KR20220143584A

KR20220143584A - 알칼리 금속 알콕시드의 에너지-효율적 제조 방법

Info

Publication number: KR20220143584A
Application number: KR1020220045493A
Authority: KR
Inventors: 디르크 뢰트거; 제바스티안 라이만; 니클라스 파울; 아르민 마티아스 릭스; 모리츠 슈뢰더; 필리프 치체비츠
Original assignee: 에보니크 펑셔널 솔루션스 게엠베하
Priority date: 2021-04-16
Filing date: 2022-04-13
Publication date: 2022-10-25
Also published as: AR125349A1; JP2022164649A; EP4074685A1; JP7411711B2; CN115215728A; US20220340509A1; CN115215728B

Abstract

본 발명은 향류로의 반응성 정류에 의해 나트륨 및/또는 칼륨 알콕시드를 제조하는 방법에 관한 것이다. 알콜이 관련 알칼리 금속 수산화물과 향류로 반응된다. 알콜 및 물을 포함하는 증기가 적어도 2개의 순차적으로 배열된 정류 칼럼에서 분리된다. 2차 정류에서 수득된 증기의 에너지가 1차 정류를 작동시키기 위해 활용된다. 이러한 특수한 에너지 통합은 두 정류 스테이지에서의 특정 압력 차이의 설정과 연계되어, 정류에 요구되는 에너지의 특히 큰 비율을 가열 스팀을 통해 충당하고 전기의 사용을 최소화하는 것을 가능하게 한다.

Description

알칼리 금속 알콕시드의 에너지-효율적 제조 방법 {Process for the energy-efficient production of alkali metal alkoxides}

1. 발명의 배경

알칼리 금속 알콕시드의 제조는 중요한 산업적 공정이다.

알칼리 금속 알콕시드는 수많은 화학물질의 합성에서, 예를 들어 제약 또는 농약 활성 성분의 제조에서 강염기로서 사용된다. 알칼리 금속 알콕시드는 또한 에스테르교환 및 아미드화 반응에서 촉매로서 사용된다.

알칼리 금속 알콕시드 (MOR)는 향류 증류 칼럼에서의 알칼리 금속 수산화물 (MOH)과 알콜 (ROH)의 반응성 증류에 의해 제조되며, 여기서 하기 반응 <1>에 따라 형성된 반응수는 증류물과 함께 제거된다.

알칼리 금속 수산화물 수용액 및 기체상 메탄올이 정류 칼럼에서 향류로 흐르는, 이러한 공정 원리가 예를 들어 US 2,877,274 A에 개시되어 있다. 상기 방법은 WO 01/42178 A1에 전반적으로 변화가 없는 형태로 다시 기재되어 있다.

연행제 예컨대 예를 들어 벤젠을 추가적으로 이용하는, 유사한 방법이 GB 377,631 A 및 US 1,910,331 A에 개시되어 있다. 이러한 연행제는 물과 수용성 알콜을 분리하기 위해 사용된다. 이들 특허 둘 다에서 응축물은 반응수를 분리 제거하기 위해 상 분리에 적용된다.

상응하게, DE 96 89 03 C에는 칼럼의 상부에서 취출된 물-알콜 혼합물이 응축되고, 이어서 상 분리에 적용되는 것인, 반응 칼럼에서의 알칼리 금속 알콕시드의 연속적 제조 방법이 기재되어 있다. 수성 상은 버리고 알콜성 상은 새로운 알콜과 함께 칼럼의 상부로 회송된다. EP 0 299 577 A2에는 응축물 중의 물이 막의 보조 하에 분리 제거되는 것인 유사한 방법이 기재되어 있다.

산업적으로 가장 중요한 알칼리 금속 알콕시드는 나트륨 및 칼륨의 알콕시드, 특히 메톡시드 및 에톡시드이다. 그의 합성은 빈번하게 선행 기술에서, 예를 들어 EP 1 997 794 A1에 기재된다.

선행 기술에서 기재된 반응성 정류에 의한 알칼리 금속 알콕시드의 합성은 전형적으로 이용된 알콜 및 물을 포함하는 증기를 제공한다. 경제적인 이유로, 증기에 포함된 알콜을 반응성 증류에 반응물로서 재사용하는 것이 유리하다. 따라서, 증기는 전형적으로 정류 칼럼에 공급되며, 그에 존재하는 알콜이 분리 제거된다 (예를 들어 GB 737 453 A 및 US 4,566,947 A에 기재되어 있음). 이와 같이 회수된 알콜은 이어서 예를 들어 반응성 증류에 반응물로서 공급된다. 대안적으로 또는 추가적으로, 알콜 증기의 일부분이 정류 칼럼을 가열하는데 활용될 수 있다 (WO 2010/097318 A1에 기재되어 있음). 그러나, 이는 증기가 정류 칼럼을 가열하는데 요구되는 온도 수준을 달성하기 위해 압축될 것을 요구한다. 증기는 압축 스테이지들 사이에서 냉각되며, 여기서 멀티스테이지 압축이 열역학적으로 유리하고, 중간 냉각이 압축기의 최대 허용되는 온도를 초과하지 않도록 보장한다.

이용된 에너지의 효율적인 활용을 위한 정류 스테이지 내에서의 열 통합이 문헌 [Ott, J., Gronemann, V., Pontzen, F., Fiedler, E., Grossmann, G., Kersebohm, D.B., Weiss, G. and Witte, C. (2012). Methanol. in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, (Ed.)] (doi:10.1002/14356007.a16_465.pub3)에서 여러 문맥에 기재되어 있다. 상기 인용문헌의 단락 5.4에는 통상적인 합성 방법으로 수득된 조질 메탄올의 복수의 정류 칼럼을 사용하는 정류에 의한 후처리가 개시되어 있다. 이는 일반적으로 상대적으로 높은 압력의 정류 칼럼에서 수득된 증기의 응축열을 상대적으로 낮은 압력의 정류 칼럼을 가열하는데 활용하는 것을 제안한다. 그러나, 상기 인용문헌은 알칼리 금속 알콕시드의 반응성 정류에서 생성된 물-메탄올 증기의 분리에서의 유리한 에너지 통합에 대해서는 개시하는 바가 없다.

알칼리 금속 알콕시드의 제조에서 전기 전류와 같은 고에너지원에 의존하는 대신에, 가열 스팀과 같은 저에너지의 에너지원으로부터 작동에 요구되는 전체 에너지의 가능한 최대 비율을 충당하는 것이 바람직하다. 이러한 요구는 산업적 규모에서, 특히 가열 스팀이 발생하고 미활용 상태로 남아있는 통합 플랜트 (화학 단지, 기술 단지)에서 이루어진다.

따라서, 본 발명의 목적은 반응성 증류에 의한 나트륨 및 칼륨의 알콕시드의 개선된 제조 방법을 제공하는 것이었다. 상기 방법은 특히 증기의 압축 및 냉각 동안 방출되는 열의 에너지-효율적인 활용을 가능하게 해야 한다. 이는 또한 외부 에너지원으로서 가열 스팀을 통해 에너지 요구량의 가능한 최대 비율을 충당해야 하고 가능한 최소 전기 요구량을 특색으로 해야 한다.

2. 발명의 간략한 개요

따라서, 본 발명은 R이 C₁ 내지 C₆ 탄화수소 라디칼, 바람직하게는 메틸 또는 에틸이고, M_A가 나트륨, 칼륨으로부터 선택되며, 바람직하게는 M_A가 나트륨인 화학식 M_AOR의 적어도 1종의 알칼리 금속 알콕시드를 제조하는 방법으로서, 여기서:

(a1) 반응성 정류 칼럼 RR_A에서 ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE1이 향류의 M_AOH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE2와 압력 p_3A 및 온도 T_3A에서 반응되어 M_AOR, 물, ROH, M_AOH를 포함하는 조질 생성물 RP_A를 제공하며,

여기서 ROH 및 M_AOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_AP가 RR_A의 하단부에서 취출되며, 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_AB가 RR_A의 상단부에서 취출되고,

(a2) 임의적으로, 단계 (a1)과 동시에 그리고 공간상 분리되어, 반응성 정류 칼럼 RR_B에서 ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE1이 향류의 M_BOH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE2와 압력 p_3B 및 온도 T_3B에서 반응되어 M_BOR, 물, ROH, M_BOH를 포함하는 조질 생성물 RP_B를 제공하며, 여기서 M_B는 나트륨, 칼륨으로부터 선택되고, 여기서 M_B는 바람직하게는 칼륨이며,

여기서 ROH 및 M_BOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_BP가 RR_B의 하단부에서 취출되며, 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_BB가 RR_B의 상단부에서 취출되고,

(b) 증기 스트림 S_AB 및, 단계 (a2)가 수행된다면, S_AB와의 혼합물로 또는 S_AB와는 분리되어 증기 스트림 S_BB가 제1 정류 칼럼 RD₁로 보내어져,

제1 정류 칼럼 RD₁에서 물 및 ROH를 포함하는 혼합물 G_RD1을 수득하고,

(c) 제1 정류 칼럼 RD₁에서 혼합물 G_RD1이 압력 p₁ 및 온도 T₁에서 RD₁의 상단부에서의 ROH-포함 증기 스트림 S_RDB1 및 RD₁의 하단부에서의 물 및 ROH를 포함하는 저부 스트림 S_RDS1로 분리되고,

(d) 저부 스트림 S_RDS1이 전적으로 또는 부분적으로 제2 정류 칼럼 RD₂로 보내어져,

제2 정류 칼럼 RD₂에서 물 및 ROH를 포함하는 혼합물 G_RD2를 수득하고,

(e) 혼합물 G_RD2가 압력 p₂ 및 온도 T₂에서 RD₂의 상부에서의 ROH-포함 증기 스트림 S_RDB2 및 RD₂의 하단부에서의 물 및 임의적으로 ROH를 포함하는 저부 스트림 S_RDS2로 분리되고,

이때

p₂ > p₁이며, p₂ > p_3A이고, 단계 (a2)가 수행되는 경우에는 p₂ > p_3B이고, 여기서 바람직하게는 또한 p_3A > p₁이고, 단계 (a2)가 수행되는 경우에는 추가로 바람직하게는 또한 p_3B > p₁이고,

(f) S_RDB2로부터의 에너지가 제1 정류 칼럼 RD₁에서의 혼합물 G_RD1로 전달되는 것

을 특징으로 하는 방법에 관한 것이다.

