JPH05221885A - アルキルベンゼン中に共存するアルキルテトラリンの除去方法 - Google Patents

アルキルベンゼン中に共存するアルキルテトラリンの除去方法

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JPH05221885A
JPH05221885A JP4026809A JP2680992A JPH05221885A JP H05221885 A JPH05221885 A JP H05221885A JP 4026809 A JP4026809 A JP 4026809A JP 2680992 A JP2680992 A JP 2680992A JP H05221885 A JPH05221885 A JP H05221885A
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alkyltetralin
adsorbent
adsorption
linear alkylbenzene
lab
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JP4026809A
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Seiji Aoki
誠治 青木
Tomonori Kato
友則 加藤
Hiroaki Taniguchi
博昭 谷口
Hidetoshi Morotomi
秀俊 諸富
Masami Ono
正巳 小野
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JFE Engineering Corp
Vista Chemical Co
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
Vista Chemical Co
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/12—Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers
    • C07C7/13—Purification; Separation; Use of additives by adsorption, i.e. purification or separation of hydrocarbons with the aid of solids, e.g. with ion-exchangers by molecular-sieve technique

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  • Water Supply & Treatment (AREA)
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  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Fats And Perfumes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】アルキルテトラリンを夾雑物として含有する、
炭素数が10〜14個のアルキル基が導入されているリニア
ー・アルキルベンゼンを、分離係数αAT LABが2以上の
吸着剤に接触させ、ラフィネートを該吸着剤から分離す
ることによりアルキルベンゼン中に共存するアルキルテ
トラリンの除去方法。 【効果】洗剤用界面活性剤の中間原料であるLAB混合
物中から少量混在するアルキルテトラリン類を選択的、
非破壊的に分離除去することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、家庭用及び工業用洗剤
として有用な界面活性剤リニアー・アルキルベンゼン・
スルホネート(LAS)の中間原料であるリニアー・ア
ルキルベンゼン(LAB)中に共存するアルキルテトラ
リンを除去する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】現在、我国を始め世界的に大規模に工業
用及び/又は家庭用洗剤として使用されている界面活性
剤LASは、石油中の灯油留分から分離精製したC10〜
C14のn-パラフィンを塩素化して塩素化n-パラフィンと
し、これをアルキル化剤としてベンゼンと反応してLA
Bを中間原料とし、これをスルホン化して製造されてい
る。
【0003】最近、このようにして製造される中間原料
LAB中にこのアルキル化反応の副反応として側鎖アル
キル基の一部が環化してアルキルテトラリン骨格を生
じ、これらがリニアー・アルキルベンゼン骨格に比して
生分解速度が遅いことがわかってきている。
【0004】しかしながら、LAB中に含まれているア
ルキルテトラリンを分離除去する実用的な技術はまだ開
