TW201600497A - 萃取蒸餾用的萃取溶劑、及使用其之烴類的分離方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種使用於自含有選自飽和脂肪族烴(a)、不飽和脂肪族烴(b)及芳香族烴(c)的至少2種之烴混合物，將該(a)~(c)中任1種藉由萃取蒸餾進行分離之方法的一般式(1)所示萃取蒸餾用萃取溶劑、及使用其之烴類的分離方法。

Description

萃取蒸餾用的萃取溶劑、及使用其之烴類的分離方法
本發明係關於一種使用於萃取蒸餾用之萃取溶劑、及使用其之烴類的分離方法。
萃取蒸餾作為自烴混合物中分離目的之成分的方法，對於化學工業領域中，其為重要分離方法。
例如可藉由自塑質、化學纖維等重要原料的苯、甲苯、二甲苯等芳香族化合物之原油、石腦油、改質石腦油等原材料進行分離而製造。然而，因於這些原材料中存在著以分離目的之芳香族化合物及與沸點非常接近的飽和烴、不飽和烴，在單純蒸餾純化中分離係為困難而使用萃取蒸餾。
萃取蒸餾對於含有至少2種成分之混合物而言，添加第3成分之萃取用溶劑(以下亦稱為「萃取溶劑」)，使將要分離之成分的揮發度比產生變化，藉由蒸餾進行分離之方法。即，萃取溶劑必需為對於混合物中之各成分，具有各相異的親和性。
作為如此萃取溶劑，由泛用性等觀點來看，過去使用 N-甲基-2-吡咯啶酮(以下亦稱為「NMP」)、N,N-二甲基甲醯胺(以下亦稱為「DMF」)等。
近年來作為萃取溶劑廣泛地被使用的NMP對於人具有生殖毒性之疑慮，且歐洲化學品廳(ECHA)依據2011年6月20日、REACH規則，已將NMP指定為認可對象候補物質(SVHC)。
又，DMF對於國際化學物質安全性卡(ICSC號碼：0457)，長期或反復暴露對於肝臟會有影響，並顯示產生功能障礙，亦被厚生勞動省指定為有關癌原性之指針對象物質。
由如此背景得知，萃取溶劑除具有可有效率地分離目的之成分的性能以外，安全性的提高受到要求，且強烈期待可作為對於健康有影響之顧慮的NMP、DMF之代替溶劑。
於專利文獻1及2中揭示，自由飽和單環烴、不飽和單環烴及芳香族單環烴中至少2種單環烴所成的混合物藉由萃取蒸餾將飽和單環烴或不飽和單環烴進行分離的方法中，作為各萃取溶劑使用磷酸三酯及二丙二醇為特徵之單環烴混合物的分離方法。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開昭62-123135號公報
[專利文獻2]日本特開昭62-123136號公報
專利文獻1之技術中，作為萃取溶劑使用磷酸三酯時，可得到比過去更高之分離效率，且作為代表性磷酸三酯之磷酸三甲基在國際化學物質安全性卡(ICSC號碼：0686)中被指摘對神經系的影響及引起基因損傷之可能性，故由安全性之觀點來看其具有問題。
於專利文獻2之技術中，作為萃取溶劑雖使用二丙二醇，但二丙二醇具有溶劑皮膚毒性，近年來被指摘具有接觸性皮膚炎之危險性(國際化學物質安全性卡：ICSC號碼：1055)，限制其對於化粧品之使用亦受到檢討。
本發明係已提供安全性高、萃取效率高之萃取蒸餾用萃取溶劑、及使用其之烴類的分離方法為目的。
本發明者等欲達成前述目的，經重複詳細研究結果，發現無須由安全性觀點而限制其使用，且無須檢討其使用限制之特定化合物對於萃取蒸餾具有優良萃取效率，可作為安全性高之萃取溶劑使用，而完成本發明。
即，本發明為提供下述[1]~[8]者。
[1]一種萃取蒸餾用的萃取溶劑，其特徵為使用於自含有選自飽和脂肪族烴(a)、不飽和脂肪族烴 (b)及芳香族烴(c)的至少2種烴之混合物，將該(a)~(c)中任1種藉由萃取蒸餾進行分離之方法；且以下述一般式(1)表示。
