KR20050016671A - Purification of n,n-dimethylacetamide - Google Patents

Purification of n,n-dimethylacetamide

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KR20050016671A
KR20050016671A KR10-2004-7021557A KR20047021557A KR20050016671A KR 20050016671 A KR20050016671 A KR 20050016671A KR 20047021557 A KR20047021557 A KR 20047021557A KR 20050016671 A KR20050016671 A KR 20050016671A
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column
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acetic acid
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KR10-2004-7021557A
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미첼 제이 젠틸코어
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말린크로트, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 아세트산을 불순물로 포함하는 수용액으로부터 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)를 정제하는 방법에 관한 것이다. 두개의 분별 증류 칼럼이 연이어 배열된다. 불순물을 포함하는 용액이 아세트산을 최상부의 물에 분배하도록 하는 온도 구배를 갖는 첫 번째 칼럼으로 공급된다. 첫번 째 칼럼의 바닥부 잔류물은 첫 번째 칼럼으로 재순환되거나 두 번째 칼럼으로 공급되어, 아세트산 불순물이 없는 DMAc가 회수되고, 잔류 DMAc 및 아세트산은 더 분리를 하기 위해 첫 번째 칼럼으로 다시 공급된다. 본 발명의 방법은 표준 분별 증류 방법 및 장치를 사용하여 복잡한 용매 추출 및/또는 크로마토그래피 분리가 필요없다.The present invention relates to a method for purifying N, N-dimethylacetamide (DMAc) from an aqueous solution containing acetic acid as an impurity. Two fractional distillation columns are arranged in series. A solution containing impurities is fed to the first column having a temperature gradient which causes the acetic acid to be distributed to the top water. The bottom residue of the first column is recycled to the first column or fed to the second column to recover DMAc free of acetic acid impurities, and the remaining DMAc and acetic acid are fed back to the first column for further separation. The process of the present invention does not require complex solvent extraction and / or chromatographic separation using standard fractional distillation methods and apparatus.

Description

엔,엔-디메틸아세트아미드의 정제{PURIFICATION OF N,N-DIMETHYLACETAMIDE}Purification of N, N-dimethylacetamide {PURIFICATION OF N, N-DIMETHYLACETAMIDE}

본 발명은 아세트산이 불순물로 존재하는 물-N,N-디메틸아세트아미드 혼합물로부터 N,N-디메틸아세트아미드를 정제하는 연속 증류 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a continuous distillation process for purifying N, N-dimethylacetamide from a water-N, N-dimethylacetamide mixture in which acetic acid is present as an impurity.

용액 성분을 분리하는 방법인 증류는 기체 상과 액체 상 사이의 성분의 분포에 의존한다. 액체 상에서 기체 상이 증발에 의해 분리되고, 성분이 다른 새로운 액체 상이 기체 상으로부터 응축에 의해 생성된다. Distillation, a method of separating the solution components, depends on the distribution of the components between the gas phase and the liquid phase. The gas phase is separated by evaporation in the liquid phase and new liquid phases with different constituents are produced by condensation from the gas phase.

연속 증류는 비점 차이에 의해 혼합물의 휘발 성분을 분리하는데 사용하는 비교적 간단하고 상용되는 방법이다. 연속 증류는 다수의 이상적인 증류 단계로 구성되며, 각 단계에서 액체 상과 기체 상은 함께 접촉하게 된다. 액체 상과 기체 상의 성분은 응축과 증발에 의해 재분배되고, 다른 성분의 새로운 액체 상과 기체 상이 그 단계를 떠나게 된다. Continuous distillation is a relatively simple and commonly used method for separating volatile components of a mixture by boiling point differences. Continuous distillation consists of a number of ideal distillation stages in which the liquid and gas phases come into contact together. The components of the liquid and gas phases are redistributed by condensation and evaporation, and the new liquid and gas phases of the other components leave the stage.

한 단계에서의 성분 변화는 적으나, 많은 단계를 거치게 되면 전체적인 성분 변화가 커지게 되고, 순수한 성분의 생성물이 형성될 수 있다. Although there is little component change in one step, many steps increase the overall component change and a pure component product can be formed.

연속 증류는 응축 표면을 증가시키는 것에 의해 액체 상과 기체 상의 접촉이 용이하도록 고안된 칼럼을 사용하여 수행된다. 예를 들어, 칼럼은 채판, 기포 캡, 및 트래이 밸브 등의 증류 부품들과 결합되어 쉽게 이상적인 단계에 근접한 것처럼 보인다. 칼럼 내장, 예를 들어 불규칙 충전이나 구조적인 충전은 명확하게 규정된 이상적인 단계를 가지지 않으나, 연속 증류에 일반적으로 사용된다. Continuous distillation is performed using a column designed to facilitate contacting the liquid and gas phases by increasing the condensation surface. For example, the column can be combined with distillation components such as laminar plates, bubble caps, and tray valves to easily approach the ideal stage. Column incorporation, for example irregular filling or structural filling, does not have a clearly defined ideal step but is generally used for continuous distillation.

연속 증류 공정을 위한 일반적인 구조는 칼럼 위에 단일 응축기를 갖추고 칼럼 아래 단일 재가열기를 갖춘 증류 칼럼이다. 원료는 칼럼의 중간으로 공급된다. 고비점 성분은 재가열 단계에서 바닥 생성물로 제거된다. 저비점 성분은 응축 단계에서 증류액으로 제거된다. 증류액의 일부는 칼럼 상부로 다시 돌아간다(즉, 환류한다). 환류 액체는 칼럼을 통해 재가열기로부터의 증기와 접촉하여 분리를 효과적으로 하게 한다. A common structure for a continuous distillation process is a distillation column with a single condenser above the column and a single reheater below the column. The raw material is fed into the middle of the column. The high boiling component is removed as bottom product in the reheating step. The low boiling component is removed with distillate in the condensation step. Part of the distillate returns back to the top of the column (ie reflux). The reflux liquid contacts the vapor from the reheater through the column to facilitate separation.

연속 증류를 위한 장치의 디자인과 크기 설계는 공지되어 있다. The design and size design of the apparatus for continuous distillation is known.

각 디자인은 분리되는 성분과 그들의 독특한 증발 성질에 따라 맞춤 제작된다. Each design is tailored to the individual components and their unique evaporation properties.

N,N-디메틸아세트아미드 (DMAc)와 물의 혼합물인 경우 두 성분의 분리는 비점 차이가 많이 나므로 간단하다. 대기압하에서 DMAc의 비점은 166℃이고 대기압하에서 물의 비점은 lOO℃이다. 물과 DMAc 혼합물의 연속증류에서 물은 응축기에 증류물로 모이고 DMAc는 가열기의 바닥에 남게 될 것 이다. In the case of a mixture of N, N-dimethylacetamide (DMAc) and water, the separation of the two components is simple because of the large difference in boiling points. The boiling point of DMAc under atmospheric pressure is 166 ° C. and the boiling point of water under atmospheric pressure is 100 ° C. In the continuous distillation of water and DMAc mixture, water will collect as distillate in the condenser and DMAc will remain at the bottom of the heater.

아세트산은 DMAc와 물 혼합원료에 자주 불순물로 존재하게 된다. 이것은 DMAc가 분해되면 아세트산과 디메틸아민(DMA)이 생기기 때문이다. 혹은, 아세트산은 DMAc의 합성에 용매로 사용될 수 있기 때문이다. Acetic acid is often present as an impurity in a mixture of DMAc and water. This is because acetic acid and dimethylamine (DMA) are formed when DMAc is decomposed. Alternatively, acetic acid can be used as a solvent for the synthesis of DMAc.

