(57)【要約】      （修正有）【課題】分離効果が優れ、製品純度が高く、かつ、環境に優しいジメチルカーボネートとメタノールの分離方法の提供。【解決手段】ＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ３を有する化合物（ｎは２〜８の整数）を含有する抽出剤を用いた抽出精留による、ジメチルカーボネートとメタノールの分離方法。抽出剤として、更に１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート、Ｎ−ブチル−ピリジンテトラフルオロボレート等のイオン液体を含有してもよい。【選択図】図３
2019038803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジメチルカーボネートとメタノールとを含有する原料に対して抽出精留を行い、前記抽出精留で採用された抽出剤は、下記一般式ＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ３を有する化合物を含有し、ｎは２〜８の整数であるジメチルカーボネートとメタノールの分離方法。
【請求項２】
前記抽出剤には、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ペンタエチレングリコールジメチルエーテル、ヘキサエチレングリコールジメチルエーテル、ヘプタエチレングリコールジメチルエーテル、オクタエチレングリコールジメチルエーテル又はそれらの混合物が含まれていることを特徴とする請求項１に記載の分離方法。
【請求項３】
前記抽出剤は、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルの何れかによって構成され、又はそれらの混合物によって構成され、好ましくは、前記混合物は、１０〜４０ｗｔ％のジエチレングリコールジメチルエーテル、２０〜６０ｗｔ％のトリエチレングリコールジメチルエーテル、１０〜４０ｗｔ％のテトラエチレングリコールジメチルエーテルによって構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の分離方法。
【請求項４】
前記混合物はポリエチレングリコールジメチルエーテルであり、好ましくは、前記ポリエチレングリコールジメチルエーテルには、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ペンタエチレングリコールジメチルエーテル及びヘキサエチレングリコールジメチルエーテルが含まれ、かつ、その平均相対分子量は２４０〜２７０とされ、好ましくは２５０〜２６０とされていることを特徴とする請求項２に記載の分離方法。
【請求項５】
前記抽出剤は、さらにイオン液体を含有し、好ましくは前記イオン液体は、イミダゾリウム系イオン液体及びピリジニウム系イオン液体から選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１、２又は４に記載の分離方法。
【請求項６】
前記イオン液体のアニオンは、ヘキサフルオロホスフェート、テトラフルオロボレート、ビストリフルオロメタンスルホンイミドから選ばれる１種以上であり、及び／又は、前記イオン液体のカチオンは、１，３−アルキル基で置換されたイミダゾリウムカチオン［Ｒ１Ｒ３ｉｍ］＋及びＮ−アルキル基ピリジニウムカチオン［Ｒｐｙ］＋から選ばれる１種以上であり、前記アルキル基はＣ１〜Ｃ８の直鎖アルキル基及びＣ１〜Ｃ８の分岐アルキル基から選ばれるものであり、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル、sec−ブチル基、ｔ−ブチル、ヘキシル基、へプチル基から選ばれるものであることを特徴とする請求項５に記載の分離方法。
【請求項７】
前記イオン液体は、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］）、Ｎ−ブチル−ピリジンヘキサフルオロホスフェート（［ｂｐｙ］［ＰＦ６］）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｂｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）、Ｎ−ブチル−ピリジンビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｂｐｙ］［ＮＴｆ２］）、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｈｍｉｍ］［ＢＦ４］）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｂｍｉｍ］［ＢＦ４］）及びＮ−ブチル−ピリジンテトラフルオロボレート（［ｂｐｙ］［ＢＦ４］）から選ばれる１種以上であることを特徴とする請求項５又は６に記載の分離方法。
【請求項８】
前記抽出液において、イオン液体の含有量は４０〜８０ｗｔ％とされ、好ましくは５０〜８０ｗｔ％とされていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項９】
前記抽出剤と、ジメチルカーボネートとメタノールとを含有する原料との質量比は、１〜１２とされ、好ましくは５〜９、より好ましくは６〜８とされていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項１０】
前記抽出剤と、ジメチルカーボネートとメタノールとを含有する原料とのモル比は、０．８〜３とされ、好ましくは０．９〜２．１とされていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項１１】
ジメチルカーボネートとメタノールとを含有する原料において、ジメチルカーボネートの含有量は１〜６０ｗｔ％とされ、好ましくは２０〜５０ｗｔ％とされていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項１２】
前記抽出精留は抽出精留塔において行われ、前記抽出剤は抽出精留塔の上部から投入され、ジメチルカーボネートとメタノールとを含有する原料は抽出精留塔の下部から投入され、塔頂生成物はメタノールであり、塔底生成物はジメチルカーボネートと抽出剤の混合物であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の分離方法。
【請求項１３】
前記塔底生成物が溶媒回収塔に送られ精留された後、塔頂からジメチルカーボネートが得られ、塔底から得られた抽出剤を抽出精留塔に循環させるようになっていることを特徴とする請求項１２に記載の分離方法。
【請求項１４】
前記抽出精留塔の操作圧力は０．０５〜０．２Ｍｐａとされ、好ましくは０．０９〜０．１２Ｍｐａとされ、還流比は０．５〜５とされ、好ましくは０．５〜３とされ、理論段数は２０〜５０段とされ、好ましくは３０〜５０段とされ、
前記抽出精留塔の塔底温度は１６０〜２５０℃とされ、好ましくは１７０〜２２０℃とされ、前記抽出精留塔の塔頂温度は５０〜８０℃とされ、好ましくは６０〜７０℃とされていることを特徴とする請求項１３に記載の分離方法。
【請求項１５】
前記溶媒回収塔の操作圧力は、１〜１１０ＫＰａとされ、例えば１〜５ＫＰａ、５〜２０ＫＰａ、５〜１０５ＫＰａ、２０〜１０５ＫＰａとされ、還流比は０．５〜５とされ、例えば０．５〜３とされ、理論段数は１５〜２５段とされ、前記溶媒回収塔の塔底温度は１２０〜２５０℃とされ、前記溶媒回収塔の塔頂温度は２０〜１００℃とされていることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の分離方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０１７年８月２８日に提出された下記出願を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
１．発明の名称が「ジメチルカーボネートとメタノールの混合物の連続分離方法」である中国特許出願ＣＮ２０１７１０７４９１８７．９
２．発明の名称が「ジメチルカーボネートとメタノールとの共沸物の連続抽出精留分離方法」である中国特許出願ＣＮ２０１７１０７４９２１１．９
３．発明の名称が「ジメチルカーボネートとメタノールとの共沸物の分離方法」である中国特許出願ＣＮ２０１７１０７４９４４３．４
４．発明の名称が「ジメチルカーボネートとメタノールの混合物の抽出精留分離方法」である中国特許出願ＣＮ２０１７１０７４９４５２．３、及び
５．発明の名称が「ジメチルカーボネートの精製方法」である中国特許出願ＣＮ２０１７１０７４９４５８．０
［技術分野］
【０００２】
本発明は、ジメチルカーボネートとメタノールの分離方法に関するものである。
［背景技術］
【０００３】
ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）は環境に優しい化工中間体であって、メチル化、カルボニル化、メチルカルボニル化及びメトキシ化等の反応に広く用いられ、現在の有機合成における「新たな礎」と称えられている。産業的には、通常、エステル交換法によってジメチルカーボネートが製造され、製造過程において、ジメチルカーボネートとメタノールが共沸物に生成され、一般的な精留方法では分離が困難である。
【０００４】
近年、抽出精留、加圧精留、共沸精留及び膜分離などのプロセス技術が高純度ジメチルカーボネートの生産に用いられている。後ろの３つのプロセスに比べて、抽出精留は低消費電力、プロセスが簡単、溶媒が広く選択できる等の利点を有し、省エネ低消費を図りながらジメチルカーボネートとメタノールとの共沸物を分離する方法として、技術的動向を示すものである。
【０００５】
特許出願ＣＮ１０３１５９５８６Ａには、常圧で、抽出剤としてエチレングリコールが用いられ、溶媒比が１〜３とされ、純度が９９．５６％のメタノール及び９９．８６％ジメチルカーボネートが得られる、ジメチルカーボネートとメタノールとの共沸物の連続抽出精留分離方法が開示されている。しかし、抽出剤としてのエチレングリコールは、ジメチルカーボネート及びメタノールとは相分離領域が存在しており、分離効率の低下を招き、消費電力が増加した。特許出願ＣＮ１０５０３７１６２Ａには、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミド、Ｎ−ホルミルモルホリン又は両者を任意の割合で混合した混合物を抽出剤としてジメチルカーボネートとメタノールとの共沸混合物を分離する方法であって、抽出精留塔塔頂留出物と抽出剤の割合は０．５：１〜１０：１とされ、抽出剤と混合物の仕込み比（質量）は１：１０〜５：１とされていることが開示されている。揮発し易いＮ，Ｎ−ジメチルアミド、Ｎ−ホルミルモルホリン又は両者の混合物を採用して抽出剤とすることは、汚染の問題が発生し易くなる。特許出願ＣＮ１３６７７７２Ａには、抽出蒸留によって蒸留塔においてメタノールとジメチルカーボネートを分離する方法であって、蒸留塔から蒸気側線によって留分流を取り出し、抽出剤としてフェノールが採用され、製品としてのメタノールの純度は９７％となり、ジメチルカーボネートの純度は９４％程度となっていることが開示されている。ところが、フェノールは融点が高く、常温で結晶しやすく配管詰まりの問題が起こるという問題点がある。
［発明の概要］
［発明が解決しようとする課題］
【０００６】
従来技術の状況に鑑みて、本発明の目的は、ジメチルカーボネートとメタノールを分離するための新たな方法を提供することにある。この方法は、分離効果が優れ、製品純度が高く、かつ、環境に優しいという利点がある。
［課題を解決するための手段］
【０００７】
本発明に係るジメチルカーボネートとメタノールの分離方法では、ジメチルカーボネートとメタノールとを含有する原料に対して抽出精留を行い、前記抽出精留で採用された抽出剤は、下記一般式ＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ３を有する化合物を含有し、ｎは２〜８の整数である。ｎは２〜６の整数であることが好ましい。
【０００８】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出剤には、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ペンタエチレングリコールジメチルエーテル、ヘキサエチレングリコールジメチルエーテル、ヘプタエチレングリコールジメチルエーテル、オクタエチレングリコールジメチルエーテル又はそれらの混合物が含まれている。
