JPS5850971B2 - Formaldehyde separation and purification method - Google Patents
Formaldehyde separation and purification methodInfo
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- JPS5850971B2 JPS5850971B2 JP6367877A JP6367877A JPS5850971B2 JP S5850971 B2 JPS5850971 B2 JP S5850971B2 JP 6367877 A JP6367877 A JP 6367877A JP 6367877 A JP6367877 A JP 6367877A JP S5850971 B2 JPS5850971 B2 JP S5850971B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水、メタノール等を含むホルムアルデヒド混
合物からホルムアルデヒドを分離精製する方法、特にそ
の際に用いる吸着剤に特徴を有する精製法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for separating and purifying formaldehyde from a formaldehyde mixture containing water, methanol, etc., and particularly to a purification method characterized by the adsorbent used at that time.
ホルムアルデヒドは化学工業上主要な役割をはたすもの
の一つである。Formaldehyde is one of the substances that plays a major role in the chemical industry.
ホルムアルデヒドの工業的製法には、空気過剰法とメタ
ノール過剰法等があるが、(1)ずれの方法もメタノー
ルを主原料とし、ホルムアルデヒド、水、及びメタノー
ルを主成分とする製品が得られる。Industrial methods for producing formaldehyde include an excess air method and an excess methanol method. (1) Both methods use methanol as a main raw material and produce products containing formaldehyde, water, and methanol as main components.
製品中の上記3成分の組成は製造方法によって決まり、
ホルムアルデヒド濃度20饅から70%、水濃度20%
から80%、メタノール濃度1φから20優の組成を有
する混合物はホルマリンと呼ばれ市販に供されている。The composition of the above three components in the product is determined by the manufacturing method.
Formaldehyde concentration 20% to 70%, water concentration 20%
A mixture having a composition with a methanol concentration of 1 to 20% and a methanol concentration of 1 to 20% is called formalin and is commercially available.
一方、化学工業原料として、高純度のホルムアルデヒド
を必要とする工業、例えばホルムアルデヒドをモノマー
として重合せしめポリアセタールと呼ばれる重合体を製
造する工業が発展し、高純度ホルムアルデヒドの必要性
が高まって来た。On the other hand, with the development of industries that require highly purified formaldehyde as a raw material for chemical industries, for example, industries that produce polymers called polyacetals by polymerizing formaldehyde as a monomer, the need for high-purity formaldehyde has increased.
このため、近年ホルムアルデヒドの分離技術が検討され
、精密蒸溜法、抽出法、ヘミアセクール法、冷凍法、及
びそれ等の組み合わせによる分離精製法が考案された。For this reason, separation techniques for formaldehyde have been studied in recent years, and separation and purification methods using precision distillation, extraction, hemi-secure, freezing, and combinations thereof have been devised.
しかし、いずれの方法においても、高度且つ高能率にホ
ルムアルデヒドの分離精製を行うためには多くの困難な
点が残されている。However, in either method, many difficulties remain in separating and purifying formaldehyde in a highly efficient manner.
その原因の第一は、ホルムアルデヒドと水がコンプレッ
クスを形成し、平衡関係が存在する事、第2にホルムア
ルデヒドが化学的に非常に不安定で容易に分解・重合を
起す事、第3に高純度ホルムアルデヒドを要求する工業
、たとえばポリアセクール工業、においでは、常に出来
つる限り高純度であり、且つ一定純度のホルムアルデヒ
ドを安定して連続的に供給することを必要とする事等で
ある。The first reason is that formaldehyde and water form a complex and there is an equilibrium relationship, the second is that formaldehyde is chemically very unstable and easily decomposes and polymerizes, and the third is that it is highly purified. Industries that require formaldehyde, such as the polyacetic industry, require a stable and continuous supply of formaldehyde that is as pure as possible and has a certain purity.
例えばホルムアルデヒドと水の等量混合物より高純度の
ホルムアルデヒドを得るには、先ず蒸溜等の手段でホル
ムアルデヒドと水を多少分離せしめた後、アルコール化
合物とヘミアセタール付加物を作り、この付加物を分離
・分解し、発生するホルム−rルデヒドを更に冷凍法等
の手段を用いて純度を向上せしめる方法がとられている
。For example, in order to obtain higher purity formaldehyde from a mixture of equal amounts of formaldehyde and water, firstly, formaldehyde and water are separated to some extent by means such as distillation, then an alcohol compound and a hemiacetal adduct are created, and this adduct is separated and separated. A method has been adopted in which the purity of the formrdehyde generated by decomposition is further improved by using a method such as a freezing method.