아세트산의 비점이 118℃로서 DMAc의 비점과 충분히 차이가 있으나, 아세트산과 DMAc를 분리하는 것은 용이하지 않다. 이것은 수소결합의 영향때문인데, DMAc는, 아세트산이 존재하는 경우, 염기로 작용하여 아세트산을 강하게 끌어당긴다. DMAc와 아세트산은, 증류에 의해 조성이 변하지 않는 둘 또는 그 이상의 액체로 규정되는, 고비점의 공비 혼합물을 형성한다. 보다 구체적으로, 21 % 아세트산과 79% DMAc 공비 혼합물의 비점은 대기압하에서 약 171℃이다. Although the boiling point of acetic acid is 118 ° C., which is sufficiently different from that of DMAc, it is not easy to separate acetic acid from DMAc. This is due to the effects of hydrogen bonds, which, when acetic acid is present, acts as a base and attracts acetic acid strongly. DMAc and acetic acid form a high boiling azeotropic mixture, defined as two or more liquids whose composition does not change by distillation. More specifically, the boiling point of the 21% acetic acid and 79% DMAc azeotropic mixture is about 171 ° C. under atmospheric pressure.

일반적인 연속 증류 구조는 공비 혼합물로부터 혼합물을 순수한 두 성분으로 분리할 수 없다. 증류 칼럼의 생성물 중 하나는 공비 혼합물 조성에 근접한다. 고비점 공비 혼합물은, 만약 생긴다면, 재가열기의 바닥 생성물로 모이게 될 것이다. 저비점 공비 혼합물은, 만약 생긴다면, 응축기의 증류액 생성물로 모이게 될것이다. A typical continuous distillation structure cannot separate the mixture into two pure components from the azeotropic mixture. One of the products of the distillation column is close to the azeotropic mixture composition. The high-boiling azeotrope, if present, will gather into the bottom product of the reheater. The low boiling azeotrope will, if produced, collect in the distillate product of the condenser.

물, DMAc, 및 아세트산 혼합물이 종래의 증류 칼럼 구조에 공급되는 경우, 아세트산은 DMAc와 고비점의 공비 혼합물을 형성하므로 칼럼 아래로 분리되어, DMAc를 오염시킨다. When a mixture of water, DMAc, and acetic acid is fed to a conventional distillation column structure, acetic acid forms azeotropic mixture of DMAc and high boiling point and thus separates down the column to contaminate DMAc.

DMAc를 측면 배출 증기로서 칼럼 바닥이나 그 근처에서 제거하는 것은 효과적인 해결방법이 아니다. 아세트산이 실제 DMAc-아세트산 공비 혼합물에 근접한 바닥 근처에 농축되어 있다. 공비 혼합물의 증기는 칼럼 위로 이동하고 측면-배출 DMAc 증기를 오염시킨다. 칼럼 바닥의 아세트산 농도는 칼럼 바닥을 퍼징함으로써 공비 혼합물보다 적은 농도로 잘 조절할 수 있다. 그러나, DMAc의 다량 손실이라는 바람직하지 않는 결과를 가져온다. 두 번째 증류 칼럼에서 상부 생성물로 DMAc를 제거하기 위해 바닥 DMAc 생성물을 증류할 때 아세트산을 공비 혼합물 조성 이하로 낮추기 위해 두 번째 칼럼의 바닥을 다시 퍼징해야 하고, 다시 DMAc 성분의 상당한 손실이 발생한다. Removing DMAc as lateral exhaust steam at or near the bottom of the column is not an effective solution. Acetic acid is concentrated near the bottom, close to the actual DMAc-acetic acid azeotrope. The vapor of the azeotrope moves over the column and contaminates the side-exhaust DMAc vapor. The acetic acid concentration at the bottom of the column can be well controlled to a lower concentration than the azeotrope by purging the column bottom. However, the large loss of DMAc results in undesirable results. When distilling the bottom DMAc product to remove DMAc as the top product in the second distillation column, the bottom of the second column must be purged again to lower the acetic acid below the azeotropic mixture composition, again resulting in significant loss of DMAc component.

프랑스 특허 제 1,549,711 호에는 두 번째 칼럼의 바닥 생성물, 실질적으로 세 번째 성분인 물이 건조된, DMAc 및 아세트산을, 세 번째 칼럼에 공급하여 다른 압력에서 조작하여 공비 혼합물의 조성을 바꾸는 방법이 게시되어 있다. 그러나, 이 방법은, 세 번째 칼럼에 대한 추가의 비용과 공정이 필요하다. 또한 이 시스템은 DMAc, 물, 및 아세트산의 분리에 대해 게시한 바가 없다. French Patent No. 1,549,711 discloses a method for changing the composition of an azeotropic mixture by feeding DMAc and acetic acid, from which the bottom product of the second column, substantially the third component of water, is dried, to a third column and operated at different pressures. . However, this method requires additional cost and processing for the third column. In addition, this system has not been published for the separation of DMAc, water, and acetic acid.

따라서, 본 발명의 목적은 상기 문제점들을 극복하는 것이다. Therefore, it is an object of the present invention to overcome the above problems.

도 1은 본 발명의 시스템의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a system of the present invention.

도 1A 내지 도 1P는 도 1의 본 발명의 시스템의 다양한 구조를 나타내는 도면이다.      1A-1P illustrate various structures of the system of the invention of FIG.

도 2는 본 발명의 시스템에 사용되는 각 단계의 온도 그래프이다. 2 is a temperature graph of each stage used in the system of the present invention.

본 발명은 아세트산을 포함하는 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 수용액으로부터 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)를 분리하는 방법에 관한 것이다. 첫번째 증류 칼럼은 공급 포트에 대해 상부와 바닥부를 포함한다. 바닥부는 다시 상,중,하의 바닥부로 나누어진다. 용액은 칼럼 중간에 위치한 측면 공급 포트를 통해 첫 번째 증류 칼럼으로 공급된다. The present invention relates to a method for separating N, N-dimethylacetamide (DMAc) from an aqueous N, N-dimethylacetamide (DMAc) solution containing acetic acid. The first distillation column includes a top and a bottom portion for the feed port. The bottom part is divided into upper, middle and lower bottom part. The solution is fed to the first distillation column through a side feed port located in the middle of the column.

칼럼 온도의 구배는, 칼럼의 하부 바닥부는 실질적으로 건조하고 칼럼의 상부 바닥부는 실질적으로 젖어 있으며, 아세트산이 상부 증류액과 바닥부 생성물 사이에 분포하도록 조절된다. 첫 번째 증류 칼럼의 바닥 생성물은 두 번째 증류 칼럼의 공급 포트로 공급되어 정제된 DMAc는 칼럼 위의 스트리임으로 증류되고, DMAc 및 아세트산은 바닥부 스트리임으로 남게된다. 두 번째 칼럼으로부터의 바닥부 스트리임은 첫 번째 칼럼의 유입 포트로 공급되어 DMAc 및 아세트산 혼합물로부터 부가의 아세트산을 첫 번째 칼럼의 위로 분배하도록 하여, 실질적으로 원래 원료 중의 모든 아세트산이 첫 번째 칼럼 위의 스트리임으로 증류된다. 정제된 DMAc는 두 번째 칼럼의 상부 분획으로 회수된다. The gradient of the column temperature is controlled such that the bottom bottom of the column is substantially dry and the top bottom of the column is substantially wet and acetic acid is distributed between the top distillate and bottom product. The bottom product of the first distillation column is fed to the feed port of the second distillation column so that purified DMAc is distilled to the stream above the column and DMAc and acetic acid remain as the bottom stream. The bottom stream from the second column is fed to the inlet port of the first column to distribute additional acetic acid from the DMAc and acetic acid mixture over the first column, so that substantially all of the acetic acid in the original feed is above the first column. Distilled to stream. Purified DMAc is recovered to the upper fraction of the second column.

