JP2010132667A - 酢酸メチル副生成物ストリームを用いるカルボニル化により酢酸、無水酢酸を製造、またはこれらを同時に製造するための統合プロセス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】下記段階を含む統合化プロセス。a)酢酸ビニルベースのポリマー又はコポリマーを製造し、b)この酢酸ビニルベースのポリマー又はコポリマーを塩基及びメタノールと接触させて、ビニルアルコール又はコポリマーと酢酸メチル副生物ストリームを形成し、c)この酢酸メチル副生物ストリームを、抽出蒸留からなる精製プロセスにおいて、酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスに供給するのに好適であるように不純物を除去し、次いでd)この精製酢酸メチルストリームを酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスに供給。
【選択図】なし
Description
特許文献2は、メタノール、セルロース及び一酸化炭素から酢酸セルロースを製造するための循環的統合プロセスを開示する。
特許文献4は、無水酢酸の製造プロセスを開示する。
特許文献5は、Rh触媒を使用するメタノールカルボニル化プロセスを開示する。
特許文献7は、酢酸メチルの精製プロセスを開示する。
特許文献8は、酢酸メチルの加水分解によって酢酸とメタノールとを製造するための反応蒸留プロセス及び装置を開示する。
特許文献12は、方法の出願であり、酸触媒の存在下においてカルボン酸エステルを加水分解することにより反応生成物の液体を得、次いでこの生成物の液体を分離することによる、カルボン酸とアルコールとの製造法を開示する。カルボン酸エステルは酢酸メチルである。
特許文献14は、酢酸ビニルの製造であって、メタノール、アセトアルデヒド及び一酸化炭素を、酢酸メチルをプロセスの最初の段階でカルボニル化する循環式統合プロセスで反応させる前記製造法を開示する。
上記の如く蒸気に含まれた酢酸メチルを加水分解するためのプロセスは、腐食性の環境により高価な建設材料が必要で且つ複合的な蒸留/分離段階が必要であるため、設備及びエネルギー(操作コスト)条件により費用がかかる。
a)酢酸ビニルベースのポリマーまたはコポリマーを製造して、これを加水分解するか、あるいは;
b)ビニルアルコールのポリマーまたはコポリマーを製造してこれを続いてメタノリシスにかけ;
c)この酢酸メチル副生成物を形成し;
d)この酢酸メチルを精製プロセスへ方向付け;
e)この精製した酢酸メチルをメタノールカルボニル化プロセスへ方向付ける、各段階を含む前記プロセスを含む。
形成した酢酸メチル副生成物は、メタノール、酢酸、水、軽質有機不純物と数種のポリマー固体との混合物であってもよい。酢酸メチルを精製する方法としては、蒸留、抽出、濾過または結晶化による水、不純物と固体の分離が挙げられるが、これらに限定されない。
a)酢酸を製造し;
b)この酢酸と反応体とを、酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
c)この酢酸ビニルをポリ酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
d)このポリ酢酸ビニルと塩基及びメタノールとを、ポリビニルアルコールと副生成物として酢酸メチルとが形成するのに十分な条件下で接触させ;
e)不純物の少なくとも幾らかを除去するのに十分なようにこの酢酸メチルを処理し;
f)この酢酸メチルを酢酸製造プロセスへ方向付ける、各段階を含む前記プロセスを含む。
a)無水酢酸を製造し;
b)この無水酢酸と反応体とを、酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
c)この酢酸ビニルをポリ酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
d)このポリ酢酸ビニルと塩基及びメタノールとを、ポリビニルアルコールと副生成物として酢酸メチルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
e)不純物の少なくとも幾らかを除去するのに十分なようにこの酢酸メチルを処理し;
f)この酢酸メチルを無水酢酸製造プロセスへ方向付ける、各段階を含む前記プロセスを含む。
a)酢酸と無水酢酸とを同時製造し;
b)この酢酸及び無水酢酸と反応体とを、酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
c)この酢酸ビニルをポリ酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
d)このポリ酢酸ビニルと塩基及びメタノールとを、ポリビニルアルコールと副生成物として酢酸メチルとが形成するのに十分な条件下で接触させ;
