JPH06262002A - 高濃度エタノール中の不純物の分離方法 - Google Patents
高濃度エタノール中の不純物の分離方法Info
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- JPH06262002A JPH06262002A JP7506693A JP7506693A JPH06262002A JP H06262002 A JPH06262002 A JP H06262002A JP 7506693 A JP7506693 A JP 7506693A JP 7506693 A JP7506693 A JP 7506693A JP H06262002 A JPH06262002 A JP H06262002A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 含水エタノールを臨界点近傍のガス溶媒で抽
出して得た高濃度エタノールに含有されるガス溶媒に由
来する不純物の分離方法に関する。 【構成】 含水エタノールを臨界点近傍のガス溶媒で抽
出して得た高濃度エタノール中の前記ガス溶媒に由来す
る不純物を加圧蒸留塔において分離する方法であって、
該加圧蒸留塔の高濃度エタノール原料入口部より塔底リ
ボイラまでの段数を高濃度エタノール原料中の溶存酸素
が実質的になくなるに十分な段数を採り、かつ温度が１
００℃以上となる加圧蒸留塔の材質を銅製または銅めっ
きした材質とした高濃度エタノール中の不純物の分離方
法。
出して得た高濃度エタノールに含有されるガス溶媒に由
来する不純物の分離方法に関する。 【構成】 含水エタノールを臨界点近傍のガス溶媒で抽
出して得た高濃度エタノール中の前記ガス溶媒に由来す
る不純物を加圧蒸留塔において分離する方法であって、
該加圧蒸留塔の高濃度エタノール原料入口部より塔底リ
ボイラまでの段数を高濃度エタノール原料中の溶存酸素
が実質的になくなるに十分な段数を採り、かつ温度が１
００℃以上となる加圧蒸留塔の材質を銅製または銅めっ
きした材質とした高濃度エタノール中の不純物の分離方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は含水エタノールを臨界点
近傍のガス溶媒で抽出して得た高濃度エタノールに含有
されるガス溶媒に由来する不純物の分離方法に関する。
近傍のガス溶媒で抽出して得た高濃度エタノールに含有
されるガス溶媒に由来する不純物の分離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】甘しょ、さつまいも、とうもろこしなど
の炭水化物を原料とする発酵アルコールは飲料用及び工
業用として重要な出発原料であるが、発酵法で得られる
アルコール水溶液のアルコール濃度は１０〜２０wt％と
低いため、約９５〜１００wt％まで濃縮する必要があ
る。従来、この濃縮法として蒸留法が用いられてきた
が、大部分を占める水も８０〜１００℃まで昇温せねば
ならず、経済的に不利であり、これに替わる省エネルギ
型の濃縮法の開発が望まれている。
の炭水化物を原料とする発酵アルコールは飲料用及び工
業用として重要な出発原料であるが、発酵法で得られる
アルコール水溶液のアルコール濃度は１０〜２０wt％と
低いため、約９５〜１００wt％まで濃縮する必要があ
る。従来、この濃縮法として蒸留法が用いられてきた
が、大部分を占める水も８０〜１００℃まで昇温せねば
ならず、経済的に不利であり、これに替わる省エネルギ
型の濃縮法の開発が望まれている。
【０００３】一方、省エネルギ型の濃縮法として超臨界
状態または擬臨界状態の炭酸ガスを用いてアルコールを
水より抽出・分離して濃縮する方法が提案されている。
（特開昭５６−５６２０１及び同５９−１４１５２８号
公報）しかしながら、炭酸ガスを溶剤として用いた場合
アルコールの選択的抽出には限界があって、最大濃縮度
は約９１wt％が限界であり、これ以上に濃縮することは
不可能であることが最近報告されている。また、炭酸ガ
ス中へのアルコールの溶解度は十分に大きくないことよ
り、大量の炭酸ガス（１０％アルコール水溶液１重量部
に対して１５重量部以上）を必要とするという問題点が
あり、その改善が望まれている。
状態または擬臨界状態の炭酸ガスを用いてアルコールを
水より抽出・分離して濃縮する方法が提案されている。
（特開昭５６−５６２０１及び同５９−１４１５２８号
公報）しかしながら、炭酸ガスを溶剤として用いた場合
アルコールの選択的抽出には限界があって、最大濃縮度
は約９１wt％が限界であり、これ以上に濃縮することは
不可能であることが最近報告されている。また、炭酸ガ
ス中へのアルコールの溶解度は十分に大きくないことよ
り、大量の炭酸ガス（１０％アルコール水溶液１重量部
に対して１５重量部以上）を必要とするという問題点が
あり、その改善が望まれている。
【０００４】このため、現在、アルコール濃縮度を向上
させ、かつアルコール溶解度を大きくできる方法が望ま
れており、この要望に応じ本発明者らは先に臨界点近傍
の炭酸ガス溶媒を用いた改良されたエタノールの脱水方
