KR20010105353A - Methods of extracting catalyst in solution in the manufacture of adipic acid - Google Patents

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KR20010105353A
KR20010105353A KR1020017010654A KR20017010654A KR20010105353A KR 20010105353 A KR20010105353 A KR 20010105353A KR 1020017010654 A KR1020017010654 A KR 1020017010654A KR 20017010654 A KR20017010654 A KR 20017010654A KR 20010105353 A KR20010105353 A KR 20010105353A
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adipic acid
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concentrate
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제이.더젼 더글라스
씨.디코스터 데이비드
더블유.다셀 마크
유스타시오스바실리오우
엠.로스타미 아더
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추후보정
알피시 인코포레이티드
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    • C07C51/48Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment

Abstract

이 발명은 아세트산 및 금속촉매가 존재하는 상태에서 시클로헥산을 아디프산으로 산화시킴으로써 생성되는 반응혼합물로부터 금속촉매를 용액으로 추출하는 방법에 관한 것이다. 이 발명에 따르면, 시클로헥산의 거의 전부가 제거되고 아디프산의 대부분도 제거된다. 아세트산의 대부분도 촉매를 침전시켜 용액 속에 농축물을 형성함이 없이 제거된다. 이 발명의 양호한 실시예에서는 농축물이 역류하는 물 및 시클로헥사논의 역류스트림으로 들어가서 추출물인 금속촉매의 수용액 및 라피네이트인 시클로헥사논 속에 용해된 농축액의 상태로 된다. 두 가지의 용액들은 부가적으로 처리되거나 재순환된다.The present invention relates to a method for extracting a metal catalyst from a reaction mixture produced by oxidizing cyclohexane to adipic acid in the presence of acetic acid and a metal catalyst. According to this invention, almost all of the cyclohexane is removed and most of the adipic acid is also removed. Most of acetic acid is also removed without precipitating the catalyst to form a concentrate in solution. In a preferred embodiment of the present invention, the concentrate enters a countercurrent stream of water and cyclohexanone in countercurrent, resulting in an aqueous solution of a metal catalyst as an extract and a concentrate dissolved in cyclohexanone as a raffinate. Both solutions are additionally treated or recycled.

Description

아디프산의 제조에서 촉매를 용액으로 추출하는 방법 {METHODS OF EXTRACTING CATALYST IN SOLUTION IN THE MANUFACTURE OF ADIPIC ACID}METHODS OF EXTRACTING CATALYST IN SOLUTION IN THE MANUFACTURE OF ADIPIC ACID}

탄화수소를 산화시킴으로써 산, 그중에서도 가장 중요한 아디프산을 만드는 것에 관련된 참고문헌(특허 및 논문 모두 다)은 많이 있다. 아디프산은 나일론 66 섬유 및 수지, 폴리에스테르, 폴리우레탄 및 기타의 화합물들을 생산하기 위해 이용된다.There are a number of references (both patents and papers) relating to the oxidation of hydrocarbons to make acid, the most important adipic acid. Adipic acid is used to produce nylon 66 fibers and resins, polyesters, polyurethanes and other compounds.

아디프산은 다양한 공정으로 제조된다. 종래의 공정은 산소와 함께 시클로헥산을 시클로헥사논 및 시클로헥사놀 (KA 혼합물)로 산화시키고 질산과 함께 KA 혼합물을 아디프산으로 산화시키는 단계를 갖는다. 다른 공정들로는 "하이드로페록사이드 공정", "붕산 공정" 및 "직접합성공정"이 있으며, 그 것들은 용제, 촉매 및 개시제 또는 촉진제가 존재하는 상태에서 산소와 함께 시클로헥산을 아디프산으로 직접 산화시키는 것을 포함한다.Adipic acid is prepared by various processes. Conventional processes involve oxidizing cyclohexane with oxygen to cyclohexanone and cyclohexanol (KA mixture) and oxidizing the KA mixture to adipic acid with nitric acid. Other processes include the "hydroperoxide process", the "boric acid process" and the "direct compatibility process", which directly oxidize cyclohexane to adipic acid with oxygen in the presence of solvents, catalysts and initiators or promoters. It includes.

직접합성공정은 오랜동안 주목받아 왔다. 그러나, 현재까지도 상업적 성공은 거의 없다. 이 이유 중의 하나는 얼핏 보아 매우 간단해 보이지만 실제로는 매우 복잡하다는 것이다. 이러한 복잡성으로 인해 여러 참조문헌들에서 현저하게 모순되는 결과와 논평 및 관찰이 발견된다.Direct synthesis processes have been in the spotlight for a long time. However, there is little commercial success to date. One reason for this is that at first glance it looks very simple, but in reality it is very complex. This complexity results in noticeable contradictions, comments and observations in the various references.

직접합성에 따른 반응이 일어난 후에 상온에서 두 개의 액상을 갖는 하나의 혼합물이 존재하고 주로 아디프산으로 이루어진 고상(solid phase)이 존재한다는 것은 잘 알려져 있다. 두 개의 액상은 "극상(Polar Phase)"과 "비극상(Non-Polar Phase)"이라고 불리운다. 그러나, 아디프산을 "극상"으로부터 분리하고 이러한 액상물질들을 부가적인 처리를 거치거나 또는 거치지 않고 부분적으로 또는 전체적으로 반응기로 재순환시키는 것을 제외하고는 이러한 두 개의 액상의 중요성에 대해 전혀 주목하지 않았다.It is well known that there is a mixture of two liquid phases at room temperature after the reaction according to the direct synthesis and a solid phase consisting mainly of adipic acid. The two liquid phases are called "Polar Phase" and "Non-Polar Phase". However, no attention was paid to the importance of these two liquid phases, except for separating adipic acid from the “top phase” and recycling these liquid materials to the reactor in part or in whole with or without further treatment.

직접합성에 대한 대부분의 연구가 배치모드(batch mode)로, 엄밀하게 말해서 전적으로 실용적인 목적으로 수행되어왔다는 것도 중요하다.It is also important that most of the research on direct synthesis has been carried out in batch mode, strictly speaking, for entirely practical purposes.

앞서 설명한 바와 같이 유기화합물을 산화시켜 예를 들어 시클로헥사논, 시클로헥사놀. 시클로헥실하이드로페록사이드 등과 같은 중간생성물 및/또는 아디프산 등과 같은 산을 생성시키는 것에 관한 많은 참고문헌들이 있다.As described above, the organic compound is oxidized, for example, cyclohexanone, cyclohexanol. There are many references to producing intermediates such as cyclohexylhydroperoxide and / or acids such as adipic acid and the like.

많은 참고문헌들 중에서 아래의 것들이 이산성 물질 및 중간산화물을 마련하는 것에 관한 대표적인 것들로 고려될 수 있다.Of the many references, the following may be considered representative of the provision of diacids and intermediate oxides.

미국특허 5,463,119 (Kollar), 미국특허 5,374,767 (Drinkard 등), 미국특허5,321,157 (Kollar), 미국특허 3,987,100 (Barnette 등), 미국특허 3,957,876 (Rapoport 등), 미국특허 3,932,513 (Russell), 미국특허 3,530,185 (Pugi), 미국특허 3,515,751 (Oberster 등), 미국특허 3,361,806 (Lidov 등), 미국특허 3,234,271 (Barker 등), 미국특허 3,231,608 (Kollar), 미국특허 3,161,603 (Leyshon 등), 미국특허 2,565,087 (Porter 등), 미국특허 2,557,282 (Hambiet 등), 미국특허 2,439,513 (Hamblet 등), 미국특허 2,223,494 (Loder 등), 미국특허 2,223,493 (Loder 등).U.S. Patent 5,463,119 (Kollar), U.S. Patent 5,374,767 (Drinkard et al.), U.S. Patent 5,321,157 (Kollar), U.S. Patent 3,987,100 (Barnette et al.), U.S. Patent 3,957,876 (Rapoport et al.), U.S. Patent 3,932,513 (Russell), U.S. Patent 3,530,185 (Pugi) ), US Patent 3,515,751 (Oberster et al.), US Patent 3,361,806 (Lidov et al.), US Patent 3,234,271 (Barker et al.), US Patent 3,231,608 (Kollar), US Patent 3,161,603 (Leyshon et al.), US Patent 2,565,087 (Porter et al.), USA Patent 2,557,282 (Hambiet et al.), US Patent 2,439,513 (Hamblet et al.), US Patent 2,223,494 (Loder et al.), US Patent 2,223,493 (Loder et al.).

독일특허 DE 44 26 132 A1 (Kysela 등)는 코발트염이 촉매로서 존재하는 상태에서 시클로헥산을 공기와 액상산화시킴에 있어서 여과하고 아디프산을 분리한 후에 코발트염이 탈수주 속에 침전되는 것을 피하면서 공정의 아세트산을 탈수시키는 방법을 기재하고 있으며, 공정의 초기로 복귀되는 아세트산의 상태가 시클로헥산의 부가에 의해 공비증류(azeotropic distillation)되어 잔류수분이 [sic] 0.3-0.7% 미만으로 증발제습되게 하는 것을 특징으로 한다.DE 44 26 132 A1 (Kysela et al.) Discloses that in the presence of cobalt salts as a catalyst, cyclohexane is filtered in the liquid phase with air, and after the separation of adipic acid, cobalt salts are precipitated in the dehydration column. While dehydration of acetic acid in the process is described, the state of acetic acid returned to the beginning of the process is azeotropic distillation by addition of cyclohexane, and the residual moisture is evaporated and dehumidified to less than [sic] 0.3-0.7%. It is characterized in that.

PCT 국제특허공보 WO 96/03365 (Costantini 등) 및 미국특허 5,756,837 (Costantini 등)은 시클로헥산을 아디프산으로 산화시키는 직접반응으로 코발트함유촉매를 재순환시키는 공정을 기재하고 있는데, 아디프산으로의 산화에 의해 얻어진 반응혼합물이 반응과정에서 형성된 글루타르산 및 숙신산의 적어도 일부를 추출함으로써 처리되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.PCT International Patent Publications WO 96/03365 (Costantini et al.) And US Pat. No. 5,756,837 (Costantini et al.) Describe a process for recycling a cobalt-containing catalyst by direct reaction of oxidizing cyclohexane to adipic acid. And the reaction mixture obtained by oxidation is treated by extracting at least a portion of glutaric acid and succinic acid formed during the reaction.

위 참고문헌들이나 발명자가 알고 있는 참고문헌들 중의 어느 것도 독자적으로든 조합으로든 여기에 설명되고 청구되는 이 발명에서의 복잡하고 임계적인 기준치 및 요구조건에 따른 산화반응을 밝히거나 제안하거나 암시하고 있지 않다.None of the above references or references known to the inventors disclose, suggest or imply an oxidation reaction in accordance with the complex and critical criteria and requirements in this invention, which are described and claimed herein, either alone or in combination.