e)不純物の少なくとも幾らかを除去するのに十分なようにこの酢酸メチルを処理し;
f)この酢酸メチルを酢酸及び無水酢酸を製造するための同時製造プロセスへ方向付ける、各段階を含む前記プロセスを含む。
PVOHプロセス由来のストリームを使用して、蒸留を実施した。実験室では、40段のオールダーショーカラムを高圧及び高温で使用した。0.24重量%の固体を含む母液ストリームをカラムの中間点付近に供給し、0.13重量%の固体を含む水性メタノールストリームを基部から約三分の一の所でカラムに供給した。常圧蒸留で、頭頂部及び基部の温度はそれぞれ68℃と100℃であった。母液供給材料速度は13.7g/分であり、水性メタノール供給材料速度は11.5g/分であった。還流比は約0.23に保持した。蒸留の間、リボイラでの発泡も汚染化問題も見られなかった。15段付近〜基部で濃茶色/黒色の着色または汚染が見られた。しかしながら、この軽微な汚染はオールダーショーカラムの小さな段の穴も降水管も閉塞させなかった。母液供給材料より上の段は汚れていなかった。
精製した酢酸メチルは、メタノールのカルボニル化による酢酸の製造で使用した。酢酸は、異常な不純物も不純物プロフィールも示さなかった。
実施例2
実施例1のメタノール/酢酸メチル生成物を以下の様にして実験用カルボニル化装置に供給した。実施例1からの材料をメタノールカルボニル化実験装置に供給する前に、この実験装置を195℃で、1100ppmのRh、2.2重量%のMeOAc、2.2重重量%のH2O、6.5重量%のMeIで純粋なメタノール供給材料を使用して定常状態にした。得られた空間時間収率(space time yield)は20モル/L/時間であった。反応条件は一定に保持し、実施例1由来の流出物をMeOHの代わりに実験装置への供給材料とした。この供給材料中の水の総量が供給材料中の酢酸メチルの総量と等モルであるように、水を実験装置に添加した。これらの条件を3日間保持した。反応速度は20モル/L/時間のまま変わらなかった。この実験装置からの酢酸生成物の組成は、以下の表に列記した。この生成物中のプロピオン酸(HOPr)の濃度は、実施例1からの材料を供給した後に増加した。
1. メタノールカルボニル化プロセスで酢酸メチルストリームを使用するためのプロセスであって、
a)酢酸ビニルベースのポリマーまたはコポリマーを製造して、これを加水分解し;
b)酢酸メチル副生成物を形成し;
c)この酢酸メチルを精製プロセスへ方向付け;次いで
d)精製した酢酸メチルをメタノールカルボニル化プロセスへ方向付ける、各段階を含む
前記プロセス。
2. メタノールカルボニル化プロセスで酢酸メチルストリームを使用するためのプロセスであって、
a)ビニルアルコールのポリマーまたはコポリマーを製造し、続いてこれをメタノリシス反応にかけ;
b)酢酸メチル副生成物を形成し;
c)この酢酸メチルを精製プロセスへ方向付け;
この精製した酢酸メチルをメタノールカルボニル化プロセスへ方向付ける、各段階を含む前記プロセス。
3. 酢酸メチルを使用するためのプロセスであって、
a)酢酸を製造し;
b)前記酢酸と反応体とを、酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
c)この酢酸ビニルをポリ酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
d)このポリ酢酸ビニルと、塩基及びメタノールとを、ポリビニルアルコールと副生成物として酢酸メチルとが形成するのに十分な条件下で接触させ;
e)不純物を少なくとも幾らか除去するのに十分なようにこの酢酸メチルを処理し;
f)この酢酸メチルを酢酸製造プロセスへ方向付ける、各段階を含む前記プロセス。
4. 酢酸メチルを使用するためのプロセスであって、
a)無水酢酸を製造し;
b)この無水酢酸と反応体とを酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
c)この酢酸ビニルをポリ酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
d)このポリ酢酸ビニルと、塩基及びメタノールとを、ポリビニルアルコールと副生成物として酢酸メチルとが形成するのに十分な条件下で接触させ;
e)不純物を少なくとも幾らか除去するのに十分なようにこの酢酸メチルを処理し;
f)この酢酸メチルを無水酢酸精製プロセスへ方向付ける、各段階を含む前記プロセス。
5. 酢酸メチルを使用するためのプロセスであって、
a)酢酸と無水酢酸とを同時に製造し;
b)この酢酸及び無水酢酸と反応体とを酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
c)この酢酸ビニルをポリ酢酸ビニルが形成するのに十分な条件下で接触させ;
d)このポリ酢酸ビニルと、塩基及びメタノールとを、ポリビニルアルコールと副生成物として酢酸メチルとが形成するのに十分な条件下で接触させ;
