JPWO2018189969A1 - ジメチルスルホキシドを蒸留する方法、および、多段式蒸留塔 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)蒸留装置底部のジメチルスルホキシドを含む液体に、蒸留装置底部のジメチルスルホキシドを含む液体、炭酸ナトリウムの総計を100重量%としたとき、炭酸ナトリウムを0.005重量〜25重量%混合して、加熱し、
(2)ジメチルスルホキシドを含む液体を仕込む位置よりも下部の位置であって、加熱部より上部の位置から、ジメチルスルホキシドを含む留分を得るジメチルスルホキシドを蒸留する方法である。
・カラム DB−WAX 0.25mm×60m、膜厚 0.25μm
・キャリアガス He 165.7kPa
・カラム昇温条件 35℃ → 7℃/分 → 140℃×10分 → 15℃/分 →
250℃×10分
・注入口温度 200℃
・検出器温度 250℃
・FID Air 400ml/min
H2 40ml/min
メークアップ 30ml/min
・スプリット比 14
・分析サンプル調製 サンプルを0.5μmのPTFE製シリンジフィルターでろ過した。
・注入量 1.0μl 。
単蒸留操作に必要なジムロートコンデンサー、留出液用の受器、攪拌機、温度計を備えた1L4つ口フラスコに、含水ジメチルスルホキシド(水分33.3重量%、ジメチルスルホキシド66.7重量%、水分量はカールフィッシャー水分計で測定を行った)200g、添加剤として炭酸ナトリウム量を、仕込み濃度として、0.02重量%添加した(仕込み濃度の計算式は下記に示す)。
仕込み濃度(%)=[炭酸ナトリウム添加重量(g)]/[含水ジメチルスルホキシド仕込み重量(g)+炭酸ナトリウム添加重量(g)]×100 。
分解速度=[加熱前ジメチルスルホキシドのガスクロマトグラフ純度(%)−加熱後ジメチルスルホキシドのガスクロマトグラフ純度(%)]/加熱前ジメチルスルホキシドのガスクロマトグラフ純度(%)×100
に従って算出されたジメチルスルホキシドの分解速度(面積%/hr)を表1に示した。
炭酸ナトリウムの濃度を、表1に記載したように変えたこと以外は、参考例1と同様にした。結果を表1に示した。
炭酸ナトリウムを添加しなかったこと以外は、参考例1と同様にした。結果を表1に示した。
添加剤として、炭酸ナトリウムを添加せず、水酸化ナトリウムを、仕込み濃度として、0.01重量%添加した(仕込み濃度の計算式は下記に示す)こと以外は、参考例1と同様にした。結果を表2に示した。
仕込み濃度(%)=[水酸化ナトリウム添加重量(g)]/[含水ジメチルスルホキシド仕込み重量(g)+水酸化ナトリウム添加重量(g)]×100 。
表2において、180±2℃で24時間の加熱保持中のフラスコ内液中の水酸化ナトリウム濃度は、原料仕込み時から80g減量していることから、仕込み濃度の1.67倍(=200g/(200g−80g))とした。
分解速度=[加熱前ジメチルスルホキシドのガスクロマトグラフ純度(%)−加熱後ジメチルスルホキシドのガスクロマトグラフ純度(%)]/加熱前ジメチルスルホキシドのガスクロマトグラフ純度(%)×100
に従って算出されたジメチルスルホキシドの分解速度(面積%/hr)を表2に示した。
水酸化ナトリウムの濃度を、表2に記載したように変えたこと以外は、参考例8と同様にした。結果を表2に示した。
33重量%含水ジメチルスルホキシドを図1に示す連続蒸留設備(蒸留塔:塔径65mm、原料供給より上部の濃縮部、下部の回収部にそれぞれ5段相当の規則充填物を入れた充填塔)にて連続脱水蒸留精製を行った。実施例1について、図面を使って説明する。
塔底温度が108℃となるよう蒸留圧力を調整した以外は、実施例1と同様にした。結果を表3に示した。
高沸成分の精製除去強化を目的として、製品ジメチルスルホキシドを抜くサイドカットの下に、更に5段相当の規則充填物を充填した以外は実施例2と同様とした。結果を表3に示した。
塔底部に何も添加せず、塔底温度が94℃となるよう蒸留圧力を調整した以外は、実施例1と同様にした。結果を表3に示した。
2 段(図の場合は充填層)
3 再沸器
4 凝縮器