【０００９】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記混合物はポリエチレングリコールジメチルエーテルである。好ましくは、前記ポリエチレングリコールジメチルエーテルには、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、ペンタエチレングリコールジメチルエーテル及びヘキサエチレングリコールジメチルエーテルが含まれ、かつ、その平均相対分子量は２４０〜２７０とされ、好ましくは２５０〜２６０とされている。
【００１０】
上記分離方法の別のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記混合物はジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルとされている。
【００１１】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出剤は、さらにイオン液体を含有するものである。
【００１２】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出液は、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル及びポリエチレングリコールジメチルエーテルから選ばれる１種以上と、イオン液体とによって構成されているものである。
【００１３】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出液はジエチレングリコールジメチルエーテルと、イオン液体とによって構成されているものである。
【００１４】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出液はトリエチレングリコールジメチルエーテルと、イオン液体とによって構成されているものである。
【００１５】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出液はテトラエチレングリコールジメチルエーテルと、イオン液体とによって構成されているものである。
【００１６】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出液はポリエチレングリコールジメチルエーテルと、イオン液体とによって構成されているものである。
【００１７】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出液において、イオン液体の含有量は４０〜８０ｗｔ％とされ、好ましくは５０〜８０ｗｔ％とされ、例えば、５０ｗｔ％、６０ｗｔ％、７０ｗｔ％、８０ｗｔ％等である。
【００１８】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記イオン液体は、イミダゾリウム系イオン液体及びピリジニウム系イオン液体から選ばれる少なくとも１種である。
【００１９】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記イオン液体のカチオンは、１，３−アルキル基で置換されたイミダゾリウムカチオン［Ｒ１Ｒ３ｉｍ］＋及びＮ−アルキル基ピリジニウムカチオン［Ｒｐｙ］＋から選ばれる１種以上であり、前記アルキル基はＣ１〜Ｃ８の直鎖アルキル基及びＣ１〜Ｃ８の分岐アルキル基から選ばれるものであり、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル、sec−ブチル基、ｔ−ブチル、ヘキシル基、へプチル基から選ばれるものである。
【００２０】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記イオン液体のアニオンは、ヘキサフルオロホスフェート、テトラフルオロボレート、ビストリフルオロメタンスルホンイミドから選ばれる１種以上である。
【００２１】
本発明の分離方法に用いられるイオン液体の非限定的な例示として、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］）、Ｎ−ブチル−ピリジンヘキサフルオロホスフェート（［ｂｐｙ］［ＰＦ６］）、１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｂｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）、Ｎ−ブチル−ピリジンビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｂｐｙ］［ＮＴｆ２］）、１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｈｍｉｍ］［ＢＦ４］）、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｂｍｉｍ］［ＢＦ４］）及びＮ−ブチル−ピリジンテトラフルオロボレート（［ｂｐｙ］［ＢＦ４］）が挙げられるが、上記に限定されるものではない。
【００２２】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出剤は、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテルの何れかによって構成され、又はそれらの混合物によって構成されている。好ましくは、前記抽出剤は、１０〜４０ｗｔ％のジエチレングリコールジメチルエーテル、２０〜６０ｗｔ％のトリエチレングリコールジメチルエーテル、１０〜４０ｗｔ％のテトラエチレングリコールジメチルエーテルによって構成されている。いくつかの実施例において、前記抽出剤は３０ｗｔ％のジエチレングリコールジメチルエーテル、６０ｗｔ％のトリエチレングリコールジメチルエーテル、１０ｗｔ％のテトラエチレングリコールジメチルエーテルによって構成されている。
【００２３】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出剤と、ジメチルカーボネートとメタノールとを含有する原料との質量比は、１〜１２とされ、好ましくは５〜９、より好ましくは６〜８、例えば５、６、７、８等とされている。
【００２４】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出剤と、ジメチルカーボネートとメタノールの混合物とのモル比は、０．８〜３とされ、好ましくは０．９〜２．１、例えば１．１、１．２、１．３等とされている。
【００２５】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、ジメチルカーボネートとメタノールとを含有する原料において、ジメチルカーボネートの含有量は１〜６０ｗｔ％とされ、好ましくは２０〜５０ｗｔ％、例えば２０ｗｔ％、２５ｗｔ％、３０ｗｔ％、３５ｗｔ％、４０ｗｔ％等とされている。
【００２６】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記抽出精留は抽出精留塔において行われ、前記抽出剤は抽出精留塔の上部から投入され、ジメチルカーボネートとメタノールとを含有する原料は抽出精留塔の下部から投入され、塔頂生成物はメタノールであり、塔底生成物はジメチルカーボネートと抽出剤の混合物である。前記抽出精留塔の操作圧力は０．０５〜０．２Ｍｐａとされてもよく、好ましくは０．０９〜０．１２Ｍｐａとされ、還流比は０．５〜５とされてもよく、好ましくは０．５〜３とされ、理論段数は２０〜５０段とされてもよく、好ましくは３０〜５０段とされている。前記抽出精留塔の塔底温度は１６０〜２５０℃とされてもよく、好ましくは１７０〜２２０℃、例えば１７０℃、１８０℃、１９０℃、２００℃、２１０℃、２２０℃等とされている。前記抽出精留塔の塔頂温度は５０〜８０℃とされてもよく、好ましくは６０〜７０℃とされている。
【００２７】
上記分離方法のいくつかの好適な実施の形態によれば、前記塔底生成物が溶媒回収塔に送られ精留された後、塔頂からジメチルカーボネートが得られ、塔底から得られた抽出剤を抽出精留塔に循環させるようになっている。前記溶媒回収塔の操作圧力は、１〜１１０ＫＰａとされてもよく、例えば１〜５ＫＰａ、５〜２０ＫＰａ、５〜１０５ＫＰａ、２０〜１０５ＫＰａとされており、還流比は０．５〜５とされてもよく、例えば０．５〜３とされており、理論段数は１５〜２５段とされてもよい。前記溶媒回収塔の塔底温度は１２０〜２５０℃とされてもよく、例えば１２０℃、１３０℃、１４０℃、１５０℃、１６０℃、１７０℃、１８０℃、１９０℃、２００℃、２１０℃、２２０℃、２３０℃、２４０℃、２５０℃等とされている。前記溶媒回収塔の塔頂温度は２０〜１００℃とされてもよく、例えば２０℃、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０、９０℃等とされている。
【００２８】
いくつかの実施例において、前記塔底生成物を溶媒回収フラッシュ蒸留塔に送られフラッシュ蒸留された後、塔頂でジメチルカーボネートが得られ、塔底で得られた抽出剤を抽出精留塔に循環させるようになっている。
【００２９】
本発明に係る抽出精留塔は、棚段塔又は充填塔とされてもよい。棚段塔には、泡鐘塔（ｂｕｂｂｌｅ  ｃａｐ  ｔｏｗｅｒ）、篩板塔（ｓｉｅｖｅ−ｐｌａｔｅ  ｔｏｗｅｒ）及び浮子弁塔（ｆｌｏａｔｉｎｇ  ｖａｌｖｅ  ｔｏｗｅｒ）が含まれ、篩板塔であることが好ましい。充填塔に用いる充填剤は、不規則充填物及び規則充填剤を有し、充填剤はポールリング充填剤又は金網規則充填剤であることが好ましい。
［発明の効果］
【００３０】
本発明に係るジメチルカーボネートの分離方法は、特定の抽出剤で抽出精留を行うことによってジメチルカーボネートとメタノールの比揮発度が向上し、高純度のジメチルカーボネートが得られ、分離効率が高く、消費電力が低く、良好な技術的効果が得られたので、ジメチルカーボネートとメタノールを連続的に分離する工業的生産に用いられる。また、本発明で使用される抽出剤は安価、低毒性、性質安定、低蒸気圧及び相溶性が良好などの優れた性質を有し、一定の産業上の利用可能性を有する。本発明に係るジメチルカーボネートの分離方法では、さらに、イオン液体を含有する混合抽出剤が使用され、下記一般式ＣＨ３Ｏ（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）ｎＣＨ３を有する化合物とイオン液体との相乗的な作用によって、その混合抽出剤はイオン液体の揮発し難く、熱安定性が良好な特性が残っているだけではなく、共沸物系に対しても良好な分離効果が発揮され、装置が連続的に動作する時の安定性が向上し、イオン液体の産業上の使用難易度を下げた。
［図面の簡単な説明］
【００３１】
［図１］図１はトリエチレングリコールジメチルエーテル−ジメチルカーボネート−メタノールの三成分系の等温（６０℃）気液平衡曲線である。図１において、メタノール濃度は、トリエチレングリコールジメチルエーテル−ジメチルカーボネート−メタノールの三元系からトリエチレングリコールジメチルエーテルを除去した後、メタノールとジメチルカーボネート濃度を正規化した後に得られたメタノールのモル分率を示すものである。モル換算で、トリエチレングリコールジメチルエーテルとジメチルカーボネート−メタノール混合物との溶媒比はそれぞれ０．１１、０．６７及び１とされている。
［図２］図２は抽出精留分離工程のフローチャートである。Ｔ１は抽出精留塔、Ｔ２は溶媒回収塔、１はジメチルカーボネートとメタノールの混合物、２は抽出剤、３はメタノール、４はジメチルカーボネートとなっている。抽出剤は抽出精留塔の上部から投入され、原料であるジメチルカーボネートとメタノールの混合物は抽出精留塔の下部から投入され、抽出分離によって、抽出精留塔の塔頂生成物はメタノールであり、塔底生成物はジメチルカーボネートと抽出剤の混合物であり、抽出精留塔の塔底生成物がポンプで溶媒回収塔に送られ、塔頂で高純度のジメチルカーボネートが得られ、塔底で採られた抽出剤を抽出精留塔に還流させ循環使用されるようになっている。
［図３］図３はポリエチレングリコールジメチルエーテル（ＰＥＧＤＭ）とイオン液体である１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）との混合溶媒を抽出剤として１６０時間連続してジメチルカーボネートとメタノールの共沸物に対して抽出精留分離を行った場合の製品品質図である。
［図４］図４はトリエチレングリコールジメチルエーテル（ＴＥＧＤＭ）とイオン液体である１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ６］）との混合溶媒を抽出剤として２００時間連続してジメチルカーボネートとメタノールの共沸物に対して抽出精留分離を行った場合の製品品質図である。
［図５］図５はトリエチレングリコールジメチルエーテル（ＴＥＧＤＭ）とイオン液体である１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）との混合溶媒を抽出剤として１５０時間連続してジメチルカーボネートとメタノールの共沸物に対して抽出精留分離を行った場合の製品品質図である。
