生命科学関連特許情報
| タイトル： | 特許公報(B2)_イソプロピルアルコールの精製方法 |
| 出願番号： | 1996228662 |
| 年次： | 2004 |
| IPC分類： | 7,C07C31/10,C07C29/04,C07C29/80,C07C29/84 |
特許情報キャッシュ
田中 寿敏 坂野 哲正 JP 3560422 特許公報(B2) 20040604 1996228662 19960829 イソプロピルアルコールの精製方法 株式会社トクヤマ 000003182 田中 寿敏 坂野 哲正 JP 1996213926 19960813 20040902 7 C07C31/10 C07C29/04 C07C29/80 C07C29/84 JP C07C31/10 C07C29/04 C07C29/80 C07C29/84 7 C07C 31/00 C07C 29/00 特開平０５−２４５３４５（ＪＰ，Ａ） 特開平０５−２５５１５４（ＪＰ，Ａ） 特開平１０−１１１２２０（ＪＰ，Ａ） 特開昭４７−０３１９１１（ＪＰ，Ａ） 特開昭６１−２３９６２８（ＪＰ，Ａ） 2 1998109948 19980428 6 20000121 星野 紹英 【０００１】【発明の属する技術分野】本発明は、イソプロピルアルコール（以下、ＩＰＡともいう）の新規な精製方法に関する。詳しくは、ＩＰＡからの分離が極めて困難な不純物元素を含有する粗ＩＰＡより該元素を効率よく分離して精製することが可能なＩＰＡの精製方法である。【０００２】【従来の技術】ＩＰＡは、半導体、液晶等の製造工程における、洗浄、乾燥等に多く使用されている。これらの用途において、ＩＰＡに対する高純度化の要求は、回路の緻密化に伴い、年々高度化している。【０００３】従来、金属元素等の不純物元素を含む粗ＩＰＡからの該不純物元素の除去は、ＩＰＡを単蒸留または多段蒸留して除去する方法が工業的に実施されている。この方法は、上記不純物元素を含有する粗ＩＰＡを蒸留塔に供給し、塔頂から高純度のＩＰＡを、塔底から不純物元素を含む廃ＩＰＡを抜き出すものである。【０００４】【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の蒸留方法では、大部分の金属元素、例えば、Ａｌ、Ｃａ、Ｃｄ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｚｎは効率良く塔底側に分離されるが、Ａｓ、Ｂ、Ｓｅ及びＧｅのような不純物元素は分離性が悪く、ほとんどが塔頂より留出し、精製されたＩＰＡに同伴されるという問題があった。【０００５】【課題を解決するための手段】本発明者等は、ＩＰＡの蒸留におけるＡｓ、Ｂ、Ｓｅ及びＧｅの挙動とその除去方法について鋭意研究を重ねた結果、Ａｓ、Ｂ、Ｓｅ及びＧｅのような不純物元素がＩＰＡ中で沸点の低いエステル化合物として存在し、ＩＰＡの蒸留においてＩＰＡと共沸すること、更に、該エステル化合物はＩＰＡと水の共沸組成を超える水を添加して蒸留することにより、加水分解され、蒸留塔の塔底側に分離し得ることを見い出し、本発明を完成するに至った。【０００６】即ち、本発明は、Ａｓ、Ｂ、Ｓｅ及びＧｅより選ばれた少なくとも１種の元素を含有し、共沸組成以下の水を含有する粗イソプロピルアルコールに、イソプロピルアルコールとの共沸組成を越える量の水を添加した後、蒸留することを特徴とするイソプロピルアルコールの精製方法である。【０００７】本発明の精製方法の対象となる粗ＩＰＡは、不純物元素、特に、Ａｓ、Ｂ、Ｓｅ及びＧｅより選ばれた少なくとも１種の元素（以下、特定不純物ともいう）を含有し、共沸組成（水１２重量％、ＩＰＡ８８重量％）以下で水を含有するものであれば特に制限されない。【０００８】上記粗ＩＰＡを具体的に示せば、直接水和気相法によって製造されたＩＰＡ、高純度のＩＰＡを、ウエハーの洗浄、液晶部品の洗浄等の工程において、特定不純物により汚染されたＩＰＡなどが挙げられる。かかる直接水和法によるＩＰＡの製造において、特定不純物は、製造原料からの持ち込み、製造工程上の触媒、及び装置材料からの溶出、外気との接触による汚染により混入する場合が多い。このうち該特定不純物は原料であるプロピレンより持ち込まれる可能性が高い。特に、Ａｓ、Ｂはプロピレンの原料となる原油中に存在することが確認されており、これらはプロピレンの製造工程において水素と結合して沸点の低い化合物を形成するため、分離されずにプロピレン中に混入する場合が多い。【０００９】上記の例示した粗ＩＰＡのうち、直接水和気相法によって製造されたＩＰＡは、特定不純物を０．１〜１ｐｐｔ程度含有し、また、水を２０〜２００ｐｐｍの範囲で含有する。また、特定不純物によって汚染されたＩＰＡ中の特定不純物、水の存在量は、使用される工程によって異なるが、一般に、特定不純物を０．１〜１ｐｐｔ、水を１〜１０重量％程度含有している。