5 原料供給配管
6 蒸留塔塔頂蒸気凝縮器行き配管
7 凝縮器ベント配管
8 凝縮液落液配管
9 凝縮液払出配管
10 凝縮液還流配管
11 製品ジメチルスルホキシドサイドカット抜出配管
12 高沸物抜出配管
13 分解抑制剤(炭酸ナトリウム)添加用配管
14 別の蒸留装置の蒸留塔本体
15 別の蒸留装置の段(図の場合は充填層)
16 廃熱回収用凝縮器
17 別の蒸留装置の凝縮器
18 別の蒸留装置の原料供給配管
19 別の蒸留装置の蒸留塔塔頂蒸気凝縮器行き配管
20 別の蒸留装置の凝縮器ベント配管
21 別の蒸留装置の凝縮液落液配管
22 別の蒸留装置の凝縮液払出配管
23 別の蒸留装置の凝縮液還流配管
24 別の蒸留装置の塔底液加熱用循環配管
25 別の蒸留装置の高沸物抜出配管
Claims (15)
- ジメチルスルホキシドを含む液体を、蒸留装置を使って蒸留する方法であって、
(1)蒸留装置底部のジメチルスルホキシドを含む液体、炭酸ナトリウムの総計を100重量%としたとき、蒸留装置底部のジメチルスルホキシドを含む液体に、炭酸ナトリウムを0.005重量〜25重量%混合して、加熱し、
(2)ジメチルスルホキシドを含む液体を仕込む位置よりも下部の位置であって、加熱部より上部の位置から、ジメチルスルホキシドを含む留分を得るジメチルスルホキシドを蒸留する方法。 - ジメチルスルホキシドを含む液体を仕込む位置よりも下部の位置であって、加熱部より上部の位置から、蒸留装置への供給原料よりもジメチルスルホキシドが富む留分を得る請求項1に記載のジメチルスルホキシドを蒸留する方法。
- 蒸留装置が、1本の多段式蒸留塔である請求項1または2に記載のジメチルスルホキシドを蒸留する方法。
- 蒸留装置底部の温度を、90℃〜180℃とする請求項1または2に記載のジメチルスルホキシドを蒸留する方法。
- 蒸留装置の底部に、炭酸ナトリウムを直接添加する請求項1または2に記載のジメチルスルホキシドを蒸留する方法。
- 蒸留装置に、ジメチルスルホキシドを含む液体を仕込んだ後、ジメチルスルホキシドを含む液体を、蒸留装置に連続供給する請求項1または2に記載のジメチルスルホキシドを蒸留する方法。
- 連続脱水蒸留して、ジメチルスルホキシドを得る請求項1または2に記載のジメチルスルホキシドを蒸留する方法。
- 蒸留装置の内部の蒸気または液体を別の設備の加熱源として利用する請求項1または2に記載のジメチルスルホキシドを蒸留する方法。
- 1つの蒸留装置で、水を含む低沸成分と高沸成分を同時に連続蒸留分離する請求項1または2に記載のジメチルスルホキシドを蒸留する方法。
- ジメチルスルホキシドを含む液体を蒸留する多段式蒸留塔であって、
蒸留塔の塔底に、炭酸ナトリウムを添加する設備を有し、
蒸留塔の塔底のジメチルスルホキシドを含む液体に、蒸留塔の塔底のジメチルスルホキシドを含む液体、炭酸ナトリウムの総計を100重量%としたとき、炭酸ナトリウムの濃度を0.005重量〜25重量%に制御混合して加熱できる装置を設け、
ジメチルスルホキシドを含む液体を供給する供給段よりも下部の位置であって、加熱部より上部の位置から、ジメチルスルホキシドを含む留分を流出するサイドカットが設けられた多段式蒸留塔。 - 塔頂より水を含む低沸点成分、塔底より高沸点成分を抜き、蒸留原料の供給段より下からサイドカットによりジメチルスルホキシドに富んだ留分を抜き出す請求項10に記載の多段式蒸留塔。
- 蒸留塔底部温度が、90℃〜180℃である請求項10に記載の多段式蒸留塔。
- 蒸留塔底部に、炭酸ナトリウムを直接添加する設備を有する請求項10に記載の多段式蒸留塔。
- ジメチルスルホキシドを含む留分を流出するサイドカットの上部と下部の少なくともどちらかにジメチルスルホキシドの精製段が設けられた請求項10〜13のいずれか1項に記載の多段式蒸留塔。
- 蒸留塔に、塔頂ベーパーのコンデンサを有し、塔頂ベーパーのコンデンサが、他の流体のヒーター、またはボイラー、またはリボイラーの機能を持つ請求項10〜13のいずれか1項に記載の多段式蒸留塔。
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