この様な手段では、各工程での効率が悪く、ホルムアル
デヒドの損失が多い。Such means have poor efficiency in each step and result in a large loss of formaldehyde.
また各工程でのトラブルも多く、極めて高純度のホルム
アルデヒドを安定して取得する事は、工業的には困難で
ある。In addition, there are many troubles in each process, and it is industrially difficult to stably obtain formaldehyde of extremely high purity.
ホルムアルデヒドは良く知られて0)る様に極めて活性
の高い化合物であり、吸着現象が吸着物質と吸着剤との
何らかの相互作用をもたらすものであるため、多くの吸
着剤は、ホルムアルデヒドの分解・重合を起こし使用出
来ない。Formaldehyde is a highly active compound, as is well known (0), and the adsorption phenomenon brings about some kind of interaction between the adsorbent and the adsorbent, so many adsorbents are used to prevent the decomposition and polymerization of formaldehyde. It can't be used because of this.
またホルムアルデヒドと水の極性、例えば、誘電率等の
特性に大きな差異がないため、弱い相互作用を持つ吸着
剤では、ホルムアルデヒドと水に対する吸着特性が似通
っており、効率の良い分離に使用する事は出来f1.(
1)。Furthermore, since there is no major difference in the polarity, dielectric constant, and other characteristics of formaldehyde and water, adsorbents with weak interactions have similar adsorption characteristics for formaldehyde and water, making it difficult to use them for efficient separation. Achieved f1. (
1).
本発明者らは、イオン交換樹脂、活性炭等の有機吸着剤
、合成ゼオライト、シリカゲル、活性白土等の無機吸着
剤、及びガスクロマトグラフィー等の分離分析に使用さ
れる吸着剤について広く検討を行ない、陽イオンか主と
してカリウムイオンからなるA型合成ゼオライトを用い
るホルムアルデヒドの気相分離方法をすでに、特開昭5
289570号発明において提供している。The present inventors have extensively studied organic adsorbents such as ion exchange resins and activated carbon, inorganic adsorbents such as synthetic zeolite, silica gel, and activated clay, and adsorbents used for separation analysis such as gas chromatography. A method for vapor phase separation of formaldehyde using A-type synthetic zeolite consisting mainly of cations or potassium ions was already disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5
It is provided in the invention of No. 289570.
しかしながらこれらの合成ゼオライトを用いるホルムア
ルデヒドの分離精製法にあっては、分離操作中に、ホル
ムアルデヒドの一部分か分解・重合し、炭酸ガス、蟻酸
メチル等が副生成し、また合成ゼオライトを長時間にわ
たって使用した場合には、合成ゼオライトの表面に糖の
析出がみられる。However, in formaldehyde separation and purification methods using these synthetic zeolites, a portion of formaldehyde decomposes and polymerizes during the separation operation, resulting in by-products such as carbon dioxide gas and methyl formate, and the synthetic zeolites are used for a long period of time. In this case, sugar precipitation is observed on the surface of the synthetic zeolite.
副反応により生成した炭酸ガス、蟻酸メチル等はホルム
アルデヒド製品に混入し、純度を低下せしめ、ホルムア
ルデヒドの損失を招く。Carbon dioxide gas, methyl formate, etc. generated by side reactions are mixed into formaldehyde products, reducing purity and causing loss of formaldehyde.
また合成ゼオライト上への糖の析出は、長期間に渡るゼ
オライトの使用を困難ならしめ、合成ゼオライトの工業
的使用を著しく難かしいものとする。Furthermore, the precipitation of sugar on synthetic zeolite makes it difficult to use the zeolite for a long period of time, making it extremely difficult to use the synthetic zeolite industrially.
本発明者らは、この問題を解決すべく鋭意検討を加えた
結果、ある特定の陽イオンで交換したA型合成ゼオライ
トを、ある特定の化合物と接して処理を施こした物を吸
着剤として使用する場合に限す、ホルムアルデヒドの分
解・重合を、はぼ完全に抑制しつつ、ホルムアルデヒド
の気相分離精製を行ないうるという、驚くべき現象を見
い出すに至った。As a result of intensive studies to solve this problem, the inventors of the present invention discovered that A-type synthetic zeolite exchanged with a specific cation was treated by bringing it into contact with a specific compound, and used it as an adsorbent. We have discovered a surprising phenomenon in which gas-phase separation and purification of formaldehyde can be carried out while almost completely suppressing the decomposition and polymerization of formaldehyde.
