(57)【要約】対応する糖アルコールからイソソルビドなどのジアンヒドロ糖アルコールを製造する場合に、反応副生成物を再循環させる方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
モノマー、ダイマー、およびポリマーの糖アルコールを含む混合物からモノマーおよびダイマーの糖アルコールを分離する方法であって、
ａ）モノマー、ダイマー、およびポリマーの糖アルコールを含む混合物を水で希釈する工程と、
ｂ）（ａ）で得られた前記希釈された混合物から、前記ポリマーの糖アルコールの大部分を沈殿させる工程と、
ｃ）前記沈殿したポリマーの糖アルコールを前記希釈された混合物から分離して、可溶性のモノマーおよびダイマーの糖アルコールの溶液を得る工程とを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記モノマーの糖アルコールがイソソルビドを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記モノマー、ダイマー、およびポリマーの糖アルコールが、糖アルコールの酸触媒による脱水に由来することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
希釈に使用される水の量が、モノマー、ダイマー、およびポリマーの糖アルコールを含む前記混合物１ポンド当たり１〜４ポンドであることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
可溶性のモノマーおよびダイマーの糖アルコールの前記溶液の一部をパージする工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記希釈された混合物を周囲温度近くまで冷却する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項７】
モノマー、ダイマー、およびポリマーの糖アルコールの前記混合物中の酸触媒の少なくとも一部を中和する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ジアンヒドロ糖アルコールの製造のための連続的な副生成物の再循環方法であって、
ａ）酸触媒の存在下で糖アルコールを連続的に脱水して、モノアンヒドロ糖アルコール、ジアンヒドロ糖アルコール、ダイマー、およびポリマーを含む反応マスを生成する工程と、
ｂ）前記ジアンヒドロ糖アルコールの一部を前記反応マスから連続的に分離して、生成物の流れおよび副生成物の流れを生成する工程と、
ｃ）前記副生成物の流れの少なくとも一部を連続的に取り出す工程であって、前記流れが主としてモノアンヒドロ糖アルコール異性体、ダイマー、ポリマー、およびジアンヒドロ糖アルコールを含む工程と、
ｄ）前記ポリマーを沈殿させるのに十分な量の水で（ｃ）の前記副生成物の流れを希釈する工程と、
ｅ）（ｄ）の前記希釈された混合物から前記ポリマーの大部分を沈殿させる工程と、
ｆ）（ｅ）で沈殿させた前記ポリマーを前記溶解した副生成物から分離する工程と、
ｇ）（ｆ）の前記溶解した副生成物の溶液を（ａ）の前記脱水工程に供給する工程とを含み、
工程（ａ）〜（ｇ）を出入りする流れが、実質的に一定速度に維持され、かつ実質的に一定の処理条件に維持されるように調整されることを特徴とする方法。
【請求項９】
前記ジアンヒドロ糖アルコールがイソソルビドであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
希釈に使用される前記水の量が、副生成物１ポンド当たり１〜４ポンドであることを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
可溶性のモノマーおよびダイマーの糖アルコールの前記溶液の一部をパージする工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記希釈された混合物を周囲温度近くまで冷却する工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
モノマー、ダイマー、およびポリマーの糖アルコールの前記混合物中の酸触媒の少なくとも一部を中和する工程をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジアンヒドロ糖アルコールの製造において反応副生成物を分離および再循環させる方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンヒドロ糖アルコール、特に、マンニトール、イジトール、およびソルビトールの誘導体は、治療への使用、および食品への使用が知られている。これらの中の少なくとも１種類のイソソルビドの１，４：３，６−ジアンヒドロソルビトールは、ポリマーおよびコポリマー、特にポリエステルポリマーおよびコポリマーの製造に使用されるモノマーとして有用である。
