JP2018525374A5

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Publication number: JP2018525374A5
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Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2019-09-05
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Description

先の説明は、当業者が本発明を行い、使用できるように提示されるものであり、特定の用途およびその要件の文脈において提示される。当業者には、好ましい実施形態の様々な改変形態が容易に明らかとなり、本明細書に定義される一般原則は、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、他の実施形態および適用に適用され得る。したがって、本明細書に記載される系および方法は、示されている実施形態に限定されることを企図せず、本明細書に開示される原理および特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。最後に、本願で参照される特許および刊行物の開示全体は、参照によって本明細書に組み込まれる。
本発明の実施形態において、例えば以下の項目が提供される。
（項目１）
β−プロピオラクトンの供給源からアクリル酸を生成するための方法であって、
β−プロピオラクトンを含むＢＰＬ供給物ストリームを、ポリプロピオラクトンおよびβ−プロピオラクトンを含むポリプロピオラクトン出口ストリームを生成する少なくとも１つの重合反応器を有するポリプロピオラクトン反応ゾーン中で、重合開始剤と接触させるステップと、
前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部を、前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部を受け取り、アクリル酸を含むアクリル酸ストリームを生成する熱分解反応器を含むアクリル酸生成ゾーンに渡すステップと
を含む方法。
（項目２）
前記ＢＰＬ供給物ストリーム中の前記β−プロピオラクトンの前記供給源が、
一酸化炭素供給物、エチレンオキシド供給物、および触媒リサイクルストリームを含む投入成分を、カルボニル化反応ゾーン内でカルボニル化触媒および溶媒と接触させ、β−プロピオラクトン、エチレンオキシドおよびカルボニル化触媒を含むＢＰＬ出口ストリームを生成するステップと、
前記ＢＰＬ出口ストリームの少なくとも一部を、カルボニル化触媒リサイクルゾーンに渡し、前記一部を、ｉ）少なくともいくらかのカルボニル化触媒が除去された前記ＢＰＬ出口ストリームの一部を含むＢＰＬ分離ストリーム、ならびにｉｉ）β−プロピオラクトン、溶媒、エチレンオキシド、カルボニル化触媒、無水コハク酸、およびアセトアルデヒドを含むリサイクルストリームに分離するステップと、
前記リサイクルストリームの少なくとも一部を、前記カルボニル化反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＢＰＬ分離ストリームの少なくとも一部を、少なくとも１つの分離器を含むＢＰＬ精製ゾーン内で精製するステップであって、前記ＢＰＬ精製ゾーンが、精製されたＢＰＬストリームを生成し、β−プロピオラクトンの一部を排除し、そしてβ−プロピオラクトン、溶媒、エチレンオキシド、ならびにカルボニル化触媒、無水コハク酸およびアセトアルデヒドのうちの少なくとも１つを含む１つまたは複数の排除ストリーム中の溶媒、エチレンオキシド、ならびにカルボニル化触媒、無水コハク酸およびアセトアルデヒドを排除するステップと、
前記精製されたＢＰＬストリームの少なくとも一部を、前記ポリプロピオラクトン反応ゾーンに渡すステップと
によって生成されたエチレンオキシドおよび一酸化炭素に由来する、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記重合開始剤が、第四級アンモニウム塩、カルボン酸のアルカリ金属塩、アクリル酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、アクリル酸ホスホニウム、ホスホニウム塩、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、酢酸ホスホニウム、アクリル酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、アクリル酸トリメチルフェニルアンモニウム、酢酸トリメチルフェニルアンモニウム、またはアクリル酸テトラフェニルホスホニウムからなる群から選択され、ラジカル重合抑制剤が、前記ポリプロピオラクトン反応ゾーン内に存在する、項目１または２に記載の方法。
（項目４）
前記ラジカル重合抑制剤が、フェノチアジンを好ましくは５０〜５００ｐｐｍｗの濃度、より好ましくは１５０〜２５０ｐｐｍの濃度で含む、項目１〜３のいずれかに記載の方法。
（項目５）
前記ポリプロピオラクトン反応器ゾーンが、第１の重合反応器および第２の重合反応器を含み、前記第１の重合反応器が、ポリプロピオラクトン、β−プロピオラクトンおよび重合開始剤を含む中間混合物を生成し、前記中間混合物および追加の重合開始剤が、前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部を生成する前記第２の重合反応器に渡り、前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部が、ポリプロピオラクトン、β−プロピオラクトン、および重合開始剤を含む、項目１〜４のいずれかに記載の方法。
