(57)【要約】【課題】沸点差が異なり、且つ高融点の複数成分を含む留出物の蒸留方法を提供する。【解決手段】芳香族モノヒドロキシ化合物とカルボニル化合物とを原料として炭酸ジエステルを合成する工程で得られた反応液から未反応芳香族モノヒドロキシ化合物を含む留出物を留去した後、留出物を芳香族モノヒドロキシ化合物の融点以下の温度で運転する熱交換器１６ａに導入し、さらに凝縮液Ｌの一部を熱交換器１６ａの上流側に循環させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２種類の成分を留出させる蒸留方法であって、
蒸留塔から所定の条件で留出した前記留出物を熱交換器に導入し、
前記熱交換器を前記留出物中の少なくとも１つの成分の融点以下の温度で操作し、
前記熱交換器に導入した前記留出物の少なくとも一部を凝縮する
ことを特徴とする蒸留方法。
【請求項２】
前記熱交換器により凝縮した前記留出物の凝縮液の一部を当該熱交換器の上流側に循環させることを特徴とする請求項１記載の蒸留方法。
【請求項３】
前記蒸留塔を減圧下で運転することを特徴とする請求項１又は２に記載の蒸留方法。
【請求項４】
前記留出物は、常温で固体状態である成分を含むことを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項に記載の蒸留方法。
【請求項５】
前記熱交換器は、前記留出物に含まれる成分のいずれの融点より高温の流体を当該熱交換器に供給する配管を備えることを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項に記載の蒸留方法。
【請求項６】
前記留出物は、芳香族ヒドロキシ化合物又は炭酸ジエステルを含むことを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項に記載の蒸留方法。
【請求項７】
前記熱交換器が、多管式熱交換器又はプレート式熱交換器であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項に記載の蒸留方法。
【請求項８】
芳香族モノヒドロキシ化合物とカルボニル化合物とを原料として炭酸ジエステルを合成する炭酸ジエステル合成工程と、
前記炭酸ジエステル合成工程において得られた反応液から、少なくとも未反応の前記芳香族モノヒドロキシ化合物を含む留出物を留去した後、当該反応液から前記炭酸ジエステルを蒸留する蒸留工程と、を有し、
前記蒸留工程において留去した前記留出物を、前記芳香族モノヒドロキシ化合物の融点以下の温度で運転する熱交換器に導入し、前記熱交換器により凝縮した凝縮液の一部を当該熱交換器の上流側に循環させる
ことを特徴とする炭酸ジエステルの製造方法。
【請求項９】
前記炭酸ジエステル合成工程は、前記芳香族モノヒドロキシ化合物と前記カルボニル化合物との反応温度が５０℃〜１８０℃であることを特徴とする請求項８に記載の炭酸ジエステルの製造方法。
【請求項１０】
前記熱交換器は、２０℃以下の冷媒を用いて前記留出物を凝縮することを特徴とする請求項８又は９に記載の炭酸ジエステルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多成分の留出物を留出させる蒸留方法等に関し、より詳しくは、フェノール等の高融点成分を含む多成分留出物の蒸留方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法として、エステル交換反応による溶融法が知られている。ここで、溶融法において原料として使用するジフェニルカーボネート等の炭酸ジエステルは、通常、フェノールと塩化カルボニル（ＣＯＣｌ２）とによる合成反応操作の後、所定の中和及び洗浄・蒸留処理を経て使用される（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−３４５８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、合成反応により得られる反応液は、反応生成物に加え、未反応原料や反応副生物等が含まれている混合液として回収される。このような多成分が含まれる混合液から反応生成物を取り出すために蒸留操作が行われる。
