JPH09143162A - メチルピリジン類の分離方法 - Google Patents

メチルピリジン類の分離方法

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JPH09143162A
JPH09143162A JP30794295A JP30794295A JPH09143162A JP H09143162 A JPH09143162 A JP H09143162A JP 30794295 A JP30794295 A JP 30794295A JP 30794295 A JP30794295 A JP 30794295A JP H09143162 A JPH09143162 A JP H09143162A
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JP
Japan
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methylpyridine
type
methylpyridines
faujasite
adsorbent
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JP30794295A
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English (en)
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Toshihide Senzaki
利英 千崎
Katsuhide Noguchi
勝秀 野口
Yasuhiro Shimoura
康弘 下浦
Takashi Matsumoto
隆志 松本
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Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 メチルピリジン類含有留分、特にメチルピリ
ジン異性体及びジメチルピリジンの2種以上の混合物か
ら、メチルピリジン類を効率よく分離回収する工業的方
法を提供する。 【解決手段】メチルピリジン含有留分から、吸着分離法
によりメチルピリジン類を回収する方法において、吸着
剤としてフォージャサイト型ゼオライトを使用する。フ
ォージャサイト型ゼオライトとしては、ナトリウム、マ
グネシウム、ニッケル又は鉄イオンで置換されたY型フ
ォージャサイト型ゼオライトが好ましい。 【効果】 メチルピリジン類含有留分から、3−メチル
ピリジン、4−メチルピリジン及び2,6−ジメチルピ
リジンをそれぞれ効率よく分離回収することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はコールタール留分等
のメチルピリジン類を含む留分、特に、2,6−ジメチ
ルピリジン、3−メチルピリジン、4−メチルピリジン
の内少なくとも2種類以上を含む混合物から、吸着法に
よりメチルピリジン類を分離回収する方法に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】石炭の高温乾留に由来するコークス炉ガ
スやコールタールには、ピリジン、メチルピリジン類、
キノリン、メチルキノリン類、イソキノリン等の有機塩
基類が含まれている。これらの有機塩基類は医薬品、農
薬等の有機合成原料として欠くことができないものであ
り、例えばコークス炉ガスからは硫酸水溶液で吸収後、
分解−蒸留により、そして、コールタールからは蒸留−
酸抽出によりピリジン類含有留分として回収されてい
る。これらの有機塩基類のうちメチルピリジン類は2,
6−ジメチルピリジン、3−メチルピリジン及び4−メ
チルピリジンの混合物として回収される。
【0003】しかしながら、2,6−ジメチルピリジン
(沸点:143〜145℃)、3−メチルピリジン(沸
点:144℃)、4−メチルピリジン(沸点:145
℃)は、沸点が近接しているため、汎用的な分離技術で
ある蒸留法では混合物から分離することが困難である。
【0004】コールタール留分等のメチルピリジン類含
有留分から、メチルピリジン類を分離回収する工業的方
法として、尿素アダクト法が知られている(特開昭58
−74664号公報)。この方法では、メチルピリジン
類混合物から2,6−ジメチルピリジンを尿素アダクト
として分離し、精製後、特定の溶剤下で水と加熱分解し
て高純度の2,6−ジメチルピリジンを得る。しかし、
2,6−ジメチルピリジンと水は共沸するので回収率に