3. 도면
3.1 도 1
도 1은 정류 칼럼의 상응하는 상호연결을 갖는, 알칼리 금속 알콕시드를 제조하기 위한 본 발명에 따르지 않는 방법을 제시한다. 반응성 정류 칼럼 (하기에서 "반응성 정류 칼럼"은 "반응 칼럼"으로 축약됨) RR_A <3A>가 압력 p_3A에서, 그리고 2개의 정류 칼럼 RD₁ <1> 및 RD₂ <2>가 각각 압력 p₁ 및 p₂에서 이용된다. 여기서, p₁ > p_3A > p₂이다.
RR_A <3A>에서 NaOH (스트림 S_AE2 <3A02>)가 메탄올 (스트림 S_AE1 <3A01>)과 반응되어 물, 메탄올, NaOH 및 나트륨 메톡시드를 포함하는 조질 생성물 RP_A <3A07>를 제공한다. RR_A <3A>의 하단부에서 메탄올-나트륨 메톡시드 혼합물 S_AP <3A04>가 취출된다. 반응 칼럼 RR_A <3A>의 하단부에 있는 저부 증발기 VS_3A <3A06>가 메톡시드 용액의 농도를 생성된 혼합물 S_AP* <3A08> 중에서 목적하는 값으로 조정하기 위해 사용된다. 추가적으로 반응 칼럼 RR_A <3A>의 저부에 추가의 증발기가, 특히 반응 칼럼 RR_A <3A>의 가동개시를 위해 부착될 수 있다 (제시되지 않음).
RR_A <3A>의 상부에서 메탄올-물 혼합물이 증기 스트림 S_AB <3A03>로서 취출된다. S_AB <3A03>는 제1 물/메탄올 칼럼 RD₁ <1>에 공급되며, 여기서 임의적으로 S_AB <3A03>는 반응 칼럼 RR_A <3A>의 상부에 있는 응축기 K_RRA <3A05>에서 부분적으로 응축되어 액체 형태로 RR_A <3A>의 상부로 환류로서 재순환된다. 증기 S_AB <3A03>의 적어도 일부분은 이어서 압축기 VD₃₁ <10>을 통과하며, 이로써 증기 S_AB <3A03>의 압력이 p_3A에서 압력 p₁로 증가된다.
이로써 메탄올/물 혼합물 G_RD1 <108>이 제1 정류 칼럼 RD₁ <1>에서 수득된다. 이러한 제1 물/메탄올 칼럼 RD₁ <1>에서 메탄올이 증기 S_RDB1 <101>로서 증류식으로 회수된다. 증기 스트림 S_RDB1 <101>로서 회수되는 메탄올은 RD₁ <1>의 상부의 취출 지점 <109>에서 그로부터 배출되고, 정류 칼럼 RD₁ <1>의 상부에 있는 응축기 K_RD1 <102>에서 부분적으로 응축되어 액체 형태로 RD₁ <1>의 상부로 환류로서 재순환된다. 증기 S_RDB1 <101>로서 회수되는 메탄올의 나머지 일부분은 예를 들어 스로틀 D₁₃ <11>을 통해 압력 p₃으로 감압되고, 메탄올 스트림 S_AE1 <3A01>로서 RR_A <3A>로 도입된다.
RD₁ <1>의 하단부 ("정류 칼럼의 하단부"의 또 다른 용어는 "정류 칼럼의 저부"임)에서 물 및 메탄올을 포함하는 저부 스트림 S_RDS1 <103>이 취출 지점 <110>에서 배출된다. 스트림 S_RDS1 <103>의 제1 일부분 S_RDS11 <104>은 제2 물/메탄올 칼럼 RD₂ <2>에 공급되고, 스트림 S_RDS1 <103>의 제2 일부분 S_RDS12 <105>는 저부 증발기 VS_RD1 <106>을 통해 RD₁ <1>로 재순환된다. S_RDS11 <104>은 예를 들어 스로틀 D₁₂ <12>를 통해 압력 p₂로 감압된 다음에, RD₂ <2>로 도입된다.
이로써 메탄올/물 혼합물 G_RD2 <206>가 제2 정류 칼럼 RD₂ <2>에서 수득된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>에서 S_RDS11 <104>로부터의 메탄올의 잔류물이 물로부터 분리되고, RD₂ <2>의 상부에서 증기 스트림 S_RDB2 <201>로서 증류식으로 회수된다. 증기 스트림 S_RDB2 <201>로서 회수되는 메탄올은 RD₂ <2>의 상부의 취출 지점 <208>에서 그로부터 배출되고, 정류 칼럼 RD₂ <2>의 상부에 있는 응축기 K_RD2 <203>에서 부분적으로 응축되어 액체 형태로 RD₂ <2>의 상부로 환류로서 재순환된다. 증기 S_RDB2 <201>로서 회수되는 메탄올의 나머지 일부분은 압축기 VD₂₃ <13>을 통과하며, 이로써 압력 p₃으로 압축되고, 압력 p₃으로 감압된 RD₁ <1>로부터의 증기 S_RDB1 <101>과 함께 메탄올 스트림 S_AE1 <3A01>로서 RR_A <3A>로 도입된다.
RD₂ <2>의 하단부에서 물 및 임의적으로 메탄올을 포함하는 저부 스트림 S_RDS2 <202>가 취출 지점 <207>에서 배출된다. S_RDS2 <202>는 부분적으로 저부 증발기 VS_RD2 <204>를 통해 가열되어 RD₂ <2>로 재순환된다.
VS_RD2 <204>를 통해 RD₂ <2>로 재순환되는 저부 스트림 S_RDS2 <202>의 일부분의 가열을 위해, 정류 칼럼 RD₁ <1>의 상부에 있는 응축기 K_RD1 <102>에서 S_RDB1 <101>의 응축 시 방출되는 에너지가 활용된다. 상기 에너지는 점선 화살표 <4>에 의해 지시된 바와 같이, VS_RD2 <204>에 공급된다. 열 전달은 간접적으로, 즉, S_RDB1 <101> 및 S_RDS2 <202>와는 구별되는 열 전달 매체를 사용하여, 또는 그렇지 않으면 직접적으로, 즉, 응축기 K_RD1 <102> 또는 저부 증발기 VS_RD2 <204>에서 S_RDB1 <101>을 S_RDS2 <202>와 접촉시킴으로써 이루어질 수 있다. 직접 접촉의 경우에, 응축기 K_RD1 <102>만을 이용하고 저부 증발기 VS_RD2 <204>를 생략하거나, 또는 저부 증발기 VS_RD2 <204>만을 이용하고 응축기 K_RD1 <102>을 생략하고, 그렇다면 각각의 경우에 에너지, 바람직하게는 열이 S_RDB1 <101>로부터 S_RDS2 <202>로 전달되도록 스트림 S_RDB1 <101>이 S_RDS2 <202>와 함께 둘 다 응축기 K_RD1 <102> 또는 저부 증발기 VS_RD2 <204>를 통과하는 것으로 충분하다.
3.2 도 2
도 2는 알칼리 금속 알콕시드를 제조하기 위한 본 발명에 따르지 않는 추가의 방법을 제시한다. 이는 관련 칼럼에서의 압력의 측면에서, 도 1에 제시된 방법과 상이하다. 도 1에 제시된 실시양태에서는 p₁ > p_3A > p₂인 반면에, 도 2에 제시된 실시양태에서는 p₁ > p₂ > p_3A이다. 이러한 상이한 압력 체계는 압축기 VD₂₃ <13>이 필요없게 만들고, 예를 들어 스로틀 D₂₃ <14>이 부착된다. 스로틀 D₂₃ <14>이 증기 스트림 S_RDB2 <201>를 p₂에서 압력 p_3A로 감압시키는 반면에, 도 1에 따른 실시양태에서는 압축기 VD₂₃ <13>이 상기 스트림을 p₂에서 압력 p_3A로 증가시킨다.
3.3 도 3
도 3은 반응성 정류 칼럼 및 정류 칼럼의 상응하는 상호연결을 갖는, 알칼리 금속 알콕시드를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 한 실시양태를 제시한다. 여기서는, 도 1 및 2에 기재된 실시양태와 유사하게, 반응성 정류 칼럼 RR_A <3A>가 압력 p_3A에서, 그리고 압력 p₁ 및 p₂를 각각 갖는 2개의 정류 칼럼 RD₁ <1> 및 RD₂ <2>가 이용된다. 여기서, p₂ > p₁ > p_3A이다. 도 3에 제시된 구성은 하기를 제외하고는, 도 2에 제시된 구성에 상응한다:
1. 정류 칼럼 RD₁ <1>에 중간 증발기 VZ_RD1 <107>이 저부 증발기 VS_RD1 <106>의 옆에 배열되며, 이는 RD₁ <1>의 혼합물 G_RD1 <108>에 에너지를 공급하는데 사용될 수 있다. 이를 위해 혼합물 G_RD1 <108>이 정류 칼럼 RD₁ <1>로부터 취출 지점 <111>에서 스트림 S_RDX1 <112>로서 배출된다. S_RDX1 <112>은 VZ_RD1 <107>에서 가열되어 정류 칼럼 RD₁ <1>로 재순환된다.
2. 정류 칼럼 RD₁ <1> 및 RD₂ <2>에서의 상이한 압력 (p₂ > p₁) 때문에 스로틀 D₁₂ <12>가 펌프 P <15>로 대체된다. 이러한 차이의 이유는 S_RDS11 <104>의 압력이, 이 스트림이 RD₂ <2>로 보내어질 때, 본 발명에 따르면 p₂로 증가되기 때문이다.
3. 임의적인 실시양태에서, 추가적인 메탄올이 스트림 S_XE1 <205>로서 정류 칼럼 RD₂ <2>에서의 환류를 통해 그에 첨가된다.
4. RD₂ <2>의 상부에서 증기 S_RDB2 <201>의 응축 시 방출되는 에너지는 중간 증발기 VZ_RD1 <107>을 통해 S_RDX1 <112>로 전달되고, S_RDX1 <112>의 RD₁ <1>로의 재도입 후에, S_RDX1 <112>로부터 RD₁ <1>에 존재하는 혼합물 G_RD1 <108>로 전달된다. 대안적으로 또는 추가적으로, RD₂ <2>의 상부에서 증기 S_RDB2 <201>의 응축 시 방출되는 에너지는 저부 증발기 VS_RD1 <106>을 통해 스트림 S_RDS1 <103>의 일부분 S_RDS12 <105>로 전달된다. S_RDS12 <105>가 RD₁ <1>로 재순환되면, 이는 에너지를 RD₁ <1>에 존재하는 혼합물 G_RD1 <108>로 전달한다. 에너지 흐름은 점선 화살표 <4>에 의해 제시된다.
직접 접촉의 경우에, 응축기 K_RD2 <203>만을 이용하고 저부 증발기 VS_RD1 <106>을 생략하거나, 또는 저부 증발기 VS_RD1 <106>만을 이용하고 응축기 K_RD2 <203>를 생략하고, 그렇다면 각각의 경우에 에너지, 바람직하게는 열이 S_RDB2 <201>로부터 S_RDS12 <105>로 전달되도록 스트림 S_RDB2 <201>가 S_RDS12 <105>와 함께 둘 다 응축기 K_RD2 <203> 또는 저부 증발기 VS_RD1 <106>을 통과하는 것으로 충분하다.
3.4 도 4
도 4는 정류 칼럼의 상응하는 상호연결을 갖는, 알칼리 금속 알콕시드를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 추가의 실시양태를 제시한다. 여기서는, 도 1 및 2에 기재된 실시양태와 유사하게, 반응성 정류 칼럼 RR_A <3A>가 압력 p_3A에서, 그리고 압력 p₁ 및 p₂를 각각 갖는 2개의 정류 칼럼 RD₁ <1> 및 RD₂ <2>가 이용된다. 여기서, p₂ > p_3A > p₁이다. 도 4에 제시된 구성은 압력 p_3A > p₁인 것을 제외하고는, 도 3에 제시된 구성에 상응한다. 이는 압축기 VD₃₁ <10>이 생략되도록 하고, 한편 스로틀 D₁₃ <11>은 압축기 VD₁₃ <16>으로 대체된다.
3.5 도 5
도 5는 본 발명에 따른 방법의 추가의 실시양태를 제시한다. 상기 실시양태는 2개의 반응성 정류 칼럼 (압력 p_3A에서의 RR_A <3A> 및 압력 p_3B에서의 RR_B <3B>) 및 2개의 정류 칼럼 (압력 p₁ 및 p₂를 각각 갖는 RD₁ <1> 및 RD₂ <2>)을 이용한다. 여기서, p₂ > p₁ > p_3A이고, p₁ > p_3B이다.
RR_A <3A>에서 NaOH (스트림 S_AE2 <3A02>)가 메탄올 (스트림 S_AE1 <3A01>)과 반응되어 물, 메탄올, NaOH 및 나트륨 메톡시드를 포함하는 조질 생성물 RP_A <3A07>를 제공한다.
RR_A <3A>의 하단부에서 메탄올-나트륨 메톡시드 혼합물 S_AP <3A04>가 취출된다. 칼럼 RR_A <3A>의 저부에 있는 저부 증발기 VS_3A <3A06>가 메톡시드 용액의 농도를 생성된 혼합물 S_AP* <3A08> 중에서 목적하는 값으로 조정하기 위해 사용된다. 추가적으로 칼럼 RR_A <3A>의 저부에 추가의 증발기가, 특히 칼럼 RR_A <3A>의 가동개시를 위해 부착될 수 있다 (제시되지 않음).
RR_A <3A>의 상부에서 메탄올-물 혼합물이 증기 S_AB <3A03>로서 취출된다. S_AB <3A03>는 제1 물/메탄올 칼럼 RD₁ <1>에 공급되며, 여기서 임의적으로 S_AB <3A03>는 반응 칼럼 RR_A <3A>의 상부에 있는 응축기 K_RRA <3A05>에서 부분적으로 응축되어 액체 형태로 RR_A <3A>의 상부로 환류로서 재순환된다.
RR_A <3A>에서의 반응과 동시에, RR_B <3B>에서 KOH (스트림 S_BE2 <3B02>)가 메탄올 (스트림 S_BE1 <3B01>)과 반응되어 물, 메탄올, KOH 및 칼륨 메톡시드를 포함하는 조질 생성물 RP_B <3B07>를 제공한다.
RR_B <3B>의 하단부에서 메탄올-칼륨 메톡시드 혼합물 S_BP <3B04>가 취출된다. 칼럼 RR_B <3B>의 하단부에 있는 저부 증발기 VS_3B <3B06>가 메톡시드 용액의 농도를 생성된 혼합물 S_BP* <3B08> 중에서 목적하는 값으로 조정하기 위해 사용된다. 추가적으로 칼럼 RR_B <3B>의 하단부에 추가의 증발기가, 특히 반응 칼럼 RR_B <3B>의 가동개시를 위해 부착될 수 있다 (제시되지 않음).
RR_B <3B>의 상부에서 메탄올-물 혼합물이 증기 S_BB <3B03>로서 제거되며, 여기서 임의적으로 S_BB <3B03>는 반응 칼럼 RR_B <3B>의 상부에 있는 응축기 K_RRB <3B05>에서 부분적으로 응축되어 액체 형태로 RR_B <3B>의 상부로 환류로서 재순환된다.
증기 S_AB <3A03> 및 S_BB <3B03>의 적어도 일부분이 합쳐지고, 합쳐진 증기는 이어서 압축기 VD₃₁ <10>을 통과하여, 합쳐진 증기의 압력이 압력 p₁로 증가된다. 합쳐진 증기는 이어서 제1 정류 칼럼 RD₁ <1>로 보내어져, 이후 메탄올/물 혼합물 G_RD1 <108>을 제공한다.
RD₁ <1>에서 메탄올이 증기 S_RDB1 <101>로서 오버헤드에서 증류식으로 회수된다. 증기 스트림 S_RDB1 <101>로서 회수되는 메탄올은 RD₁ <1>의 상부의 취출 지점 <109>에서 그로부터 배출되고, 정류 칼럼 RD₁ <1>의 상부에 있는 응축기 K_RD1 <102>에서 부분적으로 응축되어 액체 형태로 RD₁ <1>의 상부로 환류로서 재순환된다. 증기 S_RDB1 <101>로서 회수되는 메탄올의 나머지 일부분은 예를 들어 스로틀 D₁₃ <11>을 통해 압력 p_3A/p_3B로 감압되고, 메탄올 스트림 S_AE1 <3A01> 및 S_BE1 <3B01>로서 2개의 반응 칼럼 RR_A <3A> 및 RR_B <3B>로 각각 도입된다.
정류 칼럼 RD₁ <1>에 중간 증발기 VZ_RD1 <107>이 저부 증발기 VS_RD1 <106>의 옆에 배열되며, 이는 RD₁ <1>의 혼합물 G_RD1 <108>에 에너지를 공급하는데 사용될 수 있다. 이를 위해 혼합물 G_RD1 <108>이 정류 칼럼 RD₁ <1>로부터 취출 지점 <111>에서 스트림 S_RDX1 <112>로서 배출된다. S_RDX1 <112>은 VZ_RD1 <107>에서 가열되어 정류 칼럼 RD₁ <1>로 재순환된다.
RD₁ <1>의 하단부에서 물 및 메탄올을 포함하는 저부 스트림 S_RDS1 <103>이 취출 지점 <110>에서 배출된다. 스트림 S_RDS1 <103>의 제1 일부분 S_RDS11 <104>은 제2 물/메탄올 칼럼 RD₂ <2>에 공급되고, 스트림 S_RDS1 <103>의 제2 일부분 S_RDS12 <105>는 저부 증발기 VS_RD1 <106>을 통해 RD₁ <1>로 재순환된다. S_RDS11 <104>의 압력이 펌프 P <15>를 통해 압력 p₂로 증가된 다음에, 이 스트림이 RD₂ <2>로 도입된다.
이로써 메탄올/물 혼합물 G_RD2 <206>가 제2 정류 칼럼 RD₂ <2>에서 수득된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>에서 S_RDS11 <104>로부터의 메탄올의 잔류물이 물로부터 분리되고, RD₂ <2>의 상부에서 증기 스트림 S_RDB2 <201>로서 증류식으로 회수된다. 증기 스트림 S_RDB2 <201>로서 회수되는 메탄올은 RD₂ <2>의 상부의 취출 지점 <208>에서 그로부터 배출되고, 정류 칼럼 RD₂ <2>의 상부에 있는 응축기 K_RD2 <203>에서 부분적으로 응축되어 액체 형태로 RD₂ <2>의 상부로 환류로서 재순환된다. 임의적으로, 추가적인 메탄올이 스트림 S_XE1 <205>로서 정류 칼럼 RD₂ <2>에서의 환류를 통해 그에 첨가된다.
응축기 K_RD2 <203>에 공급되지 않은, 증기 S_RDB2 <201>로서 회수되는 메탄올의 나머지 일부분은 스로틀 D₂₃ <14>을 통과하며, 이로써 압력 p_3A 또는 p_3B로 감압되고, 압력 p_3A 또는 p_3B로 감압된 RD₁ <1>로부터의 증기 S_RDB1 <101>과 함께, 메탄올 스트림 S_AE1 <3A01> 및 S_BE1 <3B01>로서 각각 RR_A <3A> 및 RR_B <3B>로 도입된다.
RD₂ <2>의 하단부에서 물 및 임의적으로 메탄올을 포함하는 저부 스트림 S_RDS2 <202>가 취출 지점 <207>에서 배출된다. S_RDS2 <202>는 부분적으로 저부 증발기 VS_RD2 <204>를 통해 가열되어 RD₂ <2>로 재순환된다.
RD₂ <2>의 상부에서 증기 S_RDB2 <201>의 응축 시 방출되는 에너지는 중간 증발기 VZ_RD1 <107>을 통해 S_RDX1 <112>로 전달되고, S_RDX1 <112>의 RD₁ <1>로의 재도입 후에, S_RDX1 <112>로부터 RD₁ <1>에 존재하는 혼합물 G_RD1 <108>로 전달된다. 대안적으로 또는 추가적으로, RD₂ <2>의 상부에서 증기 S_RDB2 <201>의 응축 시 방출되는 에너지는 저부 증발기 VS_RD1 <106>을 통해 스트림 S_RDS1 <103>의 일부분 S_RDS12 <105>로 전달된다. S_RDS12 <105>가 RD₁ <1>로 재순환되면, 이는 에너지를 RD₁ <1>에 존재하는 혼합물 G_RD1 <108>로 전달한다. 에너지 흐름은 점선 화살표 <4>에 의해 제시된다.
3.6 도 6
도 6은 정류 칼럼의 상응하는 상호연결을 갖는, 알칼리 금속 알콕시드를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 추가의 실시양태를 제시한다. 여기서는, 도 5에 기재된 실시양태와 유사하게, 2개의 반응성 정류 칼럼 RR_A <3A> 및 RR_B <3B>가 각각 압력 p_3A 및 p_3B에서, 그리고 압력 p₁ 및 p₂를 각각 갖는 2개의 정류 칼럼 RD₁ <1> 및 RD₂ <2>가 이용된다. 도 5에 따른 실시양태와 달리, p₂ > p_3A > p₁이고, p₂ > p_3B > p₁이다. 도 6에 제시된 구성은 압력 p_3A > p₁이고 압력 p_3B > p₁이며, 이로써 압축기 VD₃₁ <10>이 생략되도록 하고 스로틀 D₁₃ <11>이 압축기 VD₁₃ <16>으로 대체되도록 한다는 것을 제외하고는, 도 5에 제시된 구성에 상응한다.
3.7 도 7
도 7은 도 5에 기재된 것에 상응하는, 본 발명에 따른 방법의 한 실시양태를 제시한다. 여기서, p₂ > p₁ > p_3A이고, p₁ > p_3B이다. 이는 RD₂ <2>의 상부에서 증기 S_RDB2 <201>의 응축 시 방출되는 에너지가 저부 증발기 VS_RD1 <106>을 통해, RD₁ <1>로 재순환되는 스트림 S_RDS1 <103>의 일부분 S_RDS12 <105>로 직접적으로 전달되는 실시양태를 제시한다. 증기 S_RDB2 <201>가 VS_RD1 <106>에서 S_RDS12 <105>와 접촉되며, 이로써 예를 들어 추가의 열 전달 매체의 개입 없이 S_RDB2 <201>로부터 S_RDS12 <105>로의 에너지 전달을 가능하게 하기 때문에, 전달이 직접적으로 이루어진다. 도 5에 제시된 응축기 K_RD2 <203>는 생략될 수 있고, 여기서는 새로운 메탄올의 스트림 S_XE1 <205>이 칼럼 RD₂ <2>로 직접적으로 도입된다.
3.8 도 8
도 8은 도 6에 기재된 것에 상응하는, 본 발명에 따른 방법의 한 실시양태를 제시한다. 여기서, p₂ > p_3A > p₁이고, p₂ > p_3B > p₁이다. 이는 RD₂ <2>의 상부에서 증기 S_RDB2 <201>의 응축 시 방출되는 에너지가 저부 증발기 VS_RD1 <106>을 통해, RD₁ <1>로 재순환되는 스트림 S_RDS1 <103>의 일부분 S_RDS12 <105>로 직접적으로 전달되는 실시양태를 제시한다. 증기 S_RDB2 <201>가 VS_RD1 <106>에서 S_RDS12 <105>와 접촉되며, 이로써 예를 들어 추가의 열 전달 매체의 개입 없이 S_RDB2 <201>로부터 S_RDS12 <105>로의 에너지 전달을 가능하게 하기 때문에, 전달이 직접적으로 이루어진다. 도 6에 제시된 응축기 K_RD2 <203>는 생략될 수 있고, 여기서는 새로운 메탄올의 스트림 S_XE1 <205>이 정류 칼럼 RD₂ <2>로 직접적으로 도입된다.
3.9 도 9
도 9는 도 5에 기재된 것에 상응하는, 본 발명에 따른 방법의 한 실시양태를 제시한다. 여기서, p₂ > p₁ > p_3A이고, p₁ > p_3B이다. 이는 RD₂ <2>의 상부에서 증기 S_RDB2 <201>의 응축 시 방출되는 에너지가 중간 증발기 VZ_RD1 <107>을 통해 RD₁ <1>로부터의 물/메탄올 혼합물 G_RD1 <108>로 전달되는 실시양태를 제시한다. G_RD1 <108>은 스트림 S_RDX1 <112>로서 정류 칼럼 RD₁ <1>로부터 취출 지점 <111>에서 취출된다. S_RDB2 <201>는 VZ_RD1 <107>에서, 특히 S_RDX1 <112>의 가열에 의해 에너지를 S_RDX1 <112>로 전달한다. S_RDX1 <112>은 이어서 정류 칼럼 RD₁ <1>로 재순환된다.
RD₁ <1>에서 스트림 S_RDX1 <112>은 이어서 에너지를 RD₁ <1>에 존재하는 혼합물 G_RD1 <108>로 전달한다. S_RDB2 <201>로부터 S_RDX1 <112>로의 에너지 전달은, 증기 S_RDB2 <201>가 VZ_RD1 <107>에서 RD₁ <1>로부터의 S_RDX1 <112>과 접촉되며, 이로써 예를 들어 추가의 열 전달 매체의 개입 없이 S_RDB2 <201>로부터, RD₁ <1>로부터의 S_RDX1 <112>로의 에너지 전달을 가능하게 하기 때문에 직접적으로 이루어진다. 도 5에 제시된 응축기 K_RD2 <203>는 생략될 수 있고, 여기서는 새로운 메탄올의 스트림 S_XE1 <205>이 정류 칼럼 RD₂ <2>로 직접적으로 도입된다.
3.10 도 10
도 10은 도 6에 기재된 것에 상응하는, 본 발명에 따른 방법의 한 실시양태를 제시한다. 여기서, p₂ > p_3A > p₁이고, p₂ > p_3B > p₁이다. 이는 RD₂ <2>의 상부에서 증기 S_RDB2 <201>의 응축 시 방출되는 에너지가 중간 증발기 VZ_RD1 <107>을 통해 RD₁ <1>로부터의 물/메탄올 혼합물 G_RD1 <108>로 전달되는 실시양태를 제시한다. G_RD1 <108>은 스트림 S_RDX1 <112>로서 정류 칼럼 RD₁ <1>로부터 취출 지점 <111>에서 취출된다. S_RDB2 <201>는 VZ_RD1 <107>에서, 특히 S_RDX1 <112>의 가열에 의해 에너지를 S_RDX1 <112>로 전달한다. S_RDX1 <112>은 이어서 정류 칼럼 RD₁ <1>로 재순환된다.
RD₁ <1>에서 스트림 S_RDX1 <112>은 이어서 에너지를 RD₁ <1>에 존재하는 혼합물 G_RD1 <108>로 전달한다. S_RDB2 <201>로부터 S_RDX1 <112>로의 에너지 전달은, 증기 S_RDB2 <201>가 VZ_RD1 <107>에서 RD₁ <1>로부터의 S_RDX1 <112>과 접촉되며, 이로써 예를 들어 추가의 열 전달 매체의 개입 없이 S_RDB2 <201>로부터, RD₁ <1>로부터의 S_RDX1 <112>로의 에너지 전달을 가능하게 하기 때문에 직접적으로 이루어진다. 도 6에 제시된 응축기 K_RD2 <203>는 생략될 수 있고, 여기서는 새로운 메탄올의 스트림 S_XE1 <205>이 정류 칼럼 RD₂ <2>로 직접적으로 도입된다.
3.11 도 11
도 11은 도 7 및 9에 따른 실시양태의 조합을 제시하는, 본 발명에 따른 방법의 한 실시양태를 제시한다. 여기서, p₂ > p₁ > p_3A이고, p₁ > p_3B이다. 이는 RD₂ <2>의 상부에서 증기 S_RDB2 <201>의 응축 시 방출되는 에너지가 저부 증발기 VS_RD1 <106>을 통해, RD₁ <1>로 재순환되는 스트림 S_RDS1 <103>의 일부분 S_RDS12 <105>로 직접적으로 전달되는 실시양태를 제시한다. 증기 S_RDB2 <201>가 VS_RD1 <106>에서 S_RDS12 <105>와 접촉되며, 이로써 예를 들어 추가의 열 전달 매체의 개입 없이 S_RDB2 <201>로부터 S_RDS12 <105>로의 에너지 전달을 가능하게 하기 때문에, 전달이 직접적으로 이루어진다.
이러한 열 전달 후에, 증기 S_RDB2 <201>로부터의 추가의 에너지가 중간 증발기 VZ_RD1을 통해 RD₁ <1>로부터의 물/메탄올 혼합물 G_RD1 <108>로 전달된다. G_RD1 <108>은 스트림 S_RDX1 <112>로서 정류 칼럼 RD₁ <1>로부터 취출 지점 <111>에서 취출된다. S_RDB2 <201>는 VZ_RD1 <107>에서, 특히 S_RDX1 <112>의 가열에 의해 에너지를 S_RDX1 <112>로 전달한다. S_RDX1 <112>은 이어서 정류 칼럼 RD₁ <1>로 재순환된다.
S_RDB2 <201>로부터 S_RDX1 <112>로의 에너지 전달은, 증기 S_RDB2 <201>가 VZ_RD1 <107>에서 RD₁ <1>로부터의 S_RDX1 <112>과 접촉되며, 이로써 예를 들어 추가의 열 전달 매체의 개입 없이 S_RDB2 <201>로부터, RD₁ <1>로부터의 S_RDX1 <112>로의 에너지 전달을 가능하게 하기 때문에 직접적으로 이루어진다.
이어서, RD₁ <1>에서 스트림 S_RDX1 <112> 및 S_RDS12 <105>는 S_RDB2 <201>에 의해 흡수된 에너지를 RD₁에 존재하는 혼합물 G_RD1 <108>로 전달한다.
3.12 도 12
도 12는 도 8 및 10의 실시양태의 조합에 상응하는, 본 발명에 따른 방법의 한 실시양태를 제시한다. 여기서, p₂ > p_3A > p₁이고, p₂ > p_3B > p₁이다. 이는 RD₂ <2>의 상부에서 증기 S_RDB2 <201>의 응축 시 방출되는 에너지가 저부 증발기 VS_RD1 <106>을 통해, RD₁ <1>로 재순환되는 스트림 S_RDS1 <103>의 일부분 S_RDS12 <105>로 직접적으로 전달되는 실시양태를 제시한다. 증기 S_RDB2 <201>가 VS_RD1 <106>에서 S_RDS12 <105>와 접촉되며, 이로써 예를 들어 추가의 열 전달 매체의 개입 없이 S_RDB2 <201>로부터 S_RDS12 <105>로의 에너지 전달을 가능하게 하기 때문에, 전달이 직접적으로 이루어진다.
이러한 열 전달 후에, 증기 S_RDB2 <201>로부터의 추가의 에너지가 중간 증발기 VZ_RD1을 통해 RD₁ <1>로부터의 물/메탄올 혼합물 G_RD1 <108>로 전달된다. G_RD1 <108>은 스트림 S_RDX1 <112>로서 정류 칼럼 RD₁ <1>로부터 취출 지점 <111>에서 취출된다. S_RDB2 <201>는 VZ_RD1 <107>에서, 특히 S_RDX1 <112>의 가열에 의해 에너지를 S_RDX1 <112>로 전달한다. S_RDX1 <112>은 이어서 정류 칼럼 RD₁ <1>로 재순환된다.
S_RDB2 <201>로부터 S_RDX1 <112>로의 에너지 전달은, 증기 S_RDB2 <201>가 VZ_RD1 <107>에서 RD₁ <1>로부터의 S_RDX1 <112>과 접촉되며, 이로써 예를 들어 추가의 열 전달 매체의 개입 없이 S_RDB2 <201>로부터, RD₁ <1>로부터의 S_RDX1 <112>로의 에너지 전달을 가능하게 하기 때문에 직접적으로 이루어진다.
이어서, RD₁ <1>에서 스트림 S_RDX1 <112> 및 S_RDS12 <105>는 S_RDB2 <201>에 의해 흡수된 에너지를 RD₁ <1>에 존재하는 혼합물 G_RD1 <108>로 전달한다.

