JPH06228128A - ベンゼンの除去方法 - Google Patents

ベンゼンの除去方法

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JPH06228128A
JPH06228128A JP2024193A JP2024193A JPH06228128A JP H06228128 A JPH06228128 A JP H06228128A JP 2024193 A JP2024193 A JP 2024193A JP 2024193 A JP2024193 A JP 2024193A JP H06228128 A JPH06228128 A JP H06228128A
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JP
Japan
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benzene
trioxane
distillation column
column
methanol
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2024193A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Tanigawa
幸雄 谷川
Hirohisa Morishita
廣久 森下
Junzo Masamoto
順三 正本
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Publication date
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  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Heterocyclic Compounds That Contain Two Or More Ring Oxygen Atoms (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【構成】 トリオキサンを合成する際に副成するベンゼ
ン含有水溶液からベンゼンを除去するにあたって、該ベ
ンゼン含有水溶液を蒸留塔の中段から供給し、塔頂より
ギ酸メチルおよびメチラールを主成分とする蒸気を抜き
出し、供給段より上段からベンゼン及びメタノールを含
む成分を抜き出し、塔底より、実質的にベンゼンを含ま
ない、水、ホルムアルデヒド及びメタノールを含む成分
を抜き出すことを特徴とするベンゼンの除去方法。 【効果】 ベンゼン含有水溶液から、ベンゼンを除去
し、残った有効な成分を回収することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ポリアセタール樹脂の
モノマーとして有用なトリオキサンを合成する際に副生
する水溶液からベンゼンを除去する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ホルマリンからトリオキサンを得る方法
はいくつか提案されている。例えば、特公昭49−28
197号公報では、ホルマリンを酸性触媒の存在下で加
熱し、蒸留して得られるトリオキサン蒸気をベンゼンと
接触させてトリオキサンを含むベンゼン溶液を得、つい
でべンゼン溶液からトリオキサンを精製する事を提案し
ている。又、蒸留塔の塔頂では、得られた凝縮液を二相
分離させ、ベンゼン相と水相に二相分離する方式が提案
されている。
【0003】同じく、特開昭57−200383号公報
に於いても、酸性触媒を含む反応槽にホルマリンを供給
し、反応槽を加熱蒸留して得られるトリオキサン蒸気を
蒸留塔に供給し、ベンゼンと接触させて、トリオキサン
を含むベンゼン溶液とし、ついで、このベンゼン溶液か
らトリオキサンを分離し、蒸留して得られるベンゼンを
トリオキサン合成の蒸留塔頂に戻す事を提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、トリオキサン合成蒸留塔で二相分離して得ら
れる水相には微量のベンゼンが存在していた。この水相
成分には、メタノール、ホルムアルデヒド、メチラー
ル、ギ酸メチル等の有効な物質も含まれているが、これ
