JP2018506628A - ポリアクリル酸生成のためのシステムおよびプロセス - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、米国仮特許出願第62/116,229号(2015年2月13日出願)に対する優先権を主張する。この米国仮特許出願は、その全体が本明細書中に参考として援用される。
本開示は一般に、ポリアクリル酸の生成、およびさらに具体的には、エチレンからのポリアクリル酸の生成に関する。
アクリル酸(AA)がポリプロピオラクトン(PPL)の熱分解を介して生成される方法は記載されてきている(例えば、米国特許第2,361,036号を参照されたい)。しかし、この文献および関連する文献において記載されているようなPPLの熱分解では、高吸収性ポリマー(SAP)生成のためのラジカル重合において直接使用するための十分な純度のアクリル酸は生成されない。代わりに、これらの方法は、アクリル酸を重合して、SAPを生成することができる前に、アクリル酸の高価でエネルギー集約型の精製を必要とする。したがって、高価でエネルギー集約型のAA精製を必要とすることなしに精アクリル酸を直接生成する方法が当技術分野で必要とされている。
このように、商業的規模で精アクリル酸を含めたアクリル酸を生成する方法が当技術分野で必要とされている。
本明細書に記載されているシステムおよびプロセスは、アクリル酸(精アクリル酸を含めた)を直接的に生成し、アクリル酸の生成と関連する当技術分野において公知の問題の解決策を提供する。本明細書に記載されているのは、プロピレン酸化の生成物および副生成物を除外する、プロピレンよりむしろエチレンからポリアクリル酸(PAA)を生成するためのシステムおよび方法である。開示される方法は下記の単一の統合システム内で行われるため、エチレンオキシド(EO)、ベータプロピオラクトン(BPL)、およびアクリル酸(AA)を含めた極めて反応性に富む中間体は、相対的に安定なポリアクリル酸(PAA)へと迅速に達成される。開示されるシステムおよび方法を使用して、優れた純度のPAAおよびSAPを効率的に調製することができる。
エチレンが供給される入口、エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換する酸化的反応ゾーン、およびEOを含む出口ストリームを提供する出口を含む酸化反応器、
EO源、および一酸化炭素(CO)源が供給される入口、EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)に変換する中央反応ゾーン、およびBPLまたはPPLを含む出口ストリームを提供する出口を含む中央反応器、
(i)、(ii)および(iii):
(i)中央反応器のBPLを含む出口ストリームが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをAAに変換する第1の反応ゾーン、およびAAを含む出口ストリームを提供する出口を含む第1の反応器、
(ii)中央反応器のBPLを含む出口ストリームが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをPPLに変換する第2(a)の反応ゾーン、およびPPLを含む出口ストリームを提供する出口を含む第2(a)の反応器、ならびに第2(a)の反応器のPPLを含む出口ストリームが供給される入口、PPLの少なくともいくらかをAAに変換する第2(b)の反応ゾーン、およびAAを含む出口ストリームを提供する出口を含む第2(b)の反応器、ならびに
(iii)中央反応器のPPLを含む出口ストリームが供給される入口、PPLの少なくともいくらかを第3の生成物に変換する第3の反応ゾーン、およびAAを含む出口ストリームを提供する出口を含む第3の反応器
のうちの1つもしくは複数、ならびに
(iv)第1、第2(b)および第3の反応器のうちの1つもしくは複数のAAを含む出口ストリームが供給される入口、AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換する第4の反応ゾーン、およびPAAもしくはその塩を含む出口ストリームを提供する出口を含む第4の反応器、ならびに
EO、BPL、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするためのコントローラー
を含む、システムを提供する。
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
EOを含むEOストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器;
酸化反応器のEOストリームからのEO、およびCO源からの一酸化炭素(CO)を受けるように構成されている入口、
EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
BPLを含むカルボニル化ストリーム、もしくはPPLを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器;
(i)、(ii)および(iii):
(i)中央反応器のカルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている第1の反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第1の反応器、
(ii)中央反応器のカルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをPPLに変換するように構成されている第2(a)の反応ゾーン、および
PPLを含むPPLストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2(a)の反応器、ならびに
第2(a)の反応器のPPLストリームを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている第2(b)の反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2(b)の反応器、ならびに
(iii)中央反応器のカルボニル化ストリームからのPPLを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている第3の反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第3の反応器
のうちの1つもしくは複数;
第1、第2(b)および第3の反応器のうちの1つもしくは複数のAAストリームを受けるように構成されている入口、
AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている第4の反応ゾーン、および
PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第4の反応器;ならびに
EO、BPL、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、統合システムを提供する。
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること;
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド(EO)に変換し、EOを含むEOストリームを生成すること;
酸化反応器からのEOストリーム、およびCOを含む一酸化炭素(CO)ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリームおよびCOストリームと金属カルボニルとを接触させること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリーム中のEOの少なくとも一部を、ベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)、またはこれらの組合せに変換し、BPLを含むカルボニル化ストリーム、もしくはPPLを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを生成すること;
(i)BPLを含むカルボニル化ストリームをAA反応器に方向付け、AA反応器においてカルボニル化ストリーム中のBPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAを含むAAストリームを生成すること;または
(ii)BPLを含むカルボニル化ストリームをPPL反応器に方向付け、PPL反応器においてカルボニル化ストリーム中のBPLの少なくともいくらかをPPLに変換し、PPLを含むPPLストリームを生成し、PPLストリームをAA反応器(また図1において第2(b)の反応器と称される)に方向付け、AA反応器においてPPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAストリームを生成すること;または
(iii)PPLを含むカルボニル化ストリームをAA反応器に方向付け、AA反応器においてカルボニル化ストリーム中のPPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAを含むAAストリームを生成すること;あるいは
上記の(i)〜(iii)の任意の組合せ;
上記の(i)〜(iii)のAAストリームをPAA反応器に方向付けること;ならびに
PAA反応器において上記の(i)〜(iii)のAAストリームのAAの少なくとも一部をポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
特定の官能基および化学用語の定義を、下記により詳細に記載する。化学元素は、元素周期表、CASバージョン、Handbook of Chemistry and Physics、第75版、内表紙によって同定し、特定の官能基は一般に、その中に記載されているように定義する。さらに、有機化学の一般原則、ならびに特定の官能性部分および反応性は、Organic Chemistry、Thomas Sorrell、University Science Books、Sausalito、1999年;SmithおよびMarch March’s Advanced Organic Chemistry、第5版、John Wiley & Sons, Inc.、New York、2001年;Larock、Comprehensive Organic Transformations、VCH Publishers, Inc.、New York、1989年;Carruthers、Some Modern Methods of Organic Synthesis、第3版、Cambridge University Press、Cambridge、1987年に記載されている。
本明細書に記載されているのは、プロピレン酸化の生成物および副生成物を除外する、プロピレンよりむしろエチレンからポリアクリル酸(PAA)を生成するためのシステムおよび方法である。また、開示されているシステムおよび方法は単一の統合システムで行われるので、エチレンオキシド(EO)、ベータプロピオラクトン(BPL)、およびアクリル酸を含めた極めて反応性に富む中間体は、相対的に安定なポリアクリル酸(PAA)へと迅速に達成される。開示されているシステムおよび方法を使用して、優れた(例えば、高い)純度のPAAおよびSAPを調製することができる。
システム
エチレンが供給される入口、エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換する酸化的反応ゾーン、およびEOを含む出口ストリームを提供する出口を含む酸化反応器、
EO源、および一酸化炭素(CO)源が供給される入口、EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)に変換する中央反応ゾーン、およびBPLまたはPPLを含む出口ストリームを提供する出口を含む中央反応器、
