patents
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Abstract
イソプレンを含む混合流体からイソプレンを分離回収する際に生成するイソプレンの重合体の生成量を低減させることを可能とするイソプレンの分離回収方法を提供する。本発明のイソプレンの分離回収方法は、イソプレンを含む混合流体からイソプレンを分離回収するイソプレンの分離回収方法であって、前記混合流体を抽出蒸留して、該抽出蒸留に用いた抽出溶剤に対する溶解性がイソプレンよりも低い不純物を含む留分と、粗イソプレンを含む留分とを得る抽出蒸留工程と、前記粗イソプレンを含む留分を分割蒸留して、イソプレンよりも高沸点の不純物を含む留分と、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分と、高純度のイソプレンを含む留分とを得る分割蒸留工程と、を含む。A method for separating and recovering isoprene that makes it possible to reduce the amount of isoprene polymer produced when isoprene is separated and recovered from a mixed fluid containing isoprene. The method for separating and recovering isoprene according to the present invention is a method for separating and recovering isoprene from a mixed fluid containing isoprene, wherein the mixed fluid is subjected to extractive distillation and is soluble in the extraction solvent used for the extractive distillation. Is an extractive distillation step for obtaining a fraction containing impurities lower than isoprene and a fraction containing crude isoprene, and a fraction containing impurities having a higher boiling point than isoprene by fractional distillation of the fraction containing crude isoprene. And a fractional distillation step for obtaining a fraction containing impurities having a boiling point lower than that of isoprene and a fraction containing isoprene of high purity.
Description
本発明は、イソプレンの分離回収方法および分離回収装置に関し、特には、イソプレンを含む混合流体からイソプレンを分離回収する際に生成するイソプレンの重合体の生成量を低減させることを可能とするイソプレンの分離回収方法および分離回収装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for separating and recovering isoprene, and in particular, isoprene that makes it possible to reduce the amount of isoprene polymer produced when isoprene is separated and recovered from a mixed fluid containing isoprene. The present invention relates to a separation and recovery method and a separation and recovery apparatus.
従来、炭化水素のスチームクラッキングあるいはその他の高温処理によりエチレンを製造する際に副生するC5留分等の混合流体から高純度のイソプレンを分離回収する方法として、抽出蒸留を用いた方法が知られている。 Conventionally, a method using extractive distillation is known as a method for separating and recovering high-purity isoprene from a mixed fluid such as a C5 fraction produced as a by-product when ethylene is produced by steam cracking of hydrocarbons or other high-temperature treatment. ing.
具体的には、抽出蒸留を用いてC5留分等の混合流体からイソプレンを分離回収する方法としては、例えば、イソプレンを含む混合流体からペンタン、ペンテン等のイソプレンと沸点が近い不純物を分離して、高純度のイソプレンを分離回収する方法が用いられている(例えば、特許文献1参照)。 Specifically, as a method for separating and recovering isoprene from a mixed fluid such as a C5 fraction using extractive distillation, for example, by separating impurities having a boiling point close to that of isoprene such as pentane and pentene from a mixed fluid containing isoprene. A method of separating and recovering high-purity isoprene is used (for example, see Patent Document 1).
ここで、抽出蒸留を用いた上記イソプレンの分離回収方法では、イソプレン合成ゴム等の重合反応の阻害成分である、1,4−ペンタジエン、2−ブチン等のイソプレンよりも低沸点の不純物や、ピペリレン等のイソプレンよりも高沸点の不純物を分離除去することができる。 Here, in the method for separating and recovering isoprene using extractive distillation, impurities having a lower boiling point than isoprene such as 1,4-pentadiene and 2-butyne, which are components that inhibit polymerization reaction such as isoprene synthetic rubber, and piperylene It is possible to separate and remove impurities having a boiling point higher than that of isoprene.
しかしながら、抽出蒸留を用いた上記イソプレンの分離回収方法では、装置汚れの原因ともなり得るイソプレンの重合体の生成を抑制することとはできなかった。 However, the method for separating and recovering isoprene using extractive distillation has not been able to suppress the production of a polymer of isoprene, which can cause equipment contamination.
そこで、本発明は、イソプレンを含む混合流体からイソプレンを分離回収する際に生成するイソプレンの重合体の生成量を低減させることを可能とするイソプレンの分離回収方法およびイソプレンの分離回収装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides an isoprene separation and recovery method and an isoprene separation and recovery device that can reduce the amount of isoprene polymer produced when isoprene is separated and recovered from a mixed fluid containing isoprene. For the purpose.
この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明のイソプレンの分離回収方法は、イソプレンを含む混合流体からイソプレンを分離回収するイソプレンの分離回収方法であって、前記混合流体を抽出蒸留して、該抽出蒸留に用いた抽出溶剤に対する溶解性がイソプレンよりも低い不純物を含む留分と、粗イソプレンを含む留分とを得る抽出蒸留工程と、前記粗イソプレンを含む留分を分割蒸留して、イソプレンよりも高沸点の不純物を含む留分と、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分と、高純度のイソプレンを含む留分とを得る分割蒸留工程と、を含む、ことを特徴とする。このように、粗イソプレンを含む留分を分割蒸留することで、熱負荷を小さくして、イソプレンを含む混合流体からイソプレンを分離回収する際に生成するイソプレンの重合体の生成量を低減させることができる。従って、イソプレンの分離回収装置の運転を停止して行う必要がある重合体クリーニングの頻度を減らすことができる。
なお、本発明において、「高純度のイソプレン」とは、「粗イソプレンにおけるイソプレン濃度よりも高い濃度のイソプレン」を意味する。ここで、「イソプレン濃度」は、ガスクロマトグラフィーを用いて測定することができる。
さらに、本発明において、「分割蒸留」とは、一回の蒸留操作で被蒸留物を3つ以上(好ましくは3つ)の留分に分けることを指し、例えば垂直分割型蒸留塔などを用いて実施することができる。An object of the present invention is to advantageously solve the above-mentioned problems, and the method of separating and recovering isoprene of the present invention is a method of separating and recovering isoprene in which isoprene is separated and recovered from a mixed fluid containing isoprene, Extractive distillation of the mixed fluid to obtain a fraction containing impurities having lower solubility in the extraction solvent used in the extractive distillation than isoprene; and a fraction containing crude isoprene; and the crude isoprene A fractional distillation step of fractionating a fraction containing the fraction to obtain a fraction containing impurities having a boiling point higher than that of isoprene, a fraction containing impurities having a boiling point lower than that of isoprene, and a fraction containing isoprene having a high purity; , Including. Thus, by fractionally distilling the fraction containing crude isoprene, the thermal load is reduced, and the amount of isoprene polymer produced when separating and recovering isoprene from the mixed fluid containing isoprene is reduced. Can do. Therefore, it is possible to reduce the frequency of polymer cleaning that needs to be performed while the operation of the isoprene separation and recovery apparatus is stopped.