らを原料として用いた場合、ベンゼンが種々の害をもた
らすために、再利用されず、焼却されていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決するために、トリオキサンを合成する際に副成する水
溶液からベンゼンを除去する方法を提供するものであ
る。すなわち、トリオキサンを合成する際に副成するベ
ンゼン含有水溶液からベンゼンを除去するにあたって、
該ベンゼン含有水溶液を蒸留塔の中段から供給し、塔頂
よりギ酸メチルおよびメチラールを主成分とする蒸気を
抜き出し、供給段より上段からベンゼン及びメタノール
を含む成分を抜き出し、塔底より、実質的にベンゼンを
含まない、水、ホルムアルデヒド及びメタノールを含む
成分を抜き出すことを特徴とするベンゼンの除去方法で
ある。
【0006】本発明によれば、トリオキサン合成蒸留塔
の塔頂で、二相分離槽の下相より得られる水相に微量溶
解しているベンゼンを除去し、その他の有効な成分を回
収する事ができる。なお、ここで得られたベンゼンを含
まない水相の成分は、メチラールを合成する原料に回さ
れる。又、得られたメチラールは、有機溶剤として使用
したり、酸化して、ホルマリンとして再使用する事も可
能である。
【0007】本発明は、ベンゼン含有水溶液を副生する
トリオキサンの合成方法によって限定されるものではな
いが、例えば、図1に示すようなトリオキサン合成方法
によって副生するベンゼン含有水溶液が、本発明に用い
られる。トリオキサン合成蒸留塔3に、導管2を通して
ホルマリンが供給され、トリオキサン合成槽1でトリオ
キサンが合成される。このトリオキサンは、トリオキサ
ン合成蒸留塔で濃縮され、塔頂より、トリオキサン濃度
50%のホルマリン溶液となってトリオキサン〜ベンゼ
ン蒸留塔4へ供給される。トリオキサン〜ベンゼン蒸留
塔4は、段塔又は回転円板抽出塔であり、この蒸留塔4
の下部の導管5からベンゼンが供給される。ベンゼンに
よって抽出されたトリオキサン〜ベンゼン溶液は、ベン
ゼン〜トリオキサン分離蒸留塔7へ導かれ、ベンゼンと
トリオキサンに分離される。また、トリオキサンが抽出
された後のホルマリン溶液(メタノール、メチラール、
ギ酸メチル、ベンゼン等を含む)は、ベンゼン分離蒸留
塔6へ導かれ、本発明の方法によってベンゼンの除去が
行われる。
【0008】また、図2には、図1のトリオキサン合成
蒸留塔とトリオキサン〜ベンゼン蒸留塔を1つにまとめ
たトリオキサン合成の改良方法が示されている。以下、
図2に沿って、本発明を詳細に説明する。使用するホル
マリンは、メタノールを銀触媒、もしくは、酸化鉄−酸
化モリブデン系複合触媒で酸化して得られた50〜55
%ホルマリンでも良く、又、メチラールを酸化して得ら
れた70%ホルマリンでも良い。
【0009】トリオキサン合成触媒としては、硫酸等の
無機酸、ヘテロポリ酸、スルホン酸基を有するイオン交
換樹脂、セオライト系触媒などの固体酸を使用しうる。
トリオキサン合成槽10から出たトリオキサンを含む蒸
気はトリオキサン合成蒸留塔14へ供給される。ホルマ
リンは導管12を通り、蒸留塔14へ供給される。
【0010】トリオキサン合成蒸留塔の塔底で得られた
トリオキサン蒸気は、蒸留塔の下方から上方に上昇し、
蒸留塔の中段の導管18から供給されるベンゼンと接触
し、トリオキサンはベンゼンで抽出される。この蒸留操
作は、通常は常圧で行われる。場合により、減圧もしく
は加圧下の操作も行い得るが、常圧が好ましい。トリオ
キサンを含むベンゼン溶液は、導管16を通り、二相分
離槽17で水相と別けられ、水相は導管15を通して、
再度、合成蒸留塔14へ戻される。合成塔の塔頂では、
蒸気が凝縮器20により液化され、二相分離によりベン
ゼン相と水相とに別けられる。蒸留塔14へは、導管2
2を通して、ベンゼン相もしくはベンゼン相と水相の一
部が戻される。
【0011】水相は、続いて導管23を通ってベンゼン
分離蒸留塔26に供給される。この水相には、微量のベ
ンゼンとホルムアルデヒド、メタノール、メチラール、
ギ酸メチル、トリオキサン等が含まれている。ベンゼン
分離蒸留塔26の塔頂24よりギ酸メチル、メチラール
等が回収される。又、導管23と塔頂との中間の位置の
導管25より、ベンゼンとメタノールを含む成分が抜き
出される。
【0012】蒸留塔の塔頂温度を40℃程度に保ち、塔