(i)、(ii)および(iii):
(i)中央反応器のBPLを含む出口ストリームが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをAAに変換する第1の反応ゾーン、およびAAを含む出口ストリームを提供する出口を含む第1の反応器、
(ii)中央反応器のBPLを含む出口ストリームが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをPPLに変換する第2(a)の反応ゾーン、およびPPLを含む出口ストリームを提供する出口を含む第2(a)の反応器、ならびに第2(a)の反応器のPPLを含む出口ストリームが供給される入口、PPLの少なくともいくらかをAAに変換する第2(b)の反応ゾーン、およびAAを含む出口ストリームを提供する出口を含む第2(b)の反応器、ならびに
(iii)中央反応器のPPLを含む出口ストリームが供給される入口、PPLの少なくともいくらかを第3の生成物に変換する第3の反応ゾーン、およびAAを含む出口ストリームを提供する出口を含む第3の反応器
のうちの1つもしくは複数、ならびに
(iv)第1、第2(b)および第3の反応器のうちの1つもしくは複数のAAを含む出口ストリームが供給される入口、AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換する第4の反応ゾーン、およびPAAもしくはその塩を含む出口ストリームを提供する出口を含む第4の反応器、ならびに
EO、BPL、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするためのコントローラー
を含む、システムを提供する。
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
EOを含むEOストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器;
酸化反応器のEOストリームからのEO、およびCO源からの一酸化炭素(CO)を受けるように構成されている入口、
EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
BPLを含むカルボニル化ストリーム、もしくはPPLを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器;
(i)、(ii)および(iii):
(i)中央反応器のカルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている第1の反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第1の反応器、
(ii)中央反応器のカルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをPPLに変換するように構成されている第2(a)の反応ゾーン、および
PPLを含むPPLストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2(a)の反応器、ならびに
第2(a)の反応器のPPLストリームを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている第2(b)の反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2(b)の反応器、ならびに
(iii)中央反応器のカルボニル化ストリームからのPPLを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている第3の反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第3の反応器
のうちの1つもしくは複数;
第1、第2(b)および第3の反応器のうちの1つもしくは複数のAAストリームを受けるように構成されている入口、
AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている第4の反応ゾーン、および
PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第4の反応器;ならびに
EO、BPL、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
EOを含むEOストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器;
酸化反応器のEOストリームからのEO、およびCO源からの一酸化炭素(CO)を受けるように構成されている入口、
EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
BPLを含むカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器;
中央反応器のカルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含むアクリル酸(AA)反応器(また図1において第1の反応器と称される)、
AA反応器のAAストリームからのAAを受けるように構成されている入口、
AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供するように構成されている出口
を含むPAA反応器;ならびに
EO、BPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
EOを含むEOストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器;
酸化反応器のEOストリームからのEO、およびCO源からの一酸化炭素(CO)を受けるように構成されている入口、
EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
BPLを含むカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器;
中央反応器のカルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをPPLに変換するように構成されている反応ゾーン、および
PPLを含むPPLストリームを提供するように構成されている出口
を含むPPL反応器(また図1において第2(a)の反応器と称される);
PPLストリームを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含むAA反応器(また図1において第2(b)の反応器と称される);
AA反応器のAAストリームからのAAを受けるように構成されている入口、
AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供するように構成されている出口
を含むPAA反応器;ならびに
EO、BPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
EOを含むEOストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器;
酸化反応器のEOストリームからのEO、およびCO源からの一酸化炭素(CO)を受けるように構成されている入口、
EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
PPLを含むカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器;
中央反応器のカルボニル化ストリームからのPPLを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含むAA反応器(また図1において第3の反応器と称される);
AA反応器のAAストリームからのAAを受けるように構成されている入口、
AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供するように構成されている出口
を含むPAA反応器;ならびに
EO、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
EOを含むEOストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器;
酸化反応器のEOストリームからのEO、およびCO源からの一酸化炭素(CO)を受けるように構成されている入口、
EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)およびポリプロピオラクトン(PPL)に変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
BPLを含む第1のカルボニル化ストリーム、およびPPLを含む第2のカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器;
中央反応器の第1のカルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含む第1のAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第1のAA反応器(また図1において第1の反応器と称される);
中央反応器の第2のカルボニル化ストリームからのPPLを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含む第2のAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2のAA反応器(また図1において第3の反応器と称される);
第1のAAストリームおよび第2のAAストリームのうちの1つまたは両方からのAAを受けるように構成されている少なくとも1個の入口、
AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供するように構成されている出口
を含むPAA反応器;ならびに
EO、BPL、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
EOを含むEOストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器;
酸化反応器のEOストリームからのEO、およびCO源からの一酸化炭素(CO)を受けるように構成されている入口、
EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)およびポリプロピオラクトン(PPL)に変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
BPLを含む第1のカルボニル化ストリーム、およびPPLを含む第2のカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器;
中央反応器の第1のカルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをPPLに変換するように構成されている反応ゾーン、および
PPLを含むPPLストリームを提供するように構成されている出口
を含むPPL反応器(また図1において第2(a)の反応器と称される);
PPL反応器のPPLストリームからのPPLを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含む第1のAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第1のAA反応器(また図1において第2(b)の反応器と称される);