【０００３】
アンヒドロ糖アルコールは、種々の脱水触媒、典型的には強酸触媒の作用によって、対応する糖アルコール（またはモノアンヒドロ糖アルコール）を脱水することによって生成される。
【０００４】
酸脱水によってジアンヒドロ糖アルコールを調製するためのバッチ方法は当技術分野で公知である。
【０００５】
特に、ジアンヒドロ糖アルコールイソソルビドを生成するためのバッチ方法は、ソルビトールから１，４−ソルビタン（１，４−モノアンヒドロソルビトール）への分子内脱水と、酸触媒による脱水環化によるソルビタンからイソソルビド（１，４：３，６−ジアンヒドロソルビトール）へのさらなる反応とを含む２段階方法として記載されている。この反応によって、イソソルビドと、より高分子量の副生成物とが生成される。この副生成物は、２つ以上のソルビトール分子から水が脱離することによって生成すると考えられるが、その厳密な性質は明確には明らかとなっていない。（非特許文献１）および（非特許文献２）を参照されたい。その他のモノアンヒドロ副生成物の２，５−アンヒドロ−Ｌ−イジトールおよび２，５−アンヒドロ−Ｄ−マンニトールは、ある反応条件下で生成されることも知られている（（非特許文献３））。
【０００６】
（特許文献１）には、少なくとも１種類の糖アルコールまたはモノアンヒドロ糖アルコールを反応容器に投入する工程と、その糖アルコールまたはモノアンヒドロ糖アルコールを酸触媒および有機溶媒の存在下で脱水して、その有機溶媒に対して少なくとも部分的に可溶性である反応生成物を生成する工程と、反応容器から水を除去する工程と、溶解した反応生成物を含む有機溶媒を反応容器から取り出す工程と、取り出した有機溶媒から反応生成物を分離する工程と、有機溶媒を反応容器に再循環させる工程とを含む、アンヒドロ糖アルコール、特にイソソルビドを製造するための連続方法が記載されている。
【０００７】
米国特許公報（特許文献２）には、少なくとも１種類の糖アルコールまたはモノアンヒドロ糖アルコールと、任意に水とを含有するプロセス流が多段反応器の第１段に導入され、続いて高温で不活性ガスの向流と密接に接触して、存在する水の大部分が除去されて、脱水されたプロセスの流れが得られる連続方法が記載されている。この脱水されたプロセス流を、次に脱水触媒の存在下で、不活性ガスの向流と高温で接触させて、生成時の反応の水が除去される。最後に、生成物が反応器の底部から取り出される。
【０００８】
上記方法の反応生成物は、前述のように望まれるジアンヒドロ糖アルコールと、望ましくない副生成物とを含有する。ジアンヒドロ糖アルコールは、蒸発、蒸留、抽出、およびイオン交換、またはそれらの組み合わせなどの１つ以上の精製工程によって反応マスから単離される。
【０００９】
本出願と同時に出願された共有される米国特許公報（特許文献３）には、ジアンヒドロ糖アルコール、特にイソソルビドの製造および分離のための連続方法が教示されており、これによると、約４５％〜５０％の濃度の糖アルコール水溶液から開始して、酸触媒による脱水によるジアンヒドロ糖アルコールの生成が、１つの多段反応−分離容器中で実施され、発生した水蒸気を使用して、反応マスからのジアンヒドロ糖アルコールの分離が同時に行われる。上記方法では、反応マスからのジアンヒドロ糖アルコールの分離は不完全であり、より高沸点の副生成物とともにかなりの量の生成物が失われる。気化温度を上昇させると、生成物の回収が増加するかもしれないが、これによって、より多くの副生成物および発色性不純物が所望の生成物とともに気化するため生成物の品質に悪影響が生じる。クロマトグラフィー分離の場合、回収率を高めるためにはかなり大型の装置が必要であり、これはあまり経済的ではない場合がある。
【００１０】
ポリエステル容器などの大量で使用される用途でのモノマーとしてイソソルビドが使用される場合、イソソルビドを生成するための連続的な、高収率、高回収率の経済的な方法が必要とされる。
【００１１】
【特許文献１】国際公開第００／１４０８１号パンフレット
【特許文献２】米国特許第６，４０７，２６６号明細書
【特許文献３】米国特許出願ＣＬ−１８９４号明細書
【特許文献４】米国仮出願第６０／３７３，１０６号明細書
【非特許文献１】Ｇ．フレシェ（Ｆｌｅｃｈｅ）およびＭ．ユシェット（Ｈｕｃｈｅｔｔｅ）、Ｓｔａｒｃｈ／Ｓｔａｒｋｅ（１９８６）、３８（ｃ）、２６−３０