In the present invention, “high purity isoprene” means “isoprene having a higher concentration than isoprene concentration in crude isoprene”. Here, the “isoprene concentration” can be measured using gas chromatography.
Furthermore, in the present invention, “division distillation” refers to dividing a product to be distilled into three or more (preferably three) fractions in a single distillation operation. For example, a vertical division distillation column or the like is used. Can be implemented.
ここで、本発明のイソプレンの分離回収方法は、前記抽出蒸留工程における抽出溶剤が、アミド化合物であることが好ましく、ジメチルホルムアミドことがより好ましい。抽出溶剤として、アミド化合物、特に、ジメチルホルムアミドを用いることにより、効率的に抽出蒸留を行うことができる。 Here, in the method for separating and recovering isoprene of the present invention, the extraction solvent in the extractive distillation step is preferably an amide compound, and more preferably dimethylformamide. By using an amide compound, particularly dimethylformamide, as the extraction solvent, extractive distillation can be performed efficiently.
また、本発明のイソプレンの分離回収方法は、前記高純度のイソプレンを含む留分を更に抽出蒸留して、該抽出蒸留に用いた抽出溶剤に対する溶解性がイソプレンよりも高い不純物を含む留分と、更に高純度のイソプレンを含む留分とを得る第二抽出蒸留工程を更に含むことが好ましい。前記高純度のイソプレンを含む留分を更に抽出蒸留(第二抽出蒸留)すれば、易溶性物質(抽出溶剤に対する溶解性がイソプレンよりも高い不純物)を分離して、更に高純度のイソプレンを得ることができる。また、分割蒸留後に更に抽出蒸留(第二抽出蒸留)すれば、易溶性物質のシクロペンタジエンが分割蒸留で予め分離されるので、更に高純度のイソプレンを効率的に得ることができる。 Further, the method for separating and recovering isoprene of the present invention further comprises subjecting the fraction containing the high-purity isoprene to extractive distillation, and a fraction containing impurities having higher solubility in the extraction solvent used in the extractive distillation than isoprene. Furthermore, it is preferable to further include a second extractive distillation step for obtaining a fraction containing isoprene having a higher purity. If the fraction containing the high-purity isoprene is further subjected to extractive distillation (second extractive distillation), a readily soluble substance (an impurity having higher solubility in the extraction solvent than that of isoprene) is separated to obtain a higher-purity isoprene. be able to. Further, if the extractive distillation (second extractive distillation) is further performed after the fractional distillation, the easily soluble substance cyclopentadiene is separated in advance by the fractional distillation, so that even higher purity isoprene can be obtained efficiently.
ここで、本発明のイソプレンの分離回収方法は、前記第二抽出蒸留工程における抽出溶剤が、アミド化合物であることが好ましく、ジメチルホルムアミドがより好ましい。抽出溶剤として、アミド化合物、特に、ジメチルホルムアミドを用いることにより、効率的に抽出蒸留を行うことができる。 Here, in the method for separating and recovering isoprene of the present invention, the extraction solvent in the second extractive distillation step is preferably an amide compound, and more preferably dimethylformamide. By using an amide compound, particularly dimethylformamide, as the extraction solvent, extractive distillation can be performed efficiently.
また、本発明のイソプレンの分離回収方法は、前記イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分(混合流体)のイソプレン濃度が5質量%以上90質量%以下であることが好ましい。前記混合流体のイソプレン濃度が5質量%以上90質量%以下であれば、混合流体から高純度のイソプレンを効率的に分離回収することができる。 In the method for separating and recovering isoprene of the present invention, it is preferable that the isoprene concentration of a fraction (mixed fluid) containing impurities having a boiling point lower than that of the isoprene is 5% by mass or more and 90% by mass or less. If the isoprene concentration of the mixed fluid is 5% by mass or more and 90% by mass or less, high-purity isoprene can be efficiently separated and recovered from the mixed fluid.
また、本発明のイソプレンの分離回収方法は、前記分割蒸留工程において、前記粗イソプレンに対して1質量ppm以上100質量ppm以下の重合防止剤の存在下で分割蒸留を行うことが好ましい。上述した量の重合防止剤の存在下で分割蒸留すれば、分割蒸留時における重合反応を抑制して、分割蒸留を行う分割蒸留塔に汚れや詰まりが発生するのを防止することができる。 In the method for separating and recovering isoprene of the present invention, it is preferable that in the fractional distillation step, fractional distillation is performed in the presence of a polymerization inhibitor of 1 to 100 mass ppm with respect to the crude isoprene. If the fractional distillation is performed in the presence of the above-described amount of the polymerization inhibitor, the polymerization reaction during the fractional distillation can be suppressed, and the occurrence of dirt and clogging can be prevented in the fractional distillation column that performs the fractional distillation.
また、本発明のイソプレンの分離回収方法は、前記分割蒸留工程における分割蒸留を分割蒸留塔で行い、前記分割蒸留塔の鉛直方向上側部から重合防止剤を供給することが好ましい。分割蒸留塔の鉛直方向上側部から重合防止剤を供給すれば、重合防止剤を分割蒸留塔全体に行き渡らせることができる。
なお、本発明において、「分割蒸留塔の鉛直方向上側部」とは、「分割蒸留塔の鉛直方向高さの70%以上100%以下の上側部分」を意味する。In the method for separating and recovering isoprene of the present invention, it is preferable that the fractional distillation in the fractional distillation step is performed in a fractional distillation column, and the polymerization inhibitor is supplied from the vertical upper part of the fractional distillation column. If the polymerization inhibitor is supplied from the upper part in the vertical direction of the fractional distillation column, the polymerization inhibitor can be spread over the entire fractional distillation column.
In the present invention, “vertical upper portion of the fractional distillation column” means “upper portion of 70% to 100% of the vertical height of the fractional distillation column”.
また、本発明のイソプレンの分離回収方法は、前記高純度のイソプレンを含む留分が気体であることが好ましい。前記高純度のイソプレンを含む留分が気体であれば、高純度のイソプレンに重合防止剤が含まれるのを防止することができる。従って、高純度のイソプレンをポリイソプレン等を得るための重合に有利に用いることができる。 In the method for separating and recovering isoprene of the present invention, the fraction containing the high-purity isoprene is preferably a gas. If the fraction containing the high-purity isoprene is a gas, the high-purity isoprene can be prevented from containing a polymerization inhibitor. Therefore, high-purity isoprene can be advantageously used for polymerization for obtaining polyisoprene and the like.
また、本発明のイソプレンの分離回収方法は、前記高純度のイソプレンを含む留分から重合防止剤を除去する工程を更に含むことが好ましい。前記高純度のイソプレンを含む留分から重合防止剤を除去すれば、高純度のイソプレンをポリイソプレン等を得るための重合に有利に用いることができる。 Moreover, it is preferable that the method for separating and recovering isoprene of the present invention further includes a step of removing the polymerization inhibitor from the fraction containing the high-purity isoprene. If the polymerization inhibitor is removed from the fraction containing the high-purity isoprene, the high-purity isoprene can be advantageously used for polymerization for obtaining polyisoprene or the like.