中央反応器の第2のカルボニル化ストリームからのPPLを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含む第2のAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2のAA反応器(また図1において第3の反応器と称される);
第1のAAストリームおよび第2のAAストリームのうちの1つまたは両方からのAAを受けるように構成されている少なくとも1個の入口、
AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供するように構成されている出口
を含むPAA反応器;ならびに
EO、BPL、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
EOを含むEOストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器;
酸化反応器のEOストリームからのEO、およびCO源からの一酸化炭素(CO)を受けるように構成されている入口、
EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)に変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
BPLを含むBPLストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器;
BPLストリームの少なくとも一部を受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含む第1のAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第1のAA反応器(また図1において第1の反応器と称される);
BPLストリームの少なくとも一部を受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをPPLに変換するように構成されている反応ゾーン、および
PPLを含むPPLストリームを提供するように構成されている出口
を含むPPL反応器(また図1において第2(a)の反応器と称される);
PPLストリームからのPPLを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含む第2のAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2のAA反応器(また図1において第2(b)の反応器と称される);
第1のAAストリームおよび第2のAAストリームのうちの1つまたは両方からのAAを受けるように構成されている少なくとも1個の入口、
AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供するように構成されている出口
を含むPAA反応器;ならびに
EO、BPL、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
EOを含むEOストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器;
酸化反応器のEOストリームからのEO、およびCO源からの一酸化炭素(CO)を受けるように構成されている入口、
EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)およびポリプロピオラクトン(PPL)に変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
BPLを含む第1のカルボニル化ストリーム、およびPPLを含む第2のカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器;
中央反応器の第1のカルボニル化ストリームの少なくとも一部を受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含む第1のAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第1のAA反応器(また図1において第1の反応器と称される);
第1のカルボニル化ストリームの少なくとも一部を受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをPPLに変換するように構成されている反応ゾーン、および
PPLを含むPPLストリームを提供するように構成されている出口
を含むPPL反応器(また図1において第2(a)の反応器と称される);
PPL反応器のPPLストリームからのPPLを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含む第2のAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2のAA反応器(また図1において第2(b)の反応器と称される);
中央反応器の第2のカルボニル化ストリームからのPPLを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている反応ゾーン、および
AAを含む第3のAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第3のAA反応器(また図1において第3の反応器と称される);
第1のAAストリーム、第2のAAストリーム、および第3のAAストリームのうちの1つもしくは複数からのAAを受けるように構成されている入口、
AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供するように構成されている出口
を含むPAA反応器;ならびに
EO、BPL、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
(v)第4の反応器のPAAもしくはその塩を含む出口ストリームが供給される入口、PAAもしくはその塩の少なくともいくらかを高吸収性ポリマー(SAP)に変換する第5の反応ゾーン、およびSAPを含む出口ストリームを提供する出口を含む、第5の反応器をさらに含む。
PAAストリームからのPAAを受けるように構成されている入口、
PAAもしくはその塩の少なくともいくらかをSAPに変換するように構成されている反応ゾーン、および
SAPを含むSAPストリームを提供するように構成されている出口
を含むSAP反応器をさらに含む。
方法
エチレンを含む入口ストリームを統合システムの酸化反応器に提供して、EOへの提供されたエチレンの少なくとも一部の変換を引き起こすこと、
酸化反応器からのEOを含む入口ストリーム、および一酸化炭素(CO)を、統合システムの中央反応器に提供すること、
中央反応ゾーンにおいて入口ストリームと金属カルボニルとを接触させ、ベータプロピオラクトン(BPL)への提供されたEOの少なくとも一部の変換を引き起こすこと、
中央反応ゾーンからのBPLを含む出口ストリームを
(i)中央反応器のBPLを含む出口ストリームが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをAAに変換する第1の反応ゾーン、およびそこからAAを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第1の反応器、
(ii)中央反応器のBPLを含む出口ストリームが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをPPLに変換する第2(a)の反応ゾーン、およびそこからPPLを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第2(a)の反応器、ならびに第2(a)の反応器のPPLを含む出口ストリームが供給される入口、PPLの少なくともいくらかをAAに変換する第2(b)の反応ゾーン、およびそこからAAを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第2(b)の反応器、
(iii)中央反応器のPPLを含む出口ストリームが供給される入口、PPLの少なくともいくらかを第3の生成物に変換する第3の反応ゾーン、およびそこからAAを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第3の反応器
のうちの少なくとも1つに方向付けること、ならびに
AAを得ること;ならびに
第1、第2(b)および第3の反応器のうちの1つもしくは複数からのAAを含む出口ストリームを、その中でAAの少なくともいくらかがポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換される(iv)第4の反応器の入口に提供すること
を含む、方法を提供する。
エチレンを含む入口ストリームを統合システムの酸化反応器に提供して、EOへの提供されたエチレンの少なくとも一部の変換を引き起こすこと、
酸化反応器からのEOを含む入口ストリーム、および一酸化炭素(CO)を、統合システムの中央反応器に提供すること、
中央反応ゾーンにおいて入口ストリームと金属カルボニルとを接触させて、ベータプロピオラクトン(BPL)を含むBPLストリームおよび/またはポリプロピオラクトン(PPL)を含むPPL出口ストリームへの提供されたEOの少なくとも一部の変換を引き起こすこと、
中央反応ゾーンからの出口ストリームを(i)〜(iii):
(i)中央反応器の出口ストリームからのBPLが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをAAに変換する第1の反応ゾーン、およびそこからAAを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第1の反応器、
(ii)中央反応器の出口ストリームからのBPLが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをPPLに変換する第2(a)の反応ゾーン、およびそこからPPLを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第2(a)の反応器、ならびに第2(a)の反応器のPPLを含む出口ストリームが供給される入口、PPLの少なくともいくらかをAAに変換する第2(b)の反応ゾーン、およびそこからAAを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第2(b)の反応器、
(iii)中央反応器のPPL出口ストリームからのPPLが供給される入口、PPLの少なくともいくらかをAAに変換する第3の反応ゾーン、およびそこからAAを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第3の反応器
のうちの少なくとも1つに方向付けること、ならびに
AAを得ること;ならびに
第1、第2(b)および第3の反応器のうちの1つもしくは複数からのAAを含む出口ストリームを、その中でAAの少なくともいくらかがポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換される(iv)第4の反応器の入口に提供すること
を含む、方法を提供する。
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること;
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド(EO)に変換し、EOを含むEOストリームを生成すること;
