JPH0977697A - アセトアルデヒドとヨウ化メチルの分離方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来法では分離が困難であったアセトアルデ
ヒドとヨウ化メチルの分離を簡単な操作で、効率良く大
量に処理することにある。 【解決手段】 膜を用いることによってアセトアルデヒ
ドとヨウ化メチルを含む混合液からアセトアルデヒドと
ヨウ化メチルを効率的に分離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アセトアルデヒド
とヨウ化メチルを含む混合液からアセトアルデヒドとヨ
ウ化メチルを分離する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アセトアルデヒドとヨウ化メチルを含む
混合液からアセトアルデヒドとヨウ化メチルを分離する
には、多くの場合に複雑で多大の困難が伴う。なぜなら
ば、アセトアルデヒドとヨウ化メチルは沸点が近く、
又、極性、分子スケールが類位しており、単なる蒸留で
は実際上相互に分別できないという問題点を有している
からである。この問題点を解決するべく、例えば、特公
平３−５１６９６号公報には、常圧下に２５〜５５℃で
沸騰する炭化水素と一緒にアセトアルデヒドを共沸留去
することにより、有機ヨウ素化合物、特にヨウ化メチル
とアセトアルデヒドを分離する方法が開示されている。
しかし、前記方法は、アセトアルデヒドを共沸混合物か
ら、更に抽出操作等により、分離する必要がある。

【０００３】又、特公平２−５６３３５号公報には、非
芳香族炭化水素を用いる液相抽出により、ヨード化合
物、特にヨウ化メチルとアセトアルデヒドを分離する方
法が開示されている。しかし、この場合においても、抽
出相、抽残相中に残留するアセトアルデヒド、ヨウ化メ
チルは更なる蒸留操作等で分離濃縮する必要がある。

【０００４】上記方法はいずれも、分離する過程でいっ
たん混合物から蒸気に相変換する必要があり、このとき
蒸発潜熱に多量の熱量を必要とする蒸留操作の組み合わ
せか、抽出と蒸留操作の併用、さらには、第３成分の添
加により達成される分離技術であり、エネルギーコスト
がかかる上、複雑な分離装置となってしまう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、従来法の多エネルギー消費型分離法である蒸留法の
欠点を克服し、また、従来法では分離が困難であったア
セトアルデヒドとヨウ化メチルの分離を簡単な操作で、
しかも効率良く大量に処理し得る、かつ工業的に実施す
るのに有利なアセトアルデヒドとヨウ化メチルとの分離
方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは前記目的を
達成するため鋭意検討した結果、膜を用いることによっ
て、アセトアルデヒドとヨウ化メチルを含む混合液から
アセトアルデヒドとヨウ化メチルを効率的に分離できる
ことを見出だし、本発明に至った。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。

【０００８】膜を用いて、アセトアルデヒドとヨウ化メ
チルを含む混合液からアセトアルデヒドとヨウ化メチル
を分離する方法としてはいろいろな方法が適用され得る
が、例えば、パーベーパレーション法による膜分離プロ
セス、リバースオスモシス膜分離プロセスあるいは他の
膜分離プロセス等が挙げられる。使用する膜を親水性と
疎水性に使い分けることにより、アセトアルデヒドやヨ
ウ化メチルの一方を選択的に透過させることができる。

【０００９】パーベーパレーション法によるヨウ化メチ
ルとアセトアルデヒドの膜分離プロセスは、ヨウ化メチ
ルとアセトアルデヒドの混合液もしくは混合ガスを０〜
１００℃程度、好ましくは１５〜７０℃程度で分離膜に
供給し、その際、供給側の圧力は常圧とし、透過側の圧
力を５ｍｍＨｇ程度に減圧し、得られる透過物を凝集さ
せることによって採集する。

【００１０】リバースオスモシス膜分離プロセスは、ヨ
ウ化メチルとアセトアルデヒドの混合液もしくは混合ガ
スを０〜１００℃程度、好ましくは３０〜８０℃程度で
分離膜に供給し、その際、供給側の圧力は５０〜１００
ｋｇ／ｃｍ^２、透過側の圧力は常圧とし、得られる透過
物を凝集させ、採集する。

【００１１】しかしながら、膜を使用するアセトアルデ
ヒドとヨウ化メチルの分離方法は、上記方法に限ったも
のではない。分離混合物を蒸気として供給する場合、圧
力及び温度は、温度の関数としての圧力が供給混合物の
蒸気圧以下になるような特定の範囲内で組み合せられ
る。蒸気透過の場合には、蒸気型の供給混合物を、不活
性な気体または複数の不活性な気体の混合物を含んでな
る担体ガス流を用いて膜に供給することができる。使用
しうる不活性な気体は例えば窒素、希ガス、低級炭化水
素、一酸化炭素または二酸化炭素等が挙げられる。