(式中，R1為碳數1~6的直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基，R2及R3各獨立為碳數1~6的直鏈狀或支鏈狀烷基；n為0~2的整數)。
[2]如上述[1]之萃取溶劑，其中前述烴混合物中，前述(a)成分與前述(b)成分之質量比[(a)/(b)]為20/80~95/5。
[3]如上述[1]或[2]之萃取溶劑，其中前述烴混合物中，前述(a)成分與前述(c)成分之質量比[(a)/(c)]為20/80~95/5。
[4]一種烴混合物的分離方法，其特徵為自含有選自飽和脂肪族烴(a)、不飽和脂肪族烴(b)及芳香族烴(c)的至少2種的烴混合物，將該(a)~(c)中任1種藉由萃取蒸餾進行分離的方法，作為萃取溶劑使用如上述[1]~[3]中任一項之萃取溶劑。
[5]如上述[4]之烴混合物的分離方法，其中前述(a)~(c)為碳數4~10的烴。
[6]如上述[4]或[5]之烴混合物的分離方法，其中前述烴混合物與前述萃取溶劑之莫耳比率為1：0.5~1：10。
[7]如上述[4]~[6]中任一項之烴混合物的分離方法，其中前述萃取溶劑為前述一般式(1)所示化合物與其他溶劑之混合物。
[8]如上述[7]之烴混合物的分離方法，其中前述一般式(1)所示化合物與其他極性溶劑之莫耳比為0.1：0.9~1：0。
本發明為可提供一種安全性高且萃取效率高之萃取蒸餾用萃取溶劑、及使用其之烴類的分離方法。
[圖1]表示在實施例所使用的萃取蒸餾裝置圖。
[實施發明之形態] [萃取溶劑]
本發明之萃取溶劑為使用於自含有選自由飽和脂肪族烴(a)、不飽和脂肪族烴(b)及芳香族烴(c)之至少2種之烴混合物，將該(a)~(c)中任1種藉由萃取蒸餾 進行分離之方法，其為下述一般式(1)所示萃取蒸餾用之萃取溶劑。
式中、R1為碳數1~6的直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基，R2及R3各獨立為碳數1~6的直鏈狀或支鏈狀烷基。n為0~2的整數。
前述一般式(1)中，R1的碳數由提高萃取效率之觀點、及安全性之觀點來看為1~6，以1~5為佳，較佳為1~4。又，將R1的碳數設定在上述範圍內時，使用於萃取蒸餾後，可在更低溫度下純化萃取溶劑，故成為具有優良能量效率之萃取溶劑。
又，R1由同樣觀點來看，為直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基，以直鏈狀、或支鏈狀的烷基為佳，較佳為直鏈狀烷基。
作為前述直鏈狀烷基之具體例子，可舉出甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-庚基及n-己基等。
作為前述支鏈狀烷基之具體例子，可舉出異丙基、s-丁基、異丁基、t-丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、異戊基、2-乙基丙基、新戊基等。
作為前述環狀烷基之具體例子，可舉出環戊基、環己 基等。
彼等中亦以由提高萃取效率之觀點、蒸餾萃取溶劑之觀點、及安全性觀點來看，以甲基、乙基、n-丙基、n-丁基為佳，較佳為甲基、n-丁基。
前述一般式(1)中，R2及R3的碳數由提高萃取效率之觀點、及安全性觀點來看，各獨立為1~6，以1~3為佳，較佳為1~2，更佳為1。又，將R2及R3的碳數設定在上述範圍內時，使用於萃取蒸餾後，在更低溫度下可純化萃取溶劑，故可成為能量效率優良的萃取溶劑。
R2及R3由提高萃取效率之觀點來看，各獨立為直鏈狀或支鏈狀烷基，以直鏈狀烷基為佳。