다른 구현예에서, 본 발명은 유체 성분을 원료 용액으로 분리하는 장치에 관한 것이다. 본 발명의 장치는 첫 번째 증류 칼럼과 그와 연결된 두 번째 증류 칼럼을 갖는다. 첫 번째 증류 칼럼은 용액을 위한 공급 포트, 칼럼 위의 증류 스트리임을 위한 응축기, 바닥부 스트리임을 위한 재가열기, 및 배출 포트를 가지며; 칼럼은 최상부와 바닥부를 포함하고, 바닥부는 다시 상,중,하의 바닥부로 나누어진다. 두 번째 증류 칼럼은 첫 번째 칼럼의 바닥부 스트리임을 위한 공급 포트, 증류된 칼럼 위의 스트리임을 위한 응축기, 바닥부 스트리임을 위한 재가열기를 포함한다. 펌프는 두 번째 칼럼으로부터 바닥부의 생성물 스트리임을 첫 번째 칼럼의 공급 포트로 되돌리게 한다. In another embodiment, the present invention is directed to an apparatus for separating a fluid component into a raw material solution. The apparatus of the present invention has a first distillation column and a second distillation column connected thereto. The first distillation column has a supply port for the solution, a condenser for the distillation stream above the column, a reheater for the bottom stream, and an outlet port; The column includes a top and a bottom, and the bottom is divided into upper, middle and lower bottoms. The second distillation column comprises a feed port for the bottom stream of the first column, a condenser for the stream over the distilled column and a reheater for the bottom stream. The pump causes the bottom product stream from the second column to return to the feed port of the first column.

첫 번째 칼럼의 환류 장치와 첫 번째 칼럼 재가열기 상의 콘트롤 장치는 칼럼의 온도 구배를 조절하여 첫번 째 칼럼의 바닥부 하부에는 가장 낮은 비점의 성분이 실질적으로 없고 첫번 째 칼럼의 바닥부 상부에 가장 비점이 낮은 성분이 풍부하도록 한다. 온도 구배는 재가열기에 열원을 공급하거나 칼럼으로 돌아오는 환류물의 유속을 맞추는 것으로 조절할 수 있다. The reflux unit of the first column and the control unit on the first column reheater adjust the temperature gradient of the column so that the lowest boiling component is substantially free from the bottom of the bottom of the first column and the top of the top of the bottom of the first column. Make this low ingredient rich. The temperature gradient can be controlled by supplying a heat source to the reheater or by adjusting the flow rate of the reflux back to the column.

다른 구현예에서, 본 발명은 수용액 중에서 DMAc를 아세트산으로부터 분리 정제하는 방법에 관한 것으로, 첫 번째 칼럼으로부터 아세트산을 증류시키고, 건조한 비-증류된 바닥의 생성물을 형성하기에 충분한 조건에서 용액을 첫 번째 증류 칼럼으로 공급하는 것으로 구성된다. 첫 번째 칼럼의 바닥 생성물은 다시 첫 번째 칼럼의 유입 포트로 펌핑되고, 또한 두 번째 칼럼으로부터 증류액으로서 정제된 DMAc를 얻고 DMAc 및 아세트산 함유하는 두 번째 칼럼의 비-증류된 바닥의 생성물은 첫 번째 칼럼으로 다시 공급되어 아세트산 수용액 및 DMAc로 분배되기에 충분한 조건하에서 두 번째 증류 칼럼의 공급 포트로 공급된다. 두 번째 칼럼 바닥의 생성물을 첫 번째 칼럼으로 되돌리는 것은 첫 번째 칼럼의 명목상 중간에 위치한 공급 포트나, 하부의 재가열기, 또는 다른 유입 포트를 통해서도 가능하다. 첫 번째 칼럼으로 다시 펌핑되는 바닥의 생성물은 명목상 중간 부분에 위치하는 공급 포트 또는 첫번 째 칼럼의 상부 바닥부 또는 하부 바닥부에 위치한 다른 유입 포트로 공급될 수 있다. 정제된 DMAc는 두 번째 칼럼으로부터 증류액으로 회수된다. In another embodiment, the present invention relates to a process for separating and purifying DMAc from acetic acid in an aqueous solution, wherein the solution is first prepared under conditions sufficient to distill the acetic acid from the first column and form a dry, non-distilled bottom product. It consists of feeding to a distillation column. The bottom product of the first column is pumped back to the inlet port of the first column, and also the purified DMAc as distillate from the second column and the product of the non-distilled bottom of the second column containing DMAc and acetic acid It is fed back to the column and into the feed port of the second distillation column under conditions sufficient to be partitioned into aqueous acetic acid solution and DMAc. Returning the product of the second column bottom to the first column can also be done through the nominally middle feed port of the first column, the bottom reheater, or other inlet port. The product of the bottom pumped back to the first column can be fed to a supply port nominally located in the middle or to another inlet port located at the top or bottom of the first column. Purified DMAc is recovered as distillate from the second column.

본 발명은 또한 고비점 성분과 고비점의 이원 공비 혼합물을 형성하는 제 3의 성분으로 오염된 저비점 성분의 용액으로부터 고비점 성분을 정제하는 방법에 관한 것이다. 용액은 칼럼의 하부 바닥부에는 실질적으로 저비점 성분이 없고 첫번 째 칼럼의 상부 바닥부에 저비점 성분이 풍부하며 제 3의 성분을 첫 번째 칼럼의 증류액으로 분배하기에 충분한 온도 구배에서 첫 번째 증류 칼럼의 명목상 중간에 위치한 공급포트로 공급된다. 첫 번째 칼럼의 비-증류된 바닥의 생성물은 두 번째 칼럼으로부터 고비점 성분을 순수한 성분으로 증류하기에 충분한 조건하에서 두 번째 증류 칼럼으로 공급된다. 첫 번째 칼럼의 비-증류된 바닥 생성물은 또한 첫 번째 칼럼의 공급 포트 또는 다른 유입 포트로 공급될 수 있다. 두 번째 칼럼의 비-증류된 바닥의 생성물은, 고비점 성분과 제 3의 성분의 혼합물을 포함하며, 첫 번째 칼럼의 공급 포트 또는 다른 유입 포트로 공급되어 저비점과 고비점 성분으로 분배된다. 본 발명의 방법은 저비점 성분이 고비점 성분과 제 3의 성분과의 공비혼합물을 완화시키는 경우에 일반적으로 적용가능하다. The present invention also relates to a method for purifying a high boiling point component from a solution of a low boiling point component contaminated with a high boiling point component and a third component forming a high boiling point binary azeotropic mixture. The solution is substantially free of low boiling point components at the bottom of the column, rich in low boiling point components at the top of the first column and the first distillation column at a temperature gradient sufficient to distribute the third component to the distillate of the first column. The supply port is located in the nominal middle of the supply port. The product of the non-distilled bottom of the first column is fed from the second column to the second distillation column under conditions sufficient to distill the high boiling component into the pure component. The non-distilled bottoms product of the first column may also be fed to the feed port or other inlet port of the first column. The product of the non-distilled bottom of the second column comprises a mixture of the high boiling component and the third component and is fed to the feed port or other inlet port of the first column and partitioned into the low and high boiling components. The method of the present invention is generally applicable when the low boiling point component relaxes the azeotrope of the high boiling point component with the third component.

본 발명의 이들 및 다른 구현예는 하기의 도면, 상세한 설명 및 실시예에 의해 보다 상세하게 설명한다. These and other embodiments of the invention are described in more detail by the following figures, detailed description and examples.

본 발명의 방법은 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 수용액으로부터 아세트산을 불순물로 분리하는 것이다. 본 발명의 방법은 이중 칼럼 장치를 사용한 연속 증류 기술이다. The method of the present invention is to separate acetic acid as an impurity from an aqueous N, N-dimethylacetamide (DMAc) solution. The process of the invention is a continuous distillation technique using a double column apparatus.

본 발명의 방법은 복잡한 용매 추출 및/또는 크로마토그래피 또는 스펙트럼 분리가 필요없고, 높은 회수율과 고순도로 DMAc 성분을 분리할 수 있는 효과적이고, 정확하며, 재현가능한 분리방법이다. The method of the present invention is an effective, accurate and reproducible separation method that does not require complicated solvent extraction and / or chromatography or spectral separation and can separate DMAc components with high recovery and high purity.