蒸留操作は、所定の蒸留塔に混合液を供給し、通常、塔頂から留出する低沸点成分を、所定の熱交換器等により冷却し、凝縮液として回収する。また、塔底から回収された高沸点成分は、必要に応じて、さらに他の蒸留塔に供給され、蒸留操作が繰り返される。
【０００５】
ここで、蒸留塔の塔頂から留出する低沸点成分が複数の成分を含み、その中に、熱交換器の運転温度では固化するような高融点成分が含まれている場合、このような高融点成分により熱交換器内部が閉塞する虞がある。
例えば、前述したジフェニルカーボネートの合成反応により得られた反応液を蒸留すると、未反応フェノールやジフェニルカーボネートの一部が蒸留塔の塔頂から留出する。これらの成分を含む留出物を凝縮する場合、蒸留塔や熱交換器の運転条件の変動によっては、熱交換器の内部で未反応フェノール等が固化する虞が考えられる。
【０００６】
本発明は、このような高融点成分を含む留出物を蒸留する場合の課題を解決するためになされたものである。
即ち、本発明の目的は、高融点成分を含む留出物の蒸留方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、未反応フェノール等が含まれる反応液を蒸留する工程を有する炭酸ジエステルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かくして本発明によれば、少なくとも２種類の成分を留出させる蒸留方法であって、蒸留塔から所定の条件で留出した留出物を熱交換器に導入し、熱交換器を留出物中の少なくとも１つの成分の融点以下の温度で操作し、熱交換器に導入した留出物の少なくとも一部を凝縮することを特徴とする留出物の蒸留方法が提供される。
ここで、本発明が適用される蒸留方法において、熱交換器により凝縮した留出物の凝縮液の一部を熱交換器の上流側に循環させることが好ましい。
また、蒸留塔を減圧下で運転することが好ましい。
【０００８】
さらに、本発明が適用される蒸留方法は、常温で固体状態である成分を含む留出物の蒸留に適用することができる。
また、留出物を凝縮するために使用する熱交換器は、留出物に含まれる成分のいずれの融点より高温の流体を熱交換器に供給する配管を備えることが好ましい。
また、本発明は、芳香族ヒドロキシ化合物又は炭酸ジエステルを含む留出物の蒸留に適用することができる。
さらに、熱交換器としては、多管式熱交換器又はプレート式熱交換器を用いることが好ましい。
【０００９】
次に、本発明を炭酸ジエステルの製造方法として把握すると、芳香族モノヒドロキシ化合物とカルボニル化合物とを原料として炭酸ジエステルを合成する炭酸ジエステル合成工程と、炭酸ジエステル合成工程において得られた反応液から、少なくとも未反応の芳香族モノヒドロキシ化合物を含む留出物を留去した後、反応液から炭酸ジエステルを蒸留する蒸留工程と、を有し、蒸留工程において留去した留出物を、芳香族モノヒドロキシ化合物の融点以下の温度で運転する熱交換器に導入し、熱交換器により凝縮した凝縮液の一部を熱交換器の上流側に循環させることを特徴とする炭酸ジエステルの製造方法が提供される。
【００１０】
ここで、炭酸ジエステル合成工程は、芳香族モノヒドロキシ化合物とカルボニル化合物との反応温度が５０℃〜１８０℃であることが好ましい。