4. 발명의 상세한 설명

4.1 본 발명에 따른 방법의 단계 (a1)

화학식 M_AOR의 적어도 1종의 알칼리 금속 알콕시드를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법의 단계 (a1)에서, 반응성 정류 칼럼 RR_A에서 ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE1이 향류의 M_AOH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE2와 압력 p_3A 및 온도 T_3A에서 반응되어 M_AOR, 물, ROH, M_AOH를 포함하는 조질 생성물 RP_A를 제공한다.

본 발명에 따르면, "반응성 정류 칼럼"은 본 발명에 따른 방법의 단계 (a1) 또는 단계 (a2)에 따른 반응이 적어도 일부 부분에서 진행되는 정류 칼럼이다. 이는 또한 "반응 칼럼"으로 축약될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (a1)에서 ROH 및 M_AOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_AP가 RR_A의 하단부에서 취출된다. 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_AB가 RR_A의 상단부에서 취출된다.

"증기 스트림"은 관련 스트림이 기체상 스트림인 것을 의미한다.

본 발명에 따른 방법에서, R은 C₁-C₆ 탄화수소 라디칼, 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필, n-부틸, sec-부틸, 이소-부틸, tert-부틸, 펜틸의 이성질체, 예컨대 n-펜틸로 이루어진 군으로부터 선택된 것, 보다 바람직하게는 메틸, 에틸, n-프로필, 이소-프로필로 이루어진 군으로부터 선택된 것, 보다 더 바람직하게는 메틸, 에틸로 이루어진 군으로부터 선택된 것이다. R은 특히 바람직하게는 메틸이고, 따라서 ROH는 메탄올이다.

M_A는 나트륨, 칼륨, 바람직하게는 나트륨으로부터 선택된다.

반응물 스트림 S_AE1은 ROH를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, S_AE1 중의 ROH의 질량 분율은, 반응물 스트림 S_AE1의 총 질량을 기준으로 하여, ≥ 95 중량%, 보다 더 바람직하게는 ≥ 99 중량%이며, 여기서 S_AE1은 그 외에는 특히 물을 포함한다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (a1)에서 반응물 스트림 S_AE1로서 사용되는 알콜 ROH는 또한 반응물 스트림 S_AE1의 총 질량을 기준으로 하여 99.8 중량% 초과의 알콜의 질량 분율 및 반응물 스트림 S_AE1의 총 질량을 기준으로 하여 0.2 중량% 이하의 물의 질량 분율을 갖는 상업적으로 입수가능한 알콜일 수 있다.

반응물 스트림 S_AE1은 바람직하게는 증기 형태로 도입된다.

반응물 스트림 S_AE2는 M_AOH를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, S_AE2는 M_AOH 뿐만 아니라, 물, ROH로부터 선택된 적어도 1종의 추가의 화합물을 포함한다. S_AE2는 보다 바람직하게는 M_AOH에 추가적으로 물을 또한 포함하며, 이러한 경우에 S_AE2는 M_AOH의 수용액이다.

반응물 스트림 S_AE2가 M_AOH 및 물을 포함하는 경우에, M_AOH의 질량 분율은, 반응물 스트림 S_AE2의 총 중량을 기준으로 하여, 특히 10 중량% 내지 55 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 54 중량%, 보다 바람직하게는 30 중량% 내지 53 중량%, 특히 바람직하게는 45 중량% 내지 52 중량%의 범위, 가장 바람직하게는 50 중량%이다.

반응물 스트림 S_AE2가 M_AOH 및 ROH를 포함하는 경우에, M_AOH의 질량 분율은, 반응물 스트림 S_AE2의 총 중량을 기준으로 하여, 특히 10 중량% 내지 55 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 54 중량%, 보다 바람직하게는 30 중량% 내지 53 중량%, 특히 바람직하게는 45 중량% 내지 52 중량%의 범위이다.

반응물 스트림 S_AE2가 M_AOH에 추가적으로 물과 ROH 둘 다를 포함하는 특별한 경우에, M_AOH의 질량 분율이, 반응물 스트림 S_AE2의 총 중량을 기준으로 하여, 특히 10 중량% 내지 55 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 54 중량%, 보다 바람직하게는 30 중량% 내지 53 중량%, 특히 바람직하게는 45 중량% 내지 52 중량%의 범위인 경우에 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (a1)은 반응성 정류 칼럼 (또는 "반응 칼럼") RR_A에서 수행된다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (a2)는 반응성 정류 칼럼 (또는 "반응 칼럼") RR_B에서 수행된다.

반응 칼럼 RR_A/RR_B는 바람직하게는 내부 구조물을 함유한다. 적합한 내부 구조물은, 예를 들어, 트레이, 구조화 패킹 또는 비구조화 패킹이다. 반응 칼럼 RR_A/RR_B가 트레이를 함유하는 경우에, 버블 캡 트레이, 밸브 트레이, 터널 트레이, 토르만 트레이, 크로스-슬릿 버블 캡 트레이 또는 시이브 트레이가 적합하다. 반응 칼럼 RR_A/RR_B가 트레이를 함유하는 경우에, 5 중량% 이하, 보다 바람직하게는 1 중량% 미만의 액체가 각각의 트레이를 관통해 세류를 이루는 트레이를 선택하는 것이 바람직하다. 액체의 세류를 최소화하기 위해 요구되는 구조상 조치는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 익숙하다. 예를 들어, 밸브 트레이의 경우에는, 특히 단단히 조여지는 밸브 설계가 선택된다. 또한 밸브 수를 감소시키는 것으로 트레이 구멍에서의 증기 속도를 전형적으로 확립된 값의 2배로 증가시키는 것이 가능하다. 시이브 트레이를 사용하는 경우에는, 구멍 수를 유지하거나 또는 심지어 증가시키면서, 트레이 구멍의 직경을 감소시키는 것이 특히 유리하다.

구조화 또는 비구조화 패킹을 사용하는 경우에, 구조화 패킹이 액체의 균일한 분배의 측면에서 바람직하다. 이러한 실시양태에서, 전체 칼럼 단면의 2% 초과에 상응하는 칼럼 단면의 모든 부분에서 증기 스트림에 대한 액체 스트림의 평균 비가 액체 기준으로 15% 이하로, 보다 바람직하게는 3% 이하로 초과되는 경우에 추가로 바람직하다. 이러한 최소화된 액체 양은 와이어 메쉬에서의 모세관 효과에 의해 액체 세류 밀도의 국부적 피크를 제거하는 것을 가능하게 한다.

비구조화 패킹을 포함하는, 특히 랜덤 패킹을 포함하는 칼럼, 및 구조화 패킹을 포함하는 칼럼의 경우에, 전체 칼럼 단면의 약 2% 내지 5%에 상응하는, 칼럼 쉘에 인접한 칼럼 단면의 가장자리 영역에서의 액체 세류 밀도가 다른 단면 영역과 비교하여 최대 100%, 바람직하게는 5% 내지 15% 감소될 때 목적하는 액체 분배 특징이 달성될 수 있다. 이는, 예를 들어, 액체 분배기의 적하 지점 또는 그의 구멍의 표적화된 분포에 의해 용이하게 달성될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 연속적으로 또는 불연속적으로 수행될 수 있다. 이는 바람직하게는 연속적으로 수행된다.

본 발명에 따르면, "ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE1과 향류의 M_AOH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE2의 반응"은 특히 단계 (a1)에서의 ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE1의 적어도 일부분의 공급 지점이 반응 칼럼 RR_A 상에서 M_AOH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE2의 공급 지점보다 아래에 위치하는 결과로서 달성된다.

반응 칼럼 RR_A는 반응물 스트림 S_AE1의 공급 지점과 반응물 스트림 S_AE2의 공급 지점 사이에, 바람직하게는 적어도 2개, 특히 15 내지 40개의 이론단을 포함한다.

반응 칼럼 RR_A는 바람직하게는 온전히 스트리핑 칼럼으로서 작동된다. 따라서, ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE1은 특히 반응 칼럼 RR_A의 하부 영역에서 증기상 형태로 공급된다. 또한 본 발명에 따른 방법의 단계 (a1)은 ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE1의 일부분이 증기 형태로, M_AOH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE2의 공급 지점보다 아래에서, 하지만 그럼에도 불구하고 반응 칼럼 RR_A의 상단부에서 또는 상단부 근처에서 첨가되는 경우도 포함한다. 이는 반응 칼럼 RR_A의 하부 영역의 치수를 감소시키는 것을 가능하게 한다. ROH, 특히 메탄올을 포함하는 반응물 스트림 S_AE1의 일부분이 특히 증기상 형태로 반응 칼럼 RR_A의 상단부에서 또는 상단부 근처에서 첨가되는 경우에, 단지 10 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 30 중량% 내지 50 중량%의 분율 (각각의 경우에 단계 (a1)에서 S_AE1로서 이용되는 알콜 ROH의 총량 기준)만이 반응 칼럼 RR_A의 하단부에서 공급되고, 나머지 분율은 증기상 형태로 단일 스트림으로 또는 복수의 서브스트림으로 분할되어, M_AOH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE2의 공급 지점보다 바람직하게는 1 내지 10개의 이론 트레이, 특히 바람직하게는 1 내지 3개의 이론 트레이 아래에서 첨가된다.

반응 칼럼 RR_A에서, ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE1은 이어서 M_AOH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE2와 상기 기재된 반응 <1>에 따라 반응되어 M_AOR 및 H₂O를 제공하며, 여기서 이들 생성물은 평형 반응이 관여하기 때문에 반응물 ROH 및 M_AOH와의 혼합물로 존재한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법의 단계 (a1)에서 생성물 M_AOR 및 물 뿐만 아니라 ROH 및 M_AOH도 함유하는 조질 생성물 RP_A가 반응 칼럼 RR_A에서 수득된다.

ROH 및 M_AOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_AP가 이어서 수득되고, RR_A의 하단부에서 취출된다.

본원에서 "물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_AB"로 지칭되는, 물-함유 알콜 스트림이 RR_A의 상단부에서, 바람직하게는 RR_A의 칼럼 상부에서 취출된다.

반응물 스트림 S_AE1에 의해 포함되는 알콜 ROH의 양은 바람직하게는 상기 알콜이 저부 생성물 스트림 S_AP 중의 수득된 알칼리 금속 알콕시드 M_AOR을 위한 용매로서 동시에 작용하도록 선택된다. 반응물 스트림 S_AE1 중의 알콜 ROH의 양은 바람직하게는 반응 칼럼 RR_A의 저부에서 ROH 및 M_AOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_AP로서 취출되는 알칼리 금속 알콕시드 용액의 목적하는 농도를 달성하도록 선택된다.

본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시양태에서, 특히 S_AE2가 M_AOH에 추가적으로 물을 또한 포함하는 경우에, 단계 (a1)에서 반응물 스트림 S_AE1로서 사용되는 알콜 ROH의 총 중량 (질량; 단위: kg) 대 단계 (a1)에서 반응물 스트림 S_AE2로서 사용되는 M_AOH의 총 중량 (질량; 단위: kg)의 비는 1: 1 내지 50: 1, 보다 바람직하게는 5: 1 내지 48: 1, 보다 더 바람직하게는 9: 1 내지 35: 1, 보다 더욱더 바람직하게는 10: 1 내지 30: 1, 보다 더욱더 바람직하게는 13: 1 내지 22: 1, 가장 바람직하게는 14: 1이다.

반응 칼럼 RR_A는 환류의 존재 또는 부재 하에, 바람직하게는 부재 하에 작동된다.

"환류의 부재 하에"란 RR_A의 상단부에서 취출된 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_AB가 전적으로 단계 (b)에 따른 제1 정류 칼럼 RD₁에 공급되는 것을 의미한다. 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_AB는 바람직하게는 증기상 형태로 제1 정류 칼럼 RD₁에 공급된다.

"환류의 존재 하에"란 관련 칼럼, 즉, 단계 (a1)에서의 반응 칼럼 RR_A의 상단부에서 취출된 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_AB가 전적으로 배출되는 것이 아니라, 즉, 단계 (b)에서의 제1 정류 칼럼 RD₁에 전적으로 공급되는 것이 아니라, 적어도 부분적으로, 바람직하게는 부분적으로 환류로서 관련 칼럼, 즉, 단계 (a1)에서의 반응 칼럼 RR_A로 재순환되는 것을 의미한다. 이러한 환류가 설정되는 경우에, 환류비는 바람직하게는 0.05 내지 0.99, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.9, 보다 더 바람직하게는 0.11 내지 0.34, 특히 바람직하게는 0.14 내지 0.27, 매우 특히 바람직하게는 0.17 내지 0.24이다. 환류는 관련 칼럼, 즉, 단계 (a1)에서의 반응 칼럼 RR_A의 상부에 응축기 K_RRA를 부착함으로써 설정될 수 있으며, 여기서 증기 스트림 S_AB가 적어도 부분적으로 응축되어 관련 칼럼, 즉, 단계 (a1)에서의 반응 칼럼 RR_A로 다시 이송된다. 일반적으로 그리고 본 발명과 관련하여, 환류비는 액체 형태 (증류물) 또는 기체상 형태 (증기)로 관련 칼럼으로부터 배출되는 질량 유량 (kg/h)에 대한 액체 형태 (환류)로 관련 칼럼으로 재순환되는 질량 유량 (kg/h)의 비를 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

반응 칼럼 RR_A 상에서 환류가 설정된 실시양태에서, 단계 (a1)에서 반응물 스트림 S_AE2로서 이용되는 알콜 M_AOH는 또한 적어도 부분적으로, 바람직하게는 부분적으로 환류 스트림과 혼합되고, 이와 같이 생성된 혼합물이 단계 (a1)에 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (a1)은 특히 25℃ 내지 200℃의 범위, 바람직하게는 45℃ 내지 150℃의 범위, 보다 바람직하게는 47℃ 내지 120℃의 범위, 보다 바람직하게는 60℃ 내지 110℃의 범위의 온도 T_3A에서 수행된다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (a1)은 특히 0.5 bar 내지 40 bar, 바람직하게는 0.75 bar 내지 5 bar의 범위, 보다 바람직하게는 1 bar 내지 2 bar의 범위, 보다 바람직하게는 1 bar 내지 1.8 bar의 범위, 보다 더 바람직하게는 1.1 bar 내지 1.6 bar의 압력 p_3A에서 수행된다. 압력 p_3A를 설정할 때: p₂ > p_3A인 것이 본 발명의 본질적인 특색이다. 특히 p_3A > p₁인 것도 그러하다.