法（特願平１〜１６０６９７号）および臨界点近傍のプ
ロパン，ブタン，プロピレン溶媒を用いた省エネルギ型
のエタノールの脱水方法（特願平１〜１６０６９６号，
特願平１〜２９４０３２号）を提案した。
させ、かつアルコール溶解度を大きくできる方法が望ま
れており、この要望に応じ本発明者らは先に臨界点近傍
の炭酸ガス溶媒を用いた改良されたエタノールの脱水方
法（特願平１〜１６０６９７号）および臨界点近傍のプ
ロパン，ブタン，プロピレン溶媒を用いた省エネルギ型
のエタノールの脱水方法（特願平１〜１６０６９６号，
特願平１〜２９４０３２号）を提案した。
【０００５】しかしながら、これらの提案方法において
は脱水エタノール中に溶存するプロパン，ブタン，プロ
ピレン，ＣＯ2 などのガスを実質的になくするために、
加圧蒸留を行う必要があり、その際蒸留塔の下部温度
は、その操作圧力（１０〜３５atm.）におけるエタノー
ルの沸点になり、１００〜２１０℃の範囲にある。とこ
ろが、この温度条件でステンレス製蒸留塔や炭素鋼製蒸
留塔で蒸留操作を行ったところ、アセトアルデヒド，エ
チルエーテルなどの不純物が数１０ppm 生成し、工業用
アルコールのアルコール専売規格に不合格となることが
判明した。
は脱水エタノール中に溶存するプロパン，ブタン，プロ
ピレン，ＣＯ2 などのガスを実質的になくするために、
加圧蒸留を行う必要があり、その際蒸留塔の下部温度
は、その操作圧力（１０〜３５atm.）におけるエタノー
ルの沸点になり、１００〜２１０℃の範囲にある。とこ
ろが、この温度条件でステンレス製蒸留塔や炭素鋼製蒸
留塔で蒸留操作を行ったところ、アセトアルデヒド，エ
チルエーテルなどの不純物が数１０ppm 生成し、工業用
アルコールのアルコール専売規格に不合格となることが
判明した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記本発明者
らが提案した方法によって得られた高濃度エタノール中
に存在するプロパン，ブタン，プロピレン，二酸化炭素
などのガスを、加圧蒸留により分離除去するに際し、エ
タノールの熱分解反応に起因するアセトアルデヒド，エ
チルエーテルなどの微量不純物の生成を防止し、専売ア
ルコール規格（工業用アルコール）に合格できるエタノ
ールを得ることができる方法を提供しようとするもので
ある。
らが提案した方法によって得られた高濃度エタノール中
に存在するプロパン，ブタン，プロピレン，二酸化炭素
などのガスを、加圧蒸留により分離除去するに際し、エ
タノールの熱分解反応に起因するアセトアルデヒド，エ
チルエーテルなどの微量不純物の生成を防止し、専売ア
ルコール規格（工業用アルコール）に合格できるエタノ
ールを得ることができる方法を提供しようとするもので
ある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は含水エタノール
を臨界点近傍のガス溶媒で抽出して得た高濃度エタノー
ル中の前記ガス溶媒に由来する不純物を加圧蒸留塔にお
いて分離する方法であって、該加圧蒸留塔の高濃度エタ
ノール原料入口部より塔底リボイラまでの段数を高濃度
エタノール原料中の溶存酸素が実質的になくなるに十分
な段数を採り、かつ温度が１００℃以上となる加圧蒸留
塔の材質を銅製または銅めっきした材質とすることを特
徴とする高濃度エタノール中の不純物の分離方法であ
る。
を臨界点近傍のガス溶媒で抽出して得た高濃度エタノー
ル中の前記ガス溶媒に由来する不純物を加圧蒸留塔にお
いて分離する方法であって、該加圧蒸留塔の高濃度エタ
ノール原料入口部より塔底リボイラまでの段数を高濃度
エタノール原料中の溶存酸素が実質的になくなるに十分
な段数を採り、かつ温度が１００℃以上となる加圧蒸留
塔の材質を銅製または銅めっきした材質とすることを特
徴とする高濃度エタノール中の不純物の分離方法であ
る。
【０００８】
【作用】以下、本発明の一実施態様を図１によって詳述
し、その作用を明らかにする。図１において、１は原料
供給ライン（プロパン，ブタン，プロピレンまたはＣＯ
2 などの軽質ガスが溶解しているエタノール）、２は加
圧蒸留塔、３はトレイ（または充填層）、４はヒータ、
５は塔底液部、６は塔底液抜出しライン（実質的に軽質
ガスを含有しないエタノール）、７は塔底液位制御弁、
８は塔頂ガス抜出しライン（実質的にエタノールを含有
しない軽質ガス）、９はコンプレッサ、１０は冷却器、
１１は分離槽、１２は水（液体）取り出しライン、１３
はＯ2 ，Ｎ2 パージライン、１４は還流ライン（液体状
の軽質ガス）、１５は塔頂還流ライン、１６は軽質ガス
取り出しライン、１７，１８は流量制御弁である。
し、その作用を明らかにする。図１において、１は原料
供給ライン（プロパン，ブタン，プロピレンまたはＣＯ
2 などの軽質ガスが溶解しているエタノール）、２は加
圧蒸留塔、３はトレイ（または充填層）、４はヒータ、
５は塔底液部、６は塔底液抜出しライン（実質的に軽質
ガスを含有しないエタノール）、７は塔底液位制御弁、
８は塔頂ガス抜出しライン（実質的にエタノールを含有