이 발명은 시클로헥산을 아디프산으로 산화시키는 방법에 관한 것이며, 좀더 자세하게는 재순환을 위해 촉매를 용액으로 연속적으로 추출하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of oxidizing cyclohexane to adipic acid, and more particularly to a method of continuously extracting the catalyst into solution for recycling.

도면과 관련한 아래의 상세한 설명을 참조하면 독자들은 이 발명을 좀더 잘 이해할 것인데, 도면에서,Referring to the following detailed description with reference to the drawings, the reader will better understand this invention.

도 1은 촉매추출이 역류스트림으로 수행되는 이 발명의 양호한 한 실시예의 블록선도를 도시하며,1 shows a block diagram of a preferred embodiment of this invention in which catalyst extraction is carried out in a countercurrent stream,

도 2는 촉매추출이 다단추출조립체로 수행되는 이 발명의 양호한 다른 실시예의 블록선도를 도시한다.Figure 2 shows a block diagram of another preferred embodiment of the present invention in which the catalyst extraction is carried out in a multistage extraction assembly.

앞서 설명한 바와 같이, 이 발명은 예를 들어 시클로헥산 등과 같은 탄화수소를 예를 들어 아드프산 등과 같은 각각의 중간산화생성물로 산화시키는 방법에 관한 것이며, 좀더 자세하게는 재순환을 위해 촉매를 용액으로 연속적으로 추출하는 방법에 관한 것이다. 좀더 자세하게는, 이 발명은 아세트산 및 금속촉매가 존재하는 상태에서 시클로헥산을 아디프산으로 산화시킴으로써 생성되는 반응혼합물로부터 금속촉매를 용액으로 추출하는 방법에 관한 것이며, 그 방법은,As described above, the present invention relates to a method of oxidizing a hydrocarbon, such as cyclohexane, for example, to each intermediate product, such as, for example, adipic acid, and more particularly, continuously extracting the catalyst into solution for recycling. It is about how to. More specifically, the present invention relates to a method for extracting a metal catalyst from a reaction mixture produced by oxidizing cyclohexane to adipic acid in the presence of acetic acid and a metal catalyst, the method comprising:

(a) 시클로헥산의 거의 전부를 제거하는 단계와,(a) removing almost all of the cyclohexane,

(b) 아디프산의 대부분을 제거하는 단계와,(b) removing most of the adipic acid,

(c) 용액 속에서 촉매가 침전되어 농축물을 형성하기 시작하는 정도를 초과하지 않도록 주의하면서 아세트산의 대부분 (거의 100%까지)을 제거하는 단계와,(c) removing most (up to almost 100%) of acetic acid, taking care not to exceed the extent that the catalyst precipitates in solution and begins to form a concentrate,

(d) 하단을 포함한 하부영역과 상단을 포함한 상부영역 및 중간영역을 갖는 역류스트림의 중간영역으로 농축물을 안내하는 단계와,(d) directing the concentrate to an intermediate region of the backflow stream having a lower region including a lower portion and an upper region and an intermediate region including the upper portion,

(e) 역류스트림의 하부영역으로 미량의 물을 포함할 수도 있는 시클로헥사논을 안내하는 단계와,(e) directing cyclohexanone, which may comprise traces of water, to the lower region of the countercurrent stream,

(f) 역류스트림의 상부영역으로 미량의 시클로헥사논을 포함할 수도 있는 물을 안내하는 단계와,(f) directing water, which may comprise traces of cyclohexanone, to the upper region of the countercurrent stream,

(g) 촉매를 제외하고 농축물의 대부분을 포함하는 제1 액체, 즉 라피네이트를 상부영역의 상단으로부터 제거하는 단계 및,(g) removing the first liquid, ie raffinate, comprising most of the concentrate except for the catalyst from the top of the upper region, and

(h) 금속촉매의 대부분을 포함하는 제2 액체, 즉 추출물을 하부영역의 하단으로부터 제거하는 단계를 포함한다.(h) removing the second liquid, ie extract, comprising most of the metal catalyst from the bottom of the lower region.

금속촉매는 코발트함유합성물인 것이 양호하다. 금속촉매는 합성물에 결합된 것이건 그 모이어티(moiety)에 결합된 것이건 간에 실질적으로 금속 그 자체이며 양호하게는 이온형태이다. 그럼으로써, 금속은 예를 들어 상기 단계 (a)에서 한 모이어티에 결합되고 상기 단계 (h)에서 다른 모이어티에 결합될 수 있으며, 단계 (a)에서는 주로 코발트아세트산염일 것이고, 단계 (h)에서는 주로 코발트아디프산염이나 코발트글루타르산염이나 코발트숙신산염 또는 그 혼합물일 것이다.The metal catalyst is preferably a cobalt-containing compound. The metal catalyst, whether bound to the composite or to the moiety thereof, is substantially the metal itself and is preferably in the form of ions. As such, the metal may, for example, be bound to one moiety in step (a) and to another moiety in step (h), which will be mainly cobalt acetate in step (a) and mainly in step (h) Cobalt adiphosphate, cobalt glutarate or cobalt succinate or mixtures thereof.

시클로헥산의 제거는 아디프산을 제거하는 동안이나 그 전 또는 후, 또는 아디프산제거의 전후의 모두에서 수행될 수 있다. 전 또는 후라고 함은 공정보다 선행 또는 후행단계를 의미하며, 동안이라고 함은 동일한 단계를 의미한다. 예를 들어, 시클로헥산은 온도를 낮추고 두 개의 구별되는 액체상태, 즉 시클로헥산의 대부분을 함유하는 비극성 상태 및 아세트산과 아디프산 및 기타의 극성 모이어티의 대부분을 함유하는 극성 상태가 형성되게 하여 비극성 상태의 물질을 기울여 따라내어 제거하고 아디프산을 결정화해서 제거해 냄으로써 제거된다. 또다른 선택사양적인 방법으로는 아디프산의 순간적인 결정화 과정에서 시클로헥산을 제거하는 것이다. 시클로헥산은 증류에 의해 제거될 수도 있다.Removal of cyclohexane can be performed during or before the removal of adipic acid, or both before and after the removal of adipic acid. Before or after means a step before or after the process, while during means the same step. For example, cyclohexane lowers the temperature and causes two distinct liquid states to be formed, a nonpolar state containing most of the cyclohexane and a polar state containing most of the acetic acid and adipic acid and other polar moieties. It is removed by decanting and removing non-polar materials and crystallizing and removing adipic acid. Another optional method is to remove cyclohexane during the instantaneous crystallization of adipic acid. Cyclohexane may be removed by distillation.

바람직하게는 단계 (d), (e), (f), (g) 및 (h)가 동시에 수행된다. 또한, 단계 (c)는 증류에 의해 수행되는 것이 양호하다. 단계 (c)에서는 연속적으로나간헐적으로 소량의 물이 첨가될 수도 있다.Preferably steps (d), (e), (f), (g) and (h) are performed simultaneously. Also, step (c) is preferably carried out by distillation. In step (c) a small amount of water may be added continuously or intermittently.

단계 (c)에서는 아세트산의 거의 전부가 제거되고 단계 (h)에서는 금속촉매의 거의 전부가 제거되는 것도 바람직하다.It is also preferred that in step (c) almost all of the acetic acid is removed and in step (h) almost all of the metal catalyst is removed.

촉매가 거의 완전하게 제거되는 것이 요구되는 경우에는 역류스트림의 상부 등과 같이 단지 소량의 촉매만이 존재하는 역류스트림부분에서 온도를 충분히 높게 유지하여 에멀션화 성향을 감소시키거나 제거하는 것이 절대적으로 중요하다.If the catalyst is required to be removed almost completely, it is absolutely important to reduce or eliminate the emulsification tendency by keeping the temperature high enough in the portion of the back stream where only a small amount of catalyst is present, such as at the top of the back stream. .

상부와 중간부분 및 하부의 온도는 거의 동일할 수 있으며, 양호하게는 50℃ 내지 80℃이다The temperature at the top, middle and bottom may be about the same, preferably from 50 ° C. to 80 ° C.

그러나, 상부온도가 중간부분온도보다 높고, 중간부분온도가 하부온도보다 높은 것이 좀더 양호하다. 더욱 양호하게는, 상부온도는 50℃ 내지 90℃의 범위이고, 중간부분온도는 30℃ 내지 50℃의 범위이며, 하부온도는 10℃ 내지 40℃의 범위이다.However, it is more preferable that the upper temperature is higher than the middle temperature, and the intermediate temperature is higher than the lower temperature. More preferably, the upper temperature is in the range of 50 ° C to 90 ° C, the middle portion temperature is in the range of 30 ° C to 50 ° C, and the lower temperature is in the range of 10 ° C to 40 ° C.

이 발명은 또한 아세트산 및 금속촉매가 존재하는 상태에서 시클로헥산을 아디프산으로 산화시킴으로써 생성되는 반응혼합물로부터 금속촉매를 용액으로 추출하는 방법에 관한 것이며, 이 방법은,The present invention also relates to a method of extracting a metal catalyst from a reaction mixture produced by oxidizing cyclohexane to adipic acid in the presence of acetic acid and a metal catalyst, the method comprising:

(k) 시클로헥산의 거의 전부를 제거하는 단계와,(k) removing almost all of the cyclohexane,

(1) 아디프산의 대부분을 제거하는 단계와,(1) removing most of the adipic acid,

(m) 촉매를 침전시켜 용액 속에 농축물을 형성함이 없이 아세트산의 대부분을 제거하는 단계와,(m) precipitating the catalyst to remove most of the acetic acid without forming a concentrate in the solution,

(n) 전방혼합구간 및 전방분리구간을 포함하는 전단계와 후방혼합구간 및 후방분리구간을 포함하는 후단계 및 중간혼합구간 및 중간분리구간을 포함하는 중간단계를 포함하는 역류다단조립체의 중간단계로 농축물을 안내하는 단계와,(n) an intermediate stage of a backflow multistage assembly comprising a preliminary step comprising a forward mixing section and a forward separation section and a post step including a rear mixing section and a rear separation section and an intermediate step including an intermediate mixing section and an intermediate separation section. Guiding the concentrate,

(p) 미량의 물을 함유할 수도 있는 시클로헥사논을 전방혼합구간으로 안내하는 단계와,(p) guiding cyclohexanone, which may contain traces of water, to the forward mixing section,

(q) 미량의 시클로헥사논을 함유할 수도 있는 물을 후방혼합구간으로 안내하는 단계와,(q) directing water, which may contain traces of cyclohexanone, to the backmixing section,

(r) 촉매를 제외하고 농축물의 대부분을 포함하는 라피네이트를 후방분리구간으로부터 제거하는 단계 및,(r) removing the raffinate comprising most of the concentrate except for the catalyst from the backside section, and

(s) 금속촉매의 대부분을 포함하는 추출물을 전방분리구간으로부터 제거하는 단계를 포함한다.(s) removing the extract comprising most of the metal catalyst from the front separation section.