도 1에서, 첫 번째 10 및 두 번째 20 분별 증류 칼럼은 연이어 배열되어 있다. 첫 번째 칼럼 10은 상부 12 및 바닥부 16으로 나누어지고, 공급 포트 17과 배출 포트 18을 포함한다. 공급 포트 17의 정확한 위치는 당업자에게 알려져 있는 바와 같이 최적의 디자인에 의해 결정되며, 칼럼의 정중간일 필요는 없다. 따라서, 공급 포트 17는 칼럼 10의 명목상 중간에 위치하는 것으로 언급된다. 바닥부 16은 상부 바닥부 16a, 중간-바닥부 16b, 및 하부 바닥부 16c로 다시 나누어진다. 상부 12 및 바닥부 16를 구성하는 단계의 수는, 당업자에게 알려져 있는 바와 같이 특정 컬럼 디자인 및 장치에 따라 달라진다. 이러한 파라미터의 예로는 원료 조성, 환류속도 등이 있다. 두 번째 칼럼 20은 첫 번째 칼럼 10의 유출물이 두 번째 칼럼 20 의 공급 포트 27로 들어가도록 배열된다. 두 번째 칼럼 바닥의 생성물은 배출 포트 28로 배출된다. In FIG. 1, the first 10 and second 20 fractional distillation columns are arranged one after the other. The first column 10 is divided into a top 12 and a bottom 16 and includes a feed port 17 and a discharge port 18. The exact location of feed port 17 is determined by the optimal design, as known to those skilled in the art, and need not be the middle of the column. Thus, feed port 17 is said to be located nominally in the middle of column 10. Bottom 16 is subdivided into top bottom 16a, mid-bottom 16b, and bottom bottom 16c. The number of steps that make up the top 12 and the bottom 16 depends on the particular column design and apparatus, as known to those skilled in the art. Examples of such parameters include raw material composition, reflux rate, and the like. The second column 20 is arranged such that the effluent of the first column 10 enters the feed port 27 of the second column 20. The product of the second column bottom is discharged to discharge port 28.

첫 번째 칼럼 10은 그 위에 응축기 11과 그 아래에 재가열기 13을 포함한다. 두 번째 칼럼 20도 그 위에 응축기 21과 그 아래에 재가열기 23을 포함한다. 첫 번째 칼럼 10의 배출포트 18로부터 유출된 유체는 두 번째 칼럼 20의 공급 포트 27로 직접 펌핑될 수 있다. 혹은, 첫 번째 칼럼 10의 배출포트 18로부터 유출된 유체가 재가열기 23을 통과하여 두 번째 칼럼 20으로 들어갈 수 있다. 두 번째 칼럼 20의 배출포트 28로부터 배출된 유체는 다시 펌핑되어 첫 번째 칼럼 10의 공급 포트 17로 들어간다. The first column 10 includes a condenser 11 above it and a reheater 13 below it. The second column 20 also includes a condenser 21 above it and a reheater 23 below it. The fluid flowing out of outlet port 18 of the first column 10 can be pumped directly to the feed port 27 of the second column 20. Alternatively, the fluid exiting the outlet port 18 of the first column 10 may pass through the reheater 23 into the second column 20. The fluid discharged from the outlet port 28 of the second column 20 is pumped back into the feed port 17 of the first column 10.

일반적으로, DMAc-물 원료 8 중에 유입된 아세트산은 모두 두개의 칼럼 장치를 사용하여 DMAc 및 아세트산 바닥 생성물의 펌핑 순환을 통해 그리고 첫 번째 칼럼 10의 상부 바닥부 16a를 수분을 함유하도록 조절하는 조건을 사용하여 모두 퍼징한다. 보다 상세하게는, 도 1에서, 정제될 DMAc수용액의 혼합물은 원료 8로서 첫 번째 증류 칼럼 10으로 도입된다. 칼럼 1O의 온도는 칼럼 10의 상부 바닥부 16a를 수분을 함유하고, 칼럼 10의 하부 바닥부 16c는 더 높은 온도로 실질적으로 건조한 상태가 되도록 조절된다. In general, the acetic acid introduced into DMAc-water feed 8 is controlled using a two column apparatus to control the moisture content of the upper bottom 16a of the first column 10 through the pumping circulation of the DMAc and acetic acid bottom products. Use both to purge. More specifically, in FIG. 1, the mixture of aqueous DMAc solution to be purified is introduced into the first distillation column 10 as raw material 8. The temperature of column 10 is controlled to contain water in the top bottom 16a of column 10 and the bottom bottom 16c of column 10 to be substantially dry to a higher temperature.

효과적인 분리에 필요한 온도 구배는 칼럼의 바닥부 온도에서 칼럼의 상부 온도를 뺀 전체 온도 차이의 퍼센트로 나타내어진다. 칼럼 전체 온도차이의 약 15% 이하가 첫 번째 칼럼 10의 상부 12에서 일어나고, 칼럼 전체 온도차이의 약 15% 이하가 상부 바닥부 16a에서 일어나며, 칼럼 온도차이의 70% 이상이 중간 바닥부 16b 및 하부 바닥부 16c에서 일어난다. 퍼센트 온도차이에 대비한 정확한 온도는 첫 번째 칼럼 1O의 조작 압력에 의존한다. The temperature gradient required for effective separation is expressed as the percentage of the total temperature difference minus the top temperature of the column from the bottom temperature of the column. About 15% or less of the total column temperature difference occurs at the top 12 of the first column 10, about 15% or less of the column total temperature difference occurs at the top bottom 16a, and at least 70% of the column temperature difference is at the middle bottom 16b and Occurs at the bottom bottom 16c. The exact temperature relative to the percent temperature difference depends on the operating pressure of the first column 10.

온도는 첫 번째 칼럼 재가열기 13에 차원을 공급하거나 첫 번째 칼럼 10의 증류액의 환류속도를 맞추는 것으로 조절된다. 생성된 온도 구배는 공급 단계 온도아래에서 온도가 안정화하여 칼럼의 상부 바닥부를 실질적으로 수분을 함유하도록 한다. 수분을 함유한 상부 바닥부 16a는 공급 포트 17 아래에 위치하고, 아세트산 이 첫 번째 칼럼 10의 증류액 생성물 25로서 위로 제거되도록 한다 . 첫 번째 칼럼 10의 바닥 생성물 30은 건조한 DMAc 및 아세트산 불순물을 포함하고, 재가열기 13 장치의 일부인 유입 포트 15를 통해 첫 번째 칼럼 10으로 재공급된다. 첫 번째 칼럼 10의 바닥 생성물 30은 또한 두 번째 칼럼 20으로 공급 포트 27을 통해 공급된다. 순수한 DMAc는 두 번째 칼럼 20의 증류 생성물 40이다. 두 번째 칼럼 20의 바닥 생성물 45는, 건조 DMAc와 아세트산을 포함하고, 첫 번째 칼럼 10의 공급 포트 17로 순환된다. 바닥의 펌핑 순환 스트리임 45는 수분을 포함한 바닥부 16a를 통해 흐르고, 다시 아세트산 부분은 첫 번째 칼럼 10 위로 제거된다. The temperature is controlled by feeding a dimension to the first column reheater 13 or by adjusting the reflux rate of the distillate of the first column 10. The resulting temperature gradient causes the temperature to stabilize below the feed stage temperature such that the top bottom of the column contains substantially moisture. The water containing top bottom 16a is located below feed port 17 and allows acetic acid to be removed up as the distillate product 25 of the first column 10. The bottom product 30 of the first column 10 contains dry DMAc and acetic acid impurities and is fed back to the first column 10 through inlet port 15 which is part of the reheater 13 unit. The bottom product 30 of the first column 10 is also fed through the feed port 27 to the second column 20. Pure DMAc is distillation product 40 of the second column 20. The bottom product 45 of the second column 20 contains dry DMAc and acetic acid and is circulated to the feed port 17 of the first column 10. The pumping circulation stream 45 at the bottom flows through the bottom 16a with water, again the acetic acid portion is removed over the first column 10.

