JPH03181423A - 溶媒の分離方法 - Google Patents

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、ポリフェニレンエーテル製造工程で回収した
ベンゼン、トルエン、キシレン、メタノール、水等とを
含む溶媒からベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
炭化水素及びメタノールを効率よく分離する方法に関し
、さらに詳しく！＋　晶萱コ＃天仕皐ｌレル専小士ロレ
Ｊ　）ｙ　）　−＋１ＮＩＣ東の相との分離速度が優れ
た分離方法に関する。

（従来の技術及び発明が解決しようとする課題）−船釣
に、ポリフェニレンエーテルは、例えば、次式 （式中、Ｒｌ、、、　Ｒ＠は、それぞれ水素原子、ハロ
ゲン原子、アルキル基、シアノ基または置換らしくは非
置換のハイドロカルボッキシ基を表し、そのうち少なく
と６−つは水素原子であり、かつ少なくとも一つは水素
原子以外のものである）で示されるフェノール類を、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素中で、
あるいは芳香族炭化水素とメタノールとの混合溶媒中で
、銅またはマンガンを含有する錯体触媒の存在下に酸素
または酸素含有気体を接触させて重合する方法が採用さ
れている。

主か、７のポＩＪフ、ニレンエー子ＩＩ／　Ｌ寸−１ｔ
／！！−巧応液に触媒、副生物等の不純物とともに含ま
れているために、例えばメタノールをこの重合反応液に
加えてポリフェニレンエーテルを析出させたのちに固液
分離し、これをメタノールで洗浄してから、さらに重亜
硫酸ソーダ、ビロリン酸ソーダ等の水溶液で処理して水
分散スラリーとし、次いで固液分離することにより該不
純物を除去して得られる。

ところで、このような不純物除去行程で不純物ととちに
除去された、主にベンゼン、トルエン、キシレン、メタ
ノール、水等からなる溶媒は回収し、この溶媒のうちベ
ンゼン、トルエン、キシレン、メタノール等は、各成分
にそれぞれ分離して再利用される。

これらの分離方法としては１回収した溶媒を静置または
遠心分離して、ベンゼン、トルエン、キシレン等を含有
する芳香族炭化水素の相とメタノール及び水の相とに分
離したのちに、その各相別に精留する方法が知られてい
る。

しかしながら、ポリフェニレンエーテルの製造工程で回
収した溶媒には、前記成分のほか、溶媒の乳化を促す低
分子量体等を含むため、相分離に長時間を要したり、ま
た遠心分離すると乳化がさらに進むという欠点があり、
その結果、大規模の分離装置の使用を余儀なくされたり
、また処理能力の低下を強いられるという不都合があっ
た。

また、従来、回収した溶媒の相分離を促進させるために
、特定の第４級アンモニウム塩を添加する方法（特開昭
６１−９５０２４号公報参照）や塩化カルシウム等の無
機塩類または硫酸等の酸類を添加する方法が知られては
いるが、これらの方法は、ランニングコストが高くなっ
たり、相中に固形分が析出し、精留装置に付した際にカ
ラム等を閉塞するという欠点があった。

本発明の目的は、芳香族炭化水素の相とメタノール及び
水の相との分離が極めて良好であり、また極めて安価に
溶媒を分離することができる方法を提供することにある
。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、ポリフェニレンエーテル製造工程で回収し
た溶媒中の水に対するメタノールの比を特定の範囲にす
ることで、溶媒の芳香族炭化水素の相とメタノール及び
水の相との分離速度が著しく向上することを見出し本発
明に到達した。

すなわち、本発明は、ポリフェニレンエーテル製造工程
で回収したベンゼン、トルエン及び／またはキシレンと
メタノールと水とを含む溶媒から該ベンゼン、トルエン
及び／またはキシレンを相分離する方法において、該溶
媒中の水に対するメタノールの比を５５〜７８重量％に
なるようにして相分離することを特徴とするベンゼン、
トルエン及び／またはキシレン並びにメタノールを分離
する方法である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明の分離方法で分離する溶媒は、ポリフェニレンエ
ーテル製造工程で回収した溶媒である。

かかる溶媒としては、例えば ■フェノール類を重合させる工程で、該フェノール類及
び銅またはマンガンを含有する錯体触媒とン　ｔ、ｌご
田し）屯ｈトペ１ノνソ−１−１），エリ乃ｒメ／キ　
かはキシレン：またはこれと（これらと）メタノールと
の混合溶媒、 ■重合反応終了後に、反応溶液中に生成したポリフェニ
レンエーテルを析出させるために用いたメタノール、 ■析出したポリフェニレンエーテルを分別し、それを洗
浄するために用いたメタノール、■洗浄したポリフェニ
レンエーテルを、重亜硫酸ソーダ、ハイドロサルファイ
ド等の含イオウ還元剤及び／またはエチレンジアミンテ
トラ酢酸・ナトリウム塩、ビロリン酸ナトリウム等のキ
レート剤の水溶液中で処理したのちに、処理液中に残存
する有機溶媒をスチームストリッピング法等で留去して
得られたポリフェニレンエーテルの水分散スラリーから
分離した溶媒、 ■水分散スラリーから分離したポリフェニレンエーテル
を乾燥する工程で気化した溶媒を回収したもの及び■に
記載の留去した有機溶媒を回収したちのを挙げることが
できる。