【００１０】本発明の特徴は、特定不純物を含む粗ＩＰＡに、ＩＰＡとの共沸組成を超える量の水を添加した後、蒸留することにある。即ち、ＩＰＡの蒸留において、共沸組成以上の水を存在させることにより、特定不純物を蒸留塔の塔底の水と共に残存させることができ、蒸留塔の塔頂から該特定不純物を実質的に含まないＩＰＡを得ることが可能である。【００１１】粗ＩＰＡに対する水の添加量は、共沸組成を超える量であれば特に制限されないが、あまり多くすると後工程で、水を処理するために多量のエネルギーが必要となる。従って、粗ＩＰＡに対する水の添加量は、添加後の組成が、ＩＰＡ７５〜８５重量％、水１５〜２５重量％となるように調整することが好ましい。【００１２】また、本発明において、粗ＩＰＡに水を添加後の蒸留は、公知の蒸留方法を特に制限なく採用することができる。例えば、単蒸留、多段蒸留等が一般に採用される。かかる蒸留における条件も特に制限されるものではなく、常圧、減圧或いは加圧下に、ＩＰＡと水との共沸温度において行うことができる。【００１３】本発明の方法によって、特定不純物と分離されたＩＰＡは、水との共沸組成で得られるため、公知の方法によって水を分離して共沸組成を外して高純度のＩＰＡを得る公知の手段により精製すればよい。上記精製方法としては、複数の精留塔を組み合わせ、第３成分を加えて脱水蒸留することにより、実質的に水を含有しないＩＰＡを得る方法、パーベーパレーションにより、共沸組成より高濃度のＩＰＡを含む組成の液を得て、該液より実質的に水を含有しないＩＰＡを蒸留により得る方法などが挙げられる。【００１４】図１は、本発明の精製方法を含む、粗ＩＰＡの精製工程を示すフローチャートである。即ち、図において、特定不純物及び他の不純物元素を含有する粗ＩＰＡは、混合器Ｄにおいて水を添加され、蒸留塔Ａに供給される。蒸留塔Ａでは、主として水とＩＰＡとの共沸組成の液が塔頂より留出し、塔底からは、特定不純物と他の不純物元素を含む水相が取り出される。蒸留塔Ａの塔頂から留出した共沸組成の液は、二本の蒸留塔Ｂ、Ｃを組み合わせて構成された公知の精製装置に供給され、蒸留塔Ｂの塔底より水を実質的に含有しないＩＰＡ４が、蒸留塔Ｃの塔底からは水５がそれぞれ得られる。【００１５】本発明の精製方法の前処理として、他の精製処理を施すことは、特に制限なく実施できる。例えば、ＩＰＡより低沸点の不純物を蒸留により取り除く低沸物除去塔等の精製処理を挙げることができる。【００１６】【発明の効果】以上の説明により理解されるように、本発明によれば、従来は蒸留による分離が困難であった、ＩＰＡ中の特定不純物を簡易に分離することが可能であり、半導体、液晶等の製造工程における、洗浄、乾燥等の用途におけるＩＰＡリサイクル時の精製、或いは直接水和気相法によって得られたＩＰＡの精製などに極めて有効に使用することができる。【００１７】【実施例】以下、本発明を更に具体的に説明するため、実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。【００１８】実施例１容積１０００ｍｌのガラス製フラスコに、ＡｓおよびＢを、濃度がそれぞれ１００重量ｐｐｔおよび１００重量ｐｐｔの量で含有する粗イソプロピルアルコール５００ｍｌを入れ、次いで、これに純水２００ｍｌを添加して、ヒーターで加熱して単蒸留を行った。【００１９】留出液が６００ｍｌになったところで蒸留を止め、得られた留出液の分析を行ったところ、水およびＩＰＡの割合は、それぞれ２０重量％および８０重量％であり、また、ＡｓおよびＢの濃度はいずれも１重量ｐｐｔ以下であった。【００２０】尚、釜残液は、水９７重量％、ＩＰＡ３重量％であり、ＡｓおよびＢの濃度はそれぞれ２９０重量ｐｐｔおよび３３０重量ｐｐｔであった。【００２１】実施例２実施例１における粗ＩＰＡに代えて、Ｓｅを２００重量ｐｐｔ含む粗ＩＰＡ、Ｇｅを２００重量ｐｐｔ含む粗ＩＰＡをそれぞれ使用し、実施例１と同様な方法によって精製を行った。得られた留出液の分析を行った。また、釜残液の分析も行った。【００２２】それぞれの結果を表１に示す。【００２３】【表１】【００２４】比較例１実施例１と同じ粗ＩＰＡ５００ｍｌを、同様のフラスコに張り込んで、水を添加することなく蒸留し、４００ｍｌを留出させた後、留出液の分析を行ったところＡｓおよびＢ濃度はそれぞれ、８３重量ｐｐｔおよび９６重量ｐｐｔであった。【図面の簡単な説明】【図１】本発明の精製方法を含むイソプロピルアルコール精製工程のフローシートである。【符号の説明】１ 水２ 粗ＩＰＡ３ 水相４ 高純度ＩＰＡ５ 水Ａ 蒸留塔Ｂ 蒸留塔Ｃ 蒸留塔Ｄ 混合器 Ａｓ、Ｂ、Ｓｅ及びＧｅより選ばれた少なくとも１種の元素を含有し、共沸組成以下の水を含有する粗イソプロピルアルコールに、イソプロピルアルコールとの共沸組成を越える量の水を添加した後、蒸留することを特徴とするイソプロピルアルコールの精製方法。 粗イソプロピルアルコールが、直接水和気相法による製造工程より得られたものである請求項１記載の精製方法。