頂温度と中段の温度とのバランスを取ることによって、
塔頂からギ酸メチルやメチラールを、中間の位置からベ
ンゼンやメタノールを取りだすことができる。水成分
は,蒸留塔26の塔底へ向う。塔底より、実質的にベン
ゼンを含有しないホルムアルデヒド、メタノール、ギ酸
を含む水溶液が導管27を通して回収される。これらの
水溶液はメチラールを合成する原料として再使用する事
が出来る。
【0013】トリオキサンを含むベンゼン溶液は導管2
8を経て、ベンゼン〜トリオキサン分離蒸留塔29に導
かれる。塔頂からベンゼンが分離され、塔底から精製さ
れたトリオキサンが抜き出される。また、図1、図2の
ベンゼン分離操作の他の方式は、図3で示される。水相
は導管32を通して、ベンゼン分離蒸留塔39へ導かれ
る。塔頂よりギ酸メチル、メチラールが抜き出され、ベ
ンゼン〜メタノール成分は導管34より抜き出される。
メタノールを含む成分は導管35より抜き出される。ホ
ルマリン水溶液が導管36より加えられ、固体酸を含む
固定床37へ導かれる。
【0014】固体酸としては、スルホン酸を含むイオン
交換樹脂、酸性のゼオライト等が挙げられる。メタノー
ルはホルムアルデヒドと反応し、メチラールとなり、導
管38を通して蒸留塔39へ戻される。その中で、メチ
ラールは、塔頂14から抜き出され、未反応のホルムア
ルデヒド及び水、又、場合により未反応のメタノール
は、塔底へ向い、導管21より抜き出される。
【0015】
【実施例】以下、実施例にて本発明の趣旨を更に具体的
に説明するが、これは、本発明の範囲を限定するもので
はない。
【0016】
【実施例1】メタノールを酸化する事により得た55%
ホルマリン(1%のメタノールを含む)を毎時1kgト
リオキサン合成蒸留塔に供給した。トリオキサン合成槽
では2%の硫酸を触媒として103℃で加熱が行われ、
トリオキサンを含む蒸気がトリオキサン合成蒸留塔に供
給された。蒸留塔内は常圧、塔底温度は104℃であっ
た。又、蒸留塔の塔高は3m、塔径は50mmφであっ
た。
【0017】蒸留塔の中段にベンゼンを毎時600g供
給し、トリオキサンを含むべンゼン溶液を二相分離槽の
上部より毎時1kg抜き出した。合成蒸留塔の塔頂で
は,二相分離槽のベンゼン相は合成蒸留塔に還流され、
水相の0.2%のベンゼンを含む水溶液は、毎時600
g抜き出された。水相の組成はホルムアルデヒド20
%、メタノール0.8%、メチラール1.5%、ギ酸メ
チル2.5%、トリオキサン1.8%であった。
【0018】トリオキサンを含むベンゼン溶液中のトリ
オキサンの濃度は40%であり、つづいて塔高3m、塔
径50mmφ、常圧、塔底温度120℃、塔頂温度80
℃のトリオキサン〜ベンゼン分離蒸留塔でトリオキサン
の精製が行なわれ、蒸留塔の塔底より精製トリオキサン
が毎時400g、塔頂よりベンゼンが毎時598g抜き
出された。
【0019】トリオキサン合成蒸留塔の塔頂より、二相
分離により抜き出された水溶液は、ついで塔高2m、塔
径50mmφ、常圧、塔底温度102℃のベンゼン分離
蒸留塔に回された。塔頂温度を40℃に設定し、塔頂よ
り、ギ酸メチル、メチラール、および少量のメタノール
を含む軽沸物質を毎時26g、蒸留塔の中段部よりベン
ゼン〜メタノールを含む成分を毎時3g、又、塔底よ
り、ベンゼンが検出されない水溶液を毎時571g得
た。その組成は、ホルムアルデヒド21%、メタノール
0.4%、トリオキサン2%であった。
【0020】
【実施例2】図3に示すように、実施例1のベンゼン分
離蒸留塔の塔頂部と原料供給段との中間部に、抜き出し
用の導管をつけて抜き出した液を、スルホン酸基を有す
るイオン交換樹脂を充填した固定床に導き、再度蒸留塔
に戻した。なお、固定床へ導く前に、50%ホルマリン
を毎時10g連続的に供給した。塔頂温度を41℃に設
定した以外は実施例1と同様の操作を行なった。塔頂よ
りギ酸メチル、メチラール、および少量のメタノールを
含む軽沸物質を毎時約30g、蒸留塔の中段部よりベン
ゼン〜メタノールを含む成分を毎時3g、又、塔底より
ベンゼンが検出されない水溶液を毎時577g得た。そ
の組成は、ホルムアルデヒド21%、トリオキサン2
%、メタノール0.1%であった。
【0021】
【実施例3】メチラールを酸化する事により得た70%
ホルマリン(1.5%のメタノールを含む)を毎時1k