원료 8과 바닥의 펌핑 순환 스트리임 45 중의 아세트산을 모아서 제거함에 따라 첫 번째 칼럼 10의 증류액 25로서 제거되는 아세트산의 양이 원료 8 중의 아세트산 양과 같게 된다. 칼럼 10 및 20 중의 아세트산(스트리임 30 및 45)은 DMAc 및 아세트산의 공비 혼합물에서의 농도보다 훨씬 아래이고, 두 번째 칼럼 20에서 순수한 DMAc가 증류 생성물 40로 생성될 수 있다. As the acetic acid in raw material 8 and bottom pumping circulation stream 45 is collected and removed, the amount of acetic acid removed as distillate 25 of the first column 10 is equal to the amount of acetic acid in raw material 8. Acetic acid (streams 30 and 45) in columns 10 and 20 is well below the concentration in the azeotropic mixture of DMAc and acetic acid, and pure DMAc can be produced as distillation product 40 in the second column 20.

DMAc, 아세트산, 및 물의 삼-성분 시스템에 대해 기술하였으나, 본 발명은 하기의 특징을 갖는 어떠한 3-성분 시스템에도 사용될 수 있다: (a) 첫 번째 성분은 저비점 성분으로서 원료의 필수구성성분, 즉 적어도 25% 이상의 농도로 존재하고; (b) 두 번째 성분은 첫 번째 성분에 비해 고비점 성분으로서 원료의 필수구성성분, 즉 적어도 5% 이상의 농도로 존재하고; (c) 세 번째 성분은 소량 성분으로서, 즉, 5% 이하의 농도로 존재하고, 두 번째 성분과 고비점 공비 혼합물을 형성하며; (d) 첫 번째 성분은 두 성분의 공비 혼합물을 제거하거나 조절하거나 완화시킨다. Although a three-component system of DMAc, acetic acid, and water has been described, the invention can be used in any three-component system having the following characteristics: (a) The first component is a low boiling point component, i.e. Is present at a concentration of at least 25% or more; (b) the second component is a higher boiling component than the first component and is present in essential ingredients of the raw material, i.e. at least 5% or more; (c) the third component is present as a minor component, ie at a concentration of 5% or less, and forms a high boiling azeotropic mixture with the second component; (d) The first component removes, modulates or mitigates the azeotrope of the two components.

본 발명의 범위 내에서, 다른 구조의 첫 번째 및 두 번째 증류 칼럼도 가능하다. 예를 들면, 첫 번째 칼럼 응축기는 도 1A와 같이 액체 생성물을 제거하기 위한 토탈 시스템이거나 도 1B와 같이 증기 생성물을 제거하기 위한 부분 시스템일 수 있다. 두 번째 칼럼 응축기는 도 1C와 같이 액체 생성물을 제거하기 위한 토탈 시스템이거나 도 1D와 같이 증기 생성물을 제거하기 위한 부분 시스템일 수 있다. 다른 예에서, 첫 번째 칼럼의 바닥 생성물은 도 1E와 같이 액체로 제거되거나, 도 1F와 같이 일반적인 재가열기를 사용하여 액체/기체 혼합물로 제거되거나, 또는 도 1G와 같이 측면 배출 증기로 제거 될 수 있다. 또 다른 예에서, 바닥의 펌핑 순환 스트리임은 첫 번째 칼럼으로 순환 될 때, 도 1H와 같이 공급포트로 들어가거나 도 1I와 같이 공급 포트 위의 유입 포트로 들어가거나, 도 1J와 같이 칼럼 상부 바닥부 내의 유입 포트로 들어가거나 할 수 있다. 또 다른 예에서, 바닥의 펌핑 순환 스트리임은 도 1K와 같이, 두 번째 칼럼으로부터 얻어지거나, 도 1L과 같이 첫 번째 칼럼과 두 번째 칼럼 바닥의 펌핑 순환 스트리임이 첫 번째 칼럼으로 순환될 수 있다. 다른 예에서, 바닥의 펌핑 순환 스트리임은 도 1M과 같이 두 번째 칼럼 상의 재가열기를 없애고 재가열기를 첫 번째 및 두 번째 칼럼에 공통으로 사용거나, 도 1 N과 같이 측면으로 증기 배출하여 두번째 칼럼으로 공급하고 펌핑 순환 스트리임을 얻거나, 도 1O 와 같이 측면 증기 배출에 의해 두 번째 칼럼에 공급하고 다시 첫 번째 칼럼으로 순환시키거나, 도 1P와 같은 공통 탕관의 재가열기를 사용하거나 하여 얻어진다. Within the scope of the present invention, first and second distillation columns of other structures are also possible. For example, the first column condenser may be a total system for removing liquid product as shown in FIG. 1A or a partial system for removing vapor product as shown in FIG. 1B. The second column condenser may be a total system for removing liquid product as shown in FIG. 1C or a partial system for removing vapor product as shown in FIG. 1D. In another example, the bottom product of the first column may be removed as liquid as in FIG. 1E, as a liquid / gas mixture using a conventional reheater as in FIG. 1F, or as lateral exhaust steam as in FIG. 1G. have. In another example, the bottom pumping circulation stream, when circulated to the first column, enters the feed port as shown in FIG. 1H or into the inlet port above the feed port as shown in FIG. 1I, or as shown in FIG. 1J. It can enter the inflow port in the part. In another example, the bottom pumping circulation stream may be obtained from the second column, as in FIG. 1K, or the pumping circulation stream of the first and second column bottoms may be circulated to the first column, as in FIG. 1L. In another example, the bottom pumping circulation stream eliminates the reheater on the second column and uses the reheater in common for the first and second columns, as shown in FIG. 1M, or by evacuating laterally as shown in FIG. To obtain a pumping circulation stream, or to the second column by side vapor discharge as shown in FIG. 1O and circulated back to the first column, or by using a reheater of a common bath tube as in FIG.

실시예 Example

재가열기 및 응측기를 포함하는 첫 번째 칼럼 1O의 상부 바닥부 16a를 수분을 포함하도록 하는, 26단계의 온도구배로 연속 증류 공정을 하기 표와 같이 실시하였다. 이 실시예에서, 첫 번째 칼럼 10의 상부 압력은 103 mm Hg, 하부 압력은 153 mmHg였고, 압력차는 50 mmHg였다. 그러나, 하기 표에 게시한 특정 온도는 첫 번째 칼럼이 조작되는 압력의 함수이고, 이들 특정 온도나 압력이 필요한 것은 아니다. 따라서, 칼럼의 하부 바닥부를 실질적으로 건조시킬 수 있는 어떤 온도/압력도 사용가능하다.A continuous distillation process with a temperature gradient of 26 steps was carried out as shown in the table below, so that the top bottom 16a of the first column 10 containing the reheater and the condenser contained water. In this example, the upper pressure of the first column 10 was 103 mm Hg, the lower pressure was 153 mmHg, and the pressure difference was 50 mmHg. However, the specific temperatures listed in the table below are a function of the pressure at which the first column is operated and do not require these specific temperatures or pressures. Thus, any temperature / pressure can be used that can substantially dry the bottom bottom of the column.