【００１２】透過物は最初に蒸気型で得られ、そしてこ
の形で膜を離れるか、または第一に凝縮させ、次いで凝
縮物として透過物空間から取り出す事ができる。気体の
除去の場合には、上述した種類の不活性な担体ガスをこ
こでも使用しうる。

【００１３】本発明の方法を行うための装置の構造は簡
単であり、パーベーパレーション法による膜分離プロセ
スの場合は、分離すべき混合物に対する受器、所望の供
給圧力にするためのポンプ、本発明にしたがって使用す
べき膜を有するモジュール、膜の流入側に残る保留物を
除去する手段及び透過物を除去する手段を含んでなる。
前者の手段は単に挿入管の液抜きラインから除去し得る
が、後者の手段は減圧を維持するために必要とされる真
空ポンプにより特に特徴付けられる。透過物側は真空ポ
ンプの上流または下流に凝縮器を有することができる。
更に本発明の方法は、あらかじめ決められた量の混合物
の処理という回分式で或いは連続式で行うことができ
る。回分式では、更に保留物もしくは透過物を、分離す
べき混合物の受器に再循環でき、即ち回分法で得られた
保留物もしくは透過物の混合物を、所望の分離度が達成
されるまで繰り返し膜へ供給できる。連続式の場合に
は、更に保留物を別のモジュールに供給し、即ち所望の
分離度が達成されるまで多段処理を行う事が可能であ
る。

【００１４】リバースオスモシス法による膜分離プロセ
スの場合も同様に、分離すべき混合物に対する受器、所
望の供給圧力にするためのポンプ、本発明にしたがって
使用すべき膜を有するモジュール、膜の流入側に残る保
留物を除去する手段及び透過物を除去する手段を含んで
なる。この供給圧力にするためのポンプは高圧を維持す
るために必要とされる加圧ポンプにより特に特徴付けら
れる。透過物側は凝縮器を有することができる。このリ
バースオスモシス法についても上記分離法と同様、あら
かじめ決められた量の混合物の処理という回分式で或い
は連続式で行うことができる。回分式では、更に保留物
もしくは透過物を、分離すべき混合物の受器に再循環で
き、即ち回分法で得られた保留物もしくは透過物の混合
物を、所望の分離度が達成されるまで繰り返し膜へ供給
できる。連続式の場合には、更に保留物を別のモジュー
ルに供給し、即ち所望の分離度が達成されるまで多段処
理を行う事が可能である。

【００１５】本発明の方法は親水性膜及び疎水性膜のど
ちらでも使用でき、分離の手段に関係なく、一般的に親
水性膜を使用した場合は透過液にアセトアルデヒドが濃
縮され、疎水性膜を使用した場合は、透過液にヨウ化メ
チルが濃縮される。しかし、使用する膜の孔径、物性に
よってはその限りではない。使用され得る膜に制限はな
いが、ポリアミド、ポリイミド、ポリアクリロニトリ
ル、ポリアクリル酸、ポリ４級アンモニア塩、ポリイオ
ンコンプレックス、４級化キトサンパラバン酸、ポリサ
ルファン、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポ
リアミノ酸、テフロンなどの合成高分子系、コロジオ
ン、セロファン、アセチルセルロースなどのセルロース
系、シリコン、グラファイト、セラミック、多孔性ガラ
スなどの無機系の膜などがあげられる。

【００１６】好ましくは一般に複数の層、即ちベース
層、孔性支持体層及び実際の分離層を含む複合層を用い
る（米国特許公報第５３３４３１４号）。適当なベース
層は一般に金属繊維、ポリオレフィン、ポリスルホン、
ポリエーテルイミド、ポリフェニレンスルフィド又はカ
ーボンを含む繊維から作られる高孔性の柔らかい織布又
は不織布である。ガラス、セラミック、グラファイト又
は金属から作られる孔性構造体も適当である。孔性支持
体層は好ましくは非対称性の孔構造を有する。そのよう
な孔性支持体層は例えばポリスルホン、ポリエーテルス
ルホン、ポリエーテルイミド、ポリフッ化ビニリデン、
加水分解した三酢酸セルロース、ポリフェニレンスルフ
ィド、ポリアクリロニトリル、ポリテトラフルオルエチ
レン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、三フッ化
ポリオレフィンの共重合体及び他の適当な重合体から製
造することができる。