また、熱交換器は、２０℃以下の冷媒を用いて留出物を凝縮することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数の高融点成分を含む留出物を蒸留する場合、熱交換器における冷却効率が増大する。また、熱交換器内部の付着物を容易に洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態（以下、発明の実施の形態）について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することが出来る。また、使用する図面は本実施の形態を説明するためのものであり、実際の大きさを表すものではない。
本実施の形態では、芳香族モノヒドロキシ化合物とカルボニル化合物を用いる炭酸ジエステルの製造プロセスにおいて使用される蒸留塔及び熱交換器を例に挙げて本発明を説明する。
初めに、炭酸ジエステル及び炭酸ジエステルの製造プロセスについて説明する。
【００１３】
（炭酸ジエステル）
本実施の形態において使用する炭酸ジエステルとしては、下記一般式（１）で示される化合物が挙げられる。
【００１４】
【化１】
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【００１５】
ここで、一般式（１）中、Ａ’は、置換されていてもよい炭素数１〜炭素数１０の直鎖状、分岐状又は環状の１価の炭化水素基である。２つのＡ’は、同一でも相互に異なるものでもよい。
なお、Ａ’上の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数１〜炭素数１０のアルキル基、炭素数１〜炭素数１０のアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、ビニル基、シアノ基、エステル基、アミド基、ニトロ基等が例示される。
【００１６】
炭酸ジエステルの具体例としては、例えば、ジフェニルカーボネート、ジトリルカーボネート等の置換ジフェニルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジ−ｔ−ブチルカーボネート等のジアルキルカーボネートが挙げられる。
これらの中でも、ジフェニルカーボネート（以下、ＤＰＣと略記することがある。）、置換ジフェニルカーボネートが好ましい。これらの炭酸ジエステルは、単独で、又は２種以上を混合して用いることができる。
【００１７】
また、上記の炭酸ジエステルは、好ましくはその５０モル％以下、さらに好ましくは３０モル％以下の量を、ジカルボン酸又はジカルボン酸エステルで置換してもよい。
代表的なジカルボン酸又はジカルボン酸エステルとしては、例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸ジフェニル、イソフタル酸ジフェニル等が挙げられる。
【００１８】
（炭酸ジエステルの製造方法）
次に、炭酸ジエステルの製造方法について説明する。
本実施の形態で使用する炭酸ジエステルは、芳香族モノヒドロキシ化合物及びカルボニル化合物を原料としてアルカリ系触媒の存在下の合成反応により製造される。
芳香族モノヒドロキシ化合物としては、芳香環に直接ヒドロキシ基が結合しているものであれば特に限定されず、例えば、アルキルフェノール類、アリールフェノール類、ハロゲン化フェノール類、ヘテロ原子を介してアルキル又はアリール基の結合したフェノール類等が挙げられる。具体的には、フェノール、クレゾール、ブチルフェノール等が挙げられる。中でも、フェノール（以下、ＰＬと記すことがある。）が好ましい。
【００１９】
カルボニル化合物としては、炭酸ジエステルのカルボニル基を形成するものであれば特に限定されず、例えば、塩化カルボニル（ホスゲン）、一酸化炭素、炭酸ジアルキル等が挙げられる。中でも塩化カルボニル（以下、ＣＤＣと記すことがある。）が好ましい。
【００２０】