即ち、本発明は、交換性陽イオンの主要部分が、周期律
表のIA族第4.5.6周期及びmA族第6周期の元素
即ち、カリウム、ルビジウム、セシウム、バリウムの各
イオンからなる群から選ばれる少なくとも一つからなる
A型合成ゼオライトを更にアンモニア、アミン化合物、
カルボン酸化合物又はリン酸化合物で処理した物を精製
用吸着剤として用いることを特徴とする方法に関するも
のである。That is, in the present invention, the main part of the exchangeable cations consists of elements of group IA, period 4.5.6 and mA group, period 6 of the periodic table, that is, potassium, rubidium, cesium, and barium ions. The A-type synthetic zeolite consisting of at least one selected from the group further contains ammonia, an amine compound,
The present invention relates to a method characterized in that a product treated with a carboxylic acid compound or a phosphoric acid compound is used as an adsorbent for purification.
本発明で使用される吸着剤は台底ゼオライトであり、結
晶分類3類、化学組成(酸化物表示)Na20Al 2
o3H2StO2H4,5)(2o(交換性陽イオンを
ナトリウムイオンで表現)、密度1.99gr、/c、
c、、単位セル体積1870λ3、単位セル定数a=1
2.32人(凝セル)a二24.64人(真セル)、空
隙体積0.47 c、c、/c、c、 、ケージタイプ
:α及びβ、非水和時開口径4.2A、速度開口径3.
9λ及び3.6Aのゼオライトを出発物質とする。The adsorbent used in the present invention is platform zeolite, crystal classification 3, chemical composition (oxide display) Na20Al2
o3H2StO2H4,5) (2o (exchangeable cations are expressed as sodium ions), density 1.99gr, /c,
c, unit cell volume 1870λ3, unit cell constant a=1
2.32 people (condensed cell) a2 24.64 people (true cell), void volume 0.47 c, c, /c, c, cage type: α and β, non-hydrated opening diameter 4.2A , velocity aperture diameter 3.
Starting material is a 9λ and 3.6A zeolite.
これは一般にA型合成ゼオライトとして知られている。This is generally known as type A synthetic zeolite.
(以下これを単に出発物質と呼ぶ。)出発物質の交換性
陽イオンは、既に公知の方法にて本発明範囲内の陽イオ
ンによって交換される。(Hereinafter, this will be referred to simply as the starting material.) The exchangeable cation of the starting material is exchanged by a cation within the scope of the invention in a manner already known.
例えば、ナl−IJウム型の出発物質を、水溶性のカリ
ウム塩、又はバリウム塩、又はカリウム塩及びバリウム
塩の混合物の水溶液と接触せしめる事により、出発物質
の交換性陽イオンは、カリウムイオン、又はバリウムイ
オン、又はカリウムイオン及びバリウムイオンの混合イ
オンに交換される。For example, by contacting a starting material of the sodium type with an aqueous solution of a water-soluble potassium salt, or barium salt, or a mixture of potassium and barium salts, the exchangeable cations of the starting material are converted to potassium ions. , or barium ions, or a mixture of potassium and barium ions.
陽イオン交換を容易に行なわしめるためには、交換イオ
ンを出発物質の交換容量に対して過剰量使用する事、及
び加温する事が望ましい。In order to facilitate cation exchange, it is desirable to use exchange ions in excess of the exchange capacity of the starting material and to heat the material.
本発明範囲内の陽イオン以外のイオン、例えば汎用され
るナトリウムイオン、カルシウムイオン、リチウムイオ
ン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、カドミウムイオ
ン、スズイオン等の陽イオンにて、主として交換された
A型合成ゼオライトは、分離精製操作時に、ホルムアル
デヒドを分解・重合せしめ、使用する事は不可能である
。Type A synthetic zeolite is mainly exchanged with cations other than the cations within the scope of the present invention, such as commonly used cations such as sodium ions, calcium ions, lithium ions, magnesium ions, zinc ions, cadmium ions, and tin ions. During separation and purification operations, formaldehyde is decomposed and polymerized, making it impossible to use it.
交換性陽イオンの交換率は、本発明にとって重要な点で
ある。The exchange rate of exchangeable cations is important to the present invention.