発されていない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述の如く、アルキル
テトラリンは生分解速度が遅く、一方、LASは生産量
が大きいことから環境汚染の問題を生じる可能性があ
る。しかしながら、これをLASから除去しうる実用的
手段がまだ開発されていない。
【0006】本発明の目的はLABからアルキルテトラ
リンを効率よく除去する手段を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成するべく、種々検討を行ったが、LABが化学構造
的には数十成分の混合物であり、これに対する副生成物
アルキルテトラリンも数十成分の混合物であることか
ら、蒸留、晶析、抽出などでLAB中から選択的にアル
キルテトラリンのみを分離することは実質的に困難であ
った。そこで、本発明者らはさらに検討を進めた結果、
各々数十成分の混合物であっても、全体としてLAB類
とアルキルテトラリン類との間には大きい吸着力の差が
生じ、さらに特に好ましいことは、少量で除去されるべ
きアルキルテトラリン類をより強く吸着すること、すな
わち、分離係数αAT LAB≧2となる吸着剤を見出し、こ
の吸着剤を用いることによってLAB中からアルキルテ
トラリンを効率よく除去できることを見出して本発明を
完成するに至った。
【0008】すなわち、本発明はアルキルテトラリンを
夾雑物として含有する、炭素数が10〜14個のアルキル基
が導入されているリニアー・アルキルベンゼンを分離係
数α AT LABが2以上の吸着剤に接触させ、ラフィネート
を該吸着剤から分離することを特徴とするアルキルベン
ゼン中に共存するアルキルテトラリンの除去方法に関す
るものである。
【0009】本発明の方法で精製されるリニアー・アル
キルベンゼンは、LAS製造原料として一般に使用され
ているものでよく、アルキル基は炭素数が10〜14個のリ
ニアー・アルキルベンゼン混合物である。このようなリ
ニアー・アルキルベンゼンの例としては、灯油留分より
分離されたC10〜C14のn-パラフィンを塩素化し、これ
をアルキル化剤としてベンゼンと反応せしめたものを挙
げることができる。アルキルテトラリンの含有量は通例
1〜20重量%程度である。
【0010】吸着剤は次式で定義された分離係数αAT
LABが2以上のものを選択して用いる。
【0011】
【数3】
【0012】
【数4】
【0013】平衡定数Kiは各吸着剤をLABとアルキ
ルテトラリン(AT)の混合物に投入して平衡状態に到
達させ、液相を分離する。次いで、吸着剤を洗浄後吸着
成分を溶出し、液相と溶出液についてLABとATを定
量分析する。分析手段としてはガスクロマトグラフィー
を用いればよい。定量分析によって得られたエクストラ
クト中のATの重量濃度とラフィネート中のATの重量
濃度からATの平衡定数を上記式から算出し、エクスト
ラクト中のLABの重量濃度とラフィネート中のLAB
の重量濃度からLABの平衡定数を算出する。この両平
衡定数から上記の式により、分離係数を算出することが
できる。
【0014】このような吸着剤は、使用条件で原料及び
脱着剤等と反応したり、変質したり反応触媒とならない
多孔性の固体であり、その表面へのLABの吸着力とA
Tの吸着力とに適当な差があれば、すなわち分離係数α
AT LAB≧2であるものなら何を用いても良い。好ましく
は金属置換されたゼオライトが、特に好ましくはアルカ
リ金属又は/及びアルカリ土類金属で置換されたゼオラ
イト類が用いられる。最も好ましい金属はNaとKであ
り、ゼオライトはY型ゼオライトである。
【0015】吸着剤に吸着されたAT等を脱着する脱着
剤はこれらを脱着する能力を有するものであればよい
が、本法を後述する擬似移動床方式で実施する場合に
は、分離後の除去を考えればAT類をLAB類とは沸点
が大きく異なる物質(望ましくは低沸点の物質)が好ま
しい。このような脱着剤としてn-ヘキサン、n-オクタ
ン、n-ノナン、n-ドデカン等の脂肪族系炭化水素類、ヘ
キサン、メチルシクロヘキサン、デカリン等のナフテン
類およびベンゼン、トルエン、キシレン、n-ブチルベン
ゼン、sec-ブチルベンゼン、tert-ブチルベンゼン、ジ
イソプロピルベンゼン、m-ジイソプロピルベンゼン、p-
ジイソプロピルベンゼン、p-ジエチルベンゼン、n-ペン
チルベンゼン、n-ヘキシルベンゼン等の芳香族系炭化水
素類が用いられる。また、このような脱着剤は単一物質
であることがプロセス全体を簡素化する上で望ましい
が、吸着力の異なる物質を適当な比率で混合することに
より、上記条件を満足する脱着剤とすることも可能であ
る。このような混合系脱着剤としては前述の物質の中か
ら2種以上を選択できる。例えば、脂肪族炭化水素類と
芳香族炭化水素類の混合物より成り、その混合比により
吸着力を調整した混合脱着剤を用いることができる。更
に、吸着力を調整するためアルコール類やケトン類を混
