KR20220119725A - 트라이시아노헥산의 분리 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 TCH 스트림의 제조 방법에 관한 것이며, 상기 방법은, TCH 및 임의적으로 아디포나이트릴을 포함하는 아디포나이트릴 공정 스트림을 제1 칼럼에서 분리하여, 5 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함하는 아디포나이트릴 스트림, 및 TCH를 포함하는 제1 TCH 스트림, 및 임의적으로, 고-비점 성분 및 고체 불순물을 포함하는 중질물 스트림을 형성하는 단계; 및 임의적으로, 50 중량% 초과의 TCH를 포함하는 정제된 TCH 스트림을 형성하기 위해, 상기 제1 TCH 스트림을 하나 이상의 칼럼을 통해 정제하는 단계를 포함하고, 이때 제1 칼럼은 25 mmHg 미만의 압력 강하로 조작된다.

Description

트라이시아노헥산의 분리 방법

본 발명은 일반적으로, 산업적 공정의 공정 스트림의 정제를 통한 트라이시아노헥산(TCH)의 생산에 관한 것이다. 더욱 구체적으로, 본 발명은, 아디포나이트릴 생산 공정 스트림으로부터 고순도 TCH를 생산하는 방법에 관한 것이다.

관련 출원의 상호참조

본원은, 2019년 12월 30일자로 출원된 미국 특허 가출원 제62/955,066호를 우선권으로 주장하며, 상기 가출원을 본원에 참고로 인용한다.

시아노카본, 예를 들어 시아노 작용기를 갖는 유기 화합물은 공지되어 있으며, 다양한 용도에 널리 사용된다. 이들 화합물 중 다수(예컨대, 아크릴로나이트릴 및 아디포나이트릴(ADN))는 다양한 중합체(예컨대, 나일론, 폴리아크릴로나이트릴 또는 아크릴로나이트릴 부타다이엔 스타이렌)의 제조를 위한 단량체로서 사용된다. 특히, 아디포나이트릴은 나일론-6,6의 생산을 위해 1,6-다이아미노헥산(헥사메틸렌다이아민(HMD))으로 수소화될 수 있다. 시아노카본의 몇몇 생산 방법이 당분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 통상적인 아디포나이트릴 생산 방법은, 미국 특허 제3,844,911호에 기술된 바와 같이, 아크릴로나이트릴의 전기적 수소첨가 이량체화(electrohydrodimerization)이다. 상기 방법 및 기타 생산 방법은 흔히, 소량의 바람직한 공-생성물을 포함하는 스트림을 생성한다. 예를 들어, 아디포나이트릴 생산 공정의 통상적인 스트림 중 몇몇은, 적지만 사소하지 않은 양의 잔류 TCH를 포함할 수 있다. TCH는, 다수의 용도(예를 들면, 다수의 산업적 생성물을 위한 전구체로서 또는 리튬 이온 전지 용도에서의 첨가제로서)를 가진다. 전형적으로, 이들 스트림의 분리는 비효율적이었고, 이러한 양의 TCH를 효과적으로 포획할 수 없었다. 결과적으로, 이들 스트림은 폐기물 스트림으로서 처리된다(예컨대, 연소된다). 따라서, 가치있는 TCH는 포획되지 않는다.

TCH의 유용성은 다양한 참고문헌에 기술되어 있다. 하나의 예는 미국 특허 제7,262,256호이며, 이는, 80 중량% 이상의 1,3,6-헥산트라이카복실산을 포함하는 폴리카복실산 혼합물을 개시하있으며, 여기서 상기 폴리카복실산 혼합물은 98 이상의 명도 지수(psychometric lightness) L-값, -2.0 내지 2.0의 색질 지수(psychometric chroma) a-값, 및 -2.0 내지 3.0의 색질 지수 b-값을 갖고, 5,000 중량ppm 이하의 질소 함량을 가진다. 특히, 상기 폴리카복실산 혼합물은, 주로 1,3,6-트라이시아노헥산으로 구성된 나이트릴 혼합물을 가수분해함으로써 수득된 가수분해 반응 혼합물로부터 수득된다.

또다른 예는 미국 특허 출원 공개 제2013/0157119호이며, 이는, 접합된 필름을 패키지로서 사용하는 경우에서 조차도 전해액의 분해가 억제되고 기체 발생이 감소된 2차 전지를 개시하고 있다. 상기 출원에 개시된 2차 전지는 적층된 라미네이트 형태이며, 양극과 음극이 서로 대면하도록 배열된 전극 조립체, 전해액, 및 상기 전극 조립체와 상기 전해액을 수용하는 패키지를 포함하고, 상기 음극은, (a) 리튬과 합금화될 수 있는 금속, (b) 리튬 이온을 흡장 및 방출할 수 있는 금속 산화물, 및 (c) 리튬 이온을 흡장 및 방출할 수 있는 탄소 물질을 포함하는 음극 활물질을, 폴리이미드 및 폴리아마이드이미드로부터 선택된 적어도 하나를 사용하여, 음극 집전체에 결합함으로써 형성되며, 상기 전해액은 사전-결정된 나이트릴 화합물을 포함한다. 특히, 1,3,6-헥산트라이카보나이트릴을 함유하는 전해액이 개시된다.

TCH에 대한 상기 및 다른 통상적인 용도의 관점에서, TCH를 회수하기 위한 비용-효율적 공정에 대한 필요성이 존재한다. 특히, 더 적은 양의 TCH를 포함하는 아디포나이트릴 생산 공정 스트림으로부터 고순도 TCH를 효과적으로 회수하여, 통상적으로는 폐기되는 TCH를 포획하는 공정에 대한 필요성이 존재한다.

몇몇 실시양태에서, 본 발명은, TCH 스트림의 제조 방법에 관한 것이며, 상기 방법은, TCH 및 임의적으로 아디포나이트릴을 포함하는 아디포나이트릴 공정 스트림을 제1 칼럼에서 분리하여, 5 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함하는 아디포나이트릴 스트림, 및 TCH를 포함하는 제1 TCH 스트림, 및 임의적으로, 고-비점 성분 및 고체 불순물을 포함하는 중질물(heavies) 스트림을 형성하는 단계; 및 임의적으로, 50 중량% 초과의 TCH, 및 임의적으로, 1 중량% 미만의 불순물 및/또는 1 중량% 미만의 고-비점 성분의 분해 생성물, 및/또는 1 중량% 미만의 아민을 포함하는 정제된 TCH 스트림을 형성하기 위해, 상기 제1 TCH 스트림을 하나 이상의 칼럼을 통해 정제하는 단계를 포함한다. 이때, 제1 칼럼 및/또는 제2 칼럼은 25 mmHg 미만의 압력 강하로 조작될 수 있다. 상기 제1 칼럼 및/또는 상기 제2 칼럼은 팩킹된(packed) 칼럼일 수 있고, 팩킹(packing)은 고효율 팩킹을 포함할 수 있으며, 임의적으로 0.5 mmHg/이론 단(theoretical stage) 미만의 압력 강하를 제공한다. 상기 방법은, 25 중량% 미만의 TCH를 임의적으로 포함하는 조질 아디포나이트릴 스트림을 플래싱하여, 아디포나이트릴 공정 스트림, 및 고-비점 성분 및 고체 불순물을 포함하는 탑저 스트림(bottoms stream)을 형성하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 정제 단계는, 상기 제1 TCH 스트림을 제2 칼럼에서 분리하여, 정제된 TCH 스트림, 및 고-비점 성분을 포함하는 중질물 스트림을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 체류 시간은 8시간 미만일 수 있다. 상기 TCH 스트림은 TCH, 0 중량% 내지 0.05 중량%의 아디포나이트릴, 0 중량% 내지 0.1 중량%의 다이(2-시아노에틸) 아민, 0 중량% 내지 0.05 중량%의 시아노발레르아마이드, 및 0 중량% 내지 0.05 중량%의 트라이(2-시아노에틸) 아민을 포함할 수 있다.

본 발명은, 첨부된 도면을 참조하여 하기에서 상세히 기술되며, 여기서 유사한 도면 부호는 유사한 부분을 지정한다.
도 1은, 중간체 아디포나이트릴 스트림의 제조 방법의 하나의 실시양태의 개략도를 도시하는 것이다.
도 2는, 중간체 아디포나이트릴 스트림의 제조 방법의 또다른 실시양태의 개략도를 도시하는 것이다.
도 3은, 중간체 아디포나이트릴 스트림의 제조 방법의 또다른 실시양태의 개략도를 도시하는 것이다.
도 4는, 중간체 아디포나이트릴 스트림의 제조 방법의 또다른 실시양태의 개략도를 도시하는 것이다.
도 5는, 중간체 아디포나이트릴 스트림의 제조 방법의 또다른 실시양태의 개략도를 도시하는 것이다.

전술된 바와 같이, 몇몇 통상적인 생산 공정 스트림, 예를 들어, 아디포나이트릴 생산 공정 스트림은 소정량의 바람직한 성분, 예를 들어 트라이시아노헥산(TCH), 예컨대 1,3,6-헥산-트라이카보나이트릴 및/또는 1,2,6-헥산-트라이카보나이트릴을 함유한다. 전형적으로, 이들 스트림은 폐기물 스트림으로서 처리(예컨대, 연소)된다. 그러나, 본 발명자들은, 내부에 존재하는 성분을 회수하기 위해 이들 스트림을 효과적으로 분리하고 용도를 변경하는 것이 가능하다는 것을 발견하였다. 특히, TCH는 가치가 있기 때문에, 이를 회수하여 (판매 가능한) TCH 생성물을 제조하고자 하는 바람이 있다.

그러나, 본 발명자들은, 아디포나이트릴 생산 공정 스트림으로부터 TCH를 분리하는 것이, 몇몇 경우, 공정 스트림의 구성(예를 들어, 비교적 높은 함량의 아민 불순물 및 분해 생성물(하기 논의 참조))으로 인해 특히 불안정하다는 것을 발견하였다. 또한, 이러한 분리에 관한 문헌도 드물다. 대부분의 분리 참고문헌은, 비교적 소량의 TCH 및 다양한 수반되는 불순물을 포함하는 공정 스트림이 아니라, 더 높은 TCH-함량의 스트림의 처리에 관한 것이다.

특정 분리 공정이, 다수의 (아디포나이트릴) 공정 스트림 중의 더 적은 양의 TCH의 효과적 회수를 제공한다는 것이 발견되었다. 회수 방식의 효율성 때문에, TCH는 유리하게 포획되어 다른 곳에서 사용되거나 판매될 수 있으며, 이는 전체 생산 효율의 상당한 개선을 제공한다. 중요하게는, 더 낮은 TCH-함량의 스트림이, 더 낮은 압력 강하(몇몇 경우, 적은 체류 시간)를 사용하여 조작되는 분리 장치를 사용하여 처리되는 경우, 매우 효과적인 분리가 달성된다. 몇몇 경우, 상기 스트림의 특정 처리는 TCH를 상당히 농축시켜, 회수 및/또는 재사용을 실용적이고 실현 가능하게 만든다.

이론에 얽매이고자 하지 않으면서, 아민 불순물은 TCH로부터 분리하기가 특히 어렵다고 가정된다. 예를 들어, TCH의 비점에 가까운 비점을 갖는 성분(예를 들어, CVA)의 존재는 통상적인 방식에서 문제가 되는 것으로 밝혀졌다. 다수의 경우, 아민 분리는 높은 칼럼 압력 강하 조작을 수반하며, 이는 다시, 다른 분리 어려움(예컨대, 고체 분해)을 야기한다.

또한, 일부 TCH-함유 스트림은 또한 다수의 저-비점 및 고-비점 불순물을 함유하는 것으로 생각된다. 상이한 비점에 기초하여 불순물을 분리하는 통상적인 방법이 공지되어 있지만, 본 발명자들은, 이러한 방법이, 상기 스트림으로부터 TCH를 효과적으로 분리하는데 성공적이지 못하다는 것을 발견하였다. 특히, 특정 고-비점 불순물은 통상적인 분리 공정 동안 다른 불순물(예컨대, 더 낮거나 더 높은 비점을 갖는 불순물)로 분해되기 쉽다는 것이 발견되었다. 이러한 분해 생성물은 상업적으로 바람직한 TCH 순도를 충족시키는 능력을 제한하는 것으로 밝혀졌다. 통상적인 TCH 회수 공정은 이러한 분해를 처리하지 않으며, 결과적으로, 추가의 정제 단계를 필요로 하여, 더 낮은 효율을 야기한다. 특히, 본 발명자들은, 다양한 정제 작업에서 공급 스트림의 체류 시간이 분해에 영향을 미치고, 특정 정제 조작에서, 임의적으로 특정 압력 및/또는 온도에서, 체류 시간을, 예를 들어 8시간 미만으로 제한함으로써, 정제의 상당한 개선이 달성됨을 발견하였다. TCH의 통상적인 분리 및/또는 정제 방법은, 최종 TCH 수율에 대한 이러한 성분 농도(예컨대, 아민 및 분해 생성물 농도)의 영향과 관련된 지침을 거의 또는 전혀 제공하지 않는다.