酸化反応器からのEOストリーム、およびCOを含む一酸化炭素(CO)ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリームおよびCOストリームと金属カルボニルとを接触させること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリーム中のEOの少なくとも一部を、ベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)、またはこれらの組合せに変換し、BPLを含むカルボニル化ストリーム、もしくはPPLを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを生成すること;
(i)BPLを含むカルボニル化ストリームをAA反応器(また図1において第1の反応器と称される)に方向付け、AA反応器においてカルボニル化ストリーム中のBPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAを含むAAストリームを生成すること;または
(ii)BPLを含むカルボニル化ストリームをPPL反応器(また図1において第2(a)の反応器と称される)に方向付け、PPL反応器においてカルボニル化ストリーム中のBPLの少なくともいくらかをPPLに変換し、PPLを含むPPLストリームを生成し、PPLストリームをAA反応器(また図1において第2(b)の反応器と称される)に方向付け、AA反応器においてPPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAストリームを生成すること;または
(iii)PPLを含むカルボニル化ストリームをAA反応器(また図1において第3の反応器と称される)に方向付け、AA反応器においてカルボニル化ストリーム中のPPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAを含むAAストリームを生成すること;あるいは
上記の(i)〜(iii)の任意の組合せ;
上記の(i)〜(iii)のAAストリームをPAA反応器に方向付けること;ならびに
PAA反応器において上記の(i)〜(iii)のAAストリームのAAの少なくとも一部をポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること;
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド(EO)に変換し、EOを含むEOストリームを生成すること;
酸化反応器からのEOストリーム、およびCOを含む一酸化炭素(CO)ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリームおよびCOストリームと金属カルボニルとを接触させること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリーム中のEOの少なくとも一部をベータプロピオラクトン(BPL)に変換し、BPLを含むカルボニル化ストリームを生成すること;
カルボニル化ストリームをAA反応器(また図1において第1の反応器と称される)に方向付けること;
AA反応器においてカルボニル化ストリームのBPLの少なくともいくらかをAAに変換して、AAを含むAAストリームを生成すること;
AAストリームからのAAをPAA反応器(また図1において第4の反応器と称される)に方向付けること;ならびに
PAA反応器においてAAストリームのAAの少なくとも一部をポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換すること
を含む、統合システム内でエチレンをポリアクリル酸(PAA)に変換する方法を提供する。
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること;
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド(EO)に変換し、EOを含むEOストリームを生成すること;
酸化反応器からのEOストリーム、およびCOを含む一酸化炭素(CO)ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリームおよびCOストリームと金属カルボニルとを接触させること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリーム中のEOの少なくとも一部をベータプロピオラクトン(BPL)に変換し、BPLを含むカルボニル化ストリームを生成すること;
カルボニル化ストリームをPPL反応器(また図1において第2(a)の反応器と称される)に方向付けること;
PPL反応器においてカルボニル化ストリーム中のBPLの少なくともいくらかをPPLに変換して、PPLを含むPPLストリームを生成すること;
PPLストリームからのPPLをAA反応器(また図1において第2(b)の反応器と称される)に方向付けること;
AA反応器においてPPLストリーム中のPPLの少なくともいくらかをAAに変換して、AAを含むAAストリームを生成すること;
AAストリームからのAAをPAA反応器(また図1において第4の反応器と称される)に方向付けること;ならびに
PAA反応器においてAAストリームのAAの少なくとも一部をポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること;
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド(EO)に変換し、EOを含むEOストリームを生成すること;
酸化反応器からのEOストリーム、およびCOを含む一酸化炭素(CO)ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリームおよびCOストリームと金属カルボニルとを接触させること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリーム中のEOの少なくとも一部をポリプロピオラクトン(PPL)に変換して、PPLを含むカルボニル化ストリームを生成すること;
カルボニル化ストリームからのPPLをAA反応器(また図1において第3の反応器と称される)に方向付けること;
AA反応器においてカルボニル化ストリーム中のPPLの少なくともいくらかをAAに変換して、AAを含むAAストリームを生成すること;
AAストリームからのAAをPAA反応器(また図1において第4の反応器と称される)に方向付けること;ならびに
PAA反応器においてAAストリームのAAの少なくとも一部をポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換すること、
を含む、方法を提供する。
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること;
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド(EO)に変換し、EOを含むEOストリームを生成すること;
酸化反応器からのEOストリーム、およびCOを含む一酸化炭素(CO)ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリームおよびCOストリームと金属カルボニルとを接触させること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリーム中のEOの少なくとも一部をベータプロピオラクトン(BPL)およびポリプロピオラクトン(PPL)に変換して、BPLを含む第1のカルボニル化ストリームおよびPPLを含む第2のカルボニル化ストリームを生成すること;
第1のカルボニル化ストリームからのBPLを第1のAA反応器(また図1において第1の反応器と称される)に方向付けること;
第1のAA反応器において第1のカルボニル化ストリームのBPLの少なくともいくらかをAAに変換して、AAを含む第1のAAストリームを生成すること;
第2のカルボニル化ストリームからのPPLを第2のAA反応器(また図1において第3の反応器と称される)に方向付けること;
第2のAA反応器において第2のカルボニル化ストリームのPPLの少なくともいくらかをAAに変換して、AAを含む第2のAAストリームを生成すること;
第1のAAストリーム、第2のAAストリーム、またはこれらの組合せからのAAをPAA反応器に方向付けること;ならびに
PAA反応器において第1のAAストリーム、第2のAAストリーム、またはこれらの組合せのAAの少なくとも一部をポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること;
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド(EO)に変換し、EOを含むEOストリームを生成すること;
酸化反応器からのEOストリーム、およびCOを含む一酸化炭素(CO)ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリームおよびCOストリームと金属カルボニルとを接触させること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリーム中のEOの少なくとも一部をベータプロピオラクトン(BPL)およびポリプロピオラクトン(PPL)に変換して、BPLを含む第1のカルボニル化ストリーム、およびPPLを含む第2のカルボニル化ストリームを生成すること;
第1のカルボニル化ストリームからのBPLをPPL反応器(また図1において第2(a)の反応器と称される)に方向付けること;
PPL反応器において第1のカルボニル化ストリームのBPLの少なくともいくらかをPPLに変換し、PPLを含むPPLストリームを生成すること;
PPLストリームからのPPLを第1のAA反応器(また図1において第2(b)の反応器と称される)に方向付けること;
第1のAA反応器においてPPLストリームのPPLの少なくともいくらかをAAに変換して、AAを含む第1のAAストリームを生成すること;
第2のカルボニル化ストリームからのPPLを第2のAA反応器(また図1において第3の反応器と称される)に方向付けること;
第2のAA反応器において第2のカルボニル化ストリームのPPLの少なくともいくらかをAAに変換して、AAを含む第2のAAストリームを生成すること;
第1のAAストリーム、第2のAAストリーム、またはこれらの組合せからのAAをPAA反応器に方向付けること;ならびに
PAA反応器において第1のAAストリーム、第2のAAストリーム、またはこれらの組合せのAAの少なくとも一部をポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること;
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド(EO)に変換し、EOを含むEOストリームを生成すること;
酸化反応器からのEOストリーム、およびCOを含む一酸化炭素(CO)ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリームおよびCOストリームと金属カルボニルとを接触させること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリーム中のEOの少なくとも一部をベータプロピオラクトン(BPL)に変換し、BPLを含むカルボニル化ストリームを生成すること;
カルボニル化ストリームの少なくとも一部を第1のAA反応器(また図1において第1の反応器と称される)に方向付けること;
第1のAA反応器においてカルボニル化ストリームのBPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAを含む第1のAAストリームを生成すること;
カルボニル化ストリームの少なくとも一部をPPL反応器(また図1において第2(a)の反応器と称される)に方向付けること;
PPL反応器においてカルボニル化ストリームのBPLの少なくともいくらかをPPLに変換して、PPLを含むPPLストリームを生成すること;