【非特許文献２】ローランド・ベック（Ｒｏｌａｎｄ  Ｂｅｃｋ）、Ｐｈａｒｍ．Ｍｆｇ  Ｉｎｃ．（１９９６）、９７−１００
【非特許文献３】Ａｃｔａ．Ｃｈｅｍ．Ｓｃａｎｄ．Ｂ  ３５、４４１−４４９（１９８１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、反応マスから最初に回収されなかった反応副生成物およびアンヒドロ糖アルコールが反応工程に戻されて再循環され、イソソルビドなどのアンヒドロ糖アルコールの全体の収率が増加する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、モノマー、ダイマー、およびポリマーの糖アルコールを含む混合物からモノマーおよびダイマーの糖アルコールを分離する方法であって、
ａ）モノマー、ダイマー、およびポリマーの糖アルコールを含む混合物を水で希釈する工程と、
ｂ）（ａ）で得られた前記希釈された混合物から、前記ポリマーの糖アルコールの大部分を沈殿させる工程と、
ｃ）前記沈殿したポリマーの糖アルコールを前記希釈された混合物から分離して、可溶性のモノマーおよびダイマーの糖アルコールの溶液を得る工程とを含む方法を提供する。
【００１４】
本発明の方法は、バッチ方式、半バッチ方式、または連続方式で実施することができる。可溶性のモノマーおよびダイマー糖アルコールの一部をパージする工程を追加して実施することもできる。
【００１５】
本発明の方法は、対応する糖アルコールの酸触媒を使用する脱水によるジアンヒドロ糖アルコールの生成に由来する副生成物の流れ中の一般により望ましいモノマーおよびダイマーの糖アルコールをより高分子量のポリマー糖アルコールから分離するために使用することができる。この副生成物の流れは、蒸留または結晶化などによって所望のジアンヒドロ糖アルコールの一部が反応マスから取り出された後に残る反応マスの一部である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の開示は、対応する糖アルコールからのジアンヒドロ糖アルコールの製造における脱水反応および生成物分離工程で得られる反応副生成物および回収されなかったアンヒドロ糖アルコールを再循環させる方法を提供する。
【００１７】
一般に糖アルコールの脱水は、塩酸または硫酸などの酸触媒の存在下で高温において実施される。脱水反応は、（１）糖アルコールが脱水されてモノアンヒドロ糖アルコールとなり、これに伴って糖アルコール１モルごとに水１モルが生成され、続いて（２）モノアンヒドロ糖アルコールが脱水されてジアンヒドロ糖アルコールとなり、さらに１モルの水が生成される２段階で進行すると考えられている。しかし、この脱水反応には、望ましくない副生成物が生成されるいくつかの副反応を伴う。
【００１８】
上記の脱水反応に使用される典型的な糖アルコールはソルビトールであり、対象となる対応するジアンヒドロ糖アルコールはイソソルビドである。ソルビトールの酸触媒による脱水が関与する反応、生成される副生成物、および所望のジアンヒドロ糖アルコール（イソソルビド）を反応混合物から分離する場合に直面する問題は、糖アルコールの種類の例であり、本明細書においてある程度詳細に説明する。また本発明の方法は、イソソルビドに関して後に詳細に説明されるが、他の糖アルコールの対応するジアンヒドロ糖アルコールへの酸触媒による脱水で生成される副生成物の分離および再循環に使用することができる。
【００１９】
ソルビトールからイソソルビドへの脱水では、最初にソルビトールが脱水して、種々のソルビタン異性体、すなわち１，４−アンヒドロ−Ｄ−グルシトール（１，４−ソルビタンとも呼ばれる）、３，６−アンヒドロ−Ｄ−グルシトール、２，５−アンヒドロ−Ｄ−マンニトール、および２，５−アンヒドロ−Ｌ−イジトールが得られ、これらすべてはモノマー糖アルコールと呼ぶことができる。これらの１，４および３，６異性体はさらに脱水してイソソルビドが生成されるが、２，５異性体は脱水されない。さらに、脱水反応が進行するにつれて、ソルビトール、４種類のモノアンヒドロ異性体、およびイソソルビドなどの反応マス中に存在する種々の化学種は互いに反応して、多数の異なるダイマーが生成され、次にこれらが重合してより高次のオリゴマーが生成され、これらのオリゴマーを本明細書では「ポリマー糖アルコール」と呼ぶ。さらに、存在する種々の化学種に関して、多数の他の副反応が進行して、発色性化学種、炭化物質、および種々の分解生成物が生成される。
【００２０】