限界があり、また、3−メチルピリジンと4−メチルピ
リジンは混合物としてしか得られない。
【0005】また、ピリジン塩基類の混合物に特定のオ
キシフラバン類を混合して、特定の塩基類との間に包接
錯体を形成して、蒸留法では不可能であった沸点の近接
したピリジン塩基類を分離する方法も知られている(特
開昭61−85364号公報)。
【0006】さらに、メチルピリジン類を吸着法により
分離する方法としては、吸着剤にシリカ−アルミナを使
用した基礎吸着データ(「資源と環境」1992,1
(3),201〜207)や吸着剤にイオン交換樹脂、
シリカ、アルミナ、アルミノシリケートを使用した幾何
異性体分離法(フランス特許第2593409号)があ
るが、いずれも分離効率が悪く、工業的には実用性が低
い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、メチ
ルピリジン含有留分、特に2,6−ジメチルピリジン、
3−メチルピリジン、4−メチルピリジンの内少なくと
も2種類以上を含む混合物から、メチルピリジン類を効
率よく分離回収する工業的方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】すなわち、本発明は、メチルピリジン含有
留分から、吸着分離法によりメチルピリジン類を分離す
る方法において、吸着剤としてフォージャサイト型ゼオ
ライトを使用するメチルピリジン類の分離方法であり、
有利には、吸着剤としてY型フォージャサイト型ゼオラ
イトを、より有利には、ナトリウム、マグネシウム、ニ
ッケル又は鉄イオンで置換されたY型フォージャサイト
型ゼオライトを使用する分離方法である。
【0009】本発明で使用する吸着剤は、フォージャサ
イト型ゼオライトである。フォージャサイト型ゼオライ
トとは、次式で示される結晶性アルミノシリケートであ
る。 0.9±0.2M2/n O:Al2 3 :xSiO2 :y
2 O ここで、Mはカチオンを示し、n はその原子価を表す。
上式のフォージャサイト型ゼオライトにはX型とY型が
あり、X型はx=2〜3であり、Y型はx=3〜6であ
り、yは水和の程度により異なる。
【0010】本発明では、フォージャサイト型ゼオライ
トのうち、Y型フォージャサイト型ゼオライトが好まし
い吸着剤である。
【0011】本発明で使用するフォージャサイト型ゼオ
ライトは、水素イオン、アンモニウムイオンタイプのも
のでもよいが、1種又は2種以上の金属イオンで置換さ
れているものが好ましい。そして、金属イオンの置換量
に限定はなく、陽イオンの一部又は全部を置換してもよ
い。好ましくは10%以上である。
【0012】置換される金属イオンとしては、例えば、
ナトリウム、カリウム、銀、カルシウム、ストロンチウ
ム、バリウム、亜鉛、鉛、セリウム、マグネシウム、
銅、アルミニウム、ジルコニウム、バナジウム、モリブ
デン、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、白金等のイ
オンがあげられる。
【0013】これらのうち、周期律表Ia、IIa、II
b、IIIa及びVIII族から選ばれた金属イオンが好まし
く、例えば、カリウム、ナトリウム、マグネシウム、カ
ルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、鉄、コバ
ルト、ニッケル等のイオンがあげられる。
【0014】特に、本発明の吸着剤として、ナトリウ
ム、マグネシウム、ニッケル又は鉄イオンで置換された
Y型フォージャサイト型ゼオライトが最も好ましい。こ
れらのゼオライトは、市販のナトリウムY型ゼオライト
そのものであってもよいし、これをマグネシウム、ニッ
ケル若しくは鉄イオンで置換したY型ゼオライトであっ
てもよい。
【0015】これらのカチオンのイオン交換方法は、交
換するイオンの水溶性の塩、例えば塩酸塩、硝酸塩、硫
酸塩、炭酸塩等の水溶液とゼオライトを接触させること
によって行われる。水溶液の金属イオン濃度は、金属塩
の種類によって異なるが、1〜10重量%程度が好まし
い。その方式はバッチ式でも流通式でもよい。また、接
触は必要に応じて数回繰り返し行ってもよい。このとき
の温度は20〜100℃程度でよい。イオン交換量はイ
オンの種類によって異なるが、溶液の濃度、イオン交換
時の温度などにより任意に設定することができる。
【0016】本発明で用いられるY型ゼオライト及びX
型ゼオライトの形状は、前記被分離物とゼオライトの接
触方法により適当に選択され、圧縮成型品及びスプレー
ドライ等による成型品又は粉末体であってもよい。