（項目６）
ポリプロピオラクトンが、エバポレーター、フラッシュタンクエバポレーター、拭取りフィルムエバポレーター、または蒸留装置の少なくとも１つにおいて、第２の反応ゾーンによって生成された前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記一部から分離される、項目５に記載の方法。
（項目７）
前記ポリプロピオラクトン出口ストリームが、固体ポリプロピオラクトンを含む、項目１〜６のいずれかに記載の方法。
（項目８）
少なくとも１つの重合反応ゾーンが、連続反応器、半バッチ反応器、連続流撹拌タンク反応器、ループ反応器、または栓流反応器のうちの少なくとも１つを含み、アクリル酸反応ゾーンが、溶融プロピオラクトンを受け取るための熱分解反応器を含み、前記熱分解反応器が、連続撹拌タンク反応器、栓流反応器、拭取りフィルムエバポレーター、移動床反応器、混練機反応器、および流動床反応器の形態である、項目１〜７のいずれかに記載の方法。
（項目９）
前記アクリル酸ストリームの少なくとも一部が、（ｉ）少なくとも９０％の純度を有するアクリル酸を含むアクリル酸ストリーム、および（ｉｉ）有機重量物ストリームに分離される、項目１〜８のいずれかに記載の方法。
（項目１０）
前記ＢＰＬ精製ゾーンが、前記排除ストリームの１つとしてＥＯ排除ストリームを生成し、エチレンオキシドおよびＥＯ排除物の少なくとも一部を含む前記ＥＯ排除ストリームが、前記カルボニル化反応ゾーンに渡される、項目２〜８のいずれかに記載の方法。
（項目１１）
前記ＢＰＬ精製ゾーンが、ＥＯ排除ストリームの１つとして溶媒回収ストリームを生成し、前記溶媒回収ストリームの少なくとも一部からの溶媒を含む前記溶媒回収ストリームが、前記カルボニル化反応ゾーンに渡される、項目２〜１０のいずれかに記載の方法。
（項目１２）
Ｉ）前記カルボニル化触媒リサイクルゾーンが、前記触媒リサイクルストリームを保持液として回収し、ＢＰＬ分離ストリームを透過液として回収する１つまたは複数の膜系を含み、ＩＩ）前記ＢＰＬ精製ゾーンが、ａ．）前記ＢＰＬ分離ストリームの少なくとも一部を受け取り、前記カルボニル化反応器に渡されるエチレンオキシドを含有するＥＯストリーム、ならびに溶媒およびβ−プロピオラクトンを含有する溶媒ボトムストリームを生成する、少なくとも１つの蒸留塔を含むＥＯ回収セクションと、ｂ．）前記溶媒ボトムストリームの少なくとも一部を受け取り、前記カルボニル化ゾーンに渡される溶媒を含む回収されたオーバーヘッド溶媒ストリーム、およびβ−プロピオラクトンを含むＢＰＬボトムストリームを生成する少なくとも１つの蒸留塔を含む溶媒回収セクションと、ｃ．）前記ＢＰＬボトムストリームを受け取り、ボトム排除ストリームを生成し、前記精製されたＢＰＬをオーバーヘッドストリームとして生成する少なくとも１つの蒸留塔を含むＢＰＬ濃縮セクションとを含む、項目２〜１１のいずれかに記載の方法。
（項目１３）
前記カルボニル化触媒が、コバルト−アルミニウム触媒；アルミニウムポルフィリン化合物と組み合わされたコバルト酸カルボニル、アルミニウムサレン化合物と組み合わされたコバルト酸カルボニル、アルミニウムサロフェン化合物と組み合わされたコバルト酸カルボニル、およびＡｌ（ＴＰＰ）Ｃｏ（ＣＯ）４）のうちの少なくとも１つである、項目２〜１２のいずれかに記載の方法。
（項目１４）
前記カルボニル化触媒が、触媒の溶媒に少なくとも部分的に溶解され、前記溶媒が、エーテル、炭化水素、テトラヒドロフラン、ヘキサン、２，５−ジメチルテトラヒドロフラン、スルホラン、Ｎ−メチルピロリドン、１，３ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、ジエチレングリコールジブチルエーテル、イソソルビドエーテル、メチルｔｅｒｔブチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテル、１，４−ジオキサン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン、二塩基性エステル、ジエチルエーテル、アセトニトリル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、２−ブタノン、シクロヘキサノン、トルエン、ジフルオロベンゼン、ジメトキシエタン、アセトン、およびメチルエチルケトンの少なくとも１つを含む、項目２〜１３のいずれかに記載の方法。
（項目１５）
前記カルボニル化反応ゾーンが、−２０℃〜１６０℃の温度および１００ｐｓｉｇ〜５０００ｐｓｉｇの圧力の反応器操作条件；連続反応器もしくは半バッチ反応器連続流撹拌タンク反応器またはループ反応器からなる群から選択される少なくとも１つの反応器を含み、少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９９％の選択率でβ−プロピオラクトンを生成する、項目２〜１４のいずれかに記載の方法。
（項目１６）
前記ＢＰＬ出口ストリームが、質量分率基準で、少なくとも０．１および最大で０．４のβ−プロピオラクトン；少なくとも０．および最大で０．９の溶媒；少なくとも０．００５および最大で０．０７のエチレンオキシド；０．０００５〜０．００１の間の一酸化炭素；少なくとも０．０００１および最大で０．００５の触媒；少なくとも０．０００１および最大で０．０６のアセトアルデヒド；または少なくとも０．０００１および最大で０．０６の無水コハク酸を有する条件を満たす、項目２〜１５に記載の方法。
（項目１７）
ＢＰＬ濃縮セクションが、真空塔を含み、前記精製されたＢＰＬストリームが、少なくとも９９％、好ましくは（preferabaly）少なくとも９９．５％、最も好ましくは９９．
９％のβ−プロピオラクトン純度を有する真空塔オーバーヘッドストリームとして回収される、項目２〜１６のいずれかに記載の方法。
（項目１９）