몇몇 경우, 본 발명은, 예를 들어, 전형적으로 폐기물로서 처리되는 더 낮은 농도의 TCH를 포함하는 공정 스트림으로부터 TCH 스트림을 제조하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 아디포나이트릴 스트림 및 제1 TCH 스트림을 형성하기 위해, 아디포나이트릴 공정 스트림을 (제1 칼럼에서) 분리하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은, 특히, (더 낮은 농도의) TCH 및 임의적으로 아디포나이트릴을 포함한다. 상기 제1 TCH 스트림은, 예를 들어, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림에서보다 더 높은 농도로 존재하는 TCH를 포함한다. 상기 아디포나이트릴 스트림은 아디포나이트릴, 예를 들어 10 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함한다. 몇몇 경우, 상기 분리 단계는 또한 고-비점 성분 및 고체 불순물을 포함하는 (중질물) 스트림을 형성한다. 상기 분리 단계는 (제1) 칼럼, 예를 들어 하나 이상의 칼럼에서 수행된다. 또한, 중요하게는, 제1 칼럼이 25 mmHg 미만의 압력 강하로 조작된다. 본 발명자들은, 임의적으로, 본원에서 논의된 다른 분리 매개변수와 조합된, 납은 압력 강하 조작이 상당한 공정 효율(예를 들어, 고체 분해의 개선)을 제공하면서, 낮은 TCH-함량의 아디포나이트릴 공정 스트림을 여전히 효과적으로 분리하여, 고순도 (제1) TCH 스트림을 형성한다는 것을 발견하였다. 칼럼에 걸친 압력 강하는 널리 공지된 측정이며, 다수의 화학 공학(또는 화학) 매뉴얼에서 논의된다. 전술된 스트림의 조성은 하기에서 더 자세히 논의된다. 전술된 바와 같이, 낮은 압력 강하 조작은, 비교적 낮은 함량의 TCH 및 비교적 높은 함량의 아민 불순물 및 분해 생성물로 인해, 특정 아디포나이트릴 공정 스트림에서 특히 잘 작용하는 것으로 생각된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 (제1) 칼럼은 25 mmHg 미만, 예를 들어, 22 mmHg 미만, 20 mmHg 미만, 17 mmHg 미만, 15 mmHg 미만, 13 mmHg 미만, 11 mmHg 미만, 10 mmHg 미만, 8 mmHg 미만, 7 mmHg 미만, 5 mmHg 미만 또는 3 mmHg 미만의 압력 강하로 조작된다. 범위 면에서, 상기 (제1) 칼럼은 0 mmHg 내지 25 mmHg, 예를 들어, 0.5 mmHg 내지 23 mmHg, 1 mmHg 내지 20 mmHg, 2 mmHg 내지 15 mmHg, 1 mmHg 내지 11 mmHg, 3 mmHg 내지 12 mmHg, 5 mmHg 내지 11 mmHg, 또는 5 mmHg 내지 7 mmHg 범위의 압력 강하로 조작될 수 있다. 상한 면에서, 상기 (제1) 칼럼은 0 mmHg 초과, 예를 들어, 0.1 mmHg 초과, 0.5 mmHg 초과, 1 mmHg 초과, 2 mmHg 초과, 3 mmHg 초과, 5 mmHg 초과, 또는 6 mmHg 초과의 압력 강하로 조작될 수 있다.

몇몇 경우, 상기 제1 칼럼(및/또는 임의의 후속 정제 칼럼)은 팩킹된 칼럼이고, 몇몇 실시양태에서 팩킹은 고효율 팩킹을 포함한다. 상기 고효율 팩킹은 유리하게는 1.5 mmHg/이론 단 미만, 예를 들어 1.0 mmHg/이론 단 미만, 0.9 mmHg/이론 단 미만, 0.75 mmHg/이론 단 미만, 0.6 mmHg/이론 단 미만, 0.5 mmHg/이론 단 미만, 0.45 mmHg/이론 단 미만, 0.4 mmHg/이론 단 미만, 0.335 mmHg/이론 단 미만, 0.3 mmHg/이론 단 미만, 0.25 mmHg/이론 단 미만, 0.2 mmHg/이론 단 미만, 0.1 mmHg/이론 단 미만, 또는 0.05 mmHg/이론 단 미만의 이론 단 당 압력 강하를 제공할 수 있다. 범위 면에서, 상기 고효율 팩킹은 0.01 mmHg/이론 단 내지 1.5 mmHg/이론 단, 예를 들어, 0.01 mmHg/이론 단 내지 1.0 mmHg/이론 단, 0.05 mmHg/이론 단 내지 1.0 mmHg/이론 단, 0.1 mmHg/이론 단 내지 1.0 mmHg/이론 단, 0.2 mmHg/이론 단 내지 0.9 mmHg/이론 단, 0.3 mmHg/이론 단 내지 0.6 mmHg/이론 단, 0.01 mmHg/이론 단 내지 0.45 mmHg/이론 단, 0.05 mmHg/이론 단 내지 0.4 mmHg/이론 단, 0.1 mmHg/이론 단 내지 0.35 mmHg/이론 단, 0.15 mmHg/이론 단 내지 0.35 mmHg/이론 단, 또는 0.2 mmHg/이론 단 내지 0.3 mmHg/이론 단 범위의 이론 단 당 압력 강하를 제공할 수 있다. 전술된 조작 매개변수는 다른 칼럼에도 적용될 수 있다.

또한, 상기 고효율 팩킹은 유리하게는, 제시된 부피 당 다수의 이론 단을 제공할 수 있다.

몇몇 경우, 상기 제1 칼럼(및/또는 임의의 후속 정제 칼럼)이 짧은 체류 시간을 사용하여 조작될 수 있다. 상기 공정의 개별적인 분리 및/또는 정제 조작에서 공급 스트림의 체류 시간은 최소화된다(예를 들면, 8시간 미만, 예컨대 7시간 미만, 6시간 미만, 5시간 미만 또는 4시간 미만). 더 짧은 체류 시간은 (임의적으로, 더 낮은 압력 강하와의 조합으로) 예기치 않게 분리/정제 효율에 기여한다.

몇몇 실시양태에서, 상기 방법은, 정제된 TCH 스트림(이는, 예를 들어 50 중량% 초과의 TCH를 포함하는 고순도 TCH 스트림임)을 형성하기 위해, 상기 제1 TCH 스트림을 하나 이상의 (추가의) 칼럼을 통해 정제하는 임의적 단계를 포함한다. 몇몇 경우, 상기 정제 단계(들)는 또한, 상기 제1 칼럼에 대해 개시된 조건(예를 들어, 낮은 압력 강하 및 적은 체류 시간) 하에 조작되는 칼럼(들)에서 수행된다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 칼럼은 팩킹된 칼럼일 수 있고, 25 mmHg 미만의 압력 강하로 조작될 수 있다. 이러한 정제 칼럼에서도 유사한 이점이 발견되었다. 생성된 정제된 TCH 스트림은 낮은 불순물 함량, 예를 들어 낮은 분해 생성물 불순물 함량을 가진다.

몇몇 실시양태에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 플래싱 조작으로부터 유래될 수 있다. 달리 말하면, 일반적인 조질 아디포나이트릴 스트림(TCH 및 아디포나이트릴을 포함함)은 제1 칼럼으로 운송되기 전에 먼저 플래싱되어 아디포나이트릴 공정 스트림을 형성할 수 있다. 몇몇 경우, 상기 방법은, 조질 아디포나이트릴 스트림을 플래싱하여, 아디포나이트릴 공정 스트림, 및 고-비점 성분 및 고체 불순물을 포함하는 탑저 스트림을 형성하는 단계를 포함한다.

조질 아디포나이트릴 스트림

언급된 바와 같이, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림 및 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은, 놀랍게도, 상기 개시된 방법을 사용하는 경우, 효율적으로 분리되는 것으로 밝혀진 특정 조성을 가진다. 특히, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 TCH, 아디포나이트릴, 고-비점 성분 및 저-비점 성분을 포함할 수 있다. 통상적인 분리 공정은, 더 적은 양의 TCH 및/또는 아디포나이트릴을 단리하기가 어려웠다. 몇몇 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 또다른 산업적 화학 생산 공정의 하나 이상의 공정 스트림일 수 있다. 예를 들어, 상기 공급 스트림은, 상이한 공정 또는 시스템(예를 들어, 아디포나이트릴, 아크릴로나이트릴, 알릴 시아나이드, 부티로나이트릴, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리아마이드, 폴리아라미드, 또는 이들의 조합물의 생산)으로부터의 하나 이상의 공정 스트림을 포함할 수 있다. 특정한 경우, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 아디포나이트릴 공정 스트림, 예를 들면 아디포나이트릴 생산 공정으로부터의 하나 이상의 공정 스트림, 퍼지 스트림, 또는 플래시 테일일 수 있다. 몇몇 경우, 여러 공정으로부터의 스트림들이 합쳐져 상기 스트림을 형성할 수 있다. 통상적인 공정에서는, 상기 TCH-함유(및/또는 아디포나이트릴-함유) 스트림이 흔히 폐기물 스트림으로서 처리(예컨대, 배출 또는 연소)되며, 가치있는 성분은 회수되지 않는다. 본원에 기술된 바와 같이, 이들 스트림으로부터 TCH 및/또는 아디포나이트릴을 회수함으로써, TCH를 회수하여 사용 또는 판매할 수 있고, 따라서 효율성 및 수익성을 증가시킬 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 70 중량% 미만, 예를 들어, 50 중량% 미만, 35 중량% 미만, 25 중량% 미만, 20 중량% 미만, 18 중량% 미만, 15 중량% 미만, 12 중량% 미만, 10 중량% 미만, 또는 5 중량% 미만의 TCH를 포함한다. 범위 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 0.1 중량% 내지 70 중량%, 예를 들어 0.1 중량% 내지 50 중량%, 0.1 중량% 내지 35 중량%, 0.1 중량% 내지 25 중량%, 0.5 중량% 내지 23 중량%, 0.5 중량% 내지 20 중량%, 1 중량% 내지 15 중량%, 1.5 중량% 내지 12 중량%, 또는 2 중량% 내지 11 중량%의 TCH를 포함한다. 하한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 0.1 중량% 초과, 예를 들어, 0.3 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 0.7 중량% 초과, 1.0 중량% 초과, 1.5 중량% 초과, 2 중량% 초과, 또는 5 중량% 초과의 TCH를 포함한다.

몇몇 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 더 많은 양의 TCH를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 공급 스트림은 TCH를, 공급 스트림의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 90 중량%, 예를 들어 0 중량% 내지 89 중량%, 0 중량% 내지 88 중량%, 0 중량% 내지 85 중량%, 0 중량% 내지 84 중량%, 10 중량% 내지 90 중량%, 10 중량% 내지 89 중량%, 10 중량% 내지 88 중량%, 10 중량% 내지 85 중량%, 10 중량% 내지 84 중량%, 20 중량% 내지 90 중량%, 20 중량% 내지 89 중량%, 20 중량% 내지 88 중량%, 20 중량% 내지 85 중량%, 20 중량% 내지 84 중량%, 30 중량% 내지 90 중량%, 30 중량% 내지 89 중량%, 30 중량% 내지 88 중량%, 30 중량% 내지 85 중량%, 30 중량% 내지 84 중량%, 40 중량% 내지 90 중량%, 40 중량% 내지 89 중량%, 40 중량% 내지 88 중량%, 40 중량% 내지 85 중량%, 40 중량% 내지 84 중량%, 50 중량% 내지 90 중량%, 50 중량% 내지 89 중량%, 50 중량% 내지 88 중량%, 50 중량% 내지 85 중량%, 또는 50 중량% 내지 84 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 90 중량% 미만, 예를 들어, 89 중량% 미만, 88 중량% 미만, 85 중량% 미만, 또는 84 중량% 미만의 TCH를 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 0 중량% 초과, 예를 들어 10 중량% 초과, 20 중량% 초과, 30 중량% 초과, 40 중량% 초과, 50 중량% 초과, 또는 60 중량% 초과, 또는 70 중량% 초과의 TCH를 포함할 수 있다.

상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 90 중량% 미만, 예를 들어, 75 중량% 미만, 50 중량% 미만, 40 중량% 미만, 35 중량% 미만, 30 중량% 미만, 20 중량% 미만, 18 중량% 미만, 15 중량% 미만, 12 중량% 미만, 10 중량% 미만, 또는 5 중량% 미만의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다. 범위 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 0.1 중량% 내지 90 중량%, 예를 들어, 0.1 중량% 내지 75 중량%, 0.1 중량% 내지 40 중량%, 0.5 중량% 내지 30 중량%, 1 중량% 내지 20 중량%, 1 중량% 내지 18 중량%, 1 중량% 내지 10 중량%, 2 중량% 내지 15 중량%, 3 중량% 내지 15 중량%, 또는 5 중량% 내지 15 중량%의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 0.1 중량% 초과, 예를 들어, 0.3 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 0.7 중량% 초과, 1.0 중량% 초과, 1.5 중량% 초과, 2 중량% 초과, 또는 5 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다.

몇몇 경우, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 또한 저-비점 성분을 포함한다. 일반적으로, 저-비점 성분은 비교적 낮은 비점을 갖는 불순물이다. 예를 들어, 각각의 저-비점 성분은 415℃ 미만, 예를 들어, 410℃ 미만, 400℃ 미만, 395℃ 미만 또는 390℃ 미만의 비점을 가질 수 있다. 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림에 존재할 수 있는 저-비점 성분의 예는 다양한 시아노카본, 예를 들어 아크릴로나이트릴, 프로피오나이트릴, 하이드록시프로피오나이트릴, 모노시아노에틸 프로필아민, 석시노나이트릴, 메틸글루타로나이트릴, 아디포나이트릴, 2-시아노사이클로펜틸리덴이민, 비스-2-시아노에틸 에터, 다이(2-시아노에틸) 아민, 다이-2-시아노에틸 프로필아민, 시아노발레르아마이드 및 이들의 조합물을 포함한다. 몇몇 경우, 용어 "경질물(lights)"은, 더 낮은 비점(예를 들어, 아디포나이트릴보다 낮은 비점 또는 TCH보다 낮은 비점)을 갖는 성분을 지칭한다.

