JPH01146838A - フエノールおよびオルト位メチル化フエノール化合物の回収方法 - Google Patents

フエノールおよびオルト位メチル化フエノール化合物の回収方法

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JPH01146838A
JPH01146838A JP62303258A JP30325887A JPH01146838A JP H01146838 A JPH01146838 A JP H01146838A JP 62303258 A JP62303258 A JP 62303258A JP 30325887 A JP30325887 A JP 30325887A JP H01146838 A JPH01146838 A JP H01146838A
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phenol
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Hiroyuki Ohashi
大橋 宏行
Kiyoshi Takahashi
清 高橋
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、フェノールまたは/およびオルソクレゾール
とメタノールを金属酸化物の存在下に気相接触反応を行
ない、オルト位メチル化フェノール化合物を製造する方
法において、製造工程から排出されるフェノール系廃水
より、フェノールおよびオルト位メチル化フェノール化
合物を経済的に回収する方法に関するものである。
本発明の方法により回収されるフェノールおよびオルト
位メチル化フェノール化合物は、いずれも工業原料とし
て有用である。例えば、フェノールはフェノール樹脂お
よびクレゾール類の原料であり、2.6−キシレノール
はポリフェニレンエーテルの原料および農薬原体の原料
である2、6−キシリジンの原料であり、一方、オルソ
クレゾールは医薬、農薬等の原料として有用である。
(従来の技術) フェノールまたは/およびオルソクレゾールとメタノー
ルとを気相で接触させてオルト位メチル化フェノール化
合物を製造する方法は公知であり、工業的に実施されて
いる。
この反応は、メチル化によりメチル化と等モルの水が生
成する反応であり、反応後の混合物は、未反応フェノー
ル、未反応メタノールおよびオルト位メチル化フェノー
ル化合物等を含む。この混合物より化学」論的に生成す
る水を系外に排出する必要があるが、通常、前述の反応
後の混合物から、蒸溜により水とメタノールをフェノー
ル類より分離し、さらに、蒸溜により水とメタノールを
分離するか、あるいは前述の反応後の混合物から、蒸溜
によりメタノールを分離後、フェノール類と水を二層分
離し、水層を系外に除去する方法等がある。
いずれにしろ、水−フェノールの共沸条件は、水90.
8重M%、共沸温度99.5℃、水−2゜6−キシレノ
ールの共沸条件は、水88.5重量%、共沸温度99℃
であり、水に対するフェノール類の溶解度は、フェノー
ル7.8重量%、オルソクレゾール2.2重量%、2.
6−キシレノール0.6重量%であるから、フェノール
類と水の分離は極めて困難であり、通常、系外へ排出さ
れる生成廃水は、フェノール類を少量含有することとな
る。この廃水中に含まれるフェノール類は非常に高価で
あること、さらに、フェノールは水質汚濁防止法で規制
されており、規制濃度は非常にきびしいのが実状である
従来、フェノール系廃水の処理方法は、燃焼焼却処理、
活性汚泥処理、溶媒抽出法、吸着法が一般的に知られて
いる。
工業的に有用なフェノール類を回収する方法としては、
溶媒抽出法、吸着法があるが、溶媒抽出法では、フェノ
ール類の回収は可能であるが、フェノール類を回収した
後の廃水は、フェノール類が残っており、活性汚泥ある
いは焼却処理が必要となること、また、溶媒も一部廃水
側へ分配されるため、溶媒の補給も必要となるところか
ら経済性が悪い。
一方、吸着法には樹脂による吸着、活性炭による吸着が
あり、樹脂吸着法は、高価な樹脂を使用することによる
樹脂の補給費が高く、経済性が悪い。活性炭吸着法は、
フェノールを吸着した活性炭の再生をどのような方法で
行うかという点と、再生した活性炭の性能がどの程度回
復するかという点が重要となる。活性炭の再生方法は、
現在加熱再生法が広く用いられており、その他アルカリ
再生、゛溶媒再生がうる。特開昭51−54895号に
よれば、120〜150℃の水蒸気を用いる低温加熱再
生法では、再生率(再生炭吸着量/新炭吸着量)が低く
、700〜1000℃の雰囲気で行う高温加熱再生法で
は、水性ガス化反応により、高価な活性炭の損失が大き
く、設備も大巾に増加し、経済的ではない。また、アル
カリを用いる再生方法は、操作が繁雑で抽出後のアルカ
リ処理が問題となる。
溶媒再生方式の実験例は、化工協会第18回秋季大会5
H−317(1984)で発表されており、フェノール
水溶液の吸着活性炭の再生用溶媒の検討では、メタノー
ル、ベンゼン、トルエン、アセトン、1タノール中、再
生率(再生炭吸着量/新炭吸着量)が一番良好なものが
89%のエタノールであり、一番悪いのが69%のメタ
ノールであった。また、エタノール再生炭の再生回数の