g、塔高3m、塔径50mmφ、常圧、塔底温度105
℃のトリオキサン合成蒸留塔に供給した。トリオキサン
合成槽では2%の硫酸を触媒として103℃で加熱が行
われ、トリオキサンを含む蒸気がトリオキサン合成塔に
供給された。
【0022】蒸留塔の中段にベンゼンを毎時870g供
給し、トリオキサンを含むベンゼン溶液を二相分離槽の
上部より毎時1.45kg抜き出した。合成蒸留塔の塔
頂では、二相分離槽のベンゼン相は合成蒸留塔に還流さ
れ、水相の0.2%のベンゼンを含む水溶液は毎時42
0g抜き出された。水相の組成はホルムアルデヒド20
%、メタノール1.1%、メチラール3.5%、ギ酸メ
チル3.6%、トリオキサン2.4%であった。
【0023】トリオキサンを含むベンゼン溶液中のトリ
オキサンの濃度は40%であり、つづいてトリオキサン
〜ベンゼン分離蒸留塔でトリオキサンの精製が行なわ
れ、蒸留塔の塔底より精製トリオキサンが毎時580
g、塔頂よりベンゼンが毎時869g抜き出された。ト
リオキサン合成蒸留塔の塔頂より、二相分離により抜き
出された水溶液は、ついでベンゼン分離蒸留塔に回され
た。
【0024】塔頂温度を40℃に設定し、蒸留塔の塔頂
より、ギ酸メチル、メチラール、少量のメタノールを含
む軽沸物質が毎時37g抜き出された。又、蒸留塔の中
間部よりベンセン〜メタノールを含む成分を毎時2g抜
き出した。又、塔底より、ベンゼンが検出されない水溶
液を毎時381g抜き出した。その組成はホルムアルデ
ヒド22%、トリオキサン3%、メタノール0.5%で
あった。
【0025】また、使用した蒸留塔の塔高、圧力、塔底
温度は、全て実施例1と同じであった。
【0026】
【発明の効果】本発明により、ベンゼン含有水溶液から
ベンゼンを除去することが可能となり、有用な成分を回
収できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施態様の一例を示した図である。
【図2】本発明の実施態様の一例であり、図1の改良図
である。
【図3】本発明のベンゼン除去法の別の実施態様の一例
を示した図である。
【符号の説明】
1 トリオキサン合成槽 2 導管 3 トリオキサン合成蒸留塔 4 トリオキサン〜ベンゼン蒸留塔 5 導管 6 ベンゼン分離蒸留塔 7 ベンゼン〜トリオキサン分離蒸留塔 8,9 導管 10 トリオキサン合成槽 11 加熱器 12,13 導管 14 トリオキサン合成蒸留塔 15,16 導管 17 二相分離槽 18,19 導管 20 凝縮器 21 二相分離槽 23,24,25 導管 26 ベンゼン分離蒸留塔 27,28 導管 29 ベンゼン〜トリオキサン分離蒸留塔 30,31,32,33,34,35,36 導管 37 固体酸固定床 38 導管 39 ベンゼン分離蒸留塔 40 導管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 トリオキサンを合成する際に副成するベ
    ンゼン含有水溶液からベンゼンを除去するにあたって、
    該べンゼン含有水溶液を蒸留塔の中段から供給し、塔頂
    よりギ酸メチルおよびメチラールを主成分とする蒸気を
    抜き出し、供給段より上段からベンゼン及びメタノール
    を含む成分を抜き出し、塔底より、実質的にベンゼンを
    含まない、水、ホルムアルデヒド及びメタノールを含む
    成分を抜き出すことを特徴とするベンゼンの除去方法。
JP2024193A 1993-02-08 1993-02-08 ベンゼンの除去方法 Withdrawn JPH06228128A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103288580A (zh) * 2013-06-17 2013-09-11 天津渤海化工有限责任公司天津碱厂 一种回收三聚甲醛装置废气中苯、甲醇、甲醛的方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103288580A (zh) * 2013-06-17 2013-09-11 天津渤海化工有限责任公司天津碱厂 一种回收三聚甲醛装置废气中苯、甲醇、甲醛的方法

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