PPLストリームからのPPLを第2のAA反応器(また図1において第2(b)の反応器と称される)に方向付けること;
第2のAA反応器においてPPLストリームのPPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAを含む第2のAAストリームを生成すること;
第1のAAストリームからのAA、第2のAAストリームからのAA、またはこれらの組合せをPAA反応器に方向付けること;ならびに
PAA反応器において第1のAAストリーム、第2のAAストリーム、またはこれらの組合せのAAの少なくとも一部をポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
第4の反応器からのPAAもしくはその塩を含む出口ストリームからのPAAを、その中でPAAもしくはその塩の少なくともいくらかが、高吸収性ポリマー(SAP)に変換される(v)第5の反応器の入口に提供すること
をさらに含む。
PAA反応器からのPAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供すること;
PAAストリームからのPAAを高吸収性ポリマー(SAP)反応器に方向付けること;ならびに
SAP反応器においてPAAストリーム中のPAAの少なくとも一部をSAPに変換すること
をさらに含む。
コントローラー
エチレンからEO
EOからBPL
カルボニル化溶媒
カルボニル化触媒
Lcは、配位子であり、2個またはそれ超のLcが存在するとき、それぞれは、同じであるか、または異なってもよく、
Mは、金属原子であり、2個のMが存在するとき、それぞれは、同じであるか、または異なってもよく、
vは、1〜4の整数(両端を含む)であり、
bは、1〜2の整数(両端を含む)であり、
zは、金属錯体上のカチオン電荷を表す0超の整数である。
Mは、この多座配位子に配位している金属原子であり、
aは、金属原子の電荷であり、0〜2の範囲である。
M1は、第1の金属原子であり、
M2は、第2の金属原子であり、
Rdは、出現する毎に独立に、水素、ハロゲン、−OR4、−NRy 2、−SRy、−CN、−NO2、−SO2Ry、−SORy、−SO2NRy 2;−CNO、−NRySO2Ry、−NCO、−N3、−SiRy 3;またはC1〜20脂肪族;窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有するC1〜20ヘテロ脂肪族;6〜10員アリール;窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有する5〜10員ヘテロアリール;ならびに窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される1〜2個のヘテロ原子を有する4〜7員複素環からなる群から選択される任意選択で置換されている基であり、2つもしくはそれ超のRd基は、一緒になって、1個もしくは複数の任意選択で置換されている環を形成し得、
各Ryは、独立に、水素、アシル;カルバモイル、アリールアルキル;6〜10員アリール;C1〜12脂肪族;窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される1〜2個のヘテロ原子を有するC1〜12ヘテロ脂肪族;窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有する5〜10員ヘテロアリール;窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される1〜2個のヘテロ原子を有する4〜7員複素環;酸素保護基;および窒素保護基からなる群から選択される任意選択で置換されている基であり、同じ窒素原子上の2個のRyは、この窒素原子と一緒になって、独立に窒素、酸素、および硫黄からなる群から選択される0〜2個のさらなるヘテロ原子を有する任意選択で置換されている4〜7員複素環式環を形成し、
各R4は、独立に、ヒドロキシル保護基またはRyである。
M、およびaは、上記ならびに本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて定義されている通りである。
R1a、R1a’、R2a、R2a’、R3a、およびR3a’は、独立に、水素、ハロゲン、−OR4、−NRy 2、−SRy、−CN、−NO2、−SO2Ry、−SORy、−SO2NRy 2;−CNO、−NRySO2Ry、−NCO、−N3、−SiRy 3;またはC1〜20脂肪族;窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有するC1〜20ヘテロ脂肪族;6〜10員アリール;窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有する5〜10員ヘテロアリール;ならびに窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される1〜2個のヘテロ原子を有する4〜7員複素環からなる群から選択される任意選択で置換されている基であり、各R4、およびRyは、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りであり、
(R2a’およびR3a’)、(R2aおよびR3a)、(R1aおよびR2a)、ならびに(R1a’およびR2a’)のいずれかは、任意選択でそれらが結合している炭素原子と一緒になって1個もしくは複数の環を形成してもよく、この環はさらに、1個もしくは複数のRy基で置換されていてもよく、
R4aは、
Rcは、出現する毎に独立に、水素、ハロゲン、−OR4、−NRy 2、−SRy、−CN、−NO2、−SO2Ry、−SORy、−SO2NRy 2;−CNO、−NRySO2Ry、−NCO、−N3、−SiRy 3;またはC1〜20脂肪族;窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有するC1〜20ヘテロ脂肪族;6〜10員アリール;窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有する5〜10員ヘテロアリール;ならびに窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される1〜2個のヘテロ原子を有する4〜7員複素環からなる群から選択される任意選択で置換されている基であり、
2個もしくはそれ超のRc基は、それらが結合している炭素原子および任意の介在する原子と一緒になって、1個もしくは複数の環を形成してもよく、
2個のRc基が同じ炭素原子に結合しているとき、それらは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、3〜8員スピロ環、カルボニル、オキシム、ヒドラゾン、イミン;および任意選択で置換されているアルケンからなる群から選択される部分を形成してもよく、
R4およびRyは、上記ならびに本明細書においてクラスおよびサブクラスにおいて定義されている通りであり、
Yは、−NRy−、−N(Ry)C(O)−、−C(O)NRy−、−O−、−C(O)−、−OC(O)−、−C(O)O−、−S−、−SO−、−SO2−、−C(=S)−、−C(=NRy)−、−N=N−;ポリエーテル;C3〜C8置換もしくは非置換炭素環;およびC1〜C8置換もしくは非置換複素環からなる群から選択される二価のリンカーであり、
m’は、0または1〜4の整数(両端を含む)であり、
qは、0または1〜4の整数(両端を含む)であり、
xは、0、1、または2である。
Reは、出現する毎に独立に、水素、ハロゲン、−OR、−NRy 2、−SRy、−CN、−NO2、−SO2Ry、−SORy、−SO2NRy 2;−CNO、−NRySO2Ry、−NCO、−N3、−SiRy 3;またはC1〜20脂肪族;窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有するC1〜20ヘテロ脂肪族;6〜10員アリール;窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有する5〜10員ヘテロアリール;ならびに窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される1〜2個のヘテロ原子を有する4〜7員複素環からなる群から選択される任意選択で置換されている基である。
BPLからPPL
重合触媒
各R1およびR2は、独立に、水素、あるいはC1〜20脂肪族;C1〜20ヘテロ脂肪族;3〜8員飽和もしくは部分不飽和の単環式炭素環;7〜14員飽和もしくは部分不飽和の多環式炭素環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有する5〜6員単環式ヘテロアリール環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜5個のヘテロ原子を有する8〜14員多環式ヘテロアリール環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜3個のヘテロ原子を有する3〜8員飽和もしくは部分不飽和の単環式複素環式環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜5個のヘテロ原子を有する6〜14員飽和もしくは部分不飽和の多環式複素環;フェニル;または8〜14員多環式アリール環からなる群から選択される、任意選択で置換されているラジカルであり、R1およびR2は、介在する原子と一緒になって、1個もしくは複数のさらなるヘテロ原子を任意選択で含有する1個もしくは複数の任意選択で置換されている環を形成することができ、
各R3は、独立に、水素、あるいはC1〜20脂肪族;C1〜20ヘテロ脂肪族;3〜8員飽和もしくは部分不飽和の単環式炭素環;7〜14員飽和もしくは部分不飽和の多環式炭素環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有する5〜6員単環式ヘテロアリール環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜5個のヘテロ原子を有する8〜14員多環式ヘテロアリール環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜3個のヘテロ原子を有する3〜8員飽和もしくは部分不飽和の単環式複素環式環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜5個のヘテロ原子を有する6〜14員飽和もしくは部分不飽和の多環式複素環;フェニル;または8〜14員多環式アリール環からなる群から選択される、任意選択で置換されているラジカルであり、R3基は、R1またはR2基と一緒になって、1個もしくは複数の任意選択で置換されている環を形成することができる。
各R1、R2およびR3は、上記に記載され、
各R4は、独立に、水素、あるいはC1〜20脂肪族;C1〜20ヘテロ脂肪族;3〜8員飽和もしくは部分不飽和の単環式炭素環;7〜14員飽和もしくは部分不飽和の多環式炭素環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜4個のヘテロ原子を有する5〜6員単環式ヘテロアリール環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜5個のヘテロ原子を有する8〜14員多環式ヘテロアリール環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜3個のヘテロ原子を有する3〜8員飽和もしくは部分不飽和の単環式複素環式環;窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される1〜5個のヘテロ原子を有する6〜14員飽和もしくは部分不飽和の多環式複素環;フェニル;または8〜14員多環式アリール環からなる群から選択される任意選択で置換されているラジカルであり、R4基は、R1、R2またはR3基と一緒になって、1個もしくは複数の任意選択で置換されている環を形成することができる。