作為前述直鏈狀烷基之具體例子，可舉出甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-庚基、n-己基等。
作為前述支鏈狀烷基之具體例子，可舉出異丙基、s-丁基、異丁基、t-丁基、2-甲基丁基、3-甲基丁基、異戊基、2-乙基丙基、新戊基等。
彼等中，亦以提高萃取效率之觀點、蒸餾萃取溶劑之觀點、及安全性觀點來看，以甲基、乙基、n-丙基為佳，較佳為甲基、乙基，更佳為甲基。
前述一般式(1)中，n由提高萃取效率之觀點來看為0~2的整數，以1~2的整數為佳，較佳為2。
作為一般式(1)所示化合物之具體例子，例如作為R2及R3為甲基者，可舉出3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-n-丙氧基-N,N- 二甲基丙醯胺、3-異丙氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-n-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-sec-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-t-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-n-戊基氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-環戊基氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-n-己基氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-環己基氧基-N,N-二甲基丙醯胺等。
作為R2及R3為乙基之一般式(1)所示化合物，例如可舉出3-甲氧基-N,N-二乙基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二乙基丙醯胺、3-n-丙氧基-N,N-二乙基丙醯胺、3-異丙氧基-N,N-二乙基丙醯胺、3-n-丁氧基-N,N-二乙基丙醯胺、3-sec-丁氧基-N,N-二乙基丙醯胺、3-t-丁氧基-N,N-二乙基丙醯胺、3-n-戊基氧基-N,N-二乙基丙醯胺、3-環戊基氧基-N,N-二乙基丙醯胺、3-n-己基氧基-N,N-二乙基丙醯胺、3-環己基氧基-N,N-二乙基丙醯胺等。
作為R2及R3為n-丙基之一般式(1)所示化合物，例如可舉出3-甲氧基-N,N-二-n-丙基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二-n-丙基丙醯胺、3-n-丙氧基-N,N-二-n-丙基丙醯胺、3-異丙氧基-N,N-二-n-丙基丙醯胺、3-n-丁氧基-N,N-二-n-丙基丙醯胺、3-sec-丁氧基-N,N-二-n-丙基丙醯胺、3-t-丁氧基-N,N-二-n-丙基丙醯胺、3-n-戊基氧基-N,N-二-n-丙基丙醯胺、3-環戊基氧基-N,N-二-n-丙基丙醯胺、3-n-己基氧基-N,N-二-n-丙基丙醯胺、3-環己基氧基-N,N-二-n-丙基丙醯胺等。
作為R2及R3為異丙基之一般式(1)所示化 合物，例如可舉出3-甲氧基-N,N-二異丙基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二異丙基丙醯胺、3-n-丙氧基-N,N-二異丙基丙醯胺、3-異丙氧基-N,N-二異丙基丙醯胺、3-n-丁氧基-N,N-二異丙基丙醯胺、3-sec-丁氧基-N,N-二異丙基丙醯胺、3-t-丁氧基-N,N-二異丙基丙醯胺、3-n-戊基氧基-N,N-二異丙基丙醯胺、3-環戊基氧基-N,N-二異丙基丙醯胺、3-n-己基氧基-N,N-二異丙基丙醯胺、3-環己基氧基-N,N-二異丙基丙醯胺等。
