JP2000119219A - プロセス流の精製方法 - Google Patents

プロセス流の精製方法

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JP2000119219A
JP2000119219A JP11282232A JP28223299A JP2000119219A JP 2000119219 A JP2000119219 A JP 2000119219A JP 11282232 A JP11282232 A JP 11282232A JP 28223299 A JP28223299 A JP 28223299A JP 2000119219 A JP2000119219 A JP 2000119219A
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ethyl acetate
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Timothy Crispin Bristow
クリスピン ブリストー ティモシー
Michael Peter Carr
ピーター カー マイケル
Robert William Clarke
ウィリアム クラーク ロバート
Simon James Kitchen
ジェームズ キッチン サイモン
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    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C51/42Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 副流における酢酸エチルの濃度を増大させて
追加蒸留工程による副流精製の必要性を排除もしくは削
減する。 【解決手段】 (a)プロセス流を蒸留カラムに導入
し、(b)プロセス流を蒸留して酢酸ビニル含有フラク
ションを蒸留カラムの上端部にて得ると共に酢酸含有フ
ラクションを前記蒸留カラムの下端部にて得、(c)酢
酸エチルを含む副流を蒸留カラムの中間領域から抜き取
る各工程により酢酸ビニルと酢酸と水と酢酸エチル不純
物とを含むプロセス流から酢酸エチルを除去する方法に
おいて、副流を蒸気として抜き取ることにより蒸留カラ
ムから得られる酢酸エチルの濃度は液体として副流を抜
き取ることにより得られる酢酸エチルの濃度よりも高く
なると共に、副流の10重量%より大となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酢酸ビニルを含む
プロセス流の精製方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】酢酸ビニルは、酢酸およびエチレンを触
媒の存在下に酸素と接触させて生成させることができ
る。反応は、酢酸ビニルと水と酢酸と酢酸エチル不純物
とを含むプロセス流を生成する。これら成分は蒸留カラ
ムにて分離することができる。典型的には、酢酸ビニル
と水とからなる近共沸混合物(bp〜66℃)を蒸留カ
ラムの頂部から除去すると共に、酢酸と水とからなる混
合物(bp125℃)をカラムの底部から除去する。
【0003】中沸点成分(bp77℃)として酢酸エチ
ル不純物はカラムの頂部と底部との間の領域に蓄積す
る。典型的な60トレイカラムにおいて、酢酸エチルは
トレイ8とトレイ20との間(底部トレイは1と数え
る)に顕著な濃度まで蓄積する。
【0004】従来、酢酸エチル不純物は副流としてカラ
ムから除去され、トレイ10にて或いはその近傍でカラ
ムから抜き取られる。便利には、副流は液体として抜き
取られ、蒸気抜き取りに必要とされるような複雑な凝縮
装置の必要性を回避する。
【0005】液体副流は酢酸エチルと、たとえば酢酸ビ
ニルおよび酢酸のような産業上価値ある他の成分とを含
む。副流における酢酸エチルの濃度は低く(たとえば約
2〜7モル%)、従って著量の酢酸ビニルおよび酢酸を
蒸留カラムの側部から抜き取って、精製酢酸ビニル生成
物に残留する酢酸エチルの濃度を所望の低レベル(たと
えば10〜500ppm)まで低下させねばならない。
従って経済上魅力的である慣用の酢酸ビニル精製法につ
いては、副流における酢酸ビニルおよび酢酸を回収する
と共にさらに精製するためプロセスに循環させねばなら
ない。これは、副流を追加蒸留カラムに導入し、このカ
ラムを高い還流比(約10)にて操作することにより達
成される。酢酸エチルは濃縮かつ除去され、回収された
物質はさらに処理すべく主蒸留カラムに循環される。
【0006】追加蒸留カラムを建設および運転する経費
は、特に副流に存在する酢酸エチルを濃縮するのに要す
る高い還流比のため高くつく。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、副流
における酢酸エチルの濃度を増大させて追加蒸留工程に
よる副流精製の必要性を排除もしくは削減することにあ
る。
【0008】この課題は、副流を蒸気相で抜き取ること
により解決される。副流を蒸気として抜き取ることによ
り、蒸留カラムから得られる酢酸エチルの濃度は副流を
液体として抜き取ることにより得られる酢酸エチルの濃
度よりも高くなることを突き止めた。
【0009】
【課題を解決するための手段】従って本発明は、酢酸ビ
ニルと酢酸と水と酢酸エチル不純物とを含むプロセス流
から酢酸エチルを除去するに際し: (a)前記プロセス流を蒸留カラムに導入し、(b)前
記プロセス流を蒸留して蒸留カラムの上端部で酢酸ビニ
ル含有フラクションを得ると共に前記蒸留カラムの他端
部で酢酸含有フラクションを得、(c)前記酢酸エチル
不純物を副流の10重量%より高い濃度にて含む副流を
蒸気相にて前記蒸留カラムの中間領域から抜き取る 各工程からなるプロセス流からの酢酸エチルの除去方法
を提供する。
【0010】
【発明の実施の形態】好ましくは、酢酸エチル不純物を
酢酸エチルの濃度が最高値またはそれに近い蒸留カラム
の領域から抜き取られる。
【0011】副流を蒸気として抜き取ることにより、従
来の液体副流で得られるよりも高い酢酸エチル濃度を有
する副流が得られる。たとえば副流をカラムから液体と
して抜き取る際には約2〜7モル%の酢酸エチル濃度が
観察されるのに対し、副流を蒸気としてカラムから抜き
取る場合は12モル%より高い酢酸エチル濃度が観察さ
れる。酢酸エチル濃度におけるこの増加の結果として、
充分量の酢酸エチルが蒸留カラムから除去されるよう確
保すべく蒸留カラムの側部から抜き取らねばならない他
の(貴重な)プロセス物質の量は、慣用の液体抜き取り
を用いる際に必要とされる量より少なくなる。従って、
副流の更なる処理は必要でなく、副流を直接に処分する
ことができる。
【0012】本発明の方法は、任意適する蒸留カラムを
用いて行うことができる。本発明は特定種類の蒸留カラ
ムを用いることに限定することを意図しないことが了解
されよう。
【0013】プロセス流および酢酸エチル不純物は、カ
ラムの頂部と底部との間に位置する入口を介し蒸留カラ
ムに導入することができる。蒸留カラムにおける条件
は、蒸留が進行するにつれて酢酸ビニルと水との近共沸
混合物がカラムの頂部にて生成されると共に酢酸と水と
がカラムの底部で生成されるよう制御することができ
る。
【0014】中間沸点成分として酢酸エチル不純物はカ
ラムの中間領域に蓄積する。たとえば60トレイカラム
を使用する場合、酢酸エチル濃度は底部から数えてトレ
イ6〜20の領域にて最高になる傾向を有する。本発明
において、酢酸エチルはカラムの中間トレイの1個もし
くはそれ以上、好ましくは底部から数えてトレイ6〜2
0の領域、より好ましくは60トレイカラムの底部から
数えてトレイ8および/または9またはその近傍の領域
で蒸気副流として除去される。代案として蒸留カラムは
72実トレイを有することができ、副流は底部から1
0、12もしくは14番目のトレイより抜き取ることが
できる。
【0015】副流は80〜120℃、好ましくは90〜
110℃、特に好ましくは93〜105℃の温度にて抜
き取ることができる。しかしながら、副流を抜き取る温
度は、蒸留を行う圧力に応じて変化することが了解され
よう。好ましくは蒸留は任意適する圧力にて行われる。
【0016】本発明により生成される副流は13重量%
より高い、好ましくは19重量%より高い酢酸エチル濃
度を有することができる。
【0017】モル%で現して副流の酢酸エチル濃度は好
ましくは8モル%より高く、特に12モル%より高い。
しかしながら、副流中に存在する酢酸エチルの正確な濃
度はプロセス流に存在する酢酸エチルの初期濃度に応じ
て変化することが了解されよう。
【0018】本発明の方法は、酢酸ビニル製造法からの
プロセス流を精製すべく使用することができる。プロセ
ス流は酢酸ビニルと酢酸エチルと水と酢酸とを含む。さ
らにプロセス流は溶存エチレン、二酸化炭素、アセトア
ルデヒドおよび他のガス、酢酸メチル、プロピオン酸ビ
ニル、並びに重質有機化合物と腐食金属との混合物をも
含みうる。重合抑制剤もプロセス流に存在することがあ
る。
【0019】或る種の用途につき、副流の精製が必要で
ある。従って、副流を追加蒸留カラムに導入して、除去
すべく酢酸エチルを濃縮することができる。しかしなが
ら酢酸エチルの増加濃度のため、追加カラムは液相で抜
き取られる慣用の副流を精製するのに要する高い還流比
で操作する必要がない。好ましくは10未満の還流比が
用いられる。この追加蒸留カラムから回収された物質は
再処理すべく本発明の蒸留カラムに循環することができ
る。
【0020】副流は、凝縮させると2つの液相:すなわ
ち水リッチな水相および酢酸エチルリッチな有機相を形
成することができ、これらを分離しうることが判明し
た。酢酸は、副流からのその回収を支援しうる水相に分
配する傾向を有する。酢酸ビニルは有機相に分配する傾
向を有する。
【0021】
【実施例】以下、実施例を参照して本発明を具体例につ
きさらに説明する。
【0022】この実施例は、本発明の具体例により行っ
た方法のコンピュータシミュレーションである。この実
施例は、蒸留カラムで遭遇する条件をシミュレートす
る。シミュレーションは順次に底部から上方向に数えて
43理論段数にてモデル化される。シミュレーションは
1.1baraの蒸留カラムの頂部における圧力で行っ
た。
【0023】2種の供給流(少プロセス循環流(1)お
よびプロセス循環流(2))を段階42にて蒸留カラム
に導入し、3種の供給流(粗酢酸ビニル含有供給流
(3)、プロセス循環流(4)およびプロセス循環流
(5))を段階25にて蒸留カラムに導入する。
【0024】蒸留にて供給流の各成分を分離すると共
に、カラムに沿った各種の位置から回収する。酢酸ビニ
ルと水の近共沸混合物をカラムの頂部にて形成させると
共に、主として酢酸と水とよりなる混合物をカラムの底
部から回収する。
【0025】凝縮器を通過した際の蒸留カラムからの頭
上物は凝縮物を形成すると思われ、これは2つの液相と
排気ガスとを形成する。液相の一方(有機相)を部分的
に還流物としてカラムの頂部に戻し(流れ6)、有機相
の残部を第2液相(水相)と一緒に498.625kg
/hrの速度で抜き取る。
【0026】レボイラー蒸気の部分縮合も含ませて、3
33.260kg/hrの抜き取りを段階1より下でお
こなった。
【0027】各流れの組成を下表1に示す。
【0028】中間沸点成分として酢酸エチルはカラムの
中間領域に蓄積する。酢酸エチルを段階No.7からの流
出流としてカラムの側部から除去する。流出流は蒸気相
にて抜き取り、その特性を下表2に示す。
【0029】
【表1】
【0030】比較例 上記実施例の手順を反復したが、ただしトレイNo.7か
らの流出流を液相にて抜き取る。この液体流出流の特性
を下表2に示す。
【0031】
【表2】
【0032】上記表2から見られるように、実施例の流
出流における酢酸エチルの濃度は比較例における酢酸エ
チルの濃度よりも高い。したがって、流出流を液体でな
く蒸気として抜き取れば、より高濃度の酢酸エチルを蒸
留カラムから抜き取ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル ピーター カー イギリス国、ティーエス17 0ワイキュ ー、ストックトン、イングルビー バリッ ク、ローワラン ガーデンズ 18 (72)発明者 ロバート ウィリアム クラーク イギリス国、ワイオー25 8エスキュー、 イースト ライディング オブ ヨークシ ャー、ドリフィールド、ブランデスバート ン、ハイマーズ クロース 28 (72)発明者 サイモン ジェームズ キッチン イギリス国、エルエス25 5エイチジー、 ノース ヨークシャー、ヒラム、メイン ストリート、ヒルサイド ハウス(番地な し)

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 酢酸ビニルと酢酸と水と酢酸エチル不純
    物とを含むプロセス流から酢酸エチルを除去するに際
    し: (a)前記プロセス流を蒸留カラムに導入し、(b)前
    記プロセス流を蒸留して蒸留カラムの上端部で酢酸ビニ
    ル含有フラクションを得ると共に、前記蒸留カラムの下
    端部で酢酸含有フラクションを得、(c)前記酢酸エチ
    ル不純物を副流の10重量%より高い濃度にて含む副流
    を蒸気相にて前記蒸留カラムの中間領域から抜き取るこ
    とを特徴とするプロセス流からの酢酸エチルの除去方
    法。
  2. 【請求項2】 副流が13重量%より高い酢酸エチル濃
    度を有する請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 副流が19重量%より高い酢酸エチル濃
    度を有する請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 副流が8モル%より高い酢酸エチル濃度
    を有する請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 副流が12モル%より高い酢酸エチル濃
    度を有する請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】 蒸留カラムが60個のトレイを有すると
    共に副流を底部から数えてトレイ6〜20の領域で抜き
    取る請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 副流を底部から数えて8および/または
    9番目のトレイの1個もしくはそれ以上から、またはト
    レイ8および/または9の近くで抜き取る請求項6に記
    載の方法。
  8. 【請求項8】 蒸留カラムが72個の実トレイを有する
    と共に、副流を底部から10、12もしくは14番目の
    トレイから抜き取る請求項1〜5のいずれか一項に記載
    の方法。
  9. 【請求項9】 抜き取られた副流を追加蒸留カラムに導
    入して酢酸エチルを濃縮する請求項1〜8のいずれか一
    項に記載の方法。
  10. 【請求項10】 追加蒸留カラムを10未満の還流比に
    て操作する請求項9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 抜き取られた副流を凝縮させて水リッ
    チ相と酢酸エチルリッチ相とを成形させ、これらを分離
    する請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
  12. 【請求項12】 酢酸およびエチレンを触媒の存在下に
    酸素と接触させて、酢酸ビニルと水と酢酸と酢酸エチル
    不純物とを含む生成物流を生成させる酢酸ビニルの製造
    方法において、酢酸エチル不純物を生成物流から請求項
    1〜11のいずれか一項に記載の方法により除去するこ
    とを特徴とする酢酸ビニルの製造方法。
JP11282232A 1998-10-08 1999-10-04 プロセス流の精製方法 Pending JP2000119219A (ja)

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CN (1) CN1259511A (ja)
BR (1) BR9904451A (ja)
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ID (1) ID23349A (ja)
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