［図６］図６はトリエチレングリコールジメチルエーテル（ＴＥＧＤＭ）とイオン液体である１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｈｍｉｍ］［ＢＦ４］）との混合溶媒を抽出剤として１５０時間連続してジメチルカーボネートとメタノールの共沸物に対して抽出精留分離を行った場合の製品品質図である。
［発明を実施するための形態］
【００３２】
以下は、実施例を挙げながら本発明を詳細に説明する。ただし、本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
【００３３】
［実施例１Ａ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が４０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から抽出剤としてのジエチレングリコールジメチルエーテルを投入し、流量は５００ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３５段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１００ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は５とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．６とされ、塔頂採取量は７０．１ｋｇ／ｈとされ、９９．７５ｗｔ％のメタノールが得られる。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２０段とされ、操作圧力は常圧とされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は２とされ、塔頂採取量は２９．９ｋｇ／ｈとされ、９９．７３ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００３４】
［実施例２Ａ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が４０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から抽出剤としてのトリエチレングリコールジメチルエーテルを投入し、流量は５００ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３５段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１００ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は５とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．６とされ、塔頂採取量は７０ｋｇ／ｈとされ、９９．７６ｗｔ％のメタノールが得られる。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２０段とされ、操作圧力は常圧とされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は２とされ、塔頂採取量は３０ｋｇ／ｈとされ、９９．８３ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００３５】
［実施例３Ａ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が４０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から抽出剤としてのトリエチレングリコールジメチルエーテルを投入し、流量は７００ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３５段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１００ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は７とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされ、塔頂採取量は７０ｋｇ／ｈとされ、９９．８ｗｔ％のメタノールが得られる。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２０段とされ、操作圧力は常圧とされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は２とされ、塔頂採取量は３０ｋｇ／ｈとされ、９９．９ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００３６】
［実施例４Ａ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が４０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から抽出剤としてのトリエチレングリコールジメチルエーテルを投入し、流量は８００ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３５段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１００ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は８とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１とされ、塔頂採取量は７０ｋｇ／ｈとされ、９９．９ｗｔ％のメタノールが得られる。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２０段とされ、操作圧力は常圧とされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は２とされ、塔頂採取量は３０ｋｇ／ｈとされ、９９．９２ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００３７】
［実施例５Ａ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が５０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から抽出剤としてのトリエチレングリコールジメチルエーテルを投入し、流量は７００ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を４５段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は２０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は８０ｗｔ％とされ、総流量は１００ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は７とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は２とされ、塔頂採取量は８０ｋｇ／ｈとされ、９９．８８ｗｔ％のメタノールが得られる。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１８段とされ、操作圧力は常圧とされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．５とされ、塔頂採取量は２０ｋｇ／ｈとされ、９９．９ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００３８】
［実施例６Ａ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が４０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から抽出剤としてのトリエチレングリコールジメチルエーテルを投入し、流量は７００ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３５段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は５０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は５０ｗｔ％とされ、総流量は１００ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は７とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．４とされ、塔頂採取量は５０ｋｇ／ｈとされ、９９．９２ｗｔ％のメタノールが得られる。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２０段とされ、操作圧力は常圧とされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は２．５とされ、塔頂採取量は５０ｋｇ／ｈとされ、９９．９３ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００３９】
［実施例７Ａ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が３５段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から抽出剤としてのテトラエチレングリコールジメチルエーテルを投入し、流量は７００ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３１段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１００ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は７とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．４とされ、塔頂採取量は７０ｋｇ／ｈとされ、９９．８３ｗｔ％のメタノールが得られる。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２０段とされ、操作圧力は常圧とされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は２とされ、塔頂採取量は３０ｋｇ／ｈとされ、９９．９１ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００４０】
［実施例８Ａ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が３５段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からジエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％、トリエチレングリコールジメチルエーテル６０ｗｔ％、及びテトラエチレングリコールジメチルエーテル１０ｗｔ％からなる抽出剤を投入し、流量は７００ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３１段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１００ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は７とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．４とされ、塔頂採取量は７０ｋｇ／ｈとされ、９９．８５ｗｔ％のメタノールが得られる。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２０段とされ、操作圧力は常圧とされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は２とされ、塔頂採取量は３０ｋｇ／ｈとされ、９９．９２ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００４１】