このように生成された副生成物は、その大部分が望ましくないモノマーモノアンヒドロ糖アルコール、ダイマー、およびポリマーの糖アルコールであり、反応条件に依存するが、これらは、脱水反応終了時に反応マスの約２０〜３０重量％を構成することがある。収率が約２０〜３０％低下して副生成物が得られるのは、硫酸触媒の存在下で反応温度約１４０℃におけるソルビトールからイソソルビドへの転化においては典型的である。
【００２１】
所望のジアンヒドロ糖アルコールの反応マスからの回収は、低揮発性であるために困難となることが多い。たとえば、約１４０〜１４５℃においてイソソルビドの蒸気圧はわずか約２ｍｍ  Ｈｇである。
【００２２】
また、所望の生成物の溶解特性は、副生成物の溶解特性と類似している場合がある。イソソルビドの溶解特性はソルビタン異性体の溶解特性と類似しているため、溶媒抽出により経済的に有効な分離を実施することは困難である。
【００２３】
ソルビタン、ダイマー、およびポリマーの副生成物はすべて、イソソルビドよりもはるかに高沸点である。たとえば、ソルビタンの蒸気圧は１４０℃においてわずか約０．０４ｍｍ  Ｈｇであり、これはイソソルビドの蒸気圧の約５０分の１である。従来技術で説明されているように、気化または蒸留によるイソソルビドの反応マスからの回収は、高い蒸留温度における生成物の分解を回避するために酸触媒を中和した後で一般に行うことができる。しかし、生成物の回収は完全にはほど遠く、２０〜３０％のかなりの量の生成物が、副生成物とともに回収されずに失われる場合があり、特に高純度生成物が回収される場合にこのことが言える。たとえば、２０〜３０％の高沸点副生成物を含有する反応マスからイソソルビドを約１４０〜１４５℃および高真空下（たとえば、１ｍｍ  Ｈｇの圧力）で揮発させる場合、副生成物と同量のイソソルビドが副生成物とともに回収されずに残留する。したがって、反応マス中に存在する約２０〜３０％の副生成物と、２０〜３０％のイソソルビドとが、副生成物の流れ中の揮発しない高沸点缶出液として残留し、反応および分離後のイソソルビドの全体の収率はわずか４０〜６０％となる。回収は、副生成物の流れをより高い温度および／またはさらに低い圧力にさらすことで改善することができるが、その代わりより高度な分解およびより低い品質の生成物が得られる。別の実際的な制限は、１７０℃を超えると、急速に反応マスの炭化が始まることである。
【００２４】
本発明の方法では、回収されないジアンヒドロ糖アルコールおよび他のモノマーおよびダイマーの糖アルコールは、他の副生成物から分離されて、製造工程中の脱水反応工程に戻して再循環させることができ、これによって、より高い温度を使用せずに全体の回収率が高くなる。この分離は、副生成物の流れを水で希釈して、ポリマー糖アルコールを沈殿させることによって実施される。モノマーおよびダイマーの糖アルコールは溶液中に残留し、沈殿したポリマーから分離して再循環させることができる。
【００２５】
本発明の方法の好ましい実施形態を以下に説明し、図１に概略的に示す。
【００２６】
図１を参照すると、ブロック（５０）は、脱水反応、および生成物のジアンヒドロ糖アルコールの反応マスからの分離を実施するための装置を表している。これらの工程は、先行技術において開示される方法の任意の１つ、またはバティア（Ｂｈａｔｉａ）により開示された同時反応−分離方法、同時に出願された係属中の米国特許公報（特許文献４）によって実施することができる。酸触媒の中和が不要であり、後述するように酸触媒も再循環されるので、同時反応−分離方法が好ましい。
【００２７】
ライン（１）は、反応器に供給される糖アルコール（たとえば、ソルビトール）を表している。ライン（２）は、反応マスから回収されるジアンヒドロ糖アルコール生成物のイソソルビドを表している。ライン（１２）は、高沸点物質、すなわち反応副生成物、および回収されなかったジアンヒドロ糖アルコール（たとえば、イソソルビド）を表している。高沸点物質（１２）は、大部分のポリマーを溶液から沈殿させるのに十分な量のライン（１３）からの冷却水で希釈される。この水の量は、高沸点物質と少なくとも同量である（ｗｔ／ｗｔ）。好ましくは、加えられる水は、高沸点物質１ポンド当たりで約２ポンドの水である。しかし、大量の水を加える必要はなく、装置に導入される水が増加するため望ましくない。したがって、加えられる水は、高沸点物質１ポンド当たりで４ポンドを超えないことが好ましい。たとえば撹拌混合容器、インラインミキサー、または単純なＴ字型の混合器具などの当技術分野で公知のあらゆる手段によって、水を高沸点物質と混合することができる。これらは図１には明示されていない。周囲温度において高沸点物質を水で希釈すると、酸濃度が低下し、高沸点物質が冷却される。これらの条件下では、高沸点物質中に存在するポリマーは沈殿し始める。