エチレンオキシドおよび一酸化炭素からアクリル酸を生成するための方法であって、
一酸化炭素供給物、エチレンオキシド供給物、ＣＯオーバーヘッドストリームおよびＢＰＬリサイクルストリームを、カルボニル化反応ゾーン内でカルボニル化触媒および溶媒と接触させ、β−プロピオラクトン、溶媒、エチレンオキシド、一酸化炭素、カルボニル化触媒、アセトアルデヒド、および無水コハク酸を含むＢＰＬ出口ストリームを生成するステップと、
前記ＢＰＬ出口ストリームの少なくとも一部を、ＣＯ／ＥＯ分離器に渡し、ｉ．）エチレンオキシドおよび一酸化炭素を含むＣＯ分離器オーバーヘッドストリーム、ならびにｉｉ．）β−プロピオラクトン、溶媒、カルボニル化触媒、アセトアルデヒド、無水コハク酸、およびエチレンオキシドを含むＣＯ分離器ボトムストリームを回収するステップと、
前記ＣＯ分離器オーバーヘッドストリームの少なくとも一部を、前記カルボニル化反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＣＯ分離器ボトムストリームの少なくとも一部を、カルボニル化触媒リサイクルゾーンの膜分離セクションに渡し、前記ＣＯ分離器ボトムストリームの前記少なくとも一部を、ｉ）分離されたカルボニル化触媒、溶媒、およびβ−プロピオラクトンを含有する保持液を含むＢＰＬリサイクルストリームと、ｉｉ）β−プロピオラクトン、溶媒、アセトアルデヒド、無水コハク酸、エチレンオキシドおよびカルボニル化触媒を含有する透過液を含むＢＰＬ分離ストリームに分離するステップと、
前記ＢＰＬリサイクルストリームの少なくとも一部を、前記カルボニル化反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＢＰＬ分離ストリームを、溶媒を含む溶媒リサイクルストリームと、β−プロピオラクトンおよびカルボニル化触媒を含む精製されたＢＰＬストリームに分離する少なくとも１つの分離ゾーンを含むＢＰＬ精製ゾーンに、前記ＢＰＬ分離ストリームの少なくとも一部を渡すステップと、
前記精製されたＢＰＬストリームの少なくとも一部を、重合開始剤と接触させ、ポリプロピオラクトンおよびβ−プロピオラクトンを含むポリプロピオラクトン出口ストリームを生成する少なくとも１つの重合反応器を有するポリプロピオラクトン反応ゾーンに、前記精製されたＢＰＬストリームの前記少なくとも一部および前記重合開始剤を渡すステップと、
前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部を、少なくとも１つの分離ゾーンを有するＰＰＬ／ＢＰＬ処理ゾーンに渡して、ｉ．）前記ポリプロピオラクトン出口ストリームに対するβ−プロピオラクトンの濃度を増大するＰＰＬ／ＢＰＬオーバーヘッドストリーム、およびｉｉ）ポリプロピオラクトンを含むＰＰＬ／ＢＰＬ分離器ボトムストリームを生成するステップと、
前記ＰＰＬ／ＢＰＬオーバーヘッドストリームの少なくとも一部を、ポリプロピオネート（polyproprionate）反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＰＰＬ／ＢＰＬボトムストリームの少なくとも一部を、前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部を受け取り、アクリル酸ストリームを生成する熱分解反応器を含むアクリル酸生成ゾーンに渡すステップと、
分離器内の前記アクリル酸ストリームの少なくとも一部を、（ｉ）少なくとも９０％の純度を有するアクリル酸を含むアクリル酸ストリームと、（ｉｉ）有機重量物ストリームに分離するステップと
を含む方法。
（項目１８）
前記アクリル酸ストリームが、９９．５％よりも高いアクリル酸純度を有しており、氷アクリル酸を含む、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記少なくとも１つの重合反応器が、少なくとも５０％のポリプロピオラクトン変換率でポリプロピオラクトンを生成する、項目１７〜１８のいずれかに記載の方法。
（項目２０）
前記ＰＰＬ／ＢＰＬ処理ゾーンにおける前記少なくとも１つの分離ゾーンが、少なくとも１つのフラッシュタンク、ならびに／または拭取りフィルムエバポレーター、薄フィルムエバポレーターもしくは落下フィルムエバポレーターを含む少なくとも１つのエバポレーターを含み、前記ＣＯ分離器が、フラッシュタンクである、項目１７〜１９のいずれかに記載の方法。
（項目２１）
前記カルボニル化反応器ゾーンが、３０℃〜１６０℃の間の温度および１００ｐｓｉｇ〜５０００ｐｓｉｇの間の圧力で操作され、前記少なくとも１つの蒸留塔が、大気圧またはそれ未満および１２０℃未満の温度で操作される、項目１７〜２０のいずれかに記載の方法。
（項目２２）
前記溶媒リサイクルストリームが、溶媒、および１５ｗｔ％未満のβ−プロピオラクトン、エチレンオキシド、一酸化炭素、アセトアルデヒドもしくは無水コハク酸、またはこれらの任意の組合せを含み、前記精製されたＢＰＬストリームが、（ｉ）β−プロピオラクトン、および（ｉｉ）１ｗｔ％未満の溶媒、エチレンオキシド、一酸化炭素、アセトアルデヒドもしくは無水コハク酸、またはこれらの任意の組合せを含む、項目１７〜２１のいずれかに記載の方法。
（項目２３）
エチレンオキシドおよび一酸化炭素からアクリル酸を生成するための方法であって、
一酸化炭素供給物、エチレンオキシド供給物、ＣＯオーバーヘッドストリームおよびＢＰＬリサイクルストリームを、カルボニル化反応ゾーン内でカルボニル化触媒および溶媒と接触させ、β−プロピオラクトン、溶媒、エチレンオキシド、一酸化炭素、カルボニル化触媒、アセトアルデヒド、および無水コハク酸を含むＢＰＬ出口ストリームを生成するステップと、
前記ＢＰＬ出口ストリームの少なくとも一部を、ＣＯ分離器に渡し、ｉ．）エチレンオキシドおよび一酸化炭素を含む前記ＣＯオーバーヘッドストリーム、ならびにｉｉ．）β−プロピオラクトン、溶媒、カルボニル化触媒、アセトアルデヒド、無水コハク酸、エチレンオキシドおよび一酸化炭素を含むＣＯボトムストリームを回収するステップと、