PPLからAA
AAからPAAおよびSAP
大規模のAA生成
エチレンを、エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換する酸化反応器に提供すること、
EOを、EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)に変換する中央反応器に提供すること、
ならびに下記のステップの少なくとも1つ:
BPLを、BPLの少なくともいくらかをAAに変換する第1の反応器に提供すること、
BPLを、BPLの少なくともいくらかをポリプロピオラクトン(PPL)に変換する反応器に提供すること、ならびに
1年当たり約200〜約800キロトン(kta)の速度でアクリル酸を単離すること
を含む、方法を提供する。
エチレンを、エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換する酸化反応器に提供すること、
EOを、EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)に変換する中央反応器に提供すること、
少なくとも下記(i)もしくは(ii)、または(i)および(ii)の両方:
(i)BPLを、BPLの少なくともいくらかをAAに変換する第1の反応器に提供すること、あるいは
(ii)BPLを、BPLの少なくともいくらかをポリプロピオラクトン(PPL)に変換する反応器に提供すること(PPLは、PPLをAAに変換する反応器に任意選択で供給される);ならびに
(d)1年当たり約200〜約800キロトン(kta)の速度でアクリル酸を生成すること
を含む、方法を提供する。
実施形態の列挙
1.エチレンからのポリアクリル酸(PAA)の生成のためのシステムであって、
エチレンが供給される入口、エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換する酸化的反応ゾーン、およびEOを含む出口ストリームを提供する出口を含む酸化反応器、
EO源、および一酸化炭素(CO)源が供給される入口、EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)に変換する中央反応ゾーン、およびBPLまたはPPLを含む出口ストリームを提供する出口を含む中央反応器、
(i)、(ii)および(iii):
(i)中央反応器のBPLを含む出口ストリームが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをAAに変換する第1の反応ゾーン、およびAAを含む出口ストリームを提供する出口を含む第1の反応器、
(ii)中央反応器のBPLを含む出口ストリームが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをPPLに変換する第2(a)の反応ゾーン、およびPPLを含む出口ストリームを提供する出口を含む第2(a)の反応器、ならびに第2(a)の反応器のPPLを含む出口ストリームが供給される入口、PPLの少なくともいくらかをAAに変換する第2(b)の反応ゾーン、およびAAを含む出口ストリームを提供する出口を含む第2(b)の反応器、ならびに
(iii)中央反応器のPPLを含む出口ストリームが供給される入口、PPLの少なくともいくらかを第3の生成物に変換する第3の反応ゾーン、およびAAを含む出口ストリームを提供する出口を含む第3の反応器
のうちの1つもしくは複数、ならびに
(iv)第1、第2(b)および第3の反応器のうちの1つもしくは複数のAAを含む出口ストリームが供給される入口、AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換する第4の反応ゾーン、およびPAAもしくはその塩を含む出口ストリームを提供する出口を含む第4の反応器、ならびに
EO、BPL、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするためのコントローラー
を含む、システム。
2.(i)、(ii)および(iii)のうちの2つを含む、実施形態1に記載のシステム。
3.(i)、(ii)および(iii)の3つを含む、実施形態1に記載のシステム。
4.システムが、AAを1年当たり約200〜約800キロトン(kta)で生成する、実施形態1に記載のシステム。
5.AAが、精アクリル酸(GAA)である、実施形態1に記載のシステム。
6.GAAが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態5に記載のシステム。
7.第4の反応器への入口に、ラジカル開始剤の存在下で水酸化ナトリウムを含む1つもしくは複数の反応物ストリームが供給されて、PAAナトリウム塩が形成される、実施形態1に記載のシステム。
8.AAの少なくともいくらかが、ゲル重合、懸濁重合または溶液重合によって、PAAもしくはその塩に変換される、実施形態1に記載のシステム。
9.PAAもしくはその塩が、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態1に記載のシステム。
10.第4の反応器への入口に、GAAと共重合して、PAAのポリアクリルアミドコポリマー、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロースコポリマー、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリエチレンオキシドコポリマー、およびデンプングラフトポリアクリロニトリルコポリマーから選択されるPAAの1種もしくは複数のコポリマーを形成するモノマーをそれぞれ含む、1つもしくは複数の反応物ストリームがさらに供給される、実施形態1に記載のシステム。
11.(v)第4の反応器のPAAもしくはその塩を含む出口ストリームが供給される入口、PAAもしくはその塩の少なくともいくらかを高吸収性ポリマー(SAP)に変換する第5の反応ゾーン、およびSAPを含む出口ストリームを提供する出口を含む第5の反応器
をさらに含む、実施形態1に記載のシステム。
12.第5の反応器への入口に、PAAもしくはその塩上に噴霧し得る架橋剤をそれぞれが含む、1つもしくは複数の反応物ストリームがさらに供給される、実施形態11に記載のシステム。
13.SAPが、約1000百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを含み、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態11に記載のシステム。
14.実施形態11に記載のSAPを含む物品。
15.物品が、使い捨ておむつである、実施形態14に記載の物品。
16.統合システム内でのアクリル酸(AA)へのエチレンの変換のための方法であって、
エチレンを含む入口ストリームを統合システムの酸化反応器に提供して、EOへの提供されたエチレンの少なくとも一部の変換を引き起こすステップ、
酸化反応器からのEOを含む入口ストリーム、および一酸化炭素(CO)を、統合システムの中央反応器に提供するステップ、
中央反応ゾーンにおいて入口ストリームと金属カルボニルとを接触させ、ベータプロピオラクトン(BPL)への提供されたEOの少なくとも一部の変換を引き起こすステップ、
中央反応ゾーンからのBPLを含む出口ストリームを、
(i)中央反応器のBPLを含む出口ストリームが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをAAに変換する第1の反応ゾーン、およびそこからAAを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第1の反応器、
(ii)中央反応器のBPLを含む出口ストリームが供給される入口、BPLの少なくともいくらかをPPLに変換する第2(a)の反応ゾーン、およびそこからPPLを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第2(a)の反応器、ならびに第2(a)の反応器のPPLを含む出口ストリームが供給される入口、PPLの少なくともいくらかをAAに変換する第2(b)の反応ゾーン、およびそこからAAを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第2(b)の反応器、
(iii)中央反応器のPPLを含む出口ストリームが供給される入口、PPLの少なくともいくらかを第3の生成物に変換する第3の反応ゾーン、およびそこからAAを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第3の反応器
のうちの少なくとも1つに方向付けるステップ、ならびに
AAを得るステップ;ならびに
第1、第2(b)および第3の反応器のうちの1つもしくは複数からのGAAを含む出口ストリームを、その中でGAAの少なくともいくらかがポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換される(iv)第4の反応器の入口に提供するステップ
含む方法。
17.AAが、精アクリル酸(GAA)である、実施形態16に記載の方法。
18.GAAが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態17に記載の方法。
19.PAAが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態16に記載の方法。
20.第4の反応器からのPAAもしくはその塩を含む出口ストリームを、その中でPAAもしくはその塩の少なくともいくらかが、高吸収性ポリマー(SAP)に変換される(v)第5の反応器の入口に提供すること
をさらに含む、実施形態16に記載の方法。
21.SAPが、約1000百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを含む、実施形態20に記載の方法。
22.エチレンがEOに変換された後1週間未満で、GAAがPAAに変換される、実施形態16に記載の方法。
23.エチレンがEOに変換された後2日間未満で、GAAがPAAに変換される、実施形態16に記載の方法。
24.エチレンからポリアクリル酸(PAA)を生成するためのシステムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
EOを含むEOストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器;
酸化反応器のEOストリームからのEO、およびCO源からの一酸化炭素(CO)を受けるように構成されている入口、
EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
BPLを含むカルボニル化ストリーム、もしくはPPLを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器;
(i)、(ii)および(iii):
(i)中央反応器のカルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている第1の反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第1の反応器、
(ii)中央反応器のカルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
BPLの少なくともいくらかをPPLに変換するように構成されている第2(a)の反応ゾーン、および
PPLを含むPPLストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2(a)の反応器、ならびに