作為R2及R3中任一為乙基，另一為甲基之一般式(1)所示化合物，例如可舉出3-甲氧基-N,N-甲基乙基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-甲基乙基丙醯胺、3-n-丙氧基-N,N-甲基乙基丙醯胺、3-異丙氧基-N,N-甲基乙基丙醯胺、3-n-丁氧基-N,N-甲基乙基丙醯胺、3-sec-丁氧基-N,N-甲基乙基丙醯胺、3-t-丁氧基-N,N-甲基乙基丙醯胺、3-n-戊基氧基-N,N-甲基乙基丙醯胺、3-環戊基氧基-N,N-甲基乙基丙醯胺、3-n-己基氧基-N,N-甲基乙基丙醯胺、3-環己基氧基-N,N-甲基乙基丙醯胺等。
作為R2及R3中任一為n-丙基，另一為甲基的一般式(1)所示化合物，例如可舉出3-甲氧基-N,N-甲基丙基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-甲基丙基丙醯胺、3-n-丙氧基-N,N-甲基丙基丙醯胺、3-異丙氧基-N,N-甲基丙基丙醯胺、3-n-丁氧基-N,N-甲基丙基丙醯胺、3-sec-丁氧基-N,N-甲基丙基丙醯胺、3-t-丁氧基-N,N-甲基丙基丙醯胺、3-n-戊基氧基-N,N-甲基丙基丙醯胺、3-環戊基氧基-N,N-甲基 丙基丙醯胺、3-n-己基氧基-N,N-甲基丙基丙醯胺、3-環己基氧基-N,N-甲基丙基丙醯胺等。
作為R2及R3中任一為n-丙基，另一為乙基的一般式(1)所示化合物，例如可舉出3-甲氧基-N,N-乙基丙基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-乙基丙基丙醯胺、3-n-丙氧基-N,N-乙基丙基丙醯胺、3-異丙氧基-N,N-乙基丙基丙醯胺、3-n-丁氧基-N,N-乙基丙基丙醯胺、3-sec-丁氧基-N,N-乙基丙基丙醯胺、3-t-丁氧基-N,N-乙基丙基丙醯胺、3-n-戊基氧基-N,N-乙基丙基丙醯胺、3-環戊基氧基-N,N-乙基丙基丙醯胺、3-n-己基氧基-N,N-乙基丙基丙醯胺、3-環己基氧基-N,N-乙基丙基丙醯胺等。
作為R2及R3為n-丁基之一般式(1)所示化合物，例如可舉出3-甲氧基-N,N-二丁基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二丁基丙醯胺、3-n-丙氧基-N,N-二丁基丙醯胺、3-異丙氧基-N,N-二丁基丙醯胺、3-n-丁氧基-N,N-二丁基丙醯胺、3-sec-丁氧基-N,N-二丁基丙醯胺、3-t-丁氧基-N,N-二丁基丙醯胺、3-n-戊基氧基-N,N-二丁基丙醯胺、3-環戊基氧基-N,N-二丁基丙醯胺、3-n-己基氧基-N,N-二丁基丙醯胺、3-環己基氧基-N,N-二丁基丙醯胺等。
作為R2及R3為n-庚基之一般式(1)所示化合物，例如可舉出3-甲氧基-N,N-二庚基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二庚基丙醯胺、3-n-丙氧基-N,N-二庚基丙醯胺、3-異丙氧基-N,N-二庚基丙醯胺、3-n-丁氧基-N,N-二庚基丙醯胺、3-sec-丁氧基-N,N-二庚基丙醯胺、3-t-丁氧基- N,N-二庚基丙醯胺、3-n-戊基氧基-N,N-二庚基丙醯胺、3-環戊基氧基-N,N-二庚基丙醯胺、3-n-己基氧基-N,N-二庚基丙醯胺、3-環己基氧基-N,N-二庚基丙醯胺等。