前記ＣＯオーバーヘッドストリームの少なくとも一部を、前記カルボニル化反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＣＯボトムストリームの少なくとも一部を、カルボニル化触媒リサイクルゾーンの膜分離セクションに渡し、前記ＣＯボトムストリームの前記少なくとも一部を、ｉ）分離されたカルボニル化触媒、溶媒およびβ−プロピオラクトンを含有する保持液を含むＢＰＬリサイクルストリームと、ｉｉ）β−プロピオラクトン、溶媒、アセトアルデヒド、無水コハク酸、エチレンオキシド、一酸化炭素、およびカルボニル化触媒を含有する透過液を含むＢＰＬ分離ストリームに分離するステップと、
前記ＢＰＬリサイクルストリームの少なくとも一部を、前記カルボニル化反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＢＰＬ分離ストリームを、溶媒を含む溶媒リサイクルストリームと、β−プロピオラクトンを含む精製されたＢＰＬストリームにさらに分離する少なくとも１つの蒸留塔を含むＢＰＬ精製ゾーンにおいて、前記ＢＰＬ分離ストリームを精製するステップと、
前記精製されたＢＰＬストリームの少なくとも一部を重合開始剤と接触させ、ポリプロピオラクトンおよびβ−プロピオラクトンを含むポリプロピオラクトン出口ストリームを生成する少なくとも１つの重合反応器を有するポリプロピオラクトン反応ゾーンに、前記精製されたＢＰＬストリームの前記少なくとも一部および前記重合開始剤を渡すステップと、
前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部を受け取り、アクリル酸ストリームを生成する熱分解反応器を含むアクリル酸生成ゾーンに、前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部を渡すステップと、
凝縮器内の前記アクリル酸ストリームの少なくとも一部を、（ｉ）少なくとも９０％の純度を有するアクリル酸を含むアクリル酸ストリームと、（ｉｉ）有機重量物ストリームに分離するステップと
を含む方法。
（項目２４）
前記アクリル酸ストリームが、９９．５％よりも高いアクリル酸純度を有しており、氷アクリル酸を含む、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部が、最初に、前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部を、少なくとも９０ｗｔ％のポリプロピオラクトンを含むように、そしてカチオン性カルボニル化触媒種およびアニオン性カルボニル化触媒種を含むイオン種ストリームを除去するように精製する樹脂塔を含むＰＰＬイオン交換ゾーンを含むポリプロピオラクトン精製ゾーンに渡り、前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部が、前記ポリプロピオラクトン精製ゾーンから、ポリプロピオラクトン処理ゾーンに渡った後、前記アクリル酸生成ゾーンに渡り、前記ポリプロピオラクトン処理ゾーンが、前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記精製されたポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部を、固体形態に変換する、項目２３〜２４のいずれかに記載の方法。
（項目２６）
ａ．）前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部が、前記ポリプロピオラクトン精製ゾーンから、ＰＰＬ／ＢＰＬ処理ゾーンに渡った後、前記アクリル酸生成ゾーンに渡り、前記ＰＰＬ／ＢＰＬ処理ゾーンが、ｉ．）前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部におけるβ−プロピオラクトンの濃度を増大するオーバーヘッドストリーム、およびｉｉ．）ポリプロピオラクトンを含むＰＰＬ／ＢＰＬボトムストリームを生成するための少なくとも１つの分離ゾーンを有しており、ｂ．）樹脂塔を含む凝縮物イオン交換ゾーンが、前記有機重量物の少なくとも一部を受け取り、前記有機重量物を、重量物排出ストリームと、カチオン性カルボニル化触媒種およびアニオン性カルボニル化触媒種を含むイオン種ストリームに分離する、
項目２３〜２５のいずれかに記載の方法。
（項目２７）
ポリプロピオラクトンを連続的に生成するための方法であって、
β−プロピオラクトンを、第１の反応器に連続的に供給するステップと、
重合開始剤を、前記第１の反応器に連続的に供給するステップと、
前記第１の反応器内で、ポリプロピオラクトンおよび未反応のβ−プロピオラクトンを含む第１の混合物を生成するステップと
（ここで、前記第１の反応器は、
β−プロピオラクトン供給源から前記β−プロピオラクトンを受け取るためのβ−プロピオラクトン入口、
開始剤供給源から前記開始剤を受け取るための第１の開始剤入口、および
前記第１の混合物を排出するための第１の混合物出口
を含む）、
前記第１の混合物を、前記第１の反応器から第２の反応器に移すステップと、
任意選択で、追加の開始剤を、前記開始剤供給源から前記第２の反応器に供給するステップと、
ポリプロピオラクトンおよび未反応のβ−プロピオラクトンを含む第２の混合物を生成するステップと
（ここで、前記第２の反応器は、
前記第１の反応器から前記第１の混合物を受け取るための混合物入口、
任意選択で、前記開始剤供給源から前記追加の開始剤を受け取るための第２の開始剤入口、および
前記第２の混合物を排出するための第２の混合物出口
を含む）
を含む方法。
（項目２８）
少なくとも９５ｗｔ％のポリプロピオラクトン、