第2(a)の反応器のPPLストリームを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている第2(b)の反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2(b)の反応器、ならびに
(iii)中央反応器のカルボニル化ストリームからのPPLを受けるように構成されている入口、
PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている第3の反応ゾーン、および
AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第3の反応器
のうちの1つもしくは複数;
第1、第2(b)および第3の反応器のうちの1つもしくは複数のAAストリームを受けるように構成されている入口、
AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている第4の反応ゾーン、および
PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第4の反応器;ならびに
EO、BPL、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システム。
25.(i)、(ii)および(iii)のうちの2つを含む、実施形態24に記載のシステム。
26.(i)、(ii)および(iii)の3つを含む、実施形態24に記載のシステム。
27.システムが、1年当たり約200〜約800キロトン(kta)でAAを生成する、実施形態24〜26のいずれか一項に記載のシステム。
28.AAが、精アクリル酸(GAA)である、実施形態24〜27のいずれか一項に記載のシステム。
29.AAが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態24〜27のいずれか一項に記載のシステム。
30.AAが、5重量%未満、4重量%未満、3重量%未満、2重量%未満、1重量%未満、0.9重量%未満、0.8重量%未満、0.7重量%未満、0.6重量%未満、0.5重量%未満、0.4重量%未満、0.3重量%未満、0.2重量%未満、0.1重量%未満、0.05重量%未満、0.01重量%未満、または0.001重量%未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態24〜27のいずれか一項に記載のシステム。
31.AAが、10,000ppm未満、1,000ppm未満、500ppm未満、100ppm未満、50ppm未満、10ppm未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態24〜27のいずれか一項に記載のシステム。
32.第4の反応器への入口が、水酸化ナトリウムを含む1つもしくは複数の反応物ストリームを受けるように構成され、第4の反応ゾーンが、ラジカル開始剤の存在下で1つもしくは複数の反応物ストリームからPAAナトリウム塩を形成するように構成されている、実施形態24〜31のいずれか一項に記載のシステム。
33.第4の反応ゾーンが、ゲル重合、懸濁重合、または溶液重合によって、AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている、実施形態24〜32のいずれか一項に記載のシステム。
34.PAAもしくはその塩が、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態24〜33のいずれか一項に記載のシステム。
35.PAAが、5重量%未満、4重量%未満、3重量%未満、2重量%未満、1重量%未満、0.9重量%未満、0.8重量%未満、0.7重量%未満、0.6重量%未満、0.5重量%未満、0.4重量%未満、0.3重量%未満、0.2重量%未満、0.1重量%未満、0.05重量%未満、0.01重量%未満、または0.001重量%未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態24〜33のいずれか一項に記載のシステム。
36.PAAが、10,000ppm未満、1,000ppm未満、500ppm未満、100ppm未満、50ppm未満、10ppm未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態24〜33のいずれか一項に記載のシステム。
37.第4の反応器への入口が、AAと共重合する共反応物をそれぞれが含む1つもしくは複数の反応物ストリームをさらに受けるように構成されており、第4の反応ゾーンが、PAAのポリアクリルアミドコポリマー、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロースコポリマー、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリエチレンオキシドコポリマー、およびデンプングラフトポリアクリロニトリルコポリマーから選択されるPAAの1種もしくは複数のコポリマーを形成するように構成されている、実施形態24〜36のいずれか一項に記載のシステム。
38.第4の反応器のPAAストリームからのPAAもしくはその塩を受けるように構成されている入口、
PAAもしくはその塩の少なくともいくらかを高吸収性ポリマー(SAP)に変換するように構成されている第5の反応ゾーン、および
SAPを含むSAPストリームを提供するように構成されている出口
を含む第5の反応器
をさらに含む、実施形態24から37のいずれか一項に記載のシステム。
39.第5の反応器への入口が、架橋剤をそれぞれが含む1つもしくは複数の反応物ストリームをさらに受けるように構成されている、実施形態38に記載のシステム。
40.SAPが、約1000百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを有する、実施形態38または39に記載のシステム。
41.SAPが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態38〜40のいずれか一項に記載のシステム。
42.SAPが、5重量%未満、4重量%未満、3重量%未満、2重量%未満、1重量%未満、0.9重量%未満、0.8重量%未満、0.7重量%未満、0.6重量%未満、0.5重量%未満、0.4重量%未満、0.3重量%未満、0.2重量%未満、0.1重量%未満、0.05重量%未満、0.01重量%未満、または0.001重量%未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態38〜40のいずれか一項に記載のシステム。
43.SAPが、10,000ppm未満、1,000ppm未満、500ppm未満、100ppm未満、50ppm未満、10ppm未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態38〜40のいずれか一項に記載のシステム。
44.統合システム内でエチレンをポリアクリル酸(PAA)に変換する方法であって、
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること;
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド(EO)に変換し、EOを含むEOストリームを生成すること;
酸化反応器からのEOストリーム、およびCOを含む一酸化炭素(CO)ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリームおよびCOストリームと金属カルボニルとを接触させること;
中央反応ゾーンにおいてEOストリーム中のEOの少なくとも一部を、ベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)、またはこれらの組合せに変換し、BPLを含むカルボニル化ストリーム、もしくはPPLを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを生成すること;
(i)BPLを含むカルボニル化ストリームをAA反応器に方向付け、AA反応器においてカルボニル化ストリーム中のBPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAを含むAAストリームを生成すること;または
(ii)BPLを含むカルボニル化ストリームをPPL反応器に方向付け、PPL反応器においてカルボニル化ストリーム中のBPLの少なくともいくらかをPPLに変換し、PPLを含むPPLストリームを生成し、PPLストリームをAA反応器(また図1において第2(b)の反応器と称される)に方向付け、AA反応器においてPPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAストリームを生成すること;または
(iii)PPLを含むカルボニル化ストリームをAA反応器に方向付け、AA反応器においてカルボニル化ストリーム中のPPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAを含むAAストリームを生成すること;あるいは
上記の(i)〜(iii)の任意の組合せ;
上記の(i)〜(iii)のAAストリームをPAA反応器に方向付けること;ならびに
PAA反応器において上記の(i)〜(iii)のAAストリームのAAの少なくとも一部をポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換すること
を含む、方法。
45.(i)、(ii)および(iii)のうちの2つを含む、実施形態44に記載の方法。
46.(i)、(ii)および(iii)の3つを含む、実施形態44に記載の方法。
47.AAが、1年当たり約200〜約800キロトン(kta)で生成される、実施形態44〜46のいずれか一項に記載の方法。
48.AAが、精アクリル酸(GAA)である、実施形態44から47のいずれか一項に記載の方法。
49.AAが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態44から47のいずれか一項に記載の方法。
50.AAが、5重量%未満、4重量%未満、3重量%未満、2重量%未満、1重量%未満、0.9重量%未満、0.8重量%未満、0.7重量%未満、0.6重量%未満、0.5重量%未満、0.4重量%未満、0.3重量%未満、0.2重量%未満、0.1重量%未満、0.05重量%未満、0.01重量%未満、または0.001重量%未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態44〜47のいずれか一項に記載の方法。
51.AAが、10,000ppm未満、1,000ppm未満、500ppm未満、100ppm未満、50ppm未満、10ppm未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態44〜47のいずれか一項に記載の方法。
52.PAAが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態44から51のいずれか一項に記載の方法。
53.PAAが、5重量%未満、4重量%未満、3重量%未満、2重量%未満、1重量%未満、0.9重量%未満、0.8重量%未満、0.7重量%未満、0.6重量%未満、0.5重量%未満、0.4重量%未満、0.3重量%未満、0.2重量%未満、0.1重量%未満、0.05重量%未満、0.01重量%未満、または0.001重量%未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態44〜51のいずれか一項に記載の方法。