影響の検討では、再生回数4回で再生率80%であった
。また、化工協会第19回秋季大会5G−317(19
85)の実験例では、各種吸着質のエタノール再生の検
討により、アントラキノン−2−スルホン酸ナトリウム
の場合は、再生率が40%であった。
以上の如く、溶媒再生方式に関しても、活性炭の再生率
が低いことが問題点となっている。特にメタノールを使
用した場合は、初回で69%であり、繰返し使用すると
、再生率は非常に低く、経済性が悪いと言わなければな
らない。また、アントラキノン−2−スルホン酸ナトリ
ウムの吸着の場合は、エタノールによる再生率は40%
の低さであり、吸着物質によっては、メタノール再生の
場合は、極端に再生率が低下すると判断しなければなら
ない。
また、具体的に含フェノール系廃水への適用実験例はな
く、メタノール等の溶媒再生による活性炭吸着方式は、
工業的に未確立の分野であった。
(発明が解決しようとする問題点) 前記のように、従来の技術においては、フェノールその
ものと水との単なる混合物を対象とするフェノール水溶
液の活性炭吸着を行ない、メタノ−ル含有による再生を
行なったが、再生率が低く、工業的には到底満足するレ
ベルではなかった。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、フェノールまたは/およびオルソクレゾ
ールとメタノールを金属酸化物の存在下に気相接触反応
を行ない、オルト位メチル化フェノール化合物を製造す
る方法において、製造工程から排出される含フェノール
系廃水を対象に、フェノールまたは/およびオルト位メ
チル化フェノール化合物の回収を行なったところ、麿く
べきことに、活性炭の再生率は大巾に向上し、使用する
ごとに劣化することなく、連続使用できることが分った
本発明は、上記の知見に基いてなされたもので、フェノ
ールまたは/およびオルソクレゾールとメタノールを金
B酸化物の存在下に気相接触反応を行ない、オルト位メ
チル化フェノール化合物を製造する方法において、製造
工程から排出される含フェノール系廃水を活性炭吸着を
行ない、次に、メタノールを用いて吸着物質を脱着する
ことを特徴とするフェノールまたは/およびオルト位メ
チル化フェノール化合物の回収方法である。
本発明に適用される触媒は、金属成分として、鉄、バナ
ジウム、マンガン、マグネシウム、クロム、インジウム
の単独または組合わセがあり、さらに、これらの成分に
アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属等を添加
して使用する場合がある。
本発明における2、6−キシレノールまたは/およびオ
ルソクレゾールの製造の場合、供給原料中のフェノール
または/およびオルソクレゾールに対するメタノールの
モル比は、触媒種により異なるが、1:1〜20である
。また、水蒸気または不活性ガスは必要に応じて導入で
きるが、水蒸気の場合、フェノールまたは/およびオ)
レソクレゾールに対するモル比は1:O〜15が好まし
い。
反応温度は触媒種により異なるが、250〜600℃の
範囲が好ましい。
反応の圧力は、常圧でも減圧または加圧′下でも実施可
能である。
オルト位メチル化フェノール化合物の製造工程より排出
される含フェノール廃水中には、少量のメタノール含有
されている場合は、あらかじめ蒸溜操作等により、メタ
ノールを除外しておくことが望ましい。メタノールを除
外した後、活性炭吸着を行なうことにより、フェノール
、オルソクレゾールおよび2.6−キシレノールの有効
成分の吸着量が増加し、経済的であること、さらに、廃
水の処理後の排出条件次第では、CODを低減する必要
があることなどの理由による。
オルト位メチル化フェノール化合物の製造工程、例えば
、2.6−キシレノール、オルソクレゾールの製造工程
より排出される廃水中には、メタノール、フェノール、
2.6−キシレノール、オルソクレゾールの有用成分の
他に、微量の不純物が含有されている。不純物としては
、例えば、アニソール、2.4−キシレノール、2.5
−キシレノール、2.4.6−ドリメチルフエノール、
ギ酸、酢酸等がある。
活性炭吸着の際は、固定床方式または移動床方式の装置
が通常採用される。使用する活性炭は、粒状炭、破砕炭
が選択される。通液量に対する活性炭の量は特に限定は
されない。活性炭の借が多い場合は、当然ながら吸着量
が多いため、活性炭の再生回数が少なくなるが、吸着設
備が大きくなる。一方、活性炭の量が少ない場合は、吸
着量が少なく、活性炭の再生回数が多(なるが、吸着設
備は小さくなり、吸着および脱着の操作回数は増加する
。例えば、固定床方式で二基で連続的に切換えて処理す
る場合は、活性炭の再生時間以上になるように吸着時間
を選ぶ必要はあるが、固定床方式で一塔で吸着、再生を
繰返す場合は、吸着時間を特に限定しなくてもよい。吸
着する際の吸着温度、吸着圧力は、常温、常圧で行われ
る。
メタノニルによる脱゛着の際は、使用メタノール量を低
減するため、メタノール濃度が高い方が望ましい。メタ
ノール使用量は、フェノール、オルソクレゾールおよび
2.6−キシレノールの回収率の面より、多い方がよい
が、脱着に時間がかかり、装置効率が悪化する。一方、
メタノール使用量が少ないと、脱着時間は短く、装置効
率は高まるが、フェノール、オルソクレゾールおよび2