即ちA型合成ゼオライト中に、少量存在する本発明範囲
外の陽イオンは、ホルムアルデヒドを部分的に分解・重
合せしめる傾向をもち、必ずしも良好な結果をもたらさ
ない事が多い。That is, a small amount of cations outside the scope of the present invention that are present in type A synthetic zeolite tend to partially decompose and polymerize formaldehyde, and often do not always produce good results.
従って、可能な限りA型合成ゼオライト中の交換可能な
陽イオンを、本発明範囲内のイオンに交換すべきである
。Therefore, as much as possible, the exchangeable cations in the A-type synthetic zeolite should be exchanged with ions within the scope of the present invention.
しかしセシウムイオン、ルビジウムイオンは、イオン半
径の関係で、A型合成ゼオライトの陽イオンの全量と交
換せしめる事が困難なため、残部の交換性陽イオンをカ
リウムイオン、又はバリウムイオンにて交換する事が望
ましい。However, it is difficult to exchange cesium ions and rubidium ions with the entire amount of cations in A-type synthetic zeolite due to the ionic radius, so the remaining exchangeable cations are replaced with potassium ions or barium ions. is desirable.
本発明に用いる陽イオンの交換率は60饅以上が必要で
あり、望ましくは80饅以上、更に望ましくは90%以
上である。The exchange rate of cations used in the present invention needs to be 60% or more, preferably 80% or more, and more preferably 90% or more.
なお、陽イオンの交換率は、A型合威ゼオライトを強酸
に溶解させた後、原子吸光法によって確認する事が出来
る。The cation exchange rate can be confirmed by atomic absorption spectrometry after dissolving type A Hewei zeolite in a strong acid.
陽イオン交換ゼオライトのアンモニア処理は、通常気相
にて、120℃かり2000C程度の温度で実施するの
が望ましく、処理すべき時間は、副反応の抑制の必要に
応じて、実験により容易に決定する事が出来る。Ammonia treatment of cation-exchanged zeolite is usually carried out in the gas phase at a temperature of about 120°C to 2000°C, and the treatment time can be easily determined by experiment, depending on the need for suppressing side reactions. I can do it.
またアミン化合物、又はカルボン酸化合物、又はリン酸
化合物は、通常液相にて、特に水溶液、或いはアルコー
ル溶液或いはアセトン溶液、或いはジオ千サン溶液にて
、常温で実施するのが望ましく、処理時間、処理濃度、
及びゼオライトに対するこれらの化合物の被覆率は、副
反応の抑制の必要度に応じて、実験により容易に決定す
る事が出来る。Furthermore, the amine compound, carboxylic acid compound, or phosphoric acid compound is preferably treated in a liquid phase, particularly in an aqueous solution, an alcohol solution, an acetone solution, or a dioxane solution at room temperature. treatment concentration,
The coverage of these compounds on the zeolite can be easily determined through experiments depending on the degree of suppression of side reactions.
本発明で用いられるホルムアルデヒドは、ホルマリンの
単蒸発、或いはパラホルムアルデヒドの熱分解等の手段
により入手しつる、純度35饅から1oo%のものであ
れば、十分に用いる事が出来る。Formaldehyde used in the present invention can be sufficiently used as long as it is obtained by simple evaporation of formalin or thermal decomposition of paraformaldehyde and has a purity of 35 to 10%.
またアンモニアは市販されている純度95%から1oo
%のものをそのまま用いる事が出来る。Also, ammonia is commercially available with a purity of 95% to 100%.
% can be used as is.
本発明で用いられるアミン化合物は、メチルアミン、エ
チルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、へ千
すメチレンジアミン等の脂肪族モノアミン、脂肪族ジア
ミン、及びエタノールアミン、トリエタノールアミン等
のアルカノールアミン、及びアニリン、〇−トルイジン
等の芳香族アミン、及びピリジン、ルチジン等のピリジ
ン類、及び尿素、N、N′−ジフェニル−N 、 N’
ジエチル尿素等の尿素類が用いられるが、130℃にお
いて5mrnHg以下の蒸気圧を持つアミン化合物がよ
り好ましく用いられる。The amine compounds used in the present invention include aliphatic monoamines and diamines such as methylamine, ethylamine, trimethylamine, diethylamine, and hesyl-methylenediamine, alkanolamines such as ethanolamine and triethanolamine, and aniline, 〇- Aromatic amines such as toluidine, pyridines such as pyridine and lutidine, and urea, N, N'-diphenyl-N, N'
Ureas such as diethyl urea are used, but amine compounds having a vapor pressure of 5 mrnHg or less at 130°C are more preferably used.