하나의 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 저-비점 성분을 0 중량% 내지 70 중량%, 예를 들어 0 중량% 내지 65 중량%, 0 중량% 내지 60 중량%, 0 중량% 내지 55 중량%, 0 중량% 내지 50 중량%, 5 중량% 내지 70 중량%, 5 중량% 내지 65 중량%, 5 중량% 내지 60 중량%, 5 중량% 내지 55 중량%, 5 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 70 중량%, 10 중량% 내지 65 중량%, 10 중량% 내지 60 중량%, 10 중량% 내지 55 중량%, 10 중량% 내지 50 중량%, 12 중량% 내지 70 중량%, 12 중량% 내지 65 중량%, 12 중량% 내지 60 중량%, 12 중량% 내지 55 중량%, 1 중량% 내지 20 중량%, 2 중량% 내지 15 중량%, 3 중량% 내지 15 중량%, 1 중량% 내지 10 중량%, 12 중량% 내지 50 중량%, 15 중량% 내지 70 중량%, 15 중량% 내지 65 중량%, 15 중량% 내지 60 중량%, 15 중량% 내지 55 중량%, 또는 15 중량% 내지 50 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 70 중량% 미만, 예를 들어 65 중량% 미만, 60 중량% 미만, 55 중량% 미만, 50 중량% 미만, 20 중량% 미만, 15 중량% 미만, 또는 15 중량% 미만의 저-비점 성분을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 0 중량% 초과, 예를 들어 1 중량% 초과, 2 중량% 초과, 3 중량% 초과, 5 중량% 초과, 10 중량% 초과, 12 중량% 초과, 또는 15 중량% 초과의 저-비점 성분을 포함할 수 있다.

상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 또한 고-비점 성분을 포함한다. 일반적으로, 고-비점 성분은 비교적 높은 비점을 갖는 불순물이다. 예를 들어, 각각의 고-비점 성분은 395℃ 초과, 예를 들어, 400℃ 초과, 405℃ 초과, 408℃ 초과, 410℃ 초과, 또는 415℃ 초과의 비점을 가질 수 있다. 상기 조질 아디포나이트릴 스트림에 존재할 수 있는 고-비점 성분의 예는 이성질체성 트라이시아노헥산, 트라이(2-시아노에틸)아민, 및 이들의 조합물을 포함한다. 몇몇 경우, 용어 "중질물"은, 더 높은 비점(예를 들어, 아디포나이트릴 보다 더 높은 비점 또는 TCH보다 더 높은 비점)을 갖는 성분을 지칭한다.

하나의 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 고-비점 성분을 0 중량% 내지 50 중량%, 예를 들어 0 중량% 내지 40 중량%, 0 중량% 내지 35 중량%, 0 중량% 내지 25 중량%, 0 중량% 내지 20 중량%, 0.5 중량% 내지 50 중량%, 0.5 중량% 내지 40 중량%, 0.5 중량% 내지 35 중량%, 0.5 중량% 내지 25 중량%, 0.5 중량% 내지 20 중량%, 1 중량% 내지 50 중량%, 1 중량% 내지 40 중량%, 1 중량% 내지 35 중량%, 1 중량% 내지 25 중량%, 1 중량% 내지 20 중량%, 2 중량% 내지 50 중량%, 2 중량% 내지 40 중량%, 2 중량% 내지 35 중량%, 2 중량% 내지 25 중량%, 2 중량% 내지 20 중량%, 3 중량% 내지 50 중량%, 3 중량% 내지 40 중량%, 3 중량% 내지 35 중량%, 3 중량% 내지 25 중량%, 3 중량% 내지 20 중량%, 5 중량% 내지 15 중량%, 5 중량% 내지 50 중량%, 5 중량% 내지 40 중량%, 5 중량% 내지 35 중량%, 5 중량% 내지 25 중량%, 또는 5 중량% 내지 20 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 50 중량% 미만, 예를 들어 40 중량% 미만, 35 중량% 미만, 30 중량% 미만, 25 중량% 미만 또는 20 중량% 미만의 고-비점 성분을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 0 중량% 초과, 예를 들어 0.5 중량% 초과, 1 중량% 초과, 2 중량% 초과, 3 중량% 초과, 또는 5 중량% 초과의 고-비점 성분을 포함할 수 있다.

하나의 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 저-비점 성분(경질물)을 0 중량% 내지 70 중량%, 예를 들어 0 중량% 내지 65 중량%, 0 중량% 내지 60 중량%, 0 중량% 내지 55 중량%, 0 중량% 내지 50 중량%, 5 중량% 내지 70 중량%, 5 중량% 내지 65 중량%, 5 중량% 내지 60 중량%, 5 중량% 내지 55 중량%, 5 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 70 중량%, 10 중량% 내지 65 중량%, 10 중량% 내지 60 중량%, 10 중량% 내지 55 중량%, 10 중량% 내지 50 중량%, 12 중량% 내지 70 중량%, 12 중량% 내지 65 중량%, 12 중량% 내지 60 중량%, 12 중량% 내지 55 중량%, 1 중량% 내지 20 중량%, 2 중량% 내지 15 중량%, 3 중량% 내지 15 중량%, 1 중량% 내지 10 중량%, 12 중량% 내지 50 중량%, 15 중량% 내지 70 중량%, 15 중량% 내지 65 중량%, 15 중량% 내지 60 중량%, 15 중량% 내지 55 중량%, 또는 15 중량% 내지 50 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 70 중량% 미만, 예를 들어 65 중량% 미만, 60 중량% 미만, 55 중량% 미만, 50 중량% 미만, 20 중량% 미만, 15 중량% 미만, 또는 15 중량% 미만의 저-비점 성분을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 0 중량% 초과, 예를 들어 1 중량% 초과, 2 중량% 초과, 3 중량% 초과, 5 중량% 초과, 10 중량% 초과, 12 중량% 초과, 또는 15 중량% 초과의 저-비점 성분을 포함할 수 있다.

하나의 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 중질물을 0 중량% 내지 20 중량%, 예를 들어 0 중량% 내지 15 중량%, 0 중량% 내지 10 중량%, 0 중량% 내지 8 중량%, 0 중량% 내지 5 중량%, 0.5 중량% 내지 20 중량%, 0.5 중량% 내지 15 중량%, 0.5 중량% 내지 10 중량%, 0.5 중량% 내지 8 중량%, 0.5 중량% 내지 5 중량%, 1 중량% 내지 20 중량%, 1 중량% 내지 15 중량%, 1 중량% 내지 10 중량%, 1 중량% 내지 8 중량%, 1 중량% 내지 5 중량%, 1.5 중량% 내지 20 중량%, 1.5 중량% 내지 15 중량%, 1.5 중량% 내지 10 중량%, 1.5 중량% 내지 8 중량%, 1.5 중량% 내지 5 중량%, 2 중량% 내지 20 중량%, 2 중량% 내지 15 중량%, 2 중량% 내지 10 중량%, 2 중량% 내지 8 중량%, 2 중량% 내지 5 중량%, 2.5 중량% 내지 20 중량%, 2.5 중량% 내지 15 중량%, 2.5 중량% 내지 10 중량%, 2.5 중량% 내지 8 중량%, 또는 2.5 중량% 내지 5 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 20 중량% 미만, 예를 들어 15 중량% 미만, 10 중량% 미만, 8 중량% 미만, 또는 5 중량% 미만의 중질물을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 0 중량% 초과, 예를 들어 0.5 중량% 초과, 1 중량% 초과, 1.5 중량% 초과, 2 중량% 초과, 또는 2.5 중량% 초과의 중질물을 포함할 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 또한 고체 불순물을 포함할 수 있다. 상기 불순물은, 상기 온도 및 압력 조건 하에 고체인 다양한 유기 불순물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고체 불순물은 고체 시아노카본 화합물을 포함할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 고체 불순물을 0 중량% 내지 25 중량%, 예를 들어, 0 중량% 내지 20 중량%, 0 중량% 내지 15 중량%, 또는 0 중량% 내지 10 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 25 중량% 미만, 예를 들어, 20 중량% 미만, 15 중량% 미만, 또는 10 중량% 미만의 고체 불순물을 포함할 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 나이트릴(일반적으로, 예를 들어, 고-비점 및/또는 저-비점 나이트릴)을 포함한다. 하나의 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 나이트릴을, 공급 스트림의 총 중량을 기준으로 0 중량% 내지 90 중량%, 예를 들어 0 중량% 내지 89 중량%, 0 중량% 내지 88 중량%, 0 중량% 내지 85 중량%, 0 중량% 내지 84 중량%, 10 중량% 내지 90 중량%, 10 중량% 내지 89 중량%, 10 중량% 내지 88 중량%, 10 중량% 내지 85 중량%, 10 중량% 내지 84 중량%, 20 중량% 내지 90 중량%, 20 중량% 내지 89 중량%, 20 중량% 내지 88 중량%, 20 중량% 내지 85 중량%, 20 중량% 내지 84 중량%, 30 중량% 내지 90 중량%, 30 중량% 내지 89 중량%, 30 중량% 내지 88 중량%, 30 중량% 내지 85 중량%, 30 중량% 내지 84 중량%, 40 중량% 내지 90 중량%, 40 중량% 내지 89 중량%, 40 중량% 내지 88 중량%, 40 중량% 내지 85 중량%, 40 중량% 내지 84 중량%, 50 중량% 내지 90 중량%, 50 중량% 내지 89 중량%, 50 중량% 내지 88 중량%, 50 중량% 내지 85 중량%, 또는 50 중량% 내지 84 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 90 중량% 미만, 예를 들어 89 중량% 미만, 88 중량% 미만, 85 중량% 미만, 또는 84 중량% 미만의 나이트릴을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 공정 스트림은 0 중량% 초과, 예를 들어 10 중량% 초과, 20 중량% 초과, 30 중량% 초과, 40 중량% 초과, 또는 50 중량% 초과의 나이트릴을 포함할 수 있다.

플래싱 및 아디포나이트릴 공정 스트림

전술된 바와 같이, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 플래싱 단계에서 분리되어, 아디포나이트릴 및 저-비점 성분(경질물) 및 (임의적으로 더 적은 양의) 고-비점 성분(중질물)을 포함하는 아디포나이트릴 공정 스트림(탑정 스트림(overhead stream)), 및 고-비점 성분 및 고체 불순물을 포함하는 제1 탑저 스트림을 형성한다. 상기 플래싱 단계는, 몇몇 경우, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림에 존재하는 중질물 및/또는 고체 불순물의 상당 부분(전부는 아닐지라도)을 제거한다. 본 발명자들은, 추가의 처리 전에 상기 중질물의 제거가 고-비점 성분의 분해를 유리하게 감소시켜 전체 정제 공정의 효율을 개선한다는 것을 발견하였다. 이러한 중질물의 초기 제거 없이는, 추가적인 비-TCH 성분(이는 이어서 분리되어야 함)이 형성되어, 추가의 작업 및 불확실성이 발생한다. 더욱이, 본 발명자들은 또한, 상기 중질물 및 상기 고체 불순물의 조기 제거가 칼럼의 오염(fouling)을 감소시키며, 이는 하류 효율을 개선하고 후속 분리 작업의 필요성을 제거하거나 감소시킴을 발견하였다. 상기 플래싱에서 공급 스트림의 체류 시간은 본원에 논의된 바와 같이 짧은 체류 시간일 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 상기 제1 분리 단계는 플래셔(flasher)(예컨대, 플래시 증발기)에서의 분리를 포함한다. 상기 실시양태에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 증발되어, 탑정 스트림(예컨대, 아디포나이트릴 공정 스트림) 및 (제1) 탑저 스트림으로 분리된다. 다양한 플래셔가 당업자에게 공지되어 있으며, 본원에 기술된 분리가 달성되는 한, 임의의 적합한 플래셔가 사용될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 플래셔에서의 분리는, 공급 스트림의 가열 없이, 압력을 감소시킴으로써 야기될 수 있다(예컨대, 단열 플래시). 다른 실시양태에서, 상기 플래셔에서의 분리는, 압력의 변경 없이, 공급 스트림의 온도를 상승시킴으로써 야기될 수 있다. 또다른 실시양태에서, 상기 플래셔에서의 분리는, 공급 스트림을 가열하면서 압력을 감소시킴으로써 야기될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 제1 분리 단계는 와이핑된 막 증발기(WFE)를 통해 달성된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 플래싱 단계는, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림을 플래시 증발기에서 감압에서(예를 들어, 진공 하에) 분리하는 것을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 플래시 증발기의 압력은 25 torr 미만, 예를 들어 20 torr 미만, 10 torr 미만, 5 torr 미만, 또는 1 torr 미만으로 감소된다. 몇몇 실시양태에서, 상기 플래싱 단계의 플래시 용기는 일정한 온도로 유지된다. 몇몇 실시양태에서, 상기 플래시 용기의 온도는 175℃ 내지 235℃, 예를 들어, 180℃ 내지 230℃, 185℃ 내지 225℃, 또는 190℃ 내지 220℃일 수 있다. 상기 제1 탑저 스트림은 고-비점 성분(중질물)을 포함한다. 상기 제1 탑저 스트림에 존재할 수 있는 중질물의 예는 이성질체성 트라이시아노헥산, 트라이(2-시아노에틸)아민, 및 이들의 조합물을 포함한다. 하나의 실시양태에서, 상기 제1 분리 단계는 플래셔에서 수행되고, 상기 제1 탑저 스트림은 이성질체성 트라이시아노헥산 및 트라이(2-시아노에틸)아민을 포함한다. 상기 제1 탑저 스트림은 또한 고체 불순물을 포함할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 플래싱 단계는, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림으로부터 모든(실질적으로 모든) 고체 불순물을 제거한다. 달리 말하면, 상기 실시양태에서, 플래시 탑정 스트림은 실질적으로 0 중량%의 고체 불순물을 포함한다. 다른 실시양태에서, 상기 플래싱 단계는 100% 미만, 예를 들어, 99.9% 미만, 99% 미만, 또는 98% 미만의 고체 불순물을 제거할 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 99 중량% 미만, 예를 들어, 97 중량% 미만, 90 중량% 미만, 80 중량% 미만, 70 중량% 미만, 예컨대 50 중량% 미만, 35 중량% 미만, 25 중량% 미만, 20 중량% 미만, 18 중량% 미만, 15 중량% 미만, 12 중량% 미만, 10 중량% 미만, 또는 5 중량% 미만의 TCH를 포함한다. 범위 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 0.1 중량% 내지 99 중량%, 예를 들어 50 중량% 내지 99 중량%, 75 중량% 내지 98 중량%, 85 중량% 내지 98 중량%, 90 중량% 내지 97 중량%, 0.1 중량% 내지 25 중량%, 0.1 중량% 내지 70 중량%, 0.1 중량% 내지 50 중량%, 0.1 중량% 내지 35 중량%, 0.5 중량% 내지 23 중량%, 0.5 중량% 내지 20 중량%, 1 중량% 내지 15 중량%, 1.5 중량% 내지 12 중량%, 또는 2 중량% 내지 11 중량%의 TCH를 포함한다. 하한 면에서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림은 0.1 중량% 초과, 예를 들어, 0.3 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 0.7 중량% 초과, 1.0 중량% 초과, 1.5 중량% 초과, 2 중량% 초과, 5 중량% 초과, 25 중량% 초과, 50 중량% 초과, 75 중량% 초과, 85 중량% 초과, 85 중량% 초과, 또는 90 중량% 초과의 TCH를 포함할 수 있다.