［実施例１Ｂ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が３３段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からポリエチレングリコールジメチルエーテル（平均相対分子質量２５０）３０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は５ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２９段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は５とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１.５とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．６ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は２００℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収フラッシュ蒸留塔に搬送され、操作圧力は５ｋＰａとされ、加熱温度は１７０℃とされ、塔頂流量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．１ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００４２】
［実施例２Ｂ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が３３段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からポリエチレングリコールジメチルエーテル（平均相対分子質量２５０）３０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は７ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２９段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は７とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．４とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．７９ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は２００℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収フラッシュ蒸留塔に搬送され、操作圧力は５ｋＰａとされ、加熱温度は１７０℃とされ、塔頂流量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．５ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００４３】
［実施例３Ｂ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が３３段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からポリエチレングリコールジメチルエーテル（平均相対分子質量２５０）３０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は９ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２９段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は９とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．８５ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は２００℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収フラッシュ蒸留塔に搬送され、操作圧力は５ｋＰａとされ、加熱温度は１７０℃とされ、塔頂流量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．６５ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００４４】
［実施例４Ｂ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が３０段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からポリエチレングリコールジメチルエーテル（平均相対分子質量２５０）２０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）８０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２６段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は８とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．８５ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は２１０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収フラッシュ蒸留塔に搬送され、操作圧力は１ｋＰａとされ、加熱温度は１３５℃とされ、塔頂流量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．６７ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００４５】
［実施例５Ｂ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が４０段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からポリエチレングリコールジメチルエーテル（平均相対分子質量２４０）５０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）５０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３６段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は８とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．６８ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は２００℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収フラッシュ蒸留塔に搬送され、操作圧力は３ｋＰａとされ、加熱温度は１４５℃とされ、塔頂流量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．３ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００４６】
［実施例６Ｂ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が３３段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からポリエチレングリコールジメチルエーテル（平均相対分子質量２７０）３０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２９段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は４０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は６０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は８とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．５とされ、塔頂採取量は０．６ｋｇ／ｈとされ、９９．８ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１８０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収フラッシュ蒸留塔に搬送され、操作圧力は１ｋＰａとされ、加熱温度は１３０℃とされ、塔頂流量は０．４ｋｇ／ｈとされ、９９．７ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００４７】
［実施例７Ｂ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が５０段（段数は上から下へと数える）を有し、６段目からポリエチレングリコールジメチルエーテル（平均相対分子質量２５０）３０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を４５段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は２０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は８０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は８とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．５とされ、塔頂採取量は０．８ｋｇ／ｈとされ、９９．８ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は２２０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収フラッシュ蒸留塔に搬送され、操作圧力は１ｋＰａとされ、加熱温度は１３０℃とされ、塔頂流量は０．４ｋｇ／ｈとされ、９９．２ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００４８】
［実施例８Ｂ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が３０段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からポリエチレングリコールジメチルエーテル（平均相対分子質量２５０）２０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）８０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２６段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は８とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．８ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は２１０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収フラッシュ蒸留塔に搬送され、操作圧力は１ｋＰａとされ、加熱温度は１３５℃とされ、塔頂流量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．５３ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００４９】
［実施例９Ｂ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。抽出精留塔は理論段数が３０段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からポリエチレングリコールジメチルエーテル（平均相対分子質量２５０）２０ｗｔ％及びＮ−ブチル−ピリジンヘキサフルオロホスフェート（［ｂｐｙ］［ＰＦ６］）８０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２６段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料との質量比は８とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．８０ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は２０２℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収フラッシュ蒸留塔に搬送され、操作圧力は１ｋＰａとされ、加熱温度は１３５℃とされ、塔頂流量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．６２ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られる。