本発明で用いられるカルボン酸化合物には、ラウリン酸
、ステアリン酸等の脂肪族カルボン酸、安息香酸、O−
フタル酸等の芳香族カルボン酸、ラウリン酸エチル、ス
テアリン酸メチル等の脂肪族カルボン酸エステル、安息
香酸エチル、P−フタル酸ジメチル等の芳香族カルボン
エステルが用いられるが、130℃において5mmHg
以下の蒸気圧を持つカルボン酸化合物がより好ましい。The carboxylic acid compounds used in the present invention include aliphatic carboxylic acids such as lauric acid and stearic acid, benzoic acid, O-
Aromatic carboxylic acids such as phthalic acid, aliphatic carboxylic acid esters such as ethyl laurate and methyl stearate, and aromatic carbon esters such as ethyl benzoate and dimethyl P-phthalate are used.
More preferred are carboxylic acid compounds having a vapor pressure of:
本発明で用いられるリン酸化合物には、リン酸、リン酸
ジエチル、リン酸トリエチル等のリン酸或いはリン酸エ
ステル類、リン酸2水素カリウム、リン酸1水素カリウ
ム、リン酸カリウム、リン酸1水素バリウム、リン酸2
水素ルビジウム、リン酸2水素セシウム、リン酸2水素
ナトリウム、リン酸1水素マグネシウム等のリン酸のア
ルカリ金属塩、或いはアルカリ士金属塩がある。The phosphoric acid compounds used in the present invention include phosphoric acid or phosphoric acid esters such as phosphoric acid, diethyl phosphate, and triethyl phosphate, potassium dihydrogen phosphate, potassium monohydrogen phosphate, potassium phosphate, and monohydrogen phosphate. Barium hydrogen, phosphoric acid 2
Examples include alkali metal salts or alkali metal salts of phosphoric acid such as rubidium hydrogen, cesium dihydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, and magnesium monohydrogen phosphate.
上記本発明の処理剤のうち、リン酸が特に有効である、
又ラウリン酸、ステアリン酸等のカルボン酸が有効であ
る。Among the processing agents of the present invention, phosphoric acid is particularly effective.
Also, carboxylic acids such as lauric acid and stearic acid are effective.
A型合酸ゼオライトが酸に溶解するという周知の事実か
ら考えて、従来A型セオライトの処理剤として不適格で
ある筈のリン酸やラウリン酸、ステアリン酸による処理
によって、特定の交換性陽イオンを有するA型合酸ゼオ
ライトのホルムアルデヒド精製能が格段に向上すること
は、全く予想外の継くべきことであると云わねばならな
い。Considering the well-known fact that A-type synthetic zeolite dissolves in acids, treatment with phosphoric acid, lauric acid, and stearic acid, which would have been unsuitable as a treatment agent for conventional A-type zeolite, removes certain exchangeable cations. It must be said that the marked improvement in the formaldehyde purification ability of the A-type synthetic acid zeolite having the following is a completely unexpected development.
カルボン酸及びリン酸を用いたA型合酸ゼオライトの処
理においても、処理は通常液相にて常温で実施するのが
望ましく、処理時間、処理濃度及び被覆率は実験にて容
易に決定する事が出来るが、例えば、カルボン酸、又は
リン酸を、0.002モル/lから1.0モル/l程度
混合もしくは溶解した水溶液又はアルコール溶液で、処
理せんとする陽イオン置換A型合成ゼオライトに対し、
o、1%から20%、より好ましくは1優から10%の
被覆率に相当するカルボン酸、又はリン酸を含む条件で
処理する事によって、好結果を生む事が出来る。Even in the treatment of A-type synthetic acid zeolite using carboxylic acid and phosphoric acid, it is usually desirable to carry out the treatment in the liquid phase at room temperature, and the treatment time, treatment concentration and coverage rate can be easily determined by experiment. However, for example, the cation-substituted A-type synthetic zeolite to be treated can be treated with an aqueous or alcoholic solution in which carboxylic acid or phosphoric acid is mixed or dissolved at about 0.002 mol/l to 1.0 mol/l. On the other hand,
Good results can be obtained by treatment under conditions containing carboxylic acid or phosphoric acid corresponding to a coverage of 1% to 20%, more preferably 1% to 10%.