e)不純物を少なくとも幾らか除去するのに十分なようにこの酢酸メチルを処理し;
f)この酢酸メチルを、酢酸及び無水酢酸を製造するための同時製造プロセスへ方向付ける、各段階を含む前記プロセス。
Claims (22)
- ポリビニルアルコールまたは酢酸ビニルのコポリマーを製造するためのプロセスと酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスとを統合する方法であって、
a)酢酸ビニルベースのポリマーまたはコポリマーを製造し;
b)この酢酸ビニルベースのポリマーまたはコポリマーを塩基及びメタノールと接触させて、ビニルアルコールのポリマーまたはコポリマーと酢酸メチル副生成物ストリームとを形成し;
c)この酢酸メチル副生成物ストリームを、抽出蒸留からなる精製プロセスへ方向付けて、精製酢酸メチルストリームを形成し、ここで、前記精製段階では、その精製酢酸メチルストリームを、酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスに供給するのに好適であるように、前記酢酸メチル副生成物ストリームから不純物を除去し;次いで
d)この精製酢酸メチルストリームを、酢酸を製造するためのメタノールカルボニル化プロセスへ方向付ける、
各段階を含む前記方法。 - 前記酢酸メチル副生成物ストリームが、酢酸メチル、メタノール、軽質有機物、ポリマー固体及び水を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記精製酢酸メチルストリームが酢酸メチル、メタノール及び水を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記精製酢酸メチルストリームが酢酸メチルと水とを含み、前記精製酢酸メチルストリーム中の水の濃度は、酢酸メチルと等モル比以下に制限されている、請求項1に記載の方法。
- 前記抽出蒸留は、精製酢酸メチルストリーム中の酢酸メチル1モル当たり水1モルを維持するように操作する、請求項1に記載の方法。
- ポリビニルアルコールまたは酢酸ビニルコポリマーを製造するためのプロセスと酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスとを統合する方法であって、
a)ビニルアルコールポリマーまたはビニルアルコールコポリマーを提供し;
b)このビニルアルコールポリマーまたはビニルアルコールコポリマーでメタノリシス反応を実施して、酢酸メチル副生成物ストリームを形成し;
c)この酢酸メチル副生成物ストリームを、抽出蒸留からなる精製プロセスへ方向付けて、精製酢酸メチルストリームを形成し、ここで、前記精製段階では、その精製酢酸メチルストリームを、酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスに供給するのに好適であるように、前記酢酸メチル副生成物ストリームから不純物を除去し;次いで;
d)この精製酢酸メチルストリームを、酢酸を製造するためのメタノールカルボニル化プロセスに方向付ける、
各段階を含む前記方法。 - 前記酢酸メチル副生成物ストリームが酢酸メチル、メタノール、軽質有機物、ポリマー固体及び水を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記精製酢酸メチルストリームが酢酸メチル、メタノール及び水を含む、請求項6に記載の方法。
- 前記精製酢酸メチルストリームが酢酸メチル及び水を含み、前記精製酢酸メチルストリーム中の水の濃度は、酢酸メチルと等モル比以下に制限されている、請求項6に記載の方法。
- 前記抽出蒸留は、精製酢酸メチルストリーム中の酢酸メチル1モル当たり水1モルを維持するように操作する、請求項6に記載の方法。
- ポリビニルアルコールまたはアルケンビニルコポリマーを製造するためのプロセスと酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスとを統合する方法であって、
a)酢酸を製造し;
b)この酢酸と反応体とを接触させて、酢酸ビニルを形成し;
c)この酢酸ビニルと反応体とを接触させて、ポリ酢酸ビニルまたは酢酸アルケンビニルコポリマーを形成し;
d)前記ポリ酢酸ビニルまたは酢酸アルケンビニルコポリマーと、塩基及びメタノールとを接触させて、ポリビニルアルコールまたはアルケンビニルアルコールコポリマーと酢酸メチル副生成物ストリームとを形成し;
e)この酢酸メチル副生成物ストリームを抽出蒸留からなるプロセスによって精製して酢酸メチルストリームを形成し、ここで前記精製段階では、その酢酸メチルストリームを、酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスに供給するのに好適であるように得られた酢酸メチルストリームから不純物を除去し;次いで
f)この酢酸メチルストリームを、酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスへ方向付ける、