【００２８】
任意に、酸と反応して不溶性の塩を形成する好適な塩基、好ましくは安価な無機水酸化物で酸を中和させることによって、酸濃度を低下させることができる。別の方法では、雰囲気に熱を奪われることによって、またはさらに取り扱いを容易にするために熱交換器中で冷却することによって、希釈された混合物がさらに冷却される。これらの方法は、ポリマーをより完全に沈殿させることができ、水の投入量、およびさらなる処理装置での投入量を軽減することができる。
【００２９】
高沸点物質と水との混合物は、ライン（１４）によって固液分離装置（９０）に供給され、ここで、大部分がポリマー糖アルコールである沈殿固形分が分離される。これは、フィルターまたは遠心機などの当技術分野で公知のあらゆる好適な装置であってよい。これらの装置によって得られた濾過ケーキは、冷却水による洗浄サイクルにかけられて、酸および副生成物溶液が濾過ケーキから洗い流されることが好ましい。ライン（１５）で表される洗浄された濾過ケーキは、次に装置（９０）から取り出されて、好適な方法で処理される。モノマーモノアンヒドロアルコール、ダイマーなどの溶解したまま残留した副生成物、および回収されなかったジアンヒドロ糖アルコールの溶液を含む液体部分は、ライン（１６）から取り出されて、ライン（１８）によって反応器に戻され再循環される。
【００３０】
再循環される溶液は、独立した流れとしてまたは添加される新しい糖アルコール供給材料との混合物としてブロック（５０）の反応容器に注入することができる。大部分の酸触媒も反応器に戻されて再循環され、それによって触媒消費が大きく軽減される。たとえば、後述するようなライン（１７）などからのパージによる、または使用される場合には任意の中和によるプロセス中あらゆる酸触媒の損失は、ライン（２０）から補給用の酸を注入することによって補給することができる。
【００３１】
副生成物（すなわち、モノマー糖アルコールおよびダイマー）が反応器に戻されて再循環される場合、これらの濃度は反応マス中で増加し始める。このため、これらが消費されてポリマーが生成される速度が増加する。ある時間の後、または数回の再循環の後（バッチ操作の場合）、本発明の方法は定常状態に到達し、すなわち、新しく生成した副生成物種およびダイマーの速度は、それらが消失してポリマーが生成される速度に等しくなるので、副生成物の濃度は一定のままとなる。
【００３２】
したがって、本発明の副生成物を再循環する方法によって、ライン（１５）で洗浄されたポリマーとして脱水反応中に生成される副生成物の大部分が除去され、初期分離工程では回収されなかったジアンヒドロ糖アルコールが再循環されて、全体の回収率が増加する。
【００３３】
上述したように、副生成物の再循環によって、反応マス中の副生成物濃度がより高くなる。その結果、希薄条件、すなわち、反応性化学種の濃度がより低い条件下で脱水反応が起こる。したがって、ジアンヒドロ糖アルコール生成物の生成速度と比較すると、ダイマーの生成速度が低下する。このため、所望の生成物の反応収率がより高くなる。したがって、本発明の方法によって、あらゆる新しい溶媒を反応系に導入せずに希薄条件下で反応を実施することができ、反応副生成物自体が希釈剤として機能するよう利用される。
【００３４】
本発明の方法においては、ライン（１６）からの副生成物溶液の一部を、ライン（１７）からパージして、ある種の少量の完全には同定されていない発色性化学種などの水溶性副生成物が反応マス中に蓄積するのを防止することができる。このパージの流れは、経済的理由からさらに処理して有用な化学種を回収したり、または安全な方法で廃棄したりすることができる。
【００３５】
本発明の方法の以上の詳細な説明から、本発明の方法は、バッチ方式、断続方式、または連続方式で実施できることは当業者には明らかであろう。大規模製造には連続操作が好ましい。連続操作では、入口ライン（１）、（１３）、（２０）、出口ライン（１５）、（１７）およびある工程から次の工程へのライン（１２）、（１４）、（１６）、（１８）の中の流れは、実質的に一定速度に維持され、実質的に一定の操作条件が維持されるように調整される。
【００３６】
図２は、図１の内部装備品を示している。脱水は、多段操作のためのシーブプレートが取り付けられヒーター（５１、５２、および５３）が備え付けられた反応容器（５０）中で行われる。糖アルコール水溶液および酸触媒などの出発物質の入口ライン（１）、（１３）、および（２０）、ならびに生成物蒸気の取り出しおよび高沸点物質の除去のための出口ラインが設けられている。