また場合によっては、カルボン酸、又はリン酸処理の後
、ゼオライト表面に過剰に存在するカルボン酸、又はリ
ン酸を、水又はアルコールで除去する事により、更に好
結果を生む事もある。In some cases, even better results may be obtained by removing the excess carboxylic acid or phosphoric acid present on the zeolite surface with water or alcohol after the carboxylic acid or phosphoric acid treatment.
本発明に用いられるA型合酸ゼオライトの使用時の形状
は、2ミクロンの単体から、30%程度の無機質バイン
ダーを含む5關φペレツトまで広い範囲にわたり使用可
能であるが、陽イオン交換速度、吸着・脱着速度を速め
るためには、出来るだけ粒径の小さ0)方が好ましい。The A-type synthetic acid zeolite used in the present invention can be used in a wide range of shapes, from a 2-micron single substance to a 5-diameter pellet containing about 30% inorganic binder, but the cation exchange rate, In order to increase the rate of adsorption and desorption, it is preferable that the particle size is as small as possible.
一方操業的見地からは、分離塔における圧損失を下げ、
操作を容易にする為に、粒径の大きい粒子状のもの、あ
るいはペレット状のものの使用が望ましい。On the other hand, from an operational standpoint, reducing the pressure loss in the separation column,
For ease of operation, it is desirable to use particles with a large particle size or pellets.
本発明に用いられる被分離物質は少なくともホルムアル
デヒドと水を含む混合物であるが、この他ニメチルアル
コール、エチルアルコール等のアルコール類、炭酸ガス
、一酸化炭素、窒素等のガス、蟻酸、酢酸等の低級カル
ボン酸類、蟻酸メチル、蟻酸エチル等のエステル類等が
存在していても、本発明を有効に実施する事が出来る。The substance to be separated used in the present invention is a mixture containing at least formaldehyde and water, but also alcohols such as dimethyl alcohol and ethyl alcohol, gases such as carbon dioxide, carbon monoxide, and nitrogen, and formic acid and acetic acid. Even if lower carboxylic acids and esters such as methyl formate and ethyl formate are present, the present invention can be effectively carried out.
被分離物質中のホルムアルデヒド濃度は30%から99
.99%まで、また水濃度は、70%から10ppmま
で極めて広い範囲に渡って、ホルムアルデヒドの有効な
る分離精製を行なう事が可能であり、特に水がホルムア
ルデヒドに対して500ppm以下である場合には、本
発明法を用いると、ホルムアルデヒドの水分含有量を5
ppm以下にまで低下せしめ、極めて水分含有量の少な
いホルムアルデヒドを取得する事が出来る。Formaldehyde concentration in the substance to be separated ranges from 30% to 99%.
.. It is possible to effectively separate and purify formaldehyde up to 99%, and over a wide range of water concentrations from 70% to 10 ppm, especially when the water concentration is 500 ppm or less relative to formaldehyde. Using the method of the present invention, the water content of formaldehyde can be reduced to 5
It is possible to obtain formaldehyde with an extremely low water content.
公知のようにホルムアルデヒドは、一定の圧力下では、
一定の温度以上で安定に存在することが可能である。As is known, formaldehyde, under constant pressure,
It is possible to exist stably above a certain temperature.
一方ホルムアルデヒドは安定な気体状態にあっても、吸
着剤に吸着された場合には不安定な化合物であり、分解
重合を起こす。On the other hand, even though formaldehyde is in a stable gaseous state, it is an unstable compound when adsorbed by an adsorbent, causing decomposition and polymerization.
さらに高温では分解反応が顕著となる。Further, at higher temperatures, the decomposition reaction becomes more pronounced.
本発明は、20℃から250℃、より好ましくは、12
0℃から200℃の温度にて、10 mrttHgから
3100關Hg、より好ましくは、500關Hgカラ1
600mmHgのホルムアルデヒド分圧の状態で、円滑
に実施する事が出来る。The present invention can be carried out from 20°C to 250°C, more preferably from 12°C to 250°C.
10 mrttHg to 3100 mrttHg, more preferably 500 mrttHg, at a temperature of 0°C to 200°C.
It can be carried out smoothly under formaldehyde partial pressure of 600 mmHg.
次に本発明による気相分離の具体例を説明する。Next, a specific example of gas phase separation according to the present invention will be explained.