１ｐｐｍ未満のコバルトまたはそのイオン、
１０ｐｐｍ未満のアルミニウムまたはそのイオン、
１０ｐｐｍ未満の酢酸、
５００ｐｐｍ未満のテトラヒドロフラン（tetrahyrofuran）、および
１０ｐｐｍ未満の無水コハク酸、
１０ｐｐｍ未満のβ−プロピオラクトン、
６０００ｐｐｍ未満の水
を含む、輸送可能な固体ポリマー組成物。
（項目２９）
少なくとも９９ｗｔ％のβ−プロピオラクトン、
１０ｐｐｍ未満のコバルトまたはそのイオン、
１０ｐｐｍ未満のアルミニウムまたはそのイオン、
３００ｐｐｍ未満の酢酸、
５００ｐｐｍ未満の無水コハク酸、
５００ｐｐｍ未満のテトラヒドロフラン、
１００ｐｐｍ未満のエチレンオキシド、
１００ｐｐｍ未満のアセトアルデヒド、
８００〜１０００００ｇ／ｍｏｌの間の平均分子量のポリプロピオラクトン
を含むβ−プロピオラクトン組成物。

Claims

β−プロピオラクトンの供給源からアクリル酸を生成するための方法であって、
β−プロピオラクトンを含むＢＰＬ供給物ストリームを、ポリプロピオラクトンおよびβ−プロピオラクトンを含むポリプロピオラクトン出口ストリームを生成する少なくとも１つの重合反応器を有するポリプロピオラクトン反応ゾーン中で、重合開始剤と接触させるステップと、
前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部を、前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部を受け取り、アクリル酸を含むアクリル酸ストリームを生成する熱分解反応器を含むアクリル酸生成ゾーンに渡すステップと
を含む方法。
前記ＢＰＬ供給物ストリーム中の前記β−プロピオラクトンの前記供給源が、
一酸化炭素供給物、エチレンオキシド供給物、および触媒リサイクルストリームを含む投入成分を、カルボニル化反応ゾーン内でカルボニル化触媒および溶媒と接触させ、β−プロピオラクトン、エチレンオキシドおよびカルボニル化触媒を含むＢＰＬ出口ストリームを生成するステップと、
前記ＢＰＬ出口ストリームの少なくとも一部を、カルボニル化触媒リサイクルゾーンに渡し、前記一部を、ｉ）少なくともいくらかのカルボニル化触媒が除去された前記ＢＰＬ出口ストリームの一部を含むＢＰＬ分離ストリーム、ならびにｉｉ）β−プロピオラクトン、溶媒、エチレンオキシド、カルボニル化触媒、無水コハク酸、およびアセトアルデヒドを含むリサイクルストリームに分離するステップと、
前記リサイクルストリームの少なくとも一部を、前記カルボニル化反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＢＰＬ分離ストリームの少なくとも一部を、少なくとも１つの分離器を含むＢＰＬ精製ゾーン内で精製するステップであって、前記ＢＰＬ精製ゾーンが、精製されたＢＰＬストリームを生成し、β−プロピオラクトンの一部を排除し、そしてβ−プロピオラクトン、溶媒、エチレンオキシド、ならびにカルボニル化触媒、無水コハク酸およびアセトアルデヒドのうちの少なくとも１つを含む１つまたは複数の排除ストリーム中の溶媒、エチレンオキシド、ならびにカルボニル化触媒、無水コハク酸およびアセトアルデヒドを排除するステップと、
前記精製されたＢＰＬストリームの少なくとも一部を、前記ポリプロピオラクトン反応ゾーンに渡すステップと
によって生成されたエチレンオキシドおよび一酸化炭素に由来する、請求項１に記載の方法。
前記重合開始剤が、第四級アンモニウム塩、カルボン酸のアルカリ金属塩、アクリル酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、アクリル酸ホスホニウム、ホスホニウム塩、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウム、酢酸ホスホニウム、アクリル酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム、アクリル酸トリメチルフェニルアンモニウム、酢酸トリメチルフェニルアンモニウム、またはアクリル酸テトラフェニルホスホニウムからなる群から選択され、ラジカル重合抑制剤が、前記ポリプロピオラクトン反応ゾーン内に存在する、請求項１または２に記載の方法。
前記ラジカル重合抑制剤が、フェノチアジンを好ましくは５０〜５００ｐｐｍｗの濃度、より好ましくは１５０〜２５０ｐｐｍの濃度で含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
前記ポリプロピオラクトン反応器ゾーンが、第１の重合反応器および第２の重合反応器を含み、前記第１の重合反応器が、ポリプロピオラクトン、β−プロピオラクトンおよび重合開始剤を含む中間混合物を生成し、前記中間混合物および追加の重合開始剤が、前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部を生成する前記第２の重合反応器に渡り、前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部が、ポリプロピオラクトン、β−プロピオラクトン、および重合開始剤を含む、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
ポリプロピオラクトンが、エバポレーター、フラッシュタンクエバポレーター、拭取りフィルムエバポレーター、または蒸留装置の少なくとも１つにおいて、第２の反応ゾーンによって生成された前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記一部から分離される、請求項５に記載の方法。
前記ポリプロピオラクトン出口ストリームが、固体ポリプロピオラクトンを含む、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