단계 (m)은 증류에 의해 수행되는 것이 양호하고, 그러한 경우에 이 방법은 단계 (m)에서 물을 첨가하는 단계를 부가적으로 포함할 수도 있다.Step (m) is preferably carried out by distillation, in which case the method may additionally comprise adding water in step (m).

적어도 후방분리구간에서는 적어도 부분적으로나마 원심분리방식으로 분리가 수행된다.Separation is carried out at least partially in a centrifugation section at least in the rearward section.

이 발명의 한 실시예에 따르면, 후단계는 후단계온도를 갖고, 중간단계는 중간단계온도를 가지며, 전단계는 전단계온도를 갖고, 후단계온도와 중간단계온도 및 전단계온도는 거의 동일하다. 양호하게는, 그러한 온도가 50℃ 내지 80℃의 범위에 있다.According to one embodiment of this invention, the post step has a post step temperature, the intermediate step has a medium step temperature, the pre step has a pre step temperature, and the post step temperature, the intermediate step temperature and the pre step temperature are almost the same. Preferably such temperature is in the range of 50 ° C to 80 ° C.

다른 실시예에서는, 후단계온도가 중간단계온도보다 높으며, 중간단계온도는 전단계온도보다 높다. 양호하게는, 후단계온도가 50℃ 내지 90℃의 범위에 있고,중간단계온도가 30℃ 내지 50℃의 범위에 있으며, 전단계온도가 10℃ 내지 30℃의 범위에 있다.In another embodiment, the after temperature is higher than the intermediate temperature and the intermediate temperature is higher than the previous temperature. Preferably, the post step temperature is in the range of 50 ° C to 90 ° C, the intermediate step temperature is in the range of 30 ° C to 50 ° C, and the prestep temperature is in the range of 10 ° C to 30 ° C.

이 발명에 따르면, 아세트산의 거의 전부가 단계 (m)에서 제거되는 것이 양호하다. 또한, 금속촉매의 거의 전부가 단계 (s)에서 제거되는 것이 양호하다.According to this invention, it is preferred that almost all of the acetic acid is removed in step (m). It is also preferred that almost all of the metal catalyst is removed in step (s).

앞서 설명한 바와 같이, 금속촉매는 코발트함유합성물인 것이 양호하다. 금속촉매는 합성물에 결합된 것이건 모이어티에 결합된 것이건 간에 실질적으로 금속 그 자체이며, 양호하게는 이온형태이다. 그럼으로써, 금속은 예를 들어 상기 단계 (k)에서 한 모이어티에 결합되고 상기 단계 (s)에서 다른 모이어티에 결합될 수 있으며, 단계 (k)에서는 주로 코발트아세트산염일 것이고, 단계 (s)에서는 주로 코발트아디프산염이나 코발트글루타르산염이나 코발트숙신산염 또는 그 혼합물일 것이다.As described above, the metal catalyst is preferably a cobalt-containing compound. The metal catalyst is substantially the metal itself, preferably bound to the composite or to the moiety, and is preferably in ionic form. Thereby, the metal may, for example, be bound to one moiety in step (k) and to another moiety in step (s), which will be mainly cobalt acetate in step (k) and mainly in step (s) Cobalt adiphosphate, cobalt glutarate or cobalt succinate or mixtures thereof.

바람직하게는 단계 (n), (p), (q), (r) 및 (s)가 동시에 수행된다. 또한, 단계 (m)은 증류에 의해 수행되는 것이 양호하다. 단계 (m)에서는 금속촉매의 가용성을 유지하기 위해 연속적으로나 간헐적으로 소량의 물이 첨가될 수도 있다.Preferably steps (n), (p), (q), (r) and (s) are carried out simultaneously. In addition, step (m) is preferably carried out by distillation. In step (m) a small amount of water may be added continuously or intermittently to maintain the solubility of the metal catalyst.

이 발명의 방법들은 생성된 아디프산을 폴리올과 폴리아민 및 폴리아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 반응제와 반응시켜 폴리에스테르나 폴리아미드 또는 (폴리이미드 및/또는 폴리아미드이미드)의 중합체를 각각 형성하는 단계를 부가적으로 포함할 수 있으며, 그러한 중합체는 섬유로 방적되거나 필러 및/또는 기타의 첨가제와 혼합되어 합성물을 형성할 수도 있다.The methods of the invention react the resulting adipic acid with a reactant selected from the group consisting of polyols, polyamines and polyamides to form polyesters or polyamides or polymers of (polyimide and / or polyamideimide), respectively. Additionally, such polymers may be spun into fibers or mixed with fillers and / or other additives to form composites.

모이어티와 관련하여 "대부분"이라고 함은 중량비로 그러한 모이어티의 50%이상, 거의 100%까지를 의미한다."Most" in the context of a moiety means at least 50%, up to almost 100% of such moiety by weight.

모이어티와 관련하여 "미량"이라고 함은 중량비로 그러한 모이어티의 50% 미만, 거의 0%까지를 의미한다.By " trace " in the context of a moiety means less than 50%, up to almost 0% of such moiety by weight.

"상위상태(upper phase)"고 함은 "미량의 촉매를 함유하는 상대적으로 작은 극성의 시클로헥사논의 상태"를 의미하고, "하위상태(lower phase)"라고 함은 "촉매의 대부분를 함유하는 상대적으로 큰 극성의 물의 상태"를 의미한다. 이 것은 분리기가 상위상태의 시클로헥사논 및 하위상태의 물을 생성하는 경사분리기(decanter)인 경우에만 적용하는 것이 아니라, 분리기가 원심분리기인 경우에도 적용하여 단순화 한다."Upper phase" means "state of relatively small polar cyclohexanone containing trace amount of catalyst", and "lower phase" means "relative phase containing most of the catalyst." Means the state of water of great polarity. This applies not only to the case where the separator is a decanter that produces cyclohexanone in the upper state and water in the lower state, but also applies to the case where the separator is a centrifuge.

"중간단계"는 전단계 및 후단계가 아닌 모든 단계이다."Intermediate step" is any step that is not a previous step and a later step.

앞서 설명한 바와 같이, 이 발명은 예를 들어 시클로헥산을 아디프산으로 산화시키는 방법 및 장치에 관한 것이며, 좀더 자세하게는 반응후에 재순환을 위해 촉매를 용액으로 추출하는 방법에 관한 것이다.As described above, the present invention relates to, for example, a method and apparatus for oxidizing cyclohexane to adipic acid, and more particularly to a method of extracting a catalyst into a solution for recycling after the reaction.

산화반응에서의 촉매의 적절한 취급은 당 기술분야에서 항상 중요한 문제였다. 이 발명에 따르면, 촉매가 수성상태로 용해된 액체형태로 분리되며, 양호하게는 부가처리를 거치거나 거치지 않고 반응실로 복귀된다.Proper handling of catalysts in oxidation reactions has always been an important issue in the art. According to this invention, the catalyst is separated in the form of a dissolved liquid in an aqueous state and preferably returned to the reaction chamber with or without further treatment.

발명자들은 시클로헥산으로부터 아디프산으로 요구된 정도의 변환치로 산화되고 아디프산의 대부분과 잔류하는 시클로헥산이 물 및 적어도 대부분의 아세트산과 함께 제거된 후, 반응혼합물은 임계량의 시클로헥사논 및 물을 첨가하기 전후에 고체가 없는 단상의 액체상태로 유지될 수 있음을 알았다. 그 후에, 촉매는 물의 첨가나 온도의 강하에 의해 추출될 수 있고, 양호하게는 부가처리를 거치거나 또는 거치지 않고 반응실로 복귀될 수 있다.The inventors have oxidized to the required degree of conversion from cyclohexane to adipic acid and after the majority of the adipic acid and the remaining cyclohexane have been removed with water and at least most acetic acid, the reaction mixture has a critical amount of cyclohexanone and water. It was found that it could be maintained in a single phase liquid state without a solid before and after addition. Thereafter, the catalyst can be extracted by the addition of water or by the drop in temperature, and preferably returned to the reaction chamber with or without the addition treatment.

이 발명에 따르면, 아래에 설명한 기술에 의하여 촉매분리공정이 현저하게 개선된다.According to this invention, the catalyst separation process is remarkably improved by the technique described below.

이제, 도 1을 보면, 이송라인(16)을 통해 역류추출주복합체(14)의 중간영역(19)에 연결된 증발기, 즉 증류기(12)를 포함하는 촉매분리유니트(10)가 도시되어 있다. 역류추출주복합체(14)는 추출구간복합체(18)를 둘러싸고 있다. 역류추출주복합체(14)는 중간영역(19)에 더하여 하부영역(20) 및 상부영역(22)을 갖는다. 하부영역(20)은 하단(24)을 가지며, 상부영역(22)은 상단(26)을 갖는다. 물라인(28) 및 시클로헥사논라인(30)은 역류추출주복합체(14)에 연결되어 있으며,그 것은 촉매용액라인, 즉 추출물라인(32), 및 농축물용액라인, 즉 라피네이트라인(34)에 연결되어 있다.Referring now to FIG. 1, there is shown a catalyst separation unit 10 comprising an evaporator, ie, a distillator 12, connected to an intermediate region 19 of the countercurrent extraction main complex 14 via a transfer line 16. The backflow extraction main complex 14 surrounds the extraction section complex 18. The backflow extraction main composite body 14 has a lower region 20 and an upper region 22 in addition to the intermediate region 19. The lower region 20 has a bottom 24 and the upper region 22 has a top 26. The water line 28 and the cyclohexanone line 30 are connected to the countercurrent extraction main complex 14, which is a catalyst solution line, that is, an extract line 32, and a concentrate solution line, that is, a raffinate line ( 34).

증발기, 즉 증류기(12)은 증기라인(15)에 연결되어 있으며, 선택적 첨가라인(13) 및 처리된 반응혼합물의 라인(11)은 증발기(12)에 연결되어 있다. 가열기, 즉 열교환기(17)는 증발기(12)의 일부이다.The evaporator, ie, the distillator 12, is connected to the steam line 15, and the optional addition line 13 and the line 11 of the treated reaction mixture are connected to the evaporator 12. The heater, ie the heat exchanger 17, is part of the evaporator 12.

촉매분리유니트(10)의 전방 및 후방의 장치들은 이 출원에 참고문헌으로 기재된 발명자들의 특허 및 출원의 대부분에 잘 설명되어 있으므로 도 1에 도시되어 있지 않다.The apparatuses in front and rear of the catalyst separation unit 10 are not shown in FIG. 1 because they are well described in most of the inventors' patents and applications described by reference in this application.