【００１７】膜の形状としては、どのようなものでも使
用し得るが、例えば、平膜、中空糸膜、プリーツ膜等が
あげられる。

【００１８】本発明は、例えばメタノールと一酸化炭素
の反応により酢酸を製造するプロセス中におけるヨウ化
メチル分液相からの微量のアセトアルデヒドの除去、及
びヨウ化メチル分液相を蒸留濃縮した留出液中からのア
セトアルデヒドの除去、さらには、上記蒸留留出液を水
抽出した抽出液中からのアセトアルデヒドの除去に適用
され得る。

【００１９】

【実施例】以下に実施例を上げて、本発明の有効性を説
明する。

【００２０】

【実施例１】パーべーパレーション平膜装置に膜面積１
６．６ｃｍ^２のポリアクリロニトリル分離膜を装着す
る。供給液成分としてアセトアルデヒド、ヨウ化メチ
ル、水の混合液２００ｇを装置内に供給する。供給液側
の圧力を常圧に、温度を５℃に保ち、４００ｒｐｍで撹
拌させる。透過側の圧力を５〜１０ｍｍＨｇに設定し、
約１時間透過、安定させ、透過液濃度のバラツキがなく
なった後、得られる透過物を液体窒素トラップで捕集し
透過液を採集する。透過液及び供給液の組成を分析す
る。その結果、透過液側にアセトアルデヒドが濃縮され
ていた。結果を表１に示す。

【００２１】

【実施例２】パーべーパレーション平膜装置に膜面積１
６．６ｃｍ^２のシリコン分離膜を装着する。供給液成分
としてアセトアルデヒド、ヨウ化メチル、水の混合液２
００ｇを装置内に供給する。供給液側の圧力を常圧に、
温度を５℃に保ち、４００ｒｐｍで撹拌させる。透過側
の圧力を５〜１０ｍｍＨｇに設定し、約１時間透過、安
定させた後、得られる透過物を液体窒素トラップで捕集
し透過液を採集する。透過液及び供給液の組成を分析す
る。その結果、透過液側にヨウ化メチルが濃縮されてい
た。結果を表１に示す。

【００２２】

【実施例３】リバースオスモシス平膜装置に膜面積２
４．６ｃｍ^２のポリアミド分離膜を装着する。供給液成
分としてアセトアルデヒド、ヨウ化メチル、水の混合液
２００ｇを装置内に供給する。供給液側の圧力を窒素で
５０ｋｇ／ｃｍ^２に、温度を４０℃に保ち、４００ｒｐ
ｍで撹拌させる。透過側の圧力を常圧にし、約１時間透
過、安定させた後、得られる透過物を液体窒素トラップ
で捕集し透過液を採集する。透過液及び供給液の組成を
分析する。その結果、透過液側にアセトアルデヒドが濃
縮されていた。結果を表１に示す。

【００２３】

【実施例４】リバースオスモシス平膜装置に膜面積２
４．６ｃｍ^２のシリコン分離膜を装着する。供給液成分
としてアセトアルデヒド、ヨウ化メチル、水の混合液２
００ｇを装置内に供給する。供給液側の圧力を窒素で５
０ｋｇ／ｃｍ^２に、温度を４０℃に保ち、４００ｒｐｍ
で撹拌させる。透過側の圧力を常圧にし、約１時間透
過、安定させた後、得られる透過物を液体窒素トラップ
で捕集し透過液を採集する。透過液及び供給液の組成を
分析する。その結果、透過液側にヨウ化メチルが濃縮さ
れていた。結果を表１に示す。

【００２４】

【表１】 表中の供給液組成は膜分離装置に供給したアセトアルデ
ヒド、ヨウ化メチル、水の混合液の組成を指し、透過液
組成は膜を透過した液の組成である。

【００２５】Ｑは透過速度（ｋｇ／ｃｍ^２・ｈ）であ
り、単位時間に単位面積の膜を透過した透過物質の重量
を表す。また、αは分離係数を表し、以下の式で定義さ
れる。

【００２６】α＝供給液中の（ＣA ／ＣB ）／透過液中
の（ＣA ／ＣB ） ここで、ＣA ／ＣB は、それぞれ選択的に優先透過し得
る成分の濃度及びその他の成分の濃度を示す。本発明の
膜分離実験の場合、ＣA はアセトアルデヒド、ＣB はヨ
ウ化メチルの濃度をそれぞれ示す。上記に示したαはヨ
ウ化メチルに対するアセトアルデヒドの分離係数であ
る。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、従来の分離法のように多エネ
ルギーを必要とせず、かつ従来法では分離困難であった
アセトアルデヒドとヨウ化メチルの分離を簡単な操作
で、効率的に分離できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アセトアルデヒドとヨウ化メチルを含む
   混合液からアセトアルデヒドとヨウ化メチルを分離する
   方法において、膜を用いて分離することを特徴とするア
   セトアルデヒドとヨウ化メチルの分離方法。