(57)【要約】酢酸を不純物として含有する水性溶液から、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）を精製する方法。２本の分画蒸留カラムを順に配置する。第１カラムに、夾雑物含有溶液を、酢酸がオーバーヘッド水中に分配される結果を生じる温度プロファイルで供給する。第１カラムの底部分に残る物質は、第１カラムにそして第２カラムにもリサイクルし、酢酸夾雑のないＤＭＡｃを回収し、残留するＤＭＡｃと酢酸はさらなる分離のために第１カラムに戻す。本方法は標準の分画蒸留操作および装置を使用するので、より複雑な抽出および／またはクロマトグラフィー分離を不要とする。
2005531634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酢酸を含有する水性ＤＭＡｃ溶液から、ＤＭＡｃを分離する方法であって、
（ａ）該溶液を、供給口と入口とを備えかつ頂部部分と底部分とがあり、該底部分には上方底部分、中央底部分および下方底部分がある第１蒸留カラムに、該カラムの下方底部分は実質的に乾燥しているが該カラムの上方底部分は実質的に湿っているようにし、酢酸が該第１カラムのオーバーヘッド流と底部流とに分配されるようにするに十分な温度で、供給すること、
（ｂ）該第１カラムの底部流を第２蒸留カラムの入口に供給して、精製されたＤＭＡｃはオーバーヘッド流中へ分配され、ＤＭＡｃと酢酸との混合物は底部流へ分配されるようにすること、さらに、
（ｃ）該ＤＭＡｃと酢酸との混合物から、酢酸の追加的部分を、該第１カラムのオーバーヘッド流へ分配すること、
を含む、方法。
【請求項２】
さらに、該第２カラムのオーバーヘッド部分から精製されたＤＭＡｃを回収することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
カラムの温度プロファイルが、
第１カラム内の総温度差の＜約１５％がその頂部部分において生じ、
第１カラム内の総温度差の＜約１５％がその上方底部分において生じ、そして、
第１カラム内の総温度差の＞約７０％がその中央および下方底部分において生じる
結果となるものである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
該第２カラムからの底部流を、第１カラムへ、ポンプアラウンド流として供給する、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
該第１カラムの底部流を、第２カラムへ、液体供給物として供給する、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
該第１カラムの底部流を、第２カラムへ供給される蒸気側流として供給する、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
該底部ポンプアラウンド流を、第１カラムへその供給口で供給する、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
該底部ポンプアラウンド流を、第１カラムへその供給口の上方に設けてある入口で供給する、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
該底部ポンプアラウンド流を、第１カラムへその上方底部分内に設けてある入口で供給する、請求項４に記載の方法。
【請求項１０】
該第２カラムの底部ポンプアラウンド流が、共沸濃度以下の酢酸を含有するものである、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
温度が、第１カラムの操作圧力の関数である、請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
第１カラムのオーバーヘッド流中に分配した酢酸を液体として回収する、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
第１カラムのオーバーヘッド流中に分配した酢酸を蒸気として回収する、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
ＤＭＡｃを第２カラムのオーバーヘッドから液体として回収する、請求項２に記載の方法。
【請求項１５】
ＤＭＡｃを第２カラムのオーバーヘッドから蒸気として回収する、請求項２に記載の方法。
【請求項１６】
第１カラムの底部流を、液体、蒸気、および液体／蒸気混合物から成る群から選択される物理的状態で、第２蒸留カラムへ供給する、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
第２カラムからの底部流を第１カラムへ供給することにより、酢酸の追加的部分を分配する、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