【００５０】
［実施例１０Ｂ］
図２に示される抽出精留フローを採用する。実施例４Ｂについて連続的に運転操作を行い、装置を１６０時間連続的に運転させ、製品品質を図３に示す。図３から明らかなように、メタノールの濃度は常に９９．８％以上となり、ジメチルカーボネートの濃度は９９．７％前後となり、装置の運転は安定していることがわかる。
【００５１】
［比較例１Ｂ］
特許ＣＮ１０４７６１４２２Ａは１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩を抽出剤としてジメチルカーボネートとメタノールの混合物を分離するものであり、それについて、実施例２Ｂと同様な操作装置及び操作条件で実験を行った。抽出精留塔は理論段数が３０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩を投入し、流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２６段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収フラッシュ蒸留塔に搬送され、操作圧力は１ｋＰａとされ、加熱温度は１３５℃とされている。装置１時間運転後、イオン液体１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩の循環管路で配管詰まりの現象が発生したと発覚し、連続抽出工程は強制的に終了した。それは、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩の融点が６５℃であると共に粘度が高いことに起因するものかもしれない。
【００５２】
［比較例２Ｂ］
単に１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）を抽出剤としてジメチルカーボネートとメタノールの混合物を分離し、、実施例４Ｂと同様な操作装置及び操作条件で実験を行った。抽出精留塔は理論段数が３０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートを投入し、流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２６段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収フラッシュ蒸留塔に搬送され、操作圧力は１ｋＰａとされ、加熱温度は１３５℃とされている。操作途中、循環ポンプのパワーが増加したと発覚し、液相の仕込みにバラツキが発生し、またイオン液体の粘度が高く、塔内の気液物質移動効率の低下が引き起こされた。メタノールの質量濃度は９９．５％、ジメチルカーボネートの質量濃度は９８．８％未満であった。
【００５３】
［実施例１Ｃ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は７ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２７段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１．１とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．６とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．８９ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１８５℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１８段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は１０ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．３とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．６ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は３０℃とされ、塔底温度は１５０℃とされている。
【００５４】
［実施例２Ｃ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３５段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル２０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）８０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は６．５ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３０段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は０．９５とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．５とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．９３ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１９６℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１２段とされ、仕込み位置は５段目とされ、操作圧力は５ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．８４ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は２０℃とされ、塔底温度は１３０℃とされている。
【００５５】
［実施例３Ｃ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が４０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル５０ｗｔ％及び１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｂｍｉｍ］［ＰＦ６］）５０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は９ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３６段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１．５７とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は３とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．７ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１７０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２０段とされ、仕込み位置は１０段目とされ、操作圧力は２０ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．４ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は４７℃とされ、塔底温度は１７０℃とされている。
【００５６】
［実施例４Ｃ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３５段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル６０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）４０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は１０ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２９段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は５０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は５０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は２．０４とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．８とされ、塔頂採取量は０．５ｋｇ／ｈとされ、９９．８１ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１６０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２５段とされ、仕込み位置は１４段目とされ、操作圧力は５ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．０５とされ、塔頂採取量は０．５ｋｇ／ｈとされ、９９．８１ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は２０℃とされ、塔底温度は１３０℃とされている。
【００５７】
［実施例５Ｃ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３５段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からジメチルカーボネートとメタノール３０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は５．５ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２０段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は０．８６とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．５とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．７ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１６０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１５段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は１０ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．３とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．３ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は３０℃とされ、塔底温度は１５０℃とされている。
【００５８】
［実施例６Ｃ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３３段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％及びＮ−ブチル−ピリジンヘキサフルオロホスフェート（［ｂｐｙ］［ＰＦ６］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は７ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２９段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は０．９８７とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．２とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．７ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１８０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１０段とされ、仕込み位置は３段目とされ、操作圧力は１０ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．３とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．３ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は３０℃とされ、塔底温度は１５０℃とされている。