゜6−キシレノールの回収率が低下する。回収率がほぼ
100%に近い経済的なメタノール量の条件としては、
脱着液中のフェノール、オルソクレゾールおよび2.6
−キシレノールの濃度が1重量%以下であることが好ま
しい。
フェノール、オルソクレゾールおよび2.6−キシレノ
ールを含む脱メタノール液は、分11tll縮操作を行
うことなく、オルソクレゾールおよび2゜6−キシレノ
ールを製造する工程へ循環される。
オルソクレゾールおよび2.6−キシレノールを製造す
る工程から排出される不純物を多数含有する含フェノー
ル系廃水を活性炭吸着する際の懸念は、フェノール類の
有用成分の吸着と共に、不純物も合せて吸着し、メタノ
ール溶媒による再生が繰返される際、不純物の蓄積によ
り、再生率が極端に低下し、活性炭を全量交換しなけれ
ばならない状態となり、経済性がなくなることであった
ところが、上記製造工程廃水に適用した場合は、活性炭
再生率が90%で、従来の技術例と比較すると大巾に向
上し、数百回のメタノール溶媒による再生回数において
も劣化しない。この現象は、含フェノール系廃水がフェ
ノール、オルソクレゾール、2,6−キシレノールおよ
び不純物を含む多成分により、相互作用が起るためと推
察される。
(発明の効果) 本発明においては、フェノールまたは/およびオルト位
メチル化フェノール化合物製造工程より排出される含フ
ェノール系廃水を活性炭吸着し、メタノール溶媒を用い
て脱着することにより、活性炭を繰返し使用しても、活
性炭の吸着性能が劣化することなく、再生率は90%と
大巾に向上し、長期連続使用ができる。
さらに、含フェノール廃水中のフェノールまたは/およ
びオルト位メチル化フェノール化合物の有用成分を10
0%近く回収でき、原料効率の向上を計ることができる
こと、処理水はフェノールがほとんど含有されていない
ので二次処理を必要とすることなく、公共水域に排出可
能となることなど著しい効果を発揮する。
(実施例) 以下、実施例により本発明を説明する。
第1図のフローシートにしたがい、反応器1内でフェノ
ールおよびメタノールを、鉄、バナジウム系の金属酸化
物の存在下に反応させ、反応生成物は熱交換器2で冷却
され、ガス分離塔3の塔底からライン4を通り、脱水塔
5で水分を蒸溜分離した後、脱水塔5の塔頂より留出し
たメタノールおよび水は、ライン6を通り、メタノール
塔7で蒸溜分離される。フェノール系混合物はライン8
を通り、次工程へ移される。メタノール塔7の塔底から
はライン9を通り、フェノール、オルソクレゾールおよ
び2,6−キシレノール、その他クレゾール不純物を含
む含フ1ノール廃水が排出される。この廃水中に含有さ
れているメタノールを、メタノール蒸溜塔10で除去し
た。
メタノール除去後の含フェノール系廃水中には、フェノ
ール、オルソクレゾールおよび2.6−キシレノールが
合計2.531量%含まれていた。
この廃水をライン11を通して、固定層方式の活性炭吸
着設備12へ導入し、ライン16の処理液中のフェノー
ル類がリークする直前に、ライン11からの通液を活性
炭吸着設備13に切換え、ライン16を通して排出した
。次に、ライン14を通して、メタノールで活性炭吸着
設備12に吸着したフェノール、オルソクレゾールおよ
び2.6−キシレノールをライン15を通して脱着した
WA着メタノール、すなわち、ライン、15のフェノー
ル類濃度が60001)l)lと減少した時点で、ライ
ン14を通してのメタノールの通液を中止した。
次に、活性炭吸着設置13経由のライン16中のフェノ
ール類がリークする直前に、再生した活性炭が充填され
ている活性炭吸着設備12に切換え、前述の操作を23
0回繰返した。
以上の処理り式により、含フェノール廃水の処理液は、
フェノール濃度が1〜2pp■であり、無害化されてい
た。また、活性炭の再生率は、活性炭再生2回目以降平
均89%であり、230回の繰返しにもかかわらず、全
く再生率が経済的に低下することはなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は実施例の製造プロセスを示すフローシートであ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. フェノールまたは/およびオルソクレゾールとメタノー
    ルを金属酸化物の存在下に気相接触反応を行ない、オル
    ト位メチル化フェノール化合物を製造する方法において
    、製造工程から排出される含フェノール系廃水を活性炭
    吸着を行ない、次に、メタノールを用いて吸着物質を脱
    着することを特徴とするフェノールまたは/およびオル
    ト位メチル化フェノール化合物の回収方法。
JP62303258A 1987-12-02 1987-12-02 フエノールおよびオルト位メチル化フエノール化合物の回収方法 Granted JPH01146838A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019137807A (ja) * 2018-02-14 2019-08-22 株式会社神鋼環境ソリューション リグノフェノールの製造方法及びリグノフェノールの製造装置

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