54.PAAが、10,000ppm未満、1,000ppm未満、500ppm未満、100ppm未満、50ppm未満、10ppm未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態44〜51のいずれか一項に記載の方法。
55.PAA反応器からのPAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供すること;
PAAストリームを高吸収性ポリマー(SAP)反応器に方向付けること;ならびに
SAP反応器においてPAAストリーム中のPAAの少なくとも一部をSAPに変換すること
をさらに含む、実施形態44から54のいずれか一項に記載の方法。
56.SAPが、約1000百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを有する、実施形態55に記載の方法。
57.エチレンがEOに変換された後1週間未満で、AAがPAAに変換される、実施形態44から56のいずれか一項に記載の方法。
58.エチレンがEOに変換された後2日未満で、AAがPAAに変換される、実施形態44から56のいずれか一項に記載の方法。
Claims (20)
- エチレンからポリアクリル酸(PAA)を生成するためのシステムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
前記エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド(EO)に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
前記EOを含むEOストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器;
前記酸化反応器の前記EOストリームからのEO、およびCO源からの一酸化炭素(CO)を受けるように構成されている入口、
前記EOの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
前記BPLを含むカルボニル化ストリーム、もしくは前記PPLを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器;
(i)、(ii)および(iii):
(i)前記中央反応器の前記カルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
前記BPLの少なくともいくらかをアクリル酸(AA)に変換するように構成されている第1の反応ゾーン、および
前記AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第1の反応器、
(ii)前記中央反応器の前記カルボニル化ストリームからのBPLを受けるように構成されている入口、
前記BPLの少なくともいくらかをPPLに変換するように構成されている第2(a)の反応ゾーン、および
前記PPLを含むPPLストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2(a)の反応器、ならびに
前記第2(a)の反応器の前記PPLストリームを受けるように構成されている入口、
前記PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている第2(b)の反応ゾーン、および
前記AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第2(b)の反応器、ならびに
(iii)前記中央反応器のカルボニル化ストリームからのPPLを受けるように構成されている入口、
前記PPLの少なくともいくらかをAAに変換するように構成されている第3の反応ゾーン、および
前記AAを含むAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第3の反応器
のうちの1つもしくは複数;
前記第1、第2(b)および第3の反応器のうちの1つもしくは複数の前記AAストリームを受けるように構成されている入口、
前記AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている第4の反応ゾーン、および
前記PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供するように構成されている出口
を含む第4の反応器;ならびに
前記EO、BPL、PPL、AAおよびPAAの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システム。 - (i)、(ii)および(iii)のうちの2つを含む、請求項1に記載のシステム。
- (i)、(ii)および(iii)を含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記システムが、1年当たり約200〜約800キロトン(kta)でAAを生成する、請求項1から3のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記AAが、精アクリル酸(GAA)である、請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記AAが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、請求項1から4のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第4の反応器への前記入口が、水酸化ナトリウムを含む1つもしくは複数の反応物ストリームを受けるように構成され、前記第4の反応ゾーンが、ラジカル開始剤の存在下で前記1つもしくは複数の反応物ストリームからPAAナトリウム塩を形成するように構成されている、請求項1から6のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第4の反応ゾーンが、ゲル重合、懸濁重合、または溶液重合によって、前記AAの少なくともいくらかをポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換するように構成されている、請求項1から7のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記PAAもしくはその塩が、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、請求項1から8のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第4の反応器への前記入口が、AAと共重合する共反応物をそれぞれが含む1つもしくは複数の反応物ストリームをさらに受けるように構成されており、前記第4の反応ゾーンが、PAAのポリアクリルアミドコポリマー、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロースコポリマー、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリエチレンオキシドコポリマー、およびデンプングラフトポリアクリロニトリルコポリマーから選択されるPAAの1種もしくは複数のコポリマーを形成するように構成されている、請求項1から9のいずれか一項に記載のシステム。
- 前記第4の反応器の前記PAAストリームからのPAAもしくはその塩を受けるように構成されている入口、
前記PAAもしくはその塩の少なくともいくらかを高吸収性ポリマー(SAP)に変換するように構成されている第5の反応ゾーン、および
前記SAPを含むSAPストリームを提供するように構成されている出口
を含む第5の反応器
をさらに含む、請求項1から10のいずれか一項に記載のシステム。 - 前記第5の反応器への前記入口が、架橋剤をそれぞれが含む1つもしくは複数の反応物ストリームをさらに受けるように構成されている、請求項11に記載のシステム。
- 前記SAPが、約1000百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを有し、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、請求項11または12に記載のシステム。
- 統合システム内でエチレンをポリアクリル酸(PAA)に変換する方法であって、
エチレンを含むエチレンストリームを前記統合システムの酸化反応器に提供すること;
前記酸化反応器において前記エチレンストリーム中の前記エチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド(EO)に変換し、前記EOを含むEOストリームを生成すること;
前記酸化反応器からの前記EOストリーム、およびCOを含む一酸化炭素(CO)ストリームを前記統合システムの中央反応ゾーンに提供すること;
前記中央反応ゾーンにおいて前記EOストリームおよび前記COストリームと金属カルボニルとを接触させること;
前記中央反応ゾーンにおいて前記EOストリーム中の前記EOの少なくとも一部を、ベータプロピオラクトン(BPL)もしくはポリプロピオラクトン(PPL)、またはこれらの組合せに変換し、BPLを含むカルボニル化ストリーム、もしくはPPLを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを生成すること;
(i)BPLを含む前記カルボニル化ストリームをAA反応器に方向付け、前記AA反応器において前記カルボニル化ストリーム中の前記BPLの少なくともいくらかをAAに変換し、前記AAを含むAAストリームを生成すること;または
(ii)BPLを含む前記カルボニル化ストリームをPPL反応器に方向付け、前記PPL反応器において前記カルボニル化ストリーム中の前記BPLの少なくともいくらかをPPLに変換し、PPLを含むPPLストリームを生成し、前記PPLストリームをAA反応器に方向付け、前記AA反応器において前記PPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAストリームを生成すること;または
(iii)PPLを含む前記カルボニル化ストリームをAA反応器に方向付け、前記AA反応器において前記カルボニル化ストリーム中の前記PPLの少なくともいくらかをAAに変換し、AAを含むAAストリームを生成すること;あるいは
上記の(i)〜(iii)の任意の組合せ;
上記の(i)〜(iii)の前記AAストリームをPAA反応器に方向付けること;ならびに
前記PAA反応器において上記の(i)〜(iii)の前記AAストリームの前記AAの少なくとも一部をポリアクリル酸(PAA)もしくはその塩に変換すること
を含む、方法。 - 前記AAが、精アクリル酸(GAA)である、請求項14に記載の方法。
- 前記AAが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、請求項14に記載の方法。
- 前記PAAが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、請求項14から16のいずれか一項に記載の方法。
- 前記PAA反応器からの前記PAAもしくはその塩を含むPAAストリームを提供すること;
前記PAAストリームを高吸収性ポリマー(SAP)反応器に方向付けること;ならびに
前記SAP反応器において前記PAAストリーム中の前記PAAの少なくとも一部をSAPに変換すること
をさらに含む、請求項14から17のいずれか一項に記載の方法。 - 前記SAPが、約1000百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを有する、請求項18に記載の方法。
- 前記エチレンがEOに変換された後1週間未満で、前記AAがPAAに変換される、請求項14から19のいずれか一項に記載の方法。
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