바람직한 실시양태에서, 반응 칼럼 RR_A는 적어도 하나의 증발기를 포함하며, 이는 특히 중간 증발기 VZ_3A 및 저부 증발기 VS_3A로부터 선택된다. 반응 칼럼 RR_A는 특히 바람직하게는 적어도 하나의 저부 증발기 VS_3A를 포함한다. 증발기는 열 교환기 WT의 특정한 실시양태이다.

응축기 K도 마찬가지로 열 교환기 WT의 특정한 실시양태이다. 전형적인 응축기는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있다. 이들은 바람직하게는 정류 칼럼 및 반응 칼럼의 상부에서 액화기로서 이용된다. 한 칼럼의 상부 스트림으로부터 또 다른 칼럼의 저부 또는 중간 스트림으로의 직접적인 에너지 전달에서, 한 칼럼의 응축기가 동시에 다른 한 칼럼의 증발기로서 이용될 수 있다 (실시예에서 제시된 바와 같이).

본 발명에 따르면, "중간 증발기" VZ (예를 들어 RR_A에서의 VZ_3A, RR_B에서의 VZ_3B, RD₁에서의 VZ_RD1, RD₂에서의 VZ_RD2)는 관련 칼럼의 저부보다 위에, 특히 반응 칼럼 RR_A/RR_B의 저부보다 위에 또는 정류 칼럼 RD₁ 또는 RD₂의 저부보다 위에 배열된 증발기를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이들은 특히 사이드스트림으로서의 조질 생성물 RP_A/RP_B 또는 S_RDX1Z를 증발시킨다.

본 발명에 따르면, "저부 증발기" VS (예를 들어 RR_A에서의 VS_3A, RR_B에서의 VS_3B, RD₁에서의 VS_RD1, RD₂에서의 VS_RD2)는 관련 칼럼의 저부에서, 특히 반응 칼럼 RR_A/RR_B 또는 정류 칼럼 RD₁ 또는 RD₂의 저부에서 가열하는 증발기를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 이들은 저부 생성물 스트림 (예를 들어 S_AP/S_BP 또는 S_RDX1S)을 증발시킨다.

증발기는 전형적으로 관련 반응 칼럼 또는 정류 칼럼의 외부에 배열된다. 증발기에서 증발될 혼합물은 인출구 또는 "취출 지점"을 통해 칼럼으로부터 취출되어 적어도 하나의 증발기에 공급된다.

증발된 혼합물은, 임의적으로 액체의 나머지 분량과 함께, 공급구 또는 "공급 지점"을 통해 관련 칼럼으로 다시 재순환된다. 증발기가 중간 증발기인 경우에, 관련 혼합물이 취출되어 증발기에 공급되는 인출구는 사이드스트림 인출구이고, 증발된 관련 혼합물이 칼럼으로 다시 이송되는 공급구는 사이드스트림 공급구이다. 증발기가 저부 증발기인 경우에, 즉, 칼럼 저부에서 가열하는 경우에, 저부 인출 스트림의 적어도 일부분이 증발되고 칼럼 저부 근처에서 관련 칼럼으로 다시 재순환된다.

그러나, 대안적으로, 예를 들어 중간 증발기를 사용하는 경우에는 적합한 트레이 상에 또는 관련 칼럼의 저부에 적절한 가열 매체가 횡단하는 관을 제공하는 것이 또한 가능하다. 이러한 경우에는, 트레이 상에서 또는 칼럼의 저부에서 증발이 발생한다. 그러나, 관련 칼럼의 외부에 증발기를 배열하는 것이 바람직하다.

중간 증발기 및 저부 증발기로서 이용가능한 적합한 증발기는 예를 들어 자연 순환 증발기, 강제 순환 증발기, 감압이 수반된 강제 순환 증발기, 스팀 보일러, 강하막 증발기 또는 박막 증발기를 포함한다. 자연 순환 증발기 및 강제 순환 증발기의 경우에 전형적으로 이용되는 증발을 위한 열 교환기는 원통다관형 또는 판형 장치이다. 원통다관형 교환기를 사용하는 경우에는, 가열 매체가 관을 통해 유동하며, 이때 증발되어야 할 혼합물이 관 주위를 유동할 수 있거나, 또는 그렇지 않으면 가열 매체가 관 주위를 유동하며, 이때 증발되어야 할 혼합물이 관을 통해 유동할 수 있다. 강하막 증발기의 경우에는, 증발되어야 할 혼합물이 전형적으로 관의 내부에 박막으로서 도입되고, 관이 외부에서 가열된다. 강하막 증발기와 달리, 박막 증발기는 추가적으로 관의 내벽에 증발되어야 할 액체를 분배하여 박막을 형성하는 와이퍼를 갖는 로터를 포함한다.

그러나, 열거된 증발기 유형 이외에도, 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있으며 정류 칼럼에 사용하기에 적합한 임의의 목적하는 추가의 증발기 유형을 이용하는 것이 또한 가능하다.

반응 칼럼 RR_A/반응 칼럼 RR_B가 중간 증발기 VZ_3A 또는 VZ_3B를 가질 때, 관련 중간 증발기가 반응 칼럼 RR_A의 스트리핑 영역 내 반응물 스트림 S_AE1의 공급 지점 근처에 또는 반응 칼럼 RR_B의 경우에는 반응물 스트림 S_BE1의 공급 지점 근처에 배열되는 경우에 바람직하다. 이는 중간 증발기 VZ_3A/VZ_3B를 통해 열 에너지의 대부분을 도입하는 것을 가능하게 한다. 따라서, 예를 들어 중간 증발기를 통해 에너지의 80% 초과를 도입하는 것이 가능하다. 본 발명에 따르면, 중간 증발기 VZ_3A/VZ_3B는 바람직하게는 그것이 반응성 정류에 요구되는 총 에너지의 50% 초과, 특히 75% 초과를 도입하도록 배열 및/또는 구성된다.

반응 칼럼 RR_A/반응 칼럼 RR_B가 중간 증발기 VZ_3A 또는 VZ_3B를 가질 때, 추가적으로, 반응 칼럼 RR_A/RR_B가 중간 증발기 아래로 1 내지 50개의 이론 트레이를 가지며 중간 증발기 위로 1 내지 200개의 이론 트레이를 갖도록 중간 증발기가 배열되는 경우에 유리하다. 그렇다면 반응 칼럼 RR_A/RR_B가 중간 증발기 아래로 2 내지 10개의 이론 트레이를 가지며 중간 증발기 위로 20 내지 50개의 이론 트레이를 갖는 경우에 특히 바람직하다.

반응 칼럼 RR_A/반응 칼럼 RR_B가 중간 증발기 VZ_3A/VZ_3B를 가질 때, 또한, 조질 생성물 RP_A/RP_B가 중간 증발기 VZ_3A/VZ_3B에 공급되는 사이드스트림 인출구 (즉, 반응 칼럼 RR_A 상의 "취출 지점 E_RRA"/반응 칼럼 RR_B 상의 "취출 지점 E_RRB") 및 중간 증발기 VZ_3A/VZ_3B로부터의 증발된 조질 생성물 RP_A/RP_B가 관련 반응 칼럼 RR_A/RR_B로 다시 이송되는 사이드스트림 공급구 (즉, 반응 칼럼 RR_A 상의 "취출 지점 Z_RRA"/반응 칼럼 RR_B 상의 "취출 지점 Z_RRB")가 반응 칼럼 RR_A/반응 칼럼 RR_B의 동일한 단 사이에 위치하는 경우에 유리하다. 그러나, 사이드스트림 인출구 및 사이드스트림 공급구가 상이한 높이에 배열되는 것도 가능하다.

바람직한 실시양태에서, RR_A/RR_B에 중간 증발기 VZ_3A/VZ_3B를 사용하는 경우에, 중간 증발기 RR_A/RR_B 위로의 반응 칼럼 RR_A/RR_B의 직경이 중간 증발기 VZ_3A/VZ_3B 아래로의 반응 칼럼 RR_A/RR_B의 직경보다 더 크다. 이는 자본 지출 절감을 가능하게 하는 이점이 있다.

이러한 중간 증발기 VZ_3A/VZ_3B에서, 반응 칼럼 RR_A에 존재하는 M_AOR, 물, ROH, M_AOH를 포함하는 액체 조질 생성물 RP_A 또는 반응 칼럼 RR_B에 존재하는 M_BOR, 물, ROH, M_BOH를 포함하는 액체 조질 생성물 RP_B는 기체상 상태로 전환될 수 있거나, 또는 이미 기체상 상태라면, 추가로 가열되며, 이로써 본 발명에 따른 방법에서 단계 (a1)/(a2)에 따른 반응의 효율을 개선시킬 수 있다.

반응 칼럼 RR_A의 상부 영역에 하나 이상의 중간 증발기 VZ_3A를 배열하거나 또는 반응 칼럼 RR_B의 상부 영역에 하나 이상의 중간 증발기 VZ_3B를 배열하는 것은 반응 칼럼 RR_A/RR_B의 하부 영역의 치수를 감소시키는 것을 가능하게 한다. 적어도 하나의, 바람직하게는 2개 이상의 중간 증발기 VZ_3A/VZ_3B를 갖는 실시양태에서, 반응 칼럼 RR_A/RR_B의 상부 영역에서 액체 형태의 ROH의 서브스트림을 공급하는 것이 또한 가능하다.

본 발명에 따르면, 저부 증발기가 반응 칼럼 RR_A/RR_B의 저부에 배열되며, 이후 "VS_3A" 및 "VS_3B"로 지칭된다. 반응 칼럼 RR_A/RR_B에 존재하는 저부 생성물 스트림 S_AP/S_BP는 이러한 저부 증발기로 보내어지고 그로부터 ROH가 적어도 부분적으로 제거되어, S_AP와 비교하여 M_AOR의 상승된 질량 분율을 갖는 저부 생성물 스트림 S_AP*를 수득하고/S_BP와 비교하여 M_BOR의 상승된 질량 분율을 갖는 저부 생성물 스트림 S_BP*를 수득할 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (a1)에서 ROH 및 M_AOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_AP가 반응 칼럼 RR_A의 하단부에서 취출된다.

반응 칼럼 RR_A가 적어도 하나의 저부 증발기 VS_3A를 포함하며, 저부 생성물 스트림 S_AP가 이후 적어도 부분적으로 그를 통과하여 ROH가 적어도 부분적으로 제거되며, 이로써 S_AP와 비교하여 M_AOR의 상승된 질량 분율을 갖는 저부 생성물 스트림 S_AP*를 제공하는 경우에 바람직하다.

저부 생성물 스트림 S_AP* 중의 M_AOR의 질량 분율은 저부 생성물 스트림 S_AP 중의 M_AOR의 질량 분율과 비교하여 특히 적어도 1%, 바람직하게는 ≥ 2%, 보다 바람직하게는 ≥ 5%, 보다 더 바람직하게는 ≥ 10%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 20%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 30%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 40%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 50%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 100%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 150% 상승된다.

S_AP, 또는 저부 생성물 스트림 S_AP가 적어도 부분적으로 그를 통과하여 ROH가 적어도 부분적으로 제거되는 적어도 하나의 저부 증발기 VS_3A가 사용된다면 S_AP*가, 각각의 경우에 S_AP/S_AP*의 총 질량을 기준으로 하여, 1 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 32 중량%, 보다 바람직하게는 15 중량% 내지 32 중량%, 가장 바람직하게는 30 중량% 내지 32 중량%의 범위의 ROH 중 M_AOR의 질량 분율을 갖는 경우에 바람직하다.

S_AP/S_AP* 중의 잔류하는 물의 질량 분율은 바람직하게는, S_AP/S_AP*의 총 질량을 기준으로 하여, < 1 중량%, 바람직하게는 < 0.1 중량%, 보다 바람직하게는 < 0.01 중량%이다.

S_AP/S_AP* 중의 반응물 M_AOH의 질량 분율은 바람직하게는, S_AP/S_AP*의 총 질량을 기준으로 하여, < 1 중량%, 바람직하게는 < 0.1 중량%, 보다 바람직하게는 < 0.01 중량%이다.

4.2 본 발명에 따른 방법의 단계 (a2) (임의적)

본 발명에 따르면, 단계 (a2)가 수행되거나, 또는 아니면 수행되지 않는다. 본 발명에 따른 방법의 단계 (a1)과 동시에 그리고 공간상 분리되어 진행되는 임의적인 단계 (a2)에서, 반응성 정류 칼럼 RR_B에서 ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE1이 향류의 M_BOH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE2와 압력 p_3B 및 온도 T_3B에서 반응되어 M_BOR, 물, ROH, M_BOH를 포함하는 조질 생성물 RP_B를 제공한다.

본 발명에 따른 방법의 임의적인 단계 (a2)에서 ROH 및 M_BOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_BP가 RR_B의 하단부에서 취출된다. 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_BB가 RR_B의 상단부에서 취출된다.

M_B는 나트륨, 칼륨, 바람직하게는 칼륨으로부터 선택된다.

반응물 스트림 S_BE1은 ROH를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, S_BE1 중의 ROH의 질량 분율은, 반응물 스트림 S_BE1의 총 질량을 기준으로 하여, ≥ 95 중량%, 보다 더 바람직하게는 ≥ 99 중량%이며, 여기서 S_BE1은 그 외에는 특히 물을 포함한다.

본 발명에 따른 방법의 임의적인 단계 (a2)에서 반응물 스트림 S_BE1로서 사용되는 알콜 ROH는 또한 반응물 스트림 S_BE1의 총 질량을 기준으로 하여 99.8 중량% 초과의 알콜의 질량 분율 및 반응물 스트림 S_BE1의 총 질량을 기준으로 하여 0.2 중량% 이하의 물의 질량 분율을 갖는 상업용 알콜일 수 있다.

반응물 스트림 S_BE1은 바람직하게는 증기 형태로 도입된다.

반응물 스트림 S_BE2는 M_BOH를 포함한다. 바람직한 실시양태에서, S_BE2는 M_BOH 뿐만 아니라, 물, ROH로부터 선택된 적어도 1종의 추가의 화합물을 포함한다. S_BE2가 M_BOH에 추가적으로 물을 포함하며, 이로써 S_BE2를 M_BOH의 수용액이 되도록 하는 경우에 보다 더 바람직하다.

반응물 스트림 S_BE2가 M_BOH 및 물을 포함하는 경우에, M_BOH의 질량 분율은, 반응물 스트림 S_BE2의 총 중량을 기준으로 하여, 특히 10 중량% 내지 55 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 54 중량%, 보다 바람직하게는 30 중량% 내지 53 중량%, 특히 바람직하게는 45 중량% 내지 52 중량%의 범위, 가장 바람직하게는 50 중량%이다.

반응물 스트림 S_BE2가 M_BOH 및 ROH를 포함하는 경우에, M_BOH의 질량 분율은, 반응물 스트림 S_BE2의 총 중량을 기준으로 하여, 특히 10 중량% 내지 55 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 54 중량%, 보다 바람직하게는 30 중량% 내지 53 중량%, 특히 바람직하게는 45 중량% 내지 52 중량%의 범위이다.

반응물 스트림 S_BE2가 M_BOH에 추가적으로 물과 ROH 둘 다를 포함하는 특별한 경우에, M_BOH의 질량 분율이, 반응물 스트림 S_BE2의 총 중량을 기준으로 하여, 특히 10 중량% 내지 55 중량%, 바람직하게는 15 중량% 내지 54 중량%, 보다 바람직하게는 30 중량% 내지 53 중량%, 특히 바람직하게는 45 중량% 내지 52 중량%의 범위인 경우에 특히 바람직하다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (a2)는 반응성 정류 칼럼 (또는 "반응 칼럼") RR_B에서 수행된다. 반응 칼럼 RR_B의 바람직한 실시양태는 섹션 4.1에 기재되어 있다.

본 발명에 따르면, "ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE1과 향류의 M_BOH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE2의 반응"은 특히 임의적인 단계 (a2)에서의 ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE1의 적어도 일부분의 공급 지점이 반응 칼럼 RR_B 상에서 M_BOH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE2의 공급 지점보다 아래에 배열되는 결과로서 달성된다.

반응 칼럼 RR_B는 반응물 스트림 S_BE1의 공급 지점과 반응물 스트림 S_BE2의 공급 지점 사이에, 바람직하게는 적어도 2개, 특히 15 내지 40개의 이론단을 포함한다.

반응 칼럼 RR_B는 바람직하게는 온전히 스트리핑 칼럼으로서 작동된다. 따라서, ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE1은 특히 반응 칼럼 RR_B의 하부 영역에서 증기상 형태로 공급된다. 또한 본 발명에 따른 방법의 임의적인 단계 (a2)는 ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE1의 부분이 증기 형태로, 수산화나트륨 수용액 M_BOH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE2의 공급 지점보다 아래에서, 하지만 그럼에도 불구하고 반응 칼럼 RR_B의 상단부에서 또는 상단부 근처에서 도입되는 경우도 포괄한다. 이는 반응 칼럼 RR_B의 하부 영역의 치수를 감소시키는 것을 가능하게 한다. ROH, 특히 메탄올을 포함하는 반응물 스트림 S_BE1의 일부분이 특히 증기상 형태로 반응 칼럼 RR_B의 상단부에서 또는 상단부 근처에서 첨가되는 경우에, 특히 단지 10 중량% 내지 70 중량%, 바람직하게는 30 중량% 내지 50 중량%의 분율 (각각의 경우에 임의적인 단계 (a2)에서 이용되는 알콜 ROH의 총량 기준)만이 반응 칼럼 RR_B의 하단부에서 공급되고, 나머지 분율은 증기상 형태로 단일 스트림으로 또는 복수의 서브스트림으로 분할되어, M_BOH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE2의 공급 지점보다 바람직하게는 1 내지 10개의 이론 트레이, 특히 바람직하게는 1 내지 3개의 이론 트레이 아래에서 첨가된다.