しない軽質ガス）、９はコンプレッサ、１０は冷却器、
１１は分離槽、１２は水（液体）取り出しライン、１３
はＯ2 ，Ｎ2 パージライン、１４は還流ライン（液体状
の軽質ガス）、１５は塔頂還流ライン、１６は軽質ガス
取り出しライン、１７，１８は流量制御弁である。
【０００９】プロパン，ブタン，プロピレンまたはＣＯ
2 などの軽質ガスが溶解したエタノールを原料供給ライ
ン１より加圧蒸留塔２の中部に供給する。これらの軽質
ガスとエタノールは共沸組成物を形成せず容易に蒸留操
作で分離でき、塔底液抜出しライン６より実質的に軽質
ガスを含まないエタノールを、また塔頂ガス抜出しライ
ン８より実質的にエタノールを含まない軽質ガスを抜出
すことができる。
2 などの軽質ガスが溶解したエタノールを原料供給ライ
ン１より加圧蒸留塔２の中部に供給する。これらの軽質
ガスとエタノールは共沸組成物を形成せず容易に蒸留操
作で分離でき、塔底液抜出しライン６より実質的に軽質
ガスを含まないエタノールを、また塔頂ガス抜出しライ
ン８より実質的にエタノールを含まない軽質ガスを抜出
すことができる。
【００１０】塔頂ガス抜出しライン８の軽質ガスはコン
プレッサ９により再圧縮され、冷却器１０によって冷却
・液化されて分離槽１１に送られ、こゝで水を水取り出
しライン１２より取り出し、Ｏ2 ，Ｎ2 パージライン１
３からは原料中に溶解する可能性のあるＯ2 ，Ｎ2 ，Ｃ
Ｈ4 などの気体をパージする。
プレッサ９により再圧縮され、冷却器１０によって冷却
・液化されて分離槽１１に送られ、こゝで水を水取り出
しライン１２より取り出し、Ｏ2 ，Ｎ2 パージライン１
３からは原料中に溶解する可能性のあるＯ2 ，Ｎ2 ，Ｃ
Ｈ4 などの気体をパージする。
【００１１】還流ライン１４からは液化された軽質ガス
を取り出し、塔頂還流ライン１５より流量制御弁１７を
介して加圧蒸留塔２頂部へ還流し、軽質ガス取り出しラ
イン１６からは原料中に溶解していた軽質ガスの全量が
流量制御弁１８を介して取り出される。
を取り出し、塔頂還流ライン１５より流量制御弁１７を
介して加圧蒸留塔２頂部へ還流し、軽質ガス取り出しラ
イン１６からは原料中に溶解していた軽質ガスの全量が
流量制御弁１８を介して取り出される。
【００１２】軽質ガス取り出しライン１６の軽質ガスは
抽出溶剤として再使用するために、循環する必要がある
ので、この循環動力を少なくするために、加圧蒸留塔２
の操作圧力を１０〜４０kg／cm2 G と高くする必要があ
る。この圧力下では、塔底液部５の塔底液はその圧力に
おける１００％エタノールの沸点となり、１００〜２１
０℃と高温になるので、エタノールが反応してアセトア
ルデヒド，エチルエーテルなどの微量不純物が生成する
現象が見られ、アルコール専売規格（工業用アルコー
ル）に合格しないほどであった。
抽出溶剤として再使用するために、循環する必要がある
ので、この循環動力を少なくするために、加圧蒸留塔２
の操作圧力を１０〜４０kg／cm2 G と高くする必要があ
る。この圧力下では、塔底液部５の塔底液はその圧力に
おける１００％エタノールの沸点となり、１００〜２１
０℃と高温になるので、エタノールが反応してアセトア
ルデヒド，エチルエーテルなどの微量不純物が生成する
現象が見られ、アルコール専売規格（工業用アルコー
ル）に合格しないほどであった。
【００１３】そこで、本発明者らは微量不純物の生成防
止方法を鋭意検討した結果、エチルエーテルの生成防止
には蒸留塔の材質として銅を用い、アセトアルデヒド生
成防止には原料中の溶存酸素を前もって零にするか、ま
たは原料供給位置より下部の部分で酸素をストリッピン
グするに十分な段数を設けることにより、解決できるこ
とを見いだして本発明を完成させたものである。
止方法を鋭意検討した結果、エチルエーテルの生成防止
には蒸留塔の材質として銅を用い、アセトアルデヒド生
成防止には原料中の溶存酸素を前もって零にするか、ま
たは原料供給位置より下部の部分で酸素をストリッピン
グするに十分な段数を設けることにより、解決できるこ
とを見いだして本発明を完成させたものである。
【００１４】
【実施例】以下、本発明に関する試験例をあげ、本発明
の効果を立証する。試薬特級エタノールを、ステンレス
製（ＳＵＳ３０４），炭素鋼（ＳＴＳ３８），銅，ガラ
スの容器に仕込み、Ｎ2 加圧下及び空気加圧下で温度２
１０℃で１０分間保持し、エタノール中の微量不純物生
成の有無をガスクロマトグラフにより分析した。
の効果を立証する。試薬特級エタノールを、ステンレス
製（ＳＵＳ３０４），炭素鋼（ＳＴＳ３８），銅，ガラ
スの容器に仕込み、Ｎ2 加圧下及び空気加圧下で温度２
１０℃で１０分間保持し、エタノール中の微量不純物生
成の有無をガスクロマトグラフにより分析した。
【００１５】これより、ガラス容器の場合は不純物は全
く生成しなかったが、圧力容器内面をガラスコーティン
グするのは困難かつ高価であり、実用的とはいえない。
一方、ステンレス，炭素鋼の場合はアセトアルデヒド，
エチルエーテル，イソアミルアルコールが数１０ppm 生
成した。銅の場合、空気加圧下ではアセトアルデヒドが