이 실시예의 작동에서, 시클로헥산으로부터 아디프산으로의 산화과정에서 처리된 반응혼합물은 (이 출원에 참고문헌으로 기재된 발명자들의 특허 및 출원에 예시적으로 설명된 바와 같이) 반응혼합물라인(11)을 통해 증발기, 즉 증류기(12)로 들어간다. 처리된 반응혼합물은 아세트산 및 양호하게는 코발트합성물인 금속촉매가 존재하는 상태에서 시클로헥산을 아디프산으로 산화시킴으로써 생성되는 반응혼합물로부터 적어도 대부분의 아디프산을 제거한 후에 잔류하는 혼합물이다. 처리된 반응혼합물은 반응되지 않은 시클로헥산의 대부분 또는 미량을 함유할 수 있다. 시클로헥산은 반응혼합물을 (i) 대부분의 아세트산과 아디프산과 기타의 극성 모이어티 및 촉매를 함유하는 극성 상태 및 (ii) 시클로헥산의 대부분을 함유하는 비극성 상태로 분리함으로써 제거될 수 있다. 그러한 경우에, 비극성 상태는 재순환될 수 있으며, 아디프산의 대부분은 결정화에 의해 극성상태로부터 제거될 수 있다. 이 경우에, 아디프산을 제거한 후의 잔여부분은 처리된 반응혼합물을 이룬다. 다른 경우에는, 시클로헥산의 대부분 또는 미량이 아디프산의 순간적인 결정화와 함께 동시에 제거될 수 있다. 그러한 경우에, 아디프산을 제거한 후의 잔여부분은 처리된 반응혼합물을 이룬다.In the operation of this embodiment, the reaction mixture treated in the course of oxidation from cyclohexane to adipic acid is reacted to the reaction mixture line 11 (as exemplarily described in the inventors' patents and applications described by reference in this application). Through the evaporator, ie, the distillator 12. The treated reaction mixture is a mixture remaining after removing at least most of the adipic acid from the reaction mixture produced by oxidizing cyclohexane to adipic acid in the presence of acetic acid and preferably a cobalt mixture metal catalyst. The treated reaction mixture may contain most or minor amounts of unreacted cyclohexane. Cyclohexane can be removed by separating the reaction mixture into (i) a polar state containing most of acetic acid and adipic acid and other polar moieties and catalysts, and (ii) a nonpolar state containing most of the cyclohexane. In such a case, the nonpolar state can be recycled and most of the adipic acid can be removed from the polar state by crystallization. In this case, the remainder after removal of adipic acid constitutes the treated reaction mixture. In other cases, most or minor amounts of cyclohexane may be removed simultaneously with the instantaneous crystallization of adipic acid. In such a case, the remainder after removal of adipic acid constitutes the treated reaction mixture.

처리된 반응혼합물이 증발기, 즉 증류기(12)로 들어가기 전에 시클로헥산을 제거하는 것은 매우 바람직스러운 것일지라도 필수적인 것은 아니라는 것을 알아야 한다.It should be noted that removing cyclohexane before the treated reaction mixture enters the evaporator, i.

증발기(12)로 들어가는 처리된 반응혼합물은 존재하는 대부분의 아세트산을 증발시킴으로써 요구되는 정도로 농축된다. 존재하는 시클로헥산 및 대부분의 물은 아세트산이 증발되기 전이라도 그 휘발성이 매우 크기 때문에 증기라인(15)을 통해 증발한다. 대부분의 아세트산의 증발에 의해 생성되는 농축물은 이송라인(16)을 통해 점성일지라도 펌핑될 수 있는 액체의 형태로 남겨진다는 것이 매우 중요하다.The treated reaction mixture entering the evaporator 12 is concentrated to the required level by evaporating most of the acetic acid present. The cyclohexane present and most of the water is evaporated through the steam line 15 because the volatility is very high even before acetic acid is evaporated. It is very important that the concentrate produced by the evaporation of most acetic acid remains in the form of a liquid that can be pumped even if it is viscous through the transfer line 16.

아세트산을 증발시키는 과정에서 소량의 물이 선택적인 첨가라인(13)을 통해 연속적으로나 간헐적으로 첨가될 수 있다. 물의 첨가는 변환치에 따라 농축물 등에서의 합성물들의 상대적인 양을 유지하여 농축물을 고체가 없는 상태로 유지하기 위해 농축물 속의 아세트산의 양을 최소화시킴에 있어서 중요할 수 있다.In the course of evaporating acetic acid a small amount of water can be added continuously or intermittently via the optional addition line 13. The addition of water can be important in minimizing the amount of acetic acid in the concentrate in order to maintain the relative amount of the compounds in the concentrate, etc., depending on the conversion, thereby keeping the concentrate free of solids.

농축물은 역류추출주복합체(14)의 추출구간복합체(18) 속으로 들어가며, 그러한 추출구간복합체(18) 속에는 역류스트림(18')이 존재한다.The concentrate enters into the extraction section complex 18 of the backwash extract complex 14, and within the extract section complex 18 there is a backflow stream 18 '.

역류스트림(18')은 역류추출주복합체(14)의 중간영역(19)에 대응하는 중간영역(19')을 갖는다. 마찬가지로, 역류스트림(18')은 하부영역(20') (역류추출주복합체(14)의 하부영역(20)에 대응) 및 상부영역(22') (역류추출주복합체(14)의 상부영역(22)에 대응)을 갖는다. 또한, 역류스트림(18')의 하부영역(20')은 하단(24') (역류추출주복합체(14)의 하부영역(20)의 하단(24)에 대응)을 갖는다. 역류스트림(18')의 상부영역(22')은 상단(26') (역류추출주복합체(14)의 상부영역(22)의 상단(26)에 대응)을 갖는다.The countercurrent stream 18 'has an intermediate region 19' corresponding to the intermediate region 19 of the countercurrent extracting main complex 14. Similarly, the backflow stream 18 'is the lower region 20' (corresponding to the lower region 20 of the backflow extraction main complex 14) and the upper region 22 '(the upper region of the backflow extraction main complex 14). (Corresponds to (22)). In addition, the lower region 20 'of the backflow stream 18' has a lower end 24 '(corresponding to the lower end 24 of the lower region 20 of the backflow extraction main complex 14). The upper region 22 'of the backflow stream 18' has an upper end 26 '(corresponding to the upper end 26 of the upper region 22 of the backflow extraction main complex 14).

도 1에서 알 수 있듯이, 역류스트림(18')은 역류추출주복합체(14) 속으로 들어가거나 이미 존재하는 다수의 2차 스트림에 의해 생성된다.As can be seen in FIG. 1, the backflow stream 18 ′ is generated by a plurality of secondary streams that have already entered or already existed in the backflow extraction main complex 14.

이러한 2차 스트림들 중의 하나는 역류스트림(18')의 중간영역(19')으로 들어가는 농축물이다. 또다른 2차 스트림은 역류스트림(18')의 하부영역(20')에서 시클로헥사논라인(30)을 통해 안내되는 시클로헥사논의 스트림이다. 또다른 2차 스트림은 역류스트림(18')의 상부영역(22')에서 물라인(28)을 통해 안내되는 물의 스트림이다.One of these secondary streams is a concentrate entering the middle region 19 'of the backflow stream 18'. Another secondary stream is a stream of cyclohexanone which is guided through cyclohexanone line 30 in the subregion 20 'of the backflow stream 18'. Another secondary stream is a stream of water that is guided through the water line 28 in the upper region 22 'of the backflow stream 18'.

시클로헥사논은 물보다 작은 비중을 가지므로 위쪽 (역류스트림(18')의 하부영역(20')으로부터 상부영역(22')을 향하는 방향)으로 이동하며, 물은 아래쪽 (역류스트림(18')의 상부영역(22')으로부터 하부영역(20')을 향하는 방향)으로 이동한다. 두 개의 2차 스트림이 서로 반대방향으로 이동함에 따라, 역류스트림(18')의 합성물은 위치별로 변하며, 결국 하단(24')의 근처에서 적어도 대부분의 금속촉매를 함유하는 물상태로 되고 상단(26')의 근처에서 촉매를 제외한 적어도 대부분의 농축물을 함유하는 시클로헥사논상태로 된다. 촉매의 대부분을 함유하는 추출물로서의 물상태부분은 촉매용액라인, 즉 추출물라인(32)을 경유하여 제거되며, 시클로헥사논상태부분은 농축물용액라인, 즉 라피네이트라인(34)을 경유하여 제거된다.Cyclohexanone has a specific gravity less than water and therefore moves upwards (in the direction from the lower zone 20 'to the upper zone 22' of the backflow stream 18 ') and the water moves downward (backward stream 18'). The direction toward the lower region 20 'from the upper region 22'. As the two secondary streams move in opposite directions, the composite of the backflow stream 18 'changes from position to position, resulting in a water phase containing at least the majority of the metal catalyst near the bottom 24' and the top ( 26 ') to a cyclohexanone state containing at least most of the concentrate except the catalyst. The water-state portion as an extract containing most of the catalyst is removed via the catalyst solution line, i.e., the extract line 32, and the cyclohexanone state portion is removed via the concentrate solution line, i.e. the raffinate line 34. do.

이러한 방법으로 농축물의 용해는 금속촉매를 물에 의해 용액형태로 추출하는 것과 동시에 이루어진다. 농축물용액, 즉 라피네이트 및 촉매용액, 즉 추출물은 발명자들의 앞서 언급한 특허 및 특허출원에서 설명된 바와 같이 부가적으로 처리되거나 재순환될 수 있다.In this way, the dissolution of the concentrate takes place simultaneously with the extraction of the metal catalyst in solution form with water. The concentrate solution, i.e. raffinate and catalyst solution, i.e. extract, may be further processed or recycled as described in the inventors' aforementioned patents and patent applications.

금속촉매의 거의 전부는 앞서 설명한 라인(16, 28, 30)들을 통한 공급속도 및 온도를 제어함으로써 촉매용액라인, 즉 추출물라인(32)을 통해 추출되거나 제거될 수 있다.Almost all of the metal catalyst can be extracted or removed through the catalyst solution line, i. E. The extraction line 32, by controlling the feed rate and temperature through the lines 16, 28, 30 described above.

물라인(28)으로 들어가는 물은 미량의 시클로헥사논을 함유할 수 있으며, 시클로헥사논라인(30)으로 들어가는 시클로헥사논은 미량의 물을 함유할 수 있다. 마찬가지로, 추출물라인(32)에 존재하는 물 또는 추출물 속의 촉매용액은 미량의 시클로헥사논을 함유하며, 라피네이트라인(34)에 존재하는 농축물 용액 또는 라피네이트는 미량의 물을 함유한다.Water entering the water line 28 may contain traces of cyclohexanone, and cyclohexanone entering the cyclohexanone line 30 may contain traces of water. Likewise, the water present in the extract line 32 or the catalyst solution in the extract contains traces of cyclohexanone, and the concentrate solution or raffinate present in the raffinate line 34 contains trace amounts of water.