【0017】また、本発明で使用する脱離剤としては公
知の脱離剤を使用することができ、例えば、ジエチルエ
ーテル、イソプロピルエーテル、n−プロピルエーテ
ル、アニソール等のエーテル類、例えば、酢酸エチル、
酢酸n−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸n−ブチ
ル、酢酸イソブチル等のエステル類、例えば、アセト
ン、メチルエチルケトン、n−プロピルケトン、シクロ
ヘキサノン等のケトン類、例えば、メタノール、エタノ
ール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコー
ル、n−ブタノール等のアルコール類、例えば、ピリジ
ン、キノリン、2−メチルキノリン、8−メチルキノリ
ン、ジメチルキノリン等の有機塩基類、又はアセトニト
リル等があげられる。これらのうち、エステル類、アル
コール類、ピリジン及びアルキルキノリン、アセトニト
リル等が好ましく、特に、酢酸エチル、酢酸ブチル、メ
タノール、イソプロピルアルコール、ピリジン、キノリ
ン、アセトニトリルが最適である。
【0018】メチルピリジン含有留分としては、2,6
−ジメチルピリジン、3−メチルピリジン及び4−メチ
ルピリジンの内少なくとも2種類以上を含むものであれ
ばよいが、好ましくは、コールタール、コークス炉ガ
ス、タール軽油、石炭液化油等から酸抽出、蒸留等の操
作を経て回収される沸点140〜150℃の範囲の成分
を含む留分である。なお、フェノール類のような酸性成
分やピッチのような重質分はあらかじめ除去しておくこ
とが望ましい。
【0019】
【発明の実施形態】本発明方法によってメチルピリジン
類を吸着分離する方法としては、クロマト分取法でもよ
く、また、疑似移動床による連続的吸着分離方法でもよ
い。
【0020】疑似移動床による連続的吸着分離方法は、
複数の吸着塔を設置して、吸着、濃縮、脱離の操作をそ
れぞれの塔で行い、これらの塔を順次、切り換えること
によって、各操作を連続して行う工業的プロセスであ
る。まず、メチルピリジン含有留分又はこれを必要によ
り希釈剤で希釈した供給原料をフォージャサイト型ゼオ
ライト吸着剤に接触させて、強吸着成分を選択的に吸着
させ、一方、弱吸着成分をラフィネートとして分離する
(吸着操作)。ついで、弱吸着成分に富むラフィネート
をさらに吸着剤と接触させて残存する強吸着成分を吸着
させ、ラフィネートの弱吸着成分を濃縮する(濃縮操
作)。さらに、吸着された強吸着成分を脱離剤によって
吸着剤から脱離させ、エクスラクトとして脱離剤と共に
回収する(脱離操作)。
【0021】本発明の吸着分離操作は気相又は液相のい
ずれでも行うことができるが、温度を低くした方が副反
応を抑制できるので、液相で行うことが好ましい。操作
条件としては、温度は室温から350℃、好ましくは5
0〜250℃、圧力は大気圧から50kg/cm2・Gの
範囲がよい。
【0022】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。実施例及び比較例において、吸着特性を次の(1)
式の分離係数αで表す。
【0023】
【数1】
【0024】以下の実施例及び比較例において、4−メ
チルピリジンをA成分として、2,6−ジメチルピリジ
ンをB成分として、αを計算している。また、各成分の
量は重量基準である。
【0025】(1)式において、αが1.0であれば、
A、B成分間に選択的な吸着はない。また、αが1.0
より大であれば、A成分が選択的に吸着され、1.0よ
り小であれば、B成分が選択的に吸着される。したがっ
て、A成分とB成分の分離は、αが1.0より大である
ほど又は1.0より小であるほど、A成分とB成分の吸
着分離が容易であることが分かる。
【0026】実施例1 市販のNa置換Y型フォージャサイトゼオライト(シリ
カ/アルミナ比:5.5)を350℃で4時間焼成し、
デシケーター中で冷却した。この吸着剤10gと原料5
0.1gをフラスコに仕込み、50℃で3時間振とうし
て十分に接触させた。原料の組成比は、2,6−ジメチ
ルピリジン:4−メチルピリジン:n−ペンタデカン:
イソオクタン=2:2:46:0.1(重量比)であっ
た。ついで、吸着操作で得られた製品をガスクロマトグ
ラフィーにより分析して、その組成比から(1)式のα
を求めた。なお、イソオクタンはガスクロマトグラフィ
ー分析の内部標準物質として添加したものである。結果
を表1に示す。
【0027】実施例2 実施例1のNa置換Y型フォージャサイトゼオライトに
代えて、市販のK置換Y型フォージャサイトゼオライト
(シリカ/アルミナ比:5.7)を吸着剤として使用