少なくとも１つの重合反応ゾーンが、連続反応器、半バッチ反応器、連続流撹拌タンク反応器、ループ反応器、または栓流反応器のうちの少なくとも１つを含み、アクリル酸反応ゾーンが、溶融プロピオラクトンを受け取るための熱分解反応器を含み、前記熱分解反応器が、連続撹拌タンク反応器、栓流反応器、拭取りフィルムエバポレーター、移動床反応器、混練機反応器、および流動床反応器の形態である、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
前記アクリル酸ストリームの少なくとも一部が、（ｉ）少なくとも９０％の純度を有するアクリル酸を含むアクリル酸ストリーム、および（ｉｉ）有機重量物ストリームに分離される、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
前記ＢＰＬ精製ゾーンが、前記排除ストリームの１つとしてＥＯ排除ストリームを生成し、エチレンオキシドおよびＥＯ排除物の少なくとも一部を含む前記ＥＯ排除ストリームが、前記カルボニル化反応ゾーンに渡される、請求項２〜８のいずれかに記載の方法。
前記ＢＰＬ精製ゾーンが、ＥＯ排除ストリームの１つとして溶媒回収ストリームを生成し、前記溶媒回収ストリームの少なくとも一部からの溶媒を含む前記溶媒回収ストリームが、前記カルボニル化反応ゾーンに渡される、請求項２〜１０のいずれかに記載の方法。
Ｉ）前記カルボニル化触媒リサイクルゾーンが、前記触媒リサイクルストリームを保持液として回収し、ＢＰＬ分離ストリームを透過液として回収する１つまたは複数の膜系を含み、ＩＩ）前記ＢＰＬ精製ゾーンが、ａ．）前記ＢＰＬ分離ストリームの少なくとも一部を受け取り、前記カルボニル化反応器に渡されるエチレンオキシドを含有するＥＯストリーム、ならびに溶媒およびβ−プロピオラクトンを含有する溶媒ボトムストリームを生成する、少なくとも１つの蒸留塔を含むＥＯ回収セクションと、ｂ．）前記溶媒ボトムストリームの少なくとも一部を受け取り、前記カルボニル化ゾーンに渡される溶媒を含む回収されたオーバーヘッド溶媒ストリーム、およびβ−プロピオラクトンを含むＢＰＬボトムストリームを生成する少なくとも１つの蒸留塔を含む溶媒回収セクションと、ｃ．）前記ＢＰＬボトムストリームを受け取り、ボトム排除ストリームを生成し、前記精製されたＢＰＬをオーバーヘッドストリームとして生成する少なくとも１つの蒸留塔を含むＢＰＬ濃縮セクションとを含む、請求項２〜１１のいずれかに記載の方法。
前記カルボニル化触媒が、コバルト−アルミニウム触媒；アルミニウムポルフィリン化合物と組み合わされたコバルト酸カルボニル、アルミニウムサレン化合物と組み合わされたコバルト酸カルボニル、アルミニウムサロフェン化合物と組み合わされたコバルト酸カルボニル、およびＡｌ（ＴＰＰ）Ｃｏ（ＣＯ）４）のうちの少なくとも１つである、請求項２〜１２のいずれかに記載の方法。
前記カルボニル化触媒が、触媒の溶媒に少なくとも部分的に溶解され、前記溶媒が、エーテル、炭化水素、テトラヒドロフラン、ヘキサン、２，５−ジメチルテトラヒドロフラン、スルホラン、Ｎ−メチルピロリドン、１，３ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、ジエチレングリコールジブチルエーテル、イソソルビドエーテル、メチルｔｅｒｔブチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテル、１，４−ジオキサン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ブチレン、二塩基性エステル、ジエチルエーテル、アセトニトリル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、２−ブタノン、シクロヘキサノン、トルエン、ジフルオロベンゼン、ジメトキシエタン、アセトン、およびメチルエチルケトンの少なくとも１つを含む、請求項２〜１３のいずれかに記載の方法。
前記カルボニル化反応ゾーンが、−２０℃〜１６０℃の温度および１００ｐｓｉｇ〜５０００ｐｓｉｇの圧力の反応器操作条件；連続反応器もしくは半バッチ反応器連続流撹拌タンク反応器またはループ反応器からなる群から選択される少なくとも１つの反応器を含み、少なくとも９０％、好ましくは少なくとも９９％の選択率でβ−プロピオラクトンを生成する、請求項２〜１４のいずれかに記載の方法。
前記ＢＰＬ出口ストリームが、質量分率基準で、少なくとも０．１および最大で０．４のβ−プロピオラクトン；少なくとも０．および最大で０．９の溶媒；少なくとも０．００５および最大で０．０７のエチレンオキシド；０．０００５〜０．００１の間の一酸化炭素；少なくとも０．０００１および最大で０．００５の触媒；少なくとも０．０００１および最大で０．０６のアセトアルデヒド；または少なくとも０．０００１および最大で０．０６の無水コハク酸を有する条件を満たす、請求項２〜１５に記載の方法。
ＢＰＬ濃縮セクションが、真空塔を含み、前記精製されたＢＰＬストリームが、少なくとも９９％、好ましくは（preferabaly）少なくとも９９．５％、最も好ましくは９９．
９％のβ−プロピオラクトン純度を有する真空塔オーバーヘッドストリームとして回収される、請求項２〜１６のいずれかに記載の方法。
エチレンオキシドおよび一酸化炭素からアクリル酸を生成するための方法であって、
一酸化炭素供給物、エチレンオキシド供給物、ＣＯオーバーヘッドストリームおよびＢＰＬリサイクルストリームを、カルボニル化反応ゾーン内でカルボニル化触媒および溶媒と接触させ、β−プロピオラクトン、溶媒、エチレンオキシド、一酸化炭素、カルボニル化触媒、アセトアルデヒド、および無水コハク酸を含むＢＰＬ出口ストリームを生成するステップと、