また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明のイソプレンの分離回収装置は、イソプレンを含む混合流体を供給するための供給口を有し、前記混合流体を抽出蒸留して、該抽出蒸留に用いた抽出溶剤に対する溶解性がイソプレンよりも低い不純物を含む留分と、粗イソプレンを含む留分とを得る抽出蒸留部と、前記粗イソプレンを含む留分を供給するための供給口を有し、前記粗イソプレンを含む留分を分割蒸留して、イソプレンよりも高沸点の不純物を含む留分と、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分と、高純度のイソプレンを含む留分とを得る分割蒸留部と、を備えることを特徴とする。粗イソプレンを含む留分を分割蒸留することで、熱負荷を小さくして、イソプレンを含む混合流体からイソプレンを分離回収する際に生成するイソプレンの重合体の生成量を低減させることができる。従って、イソプレンの分離回収装置の運転を停止して行う必要がある重合体クリーニングの頻度を減らすことができる。 In addition, the present invention is intended to advantageously solve the above problems, and the isoprene separation and recovery device of the present invention has a supply port for supplying a mixed fluid containing isoprene, and the mixing An extractive distillation section for subjecting the fluid to extractive distillation to obtain a fraction containing impurities having lower solubility in the extraction solvent used in the extractive distillation than isoprene; and a fraction containing crude isoprene; and a fraction containing the crude isoprene. A fraction containing an impurity having a boiling point higher than that of isoprene, and a fraction containing impurities having a lower boiling point than that of isoprene. And a fractional distillation section for obtaining a fraction containing high-purity isoprene. By fractionally distilling the fraction containing crude isoprene, the heat load can be reduced, and the amount of isoprene polymer produced when separating and recovering isoprene from the mixed fluid containing isoprene can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the frequency of polymer cleaning that needs to be performed while the operation of the isoprene separation and recovery apparatus is stopped.
ここで、本発明のイソプレンの分離回収装置は、前記高純度のイソプレンを含む留分を供給するための供給口を有し、前記高純度のイソプレンを含む留分を更に抽出蒸留して、該抽出蒸留に用いた抽出溶剤に対する溶解性がイソプレンよりも高い不純物を含む留分と、更に高純度のイソプレンを含む留分とを得る第二抽出蒸留部を更に備えることが好ましい。高純度のイソプレンを含む留分を更に抽出蒸留すれば、易溶性物質(抽出溶剤に対する溶解性がイソプレンよりも高い不純物)を効率良く分離して、更に高純度のイソプレンを生成することができる。 Here, the apparatus for separating and recovering isoprene of the present invention has a supply port for supplying the fraction containing the high-purity isoprene, further extractively distilling the fraction containing the high-purity isoprene, It is preferable to further include a second extractive distillation section for obtaining a fraction containing impurities having higher solubility in the extraction solvent used for the extractive distillation than that of isoprene and a fraction containing isoprene having a higher purity. If the fraction containing high-purity isoprene is further subjected to extractive distillation, it is possible to efficiently separate easily soluble substances (impurities having higher solubility in the extraction solvent than isoprene), and to produce even higher-purity isoprene.
本発明によれば、イソプレンを含む混合流体からイソプレンを分離回収する際に生成するイソプレンの重合体の生成量を低減させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the production amount of the polymer of isoprene produced | generated when isoprene is isolate | separated and collect | recovered from the fluid mixture containing isoprene can be reduced.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
ここで、本発明のイソプレンの分離回収方法は、C5留分等のイソプレンを含む混合流体原料からイソプレンを分離回収する際に用いることができる。また、本発明のイソプレンの分離回収装置は、例えば、本発明のイソプレンの分離回収方法を用いてイソプレンを分離回収する際に好適に用いることができる。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
Here, the method for separating and collecting isoprene of the present invention can be used when separating and collecting isoprene from a mixed fluid raw material containing isoprene such as a C5 fraction. Further, the isoprene separation and recovery apparatus of the present invention can be suitably used, for example, when isoprene is separated and recovered using the isoprene separation and recovery method of the present invention.
(イソプレンの分離回収方法)
本発明のイソプレンの分離回収方法は、イソプレンを含む混合流体からイソプレンを分離回収する方法である。そして、本発明のイソプレンの分離回収方法は、イソプレンを含む混合流体を抽出蒸留して、該抽出蒸留に用いた抽出溶剤に対する溶解性がイソプレンよりも低い不純物を含む留分と、粗イソプレンを含む留分とを得る工程(抽出蒸留工程)と、粗イソプレンを含む留分を、任意に重合防止剤の存在下において、分割蒸留して、イソプレンよりも高沸点の不純物を含む留分と、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分と、高純度のイソプレンを含む留分とを得る工程(分割蒸留工程)と、を含み、任意に、高純度のイソプレンを含む留分を更に抽出蒸留して、該抽出蒸留に用いた抽出溶剤に対する溶解性がイソプレンよりも高い不純物を含む留分と、更に高純度のイソプレンを含む留分とを得る工程(第二抽出蒸留工程)と、高純度のイソプレンを含む留分から分割蒸留で用いた重合防止剤を除去する工程(除去工程)とを更に含む。(Isoprene separation and recovery method)
The method for separating and collecting isoprene of the present invention is a method for separating and collecting isoprene from a mixed fluid containing isoprene. The method for separating and recovering isoprene according to the present invention includes extractive distillation of a mixed fluid containing isoprene, a fraction containing impurities whose solubility in the extraction solvent used for the extractive distillation is lower than that of isoprene, and crude isoprene. A fraction containing an isoprene, a fraction containing crude isoprene, a fraction containing crude isoprene, optionally in the presence of a polymerization inhibitor, fractionally distilled, and a fraction containing impurities having a boiling point higher than that of isoprene, and isoprene And a step (a fractional distillation step) of obtaining a fraction containing impurities having a lower boiling point and a fraction containing high-purity isoprene, and optionally further subjecting the fraction containing high-purity isoprene to extractive distillation. Thus, a step (second extractive distillation step) for obtaining a fraction containing impurities having higher solubility in the extraction solvent used in the extractive distillation than that of isoprene, and a fraction containing higher purity isoprene, and a high purity I Further comprising a step (removal step) of removing the polymerization inhibitor used in division distilled from fraction containing Puren.
そして、本発明のイソプレンの分離回収方法では、粗イソプレンを含む留分を分割蒸留することで、熱負荷を小さくして、イソプレンを含む混合流体からイソプレンを分離回収する際に生成するイソプレンの重合体の生成量を低減させることができる。従って、イソプレンの分離回収装置の運転を停止して行う必要がある重合体クリーニングの頻度を減らすことができる。 In the method for separating and recovering isoprene according to the present invention, the fraction of crude isoprene is subjected to fractional distillation to reduce the thermal load and reduce the isoprene generated when the isoprene is separated and recovered from the mixed fluid containing isoprene. The amount of coalescence can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the frequency of polymer cleaning that needs to be performed while the operation of the isoprene separation and recovery apparatus is stopped.