역류스트림(18')의 상부(22') 등과 같이 저농도의 촉매를 갖는 역류스트림에서는, 잡다한 생성물을 함유하는 물 및 시클로헥사논의 에멀션화가 발생하기 쉬우며, 그 것은 소량의 촉매가 농축물 용액, 즉 라피네이트라인(34)에 혼입되게 한다. 그러한 경향을 현저하게 감소시키거나 제거하기 위해서는 상부(22')의 온도가 어렵지 않은 실험으로 용이하게 발견될 수 있는 특정한 임계온도 이상이어야 한다. 그럼으로써, 모든 역류스트림(18') 또는 적어도 그 상부(22')에서는 상기 임계온도 이상의 온도로 유지될 수 있다. 역류스트림(18')의 하부(20')와 중간부분(19') 및상부(22')의 온도를 제어하는 손쉬운 방법은 시클로헥사논라인(30)의 시클로헥사논스트림과 이송라인(16)의 농축물스트림 및 물라인(28)의 물스트림을 각각 조절하는 것이다.In countercurrent streams with low concentrations of catalyst, such as the top 22 'of the countercurrent stream 18', emulsification of cyclohexanone and water containing miscellaneous products is prone to occur, as small amounts of catalyst are concentrated in the concentrate solution, That is, it is incorporated in the raffinate line 34. In order to significantly reduce or eliminate such trends, the temperature of the top 22 'must be above a certain threshold temperature which can be easily found in non-difficult experiments. As such, it can be maintained at a temperature above the critical temperature in all countercurrent streams 18 'or at least its top 22'. An easy way to control the temperature of the bottom 20 ', the middle 19' and the top 22 'of the back stream 18' is the cyclohexanone stream and the transfer line 16 of the cyclohexanone line 30. ) And the water stream of the water line (28), respectively.

모든 역류스트림을 거의 동일한 온도로 유지하는 것이 바람직한 경우에 양호한 온도범위는 50℃ 내지 80℃이다If it is desired to keep all countercurrent streams at about the same temperature, the preferred temperature range is from 50 ° C to 80 ° C.

그러나, 좀더 양호하게는 상부(22')의 온도범위는 50℃ 내지 90℃로 유지되고, 중간부분(19')의 온도범위는 30℃ 내지 50℃로 유지되며, 하부(20')의 온도범위는 10℃ 내지 40℃로 유지되는 것이다. 앞서 설명했듯이, 이 것을 달성하기 위한 손쉬운 방법은 시클로헥사논라인(30)의 시클로헥사논스트림과 이송라인(16)의 농축물스트림 및 물라인(28)의 물스트림의 온도를 각각 제어하는 것이지만, 이 것은 반드시 필요한 것은 아니며, 이를 위해 내부 또는 외부의 가열수단이나 냉각수단 및/또는 기타의 온도제어수단이 이용될 수도 있다.However, more preferably, the temperature range of the upper portion 22 'is maintained at 50 ° C to 90 ° C, and the temperature range of the middle portion 19' is maintained at 30 ° C to 50 ° C, and the temperature of the lower portion 20 '. The range is maintained at 10 ° C to 40 ° C. As described above, an easy way to achieve this is to control the temperature of the cyclohexanone stream of the cyclohexanone line 30, the concentrate stream of the transfer line 16 and the water stream of the water line 28, respectively. This is not necessarily necessary, and internal or external heating or cooling means and / or other temperature control means may be used for this purpose.

이제, 도 2를 보면, 이송라인(116)을 통해 다단역류추출조립체(114)의 중간단계(119)에 연결된 증발기, 즉 증류기(112)를 포함하는 촉매분리유니트(110)가 도시되어 있다. 중간단계(119)는 중간분리기(118) 및 중간혼합기(118a)를 포함한다. 다단역류추출조립체는 상기 중간단계(119)에 더하여 전단계(120) 및 후단계(122)를 갖는다. 전단계(120)는 전방분리기(124) 및 전방혼합기(124a)를 갖는다. 마찬가지로, 후단계(122)는 후방분리기(126) 및 후방혼합기(126a)를 갖는다. 물라인(128)은 후방혼합기(126a)에 연결되어 있으며, 시클로헥사논라인(130)은 전방혼합기(124a)에 연결되어 있다. 추출물라인(132)은 전방분리기(124)에 연결되어있으며, 라피네이트라인(134)은 후방분리기(126)에 연결되어 있다.Referring now to FIG. 2, there is shown a catalyst separation unit 110 comprising an evaporator, ie, a distillation 112, connected to an intermediate stage 119 of the multi-stage countercurrent extraction assembly 114 via a transfer line 116. Intermediate step 119 includes an intermediate separator 118 and an intermediate mixer 118a. The multi-stage countercurrent extraction assembly has a previous step 120 and a later step 122 in addition to the intermediate step 119. The previous stage 120 has a front separator 124 and a front mixer 124a. Likewise, the later stage 122 has a back separator 126 and a back mixer 126a. The water line 128 is connected to the back mixer 126a, and the cyclohexanone line 130 is connected to the front mixer 124a. Extract line 132 is connected to the front separator 124, the raffinate line 134 is connected to the rear separator 126.

중간분리기(140, 142)를 각각 포함하고 중간혼합기(140a, 142a)를 각각 포함하는 중간단계(136, 138)도 도 2에 도시되어 있다. 그러나, 단계수는 개별적인 상황 및 추출의 완성도에 따라 더 커지거나 더 작아질 수 있다.Also shown in FIG. 2 are intermediate steps 136 and 138 that include intermediate separators 140 and 142 and intermediate mixers 140a and 142a, respectively. However, the number of steps may be larger or smaller depending on the individual situation and the completeness of the extraction.

혼합기 및 분리기는 도 2에서 명료하게 예시된 바와 같이 유입선 및 유출선에 의해 서로 연결되어 있다. 어떤 유입선들은 혼합기로 이르는 단일의 유입선을 이루도록 서로 통합된 상태로 도시되어 있다. 그러나 이 것은 필수적인 것이 아니다. 유입선은 개별적이고 직접적으로 혼합기로 이어질 수 있다. 이러한 직접연결은 고체침전의 개연성이 있는 경우에 특히 바람직하다. 어떤 용기로부터 다른 용기로의 잡다한 스트림의 이동을 위한 라인들 속의 펌프들은 다른 부속장치들과 마찬가지로 간결명료함을 위해 도시되지 아니 하였지만, 그 것들 및 그 것들의 작동은 당 기술분야에서 잘 알려져 있다.The mixer and separator are connected to each other by an inlet line and an outlet line as illustrated clearly in FIG. Some inlets are shown integrated together to form a single inlet to the mixer. But this is not essential. The inlet line can be individually and directly connected to the mixer. This direct connection is particularly preferred where there is a probability of solid precipitation. Pumps in lines for the movement of miscellaneous streams from one vessel to another are not shown for the sake of brevity, like other accessories, but they and their operation are well known in the art.

분리기는 두 개의 유동상태물질을 서로 분리시키기에 적합한 경사분리기나 원심분리기 또는 기타의 분리기일 수 있다.The separator may be a decanter, centrifuge or other separator suitable for separating two fluids from each other.

다양한 단계들이나 그러한 단계들의 부분들 (혼합기와 분리기와 유입선 및 유출선 등)은 당 기술분야에서 잘 알려진 수단들에 의해 가열되거나 냉각될 수도 있다. 그러한 가열수단이나 냉각수단들은 간결함을 위해 도 1에는 도시되어 있지 않다.Various steps or portions of such steps (such as mixers, separators, inlets and outlets) may be heated or cooled by means well known in the art. Such heating means or cooling means are not shown in FIG. 1 for the sake of brevity.

증발기, 즉 증류기(112)는 증기라인(115)에 연결되어 있으며, 선택첨가라인(113) 및 처리된 반응혼합물라인(111)은 증발기(112)에 연결되어 있다. 가열기, 즉 열교환기(117)는 증발기(112)의 일부이다.The evaporator, ie, the distillator 112, is connected to the steam line 115, and the optional addition line 113 and the treated reaction mixture line 111 are connected to the evaporator 112. The heater, ie the heat exchanger 117, is part of the evaporator 112.

촉매추출유니트(110)의 전방 및 후방의 장치들은 이 출원에 참고문헌으로 기재된 발명자들의 특허 및 특허출원들에서 잘 설명되어 있으므로 도 2에 도시되어 있지 않다.The apparatuses in front and rear of the catalyst extraction unit 110 are not shown in FIG. 2 because they are well described in the inventors' patents and patent applications described in this application by reference.

이 실시예의 작동에 있어서, (이 출원에 참고문헌으로 기재된 발명자들의 특허 및 출원에서 예를 들어 설명한 바와 같이) 시클로헥산으로부터 아디프산으로의 산화에서의 처리된 반응혼합물은 반응혼합물라인(111)을 통해 증발기, 즉 증류기(112)로 들어간다. 처리된 반응혼합물은 아세트산 및 금속촉매, 양호하게는 코발트합성물이 존재하는 상태에서 시클로헥산을 아디프산으로 산화시킴으로써 생성되는 반응혼합물로부터 적어도 대부분의 아디프산을 제거한 후에 잔류하는 혼합물이다. 처리된 반응혼합물은 반응되지 않은 시클로헥산의 대부분 또는 미량을 함유할 수도 있다. 시클로헥산은 반응혼합물을 (i) 대부분의 아세트산과 아디프산과 기타의 극성 모이어티 및 촉매를 함유하는 극성상태 및 (ii) 시클로헥산의 대부분을 함유하는 비극성상태로 분리함으로써 제거될 수도 있다. 그러한 경우에, 비극성상태는 재순환될 수 있으며, 아디프산의 대부분은 극성상태로부터 결정화에 의해 제거될 수 있다. 이러한 경우에, 아디프산을 제거한 후의 잔류물은 처리된 반응혼합물을 이룬다. 다른 경우에는 시클로헥산의 대부분 또는 미량이 아디프산의 순간적인 결정화와 동시에 제거될 수 있다. 그러한 경우에, 아디프산을 제거한 후의 잔류물은 처리된 반응혼합물을 이룬다.In the operation of this embodiment, the treated reaction mixture in the oxidation of cyclohexane to adipic acid (as described for example in the inventors' patents and applications described by reference in this application) is reacted to the reaction mixture line 111. Through the evaporator, that is, the distillation unit 112 enters. The treated reaction mixture is a mixture remaining after removing at least most of the adipic acid from the reaction mixture produced by oxidizing cyclohexane to adipic acid in the presence of acetic acid and a metal catalyst, preferably a cobalt mixture. The treated reaction mixture may contain most or minor amounts of unreacted cyclohexane. Cyclohexane can also be removed by separating the reaction mixture into (i) a polar state containing most of acetic acid and adipic acid and other polar moieties and catalysts, and (ii) a nonpolar state containing most of the cyclohexane. In such cases, the nonpolar state can be recycled and most of the adipic acid can be removed by crystallization from the polar state. In this case, the residue after removal of adipic acid forms a treated reaction mixture. In other cases most or minor amounts of cyclohexane can be removed simultaneously with the instantaneous crystallization of adipic acid. In such a case, the residue after removal of adipic acid forms a treated reaction mixture.

