JP2023509914A - トリシアノヘキサンを分離するためのプロセス - Google Patents
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Abstract
Description
[0001]本願は、2019年12月30日に出願された米国仮出願第62/955,066号に対する優先権を主張し、これは、参照により本明細書に組み込まれる。
[0023]場合によっては、第1の塔(および/またはそれに続く精製塔のいずれか)は短い滞留時間で作動し得る。プロセスの個々の分離および/または精製操作における供給ストリームの滞留時間は例えば、8時間未満に最小化され、例えば、7時間未満、6時間未満、5時間未満、または4時間未満とする。より短い滞留時間は(任意により低い圧力低下と組み合わせて)予想外に分離/精製効率に寄与する。
[0026]述べたように、粗アジポニトリルストリームおよびアジポニトリルプロセスストリームは、驚くべきことに開示されたプロセスを採用するとき効率的に分離することが判明した特定の組成を有する。特に、粗アジポニトリルストリームはTCH、アジポニトリル、高沸点成分、および低沸点成分を含み得る。従来の分離プロセスは、少量のTCHおよび/またはアジポニトリルを単離するのが困難であった。いくつかの実施形態において、粗アジポニトリルストリームは、別の工業化学製造プロセスの1つまたは複数のプロセスストリームであってもよい。例えば、供給ストリームは異なるプロセスまたはシステム、例えば、アジポニトリル、アクリロニトリル、シアン化アリル、ブチロニトリル、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリアラミド、またはこれらの組み合わせの製造からの1つまたは複数のプロセスストリームを含み得る。特定の場合において、粗アジポニトリルストリームはアジポニトリルプロセスストリーム、例えば、アジポニトリル製造プロセスからの1つまたは複数のプロセスストリーム、パージストリーム、またはフラッシュ後留であり得る。場合によっては、複数のプロセスからのストリームを組み合わせてストリームを形成してもよい。従来のプロセスにおいて、そのようなTCH含有(および/またはアジポニトリル含有)ストリームは廃棄物ストリームとして処理され、例えば、排気または焼却されることが多く、貴重な成分が回収されない。本明細書に記載のように、これらのストリームからTCHおよび/またはアジポニトリルを回収することにより、TCHを回収して使用または販売し、したがって、効率および収益性を高めることができる。
[0038]上記のように、粗アジポニトリルストリームはフラッシングステップにおいて分離されて、アジポニトリルおよび低沸点成分(軽質分)ならびに(任意により少量の)高沸点成分(重質分)を含むアジポニトリルプロセスストリーム(塔頂ストリーム)と、高沸点成分および固体不純物を含む第1の塔底ストリームとを形成する。場合によっては、フラッシングステップは、粗アジポニトリルストリーム中に存在する重質分および/または固体不純物のかなりの部分(全てではないとしても)を除去する。発明者らは、さらなる加工の前に重質分を除去することは、高沸点成分の分解を有益に減少させ、それにより全精製プロセスの効率を向上させることを見出している。この最初の重質分の除去を行わないと、追加の非TCH成分が形成され、次いでこれを分離しなければならず、追加の操作と不確実性が生じる。さらに、発明者らは、重質分と固体不純物を早期に除去すると、塔の汚染が低減し、それが下流の効率を向上させ、それに続く分離操作の必要性を排除または低減することも見出している。フラッシングにおける供給ストリームの滞留時間は本明細書で検討されるように短い滞留時間であってもよい。
[0046]上記のように、アジポニトリルプロセスストリームは分離ステップにおいて分離されて、第1のTCHストリームと、アジポニトリルおよび軽質分(低沸点成分)を含むアジポニトリルストリームと、重質分(高沸点成分)を含む重質分ストリームとを形成する。分離ステップは、場合によっては、アジポニトリルプロセスストリーム中に存在する低沸点成分および高沸点成分のかなりの部分(全てではないとしても)を除去する。場合によっては、分離ステップは1つまたは複数の塔、例えば、2つの塔を含む。いくつかの実施形態において、分離ステップは、2つの塔を含み、第1の蒸留塔は塔頂ストリーム(アジポニトリルを含む)としての軽質分ストリームと、第2の塔底ストリームとを形成する。次いで、第2の塔底ストリームは第2の蒸留塔において分離されて、第3の塔底ストリームとしての重質分ストリームと、第3の塔頂ストリームとしてのTCHストリームを形成する。