상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 90 중량% 미만, 예를 들어, 75 중량% 미만, 50 중량% 미만, 40 중량% 미만, 35 중량% 미만, 30 중량% 미만, 20 중량% 미만, 18 중량% 미만, 15 중량% 미만, 12 중량% 미만, 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 4 중량% 미만, 3 중량% 미만, 또는 2 중량% 미만의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다. 범위 면에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 0.1 중량% 내지 90 중량%, 예를 들어, 0.1 중량% 내지 75 중량%, 0.1 중량% 내지 40 중량%, 0.1 중량% 내지 10 중량%, 0.1 중량% 내지 5 중량%, 0.5 중량% 내지 5 중량%, 0.5 중량% 내지 3 중량%, 0.5 중량% 내지 30 중량%, 1 중량% 내지 20 중량%, 2 중량% 내지 20 중량%, 5 중량% 내지 18 중량%, 또는 5 중량% 내지 15 중량%의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 0.1 중량% 초과, 예를 들어, 0.3 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 0.7 중량% 초과, 1.0 중량% 초과, 1.5 중량% 초과, 2 중량% 초과, 또는 5 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다.

하나의 실시양태에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 경질물을 0 중량% 내지 70 중량%, 예를 들어 0.1 중량% 내지 30 중량%, 0.1 중량% 내지 50 중량%, 0 중량% 내지 25 중량%, 0 중량% 내지 20 중량%, 0 중량% 내지 15 중량%, 0 중량% 내지 10 중량%, 1 중량% 내지 30 중량%, 1 중량% 내지 25 중량%, 1 중량% 내지 20 중량%, 1 중량% 내지 15 중량%, 1 중량% 내지 10 중량%, 2 중량% 내지 30 중량%, 2 중량% 내지 25 중량%, 2 중량% 내지 20 중량%, 2 중량% 내지 15 중량%, 2 중량% 내지 10 중량%, 3 중량% 내지 30 중량%, 3 중량% 내지 25 중량%, 3 중량% 내지 20 중량%, 0.1 중량% 내지 10 중량%, 0.1 중량% 내지 5 중량%, 0.3 중량% 내지 3 중량%, 0.5 중량% 내지 2 중량%, 1 중량% 내지 3 중량%, 3 중량% 내지 15 중량%, 3 중량% 내지 10 중량%, 4 중량% 내지 30 중량%, 4 중량% 내지 25 중량%, 4 중량% 내지 20 중량%, 4 중량% 내지 15 중량%, 4 중량% 내지 10 중량%, 5 중량% 내지 30 중량%, 5 중량% 내지 25 중량%, 5 중량% 내지 20 중량%, 5 중량% 내지 15 중량%, 또는 5 중량% 내지 10 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 70 중량% 미만, 예를 들어, 50 중량% 미만, 30 중량% 미만, 25 중량% 미만, 20 중량% 미만, 15 중량% 미만, 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 3 중량% 미만, 또는 2 중량% 미만의 경질물을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 0 중량% 초과, 예를 들어, 0.1 중량% 초과, 0.3 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 1 중량% 초과, 2 중량% 초과, 3 중량% 초과, 4 중량% 초과, 또는 5 중량% 초과의 경질물을 포함할 수 있다.

하나의 실시양태에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 중질물을 0 중량% 내지 20 중량%, 예를 들어 0 중량% 내지 15 중량%, 0 중량% 내지 10 중량%, 0 중량% 내지 8 중량%, 0 중량% 내지 5 중량%, 0.5 중량% 내지 20 중량%, 0.5 중량% 내지 15 중량%, 0.5 중량% 내지 10 중량%, 0.5 중량% 내지 8 중량%, 0.5 중량% 내지 5 중량%, 1 중량% 내지 20 중량%, 1 중량% 내지 15 중량%, 1 중량% 내지 10 중량%, 1 중량% 내지 8 중량%, 1 중량% 내지 5 중량%, 1.5 중량% 내지 20 중량%, 1.5 중량% 내지 15 중량%, 1.5 중량% 내지 10 중량%, 1.5 중량% 내지 8 중량%, 1.5 중량% 내지 5 중량%, 2 중량% 내지 20 중량%, 2 중량% 내지 15 중량%, 2 중량% 내지 10 중량%, 2 중량% 내지 8 중량%, 2 중량% 내지 5 중량%, 2.5 중량% 내지 20 중량%, 2.5 중량% 내지 15 중량%, 2.5 중량% 내지 10 중량%, 2.5 중량% 내지 8 중량%, 또는 2.5 중량% 내지 5 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 20 중량% 미만, 예를 들어, 15 중량% 미만, 10 중량% 미만, 8 중량% 미만, 또는 5 중량% 미만의 중질물을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 0 중량% 초과, 예를 들어 0.5 중량% 초과, 1 중량% 초과, 1.5 중량% 초과, 2 중량% 초과, 또는 2.5 중량% 초과의 중질물을 포함할 수 있다.

몇몇 경우, 상기 플래싱 단계는 상기 조질 아디포나이트릴 스트림으로부터 중질물의 상당 부분을 제거한다. 달리 말하면, 상기 아디포나이트릴 스트림은, 공급 스트림에 초기에 존재하는(존재하더라도, 소량의) 중질물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은, 공급 스트림에 존재하는 중질물의 70% 미만, 예를 들어, 65% 미만, 60% 미만, 55% 미만, 또는 50% 미만을 포함한다.

분리 및 제1 TCH 스트림

전술된 바와 같이, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림은 분리 단계에서 분리되어, 제1 TCH 스트림, 아디포나이트릴 및 경질물(저-비점 성분)을 포함하는 아디포나이트릴 스트림, 및 중질물(고-비점 성분)을 포함하는 중질물 스트림을 형성할 수 있다. 상기 분리 단계는, 몇몇 경우, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림에 존재하는 저-비점 성분 및 고-비점 성분의 상당 부분(전부는 아닐지라도)을 제거한다. 몇몇 경우, 상기 분리 단계는 하나 이상의 칼럼, 예를 들어 2개의 칼럼을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 분리 단계는 2개의 칼럼을 포함하고, 이때 제1 증류 칼럼은 탑정 스트림(아디포나이트릴 포함)으로서의 경질물 스트림, 및 제2 탑저 스트림을 형성한다. 이어서, 상기 제2 탑저 스트림은 제2 증류 칼럼에서 분리되어, 제3 탑저 스트림으로서의 중질물 스트림, 및 제3 탑정 스트림으로서 TCH 스트림을 형성한다.

본원에서 논의된 다양한 분리 단계는, 하나 이상의 증류 칼럼 및/또는 하나 이상의 플래시 증발기에서의 상기 아디포나이트릴 공정 스트림의 분리를 포함할 수 있다. 상기 하나 이상의 증류 칼럼의 구조는 매우 다를 수 있다. 다양한 증류 칼럼이 당업자에게 공지되어 있고, 본원에 기술된 분리가 달성되는 한, 임의의 적합한 칼럼이 상기 제2 분리 단계에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 증류 칼럼은 임의의 적합한 분리 장치 또는 분리 장치들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 증류 칼럼은 칼럼, 예를 들어 표준 증류 칼럼, 팩킹된 칼럼, 추출 증류 칼럼 및/또는 공비 증류 칼럼을 포함할 수 있다. 유사하게, 전술된 바와 같이, 다양한 플래셔가 당업자에게 공지되어 있고, 본원에 기술된 분리가 달성되는 한, 임의의 적합한 플래셔가 상기 제2 분리 단계에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 플래셔는 단열 플래시 증발기, 가열된 플래시 증발기, 와이핑된 막 증발기, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

상기 분리 단계의 실시양태는, 전술된 스트림이 형성되는 한, 하나 이상의 증류 칼럼 및/또는 하나 이상의 플래셔의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

하나의 실시양태에서, 예를 들어, 상기 분리 단계는, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림을 2개의 연속 증류 칼럼에서 분리하는 단계를 포함한다. 이 실시양태에서, 상기 제1 탑정 경질물 스트림은 제1 증류 칼럼에서 분리된다. 제2 탑정 경질물 스트림이 상기 제1 증류 칼럼의 탑정(예컨대, 칼럼 상부 및/또는 상대적으로 높은 측면 배출)으로부터 수집되고, 제2 탑저 (중간체) 중질물 스트림이 상기 제1 증류 칼럼의 탑저(예컨대, 칼럼 하부 및/또는 상대적으로 낮은 측면 배출)로부터 수집된다. 이어서, 상기 제2 탑저 (중간체) 중질물 스트림의 적어도 일부는 제2 증류 칼럼에서 분리된다. 제3 탑저 중질물 스트림이 상기 제2 증류 칼럼의 탑저(예를 들어, 칼럼 하부 및/또는 상대적으로 낮은 측면 배출)로부터 수집된다. TCH 스트림이, 예를 들어, 제3 탑정 경질물 스트림으로서 상기 제2 증류 칼럼의 탑정(예를 들어, 칼럼 상부 및/또는 상대적으로 높은 측면 배출)으로부터 수집된다.

또다른 실시양태에서, 상기 분리 단계는, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림을 3개의 증류 칼럼에서 분리하는 것을 포함한다. 이 실시양태에서, 상기 스트림은 제1 증류 칼럼에서 분리된다. 제2 탑정 경질물 스트림이 상기 제1 증류 칼럼의 탑정(예를 들어, 칼럼 상부 및/또는 상대적으로 높은 측면 배출)으로부터 수집되고, 제2 탑저 중질물 스트림이 상기 제1 증류 칼럼의 탑저(예를 들어, 칼럼 하부 및/또는 또는 상대적으로 낮은 측면 배출)로부터 수집된다. 이어서, 상기 제2 탑저 중질물 스트림의 적어도 일부는 제2 증류 칼럼에서 분리된다. 제3 탑정 경질물 스트림이 상기 제2 증류 칼럼의 탑정(예컨대, 칼럼 상부 및/또는 상대적으로 높은 측면 배출)으로부터 수집되고, 제3 탑저 중질물 스트림이 상기 제2 증류 칼럼의 탑저(예컨대, 칼럼 하부 및/또는 상대적으로 낮은 측면 배출)로부터 수집된다. 이어서, 상기 제3 탑정 경질물 스트림의 적어도 일부는 제3 증류 칼럼에서 분리된다. 제4 탑저 중질물 스트림이 상기 제3 증류 칼럼의 탑저(예를 들어, 칼럼 하부 및/또는 상대적으로 낮은 측면 배출)로부터 수집되고, TCH 스트림이, 예를 들어 제4 탑정 경질물 스트림으로서 상기 제3 증류 칼럼의 탑정(예를 들어, 칼럼 상부 및/또는 비교적 높은 측면 배출)으로부터 수집된다.

또다른 실시양태에서, 상기 분리 단계는, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림을 2개의 증류 칼럼 및 증발기(예를 들어, 플래셔, WFE 또는 강하막 증발기)에서 분리하는 것을 포함한다. 이 실시양태에서, 상기 제1 탑정 경질물 스트림은 제1 증류 칼럼에서 분리된다. 제2 탑정 경질물 스트림이 상기 제1 증류 칼럼의 탑정(예를 들어, 칼럼 상부 및/또는 상대적으로 높은 측면 배출)으로부터 수집되고, 제2 탑저 중질물 스트림이 상기 제1 증류 칼럼의 탑저(예를 들어, 칼럼 하부 및/또는 또는 상대적으로 낮은 측면 배출)로부터 수집된다. 이어서, 상기 제2 탑저 중질물 스트림의 적어도 일부는 제2 증류 칼럼에서 분리된다. 제3 탑정 경질물 스트림이 상기 제2 증류 칼럼의 탑정(예컨대, 칼럼 상부 및/또는 상대적으로 높은 측면 배출)으로부터 수집되고, 제3 탑저 중질물 스트림이 상기 제2 증류 칼럼의 탑저(예컨대, 칼럼 하부 및/또는 상대적으로 낮은 측면 배출)로부터 수집된다. 이어서, 상기 제3 탑정 경질물 스트림의 적어도 일부는 증발기에서 분리된다. 제4 탑정 경질물 스트림이 증발기의 상부로부터 수집되고, TCH 스트림이, 예를 들어 제4 탑저 중질물 스트림으로서 증발기의 하부로부터 수집된다.

전술된 바와 같이, 낮은 압력 강하 칼럼 조작은 예상치 못하게 효과적인 것으로 밝혀졌다. 예를 들어, 임의적으로, 본원에서 논의된 다른 분리 매개변수와 조합된, 낮은 압력 강하 조작은 상당한 공정 효율성(예컨대, 고체 분해의 개선)을 제공하면서, 낮은 TCH-함량의 아디포나이트릴 공정 스트림을 여전히 효과적으로 분리하여, 고순도 (제1) TCH 스트림을 형성한다.