また、本発明のイソプレンの分離回収方法の分割蒸留工程では、重合防止剤の存在下で分割蒸留することで、分割蒸留時における重合反応を抑制することができる。一般に、分割蒸留を実施する際の運転圧力および温度は通常の蒸留と比較して比較的高いため、分割蒸留時には重合反応が生じやすい。しかしながら、分割蒸留を重合防止剤の存在下で行えば、分割蒸留時における重合反応を抑制して、分割蒸留を行う分割蒸留塔等の装置に汚れや詰まりが発生するのを防止することができる。 In the fractional distillation step of the method for separating and recovering isoprene of the present invention, the polymerization reaction during fractional distillation can be suppressed by fractional distillation in the presence of a polymerization inhibitor. In general, since the operating pressure and temperature at the time of carrying out the fractional distillation are relatively high compared to the ordinary distillation, a polymerization reaction tends to occur during the fractional distillation. However, if the fractional distillation is performed in the presence of a polymerization inhibitor, the polymerization reaction during the fractional distillation can be suppressed, and contamination and clogging can be prevented from occurring in an apparatus such as a fractional distillation tower that performs the fractional distillation. .
また、本発明のイソプレンの分離回収方法では、高純度のイソプレンを含む留分から分割蒸留で用いた重合防止剤を除去することで、高純度のイソプレンに重合防止剤が含まれるのを防止することができる。具体的には、高純度のイソプレンに重合防止剤が含まれていると、高純度のイソプレンを重合しようとしても重合が阻害されてしまう。しかしながら、分割蒸留で用いた重合防止剤を除去すれば、高純度のイソプレンを重合しようした際に重合が阻害されてしまうことを防止することができる。 In the method for separating and recovering isoprene of the present invention, the polymerization inhibitor used in the fractional distillation is removed from the fraction containing high-purity isoprene, thereby preventing the high-purity isoprene from containing the polymerization inhibitor. Can do. Specifically, when a polymerization inhibitor is contained in high-purity isoprene, polymerization is hindered even if it is attempted to polymerize high-purity isoprene. However, if the polymerization inhibitor used in the fractional distillation is removed, it is possible to prevent the polymerization from being hindered when polymerizing high-purity isoprene.
また、本発明のイソプレンの分離回収方法では、分割蒸留工程において、高純度のイソプレンを含む留分を気体で抜き出すことで、高純度のイソプレンに重合防止剤が含まれるのを防止することができる。具体的には、高純度のイソプレンに重合防止剤が含まれていると、高純度のイソプレンを重合しようとしても重合が阻害されてしまう。しかしながら、高純度のイソプレンを含む留分を気体で抜き出せば、高純度のイソプレンに重合防止剤が含まれるのを防止して、高純度のイソプレン重合しようした際に重合が阻害されてしまうことを防止することができる。 Further, in the method for separating and recovering isoprene of the present invention, in the fractional distillation step, a fraction containing high-purity isoprene is extracted with a gas, thereby preventing the high-purity isoprene from containing a polymerization inhibitor. . Specifically, when a polymerization inhibitor is contained in high-purity isoprene, polymerization is hindered even if it is attempted to polymerize high-purity isoprene. However, if a fraction containing high-purity isoprene is withdrawn as a gas, the high-purity isoprene is prevented from containing a polymerization inhibitor, and polymerization is inhibited when high-purity isoprene polymerization is attempted. Can be prevented.
<イソプレンを含む混合流体>
前記混合流体は、イソプレンを1質量%以上含むことが好ましい。前記混合流体におけるイソプレンの含有量が1質量%以上であることで、混合流体からイソプレンを効率的に分離回収することができる。
なお、通常、混合流体におけるイソプレンの含有量は、5質量%以上30質量%以下である。混合流体は、イソプレンの他に、n−ペンタン、1,4−ペンタジエン、2-ブチン、ピペリレン、シクロペンタジエン等を含む。<Mixed fluid containing isoprene>
The mixed fluid preferably contains 1% by mass or more of isoprene. When the content of isoprene in the mixed fluid is 1% by mass or more, it is possible to efficiently separate and recover isoprene from the mixed fluid.
Normally, the content of isoprene in the mixed fluid is 5% by mass or more and 30% by mass or less. The mixed fluid contains n-pentane, 1,4-pentadiene, 2-butyne, piperylene, cyclopentadiene and the like in addition to isoprene.
<抽出蒸留工程>
本発明の混合流体の分離回収方法の抽出蒸留工程では、混合流体を含む混合流体を抽出蒸留することにより、該抽出蒸留に用いた抽出溶剤に対する溶解性がイソプレンと異なる不純物を混合流体から分離して、粗イソプレンを含む留分を得る。<Extraction distillation process>
In the extractive distillation step of the mixed fluid separation and recovery method of the present invention, the mixed fluid containing the mixed fluid is subjected to extractive distillation to separate impurities different from isoprene in the extractive solvent used for the extractive distillation from the mixed fluid. To obtain a fraction containing crude isoprene.
〔抽出蒸留〕
図1は、本発明に従うイソプレンの分離回収方法を実施し得るイソプレンの分離回収装置の一例の概略構成を示す図である。
図1において、抽出蒸留部10は、例えば、C5留分等のイソプレンを含む混合流体原料を抽出蒸留して、留分(C)と抽出液(D)とに分離する第一抽出蒸留塔12と、抽出液(D)から溶剤を除去する放散塔13とを備えている。Extractive distillation
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an example of an isoprene separation / recovery apparatus that can carry out the isoprene separation / recovery method according to the present invention.