作為R2及R3為n-己基之一般式(1)所示化合物，例如可舉出3-甲氧基-N,N-二己基丙醯胺、3-乙氧基-N,N-二己基丙醯胺、3-n-丙氧基-N,N-二己基丙醯胺、3-異丙氧基-N,N-二己基丙醯胺、3-n-丁氧基-N,N-二己基丙醯胺、3-sec-丁氧基-N,N-二己基丙醯胺、3-t-丁氧基-N,N-二己基丙醯胺、3-n-戊基氧基-N,N-二己基丙醯胺、3-環戊基氧基-N,N-二己基丙醯胺、3-n-己基氧基-N,N-二己基丙醯胺、3-環己基氧基-N,N-二己基丙醯胺等。
彼等中亦由提高萃取效率之觀點、將萃取溶劑進行蒸餾再生觀點、及安全性觀點來看，以3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-n-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺為佳。
上述一般式(1)所示化合物可單獨使用1種，亦可併用2種以上。
[烴混合物]
提供於使用於本發明之萃取溶劑的萃取蒸餾之烴混合物含有選自飽和脂肪族烴(a)、不飽和脂肪族烴(b)及芳香族烴(c)的至少2種。
(飽和脂肪族烴(a))
作為飽和脂肪族烴(a)，可舉出環狀、或鏈狀飽和 脂肪族烴。
作為環狀飽和脂肪族烴之具體例子，較佳者可舉出環戊烷、環己烷、甲基環己烷、1,2-二甲基環己烷、1,3-二甲基環己烷、1,4-二甲基環己烷、環辛烷、環癸烷、環十二烷、甲基環戊烷、乙基環己烷、二甲基環己烷、乙基環戊烷等。
作為鏈狀飽和脂肪族烴之具體例子，較佳者可舉出n-戊烷、2-甲基丁烷、2,2-二甲基丙烷、n-己烷、2-甲基戊烷、3-甲基戊烷、2,2-二甲基丁烷、2,3-二甲基丁烷、3-乙基丁烷、n-庚烷、2-甲基己烷、3-甲基己烷、2,2-二甲基戊烷、2,3-二甲基戊烷、2,4-二甲基戊烷、3-乙基戊烷、n-辛烷、2-甲基庚烷、3-甲基庚烷、4-甲基庚烷、2,2-二甲基己烷、2,3-二甲基己烷、3,3-二甲基己烷、3,4-二甲基己烷、3-乙基己烷、n-壬烷、2-甲基辛烷、3-甲基辛烷、4-甲基辛烷、2,2-二甲基己烷、2,3-二甲基己烷、2,4-二甲基己烷、2,5-二甲基己烷、3-乙基己烷、4-乙基己烷、n-癸烷、2-甲基壬烷、3-甲基壬烷、4-甲基壬烷、5-甲基壬烷、2,2-二甲基辛烷、2,3-二甲基辛烷、2,4-二甲基辛烷、2,5-二甲基辛烷、2,6-二甲基辛烷、2,7-二甲基辛烷、三甲基辛烷等。
作為前述飽和脂肪族烴(a)之碳數，以4~10為佳，較佳為5~8，更佳為6~7，更較佳為6。前述飽和脂肪族烴(a)的碳數在上述範圍內時，可有效率地分離。
(不飽和脂肪族烴(b))
作為不飽和脂肪族烴(b)，可舉出環狀、或鏈狀不飽和脂肪族烴。
作為環狀不飽和脂肪族烴之具體例子，較佳者可舉出環戊烯、環己烯、甲基環己烯、二甲基環己烯、環辛烯、環癸烯、環十二烯、乙基環己烯、甲基環戊烯、乙基環戊烯、環戊二烯、環己二烯、甲基環己二烯、環庚二烯、環辛二烯、環癸二烯、環十二烷二烯等。
作為鏈狀不飽和脂肪族烴，可舉出內部烯烴、或末端烯烴，這些為於1分子內可具有1個或複數個不飽和鍵者。且具有複數個不飽和鍵時，這些可共軛亦可不共軛。