표 1 Table 1

단계 번호Step number 온도(℃)Temperature (℃) 압력(mm Hg)Pressure (mm Hg) 1One 42.142.1 103.0 하부냉각기를 갖춘 응축기Condenser with 103.0 bottom cooler 22 54.054.0 113.0113.0 33 54.354.3 114.7114.7 44 54.654.6 116.3116.3 55 54.954.9 118.0118.0 66 55.255.2 119.7119.7 77 55.555.5 121.3121.3 88 55.855.8 123.0123.0 99 56.156.1 124.7124.7 1010 56.456.4 126.3126.3 1111 56.756.7 128.0128.0 1212 57.157.1 129.7129.7 1313 57.857.8 131.3131.3 1414 59.259.2 133.0 원료133.0 raw material 1515 59.559.5 134.7134.7 1616 59.859.8 136.3136.3 1717 60.260.2 138.0138.0 1818 62.362.3 139.7139.7 1919 73.573.5 141.3141.3 2020 95.995.9 143.0143.0 2121 109.0109.0 144.7144.7 2222 112.3112.3 146.3146.3 2323 113.2113.2 148.0148.0 2424 113.6113.6 149.7149.7 2525 113.9113.9 151.3151.3 2626 114.4114.4 153.0 재가열기153.0 reheater

칼럼 내의 전체 온도 차이는 다음과 같이 계산하였다. The total temperature difference in the column was calculated as follows.

칼럼 바닥부 114.4℃ Column bottom 114.4 ° C

응축기 전의 상부 증기 54.O℃Upper steam before condenser 54.O ℃

전체 온도 차이 60.4℃ Total temperature difference 60.4 ℃

칼럼 상부에서의 온도 차이는 다음과 같이 계산하였다.The temperature difference at the top of the column was calculated as follows.

공급 단계 온도 59.2℃ Feed stage temperature 59.2 ℃

응축기 전의 상부 증기 54.O℃Upper steam before condenser 54.O ℃

상부 온도 차이 5.2℃ Upper temperature difference 5.2 ℃

이것을 전체 온도차이에 대한 퍼센트로 계산하면 5.2/60.4 = 8.6%이다. Calculated as a percentage of the total temperature difference, 5.2 / 60.4 = 8.6%.

칼럼 바닥부(16)의 상부 바닥부 최고의 세단계의 온도차이는 다음과 같이 계산하였다. The temperature difference of the top three steps of the top bottom of the column bottom 16 was calculated as follows.

단계 17 60.2℃ Step 17 60.2 ° C

공급 단계 온도 59.2℃ Feed stage temperature 59.2 ℃

상부 바닥부 온도 차이 1.0℃ Upper bottom temperature difference 1.0 ℃

이것을 전체 온도차이에 대한 퍼센트로 계산하면 1.0/60.4 = 1.7%이다. Calculated as a percentage of the total temperature difference, 1.0 / 60.4 = 1.7%.

중간 및 하부 바닥부의 온도차이는 다음과 같이 계산하였다. The temperature difference of the middle and lower bottoms was calculated as follows.

칼럼 바닥부 114.4℃ Column bottom 114.4 ° C

단계 17 60.2℃ Step 17 60.2 ° C

중간 및 하부 바닥부 온도 차이 54.2℃ 54.2 ° C difference in middle and bottom floor temperatures

이것을 전체 온도차이에 대한 퍼센트로 계산하면 54.2/60.4 = 89.7%이다. Calculating this as a percentage of the total temperature difference, 54.2 / 60.4 = 89.7%.

도 2에 도시된 온도 구배는 칼럼의 여러 부분의 온도 차이 퍼센트를 나타낸다. 이 그래프는 특정 형태를 가지고, 칼럼 10의 상부 바닥부 16a(이 실시예에서 단계 15-17)에서 온도는 아주 온건한 변화(즉 온도 안정화)를 나타낸다. 이 특징적인 모양은 칼럼의 운전 압력에 상관없이 나타나고 응축 전의 증기와 바닥의 액체의 전체 온도 차이에 의해 정해진다. 이러한 온도구배는 수분이 함유된 상부 바닥부 를 생성하여 아세트산을 칼럼 위로 제거하도록 한다. 첫 번째 칼럼 10에서, 상부 바닥부 16a와 중간 바닥부 16b (이 실시예에서 단계 15-20 )에서 70% 이상의 온도 차이가 나타나고, 하부 바닥부 16c에서는 15% 이하의 온도차이, 그리고 상부 12 (이 실시예에서 단게 2-13)에서도 15% 이하의 온도차이가 나타난다. 이들 조건은 첫 번째 칼럼의 하부 바닥부 16c를 실질적으로 건조한 상태로 만들고, 첫 번째 칼럼의 상부 바닥부 16a를 실질적으로 습윤한 상태로 만든다. 이 조건하에서, 아세트산 불순물은 칼럼 10의 위의 스트리임 25 및 아래의 스트리임 30 사이에 분배된다. The temperature gradient shown in FIG. 2 represents the percent difference in temperature of the various parts of the column. This graph has a particular shape and the temperature at the top bottom 16a of column 10 (steps 15-17 in this example) shows a very moderate change (ie temperature stabilization). This characteristic shape appears regardless of the operating pressure of the column and is determined by the total temperature difference between the vapor before condensation and the liquid at the bottom. This temperature gradient creates a waterborne top bottom to remove acetic acid over the column. In the first column 10, there is a temperature difference of at least 70% in the upper bottom 16a and the middle bottom 16b (steps 15-20 in this example), a temperature difference of less than 15% in the lower bottom 16c, and a top 12 ( In this example, the temperature difference of 15% or less is also observed in steps 2-13). These conditions make the bottom bottom 16c of the first column substantially dry and the top bottom 16a of the first column substantially wet. Under this condition, acetic acid impurity is partitioned between stream 25 above column 10 and stream 30 below.

첫 번째 칼럼 10의 바닥부 16c의 유출물 및/또는 두 번째 칼럼으로부터의 유출물 45은 펌핑 순환에 의해 첫 번째 칼럼 10의 공급 포트 17로 재순환된다. 이것은 실질적으로 모든 아세트산을 첫 번째 칼럼 10 위의 물 25에 위치하게 한다 . The effluent at the bottom 16c of the first column 10 and / or the effluent 45 from the second column is recycled to the feed port 17 of the first column 10 by the pumping circulation. This places virtually all acetic acid in water 25 above the first column 10.

주로 DMAc와 아세트산을 포함하는, 첫 번째 칼럼 10의 하부 바닥부 16c의 물질은 두 번째 칼럼 20으로 공급되어 재증류된다. 물질은 첫번째 컬럼으로부터 두 번째 칼럼 20에 액체 또는 측면 배출 증기로 공급될 수 있다. 아세트산은 공비 혼합물의 농도보다 적게 존재하며, 따라서 DMAc를 순수한 성분 40으로 분리하고 두 번째 칼럼 20을 조작하는데 방해가 되지 않는다. The material of the bottom bottom 16c of the first column 10, which mainly contains DMAc and acetic acid, is fed to the second column 20 and redevaporated. The material can be supplied from the first column to the second column 20 as liquid or side discharge steam. Acetic acid is present at less than the concentration of the azeotrope, so it does not interfere with separating DMAc into pure component 40 and manipulating the second column 20.

본 발명의 시스템을 사용하여 각각 독립적으로 두번 DMAc를 정제하여 분석한 결과 하기의 파라미터를 나타냈다. 결과를 약 80 mg/kg (0.008%)의 아세트산 농도를 갖는 신선한 상용 DMAc와 비교하였다. Purification and analysis of DMAc twice independently using the system of the present invention showed the following parameters. The results were compared to fresh commercial DMAc with acetic acid concentration of about 80 mg / kg (0.008%).

표 2 TABLE 2

분석 1Analysis 1 분석 2Analysis 2 DMAc 분석DMAc analysis 100%100% 99.7-99.8%99.7-99.8% 물 함량Water content <0.01%<0.01% <0.01%<0.01% 아세트산 함량Acetic acid content <0.01%<0.01% 0.2-0.3%0.2-0.3% 색상color < 5units<5units < 5units<5units 모든 기재 중의 디메틸아민 분획Dimethylamine Fraction in All Substrates 1-3㎎/㎏1-3mg / kg 1-3㎎/㎏1-3mg / kg

따라서, 본 발명의 방법으로 상용 DMAc와 동일한 DMAc를 만들 수 있다. Thus, the method of the present invention allows the same DMAc as commercial DMAc.