TCH 스트림

개시된 조작 매개변수의 결과로서, 몇몇 실시양태에서, 상기 (제1) TCH 스트림은 1 중량% 초과, 예를 들어, 5 중량% 초과, 10 중량% 초과, 20 중량% 초과, 25 중량% 초과, 30 중량% 초과, 35 중량% 초과, 50 중량% 초과, 75 중량% 초과, 85 중량% 초과, 90 중량% 초과, 93 중량% 초과, 또는 95 중량% 초과의 TCH를 포함할 수 있다. 범위 면에서, 상기 제1 TCH 스트림은 1 중량% 내지 99.9 중량%, 예를 들어 25 중량% 내지 99.9 중량%, 50 중량% 내지 99.9 중량%, 75 중량% 내지 99.9 중량%, 90 중량% 내지 99.9 중량%, 85 중량% 내지 99.5 중량%, 5 중량% 내지 99 중량%, 50 중량% 내지 99 중량%, 5 중량% 내지 95 중량%, 25 중량% 내지 90 중량%, 45 중량% 내지 90 중량%, 또는 50 중량% 내지 85 중량%의 TCH를 포함할 수 있다. 상한 면에서, 상기 제1 TCH 스트림은 99.9 중량% 미만, 예를 들어, 99 중량% 미만, 99.5 중량% 미만, 95 중량% 미만, 90 중량% 미만, 85 중량% 미만, 80 중량% 미만, 75 중량% 미만, 또는 65 중량% 미만의 TCH를 포함한다.

몇몇 실시양태에서, 상기 (제1) TCH 스트림은 TCH를 90 중량% 내지 100 중량%, 예를 들어, 90 중량% 내지 99.9 중량%, 90 중량% 내지 99 중량%, 90 중량% 내지 98 중량%, 92.5 중량% 내지 100 중량%, 92.5 중량% 내지 99.9 중량%, 92.5 중량% 내지 99 중량%, 92.5 내지 98 중량%, 95 중량% 내지 100 중량%, 95 중량% 내지 99.9 중량%, 95 중량% 내지 99 중량%, 95 내지 98 중량%, 97.5 중량% 내지 100 중량%, 97.5 중량% 내지 99.9 중량%, 97.5 중량% 내지 99 중량%, 또는 97.5 중량% 내지 98 중량% 범위의 더 많은 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 TCH 스트림은 100 중량% 미만, 예를 들어 99.9 중량% 미만, 99 중량% 미만, 또는 98 중량% 미만의 TCH를 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 TCH 스트림은 90 중량% 초과, 예를 들어, 92.5 중량% 초과, 95 중량% 초과, 또는 97.5 중량% 초과의 TCH를 포함할 수 있다. 통상적인 공정은 이러한 높은 TCH 순도 수준을 달성할 수 없었다.

하나의 실시양태에서, 상기 TCH 스트림은 불순물, 예를 들어 중질물 및/또는 경질물을 0 중량% 내지 10 중량%, 예를 들어 0 중량% 내지 7.5 중량%, 0 중량% 내지 5 중량%, 0 중량% 내지 2.5 중량%, 0.1 중량% 내지 10 중량%, 0.1 중량% 내지 7.5 중량%, 0.1 중량% 내지 5 중량%, 0.1 중량% 내지 2.5 중량%, 0.1 중량% 내지 1.5 중량%, 0.2 중량% 내지 1.2 중량%, 0.3 중량% 내지 1.5 중량%, 0.5 중량% 내지 1.0 중량%, 1 중량% 내지 10 중량%, 1 중량% 내지 7.5 중량%, 1 중량% 내지 5 중량%, 1 중량% 내지 2.5 중량%, 2 중량% 내지 10 중량%, 2 중량% 내지 7.5 중량%, 2 중량% 내지 5 중량%, 또는 2 중량% 내지 2.5 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 TCH 스트림은 10 중량% 미만, 예를 들어 7.5 중량% 미만, 5 중량% 미만, 2.5 중량% 미만, 1.5 중량% 미만, 1.2 중량% 미만, 또는 1.0 중량% 미만의 불순물을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 TCH 스트림은 0 중량% 초과, 예를 들어 0.1 중량% 초과, 1 중량% 초과, 또는 2 중량% 초과의 불순물을 포함할 수 있다. 상기 TCH 스트림은 이러한 양으로 아민 및/또는 나이트릴을 포함할 수 있다. 몇몇 경우, 상기 분리에서 더 낮은 압력의 사용은 놀랍게도, TCH의 비점에 가까운 비점을 갖는 성분, 예를 들어 CVA의 개선된 분리를 제공한다. 이러한 범위 및 제한은 중질물 및 경질물에 개별적으로 또는 조합으로 적용된다.

하나의 실시양태에서, 상기 제1 TCH 스트림은 0 중량% 내지 0.05 중량%의 아디포나이트릴, 0 중량% 내지 0.1 중량%의 다이(2-시아노에틸) 아민, 0 중량% 내지 0.05 중량%의 시아노발레르아마이드, 및 0 중량% 내지 0.05 중량%의 트라이(2-시아노에틸) 아민을 포함한다.

상기 (제1) TCH 스트림은 25 중량% 미만, 예를 들어, 23 중량% 미만, 20 중량% 미만, 18 중량% 미만, 15 중량% 미만, 12 중량% 미만, 10 중량% 미만, 8 중량% 미만, 5 중량% 미만, 3 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.05 중량% 미만, 또는 0.03 중량% 미만의 아디포나이트릴을 포함한다. 범위 면에서, 상기 (제1) TCH 스트림은 0.001 중량% 내지 25 중량%, 예를 들어 0.05 중량% 내지 5 중량%, 0.1 중량% 내지 25 중량%, 0.5 중량% 내지 22 중량%, 1 중량% 내지 20 중량%, 2 중량% 내지 20 중량%, 또는 5 중량% 내지 18 중량%의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 (제1) TCH 스트림은 0.001 중량% 초과, 예를 들어, 0.01 중량% 초과, 0.01 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 1.0 중량% 초과, 2.0 중량% 초과, 5.0 중량% 초과, 10 중량% 초과, 또는 15 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다.

하나의 실시양태에서, 상기 TCH 스트림은 0 중량% 내지 0.05 중량%의 아디포나이트릴, 0 중량% 내지 0.1 중량%의 다이(2-시아노에틸) 아민, 0 중량% 내지 0.05 중량%의 시아노발레르아마이드, 및 0 중량% 내지 0.05 중량%의 트라이(2-시아노에틸) 아민을 포함한다.

아디포나이트릴 스트림

몇몇 실시양태에서, 상기 아디포나이트릴 스트림은 1 중량% 초과, 예를 들어, 5 중량% 초과, 10 중량% 초과, 20 중량% 초과, 25 중량% 초과, 30 중량% 초과, 35 중량% 초과, 50 중량% 초과, 60 중량% 초과, 또는 70 중량% 초과의 TCH를 포함할 수 있다. 범위 면에서, 상기 아디포나이트릴 스트림은 1 중량% 내지 95 중량%, 5 중량% 내지 95 중량%, 20 중량% 내지 95 중량%, 30 중량% 내지 95 중량%, 45 중량% 내지 80 중량%, 50 중량% 내지 95 중량%, 60 중량% 내지 90 중량%, 70 중량% 내지 90 중량%, 25 중량% 내지 75 중량%, 30 중량% 내지 70 중량%, 또는 40 중량% 내지 60 중량%의 TCH를 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 아디포나이트릴 스트림은 95 중량% 미만, 예를 들어 90 중량% 미만, 85 중량% 미만, 80 중량% 미만, 75 중량% 미만, 65 중량% 미만, 또는 60 중량% 미만의 TCH를 포함할 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 상기 아디포나이트릴 스트림은 1 중량% 초과, 예를 들어, 5 중량% 초과, 6 중량% 초과, 10 중량% 초과, 20 중량% 초과, 25 중량% 초과, 30 중량% 초과, 35 중량% 초과, 또는 50 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다. 범위 면에서, 상기 아디포나이트릴 스트림은 1 중량% 내지 95 중량%, 5 중량% 내지 95 중량%, 7 중량% 내지 75 중량%, 5 중량% 내지 35 중량%, 6 중량% 내지 30 중량%, 25 중량% 내지 75 중량%, 30 중량% 내지 70 중량%, 또는 40 중량% 내지 60 중량%의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 아디포나이트릴 스트림은 95 중량% 미만, 예를 들어 90 중량% 미만, 85 중량% 미만, 80 중량% 미만, 75 중량% 미만, 65 중량% 미만, 60 중량% 초과, 또는 30 중량% 미만의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다.

상기 아디포나이트릴 스트림은 70 중량% 미만, 예를 들어 50 중량% 미만, 35 중량% 미만, 25 중량% 미만, 20 중량% 미만, 15 중량% 미만, 12 중량% 미만, 또는 10 중량% 미만의 경질물을 포함할 수 있다. 범위 면에서, 상기 아디포나이트릴 스트림은 0.1 중량% 내지 70 중량%, 예를 들어 0.1 중량% 내지 50 중량%, 0.1 중량% 내지 25 중량%, 0.5 중량% 내지 25 중량%, 10 중량% 내지 25 중량%, 1 중량% 내지 20 중량%, 2 중량% 내지 18 중량%, 2 중량% 내지 15 중량%, 또는 2 중량% 내지 10 중량%의 경질물을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 아디포나이트릴 스트림은 0.1 중량% 초과, 예를 들어 0.3 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 0.7 중량% 초과, 1.0 중량% 초과, 1.5 중량% 초과, 2 중량% 초과, 또는 5 중량% 초과의 경질물을 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 몇몇 경우, 용어 "경질물"은, 더 낮은 비점(예를 들어, 아디포나이트릴보다 낮은 비점 또는 TCH보다 낮은 비점)을 갖는 성분을 지칭한다.

상기 아디포나이트릴 스트림은 고-비점 성분(중질물)을 포함한다. 하나의 실시양태에서, 상기 아디포나이트릴 스트림은 고-비점 성분을 0.1 중량% 내지 50 중량%, 예를 들어, 0.1 중량% 내지 20 중량%, 0.1 중량% 내지 10 중량%, 0.5 중량% 내지 10 중량%, 0.5 중량% 내지 5 중량%, 1 중량% 내지 3 중량%, 5 중량% 내지 50 중량%, 예컨대, 5 중량% 내지 45 중량%, 5 중량% 내지 40 중량%, 5 중량% 내지 35 중량%, 5 중량% 내지 30 중량%, 8 중량% 내지 50 중량%, 8 중량% 내지 45 중량%, 8 중량% 내지 40 중량%, 8 중량% 내지 35 중량%, 8 중량% 내지 30 중량%, 10 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 45 중량%, 10 중량% 내지 40 중량%, 10 중량% 내지 35 중량%, 10 중량% 내지 30 중량%, 12 중량% 내지 50 중량%, 12 중량% 내지 45 중량%, 12 중량% 내지 40 중량%, 12 중량% 내지 35 중량%, 12 중량% 내지 30 중량%, 15 중량% 내지 50 중량%, 15 중량% 내지 45 중량%, 15 중량% 내지 40 중량%, 15 중량% 내지 35 중량%, 또는 15 중량% 내지 30 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 아디포나이트릴 스트림은 50 중량% 미만, 예를 들어 45 중량% 미만, 40 중량% 미만, 35 중량% 미만, 30 중량% 미만, 20 중량% 미만, 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 또는 3 중량% 미만의 고-비점 성분을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 중간체 아디포나이트릴 스트림은 0.1 중량% 초과, 예를 들어, 0.5 중량% 초과, 1 중량% 초과, 5 중량% 초과, 8 중량% 초과, 10 중량% 초과, 12 중량% 초과, 또는 15 중량% 초과의 고-비점 성분을 포함할 수 있다.

몇몇 경우, 상기 분리는 2개의 칼럼 시스템에서 달성될 수 있다. 이때, 제1 칼럼은 아디포나이트릴 스트림, 및 제2 칼럼에 공급되는 중간체 탑저 스트림을 생성한다. 상기 중간체 탑저 스트림은 다량의 TCH를 포함할 수 있고, 이어서, 예를 들어, 하나 이상의 추가의 칼럼에서 추가로 분리될 수 있다. 예를 들어, 상기 중간체 탑저 스트림은, 몇몇 실시양태에서, TCH를 90 중량% 내지 100 중량%, 예를 들어, 90 중량% 내지 99.9 중량%, 90 중량% 내지 99 중량%, 90 중량% 내지 98 중량%, 92.5 중량% 내지 100 중량%, 92.5 중량% 내지 99.9 중량%, 92.5 중량% 내지 99 중량%, 92.5 내지 98 중량%, 95 중량% 내지 100 중량%, 95 중량% 내지 99.9 중량%, 95 중량% 내지 99 중량%, 95 중량% 내지 98 중량%, 97.5 중량% 내지 100 중량%, 97.5 중량% 내지 99.9 중량%, 97.5 내지 99 중량%, 또는 97.5 내지 98 중량% 범위의 다량으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 중간체 탑저 스트림은 100 중량% 미만, 예를 들어 99.9 중량% 미만, 99 중량% 미만, 또는 98 중량% 미만의 TCH를 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 중간체 탑저 스트림은 90 중량% 초과, 예를 들어 92.5 중량% 초과, 95 중량% 초과, 또는 97.5 중량% 초과의 TCH를 포함할 수 있다.

상기 중간체 탑저 스트림은 소량의 아디포나이트릴 및 경질물(TCH 스트림에 대해 본원에서 논의된 것과 유사한 양)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 중간체 탑저 스트림은 중질물((제2) 중간체 아디포나이트릴 스트림에 대해 본원에서 논의된 것과 유사한 양)을 추가로 포함할 수 있다.

몇몇 경우, 상기 중간체 탑저 스트림은, 예를 들어 탑저 중질물 스트림 및 TCH 스트림을 생성하기 위해 추가로 분리될 수 있다.

중질물 스트림

개시된 작업 매개변수의 결과로서, 몇몇 실시양태에서, 몇몇 경우, 2개의 칼럼 시스템 중 제2 칼럼으로부터의 탑저 스트림일 수 있는 상기 중질물 스트림은 다량의 TCH뿐만 아니라 중질물을 포함할 수 있다.