作為鏈狀不飽和脂肪族烴之具體例子，較佳者可舉出n-戊烯、2-n-戊烯、3-n-戊烯、2-甲基丁烯、2,2-二甲基丙烯、n-己烯、2-n-己烯、3-n-己烯、2-甲基戊烯、3-甲基戊烯、2,2-二甲基丁烯、2,3-二甲基丁烯、3-乙基丁烯、n-庚烯、2-甲基己烯、3-甲基己烯、2,2-二甲基戊烯、2,3-二甲基戊烯、2,4-二甲基戊烯、3-乙基戊烯、n-辛烯、2-甲基庚烯、3-甲基庚烯、4-甲基庚烯、2,2-二甲基己烯、2,3-二甲基己烯、3,3-二甲基己烯、3,4-二甲基己烯、3-乙基己烯、n-壬烯、2-甲基辛烯、3-甲基辛烯、4-甲基辛烯、2,2-二甲基己烯、2,3-二甲基己烯、2,4-二甲基己烯、2,5-二甲基己烯、3-乙基己烯、4-乙基己烯、n-癸烯、2-甲基壬烯、3-甲基壬烯、4-甲基壬烯、5-甲基壬烯、2,2-二甲基 辛烯、2,3-二甲基辛烯、2,4-二甲基辛烯、2,5-二甲基辛烯、2,6-二甲基辛烯、2,7-二甲基辛烯、三甲基辛烯、1,3-n-戊二烯、1,4-n-戊二烯、1,3-n-己二烯、1,4-n-己二烯、1,5-n-己二烯、1,3-n-庚二烯、1,4-n-庚二烯、1,5-n-庚二烯、1,6-n-庚二烯、2,4-n-庚二烯、1,3-n-己二烯、1,4-n-己二烯、1,5-n-己二烯、1,6-n-己二烯、1,7-n-己二烯、2,4-n-己二烯、2,5-n-己二烯、2,6-n-己二烯、1,2-n-壬二烯、1,3-n-壬二烯、1,4-n-壬二烯、1,5-n-壬二烯、1,6-n-壬二烯、1,7-n-壬二烯、1,8-n-壬二烯、2,4-n-壬二烯、2,5-n-壬二烯、2,6-n-壬二烯、2,7-n-壬二烯、3,5-n-壬二烯、3,6-n-壬二烯、1,3-n-癸二烯、1,4-n-癸二烯、1,5-n-癸二烯、1,6-n-癸二烯、1,7-n-癸二烯、1,8-n-癸二烯、1,9-n-癸二烯、2,4-n-癸二烯、2,5-n-癸二烯、2,6-n-癸二烯、2,7-n-癸二烯、2,8-n-癸二烯、3,5-n-癸二烯、3,6-n-癸二烯、3,7-n-癸二烯、4,6-n-癸二烯等。
作為不飽和脂肪族烴(b)之碳數，以4~10為佳，較佳為5~8，更佳為6~7，更較佳為6。前述不飽和脂肪族烴(b)之碳數若在上述範圍內時，可有效率地進行分離。
(芳香族烴(c))
作為芳香族烴(c)，較佳者可舉出苯、甲苯、o-二甲苯、m-二甲苯、p-二甲苯、乙基苯、二乙基苯、異丙基苯、三甲基苯等。
作為芳香族烴(c)的碳數，以6~10為佳，較佳為6~8，更佳為6~7，更較佳為6。前述芳香族烴(c)的碳數若在上述範圍內時，可有效率地分離。
彼等中，亦以含有環狀飽和脂肪族烴(a)與環狀不飽和脂肪族烴(b)之烴混合物、或含有環狀不飽和脂肪族烴(b)與芳香族烴(c)之烴混合物為佳，以含有碳數6~10的環狀飽和脂肪族烴(a)與碳數6~10的環狀不飽和脂肪族烴(b)之烴混合物、或含有碳數6~10的環狀不飽和脂肪族烴(b)與碳數6~10的芳香族烴(c)之烴混合物為較佳，以含有碳數6~8的環狀飽和脂肪族烴(a)與碳數6~8的環狀不飽和脂肪族烴(b)之烴混合物、或含有碳數6~8的環狀不飽和脂肪族烴(b)與碳數6~8的芳香族烴(c)之烴混合物為更佳，以含有碳數6或7的環狀飽和脂肪族烴(a)與碳數6或7的環狀不飽和脂肪族烴(b)之烴混合物、或含有碳數6或7的環狀不飽和脂肪族烴(b)與碳數6或7的芳香族烴(c)之烴混合物為更較佳。
前述(a)~(c)成分在不阻礙本發明效果之範圍可具有羰基、醚基、羥基、羧基等取代基。
提供於使用本發明之萃取溶劑的萃取蒸餾之烴混合物若為含有選自飽和脂肪族烴(a)、不飽和脂肪族烴(b)及芳香族烴(c)的至少2種之烴混合物即可，並無特別限定，亦可含有上述(a)~(c)以外成分。
又，前述烴混合物由可效率良好下進行分離 之觀點來看，以含有飽和脂肪族烴(a)及不飽和脂肪族烴(b)之烴混合物、或含有飽和脂肪族烴(a)及芳香族烴(c)之烴混合物為佳。