【００５９】
［実施例７Ｃ］
図２に示される抽出精留フローとされている。実施例２Ｃについて連続的に運転操作を行い、装置を２００時間連続的に運転させ、製品品質を図４に示す。図４から明らかなように、メタノールの濃度は９９．８％以上となり、ジメチルカーボネートの濃度は９９．７％前後となり、装置の運転は安定していることがわかる。
【００６０】
［比較例１Ｃ］
特許ＣＮ１０４７６１４２２Ａは１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩を抽出剤としてジメチルカーボネートとメタノールの混合物を分離するものであり、それについて、実施例２Ｃと同様な操作装置及び操作条件で実験を行った。抽出精留塔は理論段数が３８段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩を投入し、流量は７ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３４段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１８段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は０．００５ＭＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされている。装置１時間運転後、イオン液体１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩の循環管路で配管詰まりの現象が発生したと発覚し、連続抽出工程は強制的に終了した。それは、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩の融点が６５℃であると共に粘度が高いことに起因するものかもしれない。
【００６１】
［比較例２Ｃ］
単に１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）を抽出剤としてジメチルカーボネートとメタノールの混合物を分離し、、実施例２Ｃと同様な操作装置及び操作条件で実験を行った。抽出精留塔は理論段数が３５段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェートを投入し、流量は６．５ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３４段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１２段とされ、仕込み位置は５段目とされ、操作圧力は５ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされている。始動から５時間内、装置は比較的に安定的に運転していて、メタノールの質量濃度は９９．８％、ジメチルカーボネートの質量濃度は約９７％であった。しかし、それ以降の操作途中、循環ポンプのパワーが増加したと発覚し、液相の仕込みにバラツキが発生し、またイオン液体の粘度が高く、塔内の気液物質移動効率の低下が引き起こされ、抽出精留塔が不安定な事態が発生してしまい、最終的には、メタノールの質量濃度は９９．５％まで低下し、ジメチルカーボネートの質量濃度は９８．８％未満であった。
【００６２】
［実施例１Ｄ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％及び１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２７段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１．０６とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．４とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．８ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１８６℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１６段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は１０ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．２とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．５３ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は３０℃とされ、塔底温度は１５３℃とされている。
【００６３】
［実施例２Ｄ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％及び１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は７ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２７段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は０．９３とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．４とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．６ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１８５℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１６段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は１０ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．２とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．１ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は３０℃とされ、塔底温度は１５３℃とされている。
【００６４】
［実施例３Ｄ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％及び１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は１０ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２７段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は０．９３とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．２３とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．９２ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１８７℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１６段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は１０ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．２とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．６８ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は３０℃とされ、塔底温度は１５５℃とされている。
【００６５】
［実施例４Ｄ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３５段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル２０ｗｔ％及び１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）８０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３０段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は０．９６とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．５とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．８４ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１９６℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１２段とされ、仕込み位置は５段目とされ、操作圧力は５ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．６３ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は２０℃とされ、塔底温度は１３０℃とされている。
【００６６】
［実施例５Ｄ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が４０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％及び１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｂｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３６段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は４０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は６０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１．１５とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は３とされ、塔頂採取量は０．６ｋｇ／ｈとされ、９９．８８ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１７０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２０段とされ、仕込み位置は１０段目とされ、操作圧力は２０ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされ、塔頂採取量は０．４ｋｇ／ｈとされ、９９．８２ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は４７℃とされ、塔底温度は１７０℃とされている。
【００６７】
［実施例６Ｄ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３５段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル４０ｗｔ％及び１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）６０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２９段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は５０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は５０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１．３９とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は２とされ、塔頂採取量は０．５ｋｇ／ｈとされ、９９．８ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１６０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２５段とされ、仕込み位置は１４段目とされ、操作圧力は５ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．０５とされ、塔頂採取量は０．５ｋｇ／ｈとされ、９９．８ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は２０℃とされ、塔底温度は１３０℃とされている。