ｔｒお　　古せ言−〇）−ごれ乃ｒＦＣれｎ）先１かｔ
出ｊ壬　し　ム　し°ｒ→■に記載の分別及び洗浄工程
で、触媒、副生物等の不純物とともに回収され（以下、
ここで回収された溶媒を溶媒Ａという）、またの、■及
び■の溶媒の残部は、■に記載の水分散スラリーから分
離した溶媒（以下、溶媒Ｂという）及び■の溶媒（以下
、溶媒Ｃという）としてそれぞれ回収される。

本発明は、このようにして回収した溶媒中の水に対する
メタノールの比を水とメタノールの合計量に対してメタ
ノールが、５５〜７８重量％、好ましくは５８〜７５重
量％になるようにする。

なお、メタノールの比が、５５重量％未滴の場合には、
ベンゼン、トルエン及び／またはキシレンの相と水及び
メタノールの相との分離速度が低下し、例えば相分離に
塔式分離装置を用いる場合には、塔径の大きな分離装置
が必要となるか、または処理能力が極端に低下し、また
遠心分離装置を用いる場合には、溶媒が乳化し、分離効
率が低下する。

メタノールの比が、７８重量％を超える場合には、ベン
ゼン、トルエン及び／またはキシレンの相と水及びメタ
ノールの相との比重が同一になるかまたは逆転し、相分
離しないかまたは分離速度が著しく低下する。

メタノールの比を前記範囲に設定する方法としては、特
に制限はなく、例えば溶媒Ａ、溶媒Ｂ及び溶媒Ｃのうち
のいずれかを組み合わせて混合し、これに水またはメタ
ノールを加えてメタノール濃度を調整してもよいし、ま
た溶媒Ａと溶媒Ｂのみを混合してメタノール濃度を調整
してちよい。

なお、溶媒Ａと溶媒Ｂのみを用いてメタノール濃度を調
整する場合、調整に用いなかった余分の溶媒Ｂは、後述
する相分離で得られたメタノール及び水の相と合せて精
留することもできる。

また、溶媒Ｃには、前記不純物をほとんど含まないので
、本発明によらないで、公知の方法で各成分に分離する
こともできる。

本発明は、このようにメタノールの比を調整した溶媒を
、公知の分離装置、例えば塔式分離装置、遠心分離装置
等に付してベンゼン、トルエン及び／またはキシレンの
相と水及びメタノールの相とに分離する。

分離した各相は、例えば精留塔にそれぞれ付して、ベン
ゼン、トルエン及び／またはキシレンの相からは、ベン
ゼン、トルエン及び／またはキシレンの混合溶媒として
分離するかまたは各成分ごとに分離し、水及びメタノー
ルの相からはメタノールを分離して再利用する。

（実施例） 実施例１ ［ポリフェニレンエーテルの合成工程及び溶媒の回収工
程］ 撹拌機、温度計、コンデンサー及び空気導入管を備えた
容量１０βのジャケット付きオートクレーブに、キシレ
ン３５７０ｇ、メタノール１２２０ｇ、２．６−シメチ
ルフエノール１２２２ｇ　（１０モル）及び水酸化ナト
リウム２４ｇ　（０，６モル）を仕込んで均一な溶液と
な（０，３６モル）、ジブチルアミン１５．５ｇ（０，
１２モル）及び塩化マンガン四水和物０．８９ｇ　（０
，００４５ｇ）をメタノール１００ｇに溶解した溶液を
加えた。次いでこれを激しく撹拌しながら、温度３５°
Ｃ１圧力は８ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　”のもとに、空気を
流量ｌβ７分で１２時間吹き込んで反応させた。

次に、この反応液をメタノール２２５０ｇに投入し、ポ
リフェニレンエーテルを析出させたのち、真空濾過機で
ポリフェニレンエーテルを分別した。

得られたポリフェニレンエーテルは、さらにメタノール
２４００ｇで洗浄した。

洗浄後のメタノールは回収して、先に分別した７戸液と
合せ、溶媒Ａとした。

洗浄したポリフェニレンエーテルは、撹拌機、温度計、
コンデンサー及び空気導入管を備えた容！ｌＯ℃のジャ
ケット付きオートクレーブに、ビロリン酸ナトリウム１
４ｇ及び重亜硫酸ソーダ入し、７０°Ｃで１時間処理し
たのちに、これにスチームを流量３００ｇ／時間で８時
間吹き込み、有機溶媒を留去して、ポリフェニレンエー
テルの水分散スラリーを得た。