반응 칼럼 RR_B에서, ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE1은 이어서 M_BOH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE2와 상기 기재된 반응 <1>에 따라 반응되어 M_BOR 및 H₂O를 제공하며, 여기서 이들 생성물은 평형 반응이 관여하기 때문에 반응물 ROH 및 M_BOH와의 혼합물로 존재한다. 따라서, 본 발명에 따른 방법의 임의적인 단계 (a2)에서 생성물 M_BOR 및 물 뿐만 아니라 ROH 및 M_BOH도 함유하는 조질 생성물 RP_B가 반응 칼럼 RR_B에서 수득된다.

ROH 및 M_BOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_BP가 이어서 수득되고, RR_B의 하단부에서 취출된다.

본원에서 "물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_BB"로 지칭되는, 물-함유 알콜 스트림이 RR_B의 상단부에서, 바람직하게는 RR_B의 상부에서 취출된다.

물 및 ROH를 포함하는 이러한 증기 스트림 S_BB는 본 발명에 따른 방법의 단계 (b)에 공급된다. 상기 스트림은 본 발명에 따른 방법의 단계 (b)에 공급되기 전에 S_AB와 혼합되거나, 또는 혼합되지 않는데, 즉, S_AB와는 분리되어 본 발명에 따른 방법의 단계 (b)에 공급된다. 증기 스트림 S_BB는 바람직하게는 S_AB와 혼합되며, 생성된 혼합 증기 스트림이 이어서 본 발명에 따른 방법의 단계 (b)로 도입된다.

반응물 스트림 S_BE1에 의해 포함되는 알콜 ROH의 양은 바람직하게는 알콜이 저부 생성물 스트림 S_BP에 존재하는 알칼리 금속 알콕시드 M_BOR을 위한 용매로서 동시에 작용하도록 선택된다. 반응물 스트림 S_BE1 중의 알콜 ROH의 양은 바람직하게는 반응 칼럼의 저부에서 ROH 및 M_BOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_BP로서 취출되는 알칼리 금속 알콕시드 용액의 목적하는 농도를 달성하도록 선택된다.

본 발명에 따른 방법의 임의적인 단계 (a2)의 바람직한 실시양태에서, 특히 S_BE2가 M_BOH에 추가적으로 물을 또한 포함하는 경우에, 단계 (a2)에서 반응물 스트림 S_BE1로서 이용되는 알콜 ROH의 총 중량 (질량; 단위: kg) 대 단계 (a2)에서 반응물 스트림 S_BE2로서 이용되는 M_BOH의 총 중량 (질량; 단위: kg)의 비는 1: 1 내지 50: 1, 보다 바람직하게는 5: 1 내지 48: 1, 보다 더 바람직하게는 9: 1 내지 35: 1, 보다 더욱더 바람직하게는 10: 1 내지 30: 1, 보다 더욱더 바람직하게는 13: 1 내지 22: 1, 가장 바람직하게는 14: 1이다.

반응 칼럼 RR_B는 환류의 존재 또는 부재 하에, 바람직하게는 부재 하에 작동된다.

"환류의 부재 하에"란 RR_B의 상단부에서 취출된 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_BB가 전적으로 단계 (b)에 따른 정류 칼럼 RD₁에 공급되는 것을 의미한다. 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_BB는 바람직하게는 증기상 형태로 정류 칼럼 RD₁에 공급된다.

"환류의 존재 하에"란 관련 칼럼, 즉, 단계 (a2)에서의 반응 칼럼 RR_B의 상단부에서 취출된 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_BB가 전적으로 배출되는 것이 아니라, 즉, 단계 (b)에서의 제1 정류 칼럼 RD₁에 전적으로 공급되는 것이 아니라, 적어도 부분적으로, 바람직하게는 부분적으로 환류로서 관련 칼럼, 즉, 단계 (a2)에서의 반응 칼럼 RR_B로 재순환되는 것을 의미한다. 이러한 환류가 설정되는 경우에, 환류비는 바람직하게는 0.05 내지 0.99, 보다 바람직하게는 0.1 내지 0.9, 보다 더 바람직하게는 0.11 내지 0.34, 특히 바람직하게는 0.14 내지 0.27, 매우 특히 바람직하게는 0.17 내지 0.24이다. 환류는 관련 칼럼, 즉, 단계 (a2)에서의 반응 칼럼 RR_B의 상부에 응축기 K_RRB를 부착함으로써 설정될 수 있으며, 여기서 증기 스트림 S_BB가 적어도 부분적으로 응축되어 관련 칼럼, 즉, 단계 (a2)에서의 반응 칼럼 RR_B로 다시 이송된다.

반응 칼럼 RR_B 상에서 환류가 설정된 실시양태에서, 임의적인 단계 (a2)에서 반응물 스트림 S_BE2로서 이용되는 알콜 M_BOH는 또한 적어도 부분적으로, 바람직하게는 부분적으로 환류 스트림과 혼합되고, 이와 같이 생성된 혼합물이 단계 (a2)에 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 임의적인 단계 (a2)는 특히 25℃ 내지 200℃의 범위, 바람직하게는 45℃ 내지 150℃의 범위, 보다 바람직하게는 47℃ 내지 120℃의 범위, 보다 바람직하게는 60℃ 내지 110℃의 범위의 온도 T_3B에서 수행된다.

본 발명에 따른 방법의 임의적인 단계 (a2)는 특히 0.5 bar 내지 40 bar, 바람직하게는 0.75 bar 내지 5 bar의 범위, 보다 바람직하게는 1 bar 내지 2 bar의 범위, 보다 바람직하게는 1 bar 내지 1.8 bar의 범위, 보다 더 바람직하게는 1.1 bar 내지 1.6 bar의 압력 p_3B에서 수행된다. 압력 p_3B를 설정할 때: p₂ > p_3B인 것이 본 발명의 본질적인 특색이다. 특히 p_3B > p₁인 것도 그러하다.

바람직한 실시양태에서, 반응 칼럼 RR_B는 적어도 하나의 증발기를 포함하며, 이는 특히 중간 증발기 VZ_B 및 저부 증발기 VS_B로부터 선택된다. 반응 칼럼 RR_B는 특히 바람직하게는 적어도 하나의 저부 증발기 VS_3B를 포함한다.

본 발명에 따른 방법의 임의적인 단계 (a2)에서 ROH 및 M_BOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_BP가 반응 칼럼 RR_B의 하단부에서 취출된다.

반응 칼럼 RR_B가 적어도 하나의 저부 증발기 VS_3B를 포함하며, 저부 생성물 스트림 S_BP가 이후 적어도 부분적으로 그를 통과하여 ROH가 적어도 부분적으로 제거되며, 이로써 S_BP와 비교하여 M_BOR의 상승된 질량 분율을 갖는 저부 생성물 스트림 S_BP*를 제공하는 경우에 바람직하다.

저부 생성물 스트림 S_BP* 중의 M_BOR의 질량 분율은 저부 생성물 스트림 S_BP 중의 M_BOR의 질량 분율과 비교하여 특히 적어도 1%, 바람직하게는 ≥ 2%, 보다 바람직하게는 ≥ 5%, 보다 더 바람직하게는 ≥ 10%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 20%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 30%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 40%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 50%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 100%, 보다 더욱더 바람직하게는 ≥ 150% 상승된다.

S_BP, 또는 저부 생성물 스트림 S_BP가 적어도 부분적으로 그를 통과하여 ROH가 적어도 부분적으로 제거되는 적어도 하나의 저부 증발기 VS_3B가 사용된다면 S_BP*가, 각각의 경우에 S_BP/S_BP*의 총 질량을 기준으로 하여, 1 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 5 중량% 내지 32 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 32 중량%, 가장 바람직하게는 15 중량% 내지 30 중량%의 범위의 ROH 중 M_BOR의 질량 분율을 갖는 경우에 바람직하다.

S_BP/S_BP* 중의 잔류하는 물의 질량 분율은 바람직하게는, S_BP/S_BP*의 총 질량을 기준으로 하여, < 1 중량%, 바람직하게는 < 0.1 중량%, 보다 바람직하게는 < 0.01 중량%이다.

S_BP/S_BP* 중의 반응물 M_BOH의 질량 분율은 바람직하게는, S_BP/S_BP*의 총 질량을 기준으로 하여, < 1 중량%, 바람직하게는 < 0.1 중량%, 보다 바람직하게는 < 0.01 중량%이다.

단계 (a2)가 또한 수행되는 본 발명의 방법의 실시양태에서, 저부 생성물 스트림 S_AP가 적어도 부분적으로 저부 증발기 VS_3A를 통과하고 ROH가 S_AP로부터 적어도 부분적으로 제거되어 S_AP와 비교하여 M_AOR의 상승된 질량 분율을 갖는 저부 생성물 스트림 S_AP*를 제공하고/거나 바람직하게는 저부 생성물 스트림 S_BP가 적어도 부분적으로 저부 증발기 VS_3B를 통과하고 ROH가 S_BP로부터 적어도 부분적으로 제거되어 S_BP와 비교하여 M_BOR의 상승된 질량 분율을 갖는 저부 생성물 스트림 S_BP*를 제공하는 경우에 바람직하다.

단계 (a2)가 수행되는 본 발명의 실시양태에서, 본 발명에 따른 방법의 단계 (a2)는 단계 (a1)과 동시에 그리고 공간상 분리되어 수행된다. 공간상 분리는 단계 (a1) 및 (a2)를 2개의 반응 칼럼 RR_A 및 RR_B에서 수행함으로써 보장된다.

본 발명의 유리한 실시양태에서, 반응 칼럼 RR_A 및 RR_B는 하나의 칼럼 쉘에 수용되며, 여기서 칼럼은 적어도 하나의 분할 벽에 의해 적어도 부분적으로 세분된다. 본 발명에 따르면, 적어도 하나의 분할 벽을 갖는 이러한 칼럼은 "DWC"로 지칭될 것이다. 이러한 분할 벽 칼럼은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 익숙하며, 예를 들어 US 2,295,256, EP 0 122 367 A2, EP 0 126 288 A2, WO 2010/097318 A1 및 문헌 [I. Dejanovic, Lj. Matijasevic, Z. Olujic, Chemical Engineering and Processing 2010, 49, 559-580]에 기재되어 있다. 본 발명에 따른 방법에 적합한 분할 벽 칼럼에서, 분할 벽은 바람직하게는 칼럼 바닥까지 연장되며, 특히, 높이 기준으로, 바람직하게는 칼럼의 적어도 1/4, 보다 바람직하게는 적어도 1/3, 보다 더 바람직하게는 적어도 1/2, 보다 더 바람직하게는 적어도 2/3, 보다 더욱 더 바람직하게는 적어도 3/4에 걸쳐 있다. 이들은 칼럼을 적어도 2개의 반응 공간으로 분할하며, 여기서 공간상 분리된 반응이 수행될 수 있다. 적어도 하나의 분할 벽에 의해 제공되는 반응 공간은 동일하거나 상이한 크기를 가질 수 있다.

이러한 실시양태에서, 저부 생성물 스트림 S_AP 및 S_BP는 분할 벽에 의해 분리된 각각의 영역에서 분리되어 취출되고, 바람직하게는 적어도 하나의 반응 벽에 의해 형성된 각각의 반응 공간을 위한 부착된 저부 증발기 VS_3A/VS_3B를 통과할 수 있으며, 여기서 ROH가 S_AP/S_BP로부터 적어도 부분적으로 제거되어 S_AP*/S_BP*를 제공한다.

4.3 본 발명에 따른 방법의 단계 (b)

본 발명에 따른 방법의 단계 (b)에서 증기 스트림 S_AB 및, 단계 (a2)가 수행된다면, S_AB와의 혼합물로 또는 S_AB와는 분리되어 증기 스트림 S_BB가 제1 정류 칼럼 RD₁로 보내어져,

정류 칼럼 RD₁에서 물 및 ROH를 포함하는 혼합물 G_RD1을 수득한다.

단계 (a2)가 수행되는 본 발명에 따른 방법의 임의적인 실시양태에서, 증기 스트림 S_BB는 바람직하게는 S_AB와 혼합되고, 수득된 혼합 증기 S_ABB가 이어서 정류 칼럼 RD₁로 도입된다.

본 발명의 한 실시양태에서 (p_3A < p₁/p_3B < p₁인 경우), 증기 스트림 S_AB 및, 임의적인 단계 (a2)가 수행되는 경우에, 증기 스트림 S_BB는 이들이 정류 칼럼 RD₁로 보내어지기 전에 압축될 수 있다. 이는 압축기 VD₃₁을 통해 이루어질 수 있다. 그러나, p_3A > p₁이고 p_3B > p₁인 본 발명의 실시양태에서는, 압축기 VD₃₁의 제공이 필요하지 않으며, 그러면 그의 제공을 피하고 그로 인해 요구되는 전기 에너지를 절감시키는 것이 가능하다.

임의적인 단계 (a2)가 수행되며 S_BB가 S_AB와는 분리되어 정류 칼럼 RD₁로 도입되는 실시양태에서도, S_AB 및 S_BB가 정류 칼럼 RD₁에서 혼합을 겪고, 그 결과 단계 (b)의 수행 후에는 물 및 ROH를 포함하는 혼합물 G_RD1이 제1 정류 칼럼 RD₁에서 항상 수득된다는 것이 인지될 것이다.

관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 임의의 목적하는 정류 칼럼이 본 발명에 따른 방법의 단계 (b)에서 정류 칼럼 RD₁로서 이용될 수 있다. 정류 칼럼 RD₁은 바람직하게는 내부 구조물을 함유한다. 적합한 내부 구조물은, 예를 들어, 트레이, 비구조화 패킹 또는 구조화 패킹이다. 트레이로서, 통상적으로 버블 캡 트레이, 시이브 트레이, 밸브 트레이, 터널 트레이 또는 슬릿 트레이가 사용된다. 비구조화 패킹은 일반적으로 랜덤 패킹 부재의 베드이다. 통상적으로 사용되는 랜덤 패킹 부재는 라시히 링(Raschig ring), 폴 링(Pall ring), 벌 새들(Berl saddle) 또는 인탈록스(Intalox)® 새들이다. 구조화 패킹은 예를 들어 술처(Sulzer)로부터 멜라팩(Mellapack)®이라는 상표명으로 판매되고 있다. 언급된 내부 구조물 이외에도, 추가의 적합한 내부 구조물이 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있으며, 이 또한 사용될 수 있다.

바람직한 내부 구조물은 낮은 이론단당 고유 압력 강하를 갖는다. 예를 들어, 구조화 패킹 및 랜덤 패킹 부재가 트레이보다 유의하게 더 낮은 이론단당 압력 강하를 갖는다. 이는 정류 칼럼에서의 압력 강하가 가능한 한 낮게 유지되며, 이로써 압축기의 기계 동력 및 증발되어야 할 알콜/물 혼합물 G_RD1의 온도가 낮게 유지되는 이점이 있다.

정류 칼럼 RD₁이 구조화 패킹 또는 비구조화 패킹을 함유하는 경우에, 이들은 분할될 수 있거나 또는 연속된 패킹의 형태로 존재할 수 있다. 그러나, 전형적으로 적어도 2개의 패킹이 제공되며, 그 중 하나의 패킹은 증기 스트림 S_AB의 공급 지점/2종의 증기 스트림 S_AB 및 S_BB의 공급 지점보다 위에 제공되고 하나의 패킹은 증기 스트림 S_AB의 공급 지점/2종의 증기 스트림 S_AB 및 S_BB의 공급 지점/혼합 증기 S_ABB의 공급 지점보다 아래에 제공된다. 비구조화 패킹, 예를 들어 랜덤 패킹이 사용된다면, 랜덤 패킹 부재는 전형적으로 적합한 시이브 트레이 또는 메쉬 트레이 상에 배치된다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (b)가 끝나면, 물 및 ROH를 포함하는 혼합물 G_RD1이 정류 칼럼 RD₁에서 최종적으로 수득된다. 혼합물 G_RD1의 조성은 특히 증기 스트림 S_AB의 조성에 기인하고, 단계 (a2)가 수행된다면, 부분적으로 특히 2종의 증기 스트림 S_AB 및 S_BB의 조성에 기인한다.

4.4 본 발명에 따른 방법의 단계 (c)

본 발명에 따른 방법의 단계 (c)에서, 제1 정류 칼럼 RD₁에서 물 및 ROH를 포함하는 혼합물 G_RD1이 압력 p₁ 및 온도 T₁에서 RD₁의 상단부 (= 상부)에서의 ROH-포함 증기 스트림 S_RDB1 및 RD₁의 하단부 (= 저부)에서의 물 및 ROH를 포함하는 저부 스트림 S_RDS1로 분리된다.

p₂ > p₁이라는 조건을 제외하면, RD₁에서의 압력 p₁은 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 그의 관련 기술분야 지식에 따라 선택될 수 있다. 바람직하게는 이는 1 bar 내지 20 bar, 바람직하게는 1 bar 내지 15 bar, 보다 바람직하게는 1 내지 10 bar, 보다 더 바람직하게는 1.00 내지 3.00 bar, 보다 더 바람직하게는 1.00 내지 2.00 bar, 보다 더 바람직하게는 1.10 내지 1.50 bar의 범위이며, 여기서 동시에 p₂ > p₁이다.

RD₁에서의 온도 T₁은 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 그의 관련 기술분야 지식에 따라 선택될 수 있다. 바람직하게는 이는 40℃ 내지 220℃, 바람직하게는 60℃ 내지 190℃의 범위이다.

바람직한 실시양태에서, p_3A > p₁이고, 단계 (a2)가 수행되는 경우에는, 추가로 p_3B > p₁이다. 이와 같이 설정된 압력의 결과로, 놀랍게도 방법의 총 에너지 요구량이 p_3A < p₁/p_3B < p₁인 실시양태와 비교하여 최소화된다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (c)에 따른 분리는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 바와 같은 알콜/물 혼합물 G_RD1의 증류 분리이다.

정류 칼럼 RD₁의 하단부 (또한: "저부")에서 알콜 ROH를 여전히 포함하는 저부 스트림 S_RDS1이 수득된다. S_RDS1은, S_RDS1의 총 질량을 기준으로 하여, 특히 0.005 중량% 내지 95 중량%, 바람직하게는 25 중량% 내지 95 중량%의 질량 분율로 ROH를 포함한다. S_RDS1은 바람직하게는 알콜 ROH에 추가적으로, 물을 본질적으로 포함한다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, S_RDB1은 적어도 부분적으로 반응성 정류 칼럼 RR_A에서 반응물 스트림 S_AE1로서 이용되고, 또한 단계 (a2)가 수행된다면, 대안적으로 또는 추가적으로 반응성 정류 칼럼 RR_B에서 반응물 스트림 S_BE1로서 이용된다.

ROH를 포함하는 증기 스트림 S_RDB1이 또한 정류 칼럼 RD₁의 상부에서 수득된다. 이러한 증기 스트림 S_RDB1 중의 ROH의 바람직한 질량 분율은, 각각의 경우에 S_RDB1의 총 질량을 기준으로 하여, ≥ 99 중량%, 바람직하게는 ≥ 99.6 중량%, 보다 바람직하게는 ≥ 99.9 중량%이며, 여기서 그 나머지는 특히 물이다.