물론, 시클로헥산은 증발이나 기타의 기술에 의해 제거될 수 있다.Of course, cyclohexane can be removed by evaporation or other techniques.

처리된 반응혼합물이 증발기, 즉 증류기(112)로 들어가기 전에 시클로헥산을 제거하는 것은 매우 바람직스러운 것일지라도 필수적인 것은 아니라는 것을 알아야 한다.It should be noted that removing the cyclohexane before the treated reaction mixture enters the evaporator, ie, distillator 112, is highly desirable but not necessary.

증발기(112)로 들어가는 처리된 반응혼합물은 존재하는 대부분의 아세트산을 증발시킴으로써 요구되는 정도로 농축된다. 존재하는 시클로헥산 및 대부분의 물은 아세트산이 증발되기 전이라도 그 휘발성이 매우 크기 때문에 증기라인(115)을 통해 증발한다. 대부분의 아세트산의 증발에 의해 생성되는 농축물은 이송라인(116)을 통해 점성일지라도 펌핑될 수 있는 액체의 형태로 남겨진다는 것이 매우 중요하다.The treated reaction mixture entering the evaporator 112 is concentrated to the required level by evaporating most of the acetic acid present. The cyclohexane and most of the water present evaporate through the steam line 115 because the volatility is very high even before acetic acid is evaporated. It is very important that the concentrate produced by the evaporation of most acetic acid remains in the form of a liquid that can be pumped through the transfer line 116 even if it is viscous.

아세트산을 증발시키는 과정에서 소량의 물이 선택적인 첨가라인(113)을 통해 연속적으로나 간헐적으로 첨가될 수 있다. 물의 첨가는 변환치에 따라 농축물 등에서의 합성물들의 상대적인 양을 유지하여 농축물을 고체가 없는 상태로 유지하기 위해 농축물 속의 아세트산의 양을 최소화시킴에 있어서 중요할 수 있다.In the process of evaporating acetic acid, a small amount of water may be added continuously or intermittently via the optional addition line 113. The addition of water can be important in minimizing the amount of acetic acid in the concentrate in order to maintain the relative amount of the compounds in the concentrate, etc., depending on the conversion, thereby keeping the concentrate free of solids.

농축물은 이송라인(116)을 통해 다단역류조립체(114)의 중간단계(119)로 들어가며, 그 것은 라인(140') 속의 스트림과 통합되고나서 다른 라인(142") 속의 스트림과 통합된 후에 중간혼합기(118a)까지 이어진다. 그러한 세 개의 라인(116, 140', 142")들로부터의 스트림들은 혼합기(118a) 속에서 잘 혼합되며, 그렇게 생성된 혼합물은 라인(118a')을 통해 분리기(118)로 이송되어 시클로헥사논이 진한 상위상태와 물이 진한 하위상태로 분리된다. 하위상태는 라인(118")을 통해 선행혼합기 (중간혼합기(140a))로 안내되고, 상위상태는 다른 라인(118')을 통해 후행혼합기 (중간혼합기(142a))로 안내된다.The concentrate enters the intermediate stage 119 of the multistage backflow assembly 114 via the transfer line 116, which is integrated with the stream in line 140 'and then with the stream in another line 142 ". Up to the intermediate mixer 118a. The streams from those three lines 116, 140 ', 142 "are well mixed in the mixer 118a, and the resulting mixture is separated through the line 118a'. 118), and the cyclohexanone is separated into the thick upper state and the water into the dark lower state. The lower state is led to the preceding mixer (intermediate mixer 140a) via line 118 ", and the upper state is guided to the trailing mixer (intermediate mixer 142a) via another line 118 '.

시클로헥사논이 라인(130)을 통해 전방혼합기(124a)로 공급되며, 거기에서 라인(140")을 통해 중간분리기(140)의 하위상태로부터 오는 스트림과 잘 혼합된다. 그렇게 생성된 혼합물은 라인(124a')을 통해 전방분리기(124)로 이송되어 라인(132)을 통해 조립체를 빠져나가는 하위상태와 다른 라인(124')을 통해 중간혼합기(140a)로 안내되는 상위상태로 분리된다.Cyclohexanone is fed to the front mixer 124a via line 130, where it is well mixed with the stream coming from the substate of the intermediate separator 140 via line 140 ". It is transferred to the front separator 124 through 124a 'and separated into a lower state exiting the assembly through line 132 and a higher state guided to the intermediate mixer 140a through another line 124'.

라인(132)을 통해 조립체를 빠져나가는 하위상태는 촉매의 대부분이 수용액인 추출물이다. 그 것은 또한 소량의 시클로헥사논을 함유한다.The substate exiting the assembly through line 132 is an extract in which most of the catalyst is an aqueous solution. It also contains a small amount of cyclohexanone.

조립체(114)의 후단계(122)에서는 물이 라인(128)을 통해 혼합기(126a)로 들어가며, 거기에서 라인(142')을 통해 중간분리기(142)의 상위상태로부터 오는 스트림과 잘 혼합된다. 그렇게 생성된 혼합물은 라인(126a')을 통해 분리기(126)로 안내되어 하위상태와 상위상태로 분리된다. 하위상태는 라인(126")을 중간혼합기(142a)로 안내되며, 상위상태는 다른 라인(134)을 통해 조립체를 빠져나간다.In a later stage 122 of the assembly 114, water enters the mixer 126a via line 128, where it mixes well with the stream coming from the top of the intermediate separator 142 via line 142 ′. . The resulting mixture is then guided through line 126a 'to separator 126 to be separated into a lower state and a higher state. The lower state leads the line 126 ″ to the intermixer 142a and the upper state exits the assembly through the other line 134.

라인(133)을 통해 조립체(114)를 빠져나가는 상위상태는 농축물의 대부분이 시클로헥사논인 라피네이트이다. 또한, 소량의 물도 존재한다.The upper state exiting assembly 114 through line 133 is raffinate, where the majority of the concentrate is cyclohexanone. There is also a small amount of water.

도 2에 보이듯이, 작동은 최종적인 수용성 촉매추출물을 형성하도록 촉매를 추출하는 후속단계와 라인(132)을 통해 조립체(114)를 빠져나가는 후속단계 및 라인(134)을 통해 조립체(114)를 빠져나가는 시클로헥사논인 농축물라피네이트를 남기는 후속단계에 기초하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, the operation is followed by a subsequent step of extracting the catalyst to form the final water soluble catalyst extract and a subsequent step exiting the assembly 114 through line 132 and through the assembly 114 via line 134. It is based on the subsequent step leaving the concentrate raffinate, which is the exiting cyclohexanone.

용제(물)가 후방분리기(126)로부터 전방분리기(124)를 향해 이동함에 따라 촉매가 좀더 진해지며 점점 더 촉매가 고갈되는 라피네이트를 남기고, 그 것은 결국 라인(134)을 통해 조립체(114)를 빠져나간다.As the solvent (water) moves from the rear separator 126 toward the front separator 124, the catalyst becomes thicker and leaves a raffinate that is gradually depleted, which in turn causes assembly 114 through line 134. Exit.

이러한 방법으로, 이송라인(116)을 통해 다단역류조립체로 들어가는 농축물의 용해는 금속촉매를 물에 의해 용액형태로 추출하는 것과 동시에 이루어진다. 라피네이트 및 촉매추출물은 발명자들의 앞서 언급한 특허 및 특허출원에서 설명된 바와 같이 부가적으로 처리되거나 재순환될 수 있다.In this way, the dissolution of the concentrate entering the multi-stage countercurrent assembly via the transfer line 116 takes place simultaneously with the extraction of the metal catalyst in solution form with water. The raffinate and catalyst extract may be additionally treated or recycled as described in the inventors' aforementioned patents and patent applications.

다단역류조립체의 중간단계 또는 추출기 (또는 유사한 역류주의 중간부분)로의 농축물의 안내는 농축물로부터의 촉매추출의 효율을 최대화 함에 있어서 중요하다. 후단계(122)를 제외한 다단역류조립체의 중간단계 또는 추출기(114)로의 농축물의 안내는 최종분리기(126)에서 최종적인 추출이 일어나기 전에 꽤 많은 양의 촉매가 이미 분리되게 한다. 다단역류조립체의 전단계(120) 또는 추출기(114)로의 농축물의 안내는 라인(132)을 통해 빠져나가는 촉매추출물에 상당히 많은 농축물 모이어티 (촉매가 아닌)가 혼입되게 할 수 있다.The intermediate stage of the multistage reflux assembly or the guidance of the concentrate to the extractor (or the middle portion of a similar reflux strain) is important in maximizing the efficiency of catalyst extraction from the concentrate. The intermediate stage of the multistage countercurrent assembly, except the post stage 122, or guiding the concentrate to the extractor 114, allows a considerable amount of catalyst to already separate before final extraction takes place in the final separator 126. Guidance of the concentrate to the front stage 120 or to the extractor 114 of the multi-stage countercurrent assembly may cause a significant amount of concentrate moiety (not catalyst) to be incorporated into the catalyst extract exiting through line 132.

금속촉매의 거의 전부는 앞서 설명한 라인(128, 130)들을 통한 공급속도 및 다양한 단계에서의 온도들을 제어함으로써 단계들의 수만큼 촉매용액라인, 즉 추출물라인(132)을 통해 추출되거나 제거될 수 있다.Almost all of the metal catalyst can be extracted or removed through the catalyst solution line, that is, the extract line 132, by the number of steps by controlling the feed rate through the lines 128 and 130 described above and the temperatures in the various steps.

물라인(128)으로 들어가는 물은 미량의 시클로헥사논을 함유할 수 있으며, 시클로헥사논라인(130)으로 들어가는 시클로헥사논은 미량의 물을 함유할 수 있다. 마찬가지로, 앞서 설명한 바와 같이, 추출물라인(132)에 존재하는 촉매추출물은 미량의 시클로헥사논을 함유하며, 라피네이트라인(134)에 존재하는 라피네이트는 미량의 물을 함유한다.Water entering the water line 128 may contain traces of cyclohexanone, and cyclohexanone entering the cyclohexanone line 130 may contain traces of water. Likewise, as described above, the catalyst extract present in the extract line 132 contains traces of cyclohexanone, and the raffinate present in the raffinate line 134 contains trace amounts of water.