前記ＢＰＬ出口ストリームの少なくとも一部を、ＣＯ／ＥＯ分離器に渡し、ｉ．）エチレンオキシドおよび一酸化炭素を含むＣＯ分離器オーバーヘッドストリーム、ならびにｉｉ．）β−プロピオラクトン、溶媒、カルボニル化触媒、アセトアルデヒド、無水コハク酸、およびエチレンオキシドを含むＣＯ分離器ボトムストリームを回収するステップと、
前記ＣＯ分離器オーバーヘッドストリームの少なくとも一部を、前記カルボニル化反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＣＯ分離器ボトムストリームの少なくとも一部を、カルボニル化触媒リサイクルゾーンの膜分離セクションに渡し、前記ＣＯ分離器ボトムストリームの前記少なくとも一部を、ｉ）分離されたカルボニル化触媒、溶媒、およびβ−プロピオラクトンを含有する保持液を含むＢＰＬリサイクルストリームと、ｉｉ）β−プロピオラクトン、溶媒、アセトアルデヒド、無水コハク酸、エチレンオキシドおよびカルボニル化触媒を含有する透過液を含むＢＰＬ分離ストリームに分離するステップと、
前記ＢＰＬリサイクルストリームの少なくとも一部を、前記カルボニル化反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＢＰＬ分離ストリームを、溶媒を含む溶媒リサイクルストリームと、β−プロピオラクトンおよびカルボニル化触媒を含む精製されたＢＰＬストリームに分離する少なくとも１つの分離ゾーンを含むＢＰＬ精製ゾーンに、前記ＢＰＬ分離ストリームの少なくとも一部を渡すステップと、
前記精製されたＢＰＬストリームの少なくとも一部を、重合開始剤と接触させ、ポリプロピオラクトンおよびβ−プロピオラクトンを含むポリプロピオラクトン出口ストリームを生成する少なくとも１つの重合反応器を有するポリプロピオラクトン反応ゾーンに、前記精製されたＢＰＬストリームの前記少なくとも一部および前記重合開始剤を渡すステップと、
前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部を、少なくとも１つの分離ゾーンを有するＰＰＬ／ＢＰＬ処理ゾーンに渡して、ｉ．）前記ポリプロピオラクトン出口ストリームに対するβ−プロピオラクトンの濃度を増大するＰＰＬ／ＢＰＬオーバーヘッドストリーム、およびｉｉ）ポリプロピオラクトンを含むＰＰＬ／ＢＰＬ分離器ボトムストリームを生成するステップと、
前記ＰＰＬ／ＢＰＬオーバーヘッドストリームの少なくとも一部を、ポリプロピオネート（polyproprionate）反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＰＰＬ／ＢＰＬボトムストリームの少なくとも一部を、前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部を受け取り、アクリル酸ストリームを生成する熱分解反応器を含むアクリル酸生成ゾーンに渡すステップと、
分離器内の前記アクリル酸ストリームの少なくとも一部を、（ｉ）少なくとも９０％の純度を有するアクリル酸を含むアクリル酸ストリームと、（ｉｉ）有機重量物ストリームに分離するステップと
を含む方法。
前記アクリル酸ストリームが、９９．５％よりも高いアクリル酸純度を有しており、氷アクリル酸を含む、請求項１７に記載の方法。
前記少なくとも１つの重合反応器が、少なくとも５０％のポリプロピオラクトン変換率でポリプロピオラクトンを生成する、請求項１７〜１９のいずれかに記載の方法。
前記ＰＰＬ／ＢＰＬ処理ゾーンにおける前記少なくとも１つの分離ゾーンが、少なくとも１つのフラッシュタンク、ならびに／または拭取りフィルムエバポレーター、薄フィルムエバポレーターもしくは落下フィルムエバポレーターを含む少なくとも１つのエバポレーターを含み、前記ＣＯ分離器が、フラッシュタンクである、請求項１７〜２０のいずれかに記載の方法。
前記カルボニル化反応器ゾーンが、３０℃〜１６０℃の間の温度および１００ｐｓｉｇ〜５０００ｐｓｉｇの間の圧力で操作され、前記少なくとも１つの蒸留塔が、大気圧またはそれ未満および１２０℃未満の温度で操作される、請求項１７〜２１のいずれかに記載の方法。
前記溶媒リサイクルストリームが、溶媒、および１５ｗｔ％未満のβ−プロピオラクトン、エチレンオキシド、一酸化炭素、アセトアルデヒドもしくは無水コハク酸、またはこれらの任意の組合せを含み、前記精製されたＢＰＬストリームが、（ｉ）β−プロピオラクトン、および（ｉｉ）１ｗｔ％未満の溶媒、エチレンオキシド、一酸化炭素、アセトアルデヒドもしくは無水コハク酸、またはこれらの任意の組合せを含む、請求項１７〜２２のいずれかに記載の方法。
エチレンオキシドおよび一酸化炭素からアクリル酸を生成するための方法であって、
一酸化炭素供給物、エチレンオキシド供給物、ＣＯオーバーヘッドストリームおよびＢＰＬリサイクルストリームを、カルボニル化反応ゾーン内でカルボニル化触媒および溶媒と接触させ、β−プロピオラクトン、溶媒、エチレンオキシド、一酸化炭素、カルボニル化触媒、アセトアルデヒド、および無水コハク酸を含むＢＰＬ出口ストリームを生成するステップと、
前記ＢＰＬ出口ストリームの少なくとも一部を、ＣＯ分離器に渡し、ｉ．）エチレンオキシドおよび一酸化炭素を含む前記ＣＯオーバーヘッドストリーム、ならびにｉｉ．）β−プロピオラクトン、溶媒、カルボニル化触媒、アセトアルデヒド、無水コハク酸、エチレンオキシドおよび一酸化炭素を含むＣＯボトムストリームを回収するステップと、
前記ＣＯオーバーヘッドストリームの少なくとも一部を、前記カルボニル化反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＣＯボトムストリームの少なくとも一部を、カルボニル化触媒リサイクルゾーンの膜分離セクションに渡し、前記ＣＯボトムストリームの前記少なくとも一部を、ｉ）分離されたカルボニル化触媒、溶媒およびβ−プロピオラクトンを含有する保持液を含むＢＰＬリサイクルストリームと、ｉｉ）β−プロピオラクトン、溶媒、アセトアルデヒド、無水コハク酸、エチレンオキシド、一酸化炭素、およびカルボニル化触媒を含有する透過液を含むＢＰＬ分離ストリームに分離するステップと、