また、アルカリ系触媒としては、芳香族複素環式含窒素塩基性化合物が挙げられる。具体的には、例えば、ピリジン、キノリン、ピコリン、イミダゾール、ベンズイミダゾール、ピラゾール、トリアゾール、ベンゾトリアゾール等の、窒素原子が芳香族の５員環又は６員環中に存在する含窒素塩基性化合物が挙げられる。中でも、ピリジン（以下、ＰＲＤと記すことがある。）が好ましい。
【００２１】
合成反応の条件は特に限定されないが、芳香族モノヒドロキシ化合物としてフェノールを使用する場合は、常圧下でフェノールが溶融状態にある５０℃〜１８０℃が好ましい。また、芳香族モノヒドロキシ化合物とカルボニル化合物との混合比（モル比）は、芳香族モノヒドロキシ化合物１モルに対して、通常、カルボニル化合物０．４０モル〜０．４９モルが好ましい。
【００２２】
本実施の形態で使用する炭酸ジエステルは、上述したように芳香族モノヒドロキシ化合物及びカルボニル化合物を原料としてアルカリ系触媒存在下の合成反応が行われる反応工程後、反応液を脱塩化水素処理及び除去しきれない塩化水素をアルカリ性水溶液により中和処理して水洗する洗浄工程と、さらに、蒸留工程を経て製造される。以下、塩化水素を塩酸と称することがある。
【００２３】
以下、芳香族モノヒドロキシ化合物としてフェノール（ＰＬ）を使用し、カルボニル化合物として塩化カルボニル（ＣＤＣ）を用い、炭酸ジエステルであるジフェニルカーボネート（ＤＰＣ）を製造する製造プロセス（ＤＰＣ製造工程）を例に挙げ、本実施の形態をさらに具体的に説明する。
【００２４】
（ＤＰＣ製造工程）
図１は、ＤＰＣ製造プロセスの一例を説明する工程フロー図である。図１に示すように、ＤＰＣは、ＰＬ及びＣＤＣとの反応を行わせるＤＰＣ反応工程と、ＤＰＣ反応工程で得られた反応液から塩酸ガスを除く脱塩酸工程と、脱塩酸処理された反応液を中和及び水洗処理するＤＰＣ洗浄工程と、中和及び水洗処理された反応液を蒸留しＤＰＣを留出させるＤＰＣ蒸留工程と、を経て製造される。
【００２５】
また、図１には、ＤＰＣ蒸留工程における蒸留残渣を再び蒸留する回収蒸留工程と、ＤＰＣ蒸留工程から得られたＤＰＣをフレーク状に成形するＤＰＣ固化工程と、脱塩酸工程で生じた塩酸ガスを回収処理する塩酸吸収工程とが示されている。
【００２６】
（ＤＰＣ反応工程）
図１に示すように、ＤＰＣ反応工程においては、原料であるＰＬ及びＣＤＣと、アルカリ系触媒としてピリジン（ＰＲＤ）とが反応器１１に導入され、ＤＰＣ合成反応が行われる。ＰＬは、予め加熱装置を備えた貯留タンク１０で溶融状態に調製される。ＣＤＣは、一酸化炭素及び塩素を用いた合成反応により合成されている。ＰＲＤは、ＰＬの供給配管の中途に供給される。
【００２７】
反応器１１におけるＤＰＣ合成反応の反応条件は特に限定されないが、通常、ＰＬが溶融状態にある５０℃〜１８０℃、常圧下で行われる。また、ＰＬとＣＤＣの混合比（モル比）は、ＣＤＣの完全消費の観点から、通常、ＰＬ１モルに対して、ＣＤＣ０．４０モル〜０．４９モルが好ましい。
【００２８】
（脱塩酸工程）
脱塩酸工程では、ＤＰＣ反応工程で得られたＤＰＣを含有する反応液ａが脱塩酸塔１２に送られて脱塩酸処理され、得られた脱塩酸処理液ｂはＤＰＣ洗浄工程に送られる。
尚、反応器１１及び脱塩酸塔１２で生じた塩酸ガス（Ｄ１）は、それぞれ、反応器１１の気相部と脱塩酸塔１２の塔頂とから回収され、塩酸吸収工程に送られる。さらに、塩酸吸収工程では、反応器１１及び脱塩酸塔１２で生じた塩酸ガス（Ｄ１）は、吸収塔３１で水又は希塩酸に吸収されて濃塩酸の状態で貯留タンク３２に貯蔵される。
【００２９】
（ＤＰＣ洗浄工程）
ＤＰＣ洗浄工程は、中和工程及び水洗工程から構成される。即ち、脱塩酸工程で得られた脱塩酸処理液ｂは、混合槽１３に送られ、次いで、アルカリ中和槽１４に送られる。アルカリ中和槽１４では、アルカリ性水溶液（Ｅ１）を用いて脱塩酸塔１２で除去しきれなかった塩酸が中和される（中和工程）。アルカリ中和槽１４から排出される中和排水（Ｄ２）は、排水処理工程（図示せず）に送られ、含有する有効な有機成分を回収した後、活性汚泥処理に付される。