본 발명의 도시하고 기술한 구현예는 단지 바람직한 구현예에 불과할 뿐 당업자는 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니라는 것을 이해할 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 방법은 고비점 오염물로부터 저비점 생성물을 첫 번째 칼럼에서 증류 생성물로 회수하는 데 사용할 수도 있다. 그러므로, 본 발명의 사상과 하기 본 발명의 특허청구범위의 범위 내에서 이들 구현예에 대한 다양한 변형과 변화 그리고 응용이 가능하다. The illustrated and described embodiments of the present invention are merely preferred embodiments and those skilled in the art can understand that the present invention is not limited thereto. For example, the process of the present invention may be used to recover low boiling product from high boiling contaminants to distillation product in the first column. Therefore, various modifications, changes and applications of these embodiments are possible within the spirit of the invention and the scope of the following claims.

Claims (27)

(a) 공급포트와 유입포트를 가지고, 상부 및 바닥부로 이루어지며, 상기 바닥부는 다시 상, 중, 하부의 바닥부로 나누어지는, 첫 번째 증류 칼럼에, 칼럼의 하부 바닥부는 실질적으로 건조하도록 하고 칼럼의 상부 바닥부는 실질적으로 수분을 포함하도록 하며, 아세트산을 첫 번째 칼럼 위의 스트리임과 아래의 스트리임 사이에 분배하도록 하기에 충분한 온도에서, 용액을 공급하고 (a) a first distillation column having a supply port and an inlet port, consisting of an upper and a bottom part, which is divided into upper, middle, and lower parts of the bottom, the bottom of the column being substantially dry and The top bottom of the substrate is substantially water-containing and at a temperature sufficient to allow the acetic acid to be partitioned between the stream above the first column and the stream below, (b) 첫 번째 칼럼 아래의 스트리임을 두 번째 증류 칼럼의 공급 포트에 공급하여 정제된 DMAc는 칼럼 위의 스트리임으로 DMAc 및 아세트산은 칼럼 아래 스트리임으로 분배하고, (b) feed the stream under the first column to the feed port of the second distillation column and distribute the purified DMAc to the stream above the column and DMAc and acetic acid to the stream below the column, (c) DMAc 및 아세트산 혼합물로부터의 부가의 아세트산은 첫 번째 칼럼 위의 스트리임으로 분배하는 것으로 구성되는 아세트산을 포함하는 DMAc 수용액으로부터 DMAc를 분리하는 방법. (c) A process for separating DMAc from an aqueous DMAc solution comprising acetic acid consisting of partitioning additional acetic acid from the mixture of DMAc and acetic acid to the stream on the first column. 제 1 항에 있어서, 두 번째 칼럼의 최상부로부터 정제된 DMAc를 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1 further comprising recovering purified DMAc from the top of the second column. 제 1 항에 있어서, 온도 구배 결과는 첫 번째 칼럼의 전체 온도차이의 약 15% 이하가 상부에서 일어나고, 첫 번째 칼럼의 전체 온도차이의 약 15% 이하가 상부 바닥부에서 일어나고, 첫 번째 칼럼의 전체 온도차이의 70% 이상이 중간 바닥부 및 하부 바닥부에서 일어나는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1 wherein the temperature gradient results in that no more than about 15% of the total temperature difference of the first column occurs at the top, no more than about 15% of the total temperature difference of the first column occurs at the top bottom, Wherein at least 70% of the total temperature difference occurs at the middle bottom and the bottom bottom. 제 1 항에 있어서, 두 번째 칼럼의 바닥 스트리임은 펌핑 순환 스트리임으로서 첫 번째 칼럼에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1, wherein the bottom stream of the second column is fed to the first column as a pumped circulation stream. 제 1 항에 있어서, 첫번 째 칼럼의 바닥 스트리임은 액체 공급물로서 두 번째 칼럼에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1 wherein the bottom stream of the first column is fed to the second column as a liquid feed. 제 1 항에 있어서, 첫번 째 칼럼의 바닥 스트리임은 측면 증기 배출물로서 두 번째 칼럼에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1, wherein the bottom stream of the first column is fed to the second column as side vapor exhaust. 제 1 항에 있어서, 바닥의 펌핑 순환 스트리임은 첫 번째 칼럼의 공급 포트로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1 wherein the bottom pumping circulation stream is fed to the feed port of the first column. 제 1 항에 있어서, 바닥의 펌핑 순환 스트리임은 첫 번째 칼럼의 공급 포트위에 위치한 유입 포트로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1 wherein the bottom pumping circulation stream is fed to an inlet port located above the feed port of the first column. 제 1 항에 있어서, 바닥의 펌핑 순환 스트리임은 첫 번째 칼럼의 상부 바닥부의 유입 포트로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1 wherein the bottom pumping circulation stream is fed to the inlet port of the top bottom of the first column. 제 1 항에 있어서, 두 번째 칼럼의 바닥 스트리임은 공비 혼합물 농도보다 적은 아세트산을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법. 2. The process of claim 1, wherein the bottom stream of the second column contains less acetic acid than the azeotrope concentration. 제 3 항에 있어서, 온도는 첫 번째 칼럼이 조작되는 압력의 함수인 것을 특징으로 하는 방법. 4. The method of claim 3, wherein the temperature is a function of the pressure at which the first column is operated. 제 1 항에 있어서, 첫 번째 칼럼의 최상부 스트리임에 분배된 아세트산은 액체로 회수되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the acetic acid distributed in the top stream of the first column is recovered as a liquid. 제 1 항에 있어서, 첫 번째 칼럼의 최상부 스트리임에 분배된 아세트산은 중기로 회수되는 것을 특징으로 하는 방법. A process according to claim 1, wherein the acetic acid distributed in the top stream of the first column is recovered in the middle stage. 제 2 항에 있어서, DMAc는 두 번째 칼럼의 최상부로부터 액체로 회수되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 2 wherein DMAc is recovered as a liquid from the top of the second column. 제 2 항에 있어서, DMAc는 두 번째 칼럼의 최상부로부터 증기로 회수되는 것을 특징으로 하는 방법.3. The process of claim 2 wherein DMAc is recovered as steam from the top of the second column. 제 1 항에 있어서, 첫번 째 칼럼의 바닥 스트리임은 액체, 기체, 및 액체/기체 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택된 물리적 상태에서 두 번째 증류 칼럼으로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the bottom stream of the first column is fed to the second distillation column in a physical state selected from the group consisting of liquid, gas, and liquid / gas mixture. 제 1 항에 있어서, 부가 부분의 아세트산은 두 번째 칼럼의 바닥 스트리임을 첫 번째 칼럼에 공급하는 것에 의해 분배되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the additional portion of acetic acid is dispensed by feeding the bottom stream of the second column to the first column. 제 1 항에 있어서, 부가 부분의 아세트산은 두 번째 칼럼의 바닥 스트리임을 첫 번째 칼럼으로 순환시킨 후 첫 번째 칼럼으로부터 바닥의 펌핑 순환 스트리임을 제공하는 것에 의해 분배되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1, wherein the additional portion of acetic acid is dispensed by circulating the bottom stream of the second column to the first column and then providing a pumped circulation stream of the bottom from the first column. 