合することもできる。
【0016】一方、回分式でLAB中のアルキルテトラ
リン類を除去するプロセスを考える場合、分離係数αAT
LABができるだけ大きくなるような吸着剤を選び、吸着
されたアルキルテトラリンを除去回収する脱着剤として
は、アルキルテトラリンより吸着力が強く、それ自身の
吸着剤からの除去が加熱及び/又は圧力スイング等で可
能なようにできるだけ低沸点の物質であることが好まし
い。入手の容易さ、価格などの点も考慮してベンゼン、
トルエン、キシレンなどが望ましい脱着剤の一例であ
る。
【0017】本発明の方法を実施するプロセスとして
は、例えば混合キシレンからの純p-キシレンの分離に工
業的に実施されている擬似移動床連続吸着分離プロセス
が適当である。この方法は、吸着剤を充填した最低4
室、好ましくは8室以上の吸着槽を用いてそれらの間を
送入原料及び脱着剤が連続的に流通すると共に、それぞ
れに原料、脱着剤の送入孔及びエクストラクト及びラフ
ィネートの取出し孔を設けたものを用いる。これらの各
槽への送入及び取出しは、各別々に設置したバルブで行
なうか、又は複数個の配管を集約して操作するマルチ・
ポート・バルブで行なう。
【0018】この様な装置において、各送入及び取出し
場所を所定のステップ時間で順次移動させることによ
り、あたかも吸着剤が連続的に移動し、送入原料及び脱
着剤と交流接触しつづける如きプロセスを実施すること
が可能であり、このプロセスによると分離すべき原料は
定量的・連続的に供給され、吸着分離されて得られるラ
フィネート、エクストラクトも連続的に採取される。
【0019】このようなステップタイムの切換及び制御
は通常自動化されたシステムで行われる。吸着槽室の数
は通常8室以上必要で、分離の難易度によって増減する
が50室以上にするのは経済的でない。
【0020】各吸着槽はそれぞれ独立した形状でも、大
型の容器に隔壁をもうけて複数の吸着槽室としたもので
も良く、その設置は縦型でも横型でも良い。
【0021】この擬似移動床式吸着分離のプロセスは、
キシレン混合物から純p-キシレンを分離するのに工業的
に大規模に実施されている。
【0022】また、それ以外にも2基以上の複数基の吸
着剤を充填して成る吸着塔を用い、それぞれの塔で間欠
的に、 原料のリニアー・アルキルベンゼンを吸着塔の一方か
ら供給してアルキルテトラリンを選択的に吸着せしめ、
他方からアルキルテトラリンを除去したリニアー・アル
キルベンゼンを回収する吸着分離工程 吸着剤をアルキルテトラリンが破過する前に原料の供
給を中断し、供給液を脱着剤に切換えて吸着塔中に残存
するリニアー・アルキルベンゼン及び吸着されたアルキ
ルテトラリンを除去回収する置換工程 吸着塔を加熱又は減圧することにより、脱着剤を回収
する溶剤回収工程 から成るサイクルを繰り返し、複数基のサイクルをずら
すことにより実質的には連続化されたプロセスとして実
施することもきわめて適当な実施方法である。
【0023】尚、本発明の実施は前述の方法に限られる
ものではなく、他の種々のプロセスを用いることが可能
である。
【0024】本発明の方法で精製されたリニアー・アル
キルベンゼンは、アルキルテトラリンの含有量原料の1/
10以下にすることができ、1重量%以下、好ましくは0.
5重量%以下とすることができる。
【0025】
【作用】本発明の方法においては、特定の吸着剤を用い
ることによってアルキルテトラリン類を選択的に吸着除
去して高純度のアルキルベンゼン類を得ている。この吸
着剤にはモレキュラーシーブとして知られているゼオラ
イトを好ましく用いることができるが、図3及び図4の
ガスクロマトグラムからもわかるように、いずれも化学
構造的に数十種類の混合物であって両者は分子量も錯綜
している。従って、本発明で用いた吸着剤は細孔径と分
子径の関係を利用したものでないことは明らかである。
この分離能がいかなる作用機作によって発揮されるのか
は明らかでない。
【0026】
【実施例】
実施例1 内容積50mlの共栓付三角フラスコ中に、吸着剤として市
販のNa−Y型ゼオライト(SiO2/Al2O3=5、粒
度:40〜80メッシュを温度350℃で2時間焼成・乾燥)
4重量部およびLAB/AT=90/10の原料10重量部を
入れ、温度140℃で4時間加熱振盪して平衡に達せしめ
た。つぎに濾過、洗浄および抽出によって液相と固相を
分離した後、各々の組成をガスクロマトグラフを用いて
分析し、相対分離係数を算出した。ATを基準とするL
ABの相対分離係数αAT LABは10.0であった。尚、この
ような一段吸着処理で得られるラフィネート、エクスト
ラクトおよび処理される原料のガスクロマトグラムを図
3、図4および図2に示した。これらの図からLABと
ATが吸着処理により分離されていることが明確であ
る。
【0027】実施例2 吸着剤としてNa−Y型ゼオライトの代わりに、K−Y
型ゼオライト(SiO2/Al2O3=5、粒度:40〜80メッ
シュ、イオン交換率:99%を温度350℃で2時間焼成・