分離塔に本発明に使用されるゼオライトを充填し、分離
塔全体を所定の温度及び圧力に設定する。A separation column is filled with the zeolite used in the present invention, and the entire separation column is set at a predetermined temperature and pressure.
準備された分離塔へ、あらかじめ気化したホルムアルデ
ヒドと水を含む混合ガスを上方或いは下方より供給する
。A mixed gas containing pre-vaporized formaldehyde and water is supplied from above or below to the prepared separation tower.
供給と同時に塔内では分離が行なわれる。Separation takes place in the column simultaneously with the supply.
下方から混合ガスを供給した場合は上方からホルムアル
デヒドに富んだガスの流れを得る。When the mixed gas is supplied from below, a formaldehyde-rich gas flow is obtained from above.
混合ガスの供給は、ホルムアルデヒドに富んだガスの流
れが、目的とするホルムアルデヒドの純度を下回る以前
に停止する。The supply of the mixed gas is stopped before the flow of formaldehyde-rich gas falls below the desired purity of formaldehyde.
このタイミングは、使用されるゼオライトの量、混合ガ
スの供給’NXによって決定される。This timing is determined by the amount of zeolite used, the supply of mixed gas 'NX.
上記混合ガスの供給停止の時点で、塔内には僅かの混合
ガスが残留しているので、これを窒素ガス等の不活性置
換ガスによって除去するか、或いは減圧ポンプによって
吸引除去する。At the time when the supply of the mixed gas is stopped, a small amount of the mixed gas remains in the column, so this is removed by an inert replacement gas such as nitrogen gas or by suction using a vacuum pump.
この状態でゼオライトに吸着されている水分は、通常の
加熱スイング法、或いは圧力スイング法のいずれ力)の
方法にて除かれ、次いで分離塔の温度及び圧力は、次の
混合ガスの導入に備えて設定される。In this state, the water adsorbed on the zeolite is removed by the usual heating swing method or pressure swing method, and then the temperature and pressure of the separation column are adjusted to prepare for the next introduction of the mixed gas. is set.
以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。Examples of the present invention are shown below, but the present invention is not limited thereto.
実施例 1〜18
直径8關、長さ2QOmmのジャケット付円筒型の分離
塔に、第1表に記したA型合酸ゼオライトを充填した。Examples 1 to 18 A jacketed cylindrical separation column with a diameter of 8 mm and a length of 2 QOmm was filled with the A-type synthetic acid zeolite shown in Table 1.
分離塔を148°Cに保ち、同じく148°Cに調整し
た、水450ppmを含むホルムアルデヒドガスを、ホ
ルムアルデヒド分圧740mmH&にて50rILl供
給した。The separation column was maintained at 148°C, and 50 rILl of formaldehyde gas containing 450 ppm of water, which was also adjusted to 148°C, was supplied at a formaldehyde partial pressure of 740 mmH&.
塔から流出したガスを、高感度TCD検出器をもつガス
クロマトグラフィーに導入し、組成の分析を行なった。The gas flowing out from the tower was introduced into a gas chromatograph equipped with a highly sensitive TCD detector, and its composition was analyzed.
結果を第1表に示した。The results are shown in Table 1.
比較例 1〜2
実施例1〜10と同条件にて、第1表に記したゼオライ
トを用いてホルムアルデヒドの分離精製を行なった。Comparative Examples 1 to 2 Formaldehyde was separated and purified using the zeolite listed in Table 1 under the same conditions as Examples 1 to 10.