約２００ppm 生成したが、Ｎ2 加圧下では微量不純物は
検出されずに好ましい結果であった。
く生成しなかったが、圧力容器内面をガラスコーティン
グするのは困難かつ高価であり、実用的とはいえない。
一方、ステンレス，炭素鋼の場合はアセトアルデヒド，
エチルエーテル，イソアミルアルコールが数１０ppm 生
成した。銅の場合、空気加圧下ではアセトアルデヒドが
約２００ppm 生成したが、Ｎ2 加圧下では微量不純物は
検出されずに好ましい結果であった。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、先に提案した方法（例
えば特願平１〜１６０６９６号，同１〜２９４０３２
号，同１〜１６０６９７号）と組み合わせることによ
り、アルコール専売規格に合格できる工業用アルコール
の製造を、従来の蒸留法より大幅な省エネルギで行うこ
とができる効果を奏する。
えば特願平１〜１６０６９６号，同１〜２９４０３２
号，同１〜１６０６９７号）と組み合わせることによ
り、アルコール専売規格に合格できる工業用アルコール
の製造を、従来の蒸留法より大幅な省エネルギで行うこ
とができる効果を奏する。
【図１】本発明の一実施態様の説明図。
フロントページの続き (72)発明者 城鼻 明 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 (72)発明者 山本 五男 広島県広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 含水エタノールを臨界点近傍のガス溶媒
で抽出して得た高濃度エタノール中の前記ガス溶媒に由
来する不純物を加圧蒸留塔において分離する方法であっ
て、該加圧蒸留塔の高濃度エタノール原料入口部より塔
底リボイラまでの段数を高濃度エタノール原料中の溶存
酸素が実質的になくなるに十分な段数を採り、かつ温度
が１００℃以上となる加圧蒸留塔の材質を銅製または銅
めっきした材質とすることを特徴とする高濃度エタノー
ル中の不純物の分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7506693A JPH0811161B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 高濃度エタノール中の不純物の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7506693A JPH0811161B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 高濃度エタノール中の不純物の分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06262002A true JPH06262002A (ja) | 1994-09-20 |
| JPH0811161B2 JPH0811161B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=13565464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7506693A Expired - Lifetime JPH0811161B2 (ja) | 1993-03-10 | 1993-03-10 | 高濃度エタノール中の不純物の分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811161B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014201524A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | オルガノ株式会社 | 精製アルコール中の酸化物を低減する方法及びアルコール精製装置 |
| WO2016080531A1 (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | 国立大学法人名古屋大学 | ブタノールの濃縮脱水方法 |
-
1993
- 1993-03-10 JP JP7506693A patent/JPH0811161B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014201524A (ja) * | 2013-04-02 | 2014-10-27 | オルガノ株式会社 | 精製アルコール中の酸化物を低減する方法及びアルコール精製装置 |
| WO2016080531A1 (ja) * | 2014-11-20 | 2016-05-26 | 国立大学法人名古屋大学 | ブタノールの濃縮脱水方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0811161B2 (ja) | 1996-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |