JP2005535728A - 高いシス／トランス異性体比を有するｉｐｄａを蒸留により製造する方法 - Google Patents
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Abstract
本発明は少なくとも７３／２７のシス／トランス異性体比を有する３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン（イソホロンジアミン、ＩＰＤＡ）を分別蒸留により取得する方法に関する。前記方法は以下の工程：
ａ）７３／２７より小さいシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを準備する、
ｂ）ＩＰＤＡを、内装部品を有する蒸留塔の中央部分に供給し、この蒸留塔で５〜３００℃の温度および１０〜２０００ミリバールの圧力でＩＰＤＡを蒸留する、
ｃ）工程ｂ）により得られたＩＰＤＡを少なくとも１個の他の塔で蒸留することにより場合により更に精製する
ことからなる。前記方法により工程ａ）からのＩＰＤＡを工程ｂ）およびｃ）により以下の少なくとも５個のフラクションｉａ）〜ｉｖ）：
ｉａ）トランスＩＰＤＡより低い沸点を有する不純物のフラクションの有機部分、
ｉｂ）トランスＩＰＤＡより低い沸点を有する不純物のフラクションの水性部分、
ｉｉ）シスＩＰＤＡより高い沸点を有する不純物のフラクション、
ｉｉｉ）７３／２７以上のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡフラクションおよび
ｉｖ）６６／３４以下のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡフラクション
に分離する。
ａ）７３／２７より小さいシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを準備する、
ｂ）ＩＰＤＡを、内装部品を有する蒸留塔の中央部分に供給し、この蒸留塔で５〜３００℃の温度および１０〜２０００ミリバールの圧力でＩＰＤＡを蒸留する、
ｃ）工程ｂ）により得られたＩＰＤＡを少なくとも１個の他の塔で蒸留することにより場合により更に精製する
ことからなる。前記方法により工程ａ）からのＩＰＤＡを工程ｂ）およびｃ）により以下の少なくとも５個のフラクションｉａ）〜ｉｖ）：
ｉａ）トランスＩＰＤＡより低い沸点を有する不純物のフラクションの有機部分、
ｉｂ）トランスＩＰＤＡより低い沸点を有する不純物のフラクションの水性部分、
ｉｉ）シスＩＰＤＡより高い沸点を有する不純物のフラクション、
ｉｉｉ）７３／２７以上のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡフラクションおよび
ｉｖ）６６／３４以下のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡフラクション
に分離する。
Description
本発明は高いシス／トランス異性体比を有する３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン（イソホロンジアミン、ＩＰＤＡ）を蒸留により製造する方法に関する。
ＩＰＤＡはイソホロンジイソシアネート（ＩＰＤＩ）、ポリウレタン系のイソシアネート成分を製造するための出発物質として、ポリアミドのアミン成分として、およびエポキシ樹脂の硬化剤として使用される。ＩＰＤＡは一般に３−シアノ−３．５．５−トリメチルシクロヘキサノン（イソホロンニトリル、ＩＰＮ）からアンモニア、水素および一般的な水素化触媒の存在でカルボニル基をアミノ基におよびニトリル基をアミノメチル基に変換することにより製造される。シス−ＩＰＤＡおよびトランス−ＩＰＤＡの混合物が得られる。２つの異性体は反応性が異なり、この反応性が目的とされる技術的用途に重要である。ドイツ特許第４２１１４５４号により、重付加樹脂、特にエポキシ樹脂中の反応成分としての４０％より多いトランス異性体および６０％より少ないシス異性体からなるＩＰＤＡ異性体混合物の使用は可使時間を延長し、最高硬化温度を低下する。反対にきわめて高い反応速度を達成するために、きわめて高いシス異性体含量（７０％以上）を有するＩＰＤＡ異性体混合物が有利である。従って商業的に得られるＩＰＤＡはシス／トランス異性体比７５／２５を有する。
技術水準から高いシス／トランス比または高いトランス／シス比を達成する種々の方法がすでに知られている。
ドイツ特許第４３４３８９０号により、ＩＰＮ、アンモニアおよびＣ１〜Ｃ３−アルコールの混合物を、３〜８ＭＰａおよび４０〜１５０℃、有利に９０〜１３０℃の温度で水素の存在で、コバルトおよび／またはルテニウム固定床触媒を備えたトリクルベッド反応器を通過して少しずつ流し、反応混合物を蒸留により処理し、ＮＨ３、Ｈ２Ｏおよび副生成物を除去することによりＩＰＮからＩＰＤＡへのアミノ化水素化を行う。担持されたＲｕ触媒を使用する場合は、８４／１６の高いシス／トランス異性体比（ＩＰＤＡの全収率：８１％）が達成される。
ドイツ特許第４３４３８９１号は、アンモニアおよび懸濁液またはコバルト、ニッケルおよび貴金属触媒の群からの固定床水素化触媒の存在で、３〜２０ＭＰａの圧力および１５０℃までの温度でＩＰＮを水素と反応させ、得られた反応混合物を蒸留により処理することによりＩＰＤＡを製造する方法を記載する。反応は二段階で行い、個々の段階のために正確に決められた温度範囲を維持しなければならない。全部で９１.９％のＩＰＤＡ収率で８０／２０のシス／トランス異性体比を達成することができる。
欧州特許第０９２６１３０号の方法において酸の存在で銅および／または周期表の第８族遷移金属群の金属からなる触媒上で水素化を実施する。ルイス酸またはブレンステッド酸を使用する。２−エチルヘキサン酸の使用が有利である。酸の添加はシス／トランス異性体比を増加する作用を有する。シス／トランス異性体比はＩＰＤＡ全収率９０％以上で一般に７０／３０以上である。
欧州特許第０７２９９３７号の方法は、この方法を３つの空間的に分かれた反応室で実施し、コバルト、ニッケル、ルテニウムおよび／または他の貴金属触媒を使用する。第２反応器の上流にＮａＯＨ水溶液を供給し、水溶液が１，３，３−トリメチル−６−アザビシクロ［３，２，１］オクタンのような環状副生成物の形成を減少する。
本願より優先日が早いが、本願発明の優先日に公開されていなかったドイツ特許第１０１４２６３５.６号の方法において、ＩＰＮから出発して、水素化工程でアルカリ金属酸化物として計算して０.０３質量％以下のアルカリ金属含量を有する水素化触媒を使用することにより少なくとも７０／３０のシス／トランス異性体比を有してＩＰＤＡが得られる。
高いシス含量を有するＩＰＤＡを製造する既存の方法の欠点は費用がかかり、使用される触媒の製造が不便なことである。更にこれらの触媒は一般に時間が経過して触媒活性が減少する老化の問題を有する。これを補償するために、反応温度を一般に高くするが、このことがシス／トランス異性体比および選択率を低下し、従って副生成物の形成を増加する。技術水準から公知の多くの方法が複雑な反応工程を記載している。
高いトランス／シス異性体比を有するイソホロンジアミンの製造方法はドイツ特許第４２１１４５４号から引用される。この方法においてイソホロンニトリルからイソホロンニトリラジンを介してトランスイソホロンジアミンを製造することができる。商業的に入手可能なシス／トランス異性体混合物の蒸留によりトランスイソホロンジアミンが得られることも記載されている。しかし主要生成物としてシス異性体が生じるので、この方法は不経済である。蒸留に使用される装置の情報は記載されていない。
本発明の課題は、技術水準の欠点を回避する、少なくとも７３／２７のシス／トランス異性体比を有するイソホロンジアミン（ＩＰＤＡ）を製造する方法を提供することである。
前記課題は、少なくとも７３／２７のシス／トランス異性体比を有する３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン（イソホロンジアミン、ＩＰＤＡ）を分別蒸留により回収する方法により解決され、前記方法は以下の工程；
ａ）７３／２７より小さいシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを準備する、
ｂ）ＩＰＤＡを、内装部品を有する蒸留塔の中央部分に供給し、この蒸留塔で５〜３００℃の温度および１０〜２０００ミリバールの圧力でＩＰＤＡを蒸留する、
ｃ）工程ｂ）により得られたＩＰＤＡを少なくとも１個の他の塔で蒸留することにより場合により更に精製する
ことからなり、工程ａ）で使用されるＩＰＤＡを工程ｂ）およびｃ）により以下の少なくとも５個のフラクションｉａ）〜ｉｖ）：
ｉａ）トランスＩＰＤＡより低い沸点を有する不純物のフラクションの有機部分、
ｉｂ）トランスＩＰＤＡより低い沸点を有する不純物のフラクションの水性部分、
ｉｉ）シスＩＰＤＡより高い沸点を有する不純物のフラクション、
ｉｉｉ）７３／２７以上のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡフラクションおよび
ｉｖ）６６／３４以下のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡフラクション
に分離する。
ａ）７３／２７より小さいシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを準備する、
ｂ）ＩＰＤＡを、内装部品を有する蒸留塔の中央部分に供給し、この蒸留塔で５〜３００℃の温度および１０〜２０００ミリバールの圧力でＩＰＤＡを蒸留する、
ｃ）工程ｂ）により得られたＩＰＤＡを少なくとも１個の他の塔で蒸留することにより場合により更に精製する
ことからなり、工程ａ）で使用されるＩＰＤＡを工程ｂ）およびｃ）により以下の少なくとも５個のフラクションｉａ）〜ｉｖ）：
ｉａ）トランスＩＰＤＡより低い沸点を有する不純物のフラクションの有機部分、
ｉｂ）トランスＩＰＤＡより低い沸点を有する不純物のフラクションの水性部分、
ｉｉ）シスＩＰＤＡより高い沸点を有する不純物のフラクション、
ｉｉｉ）７３／２７以上のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡフラクションおよび
ｉｖ）６６／３４以下のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡフラクション
に分離する。
原則的に本発明による方法は、任意の所望のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡから出発して、決められた、一定のシス／トランス異性体比でＩＰＤＡを取得することを可能にし、用途により特定化できる高いシス含量を決められたやり方で調節できる。従って前記方法は所定のシス／トランス異性体比に実質的に関係なく、時間が経過して触媒が老化し、これに関係して反応温度が増加し、ＩＰＤＡ中のシス含量が減少する場合に経済性を維持する。本発明の方法は７３／２７より小さいシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡから７３／２７以上のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡが得られる場合に特に経済的である。
フラクションｉｂ）は処理が必要な本発明の方法で生じる排水である。工程ｂ）およびｃ）により得られるフラクションｉｂ）中のＩＰＤＡの割合は一般にフラクションｉｂ）の全質量に対して２質量％以下、有利に１０００ｐｐｍ以下、より有利に２００％ｐｐｍ以下である。
本発明の方法の個々の工程を以下に詳細に説明する。
工程ａ）
本発明の方法は特に不純物含量が２質量％未満、有利に１質量％未満、より有利に０.３質量％未満であるＩＰＤＡを取得することを可能にする。
本発明の方法は特に不純物含量が２質量％未満、有利に１質量％未満、より有利に０.３質量％未満であるＩＰＤＡを取得することを可能にする。
一般にＩＰＤＡを製造する方法で生じる任意のＩＰＤＡ含有生成物混合物を使用することができる。ＩＰＤＡ少なくとも７０質量％、有利に少なくとも８８質量％、より有利に９２質量％、特に有利に少なくとも９５％質量％を含有する生成物混合物を使用することが有利である。
６６／３４以下のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを、例えばＩＰＮ、Ｈ２およびＮＨ３から、通常の水素化触媒、例えばＲａニッケルの存在でＩＰＤＡを製造するためにすでに議論された任意の技術水準の方法により、特に欧州特許第０７２９９３７号および本願より優先日が早く、本願の優先日に公開されていなかったドイツ特許第１０１４２６３５号に記載される方法により製造することができる。
少なくとも７３／２７のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを取得すべきであるので、７３／２７より小さいシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを含有する生成物混合物を分別蒸留することのみが経済的に実施できる。老化触媒を使用して、複雑な処理方法なしに７０／３０より小さいシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを製造することができるので、本発明の方法は、７０／３０より小さいシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを使用する場合に、特に経済的である。分別蒸留によりシス異性体を更に多くするために、７３／２７より大きいシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを含有する生成物混合物を使用することが可能である。
シスＩＰＤＡ（９８.９％の純度を有する）は２５３.４℃の気圧下の沸点を有するが、トランスＩＰＤＡ（９８.４％の純度を有する）は２５０.７℃の気圧下の沸点を有する。シスＩＰＤＡとトランスＩＰＤＡの沸点が互いに近いので、少なくとも７３／２７のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを取得するために、特別な処理工程が必要である。
工程ｂ）およびｃ）
これらの工程は使用されるＩＰＤＡ含有生成物混合物を分離し、精製する。ＩＰＤＡ含有生成物混合物（粗製ＩＰＤＡ）の蒸留により除去される可能な成分／不純物の例はＮＨ３であり、ＨＣＮ脱離生成物、メチル化副生成物および／またはおよび不完全に水素化された中間物質のようなＩＰＮからのＩＰＤＡの製造に生じる副生成物である。
これらの工程は使用されるＩＰＤＡ含有生成物混合物を分離し、精製する。ＩＰＤＡ含有生成物混合物（粗製ＩＰＤＡ）の蒸留により除去される可能な成分／不純物の例はＮＨ３であり、ＨＣＮ脱離生成物、メチル化副生成物および／またはおよび不完全に水素化された中間物質のようなＩＰＮからのＩＰＤＡの製造に生じる副生成物である。
工程ｂ）においてＩＰＤＡをまず内装部品を有する（第１）蒸留塔の中央部分に供給する。この目的のために、任意の所望の蒸留塔を使用できる。蒸留塔の中央部分は頭部と底部の間の部分、すなわち蒸留塔の側面供給である。
有効な内装部品は当業者に周知の任意の内装部品である。有利な内装部品はパールリングおよびラッシヒリングのようなランダム充填物、Ｍｅｌｌａｐａｋ２５０Ｙ（登録商標）Ｓｕｌｚｅｒ社（Ｗｉｎｔｅｒｔｈｕｒ／スイス）、Ｍｏｎｔｚ（Ｈｉｌｄｅｎ／ドイツ）およびＫｏｃｈ−Ｇｌｉｔｓｃｈ（Ｗｉｃｈｉｔａ、ＫＳ／ＵＳＡ）のような構造化シート金属充填物およびＳｕｌｚｅｒＢＸ（登録商標）、Ｓｕｌｚｅｒ社（Ｗｉｎｔｅｒｔｈｕｒ／スイス）、Ｍｏｎｔｚ（Ｈｉｌｄｅｎ／ドイツ）およびＫｏｃｈ−Ｇｌｉｔｓｃｈ（Ｗｉｃｈｉｔａ、ＫＳ／ＵＳＡ）のような構造化織物金属充填物の群から選択される。
工程ｂ）およびｃ）は１個、２個または３個のカラムで行うことができる。複数のカラムを使用することは一般に必要でないが、可能である。
分別蒸留を１つのみのカラムで実施する場合は、隔壁カラムを使用する。２つの空間的に分かれたカラムで分別蒸留を実施する場合は、２つのカラムの少なくとも一方が隔壁カラムであるかまたは側流排出口でフラクションｉｉｉ）およびｉｖ）の一方が得られる。
隔壁カラムを使用しない場合は、３つの接続された一般的な蒸留塔を使用することが有利である。これにより実施可能な分離および精製が達成される。
ＩＰＤＡを２つのカラムで分離し、精製することが有利であり、このうちの１つが隔壁カラムであり、第２カラムが隔壁カラムであることが特に有利である。
工程ｂ）およびｃ）を隔壁カラムで実施する場合に、低沸点不純物（フラクション１）をカラムの頭部を介して除去し、高沸点不純物をカラムの底部を介して除去する。カラムの底部で取り出された流れは蒸発器を用いて蒸発する。引き続き蒸発可能なフラクションをカラムに返送し、一方高沸点不純物である蒸発不可能なフラクション（フラクションｉｉ）は排出する。カラムの頭部で流れの取り出しを使用して相当する工程を実施する。この流れは付加的に凝縮器で凝縮し、相分離器で分離する。処理が必要である排水である重い方の水相（フラクションｉｂ）を排出し、一方軽い方の有機相（フラクションｉａ）の一部を更に分離するためにカラムに返送する。所望の価値生成物、シス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｉｉ）を隔壁の反対側で取り出し、カラムの下側部分、すなわちカラムの底部より上に供給する。トランス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｖ）を隔壁の反対側で取り出し、カラムの上側部分、すなわちカラムの頭部より下に供給する。隔壁カラムは一般に１５０〜３００℃、有利に１７０〜２５０℃、より有利に１７０〜２００℃の底部温度および５〜１００℃、有利に１０〜９０℃、より有利に１５〜６５℃の頭部温度で運転する。カラムの圧力は一般に１０〜２０００ミリバール、有利に２０〜２００ミリバール、より有利に３５〜５０ミリバールである。
一方が隔壁カラムである２つのカラムを互いに接続する場合に、第１カラムまたは第２カラムとして隔壁カラムを使用することができる。低沸点不純物（フラクションｉ）を第１カラムおよび／または第２カラムの頭部を介して除去し、高沸点不純物（フラクションｉｉ）を第１カラムおよび／または第２カラムの底部を介して除去する。第１カラムの頭部を介して低沸点不純物を除去することが有利であると判明した。
１つのカラムだけを使用する場合に、頭部を介して除去される流れは凝縮器まで凝縮せず、引き続き相分離器で重い方の水性フラクション（フラクションｉｂ）と軽い方の有機フラクション（フラクションｉａ）に分離する。有機フラクション（フラクションｉａ）の一部を更に分離するためにカラムに返送する。
第１カラムの底部を介して高沸点不純物を除去する場合は、実質的に低沸点不純物および高沸点不純物を分離したＩＰＤＡ流を第１カラムの中央部分から取り出す。第１カラムの底部を介して高沸点不純物を除去しない場合は、高沸点不純物を分離したＩＰＤＡ流を第１カラムの底部を介して排出する。カラムの底部を介して排出される流れが蒸発器を通過し、部分的にカラムに返送される。カラムの底部を介して排出される流れが低沸点不純物であり、ＩＰＤＡ流でない場合は、蒸発不可能なフラクション（フラクションｉｉ）が排出される。
引き続きＩＰＤＡ流を第２カラムの中央部分に供給する。第１カラムで低沸点不純物がすでに除去されなかった場合は、低沸点不純物をカラムの底部を介して除去し、排出する。
所望の価値生成物、シス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｉｉ）を第２カラムの側面出口から、すなわち頭部でも底部でもなく、間の部分で取り出す。トランス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｖ）を第２カラムの頭部または第２カラムの頭部より下の部分を介して除去するが、底部を介して除去しない。
第２カラムの下側部分からシス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｉｉ）を取り出し、トランス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｖ）を第２カラムの上側部分から取り出し、それぞれ第２カラムの頭部および／または底部から除去される流れを、第１カラムに導入される粗製生成物流に混合し、この流れを新たな分離に供給することが特に有利である。できるだけ少ない供給物を返送すべきであり、一般に約１〜５質量％の供給物を返送する。
第１カラムは一般に１５０〜３００℃、有利に１７０〜２５０℃、より有利に１７０〜２００℃の底部温度、および５〜１００℃、有利に１０〜９０℃、より有利に１５〜６５℃の頭部温度で運転する。第１カラムの圧力は一般に１０〜１０００ミリバール、有利に３０〜５００ミリバール、より有利に３５〜２００ミリバールである。
第２カラムは一般に１４０〜３００℃、有利に１５０〜２５０℃、より有利に１６０〜２００℃の底部温度、および１００〜２５０℃、有利に１３０〜２００℃、より有利に１４０〜１７０℃の頭部温度で運転する。第２カラムの圧力は一般に１０〜１０００ミリバール、有利に３０〜３００ミリバール、より有利に３５〜１２０ミリバールである。
３つの蒸留塔を互いに接続する場合は、それぞれ高沸点不純物を第１カラム、第２カラムおよび／または第３カラムの底部を介して除去する。底部排出物を蒸発器で蒸発する。蒸発可能なフラクションを新たに分離するために個々のカラムに返送し、蒸発不可能なフラクション（フラクションｉｉ）を排出する。第１カラムまたは第３カラムの底部を介して高沸点不純物を排出することが有利である。低沸点不純物は第１カラム、第２カラムおよび／または第３カラムの頭部を介して除去し、凝縮器で凝縮し、引き続き相分離器で重い方の水性フラクション（フラクションｉｂ）と軽い方の有機フラクション（フラクションｉａ）に分離する。重い方の水性フラクションを排出し、軽い方の有機フラクションを部分的にカラムに返送し、部分的に排出する。一般に最初に低沸点不純物を除去するかまたは最初に高沸点不純物を除去することが可能である。一般に同じカラムで低沸点不純物と高沸点不純物を除去しない。
カラムの配置に応じて、シス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｉｉ）を第２カラムまたは第３カラムの頭部または底部を介して取り出す。トランス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｖ）を同様に第２カラムまたは第３カラムの頭部または底部を介して取り出す。シス異性体蓄積フラクションおよびトランス異性体蓄積フラクションを同じカラム、一般に第３カラムまたは異なるカラムから取り出すことができる。２つのフラクションｉｉｉ）およびｉｖ）を同じカラムから取り出す場合は、所望の価値生成物、シス異性体蓄積フラクションをカラムの底部を介して取り出し、トランス異性体蓄積フラクションをカラムの頭部を介して取り出す。２つのフラクションｉｉｉ）およびｉｖ）を異なるカラムで取り出す場合は、両方のフラクションを頭部または底部を介して取り出すことが可能である。一方のフラクションを頭部を介して、他方のフラクションを底部を介して取り出すことが可能である。
カラムの頭部または底部を介して取り出される流れを一般に凝縮器で凝縮するかまたは蒸発器で蒸発させ、更に分離するためにカラムに部分的に返送する。
３つのカラムを互いに接続する場合は、カラムの頭部または底部を介して流れを一般に取り出し、頭部と底部の間の中央部分に、すなわち個々のカラムの側面供給を介して供給する。
３つのカラムを一般に１５０〜２５０℃、有利に１７０〜２２５℃、より有利に１７０〜２００℃の底部温度および４０〜１８０℃、有利に７０〜１７０℃、より有利に７０〜１５０℃の頭部温度で運転する。カラムの圧力は一般に３０〜１５００ミリバール、有利に１００〜５００ミリバール、より有利に１１０〜２００ミリバールである。
互いに接続された３つのカラムの１つの構成において、低沸点不純物（フラクションｉ）を第１カラムで頭部を介して除去する。第１カラムの底部流出物を第２カラムの中央部分に供給する。トランス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｖ）を第２カラムの頭部を介して取り出し、一方第２カラムの底部流出物を更に分離するために第３カラムの中央部分に供給する。引き続き高沸点不純物（フラクションｉｉ）を第３カラムの底部流出物を介して除去し、一方所望の価値生成物（フラクションｉｉｉ）を第３カラムの頭部を介して取り出す。
連続して接続された３つのカラムの他の構成において、高沸点不純物（フラクションｉｉ）を第１カラムで底部を介して除去する。頭部を介して取り出される第１カラムの流出物を第２カラムの中央部分に供給する。低沸点不純物（フラクションｉ）を第２カラムの底部を介して取り出し、一方第２カラムの底部流出物を更に分離するために第３カラムの中央部分に供給する。引き続き第３カラムの底部流出物として所望の価値生成物（フラクションｉｉｉ）が得られ、一方トランス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｖ）を第３カラムの頭部を介して取り出す。
連続して接続された３つのカラムの他の構成において、高沸点不純物（フラクションｉｉ）を第１カラムで底部を介して除去する。頭部を介して取り出される第１カラムの流出物を第２カラムの中央部分に供給する。シス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｉｉ）を第２カラムの底部を介して取り出し、一方第２カラムの頭部を介して取り出される流れを更に分離するために第３カラムの中央部分に供給する。引き続きトランス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｖ）を第３カラムの底部流出物として取り出し、一方低沸点不純物（フラクションｉ）を第３カラムの頭部を介して除去する。
連続して接続された３つのカラムの第４の構成において、第２カラムおよび第３カラムが互いに独立している。第１カラムの底部流出物を第３カラムで更に分離し、一方頭部を介して取り出される流れを第２カラムで更に分離する。底部流出物および頭部を介して取り出される流れをそれぞれ第２カラムまたは第３カラムの中央部分に供給する。トランス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｖ）を第２カラムの底部を介して取り出し、一方低沸点不純物（フラクションｉ）を第２カラムの頭部を介して除去する。引き続き高沸点不純物（フラクションｉｉ）を第３カラムの底部出口を介して除去し、一方所望の価値生成物（フラクションｉｉｉ）を第３カラムの頭部を介して取り出す。
１個、２個または３個のカラムの配置の説明にすでに示されたように、ＩＰＤＡを分別蒸留により少なくとも５個のフラクション、ｉａ）、ｉｂ）、ｉｉ）、ｉｉｉ）およびｉｖ）に分離する。
サブフラクションｉａ）およびｉｂ）を含むフラクションｉ）は低沸点成分／不純物、すなわちトランスＩＰＤＡより低い沸点を有する成分／不純物からなる。フラクションｉ）はそれぞれカラムの頭部を介して除去され、凝縮器で凝縮され、相分離器に移送され、有機相と水相に分離する。軽い方の有機相（フラクションｉａ）を引き続き更に分離するために完全にまたは部分的にカラムに返送し、部分的に排出する。排水である重い方の水相（フラクションｉｂ）はごみ処理装置に供給する。排水中のＩＰＤＡの量はそれぞれ（フラクションｉｂの）排水の全質量に対して一般に２質量％以下、有利に１０００ｐｐｍ以下、より有利に２００ｐｐｍ以下である。
フラクションｉｉ）は高沸点成分／不純物、すなわちシスＩＰＤＡより高い沸点を有する成分／不純物を含む。フラクションはそれぞれカラムの底部流出物を介して除去される。この方法で除去される流れを蒸発器に供給する。蒸発可能のフラクションをカラムに返送し、一方蒸発不可能なフラクションを排出する。
フラクションｉｉｉ）は所望の価値生成物である。従ってシスＩＰＤＡ蓄積フラクションである。フラクションｉｉｉ）は７３／２７以上のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡ、有利に７３／２７〜７６／２４の範囲のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡ、より有利に７３／２７〜７５／２５の範囲のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを含有する。カラムまたはカラム配置に応じて、フラクションをカラムの頭部を介して、上側、中央または下側部分または底部で取り出す。
フラクションｉｖ）はトランスＩＰＤＡ蓄積フラクションまたはシスＩＰＤＡ不足フラクションである。フラクションは一般に６６／３４以下のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡ、有利に６３／３７以下のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡ、より有利に６０／４０以下のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを含有する。フラクションｉｉｉ）と同様にカラムの頭部を介して、上側、中央または下側部分または底部で取り出す。このフラクションは商業的に利用できる（ドイツ特許第４２１１４５４号参照）。
しかし本発明を限定するものでない本発明の構成はこれらの構成に使用される装置を参照して詳細に説明する。装置は図１〜７に記載されている。
個々のカラムの温度、圧力および理論段数は前記方法の個々の構成に適合している。しかし一般に個々のカラムの平均温度および圧力がそれぞれ５〜３００℃および１０〜２０００ミリバールであり、カラムが２０〜１２０の理論段数、有利に２５〜８０の理論段数、より有利に３０〜６０の理論段数の平均的棚段分離能力を有することが記載できる。
図１〜７は少なくとも７３／２７のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを取得するための本発明の方法の工程ｂ）およびｃ）を１個、２個または３個のカラムで実施する装置を示す。
図１は唯一のカラムが隔壁カラムである装置の図である。
図２は第１カラムが一般的な蒸留塔であり、第２カラムが隔壁カラムである装置の図である。
図３は第１カラムが隔壁カラムであり、第２カラムが一般的な蒸留塔である装置の図である。
図４〜７は３つのすべてのカラムが一般的な蒸留塔である装置の図である。
図４〜７の装置はカラムの配置、従ってフラクションの取り出し位置：低沸点フラクションｉａ）およびｉｂ）（４）、高沸点フラクションｉｉ）（５）、シス異性体蓄積ＩＰＤＡフラクションｉｉｉ）（２）およびトランス異性体蓄積ＩＰＤＡフラクションｉｖ）（３）が異なる。
図１による装置を使用する場合に、ＩＰＤＡ含有生成物混合物を、入口１を介して隔壁カラム６の中央部分に導入する。低沸点不純物（フラクションｉ）をカラムの頭部１４を介して除去し、凝縮器１２で凝縮し、凝縮後に相分離器９に移送する。軽い方の有機相（フラクションｉａ）を部分的にカラム６に返送し、部分的に出口４を介して排出する。重い方の水相（フラクションｉｂ）を、出口８を介して除去し、廃棄する。高沸点不純物（フラクションｉｉ）を隔壁カラム６の底部１３を介して取り出す。蒸発器１１で蒸発後、この底部流出物の一部をカラム６に返送し、他の部分を出口５を介して排出する。
隔壁カラム６は一般に５〜１００℃の頭部温度、１５０〜３００℃の底部温度および／または１０〜２００ミリバールの圧力で、有利に１０〜９０℃の頭部温度、１７０〜２５０℃の底部温度および／または２０〜２００ミリバールの圧力で、より有利に１５〜６５℃の頭部温度、１７０〜２００℃の底部温度および／または３５〜５０ミリバールの圧力で運転する。分離能力は一般に１〜５０の理論段数、有利に１〜４０の理論段数、より有利に１〜３５個の理論段数である。
図２による装置において、ＩＰＤＡを含有する生成物混合物を入口１を介して一般的な蒸留塔７に導入し、ここで蒸留する。低沸点成分をカラムの頭部１４を介して除去し、凝縮器１２で凝縮後、相分離器９に移送し、ここで軽い方の有機相と重い方の水相に分離する。軽い方の有機相を排出口４を介して部分的に排出し、蒸留塔６に部分的に返送する。重い方の水相を出口８を介して排出する。
蒸留塔７の頭部の温度は一般に２０〜１００℃、有利に３０〜８０℃、より有利に３５〜６５℃であり、蒸留塔７の底部温度は一般に１５０〜２５０℃、有利に１７０〜２２５℃、より有利に１７０〜２００℃である。カラム中の平均圧力は５０〜１５００ミリバールである。１００〜５００ミリバールのカラム中の平均圧力が有利であり、１１０〜２００ミリバールの平均圧力が特に有利である。
蒸留塔７の底部生成物１３を連続的に隔壁カラム６に移送する。ライン１５中の分流１６を蒸発器１１に導き、ここで底部流出物の一部を再び蒸発し、カラム７に返送する。シス異性体蓄積フラクションを側流排出口２を介してカラム６から取り出し、トランス異性体蓄積フラクションを蒸留塔の頭部を介して除去し、凝縮器１２で凝縮し、引き続き部分的にカラム６に返送し、部分的にライン３を介して取り出す。高沸点不純物を隔壁カラム６の底部１３を介して除去し、ライン５を介して部分的に排出し、蒸発器１１で蒸発後、カラム６に部分的に返送する。
隔壁カラム６の頭部の温度は一般に１００〜２５０℃、有利に１３０〜１９０℃、より有利に１４０〜１６０℃であり、隔壁カラム６の底部温度は一般に１５０〜３００℃、有利に１７０〜２５０℃、より有利に１７０〜１９５℃である。カラム中の平均圧力は１０〜１０００ミリバールである。３０〜２００ミリバールのカラム中の平均圧力が有利であり、３５〜５０ミリバールの平均圧力が特に有利である。
本発明の方法の工程ｂ）を図３による装置で実施する場合に、ＩＰＤＡを供給位置１を介して隔壁カラム６に導入する。高沸点不純物を底部生成物１３としてカラムから除去し、出口５を介して部分的に排出し、蒸発器１１で蒸発後、カラムに部分的に返送する。低沸点不純物を頭部１４を介してカラムから除去し、凝縮器１２で凝縮後、相分離器に移送する。収集した軽い方の有機相を出口４を介して部分的に排出し、隔壁カラム６に部分的に返送する。重い方の相を出口８を介して排出する。
隔壁カラム６の頭部の温度は一般に５〜１００℃、有利に１０〜９０℃、より有利に１５〜５０℃であり、隔壁カラム６の底部温度は一般に１５０〜３００℃、有利に１７０〜２５０℃、より有利に１７０〜１９５℃である。カラム中の平均圧力は１０〜１０００ミリバールである。３０〜２００ミリバールのカラム中の平均圧力が有利であり、３５〜５０ミリバールの平均圧力が特に有利である。
精製したＩＰＤＡを隔壁カラム６の側流排出口１０を介して取り出し、他のカラム７に移送し、このカラムはこの場合に一般的な蒸留塔として形成されている。
蒸留塔７の頭部の温度は一般に１３０〜２５０℃、有利に１４０〜２００℃、より有利に１５０〜１７０℃であり、蒸留塔７の底部温度は一般に１４０〜２５０℃、有利に１５０〜２２０℃、より有利に１６０〜１９０℃である。カラム中の平均圧力は３０〜１０００ミリバールである。５０〜３００ミリバールのカラム中の平均圧力が有利であり、８０〜１２０ミリバールの平均圧力が特に有利である。
最も低い沸点成分を頭部１４を介してカラム７から除去し、凝縮器１２で凝縮後、カラム７に部分的に返送し、供給位置１に部分的に導入し、カラム６での新たな分離に供給する。同じことが最も高い沸点成分に該当し、この成分を底部１３を介してカラム７から除去し、蒸発器１１で蒸発後、部分的にカラム７に返送し、部分的に供給位置１中の生成物混合物に添加する。
シス異性体蓄積フラクションを側流排出口２を介して除去し、トランス異性体蓄積フラクションを側流排出口３を介して除去する。シス異性体蓄積フラクションの側流排出口はトランス異性体蓄積フラクションの側流排出口より下にある。
図３による装置での本発明の方法の工程ｂ）の実施が特に有利であり、それというのも低沸点不純物および高沸点不純物が２つの位置でそれぞれ除去される。低沸点成分はカラム６の頭部１４およびカラム７の頭部１４を介して除去されるが、高沸点不純物はカラム６の底部流出物１３およびカラム７の底部流出物１３を介して除去される。
本発明による方法の工程ｂ）を図４、図５、図６または図７による装置で実施する場合に、それぞれ細部の形状、直径および高さが異なる３つの一般的な蒸留塔７、７Ａおよび７Ｂを使用する。
蒸留塔７、７Ａおよび７Ｂの頭部の温度は一般に４０〜１８０℃、有利に７０〜１７０℃、より有利に７０〜１５０℃であり、底部の温度は一般に１５０〜２５０℃、有利に１７０〜２２５℃、より有利に１７０〜１９０℃である。これらのカラム中の圧力は一般に３０〜１５００ミリバール、有利に１００〜５００ミリバール、より有利に１１０〜２００ミリバールである。
本発明の方法を図４による装置で実施する場合に、ＩＰＤＡ含有生成物混合物を供給位置１を介して第１カラム７の中央部分に導入する。低沸点不純物をカラムの頭部を介して除去し、凝縮器１２で凝縮し、引き続き相分離器９に移送する。軽い方の有機相を部分的にカラム７に返送し、出口４を介して部分的に排出する。重い方の水相を出口８を介して除去し、排出する。なお高沸点不純物を含有することがあるこの方法で精製したＩＰＤＡを第１カラム７の底部を介して除去し、第２カラム７Ａの中央部分に供給する。トランス異性体蓄積フラクションを第２カラム７Ａの頭部から除去し、凝縮器で凝縮し、ライン３を介して部分的に除去し、カラム７Ａに部分的に返送する。なお高沸点不純物を含有することがあるシス異性体蓄積フラクションをカラム７Ａの底部を介して除去し、第３カラム７Ｂの中央部分に供給する。高沸点不純物を第３カラムの底部から出口５を介して排出する。シス異性体蓄積フラクションをカラム７Ｂの頭部を介して取り出し、凝縮器１１で凝縮し、引き続き部分的にライン２を介して取り出し、新たに分離するためにカラム７Ｂに部分的に返送する。
本発明の方法を図５による装置で実施する場合に、ＩＰＤＡ含有生成物混合物を入口１を介して第１カラム７の中央部分に導入する。高沸点不純物をこの第１カラムの底部を介して取り出し、凝縮器１１で凝縮し、引き続きより揮発性でない成分を、出口５を介して排出し、より揮発性のフラクションを新たに分離するためにカラム７に返送する。この方法で精製したＩＰＤＡ含有フラクションをカラム７の頭部を介して除去し、凝縮器１１で凝縮し、カラム７に部分的に返送し、第２カラム７Ａの中央部分に部分的に導入する。低沸点不純物をこの第２カラム７Ａの頭部を介して除去し、凝縮器１１で凝縮し、引き続き相分離器９に移送する。軽い方の有機相を部分的にカラム７Ａに返送し、出口４を介して部分的に排出する。重い方の水相を出口８を介して除去し、排出する。この方法で精製したＩＰＤＡを引き続き第２カラム７Ａの底部を介して除去し、シスＩＰＤＡおよびトランスＩＰＤＡを更に分離するために第３カラム７Ｂの中央部分に供給する。シス異性体蓄積フラクションをカラム７Ｂの底部を介して除去し、凝縮器１１で凝縮する。シス異性体であるより揮発性でない成分を出口２を介して排出し、より揮発性の成分を新たに分離するためにカラム７Ｂに返送する。
本発明の方法を図６による装置で実施する場合に、ＩＰＤＡ含有生成物混合物を入口１を介して第１カラム７の中央部分に導入する。低沸点不純物を頭部１４を介してカラム７から除去し、凝縮器１２で凝縮する。引き続き一部をカラム７に返送し、他の部分を更に分離するために第２カラム７Ａの中央部分に導入する。底部流出物を第１カラム７の底部１３から連続的に取り出し、ライン５を介して部分的に排出し（フラクションｉｉ）、蒸発器１１で蒸発後、カラム７に部分的に返送する。なお低沸点成分／不純物を含有するトランス異性体蓄積フラクションを第２カラム７Ａの頭部１４を介して除去し、凝縮器１２で凝縮し、第３カラム７Ｂの中央部分に部分的に供給し、カラム７Ａに部分的に返送する。シス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｉｉ）をカラム７Ａの底部１３を介して除去し、または蒸発器１１で蒸発後、カラム７Ａに返送する。低沸点不純物を第３カラム７Ｂの頭部１４を介して取り出し、凝縮器１２で凝縮し、引き続き相分離器に導入する。軽い方の有機相（フラクションｉａ）をライン４を介して部分的に取り出し、新たに分離するためにカラム７Ｂに部分的に返送する。重い方の水相（フラクションｉｂ）を出口８を介して排出する。トランス異性体蓄積フラクションをカラム７Ｂの底部１３を介して取り出し、部分的に蒸発器１１で蒸発し、カラム７Ｂに返送し、ライン３を介して部分的に排出する。
本発明の方法を図７による装置で実施する場合に、ＩＰＤＡ含有生成物混合物をライン１を介して第１カラム７の中央部分に導入する。生成物混合物の低沸点フラクションをカラム７の頭部１４を介して除去し、凝縮器１２で凝縮し、引き続き部分的に第２カラム７Ａに移送し、部分的にカラム７に返送する。生成物混合物の高沸点フラクションをカラム７の底部流出物を介して取り出す。前記フラクションを部分的に蒸発器１１で蒸発し、カラム７に返送し、部分的に第３カラム７Ｂの中央部分に導入する。
第２カラムで低沸点フラクション（フラクションｉ）とトランス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｖ）を分離する。低沸点成分／不純物（フラクションｉ）を第２カラム７Ａの頭部１４を介して除去し、凝縮器１２で凝縮し、相分離器９に移送する。軽い方の有機相（フラクションｉａ）を部分的にライン４を介して排出し、部分的にカラム７Ａに返送する。重い方の水相（フラクションｉｂ）をライン８を介して取り出す。トランス異性体蓄積フラクションを第２カラム７Ａの底部１３を介して除去し、部分的に蒸発器１１で再び蒸発し、カラム７Ａに返送し、ライン３を介して部分的に除去する。
第３カラムで高沸点フラクション（フラクションｉｉ）とシス異性体蓄積フラクション（フラクションｉｉｉ）を分離する。高沸点不純物を第３カラムの底部を介して除去し、出口５を介して部分的に排出し、蒸発器１１で蒸発後、部分的にカラム７Ｂに返送する。シス異性体蓄積フラクションをカラム７Ｂの頭部を介して取り出し、凝縮器１２で凝縮し、引き続きライン２を介して部分的に取り出し、新たに分離するためにカラム７Ｂに部分的に返送する。
本発明を以下の実施例により詳細に説明する。
実施例
実施例において、表１に示される組成を有する粗製ＩＰＤＡの蒸留を行った。この方法で得られるトランスＩＰＤＡ蓄積フラクションおよびシスＩＰＤＡ蓄積フラクションに必要な生成物純度は同様に表１から理解できる。更に高沸点物除去および低沸点物除去は、低沸点物および排水流中で消失されるＩＰＤＡ（シスおよびトランス）最大０.５ｋｇ／ｈを生じ、高沸点物流中で消失されるＩＰＤＡ（シスおよびトランス）最大１０ｋｇ／ｈを生じるはずである。
すべての実施例をシミュレーションソフトウェアＣＨＥＭＡＳＩＭ、ＢＡＳＦ社を使用して計算した。この装置をＢＡＳＦ社の設定プログラムを使用して必要な大きさにした。考慮される系の物質データをこの装置で引き続き計算することによりチェックした。
実施例において、表１に示される組成を有する粗製ＩＰＤＡの蒸留を行った。この方法で得られるトランスＩＰＤＡ蓄積フラクションおよびシスＩＰＤＡ蓄積フラクションに必要な生成物純度は同様に表１から理解できる。更に高沸点物除去および低沸点物除去は、低沸点物および排水流中で消失されるＩＰＤＡ（シスおよびトランス）最大０.５ｋｇ／ｈを生じ、高沸点物流中で消失されるＩＰＤＡ（シスおよびトランス）最大１０ｋｇ／ｈを生じるはずである。
すべての実施例をシミュレーションソフトウェアＣＨＥＭＡＳＩＭ、ＢＡＳＦ社を使用して計算した。この装置をＢＡＳＦ社の設定プログラムを使用して必要な大きさにした。考慮される系の物質データをこの装置で引き続き計算することによりチェックした。
表１ 蒸留される粗製ＩＰＤＡの組成およびこの方法で得られるフラクションの必要な純度
例１：図４により装置での本発明による方法の実施
ＩＰＤＡ含有生成物混合物２１６０ｋｇ／ｈを第１カラム７に、供給位置１を介して２８個のトレーの１５番目のトレーに導入する。低沸点不純物をカラムの頭部を介して除去し、４５℃の温度で運転する凝縮器１２で凝縮する。凝縮物を引き続き相分離器９に移送する。軽い方の有機相を部分的にカラム７に返送し、部分的に除去する（１０８ｋｇ／ｈの量で）。重い方の水相を１７５ｋｇ／ｈの量で除去し、排水処理に供給する。除去された有機相および水相中のＩＰＤＡの割合は０.５ｋｇ／ｈである。
ＩＰＤＡ含有生成物混合物２１６０ｋｇ／ｈを第１カラム７に、供給位置１を介して２８個のトレーの１５番目のトレーに導入する。低沸点不純物をカラムの頭部を介して除去し、４５℃の温度で運転する凝縮器１２で凝縮する。凝縮物を引き続き相分離器９に移送する。軽い方の有機相を部分的にカラム７に返送し、部分的に除去する（１０８ｋｇ／ｈの量で）。重い方の水相を１７５ｋｇ／ｈの量で除去し、排水処理に供給する。除去された有機相および水相中のＩＰＤＡの割合は０.５ｋｇ／ｈである。
低沸点不純物５５ｐｐｍ未満を含有するこの方法で精製したＩＰＤＡを第１カラム７の底部を介して除去し、第２カラム７Ａの３１個のトレーの１０番目のトレーに供給する。トランス異性体蓄積フラクションを第２カラム７Ａの頭部を介して除去し、凝縮器で凝縮し、ライン３を介して部分的に除去し（トランスＩＰＤＡ含量４３.２％および低沸点物含量２５０ｐｐｍ未満を有する４３４ｋｇ／ｈの量で）、カラム７Ａに部分的に返送する。なお高沸点不純物を含有するシス異性体蓄積フラクションをカラム７Ａの底部を介して１４２１ｋｇ／ｈの量で取り出し、第３カラム７Ｂの２０個のトレーの１０番目のトレーに供給する。高沸点不純物を出口５を介して、第３カラムの底部を介して１０５ｋｇ／ｈの量で排出し、ＩＰＤＡの割合は１０ｋｇ／ｈ未満である。シス異性体蓄積フラクションをカラム７Ｂの頭部を介して取り出し、凝縮器１１で凝縮し、引き続きライン２を介して部分的に（シス含量７６％および高沸点物５０ｐｐｍ未満の割合を有する１３１６ｋｇ／ｈの量で）取り出し、新たに分離するためにカラム７Ｂに部分的に返送する。
カラム７、７Ａおよび７Ｂでの温度および圧力条件、分離に必要な還流比およびこれらの内装部品および寸法の詳細は表２から理解できる。
表２ カラム７、７Ａおよび７Ｂの特性データ
例２：図２による装置での本発明の方法の実施
ＩＰＤＡ含有生成物混合物２１６０ｋｇ／ｈを入口１を介して、例１に記載されるカラム７に相当するカラム７の２８個のトレーの１５番目のトレーに導入し、すなわち特性データおよび運転条件は同じである。低沸点成分をカラム７の頭部１４を介して除去し、凝縮器１２で凝縮後、相分離器９に移送し、軽い方の有機相と重い方の水相に分離する。軽い方の有機相を部分的に排出口４を介して（１０８ｋｇ／ｈの量で）排出し、蒸留塔６に部分的に返送する。重い方の水相を排出口８を介して１７５ｋｇ／ｈの量で廃棄し、除去された流れ中のＩＰＤＡの割合は０.５ｋｇ／ｈである。
ＩＰＤＡ含有生成物混合物２１６０ｋｇ／ｈを入口１を介して、例１に記載されるカラム７に相当するカラム７の２８個のトレーの１５番目のトレーに導入し、すなわち特性データおよび運転条件は同じである。低沸点成分をカラム７の頭部１４を介して除去し、凝縮器１２で凝縮後、相分離器９に移送し、軽い方の有機相と重い方の水相に分離する。軽い方の有機相を部分的に排出口４を介して（１０８ｋｇ／ｈの量で）排出し、蒸留塔６に部分的に返送する。重い方の水相を排出口８を介して１７５ｋｇ／ｈの量で廃棄し、除去された流れ中のＩＰＤＡの割合は０.５ｋｇ／ｈである。
高沸点物およびシスＩＰＤＡおよびトランスＩＰＤＡの混合物を含有する蒸留塔７の底部生成物１３を連続的に隔壁カラム６に、特に供給側面の４４個のトレーの１５番目のトレーに移送する。シス異性体蓄積フラクションをカラム６の側流排出口２を介してシス含量７６％および高沸点物含量５０ｐｐｍ以下を有する１３２０ｋｇ／ｈの量で取り出し、トランス異性体蓄積フラクションを蒸留塔の頭部を介して除去し、１３９℃で運転する凝縮器１２で凝縮する。引き続き凝縮物を部分的にカラム６に返送し、部分的にライン３を介して４３０ｋｇ／ｈの量でトランス含量５７％で取り出す。高沸点不純物を隔壁カラム６の底部１３を介して除去し、部分的にライン５を介して（ＩＰＤＡ含量１０ｋｇ／ｈ未満を有する１０４ｋｇ／ｈの量で）排出し、蒸発器１１で蒸発後、カラム６に部分的に返送する。
カラム７および６での温度および圧力条件、分離に必要な還流比およびこれらの内装部品および寸法の詳細は表３から理解できる。
表３ カラム７および６（隔壁カラム）の特性データ
例３：図１による装置での本発明の方法の実施
１つの隔壁カラムを使用する場合に、このカラムはカラムの頭部での低沸点物および水の除去とカラムの底部での高沸点物の除去およびシス異性体の蓄積を結合する。従って隔壁の排出側に２つの側流排出口が設けられている。トランスＩＰＤＡ蓄積フラクションを上側側流排出口で除去し、シス異性体蓄積フラクションを下側側流排出口で除去する。
１つの隔壁カラムを使用する場合に、このカラムはカラムの頭部での低沸点物および水の除去とカラムの底部での高沸点物の除去およびシス異性体の蓄積を結合する。従って隔壁の排出側に２つの側流排出口が設けられている。トランスＩＰＤＡ蓄積フラクションを上側側流排出口で除去し、シス異性体蓄積フラクションを下側側流排出口で除去する。
ＩＰＤＡ含有生成物混合物２１６０ｋｇ／ｈをライン１を介して隔壁カラム６の７５個のトレーの１５番目のトレーに導入する。低沸点不純物をカラムの頭部１４を介して除去し、１７℃の温度で運転する凝縮器１２で凝縮する。引き続き凝縮物を相分離器９に移送する。軽い方の有機相を部分的にカラム６に返送し、出口４を介して（１０８ｋｇ／ｈの量で）部分的に排出し、ＩＰＤＡの割合は０.５ｋｇ／ｈ未満である。重い方の水相を出口８を介して１７５ｋｇ／ｈの量で除去し、排水処理に供給する。高沸点不純物を隔壁カラム６の底部１３を介して１０５ｋｇ／ｈの量で除去し、ＩＰＤＡ含量は１０ｋｇ／ｈ未満である。シス異性体蓄積フラクションを１３２０ｋｇ／ｈの量で、排出側で１４番目のトレーの高さで、シス／トランス異性体比７６／３４および高沸点物含量５０ｐｐｍ未満で取り出す。トランス異性体蓄積フラクションを４３０ｋｇ／ｈの量で、排出側で６０番目のトレーの高さで、シス／トランス異性体比５７／４３および低沸点物含量２５０ｐｐｍ未満で取り出す。
カラム６での温度および圧力条件、分離に必要な還流比およびこれらの内装部品および寸法の詳細は表４から理解できる。
表４ カラム６（隔壁カラム）の特性データ
１ ＩＰＤＡ供給位置、 ２ シス異性体蓄積フラクションの排出口、 ３ トランス異性体蓄積フラクションの排出口、 ４ 低沸点不純物（有機フラクション）の排出口、 ５ 高沸点不純物の排出口、 ６ 隔壁カラム、 ７、７Ａ、７Ｂ 蒸留塔、 ８ 低沸点フラクションの重い方の成分の排出口、処理が必要な排水の排出口、 ９ 相分離器、 １０ 側流排出口、 １１ 蒸発器、 １２ 凝縮器、 １３ カラム底部、 １４ カラム頭部、 １５ ライン、 １６ 分流
Claims (9)
- 少なくとも７３／２７のシス／トランス異性体比を有する３−アミノメチル−３，５，５−トリメチルシクロヘキシルアミン（イソホロンジアミン、ＩＰＤＡ）を分別蒸留により回収する方法において、以下の工程；
ａ）７３／２７より小さいシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを準備する、
ｂ）ＩＰＤＡを、内装部品を有する蒸留塔の中央部分に供給し、この蒸留塔で５〜３００℃の温度および１０〜２０００ミリバールの圧力でＩＰＤＡを蒸留する、
ｃ）工程ｂ）により得られたＩＰＤＡを少なくとも１個の他のカラムで蒸留することにより場合により更に精製する
ことからなり、その際工程ａ）で使用されるＩＰＤＡを工程ｂ）およびｃ）により以下の少なくとも５個のフラクションｉａ）〜ｉｖ）：
ｉａ）トランスＩＰＤＡより低い沸点を有する不純物のフラクションの有機部分、
ｉｂ）トランスＩＰＤＡより低い沸点を有する不純物のフラクションの水性部分、
ｉｉ）シスＩＰＤＡより高い沸点を有する不純物のフラクション、
ｉｉｉ）７３／２７以上のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡフラクションおよび
ｉｖ）６６／３４以下のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡフラクション
に分離することを特徴とする、少なくとも７３／２７のシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡを分別蒸留により回収する方法。 - 工程ｂ）およびｃ）により得られるフラクションｉｂ）中のシスＩＰＤＡおよびトランスＩＰＤＡの割合がフラクションｉｂ）の全質量に対して２質量％以下である請求項１記載の方法。
- 工程ａ）において７０／３０より小さいシス／トランス異性体比を有するＩＰＤＡが使用される請求項１または２記載の方法。
- 工程ｂ）で使用される蒸留塔が少なくとも２０の理論段数の分離能力を有する請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
- １個または２個のカラムを使用する場合に、少なくとも１つのカラムが隔壁カラムである請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
- ２個のカラムを使用し、このうちの１つが隔壁カラムである請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
- ２個のカラムを使用し、フラクションｉｉｉ）またはｉｖ）の１つを側流排出口で取り出す請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
- ３個の一般的な蒸留塔を互いに接続する請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
- 工程ｂ）および／またはｃ）で使用されるカラム中の内装部品が充填体、シート金属構造化充填物および織物金属構造化充填物の群から選択される請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
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