단계 (a1) 또는 단계 (a1) 및 (a2)에서 수득된 증기 S_AB 또는 S_AB 및 S_BB는 단계 (c)에서 증류 분리에 적용된다. 이들 증기는 알콜 ROH 및 물을 본질적으로 포함한다. 특히, S_AB 또는 S_AB 및 S_BB는 각각 물/알콜 혼합물이며, 여기서 ROH의 질량 분율은 바람직하게는 > 80 중량%, 보다 바람직하게는 > 85 중량%, 보다 더 바람직하게는 > 90 중량%의 범위이다 (S_AB 또는 S_AB 및 S_BB의 총 질량 기준). 따라서, 특히 G_RD1 역시 알콜/물 혼합물이며, 여기서 ROH의 질량 분율은 바람직하게는 > 80 중량%, 보다 바람직하게는 > 95 중량%, 보다 더 바람직하게는 > 90 중량%의 범위이다 (G_RD1의 총 질량 기준).

4.5 본 발명에 따른 방법의 단계 (d)

본 발명에 따른 방법의 단계 (d)에서 저부 스트림 S_RDS1이 전적으로 또는 부분적으로, 바람직하게는 부분적으로 제2 정류 칼럼 RD₂로 보내어진다.

이는 제2 정류 칼럼 RD₂에서 물 및 ROH를 포함하는 혼합물 G_RD2를 제공한다.

S_RDS1이 부분적으로 RD₂로 보내어지는 본 발명의 실시양태에서, 이는 특히 제1 정류 칼럼 RD₁로부터 배출된 저부 스트림 S_RDS1의 제1 일부분 S_RDS11이 제2 정류 칼럼 RD₂로 보내어지고, 제1 정류 칼럼 RD₁로부터 배출된 저부 스트림 S_RDS1의 제2 일부분 S_RDS12가 제1 정류 칼럼 RD₁로 재순환되도록 수행된다. 에너지가 S_RDS12로 전달되는 경우에 보다 더 바람직하고, S_RDS12가 가열되는 경우에 보다 더욱더 바람직하다. S_RDS12가 RD₁로 재순환되면, 이것이 RD₁에서 G_RD1과 혼합을 겪으며, 이로써 단계 (c)에 따라 G_RD1을 분리하기 위한 에너지를 제공한다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (d)의 이러한 바람직한 실시양태에서, S_RDS11 대 S_RDS12의 질량비 (kg)가 9: 1 내지 1: 9, 보다 더 바람직하게는 4: 1 내지 1: 4, 보다 더 바람직하게는 7: 3 내지 3: 7, 보다 더 바람직하게는 3: 2 내지 2: 3의 범위, 보다 더 바람직하게는 1: 1인 경우에 보다 더 바람직하다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (d)의 이러한 바람직한 실시양태에서, 스트림 S_RDS12에 에너지를 공급하는 것이 가능하다. 바람직한 실시양태에서, 이는 스트림 S_RDS12가 저부 증발기 VS_RD1을 통과할 때 이루어지며, 여기서 에너지가 S_RDB2 또는 또 다른 열 전달 매체로부터 S_RDS12로 전달된다. 이러한 에너지 전달은 유리하게는 S_RDS12 및 S_RDB2/S_RDS12 및 열 전달 매체가 저부 증발기 VS_RD1을 통과할 때 실행될 수 있다. S_RDS12의 반응 칼럼 RR_A로의 재순환 후에, S_RDS12는 이어서 에너지를 G_RD1로 전달한다.

관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 임의의 목적하는 정류 칼럼이 본 발명에 따른 방법의 단계 (d)에서 정류 칼럼 RD₂로서 이용될 수 있다. 정류 칼럼 RD₂는 바람직하게는 내부 구조물을 함유한다. 적합한 내부 구조물은, 예를 들어, 트레이, 비구조화 패킹 또는 구조화 패킹이다. 트레이로서, 통상적으로 버블 캡 트레이, 시이브 트레이, 밸브 트레이, 터널 트레이 또는 슬릿 트레이가 사용된다. 비구조화 패킹은 일반적으로 랜덤 패킹 부재의 베드이다. 통상적으로 사용되는 랜덤 패킹 부재는 라시히 링, 폴 링, 벌 새들 또는 인탈록스® 새들이다. 구조화 패킹은 예를 들어 술처로부터 멜라팩®이라는 상표명으로 판매되고 있다. 언급된 내부 구조물 이외에도, 추가의 적합한 내부 구조물이 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지되어 있으며, 이 또한 사용될 수 있다.

바람직한 내부 구조물은 낮은 이론단당 고유 압력 강하를 갖는다. 예를 들어, 구조화 패킹 및 랜덤 패킹 부재가 트레이보다 유의하게 더 낮은 이론단당 압력 강하를 갖는다. 이는 정류 칼럼 RD₂에서의 압력 강하가 가능한 한 낮게 유지되며, 이로써 압축기의 기계 동력 및 증발되어야 할 알콜/물 혼합물 G_RD2의 온도가 낮게 유지되는 이점이 있다.

정류 칼럼 RD₂가 구조화 패킹 또는 비구조화 패킹을 함유하는 경우에, 이들은 분할될 수 있거나 또는 연속된 패킹의 형태로 존재할 수 있다. 그러나, 전형적으로 적어도 2개의 패킹이 제공되며, 그 중 하나의 패킹은 스트림 S_RDS1/S_RDS1의 일부분, 특히 S_RDS12의 공급 지점보다 위에 제공되고 하나의 패킹은 관련된 공급 지점보다 아래에 제공된다. 비구조화 패킹, 예를 들어 랜덤 패킹이 사용된다면, 랜덤 패킹 부재는 전형적으로 적합한 시이브 트레이 또는 메쉬 트레이 상에 받쳐져 있다.

RD₂로 보내어지며, 바람직하게는 S_RDS12인 S_RDS1/S_RDS1의 일부분은 적어도 부분적으로 액체이다.

따라서, 이 스트림이 액체 압축기 또는 펌프 P를 통해 RD₂로 보내어지는 것이 추가로 바람직하며, 이는 본 발명에 따르면 RD₂가 가장 높은 압력으로 존재하기 때문이다 (p₂ > p₁; p₂ > p_3A; p₂ > p_3B).

본 발명에 따른 방법의 단계 (d)가 끝나면, 물 및 ROH를 포함하는 혼합물 G_RD2가 정류 칼럼 RD₂에서 최종적으로 수득된다. 혼합물 G_RD2의 조성은 특히 RD₂로 보내어지는 스트림 S_RDS1/스트림 S_RDS1의 일부분, 바람직하게는 S_RDS12의 조성에 기인한다.

4.6 본 발명에 따른 방법의 단계 (e)

본 발명에 따른 방법의 단계 (e)에서 물 및 ROH를 포함하는 혼합물 G_RD2가 압력 p₂ 및 온도 T₂에서 RD₂의 상부에서의 ROH-포함 증기 스트림 S_RDB2 및 RD₂의 저부에서의 물 및 임의적으로 ROH를 포함하는 저부 스트림 S_RDS2로 분리된다.

p₂ > p₁이라는 조건을 제외하면, RD₂에서의 압력 p₂는 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 그의 관련 기술분야 지식에 따라 선택될 수 있다. 바람직하게는 이는 1 bar 내지 20 bar, 바람직하게는 1 bar 내지 15 bar, 보다 바람직하게는 1 내지 10 bar, 보다 더 바람직하게는 3.00 bar 내지 9.00 bar, 보다 더 바람직하게는 3.20 내지 8.90 bar의 범위이며, 여기서 동시에 p₂ > p₁이다.

RD₂에서의 온도 T₂는 관련 기술분야의 통상의 기술자에 의해 그의 관련 기술분야 지식에 따라 선택될 수 있다. 바람직하게는 이는 40℃ 내지 220℃, 바람직하게는 60℃ 내지 190℃의 범위이다.

본 발명에 따른 방법의 단계 (e)에 따른 분리는 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 바와 같은 알콜/물 혼합물 G_RD2의 증류 분리이다.

S_RDS2의 총 질량을 기준으로 하여 <1 중량%의 알콜을 포함할 수 있는 스트림 S_RDS2가 정류 칼럼 RD₂의 저부에서 수득된다.

ROH를 포함하는 증기 스트림 S_RDB2가 또한 정류 칼럼 RD₂의 상부에서 수득된다. 이러한 증기 스트림 S_RDB2 중의 ROH의 바람직한 질량 분율은, 각각의 경우에 S_RDB2의 총 질량을 기준으로 하여, ≥ 99 중량%, 바람직하게는 ≥ 99.6 중량%, 보다 바람직하게는 ≥ 99.9 중량%이며, 여기서 그 나머지는 특히 물이다.

본 발명의 바람직한 실시양태에서, S_RDB2는 적어도 부분적으로 반응성 정류 칼럼 RR_A에서 반응물 스트림 S_AE1로서 이용되고, 또한 단계 (a2)가 수행된다면, 대안적으로 또는 추가적으로 반응성 정류 칼럼 RR_B에서 반응물 스트림 S_BE1로서 이용된다.

단계 (d)에서 제2 정류 칼럼 RD₂로 전적으로 또는 부분적으로 보내어진 스트림 S_RDS1, 바람직하게는 일부분 S_RDS12가 단계 (e)에서 증류 분리에 적용된다.

4.7 특징화 특색으로서의 압력 관리

본 발명에 따른 방법은 정류 칼럼 RD₁ (단계 (c)) 및 RD₂ (단계 (e))의 작동 동안 특정 압력비가 설정되는 것을 특징으로 한다.

따라서, p₂ > p₁이며, p₂ > p_3A이고, 단계 (a2)가 수행되는 경우에는 p₂ > p_3B이다.

놀랍게도, 이들 압력을 유지함으로써 외부에서 공급되는 전기 에너지에 대한 요구량을 최소화할 수 있으며 방법에 요구되는 에너지의 대부분을 가열 스팀에 의해 충당할 수 있다는 것이 밝혀졌다.

추가로 압력이 p_3A > p₁이고, 단계 (a2)가 수행되는 경우에는 p_3B > p₁이도록 설정되는 경우에 보다 더 유리하다. 압력 p_3A 및 p_3B를 이러한 방식으로 설정하는 것은 전체적으로 요구되는 에너지 요구량을 p_3A < p₁/p_3B < p₁인 경우와 비교하여 감소시킨다.

4.8 특징화 단계 (f): S _RDB2 로부터 G _RD1 로의 에너지 전달

압력 체계에 추가적으로 본 발명에 따른 방법의 특징화 단계 (f)는 에너지가 S_RDB2로부터 제1 정류 칼럼 RD₁에서의 혼합물 G_RD1로 전달되는 것이다.

본 발명에 따르면, "에너지 전달"은 특히 "열 전달"을 의미하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명에 따른 이러한 단계 (f) 및 압력 체계는, 그렇지 않으면 소산되었을 에너지의 특히 유리한 통합을 가능하게 하여, 방법의 에너지 요구량의 특히 큰 일부분을 전기 전류 대신에 저에너지 가열 스팀의 사용을 통해 충당하는 것을 가능하게 한다. 이로 인해 본 발명에 따른 방법은 특히 에너지-효율적이게 된다.

본 발명에 따르면, S_RDB2로부터 RD₁의 G_RD1로의 에너지 전달은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 익숙한 다양한 방식으로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 RD₁의 G_RD1을 S_RDB2에 의해, 예를 들어 열 교환기 WT를 통해 가열하는 것을 포함한다.

본 발명에 따르면, 단계 (f)에서 에너지는 특히 S_RDB2로부터 RD₁의 G_RD1로 직접적으로 또는 간접적으로, 바람직하게는 직접적으로 전달된다.

4.8.1 S _RDB2 로부터 RD ₁ 의 G _RD1 로의 직접적인 에너지 전달

본 발명에 따르면, "S_RDB2로부터 RD₁의 G_RD1로의 직접적인 에너지 전달"은 RD₁의 G_RD1의 S_RDB2에 의한 에너지 전달, 바람직하게는 가열이, G_RD1과 S_RDB2의 혼합을 겪지 않으면서, G_RD1이 S_RDB2와 접촉되며, 이로써 에너지가 S_RDB2로부터 G_RD1로 전달되도록 이루어지는 것을 의미한다. 그러나, 본 발명에 따르면, 직접적인 에너지 전달의 경우는 또한 RD₁로부터 배출된 스트림 S_X의 S_RDB2에 의한 에너지 전달, 바람직하게는 가열이 S_RDB2와 S_X의 혼합을 겪지 않으면서 이루어지며, 이로써 에너지가 S_RDB2로부터 S_X로 전달되고, 이어서 S_X가 RD₁로 다시 보내어지며, 여기서 이것이 RD₁의 G_RD1과 혼합을 겪으며, 이로써 S_RDB2로부터 흡수된 에너지가 RD₁의 G_RD1로 전달되는 경우도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명의 특정한 실시양태에서, S_X는 S_RDS12, S_RDX1로 이루어진 군으로부터 선택된다.

혼합 없이 접촉되는 것은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 방법에 의해, 예를 들어 특히 열 교환기 WT, 바람직하게는 응축기 K, 또는 특히 저부 증발기 VS 및 중간 증발기 VZ로부터 선택된 증발기 V에서 금속, 플라스틱 등으로 만들어진 분할 벽을 통해 접촉됨으로써 달성된다.

본 발명에 따르면, S_RDB2로부터 제1 정류 칼럼 RD₁에서의 혼합물 G_RD1로의 직접적인 에너지 전달이 단계 (α-i), (α-ii), (α-iii) 중 적어도 하나에 따라 수행되는 경우에 바람직하고, 단계 (α-i), (α-ii) 중 적어도 하나에 따라 수행되는 경우에 보다 바람직하다.

(α-i) RD₁로부터 배출된 저부 스트림 S_RDS1의 제1 일부분 S_RDS11은 제2 정류 칼럼 RD₂로 보내어지고, 에너지가 S_RDB2로부터, RD₁로부터 배출된 저부 스트림 S_RDS1의 제2 일부분 S_RDS12로, 바람직하게는 열 교환기 WT를 통해 전달되고, 이어서 S_RDS12가 RD₁로 재순환된다. 이러한 단계 (α-i)은 또한 에너지가 처음에 S_RDB2로부터, 바람직하게는 열 교환기 WT를 통해, 전체 저부 스트림 S_RDS1로 전달되고, 그런 다음에야 저부 스트림 S_RDS1이 S_RDS11 및 S_RDS12로 분할되고, 이어서 S_RDS11이 RD₂로 보내어지고 S_RDS12가 RD₁로 재순환되는 실시양태도 포함한다.

(α-ii) ROH 및 물을 포함하는 S_RDB1 및 S_RDS1과는 구별되는 적어도 1종의 스트림 S_RDX1이 RD₁로부터 배출되고, 이어서 에너지가 S_RDB2로부터 S_RDX1로, 바람직하게는 열 교환기 WT를 통해 전달되고, S_RDX1이 RD₁로 재순환된다.

S_RDX1이 RD₁ 상에서 증기 스트림 S_RDB1보다 아래에서 취출되는 경우에 바람직하다. 그렇다면 S_RDX1은 특히 저부 스트림 S_RDX1S, 중간 스트림 S_RDX1Z로부터 선택된다.

저부 스트림 S_RDX1S는 RD₁ 상에서의 취출 지점이 S_RDS1의 취출 지점과 동일한 높이에 있거나 또는 그보다 아래에 있는 스트림이다. 그렇다면 S_RDX1S는 열 교환기 WT, 특히 저부 증발기 VS를 통과할 수 있고, 그 안에서 에너지가 S_RDB2로부터 S_RDX1S로 전달될 수 있다.

중간 스트림 S_RDX1Z는 RD₁ 상에서의 취출 지점이 S_RDB1의 취출 지점과 S_RDS1의 취출 지점 사이에 있는 스트림이다. 그렇다면 S_RDX1Z는 RD₁로부터 배출되어 열 교환기 WT, 특히 중간 증발기 VZ를 통과할 수 있고, 그 안에서 에너지가 S_RDB2로부터 S_RDX1Z로 전달될 수 있다.

(α-iii) S_RDB2가 RD₁을 통과하며, 이로써 에너지가 S_RDB2로부터 G_RD1로, 바람직하게는 열 교환기 WT를 통해 전달된다. 이러한 실시양태는 예를 들어 S_RDB2가 도관을 통해 정류 칼럼 RD₁을 통과하며, 도관의 표면에서 S_RDB2가 에너지를 RD₁의 G_RD1로 전달할 때 구현될 수 있다.

4.8.1 S _RDB2 로부터 RD ₁ 의 G _RD1 로의 간접적인 에너지 전달

본 발명에 따르면, "S_RDB2로부터 RD₁의 G_RD1로의 간접적인 에너지 전달"은 RD₁의 G_RD1의 S_RDB2에 의한 에너지 전달, 바람직하게는 가열이 G_RD1이 S_RDB2와 직접 접촉되는 것이 아니라, G_RD1 및 S_RDB2와는 구별되는 적어도 1종의 추가적인, 바람직하게는 정확히 1종의 추가적인 열 전달 매체 W₁이 이용되도록 이루어지며, 이러한 열 전달 매체가 S_RDB2로부터 RD₁의 G_RD1로의 에너지 전달 동안 S_RDB2 또는 RD₁의 G_RD1 어느 것과도 혼합을 겪지 않는 것을 의미한다. 에너지는, S_RDB2와 적어도 1종의 열 전달 매체 W₁이 혼합을 겪지 않으면서, S_RDB2로부터 적어도 1종의 열 전달 매체 W₁로 전달되고, 이어서, 적어도 1종의 열 전달 매체 W₁과 G_RD1이 혼합을 겪지 않으면서, 적어도 1종의 열 전달 매체 W₁로부터 RD₁의 G_RD1로 전달된다.

