JPH0649660B2 - シクロヘキサンの精製方法 - Google Patents

シクロヘキサンの精製方法

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JPH0649660B2
JPH0649660B2 JP2087461A JP8746190A JPH0649660B2 JP H0649660 B2 JPH0649660 B2 JP H0649660B2 JP 2087461 A JP2087461 A JP 2087461A JP 8746190 A JP8746190 A JP 8746190A JP H0649660 B2 JPH0649660 B2 JP H0649660B2
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cyclohexane
methylcyclopentenes
crude
hydrogenation
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肇 永原
幸治 中川
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旭化成工業株式会社
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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、シクロヘキサンの精製方法に関し、さらに詳
しくは、シクロヘキサンの工業的用途において要求され
る高純度シクロヘキサンを採取するに当たり、特にメチ
ルシクロペンテン類を含有する粗シクロヘキサンを精製
する方法に関するものである。
(従来の技術) シクロヘキサンは重要な工業中間原料であり、ベンゼン
の水素化により製造されている。製品シクロヘキサンに
要求される純度は極めて高く、ベンゼンの水素化におい
て、未反応エンゼン量を低減したり、他の副反応生成
物、例えば、環状メチル化合物などを低く抑えるなどの
工夫をしているのが普通である。このようなベンゼンの
単純な水素化によるシクロヘキサンの製造方法は、工業
的完成度が高く、また、プロセスや反応が単純なため、
製品シクロヘキサンにオレフィン類が混在もしくは残存
することはほとんどない。本発明が意図する技術は、従
来の単純なシクロヘキサンの製造方法に関わるものとは
異なり、例えば、以下のごとき場合に適用される新しい
技術である。
シクロヘキサンの工業用途は、その多くが酸化反応によ
ってシクロヘキサノン、シクロヘキサノール混合物(以
下「オロン」と略す)を得るためのものである。しか
し、最近において、オロンではなく、純水のシクロヘキ
サノールを得る方法が例えば、特開昭63−15673
6号公報、特公平1−33453号公報などで検討され
ている。こられの方法は、ベンゼンを部分水素化してシ
クロヘキセンとシクロヘキサンの混合物を得、このうち
シクロヘキセンを酸触媒の存在下に水和してシクロヘキ
サノールを得ようとするものであり、従来のオロン製造
法とは技術的に全く異なるものであり、工業的価値も高
い。しかし、一方では、シクロヘキセンの酸触媒による
水和反応においては、シクロヘキサノール以外に多少な
りともシクロヘキセンの異性化物であるメチルシクロペ
ンテン類を副生することがわかっている(例えば、特公
平1−33453号公報)。このメチルシクロペンテン
類は、最終的には部分水素化反応のもうひとつの生成物
であるシクロヘキサンとともに取り出すことがシクロヘ
キサノール製造プロセス上最適であることが、本発明者
らの別の検討で明らかとなっている。ここに、従来にな
いメチルシクペンテンを含有する粗シクロヘキサンが得
られることになるが、前述のごとく、シクロヘキサンの
工業的な要求純度が高く、該粗シクロヘキサンを精製す
る新しい技術が必要となるのである。
以上メチルシクロペンテン類を含有する粗シクロヘキサ
ンの例を示したが、本発明方法を適用できる範囲は、当
然のことながらこの例に限られるものではない。
(発明が解決しようとする課題) 従来、メチルシクロペンテン類を例えば数千ppm以上含
むような粗シクロヘキサンは、従来のベンゼンの水素化
反応によって得られるものとは全く異なり、したがっ
て、その精製方法も知られていない。例えば、該粗シク
ロヘキサンからメチルシクロペンテン類を単なる蒸留操
作によって分離しようとすると、シクロヘキサンとメチ
ルシクロペンテン類との比揮発度が極めて1に近いた
め、実質的に不可能である。また、抽出蒸留による分離
も考えられるが、やはり比揮発度が小さく、また、抽出
溶媒という新たな成分を必要とするため、工業的にみて
価値のある方法とは言いがたい。
すなわち、もっと簡便で有効な該粗シクロヘキサンの精
製方法が強く望まれるのである。
(課題を解決するための手段) 本発明者らは、かかるメチルシクロペンテン類を含有す
る粗シクロヘキサンを簡便に、かつ、確実に精製する方
法を鋭意検討した結果、メチルシクロペンテン類を水素
化してメチルシクロペンタンとし、次に蒸留によって精
製する方法が最も適した手段であるとの結論に達し、本
発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、メチルシクロペンテン類を含有す
る粗シクロヘキサンから高純度のシクロヘキサンを採取
するに際し、該粗シクロヘキサンを触媒の存在下に水素
化処理をしてメチルシクロペンテン類をメチルシクロペ
ンタンとし、次に蒸留によって塔頂よりメチルシクロペ