各段階を含む前記方法。 - 前記酢酸メチル副生成物ストリームが、酢酸メチル、メタノール、軽質有機物、ポリマー固体及び水を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記酢酸メチルストリームが酢酸メチル、メタノール及び水を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記酢酸メチルストリームが酢酸メチル及び水を含み、酢酸メチルストリーム中の水の濃度は、酢酸メチルと等モル比以下に制限されている、請求項11に記載の方法。
- 前記抽出蒸留は、酢酸メチルストリーム中の酢酸メチル1モル当たり水1モルを維持するように操作する、請求項11に記載の方法。
- ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコールベースのポリマー若しくはコポリマーまたは酢酸ビニルベースのポリマー若しくはコポリマーを製造するためのプロセスと無水酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスとを統合する方法であって、
a)無水酢酸を製造し;
b)この無水酢酸と反応体とを接触させて、酢酸ビニルを形成し;
c)この酢酸ビニルと反応体とを接触させて、ポリ酢酸ビニル、エチレンビニルアルコールベースのポリマー若しくはコポリマーまたは酢酸ビニルベースのポリマー若しくはコポリマーを形成し;
d)前記ポリ酢酸ビニル、エチレンビニルアルコールベースのポリマー若しくはコポリマーまたは酢酸ビニルベースのポリマー若しくはコポリマーと塩基及びメタノールとを接触させて、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコールベースのポリマー若しくはコポリマーまたは酢酸ビニルベースのポリマー若しくはコポリマーと酢酸メチル副生成物ストリームとを形成し;
e)この酢酸メチル副生成物ストリームを抽出蒸留からなるプロセスによって精製して酢酸メチルストリームを形成し、ここで前記精製段階では、その酢酸メチルストリームを、無水酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスに供給するのに好適であるように、得られた酢酸メチルストリームから不純物を除去し;次いで
f)この酢酸メチルストリームを無水酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスへ方向付ける、
各段階を含む前記方法。 - 前記酢酸メチル副生成物ストリームが、酢酸メチル、メタノール、軽質有機物、ポリマー固体及び水を含む、請求項16に記載の方法。
- 前記酢酸メチルストリームが、酢酸メチルを含む、請求項17に記載の方法。
- ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコールベースのポリマー若しくはコポリマーまたは酢酸ビニルベースのポリマー若しくはコポリマーを製造するためのプロセスと酢酸及び無水酢酸を製造するためのカルボニル化プロセスとを統合する方法であって、
a)酢酸と無水酢酸とを同時製造し;
b)この酢酸と無水酢酸の一方または両方と反応体とを接触させて、酢酸ビニルを形成し;
c)この酢酸ビニルと反応体とを接触させて、ポリ酢酸ビニル、エチレンビニルアルコールベースのポリマー若しくはコポリマーまたは酢酸ビニルベースのポリマー若しくはコポリマーを形成し;
d)前記ポリ酢酸ビニル、エチレンビニルアルコールベースのポリマー若しくはコポリマーまたは酢酸ビニルベースのポリマー若しくはコポリマーと塩基及びメタノールとを接触させて、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコールベースのポリマー若しくはコポリマーまたは酢酸ビニルベースのポリマー若しくはコポリマーと酢酸メチル副生成物ストリームとを形成し;
e)この酢酸メチル副生成物ストリームを抽出蒸留からなるプロセスによって精製して酢酸メチルストリームを形成し、ここで前記精製段階では、その酢酸メチルストリームを酢酸及び無水酢酸の同時製造プロセスに供給するのに好適であるように得られた酢酸メチルストリームから不純物を除去し;次いで
f)この酢酸メチルストリームを酢酸及び無水酢酸を製造するためのカルボニル化同時製造プロセスへ方向付ける、
各段階を含む前記方法。 - 前記酢酸メチル副生成物ストリームが、酢酸メチル、メタノール、軽質有機物、ポリマー固体及び水を含む、請求項19に記載の方法。
- 前記酢酸メチルストリームが、酢酸メチル、メタノール及び水を含む、請求項19に記載の方法。
- 前記酢酸メチルストリームが、酢酸メチルからなる、請求項19に記載の方法。
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