[0053]開示された運転パラメータの結果として、いくつかの実施形態において、(第1の)TCHストリームは1wt%超のTCHを含んでもよく、例えば、5wt%超、10wt%超、20wt%超、25wt%超、30wt%超、35wt%超、50wt%超、75wt%超、85wt%超、90wt%超、93%超、または95wt%超であってもよい。範囲の観点からは、第1のTCHストリームは、1wt%~99.9wt%のTCHを含んでもよく、例えば、25wt%~99.9wt%、50wt%~99.9wt%、75wt%~99.9wt%、90wt%~99.9wt%、85wt%~99.5wt%、5wt%~99wt%、50wt%~99wt%、5wt%~95wt%、25wt%~90wt%、45wt%~90wt%、または50wt%~85wt%であってもよい。上限の観点からは、第1のTCHストリームは、99.9wt%未満のTCHを含み、例えば、99wt%未満、99.5wt%未満、95wt%未満、90wt%未満、85wt%未満、80wt%未満、75wt%未満、または65wt%未満である。
[0059]いくつかの実施形態において、アジポニトリルストリームは1wt%超のTCHを含んでもよく、例えば、5wt%超、10wt%超、20wt%超、25wt%超、30wt%超、35wt%超、50wt%超、60wt%超、または70wt%超であってもよい。範囲の観点からは、アジポニトリルストリームは1wt%~95wt%、5wt%~95wt%、20wt%~95wt%、30wt%~95wt%、45wt%~80wt%、50wt%~95wt%、60wt%~90wt%、70wt%~90wt%、25wt%~75wt%、30wt%~70wt%、または40wt%~60wt%のTCHを含んでもよい。下限の観点からは、アジポニトリルストリームは95wt%未満のTCHを含み、例えば、90wt%未満、85wt%未満、80wt%未満、75wt%未満、65wt%未満、または60wt.%未満である。
重質分ストリーム
[0066]開示された運転パラメータの結果として、いくつかの実施形態において、場合によっては2塔システムの第2の塔からの塔底ストリームであってもよい重質分ストリームは多量のTCHならびに重質分を含み得る。
[0070]場合によっては、第1のTCHストリームはさらに精製されて、精製されたTCHストリームを生じる。場合によっては、精製は1つまたは複数の塔における精製を含む。塔作動は第1の塔に関して開示された通り、例えば、低い圧力低下および/または高効率パッキング材料であり得る。顕著な利益がこれらの作動に伴う。
分解
[0077]上記のように、発明者らは現在、従来のTCH精製プロセスにおいては、ある特定の高沸点成分がより高い沸点および/またはより低い沸点の両方を有する不純物に分解されやすいことを見出している。発明者らはまた、従来のプロセスではTCHさえ高い圧力および/または温度で分解する可能性があることも見出した。特に、発明者らはこの度、塔内のような高い圧力および/または温度への長時間の曝露が高沸点成分の分解に寄与することを見出した。本明細書に開示された特定のプロセスパラメータを利用することにより、この分解が効果的に軽減されることができる。
[0091]いくつかの実施形態において、プロセスは、分離ステップ中に形成される(塔底)ストリームの少なくとも一部を、上流のある点(対象物)へとリサイクルするリサイクルステップを含む。例えば、リサイクルステップは、塔またはフラッシャーの1つの重質分ストリームの少なくとも一部を、プロセスにおける上流のある点にリサイクルするステップを含んでもよい。いくつかの実施形態において、リサイクルステップは、分離ステップの重質分ストリームの少なくとも一部を、フラッシングステップのフラッシャー塔頂ストリームへとリサイクルするステップを含む。いくつかの実施形態において、リサイクルステップは、精製ステップの塔底ストリームの少なくとも一部を、フラッシングステップのフラッシャー塔頂ストリーム、および/または分離ステップの塔底ストリームへとリサイクルするステップを含む。
[0096]上記のように、分離ステップにおいて生成される第1のTCHストリームは不純物を含み得る。これらの不純物はさらなる精製方法により除去され得る。いくつかの実施形態において、精製プロセスは第1のTCHストリームを処理して、精製されたTCHストリームを形成する処理ステップをさらに含む。
[0100]図1~5は、本明細書に開示されるTCH精製プロセスのいくつかの構成の図式的概観を示す。