ンタンを分離除去することを特徴とするシクロヘキサン
の精製方法である。
以下、本発明の具体的な実施態様を説明する。
本発明方法によって精製しようとする粗シクロヘキサン
とは、主にメチルシクロペンテン類を不純物として含有
するものである。ここでメチルシクロペンテン類とは、
1−メチルシクロペンテン、3−メチルシクロペンテン
および4−メチルシクロペンテンをいい、特に1−メチ
ルシクロペンテン、3−メチルシクロペンテンをいう。
メチルシクロペンテン類の含有量としては、該粗シクロ
ヘキサン中の重量分率として0.01ないし数十%であ
る。また、該粗シクロヘキサン中にはメチルシクロペン
テン類以外に他の不純物、例えばベンゼンやシクロヘキ
セン、さらには炭素数1から6の炭化水素を含んでいて
もさしつかえない。ベンゼンやシクロヘキセンは、後述
する水素化処理によってシクロヘキサンとすることがで
きる一方、炭素数1から6の炭化水素は、本発明方法に
おける蒸留操作によって塔頂より容易に除去することが
できるからである。
粗シクロヘキサンの水素化処理は、触媒の存在下におい
て気相でも液相でも行うことができる。触媒としては、
通常のオレフィン水素化用触媒や芳香族炭化水素の水素
化用触媒を用いればよく、具体的にはNi触媒やPt,Pd,Ru
などの貴金属触媒が挙げられ、経済的観点からはNi触媒
が好適である。水素化処理条件としては不純物の含有量
にもよるが、通常室温ないし300℃、好ましくは50
ないし200℃の温度範囲、1ないし100気圧、好ま
しくは5ないし50気圧の水素圧力範囲で行う。反応形
式としては特に制限はないが、固定床式のいわゆるトリ
クルベッド型の反応方法は好ましく用いることができ
る。このような水素化処理によって、粗シクロヘキサン
中のメチルシクロペンテン類のほとんどすべてをメチル
シクロペンタンに転化させることができる。
メチルシクロペンタンを含むシクロヘキサンは、次に蒸
留によって高純度シクロヘキサンに精製する。蒸留操作
は常圧下においても、また、減圧下、加圧下においても
実施することができ、適宜選択すればよい。この蒸留に
よって、メチルシクロペンタンに富んだ留出液を塔頂よ
り除去し、塔底より極めて高純度のシクロヘキサンを採
取することができる。また、粗シクロヘキサン中にシク
ロヘキサン、メチルシクロペンテン類以外の炭素数1か
ら6の炭化水素が含まれていても、この蒸留操作によっ
て、メチルシクロペンタンとともに容易に塔頂から除去
することができる。
以上のごとき本発明方法によって得られるシクロヘキサ
ンの純度は、工業的に要求される純度として充分以上で
あり、具体的には99%以上、または99.5%以上、
さらには99.9%以上のシクロヘキサンを取得するこ
とができる。
(発明の効果) 本発明方法によってメチルシクロペンテン類を含有する
粗シクロヘキサンを精製して、極めて高純度のシクロヘ
キサンを取得することができ、その工業的価値は高い。
(実施例) 以下、実施例をもって本発明をさらに詳細に説明する
が、本発明は、これらの例によってなんら限定されるも
のではない。
実施例 <粗シクロヘキサンの水素化処理> シクロヘキサン93.0重量%、メチルシクロペンテン
類4.5重量%、その他の不純物としてシクロヘキセン
2.0重量%、炭素数4から6の飽和炭化水素0.5重
量%を含有する粗シクロヘキサンを、水素化処理装置に
1.0kg/Hrで供給し、粗シクロヘキサンの水素化処理
を連続的に行った。水素化処理装置には水素化触媒とし
てNi触媒(日産ガードラー社製G−33)500gを充
填し、入口温度を120℃に制御しつつ、50気圧の水
素圧下で行った。処理後の液を連続的に取り出し、その
組成を分析したところ、シクロヘキサン94.9重量
%、メチルシクロペンタン4.6重量%、炭素数4から
6の飽和炭化水素0.5重量%であり、メチルシクロペ
ンテン類、シクロヘキセンは0.01重量%以下であ
り、ほとんど検出されなかった。
<蒸留による高純度シクロヘキサンの取得> 上記の水素化処理を経た液を、濃縮部20段、回収部2
0段を有する蒸留塔に1.0kg/Hrで連続的に供給し、
シクロヘキサンの精製を行った。還流比は40で行い、
塔頂から約0.09kg/Hrで留出液を連続的に抜き出
し、その組成を分析したところ、シクロヘキサン44.
7重量%、メチルシクロペンタン49.9重量%、炭素
数4から6の飽和炭化水素5.4重量%であった。この
とき塔底から連続的に採取される液の組成は、シクロヘ
キサン99.97重量%、メチルシクロペンタン0.0
3重量%であり、極めて高純度のシクロヘキサンを取得
することができた。
比較例 水素化処理を行わず、実施例と同じ粗シクロヘキサンを
実施例と同様にして蒸留操作を行った。塔底から連続的
に採取されるシクロヘキサンの純度は粗シクロヘキサン
並であり、炭素数4から6の飽和炭化水素は塔頂に除去
されるものの、メチルシクロペンテン類はほとんど減少
せず、粗シクロヘキサンの精製はできなかった。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】メチルシクロペンテン類を含有する粗シク
    ロヘキサンから高純度のシクロヘキサンを採取するに際
    し、該粗シクロヘキサンを触媒の存在下に水素化処理を
    してメチルシクロペンテン類をメチルシクロペンタンと
    し、次に蒸留によって塔頂よりメチルシクロペンタンを
    分離除去することを特徴とするシクロヘキサンの精製方
    法。
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