なお、留去した有機溶媒は凝縮させて回収した。

次にポリフェニレンエーテルの水分散スラリーをバスケ
ット型遠心分離機で固液分離した。

分離液は１回収して溶媒Ｂとした。

分離したポリフェニレンエーテルは、真空乾燥機にて、
１５０’Ｃで１２時間乾燥した。

この乾燥工程で気化したちのは、凝縮させて回収し、先
に凝縮して回収した有機溶媒と合せて溶媒Ｃとした。

回収した溶媒Ａ、Ｂ及びＣの成分を第１表に示す。

なお、得られたポリフェニレンエーテルは、１）４０ｇ
で着色もほとんどなく、極限粘度０．５１の良質なポリ
フェニレンエーテルであつた。

第１表 第１表中のその他は、溶媒を分取し、１５０’ｃで５時
間乾燥して得られた蒸発残渣の重量から換算した。

〔相分離工程１ 溶媒Ａの全量（８０６５ｇ）と溶媒Ｃの全量（２５７０
ｇ）と２１７２ｇの溶媒Ｂとを混合して、水に対するメ
タノール比を６５重量％に調整した６ 次に、塔頂にオーバーフロー管、塔下端に排出管及び塔
中央部近傍にフィード管を備えた塔形分離装置（内径：
５ｃｍ、高さ：３０ｃｍ）を用いてメタノール濃度を調
整した溶媒を相分離した。

なお、相分離は、溶媒を塔形分離装置のオーバーフロー
管まで満たして、予めキシレン相と水及びメタノールの
相の２相を形成させてから、溶媒を連続的にフィード管
から導入した。溶媒の導入流量は、８Ｉ２／時間、導入
時間は、１．５時間であった。

その結果、塔内で２相の界面は移動することもなく、オ
ーバーフロー管からキシレン相を５排出管から水及びメ
タノール相をそれぞれ連続的に分離することができた。

比較例１ 塔弐分離装置に導入する溶媒のメタノール比を、溶媒Ａ
の全Ｊｌ　（８０６５ｇ）と溶媒Ｃの全量（２５７０ｇ
）と溶媒Ｂの全量（６３８０ｇ）とを混合して、４４．
６重量％に調整したほかは、実施例１と同様に相分離し
た。

相の界面は塔内を上昇し、水及びメタノールの相がオー
バーフロー管から流出して運転の中止を余儀なくされた
。

実施例２〜４及び比較例２〜４ ４００ｇの溶媒Ａに溶媒Ｂの量を第２表に示すように変
化させて混合し、メタノール比の異なる溶媒を６種類調
製した。

それぞれの溶媒中の水に対するメタノール比を第２表に
示す。

次に、各溶媒をそれぞれｉｆｆの撹拌機付きガラス製シ
リンダーに投入して８００　ｒ　ｐｍ、で１５分間撹拌
した後静置し、有機溶媒相と水・アルコール相の界面の
移動速度を測定し、相分離速度とした。

結果を第２表に示す。

第２表 実施例２　４００　　１９０　　　５７　　　２３００
実施例３　４００　　１３５　　　６５　　　３２００
実施例４４００　　　８４　　　７５　　　２５００比
較例２４００　　４６９　　　３５　　　　３０比較例
３　４００　　２３３　　　５２　　　１０００比較例
４４００　　　６３　　　８０　　　　　＊第２表中、
＊は、界面が明確に現れず、相分離速度が測定不能であ
ったことを示す。

実施例５ ４００ｇの溶媒Ａに２３３ｇの溶媒Ｂを混合し、さらに
メタノールを１９３ｇ追加してメタノール比を６５％に
調整し、実施例２と同様にして相分離速度を測定した。

相分離速度は、３２００ｍｍ／ｈｒ、であった。

実施例６ 実施例３と同様に調製した溶媒（メタノール比；６５重
量％）をホモジナイザーを用いて、１００００回転で１
０分間混合したのちに、小型卓上遠心分離器［日立製作
所■製］を用いて、１５００Ｇで１分間遠心分離した。

その結果、キシレン相と水及びメタノールの相との界面
は明確に現れており、分離は良好であった。

比較例５ 比較例３と同様に調製した溶媒（メタノール比：５２重
量％）にしたほかは、実施例５と同様に遠心分離した。

その結果、溶媒は乳化状態を呈しており、キシレン相は
ほとんど現れず、分離は行われなかった。

（発明の効果） 本発明によると次のような効果を奏することができる。

（１）ポリフェニレンエーテル製造工程で回収したベン
ゼン、トルエン及び／またはキシレンとメタノールと水
とを含む溶媒からベンゼン、トルエン及び／またはキシ
レンの相と水及びメタノールの相とを効率よく、かつ安
価に相分離することができる。

（２）相分離の効率がよいので、各相を分離するときに
大規模な装置を用いる必要がない。

（３）分離した相に固形分を析出しないので、装置の例
えばカラム等を閉塞するおそれがない。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリフェニレンエーテル製造工程で回収したベン
   ゼン、トルエン及び／またはキシレンとメタノールと水
   とを含む溶媒から該ベンゼン、トルエン及び／またはキ
   シレンを相分離する方法において、該溶媒中の水に対す
   るメタノールの比を５５〜７８重量％になるようにして
   相分離することを特徴とするベンゼン、トルエン及び／
   またはキシレン並びにメタノールを分離する方法。