상기 중질물 스트림은 고-비점 성분(중질물)을 포함한다. 하나의 실시양태에서, 상기 중질물 스트림은 고-비점 성분을 0.1 중량% 내지 50 중량%, 예를 들어, 0.1 중량% 내지 20 중량%, 0.1 중량% 내지 10 중량%, 0.5 중량% 내지 10 중량%, 0.5 중량% 내지 5 중량%, 1 중량% 내지 3 중량%, 5 중량% 내지 50 중량%, 예컨대, 5 중량% 내지 45 중량%, 5 중량% 내지 40 중량%, 5 중량% 내지 35 중량%, 5 중량% 내지 30 중량%, 8 중량% 내지 50 중량%, 8 중량% 내지 45 중량%, 8 중량% 내지 40 중량%, 8 중량% 내지 35 중량%, 8 중량% 내지 30 중량%, 10 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 45 중량%, 10 중량% 내지 40 중량%, 10 중량% 내지 35 중량%, 10 중량% 내지 30 중량%, 12 중량% 내지 50 중량%, 12 중량% 내지 45 중량%, 12 중량% 내지 40 중량%, 12 중량% 내지 35 중량%, 12 중량% 내지 30 중량%, 15 중량% 내지 50 중량%, 15 중량% 내지 45 중량%, 15 중량% 내지 40 중량%, 15 중량% 내지 35 중량%, 또는 15 중량% 내지 30 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 중질물 스트림은 50 중량% 미만, 예를 들어 45 중량% 미만, 40 중량% 미만, 35 중량% 미만, 30 중량% 미만, 20 중량% 미만, 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 또는 3 중량% 미만의 고-비점 성분을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 제2 탑저 중질물 스트림은 0.1 중량% 초과, 예를 들어 0.5 중량% 초과, 1 중량% 초과, 5 중량% 초과, 8 중량% 초과, 10 중량% 초과, 12 중량% 초과, 또는 15 중량% 초과의 고-비점 성분을 포함할 수 있다.

몇몇 경우, 상기 중질물 스트림은 TCH를 90 중량% 내지 100 중량%, 예를 들어, 90 중량% 내지 99.9 중량%, 90 중량% 내지 99 중량%, 90 중량% 내지 98 중량%, 92.5 중량% 내지 100 중량%, 92.5 중량% 내지 99.9 중량%, 92.5 중량% 내지 99 중량%, 92.5 내지 98 중량%, 95 중량% 내지 100 중량%, 95 중량% 내지 99.9 중량%, 95 중량% 내지 99 중량%, 95 중량% 내지 98 중량%, 97.5 중량% 내지 100 중량%, 97.5 중량% 내지 99.9 중량%, 97.5 내지 99 중량%, 또는 97.5 중량% 내지 98 중량% 범위의 양으로 포함할 수 있다. 상한 면에서, 상기 중질물 스트림은 100 중량% 미만, 예를 들어 99.9 중량% 미만, 99 중량% 미만, 또는 98 중량% 미만의 TCH를 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 중질물 스트림은 90 중량% 초과, 예를 들어 92.5 중량% 초과, 95 중량% 초과, 또는 97.5 중량% 초과의 TCH를 포함할 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 상기 중질물 스트림은 소량의 경질물 및/또는 아디포나이트릴을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 중질물 스트림은, 상기 중간체 탑저 스트림 또는 상기 TCH 스트림과 관련하여 상기 논의된 것과 유사한 양으로 경질물 및/또는 아디포나이트릴을 포함할 수 있다. 상기 중질물 스트림은, 상기 아디포나이트릴 스트림에 대해 본원에서 논의된 것과 유사한 양으로 중질물을 추가로 포함할 수 있다.

정제

몇몇 경우, 상기 제1 TCH 스트림은 추가로 정제되어, 정제된 TCH 스트림을 생성한다. 몇몇 경우, 상기 정제는 하나 이상의 칼럼에서의 정제를 포함한다. 칼럼 조작은, 예를 들어 낮은 압력 강하에서 및/또는 고효율 팩킹 물질을 사용하여, 제1 칼럼과 관련하여 개시된 바와 같을 수 있다. 또한, 언급된 이점은 이러한 조작을 수반할 것이다.

몇몇 경우, 상기 정제된 TCH 스트림은 TCH를 포함한다. 하나의 실시양태에서, 상기 정제된 TCH 스트림은 TCH를 90 중량% 내지 100 중량%, 예를 들어, 90 중량% 내지 99.9 중량%, 90 중량% 내지 99 중량%, 90 중량% 내지 98 중량%, 92.5 중량% 내지 100 중량%, 92.5 중량% 내지 99.9 중량%, 92.5 중량% 내지 99 중량%, 92.5 중량% 내지 98 중량%, 95 중량% 내지 100 중량%, 95 중량% 내지 99.9 중량%, 95 중량% 내지 99 중량%, 95 중량 내지 98 중량%, 97.5 중량% 내지 100 중량%, 97.5 중량% 내지 99.9 중량%, 97.5 중량 내지 99 중량%, 또는 97.5 중량 내지 98 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 정제된 TCH 스트림은 100 중량% 미만, 예를 들어, 99.9 중량% 미만, 99 중량% 미만, 또는 98 중량% 미만의 TCH를 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 정제된 TCH 스트림은 90 중량% 초과, 예를 들어, 92.5 중량% 초과, 95 중량% 초과, 또는 97.5 중량% 초과의 TCH를 포함할 수 있다. 통상적인 공정은 이러한 높은 TCH 순도 수준을 달성할 수 없었다.

하나의 실시양태에서, 상기 정제된 TCH 스트림은 불순물(예를 들어, 아디포나이트릴, 아민 및 기타 불순물)을, 상기 제1 TCH 스트림과 관련하여 본원에서 논의된 양으로 포함한다.

몇몇 경우, (상기 제1 칼럼으로부터의) 제1 탑정 스트림은, 임의적으로, 하나 이상의 증류 칼럼을 통해 정제되어, 50 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함하는 정제된 아디포나이트릴 스트림을 형성한다. 몇몇 경우, 상기 중간체 아디포나이트릴 스트림은, 예를 들어 상이한 공정을 위한 분리 트레인에서, 공정 외부의 기존 정제 장비를 사용하여 정제될 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 상기 정제된 아디포나이트릴 스트림은 10 중량% 초과, 예를 들어 25 중량% 초과, 50 중량% 초과, 75 중량% 초과, 90 중량% 초과, 92 중량% 초과, 95 중량% 초과, 또는 97 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함한다. 범위 면에서, 상기 정제된 아디포나이트릴 스트림은 50 중량% 내지 100 중량%, 예를 들어, 50 중량% 내지 99.5 중량%, 65 중량% 내지 99 중량%, 75 중량% 내지 99 중량%, 90 중량% 내지 97 중량%, 또는 90 중량% 내지 95 중량%의 아디포나이트릴을 포함할 수 있다.

몇몇 경우, 상기 정제된 아디포나이트릴 스트림 및 상기 TCH 스트림 둘 다가 존재한다(본원에 기술된 바와 같음). 몇몇 실시양태에서, 상기 정제된 아디포나이트릴 스트림은 95 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함하고, 상기 TCH 스트림은 95 중량% 초과의 TCH를 포함한다.

몇몇 경우, 상기 제1 탑정 스트림의 정제는, 예를 들어 아디포나이트릴 생산 공정에서, 외부 시스템(예컨대, 정제 공정)에서 수행될 수 있다.

분해

전술된 바와 같이, 본 발명자들은, 통상적인 TCH 정제 공정에서, 특정 고-비점 성분이, 더 높은 비점 및/또는 더 낮은 비점 둘 다를 갖는 불순물로 분해되기 쉽다는 것을 발견하였다. 본 발명자들은 또한, 심지어 TCH가 통상적인 공정에서 고압 및/또는 고온에서 분해될 수 있음을 발견하였다. 특히, 본 발명자들은, 예를 들어 칼럼에서, 고압 및/또는 고온에 대한 장기간 노출이 고-비점 성분의 분해에 기여한다는 것을 발견하였다. 본원에 개시된 특정 공정 매개변수를 이용함으로써, 이러한 분해가 효과적으로 완화될 수 있다.

통상적인 공정은 전형적으로, 고-비점 성분(예를 들어, 대기압에서 약 407℃의 TCH)의 존재로 인해 공정 스트림을 고온에 노출시키는 것을 필요로한다. 따라서, 당업자가 이해할 수 있는 바와 같이, TCH의 정제는 통상적으로 공정 스트림을 고온, 예를 들어, 적어도 350℃, 적어도 375℃, 적어도 400℃, 또는 적어도 410℃에 노출시키는 것을 필요로한다. 그러나, 본 발명자들은, 이러한 고온에서, 고-비점 성분(예컨대, TCH 및 아디포나이트릴)이 빠르게 분해된다는 것을 발견하였다. 결과적으로, 통상적인 공정은 높은 비효율성을 경험한다. 그러나, 본원에 개시된 특정 공정 매개변수를 이용함으로써, 이러한 분해가 효과적으로 완화되거나 제거될 수 있다.

하나의 양태에서, 상기 정제 공정은, 예를 들어 분리 조작에서, 공정 스트림이 고온에 노출되는 동안의 체류 시간을 감소시킴으로써 분해를 억제할 수 있다. 일반적으로, 공정 스트림은 칼럼에서 고온 및/또는 고압에 노출될 수 있다. 장기간 노출을 줄이기 위해, 상기 공정은 제시된 칼럼에서 스트림의 체류 시간을 줄일 수 있다. 예를 들어, 상기 공정은 칼럼에서 상기 아디포나이트릴 공정 스트림(또는 다른 정제 스트림)의 체류 시간을 제어할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 공정은 칼럼에서 상기 아디포나이트릴 공정 스트림의 체류 시간을 8시간 미만, 예를 들어 7시간 미만, 6시간 미만, 5시간 미만, 또는 4시간 미만으로 제한한다.

몇몇 양태에서, 상기 정제 공정은, 공정 스트림의 고압 및/또는 압력 강하에 대한 노출을 감소시킴으로써 분해를 억제할 수 있다. 예를 들어, 상기 공정은, 예를 들면 분리 단계에서, 아디포나이트릴 공정 스트림(또는 다른 정제 스트림)이 노출되는 압력을 제어할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 정제 공정은, 분리 단계(들)가 수행되는 압력을 제한한다. 예를 들어, 조작 압력은 50 torr 미만, 예를 들어, 45 torr 미만, 40 torr 미만, 35 torr 미만, 30 torr 미만, 또는 25 torr 미만으로 제한될 수 있다. 고압에 장기간 노출되는 것을 줄이기 위해, 상기 공정은, 제시된 칼럼에서의 스트림의 체류 시간을 줄일 수 있다. 예를 들어, 상기 공정은, 고압 칼럼(예를 들어, 50 torr 초과의 압력을 갖는 칼럼)에서의 상기 아디포나이트릴 공정 스트림의 체류 시간을 제어할 수 있다.

몇몇 양태에서, 상기 정제 공정은, 제2 분리 단계에서 감압에서 하나 이상의 (예를 들어, 모든) 증류 칼럼을 조작함으로써 분해를 억제할 수 있다. 더 낮은 압력에서는, 고-비점 성분의 비점이 낮아져서, 고온에 노출될 때 공정 스트림의 효과적 분리를 허용할 수 있다. 달리 말하면, 제2 분리의 증류 칼럼들 중 적어도 하나는 저압 증류 칼럼이다. 하나의 실시양태에서, 상기 저압 증류 칼럼(들)은 100 mmHg 미만, 예를 들어, 80 mmHg 미만, 60 mmHg 미만, 40 mmHg 미만, 20 mmHg 미만, 15 mmHg 미만, 10 mmHg 미만, 5 mmHg 미만, 또는 3 mmHg 미만의 칼럼 상부 압력으로 조작된다. 하나의 실시양태에서, 상기 저압 증류 칼럼(들)은 100 mmHg 미만, 예를 들어, 80 mmHg 미만, 60 mmHg 미만, 40 mmHg 미만, 20 mmHg 미만, 15 mmHg 미만, 10 mmHg 미만, 5 mmHg 미만, 또는 3 mmHg 미만의 칼럼 하부 압력으로 조작된다. 하나의 실시양태에서, 상기 저압 증류 칼럼(들)은 진공 하에 조작된다.

하나의 양태에서, 상기 분리 및/또는 정제 단계는, 고온에 대한 공정 스트림의 노출을 감소시킴으로써 분해를 억제할 수 있다. 예를 들어, 상기 공정은, 예를 들면 분리 단계에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림(또는 다른 정제 스트림)이 노출되는 온도를 제어할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 정제 공정은, 분리 단계(들)가 수행되는 온도를 제한한다. 예를 들어, 조작 온도는 350℃ 미만, 예를 들어 325℃ 미만, 300℃ 미만, 275℃ 미만 또는 250℃ 미만으로 제한될 수 있다. 범위 면에서, 조작 온도는 225℃ 내지 350℃, 예를 들어 250℃ 내지 325℃, 또는 275℃ 내지 300℃, 또는 250℃ 내지 275℃ 범위일 수 있다.

몇몇 양태에서, 상기 공정은, 스트림이 노출되는 온도 및 스트림이 해당 온도에 노출되는 시간 둘 다를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 공정은, 칼럼에서 상기 아디포나이트릴 공정 스트림(또는 다른 정제 스트림)의 체류 시간뿐만 아니라 해당 증류 칼럼의 온도를 제어할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 230℃ 초과의 온도에서 스트림의 체류 시간은 8시간 미만이다. 온도 및 체류 시간에 대한 전술된 범위 및 한계는 서로 조합될 수 있다.

몇몇 양태에서, 상기 공정은, 스트림이 노출되는 온도 및 스트림이 노출되는 압력 둘 다를 제어할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 공정은, 스트림이 300℃ 초과의 온도 또는 35 torr 이상의 압력에 노출되지 않도록 제어될 수 있다.