Claims (1)
を気相状態で吸着剤と接触せしめてホルムアルデヒドを
分離精製するに当り、吸着剤としてその交換性陽イオン
の主要部分が、カリウム、ルビジウム、セシウム、バリ
ウムの各イオンからなる群から選ばれる少なくとも一つ
からなるA型合酸ゼオライトをアンモニア、アミン化合
物、カルボン酸化合物、又はリン酸化合物で処理してな
る変性A型合酸ゼオライトを用いることを特徴とするホ
ルムアルデヒドの気相分離精製法。 2 交換性陽イオンの主要部分が60%以上である特許
請求の範囲第1項記載のホルムアルデヒドの気相分離精
製法。 3 交換性陽イオンの主要部分が90%以上である特許
請求の範囲第2項記載のホルムアルデヒドの気相分離精
製法。 4 アンモニアによる処理を120°C〜200°Cの
気相状態で行なう特許請求の範囲第1項記載のホルムア
ルデヒドの気相分離精製法。 5 アミン化合物、カルボン酸化合物、又はリン酸化合
物による処理を水溶液、アルコール溶液、アセトン溶液
又はジオキサン溶液において、常温で行なう特許請求の
範囲第1項記載のホルムアルデヒドの気相分離精製法。 6 処理剤かリン酸である特許請求の範囲第1項記載の
ホルムアルデヒドの気相分離精製法。 1 処理剤がラウリン酸である特許請求の範囲第1項記
載のホルムアルデヒドの気相分離精製法。 8 処理剤がステアリン酸である特許請求の範囲第1項
記載のホルムアルデヒドの気相分離精製法。 9 処理剤を0.002〜1.0モル/lの濃度の水溶
液又はアルコール溶液として用いる特許請求の範囲第6
項、第7項又は第8項記載のホルムアルデヒドの気相分
離精製法。 10吸着剤による吸着処理を20℃〜250℃の温度及
び10mmHg〜3100 mmHgのホルムアルデヒ
ド分圧で、実施する特許請求の範囲第1項記載のホルム
アルデヒドの気相分離精製法。 11 吸着剤による吸着処理を120℃〜200℃の
温度及び500〜1600 mmHgのホルムアルデヒ
ド分圧で行なう特許請求の範囲第10項記載のホルムア
ルデヒドの気相分離精製法。[Claims] 1. In separating and purifying formaldehyde by contacting a mixture of formaldehyde containing water, methanol, etc. with an adsorbent in a gas phase state, the adsorbent contains potassium, the main part of its exchangeable cations, A modified type A synthetic zeolite made by treating a type A synthetic zeolite containing at least one selected from the group consisting of rubidium, cesium, and barium ions with ammonia, an amine compound, a carboxylic acid compound, or a phosphoric acid compound. A gas phase separation and purification method for formaldehyde, characterized in that it is used. 2. The method for vapor phase separation and purification of formaldehyde according to claim 1, wherein the main portion of exchangeable cations is 60% or more. 3. The method for vapor phase separation and purification of formaldehyde according to claim 2, wherein the main portion of exchangeable cations is 90% or more. 4. The method for vapor phase separation and purification of formaldehyde according to claim 1, wherein the treatment with ammonia is carried out in a gas phase state at 120°C to 200°C. 5. The gas phase separation and purification method for formaldehyde according to claim 1, wherein the treatment with an amine compound, a carboxylic acid compound, or a phosphoric acid compound is carried out in an aqueous solution, an alcohol solution, an acetone solution, or a dioxane solution at room temperature. 6. The method for vapor phase separation and purification of formaldehyde according to claim 1, wherein the processing agent is phosphoric acid. 1. The method for vapor phase separation and purification of formaldehyde according to claim 1, wherein the processing agent is lauric acid. 8. The method for vapor phase separation and purification of formaldehyde according to claim 1, wherein the processing agent is stearic acid. 9 Claim 6 in which the treatment agent is used as an aqueous or alcoholic solution with a concentration of 0.002 to 1.0 mol/l
8. The method for vapor phase separation and purification of formaldehyde according to item 7 or 8. 10. The method for vapor phase separation and purification of formaldehyde according to claim 1, wherein the adsorption treatment using an adsorbent is carried out at a temperature of 20° C. to 250° C. and a formaldehyde partial pressure of 10 mmHg to 3100 mmHg. 11. The method for vapor phase separation and purification of formaldehyde according to claim 10, wherein the adsorption treatment with an adsorbent is carried out at a temperature of 120° C. to 200° C. and a formaldehyde partial pressure of 500 to 1600 mmHg.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6367877A JPS5850971B2 (en) | 1977-05-31 | 1977-05-31 | Formaldehyde separation and purification method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6367877A JPS5850971B2 (en) | 1977-05-31 | 1977-05-31 | Formaldehyde separation and purification method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53149909A JPS53149909A (en) | 1978-12-27 |
| JPS5850971B2 true JPS5850971B2 (en) | 1983-11-14 |
Family
ID=13236251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6367877A Expired JPS5850971B2 (en) | 1977-05-31 | 1977-05-31 | Formaldehyde separation and purification method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850971B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005051878A1 (en) * | 2003-11-27 | 2007-06-21 | 篤 尾中 | Aldehyde supported zeolite |
-
1977
- 1977-05-31 JP JP6367877A patent/JPS5850971B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53149909A (en) | 1978-12-27 |
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