본 발명에 따르면, 간접적인 에너지 전달의 경우는 또한 에너지가, S_RDB2와 적어도 1종의 열 전달 매체 W₁이 혼합을 겪지 않으면서, S_RDB2로부터 적어도 1종의, 바람직하게는 정확히 1종의 열 전달 매체 W₁로 전달되고, 후속적으로 RD₁로부터 배출된 스트림 S_X의 적어도 1종의 열 전달 매체 W₁에 의한 에너지 전달, 바람직하게는 가열이 적어도 1종의 열 전달 매체 W₁과 S_X의 혼합을 겪지 않으면서 이루어지며, 이로써 에너지가 적어도 1종의 열 전달 매체 W₁로부터 S_X로 전달되고, 이어서 S_X가 RD₁로 재순환되며, 여기서 이것이 RD₁의 G_RD1과 혼합을 겪으며, 이로써 S_RDB2에 의해 흡수된 에너지가 적어도 1종의 열 전달 매체 W₁을 통해 RD₁의 G_RD1로 전달되는 경우도 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

"적어도 1종의 열 전달 매체 W₁"은 W₁의 에너지가 먼저 G_RD1 및 S_RDB2와는 구별되는 1종 이상의 추가의 열 전달 매체 W₂, W₃, W₄, W₅ 등으로 전달되고, "W_Y"로 지칭되는, 이들 열 전달 매체 중 마지막 열 전달 매체가 RD₁의 G_RD1과 접촉되며, 이로써 에너지, 바람직하게는 열이, W_Y와 G_RD1이 혼합을 겪지 않으면서, W_Y로부터 G_RD1로 전달되는 경우를 포함한다. 또한, 에너지, 바람직하게는 열은, W_Y와 S_X의 혼합을 겪지 않으면서, W_Y로부터, RD₁로부터 배출된 스트림 S_X로 전달되고, 후속적으로 S_X가 RD₁로 재순환되며, 여기서 이것이 RD₁의 G_RD1과 혼합을 겪으며, 이로써 W_Y에 의해 흡수된 에너지가 RD₁의 G_RD1로 전달될 수 있다.

기재된 접촉은 각각의 경우에 바람직하게는 열 교환기 WT, 바람직하게는 응축기 K, 또는 특히 저부 증발기 VS 및 중간 증발기 VZ로부터 선택된 증발기 V에서 수행된다.

본 발명에 따르면, S_RDB2로부터 제1 정류 칼럼 RD₁에서의 혼합물 G_RD1로의 간접적인 에너지 전달이 단계 (β-i), (β-ii), (β-iii) 중 적어도 하나에 따라 수행되는 경우에 바람직하고, 단계 (β-i), (β-ii) 중 적어도 하나에 따라 수행되는 경우에 보다 바람직하다.

(β-i) RD₁로부터 배출된 저부 스트림 S_RDS1의 제1 일부분 S_RDS11은 제2 정류 칼럼 RD₂로 보내어지고, RD₁로부터 배출된 저부 스트림 S_RDS1의 제2 일부분 S_RDS12가 RD₁로 재순환된다. 에너지가 S_RDB2로부터, S_RDS12와는 구별되는 적어도 1종의, 바람직하게는 정확히 1종의 열 전달 매체 W_i1로 전달되고, 이어서 적어도 1종의 열 전달 매체 W_i1로부터 S_RDS12로 전달되고, 이어서 S_RDS12가 RD₁로 재순환된다. 이러한 단계 (β-i)은 또한 에너지가 처음에 S_RDS12와는 구별되는 적어도 1종의, 바람직하게는 정확히 1종의 열 전달 매체 W_i1로부터, 바람직하게는 열 교환기 WT를 통해, 전체 저부 스트림 S_RDS1로 전달되고, 그런 다음에야 저부 스트림 S_RDS1이 S_RDS11 및 S_RDS12로 분할되고, 이어서 S_RDS11이 RD₂로 보내어지고 S_RDS12가 RD₁로 재순환되는 실시양태도 포함한다.

(β-ii) ROH 및 물을 포함하는 S_RDB1 및 S_RDS1과는 구별되는 적어도 1종의 스트림 S_RDX1이 RD₁로부터 배출된다. 에너지가 S_RDB2로부터, S_RDX1과는 구별되는 적어도 1종의, 바람직하게는 정확히 1종의 열 전달 매체 W_ii1로, 바람직하게는 열 교환기 WT를 통해 전달되고, 이어서 적어도 1종의 열 전달 매체 W_ii1로부터 S_RDX1로 전달되고, 이어서 S_RDX1이 RD₁로 재순환된다.

(β-iii) 에너지가 S_RDB2로부터, G_RD1과는 구별되는 적어도 1종의 열 전달 매체 W_iii1로 전달되고, 이어서 적어도 1종의 열 전달 매체 W_iii1이 RD₁을 통과하며, 이로써 에너지가 적어도 1종의 열 전달 매체 W_iii1로부터 G_RD1로 전달된다.

이러한 실시양태는 예를 들어 적어도 1종의 열 전달 매체 W_iii1이 도관을 통해 정류 칼럼 RD₁을 통과하며, 도관의 표면에서 에너지가 적어도 1종의 열 전달 매체 W_iii1로부터 RD₁의 G_RD1로 전달될 때 구현될 수 있다.

이용가능한 열 전달 매체 W₁, W₂, W₃, W₄, W₅/적어도 1종의 열 전달 매체 W_i1/적어도 1종의 열 전달 매체 W_ii1/적어도 1종의 열 전달 매체 W_iii1은 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 공지된 임의의 열 전달 매체를 포함한다. 이러한 열 전달 매체는 바람직하게는 물; 알콜-물 용액; 이온성 액체를 또한 포함한 염-물 용액, 예컨대 예를 들어 LiBr 용액, 디알킬이미다졸륨 염, 예컨대 특히 디알킬이미다졸륨 디알킬포스페이트; 미네랄 오일, 예컨대 예를 들어 디젤 오일; 열 매체유 예컨대 예를 들어 실리콘 오일; 생물학적 오일 예컨대 예를 들어 리모넨; 방향족 탄화수소 예컨대 예를 들어 디벤질톨루엔으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 가장 바람직한 열 전달 매체는 물이다.

사용될 수 있는 염-물 용액은 또한 예를 들어 DE 10 2005 028 451 A1 및 WO 2006/134015 A1에 기재되어 있다.

4.9 새로운 알콜의 첨가

알콜 ROH는 본 발명에 따른 방법에서, 특히 연속 공정 모드에서 소모되므로, 따라서 새로운 알콜 ROH로의 대체가 요구된다.

새로운 알콜은 특히 정류 칼럼 RD₁, 정류 칼럼 RD₂, 반응성 정류 칼럼 RR_A로부터 선택된 적어도 하나의 칼럼에 첨가되고, 또한 단계 (a2)가 수행된다면, 대안적으로 또는 추가적으로 반응성 정류 칼럼 RR_B에 첨가된다.

따라서, 본 발명의 바람직한 실시양태에서, ROH를 포함하는 S_AE1 및 S_BE1과는 구별되는 스트림 S_XE1이 정류 칼럼 RD₁, 정류 칼럼 RD₂, 반응성 정류 칼럼 RR_A로부터 선택된 적어도 하나의 칼럼에 첨가되고, 또한 단계 (a2)가 수행된다면, 대안적으로 또는 추가적으로 반응성 정류 칼럼 RR_B에 첨가된다.

새로운 알콜 ROH의 공급은 특히 반응 칼럼 RR_A로의 또는 단계 (a2)가 수행되는 실시양태에서는 반응 칼럼 RR_A 및 RR_B로의 ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE1로서 직접적으로 이루어진다.

본 발명에 따른 방법에서, 단계 (a1)에서의 반응물 스트림 S_AE1로서 그리고 임의적으로 단계 (a2)에서의 반응물 스트림 S_BE1로서 ROH-포함 증기 스트림 S_RDB1을 적어도 부분적으로 이용하는 것이 추가로 바람직하다. 대안적으로 또는 추가적으로, 증기 스트림 S_RDB2가 단계 (a1)에서의 반응물 스트림 S_AE1로서 그리고 임의적으로 단계 (a2)에서의 반응물 스트림 S_BE1로서 적어도 부분적으로 이용될 수 있다.

S_RDB1 및 S_RDB2가 단계 (a1)에서의 반응물 스트림 S_AE1로서 그리고 임의적으로 단계 (a2)에서의 반응물 스트림 S_BE1로서 적어도 부분적으로 이용되는 특히 바람직한 실시양태에서, S_RDB1 및 S_RDB2는 서로 분리되어 관련 반응성 정류 칼럼 RR_A/RR_B에 공급될 수 있거나 또는 먼저 서로와 혼합된 다음에, 관련 반응성 정류 칼럼 RR_A/RR_B에 공급될 수 있다. 바람직하게는 S_RDB1 및 S_RDB2는 먼저 서로와 혼합된 다음에, 관련 반응성 정류 칼럼 RR_A/RR_B에 공급된다.

이러한 바람직한 실시양태에서, 새로운 알콜 ROH가 정류 칼럼 RD₁, RD₂ 중 하나에, 바람직하게는 RD₁에 첨가되는 경우에 보다 더 바람직하다.

새로운 알콜 ROH가 정류 칼럼 RD₁ 또는 RD₂에 첨가되는 경우에, 이는 바람직하게는 관련 정류 칼럼의 정류 섹션에 또는 관련 정류 칼럼의 상부에 직접적으로 공급된다. 최적의 공급 지점은 이용되는 새로운 알콜의 물 함량 및 또한 증기 스트림 S_RDB1/S_RDB2 중의 목적하는 잔류하는 물 함량에 따라 달라진다. 이용되는 알콜 중의 물의 비율이 높을수록 그리고 증기 스트림 S_RDB1/S_RDB2의 순도 요건이 높을수록, 정류 칼럼 RD₁/RD₂의 상부보다 다수의 이론 트레이 아래에서 공급하는 것이 보다 유리하다. 정류 칼럼 RD₁/RD₂의 상부보다 최대 20개의 이론 트레이, 특히 1 내지 5개의 이론 트레이 아래가 바람직하다.

새로운 알콜 ROH가 정류 칼럼 RD₁/RD₂에 첨가되는 경우에, 이는 정류 칼럼 RD₁/RD₂의 상부에 비점 이하의 온도에서, 바람직하게는 실온에서 첨가된다. 새로운 알콜은 그를 위해 제공된 전용 공급구를 가질 수 있거나, 또는 그렇지 않으면 정류 칼럼 RD₁/RD₂의 상부에서 취출된 알콜의 일부분이 재순환되는 경우에 응축 후에 그와 혼합되어 정류 칼럼 RD₁/RD₂에 함께 공급될 수 있다. 이러한 경우에는, 증기 스트림 S_RDB1/S_RDB2로부터의 응축된 알콜이 수집되는 응축물 용기에 새로운 알콜이 첨가될 때 특히 바람직하다.

5. 실시예

5.1 실시예 1 (본 발명에 따르지 않음)

실시예 1에 따른 구성은 도 1에 따른 2-칼럼 상호연결에 상응하며, 여기서 p₁ > p_3A > p₂이다.

5 t/h의 수성 NaOH (50 중량%)의 스트림 S_AE2 <3A02>가 25℃에서 반응 칼럼 RR_A <3A>의 상부에 공급된다. 70.2 t/h의 증기상 메탄올 스트림 S_AE1 <3A01>이 반응 칼럼 RR_A <3A>의 저부보다 위에서 향류로 공급된다. 반응 칼럼 RR_A <3A>는 1.6 bar의 압력 p_3A에서 작동된다. 칼럼 RR_A <3A>의 저부에서 10.8 t/h의 물을 실질적으로 함유하지 않는 생성물 스트림 S_AP* <3A08>가 취출된다 (메탄올 중 30 중량%의 나트륨 메톡시드). 반응 칼럼 RR_A <3A>의 증발기 VS_3A <3A06>에서 가열 스팀을 사용하여 약 0.7 MW의 가열 동력이 도입된다. 증기상 메탄올-물 스트림 S_AB <3A03>가 반응 칼럼 RR_A <3A>의 상부에서 취출된다. 이 스트림의 일부분은 응축기 K_RRA <3A05>를 통해 반응 칼럼 RR_A <3A>로 재순환되고, 나머지 일부분 (64.4 t/h)은 압축기 VD₃₁ <10>에서 7.1 bar로 압축되어 (여기서 약 4 MW의 압축기 동력이 필요함), 제1 정류 칼럼 RD₁ <1>에 공급된다. 정류 칼럼 RD₁ <1>은 p₁ = ~ 7 bar에서 작동된다. 정류 칼럼 RD₁ <1>의 상부에서 9.5 t/h의 새로운 액체 메탄올 스트림이 공급되고 (도 1에 제시되지 않음), 증기상 메탄올 스트림 S_RDB1 <101>이 취출된다. S_RDB1 <101>의 일부분은 응축기 K_RD1 <102>을 통해 칼럼 RD₁ <1>로 재순환된다. S_RDB1 <101>의 나머지 일부분 (42.9 t/h)은 반응 칼럼 RR_A <3A>에 공급된다. 동시에 제2 정류 칼럼 RD₂ <2>의 증발기 VS_RD2이기도 한, 칼럼 RD₁ <1>의 응축기 K_RD1 <102>이 칼럼 RD₂ <2>를 위한 가열 동력을 제공한다. 실시예 1에 따른 실시양태는 응축기 K_RD1 <102>이 동시에 저부 증발기 VS_RD2 <204>로서 이용되는 직접 접촉을 활용하였다.

정류 칼럼 RD₁ <1>의 저부에서 물-메탄올 혼합물의 액체 스트림 S_RDS1 <103>이 배출되며, 30.9 t/h의 그의 일부분 S_RDS12 <104>는 정류 칼럼 RD₂ <2>로 보내어지고 스트림 S_RDS1 <103>의 나머지 일부분은 S_RDS11 <105>로서 RD₁ <1>로 재순환된다. 정류 칼럼 RD₁ <1>의 증발기 VS_RD1 <106>에서 가열 스팀을 통해 약 5.4 MW의 가열 동력이 도입된다.

정류 칼럼 RD₂ <2>는 1.1 bar의 압력 p₂에서 작동된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>의 상부에서 증기상 메탄올 스트림 S_RDB2 <201>가 취출된다. S_RDB2 <201>의 일부분은 응축기 K_RD2 <203>를 통해 칼럼 RD₂ <2>로 재순환된다. S_RDB2 <201>의 나머지 일부분 (27.3 t/h)은 반응 칼럼 RR_A <3A>에 공급된다. 증기상 스트림 S_RDB2 <201>의 상기 일부분은 압축기 VD₂₃ <13>에서 2 bar로 압축되며, 여기서 약 0.6 MW의 압축기 동력이 필요하다. 정류 칼럼 RD₂ <2>의 저부에서 3.7 t/h의 물의 액체 스트림 S_RDS2 <202> (500 ppmw의 메탄올로 오염됨)가 배출된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>에서의 증발을 위해 (직접적인 열 통합이 이루어지기 때문에, 도 1에 제시된 저부 증발기 VS_RD2 <204>의 기능을 응축기 K_RD1 <102>과 공동으로 담당함), 약 14.8 MW의 가열 동력이 칼럼 RD₁ <1>과의 열 통합을 통해 도입된다.

RD₁ <1> 및 RD₂ <2>의 상부에서 취출된 증기상 메탄올 스트림 S_RDB1 <101> 및 S_RDB2 <201>의 각각의 재순환되지 않는 일부분은 혼합되어 반응 칼럼 RR_A <3A>의 저부로 재순환된다.

전체적으로 본 실시예에서는 가열 스팀을 통한 약 6.1 MW의 가열 동력 및 약 4.6 MW의 전력 (압축기 동력)이 요구되며, 이는 외부에서 제공되어야 한다.

5.2 실시예 2 (본 발명에 따르지 않음)

실시예 2에 따른 구성은 도 2에 따른 2-칼럼 상호연결에 상응하며, 여기서 p₁ > p₂ > p_3A이다.

5 t/h의 수성 NaOH (50 중량%)의 스트림 S_AE2 <3A02>가 25℃에서 반응 칼럼 RR_A <3A>의 상부에 공급된다. 70.2 t/h의 증기상 메탄올 스트림 S_AE1 <3A01>이 반응 칼럼 RR_A <3A>의 저부보다 위에서 향류로 공급된다.

반응 칼럼 RR_A <3A>는 1.1 bar의 압력 p_3A에서 작동된다. 칼럼 RR_A <3A>의 저부에서 10.8 t/h의 물을 실질적으로 함유하지 않는 생성물 스트림 S_AP* <3A08>가 취출된다 (메탄올 중 30 중량%의 나트륨 메톡시드). 반응 칼럼 RR_A <3A>의 증발기 VS_3A <3A06>에서 가열 스팀을 사용하여 약 0.8 MW의 가열 동력이 도입된다. 증기상 메탄올-물 스트림 S_AB <3A03>가 반응 칼럼 RR_A <3A>의 상부에서 취출된다. 이 스트림의 일부분은 응축기 K_RRA <3A05>를 통해 반응 칼럼 RR_A <3A>로 재순환되고, 나머지 일부분 (64.4 t/h)은 압축기 VD₃₁ <10>에서 9 bar로 압축되어 (여기서 약 5.8 MW의 압축기 동력이 필요함), 제1 정류 칼럼 RD₁ <1>에 공급된다. 정류 칼럼 RD₁ <1>은 p₁ = ~ 8.9 bar에서 작동된다. 정류 칼럼 RD₁ <1>의 상부에서 9.5 t/h의 새로운 액체 메탄올 스트림이 공급되고 (도 2에 제시되지 않음), 증기상 메탄올 스트림 S_RDB1 <101>이 취출된다. S_RDB1 <101>의 일부분은 응축기 K_RD1 <102>을 통해 칼럼 RD₁ <1>로 재순환된다. S_RDB1 <101>의 나머지 일부분 (42.9 t/h)은 반응 칼럼 RR_A <3A>에 공급된다. 동시에 제2 정류 칼럼 RD₂ <2>의 증발기 VS_RD2 <204>이기도 한, 칼럼 RD₁ <1>의 응축기 K_RD1 <102>이 칼럼 RD₂ <2>를 위한 가열 동력을 제공한다. 실시예 2에 따른 실시양태는 응축기 K_RD1 <102>이 동시에 저부 증발기 VS_RD2 <204>로서 이용되는 직접 접촉을 활용하였다.

정류 칼럼 RD₁ <1>의 저부에서 물-메탄올 혼합물의 액체 스트림 S_RDS1 <103>이 배출되며, 31.9 t/h의 그의 일부분 S_RDS12 <104>는 정류 칼럼 RD₂ <2>로 보내어지고 스트림 S_RDS1 <103>의 나머지 일부분은 S_RDS11 <105>로서 RD₁ <1>로 재순환된다. 정류 칼럼 RD₁ <1>의 증발기 VS_RD1 <106>에서 가열 스팀을 통해 약 5.2 MW의 가열 동력이 도입된다.

정류 칼럼 RD₂ <2>는 1.5 bar의 압력 p₂에서 작동된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>의 상부에서 증기상 메탄올 스트림 S_RDB2 <201>가 취출된다. S_RDB2 <201>의 일부분은 응축기 K_RD2 <203>를 통해 칼럼 RD₂ <2>로 재순환된다. S_RDB2 <201>의 나머지 일부분 (28.2 t/h)은 반응 칼럼 RR_A <3A>에 공급된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>의 저부에서 3.7 t/h의 물의 액체 스트림 S_RDS2 <202> (500 ppmw의 메탄올로 오염됨)가 배출된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>에서의 증발을 위해 (직접적인 열 통합이 이루어지기 때문에, 도 1에 제시된 저부 증발기 VS_RD2 <204>의 기능을 응축기 K_RD1 <102>과 공동으로 담당함), 약 15.9 MW의 가열 동력이 칼럼 RD₁ <1>과의 열 통합을 통해 도입된다.