[0115]示されるように、塔への供給物のアジポニトリル濃度が高いほど、塔の塔頂における濃度向上が驚くほど改善されることが予想外に見出された。同様の設備を使用したシミュレーションでは、塔供給物中のアジポニトリル濃度が10wt%を超えると塔頂でのアジポニトリル濃度が有利に高くなり、例えば、50%超となる。
[0116]とりわけ以下の実施形態が開示される。
[0117]実施形態1:TCHストリームを生成するためのプロセスであって、第1の塔において、TCHおよび任意にアジポニトリルを含むアジポニトリルプロセスストリームを分離して、5wt.%超のアジポニトリルを含むアジポニトリルストリームと、TCHを含む第1のTCHストリームと、任意に高沸点成分および固体不純物を含む重質分ストリームとを形成するステップと;任意に1つまたは複数の塔によって、第1のTCHストリームを精製して、50wt.%超のTCHを含む精製されたTCHストリームとを形成するステップとを含み;第1の塔が25mmHg未満の圧力低下で運転される、プロセス。
[0120]実施形態4:精製されたTCHストリームが1wt.%未満の高沸点成分の分解生成物を含む、実施形態1~3のいずれかの実施形態。
[0122]実施形態6:粗アジポニトリルストリームをフラッシングして、アジポニトリルプロセスストリームと、高沸点成分および固体不純物を含む塔底ストリームとを形成するステップをさらに含む、実施形態1~5のいずれかの実施形態。
[0124]実施形態8:精製するステップが、第2の塔において、第1のTCHストリームを分離して、精製されたTCHストリームと、高沸点成分を含む重質分ストリームとを形成するステップを含む、実施形態1~7のいずれかの実施形態。
[0126]実施形態10:第1および第2の塔が25mmHg未満の圧力低下で運転される、実施形態1~9のいずれかの実施形態。
[0128]実施形態12:TCHストリームが、TCH、0wt.%~0.05wt.%のアジポニトリル、0wt.%~0.1wt.%のジ(2-シアノエチル)アミン、0wt.%~0.05wt.%のシアノバレルアミド、および0wt.%~0.05wt.%のトリ(2-シアノエチル)アミンを含む、実施形態1~11のいずれかの実施形態。
Claims (12)
- TCHストリームを生成するためのプロセスであって、
第1の塔において、TCHおよび任意にアジポニトリルを含むアジポニトリルプロセスストリームを分離して、5wt.%超のアジポニトリルを含むアジポニトリルストリームと、TCHを含む第1のTCHストリームと、任意に高沸点成分および固体不純物を含む重質分ストリームとを形成するステップと;
任意に1つまたは複数の塔によって、第1のTCHストリームを精製して、50wt.%超のTCHを含む精製されたTCHストリームを形成するステップと
を含み;
第1の塔が25mmHg未満の圧力低下で運転される、プロセス。 - 第1の塔が充填塔であり、パッキングが高効率パッキングを含み、高効率パッキングが0.5mmHg/理論段未満の圧力低下を提供する、請求項1に記載のプロセス。
- 精製されたTCHストリームが1wt.%未満の不純物を含む、請求項1または2に記載のプロセス。
- 精製されたTCHストリームが1wt.%未満の高沸点成分の分解生成物を含む、請求項1から3のいずれかに記載のプロセス。
- 精製されたTCHストリームが1wt.%未満のアミンを含む、請求項1から4のいずれかに記載のプロセス。
- 粗アジポニトリルストリームをフラッシングして、アジポニトリルプロセスストリームと、高沸点成分および固体不純物を含む塔底ストリームとを形成するステップをさらに含む、請求項1から5のいずれかに記載のプロセス。
- 粗アジポニトリルストリームが25wt.%未満のTCHを含む、請求項1から6のいずれかに記載のプロセス。
- 精製するステップが、
第2の塔において、第1のTCHストリームを分離して、精製されたTCHストリームと高沸点成分を含む重質分ストリームとを形成するステップを含む、請求項1から7のいずれかに記載のプロセス。 - 滞留時間が8時間未満である、請求項1から8のいずれかに記載のプロセス。
- 第1および第2の塔が25mmHg未満の圧力低下で運転される、請求項1から9のいずれかに記載のプロセス。
- 第2の塔が充填塔であり、パッキングが高効率パッキングを含む、請求項1から10のいずれかに記載のプロセス。
- TCHストリームが、
TCH、
0wt.%~0.05wt.%のアジポニトリル、
0wt.%~0.1wt.%のジ(2-シアノエチル)アミン、
0wt.%~0.05wt.%のシアノバレルアミド、および
0wt.%~0.05wt.%のトリ(2-シアノエチル)アミン
を含む、請求項1から11のいずれかに記載のプロセス。
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