【００３０】
アルカリ中和槽１４で中和処理された中和処理液ｅは、水洗槽１５に送られ、水（Ｗ）で水洗され（水洗工程）、続いて蒸留工程に送られる。尚、水洗槽１５から排出される排水（Ｄ３）は、アルカリ中和槽１４に供給されるアルカリ性水溶液（Ｅ１）を調整する際のアルカリ希釈剤として再利用することが可能である。
【００３１】
（ＤＰＣ蒸留工程）
ＤＰＣ蒸留工程では、先ず、水洗槽１５で水洗処理された水洗処理液ｆが第１ＤＰＣ蒸留塔１６に送られ、水、未反応ＰＬ及びアルカリ系触媒等の複数成分を含有する混合ガスＦと、ＤＰＣを含む高沸成分ｇとに分離される。尚、混合ガスＦには、一部留去された微量のＤＰＣが含まれている。続いて、第１ＤＰＣ蒸留塔１６の塔底から分離された高沸成分ｇが第２ＤＰＣ蒸留塔１７で再蒸留され、製品である精製されたＤＰＣが第２ＤＰＣ蒸留塔１７の塔頂から蒸留分として回収される。
【００３２】
第２ＤＰＣ蒸留塔１７の塔頂から回収されたＤＰＣはＤＰＣ固化工程において、溶融物貯蔵用タンクである溶融タンク１９に貯蔵された後、溶融ＤＰＣがフレーカー２０に供給され、フレーク状ＤＰＣとして回収される。
尚、混合ガスＦは、第１ＤＰＣ蒸留塔１６の塔頂から回収され、各成分を分離して、反応系に再利用することができる。混合ガスＦの凝縮操作については後述する。
【００３３】
第１ＤＰＣ蒸留塔１６における蒸留条件は、水、アルカリ系触媒、未反応ＰＬ等の留出物が蒸留され、ＤＰＣを含む高沸成分ｇを分離する条件であれば特に限定されるものではなく、通常、圧力１．３ｋＰａ〜１３ｋＰａの範囲である。蒸留温度は、前述した圧力下での沸点となる。また、第２ＤＰＣ蒸留塔１７における蒸留条件としては、ＤＰＣが蒸留され、ＤＰＣより高沸点の不純物を分離する条件であれば特に限定されるものではなく、通常、圧力１．３ｋＰａ〜６．５ｋＰａ、温度１５０℃〜２２０℃が好ましい。
【００３４】
（回収蒸留工程）
回収蒸留工程では、第２ＤＰＣ蒸留塔１７におけるＤＰＣ蒸留残渣Ｘ１が、ＤＰＣ回収蒸留塔１８を用いて蒸留され、ＤＰＣ含有回収液ｄが蒸留回収される。また、ＤＰＣのメチル置換体等が濃縮されたＤＰＣ回収蒸留残渣（Ｘ１’）が蒸留釜残側から回収される。
【００３５】
第２ＤＰＣ蒸留塔１７において分離されたＤＰＣ蒸留残渣Ｘ１には、フェノールに含有された不純物であるメチルフェノール等が反応したＤＰＣのメチル置換体等の他、ＤＰＣそのものも含まれる。このため、このＤＰＣ蒸留残渣Ｘ１を再び蒸留することにより、ジフェニルカーボネート（ＤＰＣ）が回収される。
【００３６】
ＤＰＣ回収蒸留塔１８の蒸留条件としては、ＤＰＣが蒸留され、ＤＰＣより高沸点の不純物が残留する条件であれば特に限定されるものではなく、通常、圧力１．３ｋＰａ〜６．５ｋＰａ、温度１５０℃〜２２０℃の範囲である。
ＤＰＣ回収蒸留塔１８からの留出物であるＤＰＣ含有回収液ｄは、ＤＰＣを多く含むため、これを、混合槽１３に送ることにより、ジフェニルカーボネート（ＤＰＣ）の回収効率をより向上させることができる。
【００３７】
（混合ガスＦの凝縮プロセス）
次に、前述したＤＰＣ蒸留工程において、第１ＤＰＣ蒸留塔１６において留去した混合ガスＦの凝縮操作を例に挙げ、本実施の形態が適用される蒸留方法について説明する。
図２は、第１ＤＰＣ蒸留塔１６において留去した混合ガスＦの凝縮プロセスを説明する図である。図２には、第１ＤＰＣ蒸留塔１６と、第１ＤＰＣ蒸留塔１６の塔頂から留去した混合ガスＦを所定の冷却条件で凝縮する熱交換器１６ａと、熱交換器１６ａによって凝縮された凝縮液Ｌの一部を熱交換器１６ａの上流側に循環させる凝縮液循環配管１７０とが示されている。
【００３８】
また、図２に示すように、熱交換器１６ａにおいて凝縮した凝縮液Ｌを一次貯留する還流タンク１６ｂと、凝縮液Ｌを循環させるための還流ポンプ１６ｃとが設けられている。