In FIG. 1, the
そして、第一抽出蒸留塔12では、C5留分等のイソプレンを含む混合流体原料の供給段より上段(鉛直方向上側)に溶剤を供給して、抽出蒸留することにより、溶剤に対してイソプレンよりも難溶性のn−ペンタン(沸点:36.1℃)、などを含む留分(C)を塔頂から留出させると共に、イソプレン、1,4−ペンタジエン、2-ブチン、ピペリレン、シクロペンタジエン、などを含む抽出液(D)を塔底から缶出させる。
In the first
なお、第一抽出蒸留塔12に供給する溶剤としては、例えば国際公開第99/051552号に記載されている溶剤などの、C5留分の抽出蒸留に使用されている既知の溶剤を用いることができる。これらの中でも、アミド化合物が好ましく、ジメチルホルムアミドがより好ましい。抽出溶剤として、アミド化合物、特に、ジメチルホルムアミドを用いることにより、効率的に抽出蒸留を行うことができる。
As the solvent supplied to the first
また、放散塔13では、塔底より溶剤を缶出させると共に、塔頂よりイソプレン、1,4−ペンタジエン、2-ブチン、ピペリレン、シクロペンタジエン、などを含む留分(X)(粗イソプレンを含む留分)を留出させる。なお、放散塔13で回収した溶剤は、任意に第一抽出蒸留塔12や後述する第二抽出蒸留塔15などで再利用することができる。
In the stripping
<分割蒸留工程>
本発明のイソプレンの分離回収方法の分割蒸留工程では、粗イソプレンを含む留分を分割蒸留することにより、イソプレンよりも高沸点の不純物およびイソプレンよりも低沸点の不純物を粗イソプレンを含む留分から分離して、高純度のイソプレンを含む留分を得る。このように、粗イソプレンを含む留分を分割蒸留することで、蒸留による高沸点成分の除去と蒸留による低沸点成分の除去とを2段階に分けて実施する場合と比較して、熱負荷を小さくすることができ、ひいては、イソプレンを含む混合流体からイソプレンを分離回収する際に生成するイソプレンの重合体の生成量を低減させることができる。従って、イソプレンの分離回収装置の運転を停止して行う必要がある重合体クリーニングの頻度を減らすことができる。<Division distillation process>
In the fractional distillation step of the method for separating and recovering isoprene of the present invention, fractions containing crude isoprene are fractionally distilled to separate impurities having higher boiling points than isoprene and impurities having lower boiling points than isoprene from fractions containing crude isoprene. Thus, a fraction containing high-purity isoprene is obtained. Thus, by fractionally distilling the fraction containing crude isoprene, the heat load is reduced compared to the case where the removal of the high boiling point component by distillation and the removal of the low boiling point component by distillation are performed in two stages. Thus, the amount of isoprene polymer produced when separating and recovering isoprene from the mixed fluid containing isoprene can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the frequency of polymer cleaning that needs to be performed while the operation of the isoprene separation and recovery apparatus is stopped.
〔分割蒸留〕
ここで、分割蒸留は、例えば特開2016−524522号公報に記載されているように、分割蒸留塔を用いて、高沸点成分(イソプレンよりも高沸点の不純物を含む留分)を塔底から排出し、中沸点成分を塔中央領域から排出し、低沸点成分(イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分)を塔頂から排出することで、イソプレンよりも高沸点の不純物を含む留分と、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分と、高純度のイソプレンを含む留分とを得ることができる。
なお、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分のイソプレン濃度、即ち、分割蒸留塔21の塔頂側のイソプレン濃度は、5質量%以上90質量%以下であることが好ましく、10質量%以上70質量%以下であることがより好ましい。このように、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分のイソプレン濃度が5質量%以上90質量%以下であれば、高沸点成分(イソプレンよりも高沸点の不純物)や低沸点成分(イソプレンよりも低沸点の不純物)の中沸点成分への混入を防止して、高沸点成分および低沸点成分を効率よく分離することができる。
なお、通常、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分のイソプレン濃度は、15質量%以上25質量%以下である。
また、イソプレンよりも高沸点の不純物を含む留分は、有用成分であるピペリレンを3質量%以上含むことが好ましい。[Division distillation]
Here, in the fractional distillation, for example, as described in JP-A-2006-524522, a fractional distillation tower is used to remove a high-boiling component (a fraction containing impurities having a boiling point higher than that of isoprene) from the bottom of the tower. A fraction containing impurities with a higher boiling point than isoprene is discharged by discharging the medium-boiling components from the central region of the tower and discharging a low-boiling component (a fraction containing impurities having a lower boiling point than isoprene) from the top of the tower. And a fraction containing impurities having a boiling point lower than that of isoprene and a fraction containing high-purity isoprene can be obtained.
The isoprene concentration of the fraction containing impurities having a boiling point lower than that of isoprene, that is, the isoprene concentration on the top side of the
In general, the concentration of isoprene in the fraction containing impurities having a boiling point lower than that of isoprene is 15% by mass or more and 25% by mass or less.
The fraction containing impurities having a boiling point higher than that of isoprene preferably contains 3% by mass or more of piperylene, which is a useful component.
−分割蒸留塔−
ここで、分割蒸留塔としては、例えば特開2016−524522号公報に記載されているように、例えば、長さ方向に配置される分割壁を有する垂直分割型カラム、などが挙げられる。分割壁は、カラム内部を、例えば、フィードセクション(分割壁の左側)、除去セクション(分割壁の右側)、上側結合カラムセクション(精留セクション)、下側結合カラムセクション(ストリッピングセクション)に分割する。
分割蒸留の対象となる粗イソプレンを含む留分を供給するための供給口(フィード入り口部)は、一般的に、フィードセクションの中央領域(即ち、フィードセクションの上側領域と下側領域との間)に配置される。フィードセクションの中央領域に、さらに1つ以上の供給口(フィード入り口部)を設けてもよい。
また、一般的に、除去セクションでは、1つ以上の側流取り出し部が除去セクションの中央領域(即ち、除去セクションの上側領域と下側領域との間)に配置される。除去セクションの中央領域に、さらに1つ以上の側流取り出し部を設けてもよい。
上述した分割蒸留塔を用いることにより、従来の高沸蒸留塔と低沸蒸留塔の直接接続の場合(例えば、後述する図2の場合)と比べて、約30%のコスト削減および処理対象物質の滞留時間の短縮化を図ることができると共に、低熱負荷にて混合流体を分割蒸留する(粗イソプレンを含む留分から高沸点成分および低沸点成分を分離除去する)ことができる。-Division distillation tower-
Here, as the fractional distillation column, for example, as described in JP-A-2006-524522, for example, a vertical division type column having division walls arranged in the length direction, and the like can be mentioned. The dividing wall divides the interior of the column into, for example, a feed section (left side of the dividing wall), a removal section (right side of the dividing wall), an upper binding column section (rectification section), and a lower binding column section (stripping section). To do.
The feed port (feed inlet) for feeding the fraction containing the crude isoprene that is subject to the fractional distillation is generally between the central region of the feed section (ie, between the upper and lower regions of the feed section). ). One or more supply ports (feed inlets) may be further provided in the central region of the feed section.
Also, typically, in the removal section, one or more sideflow outlets are disposed in the central region of the removal section (ie, between the upper and lower regions of the removal section). One or more side flow outlets may be further provided in the central region of the removal section.
By using the above-mentioned fractional distillation column, the cost reduction of about 30% and the substance to be treated are compared with the case of direct connection between the conventional high boiling distillation column and the low boiling distillation column (for example, in the case of FIG. 2 described later). The residence time can be shortened, and the mixed fluid can be divided and distilled at a low heat load (the high-boiling component and the low-boiling component are separated and removed from the fraction containing the crude isoprene).