전체적으로 본 실시예에서는 가열 스팀을 통한 약 6.0 MW의 가열 동력 및 약 5.8 MW의 전력 (압축기 동력)이 요구되며, 이는 외부에서 제공되어야 한다.

5.3 실시예 3 (본 발명)

실시예 3에 따른 구성은 도 3에 따른 2-칼럼 상호연결에 상응하며, 여기서 p₂ > p₁ > p_3A이다. 도 3에 제시된 취출 지점 <111>에서 취출된 스트림 S_RDX1 <112>을 갖는 중간 증발기 VZ_RD1 <107>은 또한 실시예 3에 따른 구성에서 생략된다. 응축기 K_RD2 <203>는 또한 동시에 저부 증발기 VS_RD1 <106>이기도 하다. 도 3에서 새로운 메탄올 스트림 S_XE1 <205>이 정류 칼럼 RD₂ <2>에 공급되지만, 실시예 3에 따른 구성에서는 RD₁ <1>에 공급된다.

5 t/h의 수성 NaOH (50 중량%)의 스트림 S_AE2 <3A02>가 25℃에서 반응 칼럼 RR_A <3A>의 상부에 공급된다. 70.2 t/h의 증기상 메탄올 스트림 S_AE1 <3A01>이 반응 칼럼 RR_A <3A>의 저부보다 위에서 향류로 공급된다. 반응 칼럼 RR_A <3A>는 1.1 bar의 압력 p_3A에서 작동된다. 칼럼 RR_A <3A>의 저부에서 10.8 t/h의 물을 실질적으로 함유하지 않는 생성물 스트림 S_AP* <3A08>가 취출된다 (메탄올 중 30 중량%의 나트륨 메톡시드). 반응 칼럼 RR_A <3A>의 증발기 VS_3A <3A06>에서 가열 스팀을 사용하여 약 1.4 MW의 가열 동력이 도입된다. 증기상 메탄올-물 스트림 S_AB <3A03>가 반응 칼럼 RR_A <3A>의 상부에서 취출된다. 이 스트림의 일부분은 응축기 K_RRA <3A05>를 통해 반응 칼럼 RR_A <3A>로 재순환되고, 나머지 일부분 (64.4 t/h)은 압축기 VD₃₁ <10>에서 1.7 bar로 압축되어 (여기서 약 1.1 MW의 압축기 동력이 필요함), 제1 정류 칼럼 RD₁ <1>에 공급된다. 정류 칼럼 RD₁ <1>은 p₁ = ~ 1.5 bar에서 작동된다. 정류 칼럼 RD₁ <1>의 상부에서 9.5 t/h의 새로운 액체 메탄올 스트림 S_XE1 <205>이 공급되고 (도 3에서 정류 칼럼 RD₂ <2>의 상부에 제시됨), 증기상 메탄올 스트림 S_RDB1 <101>이 취출된다. S_RDB1 <101>의 일부분은 응축기 K_RD1 <102>을 통해 칼럼 RD₁ <1>로 재순환된다. S_RDB1 <101>의 나머지 일부분 (56.8 t/h)은 반응 칼럼 RR_A <3A>에 공급된다. 실시예 3에 따른 실시양태는 응축기 K_RD2 <203>가 동시에 저부 증발기 VS_RD1 <106>로서의 역할을 하는 직접 접촉을 활용하였다.

정류 칼럼 RD₁ <1>의 저부에서 물-메탄올 혼합물의 액체 스트림 S_RDS1 <103>이 배출되며, 17 t/h의 그의 일부분 S_RDS12 <104>는 정류 칼럼 RD₂ <2>로 보내어지고 스트림 S_RDS1 <103>의 나머지 일부분은 S_RDS11 <105>로서 RD₁ <1>로 재순환된다.

배출된 스트림 S_RDS12 <104>의 압력이 펌프 P <15>에서 9 bar로 증가되어, 스트림 S_RDS12 <104>가 제2 정류 칼럼 RD₂ <2>에 공급된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>는 8.9 bar의 압력 p₂에서 작동된다. 동시에 칼럼 RD₁ <1>의 증발기이기도 한, 칼럼 RD₂ <2>의 응축기 K_RD2 <203>에서 약 8.2 MW의 가열 동력이 칼럼 RD₁ <1>을 위해 제공된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>의 상부에서 증기상 메탄올 스트림 S_RDB2 <201>가 취출된다. S_RDB2 <201>의 일부분은 응축기 K_RD2 <203>를 통해 칼럼 RD₂ <2>로 재순환된다. S_RDB2 <201>의 나머지 일부분 (13.4 t/h)은 반응 칼럼 RR_A <3A>에 공급된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>의 저부에서 3.7 t/h의 물의 액체 스트림 (500 ppmw의 메탄올로 오염됨)이 배출된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>의 증발기 VS_RD2 <204>에서 약 12.9 MW의 가열 동력이 가열 스팀을 사용하여 도입된다.

RD₁ <1> 및 RD₂ <2>의 상부에서 취출된 증기상 메탄올 스트림 S_RDB1 <101> 및 S_RDB2 <201>의 각각의 재순환되지 않는 일부분은 혼합되고, 감압되어, 반응 칼럼 RR_A <3A>의 저부로 재순환된다.

전체적으로 본 실시예에서는 가열 스팀을 통한 약 14.3 MW의 가열 동력 및 약 1.1 MW의 전력 (압축기 동력)이 요구되며, 이는 외부에서 제공되어야 한다.

본 발명에 따르지 않는 실시예 1에 따른 실시양태와 비교하여, 본 변형예는 결과적으로 외부에서 제공되어야 하는 요구되는 압축기 동력 (전기 에너지)의 약 75%를 절감시킨다.

5.4 실시예 4 (본 발명)

실시예 4에 따른 구성은 도 4에 따른 2-칼럼 상호연결에 상응하며, 여기서 p₂ > p_3A > p₁이다. 도 4에 제시된 취출 지점 <111>에서 취출된 스트림 S_RDX1 <112>을 갖는 중간 증발기 VZ_RD1 <107>은 또한 실시예 4에 따른 구성에서 생략된다. 응축기 K_RD2 <203>는 또한 동시에 저부 증발기 VS_RD1 <106>이기도 하다. 도 4에서 새로운 메탄올 스트림 S_XE1 <205>이 정류 칼럼 RD₂ <2>에 공급되지만, 실시예 4에 따른 구성에서는 RD₁ <1>에 공급된다.

5 t/h의 수성 NaOH (50 중량%)의 스트림 S_AE2 <3A02>가 25℃에서 반응 칼럼 RR_A <3A>의 상부에 공급된다. 70.2 t/h의 증기상 메탄올 스트림 S_AE1 <3A01>이 반응 칼럼 RR_A <3A>의 저부보다 위에서 향류로 공급된다. 반응 칼럼 RR_A <3A>는 1.6 bar의 압력 p_3A에서 작동된다. 칼럼 RR_A <3A>의 저부에서 10.8 t/h의 물을 실질적으로 함유하지 않는 생성물 스트림 S_AP* <3A08>가 취출된다 (메탄올 중 30 중량%의 나트륨 메톡시드). 반응 칼럼 RR_A <3A>의 증발기 VS_3A <3A06>에서 가열 스팀을 사용하여 약 0.8 MW의 가열 동력이 도입된다. 증기상 메탄올-물 스트림 S_AB <3A03>가 반응 칼럼 RR_A <3A>의 상부에서 취출된다. 이 스트림의 일부분은 응축기 K_RRA <3A05>를 통해 반응 칼럼 RR_A <3A>로 재순환되고, 나머지 일부분 (64.4 t/h)은 제1 정류 칼럼 RD₁ <1>에 공급된다. 정류 칼럼 RD₁ <1>은 p₁ = ~ 1.1 bar에서 작동된다. 정류 칼럼 RD₁ <1>의 상부에서 9.5 t/h의 새로운 액체 메탄올 스트림 S_XE1 <205>이 공급되고 (도 4에서 정류 칼럼 RD₂ <2>의 상부에 제시됨), 증기상 메탄올 스트림 S_RDB1 <101>이 취출된다.

S_RDB1 <101>의 일부분은 응축기 K_RD1 <102>을 통해 칼럼 RD₁ <1>로 재순환된다. S_RDB1 <101>의 나머지 일부분 (55 t/h)은 압축기 VD₁₃ <16>에서 2 bar로 압축되어 (여기서 약 1.2 MW의 압축기 동력이 요구됨), 반응 칼럼 RR_A <3A>에 공급된다. 정류 칼럼 RD₁ <1>의 저부에서 물-메탄올 혼합물의 액체 스트림 S_RDS1 <103>이 배출되며, 18.9 t/h의 그의 일부분 S_RDS12 <104>는 정류 칼럼 RD₂ <2>로 보내어지고 스트림 S_RDS1 <103>의 나머지 일부분은 S_RDS11 <105>로서 RD₁ <1>로 재순환된다.

배출된 스트림 S_RDS12 <104>의 압력이 펌프 P <15>에서 3.4 bar로 증가되어, 스트림이 제2 정류 칼럼 RD₂ <2>에 공급된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>는 3.2 bar의 압력 p₂에서 작동된다. 동시에 칼럼 RD₁ <1>의 증발기이기도 한, 칼럼 RD₂ <2>의 응축기 K_RD2 <203>에서 약 6.3 MW의 가열 동력이 칼럼 RD₁ <1>을 위해 제공된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>의 상부에서 증기상 메탄올 스트림 S_RDB2 <201>가 취출된다. S_RDB2 <201>의 일부분은 응축기 K_RD2 <203>를 통해 칼럼 RD₂ <2>로 재순환된다. S_RDB2 <201>의 나머지 일부분 (15.2 t/h)은 반응 칼럼 RR_A <3A>에 공급된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>의 저부에서 3.7 t/h의 물의 액체 스트림 (500 ppmw의 메탄올로 오염됨)이 배출된다. 정류 칼럼 RD₂ <2>의 증발기 VS_RD2 <204>에서 약 11.4 MW의 가열 동력이 가열 스팀을 사용하여 도입된다.

전체적으로 본 실시예에서는 가열 스팀을 통한 약 12.2 MW의 가열 동력 및 약 1.2 MW의 전력 (압축기 동력)이 요구되며, 이는 외부에서 제공되어야 한다.

본 발명에 따르지 않는 실시예 2에 따른 실시양태와 비교하여, 본 변형예는 결과적으로 외부에서 제공되어야 하는 요구되는 압축기 동력 (전기 에너지)의 약 79%를 절감시킨다.

5.5 결과

본 발명의 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 실시예에서 에너지 요구량을 충당하기 위해 요구되는 가열 스팀 및 전기 전류의 비율의 비교는, 본 발명의 방법이 놀랍게도 에너지 요구량의 큰 비율을 가열 스팀을 통해 충당하고 전기 에너지를 통해 제공되어야 할 동력의 비율을 최소화하는 것을 가능하게 한다는 것을 보여준다.

Claims

R이 C₁ 내지 C₆ 탄화수소 라디칼이고, M_A가 나트륨, 칼륨으로부터 선택되는 것인 화학식 M_AOR의 적어도 1종의 알칼리 금속 알콕시드를 제조하는 방법으로서, 여기서:
(a1) 반응성 정류 칼럼 RR_A에서 ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE1이 향류의 M_AOH를 포함하는 반응물 스트림 S_AE2와 압력 p_3A 및 온도 T_3A에서 반응되어 M_AOR, 물, ROH, M_AOH를 포함하는 조질 생성물 RP_A를 제공하며,
여기서 ROH 및 M_AOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_AP가 RR_A의 하단부에서 취출되며, 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_AB가 RR_A의 상단부에서 취출되고,
(a2) 임의적으로, 단계 (a1)과 동시에 그리고 공간상 분리되어, 반응성 정류 칼럼 RR_B에서 ROH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE1이 향류의 M_BOH를 포함하는 반응물 스트림 S_BE2와 압력 p_3B 및 온도 T_3B에서 반응되어 M_BOR, 물, ROH, M_BOH를 포함하는 조질 생성물 RP_B를 제공하며, 여기서 M_B는 나트륨, 칼륨으로부터 선택되고,
여기서 ROH 및 M_BOR을 포함하는 저부 생성물 스트림 S_BP가 RR_B의 하단부에서 취출되며, 물 및 ROH를 포함하는 증기 스트림 S_BB가 RR_B의 상단부에서 취출되고,
(b) 증기 스트림 S_AB 및, 단계 (a2)가 수행된다면, S_AB와의 혼합물로 또는 S_AB와는 분리되어 증기 스트림 S_BB가 제1 정류 칼럼 RD₁로 보내어져,
제1 정류 칼럼 RD₁에서 물 및 ROH를 포함하는 혼합물 G_RD1을 수득하고,
(c) 제1 정류 칼럼 RD₁에서 혼합물 G_RD1이 압력 p₁ 및 온도 T₁에서 RD₁의 상단부에서의 ROH-포함 증기 스트림 S_RDB1 및 RD₁의 하단부에서의 물 및 ROH를 포함하는 저부 스트림 S_RDS1로 분리되고,
(d) 저부 스트림 S_RDS1이 전적으로 또는 부분적으로 제2 정류 칼럼 RD₂로 보내어져,
제2 정류 칼럼 RD₂에서 물 및 ROH를 포함하는 혼합물 G_RD2를 수득하고,
(e) 혼합물 G_RD2가 압력 p₂ 및 온도 T₂에서 RD₂의 상부에서의 ROH-포함 증기 스트림 S_RDB2 및 RD₂의 하단부에서의 물을 포함하는 저부 스트림 S_RDS2로 분리되고,
이때
p₂ > p₁이며, p₂ > p_3A이고, 단계 (a2)가 수행되는 경우에는 p₂ > p_3B이고,
(f) S_RDB2로부터의 에너지가 제1 정류 칼럼 RD₁에서의 혼합물 G_RD1로 전달되는 것
을 특징으로 하는 방법.
제1항에 있어서, 단계 (f)에서 에너지가 S_RDB2로부터 G_RD1로 직접적으로 전달되는 것인 방법.
제2항에 있어서, 단계 (α-i), (α-ii), (α-iii) 중 적어도 하나가 수행되는 것인 방법:
(α-i) RD₁로부터 배출된 저부 스트림 S_RDS1의 제1 일부분 S_RDS11은 제2 정류 칼럼 RD₂로 보내어지고, 에너지가 S_RDB2로부터, RD₁로부터 배출된 저부 스트림 S_RDS1의 제2 일부분 S_RDS12로 전달되고, 이어서 S_RDS12가 RD₁로 재순환됨;
(α-ii) ROH 및 물을 포함하는 S_RDB1 및 S_RDS1과는 구별되는 적어도 1종의 스트림 S_RDX1이 RD₁로부터 배출되고, 이어서 에너지가 S_RDB2로부터 S_RDX1로 전달되고, S_RDX1이 RD₁로 재순환됨;
(α-iii) S_RDB2가 RD₁을 통과하며, 이로써 에너지가 S_RDB2로부터 G_RD1로 전달됨.
제1항에 있어서, 단계 (f)에서 에너지가 S_RDB2로부터 G_RD1로 간접적으로 전달되는 것인 방법.
제4항에 있어서, 단계 (β-i), (β-ii), (β-iii) 중 적어도 하나가 수행되는 것인 방법:
(β-i) RD₁로부터 배출된 저부 스트림 S_RDS1의 제1 일부분 S_RDS11은 제2 정류 칼럼 RD₂로 보내어지고, RD₁로부터 배출된 저부 스트림 S_RDS1의 제2 일부분 S_RDS12가 RD₁로 재순환되며, 여기서 에너지가 S_RDB2로부터, S_RDS12와는 구별되는 적어도 1종의 열 전달 매체 W_i1로 전달되고, 이어서 적어도 1종의 열 전달 매체 W_i1로부터 S_RDS12로 전달되고, 이어서 S_RDS12가 RD₁로 재순환됨;
(β-ii) ROH 및 물을 포함하는 S_RDB1 및 S_RDS1과는 구별되는 적어도 1종의 스트림 S_RDX1이 RD₁로부터 배출되고, 에너지가 S_RDB2로부터, S_RDX1과는 구별되는 적어도 1종의 열 전달 매체 W_ii1로 전달되고, 이어서 적어도 1종의 열 전달 매체 W_ii1로부터 S_RDX1로 전달되고, 이어서 S_RDX1이 RD₁로 재순환됨;
(β-iii) 에너지가 S_RDB2로부터, G_RD1과는 구별되는 적어도 1종의 열 전달 매체 W_iii1로 전달되고, 이어서 적어도 1종의 열 전달 매체 W_iii1이 RD₁을 통과하며, 이로써 에너지가 적어도 1종의 열 전달 매체 W_iii1로부터 G_RD1로 전달됨.
제5항에 있어서, 각각의 W_i1, W_ii1, W_iii1이 물인 방법.
제3항, 제5항 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, S_RDX1이 RD₁ 상에서 증기 스트림 S_RDB1보다 아래에서 취출되는 것인 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, S_RDB2가 적어도 부분적으로 반응성 정류 칼럼 RR_A에서 반응물 스트림 S_AE1로서 이용되고, 또한 단계 (a2)가 수행된다면, 대안적으로 또는 추가적으로 반응성 정류 칼럼 RR_B에서 반응물 스트림 S_BE1로서 이용되는 것인 방법.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, S_RDB1이 적어도 부분적으로 반응성 정류 칼럼 RR_A에서 반응물 스트림 S_AE1로서 이용되고, 또한 단계 (a2)가 수행된다면, 대안적으로 또는 추가적으로 반응성 정류 칼럼 RR_B에서 반응물 스트림 S_BE1로서 이용되는 것인 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, ROH를 포함하는 S_AE1 및 S_BE1과는 구별되는 스트림 S_XE1이 정류 칼럼 RD₁, 정류 칼럼 RD₂, 반응성 정류 칼럼 RR_A로부터 선택된 적어도 하나의 칼럼에 첨가되고, 또한 단계 (a2)가 수행된다면, 대안적으로 또는 추가적으로 반응성 정류 칼럼 RR_B에 첨가되는 것인 방법.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, R이 메틸 또는 에틸인 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (a2)가 수행되는 것인 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, p_3A > p₁이고, 추가로 단계 (a2)가 수행되는 경우에는 p_3B > p₁인 방법.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 저부 스트림 S_RDS2가 물 및 ROH를 포함하는 것인 방법.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 연속적으로 수행되는 방법.