【００６８】
［実施例７Ｄ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３５段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からジエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％及び１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２０段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１．２４とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．５とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．７４ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１６０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１５段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は１０ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．３とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．４ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は３０℃とされ、塔底温度は１５０℃とされている。
【００６９】
［実施例８Ｄ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が４０段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％及びＮ−ブチル−ピリジンビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｂｐｙ］［ＮＴｆ２］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は８ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３６段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１．１４とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．７８ｗｔ％のメタノールが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１８０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１０段とされ、仕込み位置は３段目とされ、操作圧力は１０ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．３とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．５６ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は３０℃とされ、塔底温度は１５０℃とされている。
【００７０】
［実施例９Ｄ］
図２に示される抽出精留フローとされている。実施例２Ｄについて連続的に運転操作を行い、装置を１５０時間連続的に運転させ、製品品質を図５に示す。図５から明らかなように、メタノールの濃度は常に９９．８％以上となり、ジメチルカーボネートの濃度は９９．６％前後となり、装置の運転は安定していることがわかる。
【００７１】
［比較例１Ｄ］
特許ＣＮ１０４７６１４２２Ａは１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩を抽出剤としてジメチルカーボネートとメタノールの混合物を分離するものであり、それについて、実施例２Ｄと同様な操作装置及び操作条件で実験を行った。抽出精留塔は理論段数が３８段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩を投入し、流量は７ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３４段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１８段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は０．００５ＭＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされている。装置１時間運転後、イオン液体１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩の循環管路で配管詰まりの現象が発生したと発覚し、連続抽出工程は強制的に終了した。それは、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩の融点が６５℃であると共に粘度が高いことに起因するものかもしれない。
【００７２】
［比較例２Ｄ］
単に１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）を抽出剤としてジメチルカーボネートとメタノールの混合物を分離し、実施例２Ｄと同様な操作装置及び操作条件で実験を行った。抽出精留塔は理論段数が３５段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩を投入し、流量は６．５ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３４段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１２段とされ、仕込み位置は５段目とされ、操作圧力は５ｋＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされている。始動から５時間内、装置は比較的に安定的に運転していて、メタノールの質量濃度は９９．８％、ジメチルカーボネートの質量濃度は約９７％であった。しかし、それ以降の操作途中、循環ポンプのパワーが増加したと発覚し、液相の仕込みにバラツキが発生し、またイオン液体の粘度が高く、塔内の気液物質移動効率の低下が引き起こされ、抽出精留塔が不安定な事態が発生してしまい、最終的には、メタノールの質量濃度は９９．５％まで低下し、ジメチルカーボネートの質量濃度は９８．８％未満であった。
【００７３】
［実施例１Ｅ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３３段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｈｍｉｍ］［ＢＦ４］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は７．５ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２９段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１．３とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．２とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．８１ｗｔ％のメタノール及び０．１９ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１８４℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１８段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は１ｂａｒとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．３とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．６ｗｔ％のジメチルカーボネート及び０．４ｗｔ％のメタノールが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は８８℃とされ、塔底温度は２４０℃とされている。
【００７４】
［実施例２Ｅ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３８段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル２０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｈｍｉｍ］［ＢＦ４］）８０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は７ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３４段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．９ｗｔ％のメタノール及び０．０１ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１９４℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１８段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は０．０５ｂａｒとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．７７ｗｔ％のジメチルカーボネート及び０．２３ｗｔ％のメタノールが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は２０℃とされ、塔底温度は１３０℃とされている。
【００７５】
［実施例３Ｅ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が４２段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル５０ｗｔ％及び１−ブチル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｂｍｉｍ］［ＢＦ４］）５０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は７．５ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３７段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１．４２とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．２とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．８ｗｔ％のメタノール及び０．２ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１７０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２０段とされ、仕込み位置は１０段目とされ、操作圧力は０．８ｂａｒとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．５３ｗｔ％のジメチルカーボネート及び０．４７ｗｔ％のメタノールが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は７０℃とされ、塔底温度は１９０℃とされている。
【００７６】