以下、分割蒸留塔からなる分割蒸留部で分割蒸留を行う場合について、図面を用いて説明する。
図1において、分割蒸留部20は、例えば、放散塔13の塔頂から留出した粗イソプレンを含む留分(X)を分割蒸留する分割蒸留塔21を備えている。
分割蒸留塔21は、例えば、抽出蒸留部10で得た留分(X)中に含まれている、1,4−ペンタジエン(沸点:26℃)、2−ブチン(沸点:27℃)、等の低沸点の不純物を含む留分(E)を塔頂より留出させ、ピペリレン(沸点:42℃)等の高沸点の不純物を含む留分(F)を塔底より缶出させ、イソプレン(沸点:34.1℃)が富化された留分(G)として高純度のイソプレンを塔中央領域より留出させる。Hereinafter, the case of performing fractional distillation in a fractional distillation section composed of a fractional distillation column will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, the
The
なお、分割蒸留を行うと、一般に、分割蒸留を実施する際の運転圧力および温度は通常の蒸留と比較して比較的高いため、分割蒸留時には重合反応が生じやすい。従って、分割蒸留塔21内において重合反応が生じやすいが、分割蒸留を重合防止剤の存在下で行うことで、分割蒸留時における重合反応を抑制して、分割蒸留塔21に汚れや詰まりが発生するのを防止することができる。
When fractional distillation is performed, generally, the operating pressure and temperature at the time of performing fractional distillation are relatively higher than those of ordinary distillation, so that a polymerization reaction tends to occur during the fractional distillation. Therefore, although a polymerization reaction is likely to occur in the
−重合防止剤−
重合防止剤の具体例としては、特に制限はなく、例えば、4−ターシャリー・ブチルカテコール(TBC)、ジエチルヒドロキシアミン(DEHA)、などを用いることができる。-Polymerization inhibitor-
Specific examples of the polymerization inhibitor are not particularly limited, and, for example, 4-tertiary butylcatechol (TBC), diethylhydroxyamine (DEHA), and the like can be used.
分割蒸留の際に存在させる重合防止剤の量としては、特に制限はないが、分割蒸留時における重合反応抑制の観点から、粗イソプレンに対して1質量ppm以上であることが好ましく、高純度のイソプレンにおける重合防止剤の含有量低減の観点から、粗イソプレン質量部に対して100質量ppm以下であることが好ましい。 The amount of the polymerization inhibitor to be present in the fractional distillation is not particularly limited, but from the viewpoint of suppressing the polymerization reaction during the fractional distillation, it is preferably 1 ppm by mass or more based on the crude isoprene, and has a high purity. From the viewpoint of reducing the content of the polymerization inhibitor in isoprene, it is preferably 100 ppm by mass or less with respect to parts by mass of the crude isoprene.
重合防止剤の供給場所は、分割蒸留の際に重合防止剤が存在しさえすれば、特に制限はなく、重合防止剤を分割蒸留塔21に直接供給してもよいし、重合防止剤を分割蒸留塔21の直前の配管に供給してもよい。ここで、分割蒸留塔21の粗イソプレンを含む留分(X)の供給段より上段(鉛直方向上側)の鉛直方向上側部で重合防止剤を供給することにより、重合防止剤を分割蒸留塔21全体に行き渡らせることができる。
The supply place of the polymerization inhibitor is not particularly limited as long as the polymerization inhibitor is present in the fractional distillation, and the polymerization inhibitor may be directly supplied to the
なお、分割蒸留部20では、分割蒸留塔21から、高純度のイソプレンを含む留分を気体で抜き出すことで、高純度のイソプレンに重合防止剤が含まれるのを防止することができる。具体的には、高純度のイソプレンに重合防止剤が含まれていると、高純度のイソプレンを重合しようとしても重合が阻害されてしまう。しかしながら、分割蒸留塔21から、高純度のイソプレンを含む留分を気体で抜き出せば、高純度のイソプレンに重合防止剤が含まれるのを防止して、高純度のイソプレンを重合しようした際に重合が阻害されてしまうことを防止することができる。
In the
<第二抽出蒸留工程>
また、本発明のイソプレンの分離回収方法では、高純度のイソプレンを含む留分を更に抽出蒸留(第二抽出蒸留)することが好ましい。このように、高純度のイソプレンを含む留分を更に抽出蒸留(第二抽出蒸留)することで、更に高純度のイソプレンを含む留分を得ることができる。
ここで、抽出溶剤に易溶性物質であるシクロペンタジエンに関し、高純度のイソプレンを含む留分のシクロペンタジエン濃度を分割蒸留部で予め下げることにより、第二抽出蒸留で更に高純度のイソプレンを効率良く生成することができる。<Second extractive distillation process>
In the method for separating and recovering isoprene of the present invention, it is preferable that the fraction containing high-purity isoprene is further subjected to extractive distillation (second extractive distillation). In this way, a fraction containing higher purity isoprene can be obtained by further extractive distillation (second extraction distillation) of the fraction containing high purity isoprene.
Here, regarding cyclopentadiene, which is a substance that is easily soluble in the extraction solvent, the concentration of cyclopentadiene in the fraction containing high-purity isoprene is reduced in advance in the fractional distillation section, so that even higher-purity isoprene can be efficiently obtained in the second extraction distillation. Can be generated.
〔第二抽出蒸留〕
図1において、第二抽出蒸留部30は、高純度のイソプレンを含む留分(G)を更に抽出蒸留(第二抽出蒸留)して、留分(A)と抽出液(B)とに分離する第二抽出蒸留塔15と、抽出液から溶剤を除去する放散塔16を備えている。[Second extractive distillation]
In FIG. 1, the second
第二抽出蒸留塔15では、分割蒸留塔21から留出した高純度のイソプレンを含む留分(G)の供給段より上段(鉛直方向上側)に溶剤を供給して高純度のイソプレンを含む留分(G)を更に抽出蒸留(第二抽出蒸留)することにより、更に高純度のイソプレンを含む留分(A)を塔頂から留出させると共に、溶剤に対してイソプレンよりも易溶性の物質(例えば、シクロペンタジエンなど)を含む抽出液(B)を塔底から缶出させる。また、放散塔16では、塔底より溶剤を缶出させると共に、塔頂よりイソプレンよりも易溶性の物質を留出させる。なお、放散塔16で回収した溶剤は、任意に第一抽出蒸留塔12や第二抽出蒸留塔15などで再利用することができる。
In the second
なお、第二抽出蒸留塔15に供給する溶剤としては、例えば国際公開第99/051552号に記載されている溶剤などの、C5留分の抽出蒸留に使用されている既知の溶剤を用いることができる。これらの中でも、アミド化合物が好ましく、ジメチルホルムアミドがより好ましい。抽出溶剤として、アミド化合物、特に、ジメチルホルムアミドを用いることにより、効率的に他の抽出蒸留を行うことができる。
In addition, as a solvent supplied to the second
<除去工程>
また、本発明のイソプレンの分離回収方法では、高純度のイソプレンを含む留分から、分割蒸留塔21での分割蒸留で用いた重合防止剤を除去する。このように、高純度のイソプレンを含む留分から、分割蒸留塔21での分割蒸留で用いた重合防止剤を除去することで、高純度のイソプレンに重合防止剤が含まれるのを防止することができる。具体的には、高純度のイソプレンに重合防止剤が含まれていると、高純度のイソプレンを重合しようとしても重合が阻害されてしまう。しかしながら、高純度のイソプレンを含む留分から、分割蒸留塔21での分割蒸留で用いた重合防止剤を除去すれば、高純度のイソプレンを重合しようした際に重合が阻害されてしまうことを防止することができる。
重合防止剤の除去方法としては、特に制限はなく、例えば、水を用いて高純度のイソプレンを含む留分を洗浄する方法、蒸留により分離する方法、などを用いることができる。<Removal process>
In the method for separating and recovering isoprene of the present invention, the polymerization inhibitor used in the fractional distillation in the
There is no restriction | limiting in particular as a removal method of a polymerization inhibitor, For example, the method of wash | cleaning the fraction containing a high purity isoprene using water, the method of isolate | separating by distillation, etc. can be used.