역류조립체(114)의 후단계(122)에 가까운 뒤쪽 단계들에서는 촉매의 농도가 훨씬 낮은데, 이러한 단계들에서는 잡다한 생성물을 함유하는 물 및 시클로헥사논의 에멀션화가 발생하기 쉬우며, 그 것은 소량의 촉매가 라인(134)을 통해 조립체를 빠져나가는 라피네이트에 혼입되게 한다. 그러한 경향을 현저하게 감소시키거나 제거하기 위해서는 그러한 뒤쪽 단계에서의 온도들이 어렵지 않은 실험으로 용이하게 발견될 수 있는 특정한 임계온도 이상이어야 한다. 그럼으로써, 모든 단계들 적어도 그러한 뒤쪽 단계들 또는 후단계(122) 만이라도 상기 임계온도 이상의 온도로 유지될 수 있다. 이 것을 달성할 수 있는 손쉬운 방법 중의 하나는 예를 들어 가열기나 냉각기나 열교환기 등과 같이 당 기술분야에서 잘 알려진 수단에 의해 잡다한 스트림들의 온도를 제어하는 것이다.The concentrations of the catalyst are much lower in the latter stages close to the later stage 122 of the countercurrent assembly 114, where the emulsification of cyclohexanone and water containing miscellaneous products is likely to occur, which is a small amount of catalyst. Is incorporated into the raffinate exiting the assembly via line 134. In order to significantly reduce or eliminate such trends, the temperatures at such later stages must be above a certain threshold temperature which can easily be found in non-difficult experiments. As such, at least all of the steps, such as later steps or later steps 122, can be maintained at a temperature above the critical temperature. One easy way to achieve this is to control the temperature of the miscellaneous streams by means well known in the art such as, for example, heaters, coolers or heat exchangers.

물론, 분리기나 혼합기도 외부 또는 내부의 가열 또는 냉각장치 및/또는 기타의 온도제어수단을 이용하는 것 등과 같이 유사한 기술에 의해 가열되거나 냉각될수 있다.Of course, the separator or mixer may also be heated or cooled by similar techniques, such as by using external or internal heating or cooling devices and / or other temperature control means.

모든 역류스트림을 거의 동일한 온도로 유지하는 것이 바람직한 경우에 양호한 온도범위는 50℃ 내지 80℃이다If it is desired to keep all countercurrent streams at about the same temperature, the preferred temperature range is from 50 ° C to 80 ° C.

그러나, 좀더 양호하게는 후단계(122)의 온도범위는 50℃ 내지 90℃로 유지되고, 중간단계(119)의 온도범위는 30℃ 내지 50℃로 유지되며, 전단계(120)의 온도범위는 10℃ 내지 40℃로 유지되는 것이다. 다른 중간단계들이 존재할 때에는그러한 중간단계들은 앞서 설명한 중간단계와 끝단계(전방단계 또는 후방단계)의 온도들 사이의 온도로 유지되는 것이 양호하다.However, more preferably, the temperature range of the subsequent step 122 is maintained at 50 ° C to 90 ° C, the temperature range of the intermediate step 119 is maintained at 30 ° C to 50 ° C, and the temperature range of the previous step 120 is It is maintained at 10 ° C to 40 ° C. When other intermediate stages are present, such intermediate stages are preferably maintained at a temperature between the temperatures of the intermediate stage and the end stage (front stage or rear stage) described above.

후단계(122) 또는 기타의 단계에서 허용불가한 에멀션화가 일어나면, 도 1에 도시된 분리기(126) 등과 같은 원심분리기가 단순한 경사분리기의 대신에 이용될 수도 있다. 적어도 후단계에서 원심분리기가 이용될 때에 에멀션화의 임계점 이상의 온도를 유지하는 것은 그다지 중요하지 않다.If unacceptable emulsification occurs in a later step 122 or elsewhere, a centrifuge such as separator 126 shown in FIG. 1 may be used in place of a simple decanter. Maintaining a temperature above the critical point of emulsification is not very important, at least when the centrifuge is used.

이 발명에 따르면, 어떤 액체나 기체 또는 오프가스(off-gas)들이든지 필요하다면 한 구간으로부터 다른 구간으로 전체적으로든 부분적으로든 재순환될 수 있다. 또한, 예시된 실시예들의 부분적이든 전체적이든간에 어떤 조합이나 어떤 균등한 배치변경 또는 그러한 균등한 배치변경들의 어떤 조합이든지 이용될 수 있으며, 이 발명의 범위 내에 든다.According to this invention, any liquid, gas or off-gases can be recycled wholly or partially from one section to another if necessary. In addition, any combination, any equivalent arrangement, or any combination of such equivalent arrangements, whether partially or wholly of the illustrated embodiments, may be utilized and are within the scope of this invention.

잡다한 기능들이 컴퓨터화 제어기에 의해 제어되는 것이 양호할지라도, 이 발명에 따르면 하나 이상의 기능을 제어하기 위한 어떤 종류의 제어기이든, 수동제어 및/또는 노동조차도 이용할 수 있다. 양호한 컴퓨터화 제어기는 인공지능시시템 (당 기술분야에 널리 알려진 전문가시스템, 신경망 및 퍼지논리시스템)을 포함한다. 이러한 세 종류의 인공지능시스템 중에서 시스템을 학습하는 신경망은 장치의 다양한 위치에서 정보(예를 들어, 압력, 온도, 화학적 또는 기타의 분석치 등)를 수집하고, 이러한 정보를 결과치(예를 들어, 압력강하율, 반응속도 반응성 등)에 따라 저장하이러한 정보를 장차 이용이 가능한 다른 데이터와 함께 이용하여 매 순간마다 취해야 할 조치에 관해 결정하도록 프로그램되어 있다. 전문가시스템은숙련된 사람의 경험에 기초하여 프로그램되어 있다. 퍼지논리시스템은 경험칙에 더하여 직관적 법칙에 의존한다.Although miscellaneous functions are preferably controlled by a computerized controller, according to the present invention, any kind of controller for controlling one or more functions may be used by manual control and / or even labor. Preferred computerized controllers include artificial intelligence systems (expert systems, neural networks and fuzzy logic systems well known in the art). Of these three types of artificial intelligence systems, the neural network learning the system collects information (eg, pressure, temperature, chemical or other analytical values) at various locations on the device, and returns this information (eg, pressure). Depending on the rate of descent, reaction rate, reactivity, etc., this information is then programmed with other available data to determine what action to take each moment. The expert system is programmed based on the experience of a skilled person. Fuzzy logic systems rely on intuitive laws in addition to rule of thumb.

이 발명에 따른 산화는 그 산화생성물이 일산화탄소와 이산화탄소 및 그 혼합물이 아니라 예를 들어 아디프산 등과 같은 것인 무해한 산화이다. 물론, 한 종류의 생성물 또는 다종의 생성물의 혼합물일 수 있는 산화생성물에 수반하여 소량의 이러한 합성물이 형성될 수도 있다.Oxidation according to this invention is a harmless oxidation whose oxidation product is not carbon monoxide and carbon dioxide and mixtures thereof but for example adipic acid and the like. Of course, small amounts of these compounds may be formed with the oxidation product, which may be a mixture of products of one kind or of a variety of products.

이 발명의 방법에 따라 침전되기에 특히 적합한 아디프산에 관한 일반적인 정보는 다수의 미국특허를 비롯한 기타의 참고문헌에서 찾아볼 수 있다. 이러한 참고문헌들은 제한적인 것이 아니라 예시적으로 아래의 것들을 포함한다.General information regarding adipic acid that is particularly suitable for precipitation in accordance with the process of this invention can be found in a number of US patents and other references. These references are not restrictive but include the following by way of example.

미국특허 2,223,493; 2,589,648; 2,285,914; 3,231,608; 3,234,271; 3,361,806; 3,390,174; 3,530,185; 3,649,685; 3,657,334; 3,957,876; 3,987,100; 4,032,569; 4,105,856; 4,158,739 (글루타르산); 4,263,453; 4,331,608; 4,606,863; 4,902,827; 5,221,800; 및 5,321,157.U.S. Patent 2,223,493; 2,589,648; 2,285,914; 3,231,608; 3,234,271; 3,361,806; 3,390, ®; 3,530,185; 3,649,685; 3,657,334; 3,957,876; 3,987,100; 4,032,569; 4,105,856; 4,158,739 (glutaric acid); 4,263,453; 4,331,608; 4,606,863; 4,902,827; 5,221,800; And 5,321,157.

이산성 물질 (예를 들어 아디프산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산 및 like) 또는 다른 적절한 화합물들이 이 분야에 잘 알려진 기술에 따라 폴리올, 폴리아민 및 폴리아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 제3의 반응제와 함께 반응하여 폴리에스테르 또는 폴리아미드 또는 (폴리이미드 및/또는 폴리아미드이미드)의 중합체를 각각 형성할 수도 있다. 양호하게는 폴리올, 폴리아민 및 폴리아미드는 과도한 교차결합을 회피하기 위하여 주로 디올, 디아민 및 디아미드이다. 이 반응으로부터 얻어진 중합체는 이 분야에 잘 알려진 기술에 의해 방적되어 섬유를이룰 수 있다. 중합체는 필러 및/또는 다른 중합체와 혼합되어 여러 가지의 합성물을 만들 수 있다.Diacids (e.g. adipic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid and like) or other suitable compounds with a third reactant selected from the group consisting of polyols, polyamines and polyamides according to techniques well known in the art. It may be reacted together to form polyester or polyamide or polymer of (polyimide and / or polyamideimide), respectively. Preferably polyols, polyamines and polyamides are mainly diols, diamines and diamides in order to avoid excessive crosslinking. The polymer obtained from this reaction can be spun into fibers by techniques well known in the art. The polymer can be mixed with fillers and / or other polymers to make various composites.

이 발명의 실시를 실증하는 예시들은 어떤 방식으로든 이 발명의 범위를 제한하려는 것으로 해석되지 않아야 하며, 단지 예시적 목적으로 제공된 것이다. 또한, 앞서 상세하게 설명한 양호한 실시예는 상식적으로나 전문지식에 의해 이 발명의 범위내에 드는 다른 실시예들과 마찬가지로 개별적으로나 그 조합으로 실행될 수 있다. 또한, 상세한 설명에서 시도된 어떤 설명이든 이 발명을 자세하게 살피려는 것이지 좁히려는 것이 아니다. 실시예들의 각각의 구역들도 이 발명에 따라 개별적으로든 다른 구역들과의 조합으로든 실행될 수 있다. 이러한 조합들도 이 발명의 범위 내에 있다. 또한, 상세한 설명에서의 어떠한 예시이든간에 이 발명을 제한하려는 것이 아니라 살피려는 것이다.The illustrations demonstrating the practice of this invention should not be construed as limiting the scope of this invention in any way, but are provided for illustrative purposes only. In addition, the preferred embodiments described in detail above may be implemented individually or in combination as with other embodiments falling within the scope of the invention by common sense or expertise. In addition, any description attempted in the detailed description is intended to be considered in detail and not in detail. Each of the zones of the embodiments can also be implemented in accordance with this invention, either individually or in combination with other zones. Such combinations are also within the scope of this invention. In addition, any example in the detailed description is intended to be considered as not limiting the invention.