し、実施例1と同様に実験を行った。結果を表1に示
す。
【0028】実施例3 実施例1のNa置換Y型フォージャサイトゼオライトの
ナトリウムをイオン交換法により鉄イオンで部分置換し
て、Fe(Na)Y型ゼオライトを調製した。これを吸
着剤として使用し、実施例1と同様に実験を行った。結
果を表1に示す。
【0029】実施例4 実施例1のNa置換Y型フォージャサイトゼオライトの
ナトリウムをイオン交換法によりニッケルイオンで部分
置換して、Ni(Na)Y型ゼオライトを調製した。こ
れを吸着剤として使用し、実施例1と同様に実験を行っ
た。結果を表1に示す。
【0030】実施例5 実施例1のNa置換Y型フォージャサイトゼオライトの
ナトリウムをイオン交換法により銀イオンで部分置換し
て、Ag(Na)Y型ゼオライトを調製した。これを吸
着剤として使用し、実施例1と同様に実験を行った。結
果を表1に示す。
【0031】実施例6 実施例1のNa置換Y型フォージャサイトゼオライトの
ナトリウムをイオン交換法により亜鉛イオンで部分置換
して、Zn(Na)Y型ゼオライトを調製した。これを
吸着剤として使用し、実施例1と同様に実験を行った。
結果を表1に示す。
【0032】実施例7 実施例1のNa置換Y型フォージャサイトゼオライトの
ナトリウムをイオン交換法によりマグネシウムイオンで
部分置換して、Mg(Na)Y型ゼオライトを調製し
た。これを吸着剤として使用し、実施例1と同様に実験
を行った。結果を表1に示す。
【0033】実施例8 実施例1のNa置換Y型フォージャサイトゼオライトの
代わりに、市販のHY型フォジャーサイトゼオライト
(シリカ/アルミナ比:5.6)を吸着剤として使用
し、実施例1と同様に実験を行った。結果を表1に示
す。
【0034】実施例9 実施例1のNa置換Y型フォージャサイトゼオライトに
代えて、市販のNa置換X型フォジャーサイトゼオライ
ト(シリカ/アルミナ比:2.5)を吸着剤として使用
し、実施例1と同様に実験を行った。結果を表1に示
す。
【0035】比較例 実施例1のNa置換Y型フォージャサイトゼオライトに
代えて、市販のNa置換モルデナイト型ゼオライトを吸
着剤として使用し、実施例1と同様に実験を行った。結
果を表1に示す。
【0036】
【表1】
【0037】実施例10 市販のNa置換Y型フォージャサイトゼオライトを35
0℃で4時間焼成し、デシケーター中で冷却した。この
吸着剤10gと原料50.1gをフラスコに仕込み、5
0℃で3時間振とうして十分に接触させた。原料の組成
比は、2,6−ジメチルピリジン:4−メチルピリジ
ン:3−メチルピリジン:n−ペンタデカン:イソオク
タン=2:2:2:44:0.1(重量比)であった。
ついで、吸着操作で得られた製品をガスクロマトグラフ
ィーにより分析して、その組成比から(1)式のαを求
めた。結果を表2に示す。
【0038】
【表2】
【0039】
【発明の効果】本発明の分離方法によれば、メチルピリ
ジン含有留分、特に、メチルピリジン異性体及びジメチ
ルピリジンの混合物から、3−メチルピリジン、4−メ
チルピリジン及び2,6−ジメチルピリジンを、それぞ
れ効率よく分離することができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メチルピリジン含有留分から、吸着分離
    法によりメチルピリジン類を分離する方法において、吸
    着剤としてフォージャサイト型ゼオライトを使用するこ
    とを特徴とするメチルピリジン類の分離方法。
  2. 【請求項2】 吸着剤が、Y型フォージャサイト型ゼオ
    ライトである請求項1に記載のメチルピリジン類の分離
    方法。
  3. 【請求項3】 吸着剤が、ナトリウム、マグネシウム、
    ニッケル又は鉄イオンで置換されたY型フォージャサイ
    ト型ゼオライトである請求項1に記載のメチルピリジン
    類の分離方法。
JP30794295A 1995-11-27 1995-11-27 メチルピリジン類の分離方法 Withdrawn JPH09143162A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017101008A (ja) * 2015-12-04 2017-06-08 東ソー株式会社 ルチジン化合物の精製方法
JP2023533135A (ja) * 2020-07-10 2023-08-02 アルケマ フランス 芳香族液体の精製

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