第２カラムからの底部流を第１カラムへ戻してから、第１カラムからの底部ポンプアラウンド流を供給することにより、酢酸の追加的部分を分配する、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
第１および第２カラム共用のリボイラーを用いて底部ポンプアラウンド流を得る、請求項４に記載の方法。
【請求項２０】
供給材料溶液中の流体成分を分離する装置であって、
（ａ）溶液の供給口、オーバーヘッド蒸留物流用のオーバーヘッドコンデンサー、底部蒸留物流用のリボイラー、および出口を備えている第１蒸留カラム、但し、該カラムには頂部部分と底部分とがあり、該底部分には、上方底部分、中央底部分、および下方底部分があり、該第１蒸留カラムには第２蒸留カラムが順に設置されている、
（ｂ）第１カラムからの底部蒸留物流用の供給口、オーバーヘッド蒸留物流用のオーバーヘッドコンデンサー、所望による底部物用リボイラー、および出口を備えている、第２蒸留カラム、
（ｃ）第２カラムからの底部物流を第１カラムへ供給するためのポンプ、および
（ｄ）カラムの上方底部分は実質的に湿っており、カラムの下方底部分は実質的に乾燥しているように温度プロファイルを調節する制御器、
を含む装置。
【請求項２１】
該制御器が、オーバーヘッド蒸留物流と底部蒸留物流温度間の第１カラム内温度プロファイルを、
＜約１５％の総温度差がその頂部部分において生じ、
＜約１５％の総温度差が第１カラム内の上方底部分において生じ、そして、
＞約７０％の総温度差がその中央底部分および下方底部分において生じる、
ように調節する、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
該制御器が、第１カラムのリボイラー上にある、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
水性溶液中で酢酸からＮ,Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）を精製する方法であって、
該溶液を、酢酸水溶液が該第１カラムからの蒸留物流として分配されるに十分な条件下に第１蒸留カラムの供給口へ供給すること、
第１カラム底部からの非−蒸留底部物のポンプアラウンドを、第１カラムの供給口および第２蒸留カラムへ、実質的に精製されたＤＭＡｃが第２カラムからの蒸留物として蒸留されるに十分な条件下に供給すること、および
ＤＭＡｃと酢酸とを含有する第２カラムからの非−蒸留底部物を、酢酸水溶液はさらに第１カラムのオーバーヘッドに分配し、ＤＭＡｃは第１カラムの底部物に分離するために第１カラムに供給すること、
を含む方法。
【請求項２４】
実質的に純粋なＤＭＡｃを、第２カラムからの蒸留物として回収することをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
該条件が、該第１カラムの下方底部分が実質的に乾燥しているようにするに十分な温度プロファイルを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
該温度プロファイルが、該カラムの上方底部分が実質的に湿っているようにする、該供給ステージの温度以下で温度平坦部を生じさせるものである、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
低沸点第一成分、高沸点第二成分、および該第二成分と高沸点の２成分共沸物を形成する第三成分、とを含有する溶液中の、少なくとも１成分の精製方法であって、
（ａ）該溶液を第１蒸留カラムに、該カラムの下方底部分には該第一成分が実質的に存在しないが該カラムの上方底部分には該第一成分が実質的に豊富にあるようになり、該第三成分が該第１カラムのオーバーヘッド流と底部流との間で分配されるようになるに十分な温度で、供給すること（但し、該第１カラムは、供給口および入口を備え、頂部部分および底部分があり、該底部分には、上方底部分、中央底部分、および下方底部分がある）、
（ｂ）該第１カラムの底部流を、第２蒸留カラムの入口に供給して、実質的に精製された第二成分をオーバーヘッド流中に、そして第二成分と第三成分の混合物を底部流中に分配させること、および
（ｃ）該第２カラムからの底部流を該第１カラムの供給口へ供給して、該第二成分と該第三成分との混合物から該第三成分の追加的部分を該第１カラムのオーバーヘッド流中に分配させること［但し、（ｉ）該第一成分は低沸点化合物であり、少なくとも約２５％の濃度で供給材料中に存在し；（ｉｉ）該第二成分は該第一成分より相対的に高沸点化合物であり、少なくとも約５％の濃度で供給材料中に存在し；（ｉｉｉ）該第三成分は供給材料中に最大で約５％の濃度で存在し、該第二成分と高沸点共沸物を形成する］
を含み；そして
（ｄ）該第一成分が、２成分共沸物を解消し、制御し、または緩和させ得るものである、
方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の分野