다른 양태에서, 상기 공정은, 특정 물리적 특징을 갖는 칼럼을 이용함으로써 분해를 억제할 수 있다. 특히, 상기 정제 공정에 사용되는 증류 칼럼은 특정 형태를 가질 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 증류 칼럼은 고온에 대한 노출을 최소화하기 위해 비교적 작은 섬프(sump)를 가진다. 이러한 실시양태에서, 각각의 칼럼의 섬프는 더 작은 직경으로 점점 가늘어질 수 있고, 이는 더 높은 온도에 대한 노출을 허용하거나 감소시킨다.

이러한 고온에서 효과적으로 조작하려면, 리보일러에 특수 시스템이 필요할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 리보일러는, 고온을 지원하기에 충분한 고온 오일 시스템을 이용한다. 당업자는, 본원에 기술된 방법에 따라 고온 오일 시스템을 활용하는 방법을 이해할 것이다.

통상적인 정제 공정에 대한 이러한 변형은 고-비점 성분의 분해를 줄인다. 몇몇 실시양태에서, 상기 변형은, 제2 분리 단계 동안 분해되는 제1 탑정 스트림 중의 고-비점 성분의 양을 감소시킨다. 하나의 실시양태에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림(또는 다른 정제 스트림) 중 분해되는 고-비점 성분의 양은 상기 스트림 중 고-비점 성분의 50 중량% 미만, 예를 들어, 45 중량% 미만, 40 중량% 미만, 또는 30 중량% 미만이다. 하한 면에서, 분해되는 고-비점 성분의 양은 상기 스트림 중 고-비점 성분의 0 중량% 초과, 예를 들어 5 중량% 초과, 10 중량% 초과, 또는 15 중량% 초과일 수 있다. 범위 면에서, 분해되는 고-비점 성분의 양은 0 중량% 내지 50 중량%, 예를 들어, 0 중량% 내지 45 중량%, 0 중량% 내지 40 중량%, 0 중량% 내지 30 중량%, 5 중량% 내지 50 중량%, 5 중량% 내지 45 중량%, 5 중량% 내지 40 중량%, 5 중량% 내지 30 중량%, 10 중량% 내지 50 중량%, 10 중량% 내지 45 중량%, 10 중량% 내지 40 중량%, 10 중량% 내지 30 중량%, 15 중량% 내지 50 중량%, 15 중량% 내지 45 중량%, 15 중량% 내지 40 중량%, 또는 15 중량% 내지 30 중량%일 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 다양한 공정 스트림은 개별적으로 1 중량% 미만, 예를 들어 0.8 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.3 중량% 미만, 0.1 중량% 미만, 0.05 중량% 미만, 또는 0.01 중량% 미만의 고-비점 성분의 분해 생성물을 포함한다.

전술된 바와 같이, 상기 고-비점 성분은 다른 고-비점 불순물 및/또는 저-비점 불순물로 분해될 수 있다. 몇몇 경우, 상기 고-비점 성분이, 그렇지 않은 경우 상기 시스템에 존재하지 않는 다른 고-비점 불순물로 분해될 수 있다. 달리 말하면, 상기 분해는 상기 시스템에서 고-비점 불순물 화합물의 총 개수를 증가시킬 수 있다. 본원에 기술된 바와 같이, 분해를 억제함으로써, 분해에 의해 야기되는, 상기 시스템에 존재하는 고-비점 불순물 화합물의 총 개수의 증가가 감소될 수 있다.

몇몇 경우, 상기 칼럼(들)이 짧은 체류 시간을 사용하여 조작될 수 있다. 상기 공정의 개별적인 분리 및/또는 정제 조작에서 공급 스트림의 체류 시간은 최소화된다(예를 들면, 8시간 미만, 예컨대 7시간 미만, 6시간 미만, 5시간 미만 또는 4시간 미만). 더 짧은 체류 시간은 (임의적으로, 더 낮은 압력 강하와의 조합으로) 예기치 않게 분리/정제 효율에 기여한다.

재순환 단계

몇몇 실시양태에서, 상기 방법은, 상기 분리 단계 동안 형성된 (탑저) 스트림의 적어도 일부를 상류(표적) 지점으로 재순환시키는 재순환 단계를 포함한다. 예를 들어, 상기 재순환 단계는, 칼럼 또는 플래셔 중 하나의 중질물 스트림의 적어도 일부를 상기 공정의 상류 지점으로 재순환시키는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 재순환 단계는, 상기 분리 단계의 중질물 스트림의 적어도 일부를 상기 플래싱 단계의 플래셔 탑정 스트림으로 재순환시키는 것을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 재순환 단계는, 상기 정제 단계의 탑저 스트림의 적어도 일부를 상기 플래싱 단계의 플래셔 탑정 스트림 및/또는 상기 분리 단계의 탑저 스트림으로 재순환시키는 것을 포함한다.

하나의 실시양태에서, 상기 재순환된 스트림은 중질물을 포함하고, 상기 중질물의 농도는 놀랍게도, 생성된 TCH 스트림의 순도에 영향을 미치고, 탑정 스트림 중 고-비점 성분의 농도가 0 중량% 내지 10 중량%가 되도록 제어하는데 도움이 될 수 있다. 몇몇 경우, 상기 재순환된 스트림 중 고-비점 성분의 농도는 다양한 탑정 스트림 중 더 적은 양의 고-비점 성분을 야기하며, 이는 다시, 더 높은 순도의 아디포나이트릴 및/또는 TCH를 야기한다.

몇몇 경우, 상기 재순환된 스트림은 중질물을 0 중량% 내지 40 중량%, 예를 들어 0 중량% 내지 37.5 중량%, 0 중량% 내지 35 중량%, 0 중량% 내지 32.5 중량%, 0 중량% 내지 30 중량%, 5 중량% 내지 40 중량%, 5 중량% 내지 37.5 중량%, 5 중량% 내지 35 중량%, 5 중량% 내지 32.5 중량%, 5 중량% 내지 30 중량%, 10 중량% 내지 40 중량%, 10 중량% 내지 37.5 중량%, 10 중량% 내지 35 중량%, 10 중량% 내지 32.5 중량%, 10 중량% 내지 30 중량%, 15 중량% 내지 40 중량%, 15 중량% 내지 37.5 중량%, 15 중량% 내지 35 중량%, 15 중량% 내지 32.5 중량%, 15 중량% 내지 30 중량%, 20 중량% 내지 40 중량%, 20 중량% 내지 37.5 중량%, 20 중량% 내지 35 중량%, 20 중량% 내지 32.5 중량%, 또는 20 중량% 내지 30 중량% 범위의 양으로 포함한다. 상한 면에서, 상기 재순환된 스트림은 40 중량% 미만, 예를 들어 37.5 중량% 미만, 35 중량% 미만, 32.5 중량% 미만, 또는 30 중량% 미만의 고-비점 성분을 포함할 수 있다. 하한 면에서, 상기 재순환된 스트림은 0 중량% 초과, 예를 들어 5 중량% 초과, 10 중량% 초과, 15 중량% 초과, 또는 20 중량% 초과의 고-비점 성분을 포함할 수 있다.

몇몇 양태에서, 상기 재순환 단계는 중질물의 농도를 표적 내로 제어한다. 예를 들어, 상기 재순환 단계는, 중질물을 함유하는 스트림을 상기 플래셔 스트림으로 재순환시킴으로써 상기 플래셔 탑정 스트림 중 중질물의 농도를 제어할 수 있다.

하나의 실시양태에서, 재순환으로 인해, 상기 재순환 단계는, 중질물 농도를 0 중량% 내지 10 중량%, 예를 들어 0 중량% 내지 9 중량%, 0 중량% 내지 8 중량%, 0 중량% 내지 7 중량%, 1 중량% 내지 10 중량%, 1 중량% 내지 9 중량%, 1 중량% 내지 8 중량%, 1 중량% 내지 7 중량%, 2 중량% 내지 10 중량%, 2 중량% 내지 9 중량%, 2 중량% 내지 8 중량%, 2 중량% 내지 7 중량%, 3 중량% 내지 10 중량%, 3 중량% 내지 9 중량%, 3 중량% 내지 8 중량%, 또는 3 중량% 내지 7 중량%의 표적 내로 제어한다. 상한 면에서, 상기 재순환 단계는, 중질물의 농도를 10 중량% 미만, 예를 들어, 9 중량% 미만, 8 중량% 미만, 또는 7 중량% 미만의 표적 내로 제어할 수 있다. 하한 면에서, 상기 재순환 단계는, 중질물 농도를 0 중량% 초과, 예를 들어, 1 중량% 초과, 2 중량% 초과, 또는 3 중량% 초과의 표적 내로 제어할 수 있다.

처리 단계

전술된 바와 같이, 상기 분리 단계에서 생성된 제1 TCH 스트림은 불순물을 포함할 수 있다. 상기 불순물은 추가의 정제 방법으로 제거될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 정제 공정은, 상기 제1 TCH 스트림을 처리하여, 정제된 TCH 스트림을 형성하는 처리 단계를 추가로 포함한다.

몇몇 실시양태에서, 상기 처리 단계는 질소 스트립핑을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 처리 단계는, 하나 이상의 유형의 분자체로 처리하는 것을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 처리 단계는, 질소 스트립핑을 사용한 처리와 분자체를 사용한 처리의 조합을 포함할 수 있다.

상기 정제된 TCH 스트림은, 상기 제1 TCH 스트림보다 더 낮은 농도의 불순물을 포함한다. 하나의 실시양태에서, 상기 정제된 TCH 스트림은 0.1 중량% 미만, 예를 들어 0.09 중량% 미만, 0.05 중량% 미만, 또는 0.01 중량% 미만의 불순물을 포함한다. 예를 들어, 상기 정제된 TCH 스트림은 물을 불순물로서 포함할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 정제된 TCH 스트림은 20 ppm 미만, 예를 들어, 15 ppm 미만, 10 ppm 미만, 또는 1 ppm 미만의 물을 포함한다. 상기 정제된 TCH 스트림은 금속을 불순물로서 포함할 수 있다. 하나의 실시양태에서, 상기 정제된 TCH 스트림은 5 ppm 미만, 예를 들어, 4 ppm 미만, 3 ppm 미만, 또는 2 ppm 미만의 금속을 포함한다.

예시적인 분리 및/또는 정제 방식은, 2019년 5월 24일자로 출원된 미국 특허 가출원 제62/852,604호에 개시되어 있으며, 그 내용은 본원에 참고로 인용한다.

구성

도 1 내지 5는, 본원에 개시된 TCH 정제 공정의 여러 구성의 개략적인 개요를 도시한다.

도 1은, 아디포나이트릴 분리 공정(100)의 하나의 실시양태를 도시한다. 이 실시양태에서, 아디포나이트릴 공정 스트림(101)은 플래시 증발기(102)에서 분리되어, 제1 탑정 스트림(103) 및 제1 탑저 스트림(104)을 형성한다. 이어서, 제1 탑정 스트림(103)은 제1 증류 칼럼(105)에서 분리되어, 제2 탑정 스트림(106)으로서의 경질물 스트림, 및 제2 탑저 스트림(107)을 형성한다. 이어서, 상기 제2 탑저 스트림은 제2 증류 칼럼(108)에서 분리되어, 제3 탑저 스트림(109)으로서의 중질물 스트림, 및 제3 탑정 스트림(110)으로서의 TCH 스트림을 형성한다. 이 실시양태는 또한 임의적 재순환 단계(111)를 특징으로 하며, 이로써 제3 탑저 스트림(109)의 일부는 제1 탑정 스트림(103) 및/또는 제2 탑저 스트림(107)으로 재순환된다.

도 2는, 아디포나이트릴 분리 공정(200)의 또다른 실시양태를 도시한다. 이 실시양태에서, 아디포나이트릴 공정 스트림(201)은 플래시 증발기(202)에서 분리되어, 제1 탑정 스트림(203) 및 제1 탑저 스트림(204)을 형성한다. 이어서, 제1 탑정 스트림(203)은 제1 칼럼(205)에서 분리되어, 제2 탑정 스트림(206)으로서의 경질물 스트림, 제2 탑저 스트림(207) 및 측면 배출물(208)을 형성한다. 이어서, 측면 배출물(208)은 플래셔(209)에서 분리되어, 제3 탑저 스트림(210)으로서의 TCH 스트림, 및 제3 탑정 스트림(211)을 형성한다.

도 3은, 아디포나이트릴 분리 공정(300)의 또다른 실시양태를 도시한다. 이 실시양태에서, 상기 아디포나이트릴 공정 스트림(301)은 플래시 증발기(302)에서 분리되어, 제1 탑정 스트림(303) 및 제1 탑저 스트림(304)을 형성한다. 이어서, 제1 탑정 스트림(303)은 제1 증류 칼럼(305)에서 분리되어, 제2 탑정 스트림(306)으로서의 경질물 스트림, 및 제2 탑저 스트림(307)을 형성한다. 이어서, 제2 탑저 스트림(307)은 제2 증류 칼럼(308)에서 분리되어, 제3 탑저 스트림(309)으로서 중질물 스트림, 및 제3 탑정 또는 증류액 스트림(310)을 형성한다. 이어서, 제3 탑정 스트림(310)은 제3 증류 칼럼(311)에서 분리되어, 제4 탑정 스트림(312), 및 제4 탑저 스트림(313)으로서의 TCH 스트림을 형성한다.