【００３７】
反応容器を所望の温度に維持するために、あらゆる加熱手段を使用してよい。それぞれ第２段および第３段のヒーター（５２）および（５３）用の内部蒸気コイルが、図２に概略的に示されている。第１段では、大部分の水を蒸発させるために大部分の熱を供給する必要があり、製造を容易にするため外部熱交換器（５１）が選択される。このヒーターは、熱サイホン作用によって反応マスを循環させる蒸気シェルチューブ型熱交換器が好ましい。これによって、循環ポンプを使用しなくても効率的に熱移動が行える。このような外部ヒーターが使用され、供給材料および触媒は、このヒーターとライン（１−１）を経由して、再循環の流れとともに反応器に供給される。
【実施例】
【００３８】
（公称１８００万ポンド／年でのイソソルビドの製造）
図１を参照すると、ライン（１）から速度８４９０ポンド／時で４５重量％ソルビトール水溶液が、図１にブロック（５０）で表され図２に詳細に示される同時反応−分離装置に導入される。この流れは、約２１ポンド−モルのソルビトールおよび約２５９ポンド−モルの水を含有する。図２を参照すると、０．５〜０．６重量％のソルビトール供給材料（水を除いたものを基準とする）において硫酸濃度を維持するのに十分な量で、ライン（２０）から１０重量％硫酸水溶液が速度２００ポンド／時で注入される。段のヒーター（５１）、（５２）、および（５３）への入熱は、温度がそれぞれ１２５℃、１３５℃、および１４５℃に維持されるように調節される。第３段より上のヘッドスペース中の圧力は約１８〜２０ｍｍ  Ｈｇに維持される。全段を通した脱水反応で、約１６．８ポンド−モルのイソソルビド（収率８０％）が得られる。４．２ポンド−モルの出発ソルビトールからは、主としてモノマーモノアンヒドロソルビトール誘導体、ダイマー、ポリマーの物質、ならびに少量の他の分解生成物、ならびに酸触媒を含む副生成物が得られる。
【００３９】
イソソルビドは、反応中に発生した水とともに蒸気の流れとしてライン（２）から回収され、副生成物および回収されなかったイソソルビドはライン（１２）から取り出される。本明細書に記載されるような副生成物の再循環では、副生成物の流れは一定濃度に到達する。定常状態の連続操作方式では、これは約２８％のイソソルビド、５８〜６０％のソルビタン異性体、１０〜１２％の水不溶性ポリマー、および約１．４〜１．５重量％の硫酸を含有し、ライン（１２）から３２７０ポンド／時の速度で取り出される。副生成物の流れはライン（１３）からの６９００ポンドの水と混合されて、不溶性ポリマーが沈殿する。これはライン（１４）を通ってフィルター（９０）に供給され、沈殿したポリマーが、ポリマー３７０ポンド／時の速度で濾過ケーキとして取り出され、これはライン（１３）からの水の一部で洗浄され、ライン（１５）から排出される。約９２０ポンド／時のイソソルビド、および１９３０ポンド／時の水溶性副生成物、および５０ポンド／時の酸触媒を含有する濾液が、ライン（１６）から速度約９８００ポンド／時で排出される。この流れの約７分の１はライン（１７）からパージされる。その残りの約８４００ポンド／時の流れには、５０％溶液としての補給用硫酸が７ポンド／時の速度でライン（２０）から補給され、新しいソルビトール供給材料とともにライン（１８）から反応工程に戻される。したがって、これによって、約７９０ポンド／時のイソソルビド、１６５４ポンド／時の副生成物、およびほとんどの酸触媒がプロセスの反応−分離部分に戻され再循環される。
【００４０】
再循環の結果、イソソルビドの損失は、パージの流れ（１７）中のわずか約１３０ポンドのみであり、脱水反応によって生成した２４５０ポンド／時のイソソルビドの大部分（すなわち、２４５０−１３０＝２３２０ポンド／時）は回収され、反応中に発生した水とともに蒸気としてライン（２）から取り出される。凝縮によって、１８５０万ポンド／年のイソソルビドが水溶液として製造される。イソソルビドの回収率は２３２０／２４５０すなわち約９５％であり、イソソルビドの工程全体の収率は７６％（８０％の９５％）であり、これに対し再循環が行われない場合では５６％となる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の方法の好ましい実施形態の概略図である。
【図２】反応容器の内部装備品の概略図である。
【図１】
2005525400.tif 000002
【図２】
2005525400.tif 000003
【国際調査報告】
2005525400.tif 000004
2005525400.tif 000005
2005525400.tif 000006