さらに、第１ＤＰＣ蒸留塔１６の塔底から分離する高沸成分ｇを第２ＤＰＣ蒸留塔１７（図１参照）に送るための塔底ポンプ１６ｄと、高沸成分ｇの一部を第１ＤＰＣ蒸留塔１６に還流させる際に経由するリボイラー１６ｅとが設けられている。
【００３９】
本実施の形態で使用する熱交換器１６ａとしては、混合ガスＦを凝縮するものであれば特に限定されず、例えば、多管式熱交換器、プレート式熱交換器等が挙げられる。熱交換器１６ａには、冷媒供給配管１６ａ１が設けられ、所定の条件で混合ガスＦを冷却するための冷媒が供給される。
尚、本実施の形態では、熱交換器１６ａには、混合ガスＦに含まれる成分のいずれの融点より高温の流体（水蒸気：ＳＭ）を熱交換器１６ａに供給するための熱媒供給配管１６ａ２が備えられている。
【００４０】
次に、第１ＤＰＣ蒸留塔１６及び熱交換器１６ａの運転方法について説明する。
図２に示すように、前述した水洗槽１５（図１参照）で水洗処理された水洗処理液ｆは、第１ＤＰＣ蒸留塔１６において蒸留され、未反応ＰＬ等を含む留出物とＤＰＣを含む残りの成分とに分離される。本実施の形態では、水洗処理液ｆには、水（Ｈ２Ｏ）／アルカリ系触媒（ピリジン：ＰＲＤ）／未反応フェノール（ＰＬ）／炭酸ジエステル（ＤＰＣ）が含まれる。
【００４１】
本実施の形態では、第１ＤＰＣ蒸留塔１６において、水洗処理液ｆに含まれる水／ＰＲＤ／未反応ＰＬ等の複数の低沸成分を含有する混合ガスＦが、第１ＤＰＣ蒸留塔１６の塔頂から配管１６４により留去される。このとき、一部留去された微量のＤＰＣが混合ガスＦ中に含まれている。また、ＤＰＣを含む残りの成分は、これらの留出物を留去した高沸成分ｇとして配管１６１により第１ＤＰＣ蒸留塔１６の塔底から排出され、塔底ポンプ１６ｄを介して配管１６２により第２ＤＰＣ蒸留塔１７（図１参照）に送られる。
【００４２】
第１ＤＰＣ蒸留塔１６の塔頂から留去された混合ガスＦは、熱交換器１６ａにおいて凝縮される。この場合、熱交換器１６ａを、複数の成分を含む混合ガスＦ中の少なくとも１つの成分の融点以下の温度で操作し、混合ガスＦの少なくとも一部を凝縮する。
本実施の形態では、熱交換器１６ａは、第１ＤＰＣ蒸留塔１６において留去した留出物である混合ガスＦ中に含まれる未反応ＰＬの融点（凝固点：４１℃）以下の温度で運転される。
【００４３】
具体的には、本実施の形態において熱交換器１６ａに導入される混合ガスＦには、前述したように、水／ＰＲＤ／未反応ＰＬ及び一部留去された微量のＤＰＣが含まれる。これらの成分の、減圧下（２．６ｋＰａ−ａｂｓ）における沸点（凝縮温度：ｂｐ）、融点（凝固点：Ｔｍ）は以下の通りである。
・水（ｂｐ：２２℃、Ｔｍ：０℃）
・ＰＲＤ（ｂｐ：２４℃、Ｔｍ：−４２℃）
・ＰＬ（ｂｐ：８４℃、Ｔｍ：４１℃）
・ＤＰＣ（ｂｐ：１８０℃、Ｔｍ：８０℃）
このように、混合ガスＦには、常温で固体状態であるＰＬ（Ｔｍ：４１℃）及びＤＰＣ（Ｔｍ：８０℃）が含まれている。
【００４４】
ここで、一般に、熱交換器を用いて、沸点（凝縮温度）が異なる複数の成分を含む留出物を一段で凝縮する場合、留出物中に含まれる複数の成分の沸点の中、最も低い沸点よりさらに低い温度で熱交換器を運転することが好ましい。
そこで、本実施の形態では、熱交換器１６ａにおいて混合ガスＦ中に含まれる複数の成分（水／ＰＲＤ／ＰＬ／ＤＰＣ）を一段で凝縮するために、混合ガスＦ中に含まれる複数の成分の中、最も低沸点成分である水（ｂｐ：２２℃（２．６ｋＰａ−ａｂｓ））の沸点よりもさらに低温である２０℃以下、好ましくは１０℃以下の冷媒を熱交換器１６ａに供給することが好ましい。
【００４５】
次に、本実施の形態では、熱交換器１６ａにより凝縮した留出物の凝縮液Ｌは、還流タンク１６ｂに貯留された後、配管１６７により還流ポンプ１６ｃに送られる。次いで、凝縮液Ｌの一部は、還流ポンプ１６ｃにより凝縮液循環配管１７０を介して熱交換器１６ａの上流側に循環される。