Claims (21)

아세트산 및 금속촉매가 존재하는 상태에서 시클로헥산을 아디프산으로 산화시킴으로써 생성되는 반응혼합물로부터 금속촉매를 용액으로 추출하는 방법에 있어서,A method of extracting a metal catalyst from a reaction mixture produced by oxidizing cyclohexane to adipic acid in the presence of acetic acid and a metal catalyst, (a) 시클로헥산의 거의 전부를 제거하는 단계와,(a) removing almost all of the cyclohexane, (b) 아디프산의 대부분을 제거하는 단계와,(b) removing most of the adipic acid, (c) 촉매를 침전시켜 용액 속에 농축물을 형성함이 없이 아세트산의 대부분을 제거하는 단계와,(c) precipitating the catalyst to remove most of the acetic acid without forming a concentrate in the solution, (d) 하단을 갖는 하부와 상단을 갖는 상부 및 중간부분을 갖는 역류스트림의 상기 중간부분으로 농축물을 안내하는 단계와,(d) directing the concentrate to said intermediate portion of the reflux stream having a lower portion having a lower portion and an upper portion and an intermediate portion having an upper portion, (e) 역류스트림의 하부로 미량의 물을 포함할 수도 있는 시클로헥사논을 안내하는 단계와,(e) directing cyclohexanone, which may comprise traces of water, to the bottom of the countercurrent stream, (f) 역류스트림의 상부로 미량의 시클로헥사논을 포함할 수도 있는 물을 안내하는 단계와,(f) directing water, which may comprise traces of cyclohexanone, to the top of the countercurrent stream, (g) 촉매를 제외하고 농축물의 대부분을 포함하는 제1 액체, 즉 라피네이트를 상부의 상단으로부터 제거하는 단계 및,(g) removing the first liquid, ie raffinate, comprising most of the concentrate except for the catalyst from the top of the top, and (h) 금속촉매의 대부분을 포함하는 제2 액체, 즉 추출물을 하부의 하단으로부터 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.(h) removing the second liquid, ie extract, comprising most of the metal catalyst from the bottom of the lower portion. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 단계 (d)와 (e)와 (f)와 (g) 및 (h)가 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.The steps (d) and (e) and (f) and (g) and (h) are performed simultaneously. 청구항 1 내지 2 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 2, 상기 단계 (c)가 증류에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein said step (c) is carried out by distillation. 청구항 1 내지 3 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 단계 (c)에서 물을 첨가하는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And additionally adding water in step (c). 청구항 1 내지 4 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 4, 상기 단계 (c)에서 아세트산의 거의 전부가 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein in step (c) almost all of the acetic acid is removed. 청구항 1 내지 5 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 단계 (h)에서 금속촉매의 거의 전부가 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein in step (h) almost all of the metal catalyst is removed. 청구항 1 내지 6 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 상부는 상부온도를 갖고 상기 중간부분은 중간부분온도를 가지며 상기 하부는 하부온도를 갖고,The upper part has an upper temperature and the middle part has an intermediate part temperature and the lower part has a lower temperature, 상기 상부온도와 중간부분온도 및 하부온도가 거의 동일한 것을 특징으로 하는 방법.And wherein said upper temperature, said intermediate temperature and said lower temperature are approximately equal. 청구항 1 내지 6 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 상부는 상부온도를 갖고 상기 중간부분은 중간부분온도를 가지며 상기 하부는 하부온도를 갖고,The upper part has an upper temperature and the middle part has an intermediate part temperature and the lower part has a lower temperature, 상기 상부온도가 상기 중간부분온도보다 높은 것을 특징으로 하는 방법.And wherein the upper temperature is higher than the middle portion temperature. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 중간부분온도가 상기 하부온도보다 높은 것을 특징으로 하는 방법.And wherein said intermediate temperature is higher than said lower temperature. 청구항 1 내지 9 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 9, 아디프산을 폴리올과 폴리아민 및 폴리아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 반응제와 반응시켜 폴리에스테르나 폴리아미드 또는 (폴리이미드 및/또는 폴리아미드이미드)의 중합체를 각각 형성하는 단계 및,Reacting adipic acid with a polyol and a reactant selected from the group consisting of polyamines and polyamides to form polyesters or polyamides or polymers of (polyimide and / or polyamideimide), respectively, 상기 중합체를 섬유로 방적하거나 필러나 기타의 첨가제 또는 그 모두와 혼합하여 합성물을 형성하는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Additionally spinning the polymer into fibers or mixing with fillers or other additives or both to form a composite. 아세트산 및 금속촉매가 존재하는 상태에서 시클로헥산을 아디프산으로 산화시킴으로써 생성되는 반응혼합물로부터 금속촉매를 용액으로 추출하는 방법에 있어서,A method of extracting a metal catalyst from a reaction mixture produced by oxidizing cyclohexane to adipic acid in the presence of acetic acid and a metal catalyst, (k) 시클로헥산의 거의 전부를 제거하는 단계와,(k) removing almost all of the cyclohexane, (l) 아디프산의 대부분을 제거하는 단계와,(l) removing most of the adipic acid, (m) 촉매를 침전시켜 용액 속에 농축물을 형성함이 없이 아세트산의 대부분을 제거하는 단계와,(m) precipitating the catalyst to remove most of the acetic acid without forming a concentrate in the solution, (n) 전방혼합구간 및 전방분리구간을 포함하는 전단계와 후방혼합구간 및 후방분리구간을 포함하는 후단계 및 중간혼합구간 및 중간분리구간을 포함하는 중간단계를 포함하는 역류다단조립체의 상기 중간단계로 농축물을 안내하는 단계와,(n) the intermediate stage of the backflow multistage assembly comprising a preceding step comprising a forward mixing section and a forward separating section and a later step comprising a rear mixing section and a rear separating section and an intermediate step including an intermediate mixing section and an intermediate separation section. Guiding the concentrate to, (p) 미량의 물을 함유할 수도 있는 시클로헥사논을 전방혼합구간으로 안내하는 단계와,(p) guiding cyclohexanone, which may contain traces of water, to the forward mixing section, (q) 미량의 시클로헥사논을 함유할 수도 있는 물을 후방혼합구간으로 안내하는 단계와,(q) directing water, which may contain traces of cyclohexanone, to the backmixing section, (r) 촉매를 제외하고 농축물의 대부분을 포함하는 라피네이트를 후방분리구간으로부터 제거하는 단계 및,(r) removing the raffinate comprising most of the concentrate except for the catalyst from the backside section, and (s) 금속촉매의 대부분을 포함하는 추출물을 전방분리구간으로부터 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.(s) removing the extract comprising the majority of the metal catalyst from the forward separation section. 청구항 11에 있어서,The method according to claim 11, 상기 단계 (m)이 증류에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.The step (m) is characterized in that carried out by distillation. 청구항 11 내지 12 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 12, 상기 단계 (m)에서 물을 첨가하는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Further comprising the step of adding water in step (m). 청구항 11 내지 13 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 13, 적어도 상기 후방분리구간에서는 분리가 적어도 부분적으로나마 원심분리단계에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.At least part of the rearward separation section, wherein the separation is performed at least in part by a centrifugation step. 청구항 11 내지 14 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 14, 상기 후단계는 후단계온도를 갖고 상기 중간단계는 중간단계온도를 가지며 상기 전단계는 전단계온도를 갖고,The rear stage has a rear stage temperature and the intermediate stage has a middle stage temperature and the front stage has a front stage temperature, 상기 후단계온도와 중간단계온도 및 전단계온도가 거의 동일한 것을 특징으로 하는 방법.And wherein the rear step temperature, the intermediate step temperature, and the previous step temperature are substantially the same. 청구항 15에 있어서,The method according to claim 15, 상기 거의 동일한 온도의 범위가 50℃ 내지 80℃인 것을 특징으로 하는 방법.And wherein said approximately equal temperature range is from 50 ° C to 80 ° C. 청구항 1 내지 14 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 14, 상기 후단계는 후단계온도를 갖고 상기 중간단계는 중간단계온도를 가지며 상기 전단계는 전단계온도를 갖고,The rear stage has a rear stage temperature and the intermediate stage has a middle stage temperature and the front stage has a front stage temperature, 상기 후단계온도와 상기 중간단계온도보다 높고 상기 중간단계온도는 상기전단계온도보다 높은 것을 특징으로 하는 방법.And the intermediate step temperature is higher than the post step temperature and the intermediate step temperature, and the intermediate step temperature is higher than the previous step temperature. 청구항 17에 있어서,The method according to claim 17, 상기 후단계온도의 범위가 50℃ 내지 90℃이고, 상기 중간단계온도의 범위가 30℃ 내지 50℃이며, 상기 전단계온도의 범위가 10℃ 내지 40℃인 것을 특징으로 하는 방법.The range of the post-step temperature is 50 ℃ to 90 ℃, the range of the intermediate stage temperature is 30 ℃ to 50 ℃, characterized in that the range of the previous stage temperature is 10 ℃ to 40 ℃. 청구항 1 내지 18 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 18, 상기 단계 (m)에서 아세트산의 거의 전부가 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein in step (m) almost all of the acetic acid is removed. 청구항 1 내지 19 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 19, 상기 단계 (s)에서 금속촉매의 거의 전부가 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.Wherein in step (s) almost all of the metal catalyst is removed. 청구항 11 내지 20 중의 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 11 to 20, 아디프산을 폴리올과 폴리아민 및 폴리아미드로 이루어진 그룹으로부터 선택된 반응제와 반응시켜 폴리에스테르나 폴리아미드 또는 (폴리이미드 및/또는 폴리아미드이미드)의 중합체를 각각 형성하는 단계 및,Reacting adipic acid with a polyol and a reactant selected from the group consisting of polyamines and polyamides to form polyesters or polyamides or polymers of (polyimide and / or polyamideimide), respectively, 상기 중합체를 섬유로 방적하거나 필러나 기타의 첨가제 또는 그 모두와 혼합하여 합성물을 형성하는 단계를 부가적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.Additionally spinning the polymer into fibers or mixing with fillers or other additives or both to form a composite.
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