含有飽和脂肪族烴(a)及不飽和脂肪族烴(b)之烴混合物中，前述(a)成分與前述(b)成分之質量比[(a)/(b)]由效率良好地分離之觀點來看，以20/80~95/5為佳，較佳為40/60~90/10，更佳為60/40~80/20。
含有飽和脂肪族烴(a)及芳香族烴(c)之烴混合物中，前述(a)成分與前述(c)成分之質量比[(a)/(c)]由可效率良下進行分離的觀點來看，以20/80~95/5為佳，較佳為40/60~90/10，更佳為60/40~80/20。
[烴類之分離方法]
本發明烴類的分離方法為自含有選自飽和脂肪族烴(a)、不飽和脂肪族烴(b)及芳香族烴(c)的至少2種之烴混合物，將該(a)~(c)中任1種藉由萃取蒸餾進行分離之方法，作為萃取溶劑可使用本發明之萃取溶劑。
提供於本發明之分離方法的飽和脂肪族烴(a)、不飽和脂肪族烴(b)、芳香族烴(c)、及含有此等的烴混合物可舉出上述萃取溶劑的說明中所舉出的相同項目，較佳態樣亦相同。
(萃取溶劑)
本發明之分離方法藉由使用本發明之萃取溶劑作為萃取溶劑時，可在安全性高且高萃取效率下分離出作為目的之成分。
又，分離由多成分所成的烴混合物時，在不阻礙本發明之效果的範圍下，例如可使用與極性溶劑等其他溶劑之混合物。
[其他極性溶劑]
作為其他極性溶劑，例如可使用環丁碸等碸化合物、己二腈等脂肪族二腈化合物、N-甲基吡咯啶酮等N-烷基吡咯啶酮化合物、γ-丁內酯等內酯類化合物、二甲基亞碸等二烷基亞碸化合物等。這些其他極性溶劑之中，由安全性觀點來看，以γ-丁內酯等內酯類化合物、與水併用者為佳。
這些其他萃取溶劑之使用量由萃取效率及成本之觀點來看，前述一般式(1)所示化合物與其他極性溶劑之莫耳比以0.1：0.9~1：0為佳，較佳為0.3：0.7~1：0，更佳為0.5：0.5~1：0。
(萃取條件)
以下對於實施本發明之分離方法的各種條件做說明。
[萃取溶劑與烴混合物之混合比]
作為萃取溶劑之使用量，由提高萃取效率之觀點來 看，烴混合物與萃取溶劑之莫耳比率以1：0.5~1：10為佳，較佳為1：0.75~1：7，更佳為1：1~1：5，更較佳為1：1~1：2。
對於本發明，將對於烴混合物之萃取溶劑的莫耳比率作為1：0.5以上時，可提高作為目的之烴的分離效率，藉由使其在1：10以下，可抑制蒸餾裝置的尺寸，進一步減低溶劑回收費用。
[萃取方式]
作為欲實施本發明之分離方法的方式，可使用過去公知的方式，可為分次式蒸餾、或連續式蒸餾中任一種，可配合目的做適宜選擇。
[萃取裝置]
作為欲實施本發明之分離方法的裝置，可使用蒸餾塔等過去公知的蒸餾裝置而實施。
將本發明之分離方法在多段式連續蒸餾塔下實施時，萃取溶劑之導入段與原料之供給段間的段數、塔頂與萃取溶劑之導入段間的段數、及塔底與原料之供給段間的段數可藉由預先檢討的餾出成分的純度、回收率等關係而做適宜選擇。
[萃取溫度及壓力]
實施本發明之分離方法的溫度可配合將分離作為目的 的成分之沸點等做適宜選擇。又，實施本發明之分離方法的壓力可為常壓、加壓、減壓中任一種，可考慮到萃取效率而做適宜決定。
[實施例]
以下本發明藉由實施例做更具體說明，但本發明並未受到這些例子任何限定。
實施例1
如圖1所示，於安裝冷卻管的附有試樣採取用旋塞(旋塞A)之滴液漏斗、及安裝2方旋塞(旋塞C)之1L玻璃製容器中，各投入如表1所示萃取溶劑、及烴化合物(a及b)，得到混合物。此時，打開滴液漏斗之旋塞(旋塞B)，組裝成迴流液可流回玻璃製容器下，以磁力攪拌器及攪拌子於內部一邊攪拌，一邊升溫油浴並迴流混合物。
其次，調節油浴的溫度至藉由冷卻管所掉落的液滴在1秒間約2~3滴，並使其維持。約1小時後，關閉滴液漏斗之旋塞(旋塞B)，將餾出液集中於滴液漏斗中。在餾出液約累積到1mL下的時間點，由試樣採取用旋塞(旋塞A)使用注射器採取滴液漏斗中之餾出液，同樣地自安裝於玻璃製容器之2方旋塞(旋塞C)採取底部液體。