尚、凝縮液Ｌの他の部分は、配管１６８及び配管１７１からなる還流ラインを介して第１ＤＰＣ蒸留塔１６にリサイクルされる。また、凝縮液Ｌの他の部分は、配管１６９を介して、例えば、脱水蒸留設備（図示せず）に送られ、各成分を分離した後、反応系に再循環することができる。
【００４６】
本実施の形態では、混合ガスＦの各成分（水／ＰＲＤ／ＰＬ／ＤＰＣ）は、熱交換器１６ａにおいて、高沸点のものから順番に凝縮される。即ち、熱交換器１６ａの入口付近より、先ずＤＰＣ、次いでＰＬ、ＰＲＤ、水の順番に凝縮すると考えられる。そのため、熱交換器１６ａの入口近辺では、ＤＰＣやＰＬの高濃度凝縮液が存在し、これらが冷媒温度（２０℃＞）近くまで冷却されると、熱交換器１６ａ内で固化する虞がある。
【００４７】
また、沸点差の大きい成分（本実施の形態（２．６ｋＰａ−ａｂｓの減圧下）では、水（ｂｐ２２℃）、ＰＬ（ｂｐ８４℃）、ＤＰＣ（ｂｐ１８０℃））を含む留出物を、熱交換器１６ａにおいて一段で凝縮させる場合、熱交換器１６ａの入口付近の凝縮率が低く、伝熱係数が低下する傾向がある。さらに、前述したように、冷媒温度が留出成分のいずれか１成分の融点（凝固点）より低温の場合には、ＰＬ及びＤＰＣが固化し熱交換器１６ａ内を閉塞する危険性が生じる。
【００４８】
そこで、本実施の形態では、凝縮液Ｌの一部を熱交換器１６ａの上流側に再循環させることにより、熱交換器１６ａの入口付近における濡れ性が向上し、伝熱接触面での熱交換係数が向上する。このため、熱交換器１６ａの小型化が可能となる。
【００４９】
さらに、凝縮液Ｌを熱交換器１６ａの上流側に再循環させることにより、熱交換器１６ａの入口付近におけるＰＬやＤＰＣ等の高融点物の濃縮が抑制でき、熱交換器１６ａの入口付近におけるＰＬやＤＰＣが固化することによる閉塞を防止することができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、ＰＬやＤＰＣの固化により熱交換器１６ａが閉塞した場合は、必要に応じて蒸留操作を一時的に停止し、熱交換器１６ａを冷却するための冷媒供給配管１６ａ１からの冷媒を停止し、熱媒供給配管１６ａ２より熱媒を供給することができる。そして、熱媒供給配管１６ａ２により、混合ガスＦに含まれるＤＰＣの融点（Ｔｍ：８０℃）より高温の流体（水蒸気：ＳＭ）を熱交換器１６ａに供給することによって、熱交換器１６ａ内の閉塞を解消することができる。
【００５１】
以上、本実施の形態では、図１に示すＤＰＣ製造プロセスにおいて、第１ＤＰＣ蒸留塔１６から留出する混合ガスＦ（水／ＰＲＤ／ＰＬ／ＤＰＣ）を熱交換器１６ａにより一段で凝縮する場合を例に挙げて説明した。本発明が適用される蒸留方法は、沸点差が大きく、且つ高融点の複数成分を含む留出物を蒸留する場合に、広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】ＤＰＣ製造プロセスの一例を説明する工程フロー図である。
【図２】第１ＤＰＣ蒸留塔及び熱交換器を説明する図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０，３２…貯留タンク、１１…反応器、１２…脱塩酸塔、１３…混合槽、１４…アルカリ中和槽、１５…水洗槽、１６…第１ＤＰＣ蒸留塔、１６ａ…熱交換器、１６ｂ…還流タンク、１６ｃ…還流ポンプ、１６ｄ…塔底ポンプ、１６ｅ…リボイラー、１７…第２ＤＰＣ蒸留塔、１８…ＤＰＣ回収蒸留塔、１９…溶融タンク、２０…フレーカー、１７０…凝縮液循環配管
【図１】
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【図２】
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