［実施例４Ｅ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３５段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル６０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｈｍｉｍ］［ＢＦ４］）４０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は１０ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２９段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は５０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は５０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は２．２５とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．８とされ、塔頂採取量は０．５ｋｇ／ｈとされ、９９．８３ｗｔ％のメタノール及び０．１７ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１６０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は２５段とされ、仕込み位置は１４段目とされ、操作圧力は０．１ｂａｒとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．０５とされ、塔頂採取量は０．５ｋｇ／ｈとされ、９９．８３ｗｔ％のジメチルカーボネート及び０．１７ｗｔ％のメタノールが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は８８℃とされ、塔底温度は２００℃とされている。
【００７７】
［実施例５Ｅ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３３段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からジエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％及び１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｈｍｉｍ］［ＢＦ４］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は７．５ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２９段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１．１８とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．２とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．６５ｗｔ％のメタノール及び０．３５ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１６０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１０段とされ、仕込み位置は３段目とされ、操作圧力は１ｂａｒとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．３とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．１８ｗｔ％のジメチルカーボネート及び０．８２ｗｔ％のメタノールが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は８８℃とされ、塔底温度は１９７℃とされている。
【００７８】
［実施例６Ｅ］
図２に示される抽出精留フローとされている。抽出精留塔は理論段数が３３段（段数は上から下へと数える）を有し、３段目からトリエチレングリコールジメチルエーテル３０ｗｔ％及びＮ−ブチル−ピリジンテトラフルオロボレート（［ｂｐｙ］［ＢＦ４］）７０ｗｔ％を含有する混合抽出剤を投入し、総流量は７．５ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を２９段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされ、このとき、抽出剤と原料とのモル溶媒比は１．３とされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．２とされ、塔頂採取量は０．７ｋｇ／ｈとされ、９９．７６ｗｔ％のメタノール及び０．３ｗｔ％のジメチルカーボネートが得られ、抽出精留塔の塔頂温度は６４℃とされ、塔底温度は１８０℃とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１０段とされ、仕込み位置は３段目とされ、操作圧力は１ｂａｒとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．３とされ、塔頂採取量は０．３ｋｇ／ｈとされ、９９．４４ｗｔ％のジメチルカーボネート及び０．５６ｗｔ％のメタノールが得られ、溶媒回収塔の塔頂温度は８８℃とされ、塔底温度は２３２℃とされている。
【００７９】
［実施例７Ｅ］
図２に示される抽出精留フローとされている。実施例２Ｅについて連続的に運転操作を行い、装置を１５０時間連続的に運転させ、製品品質を図６に示す。図６から明らかなように、メタノールの濃度は常に９９．８％以上となり、ジメチルカーボネートの濃度は９９．６％前後となり、装置の運転は安定していることがわかる。
【００８０】
［比較例１Ｅ］
特許ＣＮ１０４７６１４２２Ａは１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩を抽出剤としてジメチルカーボネートとメタノールの混合物を分離するものであり、それについて、実施例２Ｅと同様な操作装置及び操作条件で実験を行った。抽出精留塔は理論段数が３８段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩を投入し、流量は７ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３４段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１８段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は０．００５ＭＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされている。装置１時間運転後、イオン液体１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩の循環管路で配管詰まりの現象が発生したと発覚し、連続抽出工程は強制的に終了した。それは、１−ブチル−３−メチルイミダゾリウム塩素塩の融点が６５℃であると共に粘度が高いことに起因するものかもしれない。
【００８１】
［比較例２Ｅ］
単に１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｈｍｉｍ］［ＢＦ４］）を抽出剤としてジメチルカーボネートとメタノールの混合物を分離し、実施例２Ｅと同様な操作装置及び操作条件で実験を行った。抽出精留塔は理論段数が３８段（段数は上から下へと数える）を有し、４段目から１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレートを投入し、流量は７ｋｇ／ｈとされ、原料としてのジメチルカーボネートとメタノールの混合物を３４段目から投入し、ジメチルカーボネートの含有量は３０ｗｔ％とされ、メタノールの含有量は７０ｗｔ％とされ、総流量は１ｋｇ／ｈとされている。抽出精留塔は常圧下で操作され、塔頂において全凝縮させ、還流比は１．３とされている。抽出精留塔の塔底生成物はポンプで溶媒回収塔に搬送され、理論段数は１８段とされ、仕込み位置は８段目とされ、操作圧力は０．００５ＭＰａとされ、塔頂において全凝縮させ、還流比は０．１とされている。始動から５時間内、装置は比較的に安定的に運転していて、メタノールの質量濃度は９９．８％、ジメチルカーボネートの質量濃度は約９７％であった。しかし、それ以降の操作途中、循環ポンプのパワーが増加したと発覚し、液相の仕込みにバラツキが発生し、またイオン液体の粘度が高く、塔内の気液物質移動効率の低下が引き起こされ、抽出精留塔が不安定な事態が発生してしまい、最終的には、メタノールの質量濃度は９９．５％まで低下し、ジメチルカーボネートの質量濃度は９８．８％未満であった。
【００８２】
以上は、いくつかの実施例を参照して本発明を説明したが、本発明の範囲から離脱することなく種々の変更を行うことができ、また等価物でそのうちの要素を置き換えることができる。特に、構造上に矛盾がなければ、本発明に開示された各実施例での各特徴はいずれも任意の方式によって相互に結合して用いることができ、本明細書においてこれらの組み合わせの様態の全てを記載しなかったのは、あくまでも文面の省略や資源の節約に対する考慮によるものである。したがって、本発明は明細書に開示された具体的な実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の全ての技術方案に入っている。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】図１はトリエチレングリコールジメチルエーテル−ジメチルカーボネート−メタノールの三成分系の等温（６０℃）気液平衡曲線である。図１において、メタノール濃度は、トリエチレングリコールジメチルエーテル−ジメチルカーボネート−メタノールの三元系からトリエチレングリコールジメチルエーテルを除去した後、メタノールとジメチルカーボネート濃度を正規化した後に得られたメタノールのモル分率を示すものである。モル換算で、トリエチレングリコールジメチルエーテルとジメチルカーボネート−メタノール混合物との溶媒比はそれぞれ０．１１、０．６７及び１とされている。
【図２】図２は抽出精留分離工程のフローチャートである。Ｔ１は抽出精留塔、Ｔ２は溶媒回収塔、１はジメチルカーボネートとメタノールの混合物、２は抽出剤、３はメタノール、４はジメチルカーボネートとなっている。抽出剤は抽出精留塔の上部から投入され、原料であるジメチルカーボネートとメタノールの混合物は抽出精留塔の下部から投入され、抽出分離によって、抽出精留塔の塔頂生成物はメタノールであり、塔底生成物はジメチルカーボネートと抽出剤の混合物であり、抽出精留塔の塔底生成物がポンプで溶媒回収塔に送られ、塔頂で高純度のジメチルカーボネートが得られ、塔底で採られた抽出剤を抽出精留塔に還流させ循環使用されるようになっている。
【図３】図３はポリエチレングリコールジメチルエーテル（ＰＥＧＤＭ）とイオン液体である１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ6］）との混合溶媒を抽出剤として１６０時間連続してジメチルカーボネートとメタノールの共沸物に対して抽出精留分離を行った場合の製品品質図である。
【図４】図４はトリエチレングリコールジメチルエーテル（ＴＥＧＤＭ）とイオン液体である１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムヘキサフルオロホスフェート（［ｈｍｉｍ］［ＰＦ６］）との混合溶媒を抽出剤として２００時間連続してジメチルカーボネートとメタノールの共沸物に対して抽出精留分離を行った場合の製品品質図である。
【図５】図５はトリエチレングリコールジメチルエーテル（ＴＥＧＤＭ）とイオン液体である１−エチル−３−メチルイミダゾリウムビストリフルオロメタンスルホンイミド塩（［ｅｍｉｍ］［ＮＴｆ２］）との混合溶媒を抽出剤として１５０時間連続してジメチルカーボネートとメタノールの共沸物に対して抽出精留分離を行った場合の製品品質図である。
【図６】図６はトリエチレングリコールジメチルエーテル（ＴＥＧＤＭ）とイオン液体である１−ヘキシル−３−メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（［ｈｍｉｍ］［ＢＦ４］）との混合溶媒を抽出剤として１５０時間連続してジメチルカーボネートとメタノールの共沸物に対して抽出精留分離を行った場合の製品品質図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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