(イソプレンの分離回収装置)
また、本発明のイソプレンの分離回収装置は、上述したイソプレンの分離回収方法を用いてイソプレンを分離回収する際に好適に用いることができるものである。そして、本発明のイソプレンの分離回収装置の一例は、例えば図1に示すような構成を有している。(Isoprene separation and recovery equipment)
The isoprene separation and recovery apparatus of the present invention can be suitably used when separating and recovering isoprene using the above-described isoprene separation and recovery method. An example of the isoprene separation and recovery apparatus of the present invention has a configuration as shown in FIG.
ここで、図1に示す分離回収装置100は、原料としての混合流体を抽出蒸留して、粗イソプレンを含む留分(X)を得る抽出蒸留部10と、抽出蒸留部10で得た留分(X)を分割蒸留して、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分(E)と、イソプレンよりも高沸点の不純物を含む留分(F)と、高純度のイソプレンが富化された留分(G)としての高純度のイソプレンとを得る分割蒸留部20と、イソプレンが富化された留分(G)を更に抽出蒸留して、更に高純度のイソプレンを含む留分を得る第二抽出蒸留部30とを備えている。なお、分離回収装置100では、混合流体としては、炭化水素のスチームクラッキングあるいはその他の高温処理によりエチレンを製造する際に副生するC5留分などを用いることができる。
Here, the separation and
<抽出蒸留部>
図1において、抽出蒸留部10は、例えば、C5留分等のイソプレンを含む混合流体原料を供給するための供給口を有し、該供給口を介して供給された混合流体原料を抽出蒸留(第一抽出蒸留)して、留分(C)と抽出液(D)とに分離する第一抽出蒸留塔12とを備えている。<Extraction distillation section>
In FIG. 1, the
そして、第一抽出蒸留塔12では、混合流体の供給段より上段(鉛直方向上側)に溶剤を供給して、混合流体を抽出蒸留(第一抽出蒸留)することにより、溶剤に対してイソプレンよりも難溶性のペンタン、ペンテンなどを含む留分(C)を塔頂から留出させると共に、イソプレン、1,4−ペンタジエン、2-ブチン、ピペリレン、シクロペンタジエン、などを含む抽出液(D)を塔底から缶出させる。
In the first
なお、第一抽出蒸留塔12に供給する溶剤としては、例えば国際公開第99/051552号に記載されている溶剤などの、C5留分の抽出蒸留に使用されている既知の溶剤を用いることができる。これらの中でも、アミド化合物が好ましく、ジメチルホルムアミドがより好ましい。抽出溶剤として、アミド化合物、特に、ジメチルホルムアミドを用いることにより、効率的に抽出蒸留を行うことができる。
As the solvent supplied to the first
また、放散塔13では、塔底より溶剤を缶出させると共に、塔頂よりイソプレン、1,4−ペンタジエン、2-ブチン、ピペリレン、シクロペンタジエン、などを含む留分(X)(粗イソプレンを含む留分)を留出させる。なお、放散塔13で回収した溶剤は、任意に第一抽出蒸留塔12や第二抽出蒸留塔15などで再利用することができる。
In the stripping
<分割蒸留部>
図1において、分割蒸留部20は、例えば、抽出液(D)から溶剤を除去して得た留分(X)(粗イソプレンを含む留分)を供給するための供給口を有し、該供給口を介して供給された留分(X)を分割蒸留(分割蒸留)する分割蒸留塔21を備えている。
分割蒸留塔21は、例えば、1,4−ペンタジエン、2−ブチン等の低沸点の不純物を含む留分(E)を塔頂より留出させ、ピペリレン等の高沸点の不純物を含む留分(F)を塔底より缶出させ、高純度のイソプレンを含む留分(G)を塔中央領域より留出させる。<Division distillation part>
In FIG. 1, the
For example, the
<第二抽出蒸留部>
図1において、第二抽出蒸留部30は、第二抽出蒸留部30は、高純度のイソプレンを含む留分(G)を更に抽出蒸留(第二抽出蒸留)して、留分(A)(更に高純度のイソプレンを含む留分)と抽出液(B)とに分離する第二抽出蒸留塔15と、抽出液から溶剤を除去する放散塔16とを備えている。<Second extractive distillation section>
In FIG. 1, the second
第二抽出蒸留塔15では、分割蒸留塔21から留出した高純度のイソプレンを含む留分(G)の供給段より上段(鉛直方向上側)に溶剤を供給して高純度のイソプレンを含む留分(G)を更に抽出蒸留(第二抽出蒸留)することにより、更に高純度のイソプレンを含む留分(A)を塔頂から留出させると共に、溶剤に対してイソプレンよりも易溶性の物質(例えば、シクロペンタジエンなど)を含む抽出液(B)を塔底から缶出させる。また、放散塔16では、塔底より溶剤を缶出させると共に、塔頂よりイソプレンよりも易溶性の物質を留出させる。なお、放散塔16で回収した溶剤は、任意に第一抽出蒸留塔12や第二抽出蒸留塔15などで再利用することができる。
In the second
なお、第二抽出蒸留塔15に供給する溶剤としては、例えば国際公開第99/051552号に記載されている溶剤などの、C5留分の抽出蒸留に使用されている既知の溶剤を用いることができる。これらの中でも、アミド化合物が好ましく、ジメチルホルムアミドがより好ましい。抽出溶剤として、アミド化合物、特に、ジメチルホルムアミドを用いることにより、効率的に他の抽出蒸留を行うことができる。
In addition, as a solvent supplied to the second
以上、一例を用いて本発明のイソプレンの分離回収装置について説明したが、本発明のイソプレンの分離回収装置は上記一例に限定されるものではない。また、抽出蒸留部10、分割蒸留部20および他の抽出蒸留部30の構成は上記構成に限定されるものではなく、イソプレンを分離回収可能な任意の構成に変更することができる。
The isoprene separation and recovery apparatus of the present invention has been described above using an example, but the isoprene separation and recovery apparatus of the present invention is not limited to the above example. Moreover, the structure of the
以下、本発明について実施例を用いて更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example, this invention is not limited to these Examples.