前記ＢＰＬリサイクルストリームの少なくとも一部を、前記カルボニル化反応ゾーンに渡すステップと、
前記ＢＰＬ分離ストリームを、溶媒を含む溶媒リサイクルストリームと、β−プロピオラクトンを含む精製されたＢＰＬストリームにさらに分離する少なくとも１つの蒸留塔を含むＢＰＬ精製ゾーンにおいて、前記ＢＰＬ分離ストリームを精製するステップと、
前記精製されたＢＰＬストリームの少なくとも一部を重合開始剤と接触させ、ポリプロピオラクトンおよびβ−プロピオラクトンを含むポリプロピオラクトン出口ストリームを生成する少なくとも１つの重合反応器を有するポリプロピオラクトン反応ゾーンに、前記精製されたＢＰＬストリームの前記少なくとも一部および前記重合開始剤を渡すステップと、
前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部を受け取り、アクリル酸ストリームを生成する熱分解反応器を含むアクリル酸生成ゾーンに、前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部を渡すステップと、
凝縮器内の前記アクリル酸ストリームの少なくとも一部を、（ｉ）少なくとも９０％の純度を有するアクリル酸を含むアクリル酸ストリームと、（ｉｉ）有機重量物ストリームに分離するステップと
を含む方法。
前記アクリル酸ストリームが、９９．５％よりも高いアクリル酸純度を有しており、氷アクリル酸を含む、請求項２４に記載の方法。
前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部が、最初に、前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部を、少なくとも９０ｗｔ％のポリプロピオラクトンを含むように、そしてカチオン性カルボニル化触媒種およびアニオン性カルボニル化触媒種を含むイオン種ストリームを除去するように精製する樹脂塔を含むＰＰＬイオン交換ゾーンを含むポリプロピオラクトン精製ゾーンに渡り、前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部が、前記ポリプロピオラクトン精製ゾーンから、ポリプロピオラクトン処理ゾーンに渡った後、前記アクリル酸生成ゾーンに渡り、前記ポリプロピオラクトン処理ゾーンが、前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記精製されたポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部を、固体形態に変換する、請求項２４〜２５のいずれかに記載の方法。
ａ．）前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの少なくとも一部が、前記ポリプロピオラクトン精製ゾーンから、ＰＰＬ／ＢＰＬ処理ゾーンに渡った後、前記アクリル酸生成ゾーンに渡り、前記ＰＰＬ／ＢＰＬ処理ゾーンが、ｉ．）前記アクリル酸生成ゾーンに渡る前記ポリプロピオラクトン出口ストリームの前記少なくとも一部におけるβ−プロピオラクトンの濃度を増大するオーバーヘッドストリーム、およびｉｉ．）ポリプロピオラクトンを含むＰＰＬ／ＢＰＬボトムストリームを生成するための少なくとも１つの分離ゾーンを有しており、ｂ．）樹脂塔を含む凝縮物イオン交換ゾーンが、前記有機重量物の少なくとも一部を受け取り、前記有機重量物を、重量物排出ストリームと、カチオン性カルボニル化触媒種およびアニオン性カルボニル化触媒種を含むイオン種ストリームに分離する、
請求項２４〜２６のいずれかに記載の方法。
ポリプロピオラクトンを連続的に生成するための方法であって、
β−プロピオラクトンを、第１の反応器に連続的に供給するステップと、
重合開始剤を、前記第１の反応器に連続的に供給するステップと、
前記第１の反応器内で、ポリプロピオラクトンおよび未反応のβ−プロピオラクトンを含む第１の混合物を生成するステップと
（ここで、前記第１の反応器は、
β−プロピオラクトン供給源から前記β−プロピオラクトンを受け取るためのβ−プロピオラクトン入口、
開始剤供給源から前記開始剤を受け取るための第１の開始剤入口、および
前記第１の混合物を排出するための第１の混合物出口
を含む）、
前記第１の混合物を、前記第１の反応器から第２の反応器に移すステップと、
任意選択で、追加の開始剤を、前記開始剤供給源から前記第２の反応器に供給するステップと、
ポリプロピオラクトンおよび未反応のβ−プロピオラクトンを含む第２の混合物を生成するステップと
（ここで、前記第２の反応器は、
前記第１の反応器から前記第１の混合物を受け取るための混合物入口、
任意選択で、前記開始剤供給源から前記追加の開始剤を受け取るための第２の開始剤入口、および
前記第２の混合物を排出するための第２の混合物出口
を含む）
を含む方法。
少なくとも９５ｗｔ％のポリプロピオラクトン、
１ｐｐｍ未満のコバルトまたはそのイオン、
１０ｐｐｍ未満のアルミニウムまたはそのイオン、
１０ｐｐｍ未満の酢酸、
５００ｐｐｍ未満のテトラヒドロフラン（tetrahyrofuran）、および
１０ｐｐｍ未満の無水コハク酸、
１０ｐｐｍ未満のβ−プロピオラクトン、
６０００ｐｐｍ未満の水
を含む、輸送可能な固体ポリマー組成物。
少なくとも９９ｗｔ％のβ−プロピオラクトン、
１０ｐｐｍ未満のコバルトまたはそのイオン、
１０ｐｐｍ未満のアルミニウムまたはそのイオン、
３００ｐｐｍ未満の酢酸、
５００ｐｐｍ未満の無水コハク酸、
５００ｐｐｍ未満のテトラヒドロフラン、
１００ｐｐｍ未満のエチレンオキシド、
１００ｐｐｍ未満のアセトアルデヒド、
８００〜１０００００ｇ／ｍｏｌの間の平均分子量のポリプロピオラクトン
を含むβ−プロピオラクトン組成物。