乾燥)を用いた他は実施例1と全く同様の吸着平衡実験
を実施した。AT基準のLABの相対分離係数αAT LAB
は4.5であった。
【0028】実施例3〜18 内容積50mlの共栓付三角フラスコ中内に市販のNa−Y
型ゼオライト(SiO2/Al2O3=5、粒度:40〜80メッ
シュを温度350℃で2時間焼成・乾燥)4重量部、LA
B/AT=90/10の原料2重量部および脱着剤として表
1に示した物質8重量部を仕込み、4時間加熱振盪後実
施例1と同様の方法でAT基準のLABの相対分離係数
αAT LABを算出した結果を表1に示した。
【0029】
【表1】
【0030】実施例19 LABとATの吸着分離を図1に示した擬似移動床式連
続吸着分離装置を用いて実施した。原料中のATは10%
であった。吸着剤には実施例1に示したNa−Y型ゼオ
ライトを、また脱着剤はt-ブチルベンゼンを用いた。吸
着剤は充填容積70mlのカラム(1〜16)に充填し、原料
の粗LABをライン19より50ml/hrで、また脱着剤をラ
イン17より186ml/hrで供給した。一方、エクストラクト
はライン18より142ml/hrで、またラフィネートはライン
20より94ml/hrで各々抜き出した。尚、各供給ラインお
よび抜き出しラインの切り替え(各ラインを同時にカラ
ム1本分液流れ方向に移動)は360秒間隔で行った。L
ABはラフィネートから得られ、その純度は脱着剤フリ
ーベースで99%、回収率は95%であった。
【0031】
【発明の効果】本発明の方法によれば、洗剤用界面活性
剤の中間原料であるLAB混合物中から少量混在するア
ルキルテトラリン類を選択的、非破壊的に分離除去する
ことが可能であり、また大量処理が可能なプロセスであ
ることからもその工業的意義は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例で使用した装置の概要を示す
ブロック図である。
【図2】原料の組成を分析したガスクロマトグラムであ
る。
【図3】ラフィネートの一例のガスクロマトグラムであ
る。
【図4】エクストラクトの一例のガスクロマトグラムで
ある。
フロントページの続き (72)発明者 加藤 友則 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 谷口 博昭 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 諸富 秀俊 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 小野 正巳 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルキルテトラリンを夾雑物として含有
    する、炭素数が10〜14個のアルキル基が導入されている
    リニアー・アルキルベンゼンを、次式で定義された分離
    係数αAT LABが2以上の吸着剤に接触させ、ラフィネー
    トを該吸着剤から分離することを特徴とするアルキルベ
    ンゼン中に共存するアルキルテトラリンの除去方法 【数1】 【数2】
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の吸着剤を充填した複数
    基の吸着塔を用い、それぞれの塔で間欠的に、 請求項1に記載のリニアー・アルキルベンゼンを原料
    として吸着塔の一方から供給してアルキルテトラリンを
    選択的に吸着せしめて、他方からアルキルテトラリンを
    除去したリニアー・アルキルベンゼンを取出す吸着分離
    工程 吸着剤をアルキルテトラリンが破過する前に原料の供
    給を中断し、供給液を脱着剤に切換えて吸着塔中に残存
    するリニアー・アルキルベンゼン及び吸着されたアルキ
    ルテトラリンを回収する置換工程 吸着塔を加熱又は減圧にすることにより、脱着剤を回
    収する溶剤回収工程 から成るサイクルを繰り返し、複数基のサイクルをずら
    すことにより実質的には連続化されたプロセスとして実
    施する請求項1に記載の方法
  3. 【請求項3】 請求項1に記載された吸着剤を充填した
    吸着塔を有する擬似移動床式吸着分離装置を用い、原料
    供給部からは、アルキルテトラリンを夾雑物として含有
    する、炭素数が10〜14個のアルキル基が導入されている
    リニアー・アルキルベンゼンを供給し、脱着剤供給部か
    らはアルキルテトラリンを前記吸着剤から脱着しうる脱
    着剤を供給し、エクストラクト抜き出し部からは脱着さ
    れたアルキルテトラリンを抜き出し、ラフィネート抜き
    出し部からはアルキルテトラリンの除去されたリニアー
    ・アルキルベンゼンを抜き出すことを特徴とする請求項
    1に記載の方法
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