採取之液進行氣體層析法分析(檢測器)，算出環己烷、環己烯之濃度(質量%)，藉由下述式算出揮發度比 αab。
αab=(Y(a)/X(a))/(Y(b)/X(b))
Y(a)及Y(b)係各為在氣液平衡狀態中之對於氣相(餾出液)中之烴化合物a與烴化合物b的合計之烴化合物a及烴化合物b的莫耳分率。
X(a)及X(b)各為在氣液平衡狀態中之對於液相(底部液體)中之烴化合物a與烴化合物b的合計之烴化合物a及烴化合物b的莫耳分率。
實施例2~3、比較例1~4
實施例1中，將所使用之萃取溶劑、蒸餾物、及彼等使用量變更為如表1及表2所記載以外，以與實施例1之相同方法進行分離操作。
將各實施例、及比較例所算出之揮發度比及與萃取溶劑之安全性相關的情報同時表示於表1及表2。且表1及表2中之有關安全性的情報參照下述供給源所發行之MSDS(化學物質安全性數據表)，以表中所記載之基準表示。
‧3-甲氧基-N,N-二甲基丙酸醯胺：出光興產股份有限公司
‧3-n-丁氧基-N,N-二甲基丙酸醯胺：出光興產股份有限公司
‧N-甲基-2-吡咯啶酮：和光純藥工業股份有限公司
‧N,N-二甲基甲醯胺：和光純藥工業股份有限公司
‧二丙二醇：旭硝子股份有限公司
‧磷酸三甲基：多摩化學工業股份有限公司
‧N-甲醯基嗎啉：和光純藥工業股份有限公司
由表1~2得知，將3-甲氧基-N,N-二甲基丙酸醯胺、3-n-丁氧基-N,N-二甲基丙酸醯胺等一般式(1)所示化合物使用於萃取溶劑時，可自含有不飽和脂肪族烴或芳香族烴與飽和脂肪族烴之烴化合物可選擇性地餾出飽和烴的同時，對於底部可選擇性地濃縮不飽和脂肪族烴、芳香族烴，可作為萃取蒸餾之萃取溶劑利用。而且這些一般式(1)所示化合物與過去所使用的NMP相比較，一邊顯示較高揮發度比，一邊顯示優良安全性，故得知本發明之萃取溶劑為安全性高且萃取效率高之萃取溶劑。

Claims (8)

  1. 一種萃取蒸餾用的萃取溶劑，其特徵為使用於自含有選自飽和脂肪族烴(a)、不飽和脂肪族烴(b)及芳香族烴(c)的至少2種烴之混合物，將該(a)~(c)中任1種藉由萃取蒸餾進行分離之方法；且以下述一般式(1)表示， (式中，R1為碳數1~6的直鏈狀、支鏈狀或環狀烷基，R2及R3各獨立為碳數1~6的直鏈狀或支鏈狀烷基；n為0~2的整數)。
  2. 如請求項1之萃取溶劑，其中前述烴混合物中，前述(a)成分與前述(b)成分之質量比[(a)/(b)]為20/80~95/5。
  3. 如請求項1或2之萃取溶劑，其中前述烴混合物中，前述(a)成分與前述(c)成分之質量比[(a)/(c)]為20/80~95/5。
  4. 一種烴混合物的分離方法，其特徵為自含有選自飽和脂肪族烴(a)、不飽和脂肪族烴(b)及芳香族烴(c)的至少2種的烴混合物，將該(a)~(c)中任1種藉由萃取蒸餾進行分離的方法，作為萃取溶劑使用如請求項1~3中任一項之萃取溶劑。
  5. 如請求項4之烴混合物的分離方法，其中前述(a)~(c)為碳數4~10的烴。
  6. 如請求項4或5之烴混合物的分離方法，其中前述烴混合物與前述萃取溶劑之莫耳比率為1：0.5~1：10。
  7. 如請求項4~6中任一項之烴混合物的分離方法，其中前述萃取溶劑為前述一般式(1)所示化合物與其他溶劑之混合物。
  8. 如請求項7之烴混合物的分離方法，其中前述一般式(1)所示化合物與其他極性溶劑之莫耳比為0.1：0.9~1：0。
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