(実施例1)
図1に示す分離回収装置100を用いてイソプレンの分離回収を行った。具体的には、炭化水素のスチームクラッキングあるいはその他の高温処理によりエチレンを製造する際に副生するC5留分よりなる混合流体からイソプレンを分離回収した。なお、C5留分よりなる混合流体中におけるイソプレン量は、20質量%であった。
また、混合流体(C5留分)、留分(C)、留分(E)、留分(F)、留分(G)の組成を、ガスクロマトグラフ(Agilent Technologies社製、7890A)を用いて以下の条件で測定した。結果を表1に示す。
・ガスクロマトグラフ:Agilent(登録商標)7890A(アジレント社製)
・カラム:Agilent 19091P-S33、30.0m×250μm×5.00μm
・カラム温度:35℃×2.5分⇒5℃/分で昇温⇒100℃⇒10℃/分で昇温⇒180℃×10分
・インジェクション温度:200℃
・検出器温度:200℃
・キャリヤーガス:ヘリウム
・スプリット比:200/1
・検出器:FID(Example 1)
Isoprene was separated and recovered using the separation and
Moreover, the composition of the mixed fluid (C5 fraction), fraction (C), fraction (E), fraction (F), fraction (G) was measured using a gas chromatograph (manufactured by Agilent Technologies, 7890A). Measurement was performed under the following conditions. The results are shown in Table 1.
Gas chromatograph: Agilent (registered trademark) 7890A (manufactured by Agilent)
Column: Agilent 19091P-S33, 30.0 m × 250 μm × 5.00 μm
-Column temperature: 35 ° C x 2.5 minutes-> Temperature rise at 5 ° C / min-> 100 ° C-> Temperature rise at 10 ° C / min-> 180 ° C x 10 minutes-Injection temperature: 200 ° C
-Detector temperature: 200 ° C
Carrier gas: Helium Split ratio: 200/1
・ Detector: FID
(比較例1)
実施例1において、図1に示す分離回収装置100を用いる代わりに、図2に示す分離回収装置200を用いたこと以外は、実施例1と同様に、イソプレンの分離回収を行った。
なお、分離回収装置200は、図1における分割蒸留部20が、不純物除去部40に置換されていること以外は、同じである。(Comparative Example 1)
In Example 1, isoprene was separated and collected in the same manner as in Example 1 except that the separation and
The separation and
<不純物除去部>
不純物除去部40は、留分(X)中に含まれている、イソプレンよりも低沸点の不純物を除去する低沸点物除去塔41と、イソプレンよりも高沸点の不純物を除去する高沸点物除去塔42とを備えている。<Impurity removal section>
The
そして、低沸点物除去塔41では、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分(E)を塔頂より留出させると共に、塔底よりイソプレンが富化された缶出液を缶出させる。 In the low boiler removal column 41, the fraction (E) containing impurities having a boiling point lower than that of isoprene is distilled from the top of the tower, and the bottoms enriched in isoprene are taken out from the bottom of the tower.
また、高沸点物除去塔42では、イソプレンが更に富化された留分(G)を塔頂より留出させると共に、イソプレンよりも高沸点の不純物を含む留分(F)を塔底より缶出させる。
In the high
実施例1と比較例1では、1年間連続運転後に停止し蒸留塔内を目視確認したところ、実施例1の方が比較例1よりもイソプレンの重合体の生成量が少なかった。 In Example 1 and Comparative Example 1, when the operation was stopped after one year of continuous operation and the inside of the distillation column was visually confirmed, Example 1 produced less isoprene polymer than Comparative Example 1.
本発明のイソプレンの分離回収方法および分離回収装置によれば、分割蒸留することで、熱負荷を小さくして、イソプレンの重合体の生成量を低減させることができ、ひいては、イソプレンの分離回収装置の運転を停止して行う必要がある重合体クリーニングの頻度を減らすことができる。 According to the method and apparatus for separating and recovering isoprene of the present invention, by performing fractional distillation, it is possible to reduce the heat load and reduce the amount of isoprene polymer produced. It is possible to reduce the frequency of polymer cleaning that needs to be performed with the operation stopped.
10 抽出蒸留部
12 第一抽出蒸留塔
13 放散塔
15 第二抽出蒸留塔
16 放散塔
20 分割蒸留部
21 分割蒸留塔
30 第二抽出蒸留部
40 不純物除去部
41 低沸点物除去塔
42 高沸点物除去塔
100 分離回収装置
200 分離回収装置DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記混合流体を抽出蒸留して、該抽出蒸留に用いた抽出溶剤に対する溶解性がイソプレンよりも低い不純物を含む留分と、粗イソプレンを含む留分とを得る抽出蒸留工程と、
前記粗イソプレンを含む留分を分割蒸留して、イソプレンよりも高沸点の不純物を含む留分と、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分と、高純度のイソプレンを含む留分とを得る分割蒸留工程と、
を含む、イソプレンの分離回収方法。A method for separating and recovering isoprene from a mixed fluid containing isoprene, comprising:
Extractive distillation step of extracting the mixed fluid to obtain a fraction containing impurities having a lower solubility in the extraction solvent used in the extractive distillation than isoprene and a fraction containing crude isoprene;
The fraction containing the crude isoprene is fractionally distilled to obtain a fraction containing impurities having a boiling point higher than that of isoprene, a fraction containing impurities having a boiling point lower than that of isoprene, and a fraction containing isoprene having a high purity. A fractional distillation process;
A method for separating and recovering isoprene.
前記分割蒸留塔の鉛直方向上側部から重合防止剤を供給する、請求項1〜8の何れかに記載のイソプレンの分離回収方法。Performing fractional distillation in the fractional distillation step in a fractional distillation column,
The method for separating and recovering isoprene according to any one of claims 1 to 8, wherein a polymerization inhibitor is supplied from an upper part in the vertical direction of the fractional distillation column.
前記粗イソプレンを含む留分を供給するための供給口を有し、前記粗イソプレンを含む留分を分割蒸留して、イソプレンよりも高沸点の不純物を含む留分と、イソプレンよりも低沸点の不純物を含む留分と、高純度のイソプレンを含む留分とを得る分割蒸留部と、を備える、イソプレンの分離回収装置。A feed port for supplying a mixed fluid containing isoprene, extract-distilling the mixed fluid, a fraction containing impurities having lower solubility in the extraction solvent used in the extractive distillation, and crude isoprene An extractive distillation section to obtain a fraction containing
A supply port for supplying the fraction containing the crude isoprene; fractional distillation of the fraction containing the crude isoprene; and a fraction containing impurities having a boiling point higher than that of isoprene; and a lower boiling point than that of isoprene. An isoprene separation and recovery device comprising: a fractional distillation unit that obtains a fraction containing impurities and a fraction containing high-purity isoprene.
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