도 4는, 아디포나이트릴 분리 공정(400)의 또다른 실시양태를 도시한다. 이 실시양태에서, 아디포나이트릴 공정 스트림(401)은 플래시 증발기(402)에서 분리되어, 제1 탑정 스트림(403) 및 제1 탑저 스트림(404)을 형성한다. 이어서, 제1 탑정 스트림(403)은 제1 증류 칼럼(405)에서 분리되어, 제2 탑정 스트림(406)으로서의 경질물 스트림, 및 제2 탑저 스트림(407)을 형성한다. 이어서, 제2 탑저 스트림(407)은 제2 증류 칼럼(408)에서 분리되어, 제3 탑저 스트림(409)으로서의 중질물 스트림, 및 제3 탑정 또는 증류액 스트림(410)을 형성한다. 이어서, 제3 탑정 스트림(410)은 플래셔(411)에서 분리되어, 제4 탑정 스트림(412), 및 제4 탑저 스트림(413)으로서 TCH 스트림을 형성한다.

도 5는, 아디포나이트릴 분리 공정(500)의 또다른 실시양태를 도시한다. 이 실시양태에서, 아디포나이트릴 공정 스트림(501)은 플래시 증발기(502)에서 분리되어, 제1 탑정 스트림(503) 및 제1 탑저 스트림(504)을 형성한다. 이어서, 제1 탑정 스트림(503)은 제1 증류 칼럼(505)에서 분리되어, 제2 탑정 스트림(506)으로서의 경질물 스트림, 및 제2 탑저 스트림(507)을 형성한다. 이어서, 제2 탑저 스트림(507)은 제2 증류 칼럼(508)에서 분리되어, 제3 탑저 스트림(509)으로서의 중질물 스트림, 및 제3 탑정 스트림(510)으로서의 TCH 스트림을 형성한다. 이 실시양태는 또한 임의적 재순환 단계(511)를 특징으로 하며, 이로써 제3 탑저 스트림(509)의 일부는 제1 탑정 스트림(503) 및/또는 제2 탑저 스트림(507)으로 재순환된다. 이 실시양태는 또한 처리 단계(512)를 특징으로 하며, 이로써 TCH 스트림(510)이 추가 처리되어, 정제된 TCH 스트림(513)을 생성한다.

본 발명은, 하기 비제한적인 실시예를 참조하여 추가로 이해될 것이다.

실시예

실시예 1 및 2의 경우, 아디포나이트릴 생산 및 정제 공정으로부터 조질 아디포나이트릴 공정 스트림을 수집하였다. 실시예 1 및 2의 조질 아디포나이트릴 공정 스트림을, 예를 들어, 도 1에 도시된 분리와 유사하게, 본원에 기술된 바와 같은 분리 공정에 공급하였다.

상기 아디포나이트릴 공정 스트림을 와이핑된 막 증발기에서 여러 번, 예를 들어 2회 또는 4회 분리하였다. 와이핑된 막 증발기에 여러 번 통과시켜, 탑정물(아디포나이트릴 공정 스트림) 및 제1 탑저 중질물 스트림(이는 고-비점 성분 및 고체 불순물을 포함함)을 생성하였다. 제1 탑저 스트림은 버렸다. 상기 아디포나이트릴 공정 스트림 및 상기 제1 탑저 스트림의 조성을 하기 표 1에 제공한다. TCH 함량은, 몇몇 경우, TCH 및 이의 이성질체를 포함한다.

실시예 1 및/또는 2의 아디포나이트릴 공정 스트림을, 고 효율 팩킹을 포함하는 제1 칼럼에서 증류하였다. 상기 제1 증류 칼럼을 약 255℃의 칼럼 하부 온도 및 1 mmHg에서 조작하였고, 상기 제1 탑정 경질물 스트림의 상기 제1 증류 칼럼에서의 체류 시간은 4시간 미만이었다. 상기 칼럼에 걸친 압력 강하는 11 mmHg 미만, 예를 들어 10 mmHg 또는 7 mmHg였다. 상기 제1 칼럼은, 아디포나이트릴이 유리하게 농축된 아디포나이트릴 스트림을 생성하였다. 상기 스트림의 샘플을 다양한 시간에 수집하고 분석하였다. 상기 샘플의 조성을 하기 표 2a에 제시한다. 다양한 시간에서, 상기 칼럼에 걸친 압력 강하는 1 mmHg 내지 11 mmHg, 예를 들어 5 mmHg 내지 7 mmHg 범위였다. 상기 칼럼을 고효율 팩킹으로 팩킹하였다. 또한, 다양한 시간에서, 상기 칼럼의 이론 단 당 압력 강하는 0.01 mmHg 내지 1.5 mmHg, 예를 들어 0.3 mmHg 내지 0.6 mmHg 범위였다. 몇몇 경우, 와이핑된 막 증발기에서의 사이클 횟수가 결과적인 탑정물의 조성에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

상기 증류 칼럼은 또한, 고농도의 TCH 및 일부 중질물을 포함하는 탑저 스트림을 생성하였다. 상기 스트림의 샘플을 다양한 시간에 수집하고 분석하였다. 상기 샘플의 조성을 하기 표 2b에 제시한다.

이어서, 상기 제2 탑저 스트림을 제2 증류 칼럼에서 증류하였다. 상기 제2 증류 칼럼을 약 263℃의 칼럼 하부 온도 및 약 1 mmHg의 조작 압력에서 조작하였으며, 상기 제2 탑저 스트림의 상기 제2 증류 칼럼에서의 체류 시간은 4시간 미만이었다. 상기 제2 증류 칼럼은 제3 탑저 스트림(중질물 스트림)을 생성하였다. 상기 중질물 스트림을 재순환 및/또는 폐기할 수 있다. 상기 제2 증류 칼럼은 또한 제3 탑정 스트림(TCH 스트림)을 생성하였다. 상기 칼럼을 고효율 팩킹으로 팩킹하였다. 다양한 시간에서의 상기 제2 칼럼에 걸친 압력 강하와 다양한 시간에서의 상기 제2 칼럼의 이론 단 당 압력 강하는 제1 칼럼의 경우와 유사하였다(상기 참조). 상기 스트림의 샘플을 다양한 시간에 수집하여 분석하였다. 상기 샘플의 조성을 하기 표 3a 내지 3d에 제시한다.

상기 표가 제시하는 바와 같이, 낮은(예를 들어, 25 mmHg 미만 또는 11 mmHg 미만, 또는 1 mmHg 내지 11 mmHg) 칼럼 압력 강하, 및/또는 0.01 mmHg 내지 1.5 mmHg 범위의 상기 칼럼의 이론 단 당 압력 강하를 사용하여, 실시예 1 및 2에서의 정제 공정을 수행하여, 고순도 TCH 스트림을 생성하였다. 특히, 상기 정제 공정은, 97 중량% 초과(예컨대, 대부분의 경우, 99 중량% 초과)의 TCH는 포함하고 측정가능 아디포나이트릴 또는 경질물은 거의 또는 전혀 포함하지 않는 TCH 스트림을 생성하였다. 제시된 바와 같이, 상기 제2 탑저 스트림 및/또는 상기 중질물 스트림 중의 중질물 농도는 본원에 개시된 범위 및 한계 내에서 유지되었다.

또한, 상기 분리 공정은, 공급물 중 초기 아디포나이트릴 농도보다 아디포나이트릴 농도가 개선된 (제1 칼럼 탑정) 아디포나이트릴 스트림을 생성하였다.

제시된 바와 같이, 칼럼(들)에 대한 공급물이 더 높은 아디포나이트릴 농도를 가질수록, 칼럼 탑정물의 농도 개선이 놀랍게도 개선된다는 것이 예상치 못하게 발견되었다. 유사한 장비를 사용한 모의시험에서, 칼럼 공급물 중의 아디포나이트릴 농도가 10 중량%를 초과하는 경우, 상기 탑정물 중 아디포나이트릴 농도가 유리하게 더 높았다(예컨대, 50% 초과).

실시양태

특히, 하기 실시양태가 개시된다.

실시양태 1: TCH 스트림의 제조 방법으로서, 상기 방법은, TCH 및 임의적으로 아디포나이트릴을 포함하는 아디포나이트릴 공정 스트림을 제1 칼럼에서 분리하여, 5 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함하는 아디포나이트릴 스트림, 및 TCH를 포함하는 제1 TCH 스트림, 및 임의적으로, 고-비점 성분 및 고체 불순물을 포함하는 중질물 스트림을 형성하는 단계; 및 임의적으로, 50 중량% 초과의 TCH를 포함하는 정제된 TCH 스트림을 형성하기 위해, 상기 제1 TCH 스트림을 하나 이상의 칼럼을 통해 정제하는 단계를 포함하고, 이때 제1 칼럼은 25 mmHg 미만의 압력 강하로 조작되는, 제조 방법.

실시양태 2: 실시양태 1에 있어서, 상기 제1 칼럼이 팩킹된 칼럼이고, 상기 팩킹이 고효율 팩킹을 포함하고, 상기 고효율 팩킹이 0.5 mmHg/이론 단 미만의 압력 강하를 제공하는, 제조 방법.

실시양태 3: 실시양태 1 또는 2에 있어서, 상기 정제된 TCH 스트림이 1 중량% 미만의 불순물을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 4: 실시양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 정제된 TCH 스트림이 1 중량% 미만의 고-비점 성분의 분해 생성물을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 5: 실시양태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 정제된 TCH 스트림은 1 중량% 미만의 아민을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 6: 실시양태 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림을 플래싱하여, 아디포나이트릴 공정 스트림, 및 고-비점 성분 및 고체 불순물을 포함하는 탑저 스트림을 형성하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.

실시양태 7: 실시양태 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 조질 아디포나이트릴 스트림이 25 중량% 미만의 TCH를 포함하는, 제조 방법.

실시양태 8: 실시양태 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 정제 단계가, 상기 제1 TCH 스트림을 제2 칼럼에서 분리하여, 정제된 TCH 스트림, 및 고-비점 성분을 포함하는 중질물 스트림을 형성하는 단계를 포함하는, 제조 방법.

실시양태 9: 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 체류 시간이 8시간 미만인, 제조 방법.

실시양태 10: 실시양태 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 제1 및 제2 칼럼이 25 mmHg 미만의 압력 강하로 조작되는, 제조 방법.

실시양태 11: 실시양태 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 제2 칼럼이 충전된 칼럼이고, 팩킹이 고효율 충전을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 12: 실시양태 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 TCH 스트림이 TCH, 0 중량% 내지 0.05 중량%의 아디포나이트릴, 0 중량% 내지 0.1 중량%의 다이(2-시아노에틸) 아민, 0 중량% 내지 0.05 중량%의 시아노발레르아마이드, 및 0 중량% 내지 0.05 중량%의 트라이(2-시아노에틸) 아민을 포함하는, 제조 방법.

본 발명이 상세하게 기술되었지만, 본 발명의 진의 및 범위 내에서의 변형이 당업자에게 용이하게 자명할 것이다. 전술된 논의, 해당 분야의 관련 지식, 및 상기 배경기술 및 상세한 설명과 관련하여 상기 논의된 참고문헌의 관점에서, 이들의 개시내용 모두가 본원에 참고로 인용된다. 또한, 본 발명의 양태, 및 첨부된 청구범위에 인용된 다양한 실시양태 및 다양한 특징의 일부가 전체로 또는 부분적으로 조합되거나 상호교환될 수 있음을 이해해야한다. 다양한 실시양태의 전술된 설명에서, 다른 실시양태를 참조하는 실시양태는, 당업자가 이해하는 바와 같이, 또다른 실시양태와 적절히 조합될 수 있다. 또한, 당업자는, 전술된 설명이 단지 예시일 뿐이고 제한하려는 의도가 아님을 이해할 것이다.

Claims (12)

1. 트라이시아노헥산(TCH) 및 임의적으로 아디포나이트릴을 포함하는 아디포나이트릴 공정 스트림을 제1 칼럼에서 분리하여, 5 중량% 초과의 아디포나이트릴을 포함하는 아디포나이트릴 스트림, 및 TCH를 포함하는 제1 TCH 스트림, 및 임의적으로, 고-비점 성분 및 고체 불순물을 포함하는 중질물(heavies) 스트림을 형성하는 단계; 및
   임의적으로, 50 중량% 초과의 TCH를 포함하는 정제된 TCH 스트림을 형성하기 위해, 상기 제1 TCH 스트림을 하나 이상의 칼럼을 통해 정제하는 단계
   를 포함하고, 이때 제1 칼럼은 25 mmHg 미만의 압력 강하로 조작되는, TCH 스트림의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 칼럼이 팩킹된(packed) 칼럼이고,
   팩킹(packing)이 고효율 팩킹을 포함하고,
   상기 고효율 팩킹이 0.5 mmHg/이론 단(theoretical stage) 미만의 압력 강하를 제공하는, 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 정제된 TCH 스트림이 1 중량% 미만의 불순물을 포함하는, 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정제된 TCH 스트림이 고-비점 성분의 분해 생성물을 1 중량% 미만으로 포함하는, 제조 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정제된 TCH 스트림이 1 중량% 미만의 아민을 포함하는, 제조 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   조질 아디포나이트릴 스트림을 플래싱하여, 아디포나이트릴 공정 스트림, 및 고-비점 성분 및 고체 불순물을 포함하는 탑저 스트림(bottoms stream)을 형성하는 단계
   를 추가로 포함하는 제조 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 조질 아디포나이트릴 스트림이 25 중량% 미만의 TCH를 포함하는, 제조 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 정제 단계가,
   상기 제1 TCH 스트림을 제2 칼럼에서 분리하여, 정제된 TCH 스트림, 및 고-비점 성분을 포함하는 중질물 스트림을 형성하는 단계
   를 포함하는, 제조 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   체류 시간이 8시간 미만인, 제조 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 칼럼이 25 mmHg 미만의 압력 강하로 조작되는, 제조 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 칼럼이 팩킹된 칼럼이고,
    팩킹이 고효율 팩킹을 포함하는, 제조 방법.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 TCH 스트림이,
    TCH,
    0 중량% 내지 0.05 중량%의 아디포나이트릴,
    0 중량% 내지 0.1 중량%의 다이(2-시아노에틸) 아민,
    0 중량% 내지 0.05 중량%의 시아노발레르아마이드, 및
    0 중량% 내지 0.05 중량%의 트라이(2-시아노에틸) 아민
    을 포함하는, 제조 방법.

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