제 4 항에 있어서, 바닥의 펌핑 순환 스트리임은 첫 번째 및 두 번째 칼럼에 공통의 재가열기를 사용하는 것에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.5. The method of claim 4, wherein the bottom pumping circulation stream is obtained by using a common reheater for the first and second columns. (a) 용액을 위한 공급포트, 증류된 스트리임을 위해 위에 장착된 응축기, 아래 스트리임을 위한 재가열기, 배출포트를 포함하고, 상부 및 바닥부로 이루어지며, 상기 바닥부는 상, 중 , 하부의 바닥부로 나누어지는, 첫번째 칼럼(a) a feed port for the solution, a condenser mounted above for distilled streams, a reheater for the bottom stream, a discharge port, comprising a top and a bottom, the bottom being the top, middle and bottom Broken down, first column (b) 첫 번째 칼럼으로부터의 아래 스트리임을 위한 공급 포트, 증류된 스트리임을 위해 위에 장착된 응축기, 임의의, 아래에 설치된 재가열기, 및 배출포트를 포함하는, 첫 번째 칼럼에 연이어 설치되는 두번째 칼럼, (b) a second column subsequent to the first column, including a supply port for the bottom stream from the first column, a condenser mounted above for the distilled stream, an optional, reheater mounted below, and an outlet port , (c) 두 번째 칼럼 바닥의 생성물 스트리임을 첫 번째 칼럼으로 순환시키기 위한 펌프, 및 (c) a pump for circulating the product stream of the second column bottom to the first column, and (d) 칼럼의 상부 바닥부가 실질적으로 습윤하고 칼럼의 하부 바닥부가 실질적으로 건조하도록 온도 구배를 조절하기 위한 콘트롤 장치(d) a control device for adjusting the temperature gradient such that the top bottom of the column is substantially wet and the bottom bottom of the column is substantially dry 를 포함하는 원료 용액에서 유체 성분을 분리하기 위한 장치.Apparatus for separating the fluid component in the raw material solution comprising a. 제 20 항에 있어서, 콘트롤 장치는 첫 번째 칼럼의 전체 온도차이의 약 15% 이하가 상부에서 일어나고, 첫 번째 칼럼의 전체 온도차이의 약 15% 이하가 상부 바닥부에서 일어나고, 첫 번째 칼럼의 전체 온도차이의 70% 이상이 중간 바닥부 및 하부 바닥부에서 일어도록 칼럼 위의 증류된 스트리임과 칼럼 아래의 스트리임 사이의 첫 번째 칼럼의 온도구배를 조절하는 것을 특징으로 하는 장치.21. The control device of claim 20, wherein the control device has no more than about 15% of the total temperature difference of the first column occurring at the top, and no more than about 15% of the total temperature difference of the first column occurs at the top bottom and the entirety of the first column. And adjusting the temperature gradient of the first column between the distilled stream above the column and the stream below the column such that at least 70% of the temperature difference occurs at the middle bottom and the bottom bottom. 제 20 항에 있어서, 콘트롤 장치는 첫 번째 칼럼의 재가열기 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 장치.21. The device of claim 20, wherein the control device is located on the reheater of the first column. 첫 번째 증류 칼럼의 공급포트에, 아세트산 수용액이 첫 번째 칼럼 증류액으로 분배되기에 충분한 조건에서, 용액을 공급하고 In the feed port of the first distillation column, the solution is supplied under conditions sufficient to distribute the aqueous acetic acid solution to the first column distillate. 첫 번째 칼럼 공급 포트와 두 번째 칼럼의 공급 포트에, 정제된 DMAc를 두 번째 칼럼의 증류액으로서 얻기에 충분한 조건에서, 첫 번째 칼럼의 비-증류된 바닥 생성물을 공급하고,Feed the first column feed port and the second column feed port with the non-distilled bottom product of the first column under conditions sufficient to obtain purified DMAc as the distillate of the second column, DMAc 및 아세트산을 포함하는 두 번째 칼럼의 비-증류된 바닥의 생성물을 첫 번째 칼럼으로 공급하여 아세트산 수용액을 첫번째 칼럼 위로 다시 분배하고, DMAc를 첫 번째 칼럼 아래로 분리하는 것으로 구성되는 Consisting of separating the acetic acid aqueous solution over the first column by feeding the non-distilled bottom product of the second column containing DMAc and acetic acid to the first column and separating DMAc under the first column 수용액에서 아세트산으로부터 N,N-디메틸아세트아미드 (DMAc)를 정제하는 방법.A process for purifying N, N-dimethylacetamide (DMAc) from acetic acid in aqueous solution. 제 23 항에 있어서, 두 번째 칼럼으로부터 증류액으로서 순수한 DMAc를 회수하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.24. The method of claim 23, further comprising recovering pure DMAc as distillate from the second column. 제 23 항에 있어서, 상기 조건은 첫번 째 칼럼의 하부 바닥부를 실질적으로 건조하도록 하기에 충분한 온도구배를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.24. The method of claim 23, wherein said condition comprises a temperature gradient sufficient to substantially dry the bottom bottom of the first column. 제 23 항에 있어서, 온도 구배는 공급 단계 온도 아래에서 안정화된 온도를 형성하여 칼럼의 상부 바닥부가 실질적으로 수분을 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.24. The method of claim 23, wherein the temperature gradient forms a temperature stabilized below the feed stage temperature such that the top bottom of the column contains substantially moisture. (a) 공급포트와 유입포트를 가지고, 상부 및 바닥부로 이루어지며, 상기 바닥부는 다시 상, 중, 하부의 바닥부로 나누어지는, 첫 번째 증류 칼럼에, 칼럼의 하부 바닥부는 실질적으로 첫 번째 성분이 없도록 하고 칼럼의 상부 바닥부는 실질적으로 첫 번째 성분이 풍부하도록 하며, 제 3의 성분을 첫 번째 칼럼 위의 스트리임과 아래의 스트리임 사이에 분배하도록 하기에 충분한 온도에서, 용액을 공급하는 단계, (a) a first distillation column, having a supply port and an inlet port, consisting of an upper part and a lower part, wherein the bottom part is divided into upper, middle, and lower parts of the bottom part, wherein the bottom part of the column is substantially the first component. Supplying the solution at a temperature sufficient to ensure that the top bottom of the column is substantially rich in the first component and distributes the third component between the stream above the first column and the stream below it, (b) 첫 번째 칼럼 아래의 스트리임을 두 번째 증류 칼럼의 공급 포트에 공급하여 정제된 두번째 성분은 칼럼 위의 스트리임으로 두 번째 성분과 제 3의 성분의 혼합물은 칼럼 아래 스트리임으로 분배하는 단계, 및 (b) feeding the stream below the first column to the feed port of the second distillation column and distributing the purified second stream to the stream above the column and the mixture of the second and third components to the stream below the column, and (c) 두 번째 성분과 제 3의 성분의 혼합물로부터의 부가의 제 3의 성분은 첫 번째 칼럼 위의 스트리임으로 분배하는 단계(c) distributing the additional third component from the mixture of the second and third components to the stream on the first column. 로 구성되는 첫 번째 저비점 성분, 두 번째 고비점 성분, 및 두 번째 성분과 공비혼합물을 형성하는 제 3의 성분을 포함하는 용액에서 하나 이상의 성분을 정제하는 방법에 있어서,A method for purifying one or more components in a solution comprising a first low boiling point component, a second high boiling point component, and a third component forming an azeotrope with the second component, (i) 첫 번째 성분은 저비점 화합물로서 원료 중에 25% 이상의 농도로 존재하며; (ii) 두 번째 성분은 첫 번째 성분에 비해 고비점이고 원료 중에 5% 이상의 농도로 존재하며; (iii) 제 3의 성분은 원료 중에 5% 이하의 농도로 존재하고 두 번째 성분과 고비점의 공비혼합물을 형성하고; (iv) 첫 번째 성분이 두 성분의 공비 혼합물을 제거, 조절 또는 완화시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 방법. (i) the first component is a low boiling point compound present in the raw material at a concentration of at least 25%; (ii) the second component has a higher boiling point than the first component and is present at a concentration of at least 5% in the raw material; (iii) the third component is present in the raw material at a concentration of 5% or less and forms a high boiling point azeotrope with the second component; (iv) wherein the first component is capable of removing, adjusting or mitigating an azeotrope of two components.
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