本発明は、総括すれば、酢酸が夾雑不純物として存在する場合の水−Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド供給材料を連続蒸留して、該材料からＮ,Ｎ−ジメチルアセトアミドを精製する方法に関する。
【０００２】
背景技術
溶液の複数成分を分離する方法である蒸留は、気相と液相との間での各成分の分配に依存するものである。気相は液相から蒸発により生じる。気相から凝縮により、異なる組成で新しい液相が生じる。
【０００３】
連続蒸留は比較的にシンプルであり、混合物の蒸発性成分をそれらの沸点の相違に基づいて分離する、普通に採用されている方法である。連続蒸留は、概念的には、各ステージで液相と気相とを親密に接触させる多数の理想的蒸留ステージから成っている。液相および気相の各成分は、凝縮と蒸発によって再分布し、そして異なる組成の新液相および新気相が該ステージから生じる。１ステージで生じる組成変化は軽微であるとしても、多ステージを向流配置で使用すれば、通算では大きな組成変化を来すことができ、かくして本質的に純粋な成分の生成物を得ることができる。
【０００４】
連続蒸留は、通常、凝縮表面積を増加させて気相と液相とが接触し易くなるようにしたカラム群を用いて実施する。カラム群は、例えば、備え付けの蒸留フィンガー群、または篩板、バブルキャップ、およびトレーバルブのような内蔵物群を有し、それらが理想的ステージに近接させるものと容易に理解できる。カラム内蔵物、例えば、ランダムパッキングまたは構造物化した詰め物は、理想的ステージを明瞭に定義するものではないが、連続蒸留には良く採用されている。
【０００５】
連続蒸留プロセスの古典的な構成は、オーバーヘッドに単一のコンデンサー、底部に単一のリボイラー（再沸器、reboiler）を備えた、１本の蒸留カラムである。該カラムの見た目の中程に供給材料を供給する。沸点が高い方の成分は、このリボイラーステージで底部物として除去される。沸点が低い方の成分は、このコンデンサーステージで蒸留液として除去される。蒸留液の一部はカラムの頂部に戻る（還流する）。還流液は、カラム全域でリボイラーからの蒸気と接触し、分離が行われる。連続蒸留のスケール設定および仕様設計のための技法は良く知られている。それぞれの設計仕様は、分離しようとする成分毎に、またそれら各成分に特有の蒸発性能毎に特定のものとなる。
【０００６】
Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）と水との混合物の場合、それぞれ純粋成分の沸点から予期されるように蒸発性が大きく相違するので、純粋な２成分の分離は簡単である。ＤＭＡｃの大気圧下の沸点は１６６℃である。水の大気圧下の沸点は１００℃である。ＤＭＡｃと水から成る供給材料の連続蒸留においては、水がコンデンサーからの蒸留液となり、ＤＭＡｃはリボイラーの底部生成物となることになる。
【０００７】
酢酸が、ＤＭＡｃと水から成る供給材料中に、しばしば不純物として存在する。これは、ＤＭＡｃが分解して酢酸とジメチルアミン（ＤＭＡ）とに成り得るからであろう。あるいは、ＤＭＡｃを溶媒として使用する化学合成に由来して、酢酸が存在することになるのかもしれない。
【０００８】
しかしながら、ＤＭＡｃと酢酸の混合物は、酢酸の沸点１１８℃がＤＭＡｃの沸点と十分に離れているにもかかわらず、それぞれを各成分画分に分離することは容易でない。これは水素結合形成効果によるものであって、酢酸の存在下では、ＤＭＡｃが塩基として作用し、酢酸に対して強力な吸引力を及ぼすからである。ＤＭＡｃと酢酸とは、高沸点の共沸混合物（azeotropic mixture）、それは２またはそれ以上の液体の溶液であって蒸留してもその組成が変わらないものと定義されるものである、を形成する。より具体的には、２１％の酢酸と７９％のＤＭＡｃとからなるこの共沸混合物は、大気圧下で、約１７１℃の沸点を有する。
【０００９】
古典的な連続蒸留配置では、共沸混合物を形成する混合物を、純粋な２成分の流れに分離することができない。蒸留カラムから得られる生成物群の１つは共沸組成になってゆく。高沸点の共沸物（azeotropes）は、それが生成すると、リボイラーの底部生成物中に濃縮される。低沸点の共沸物は、それが生成する場合、コンデンサーの生成蒸留液中に濃縮される。
水、ＤＭＡｃ、および酢酸の混合物を、古典的な連続蒸留カラム配置に供給すると、酢酸がＤＭＡｃと高沸点の共沸物を形成するので、カラムの底部中に酢酸が分離してＤＭＡｃを汚染する。
【００１０】
ＤＭＡｃを、カラムの底部またはその近傍での側流−蒸気流として除去しようとする試みは、有効な解決策ではなかった。酢酸濃度がカラムの底部において増加してゆき、結局は、ＤＭＡｃ−酢酸共沸物に達してしまうからである。この共沸物蒸気は、カラムを昇って移動してゆき、側流−ＤＭＡｃ蒸気流を汚染する。カラムの底部物を排除すれば、カラム底部における酢酸濃度を共沸物よりずっと少ない濃度に制御することはできる。しかしながら、望ましくないことに、これはＤＭＡｃの大量損失をきたすこととなる。底部ＤＭＡｃ生成物を第２蒸留カラムにおいて再蒸留し、ＤＭＡｃをオーバーヘッド生成物として除去するようにしても、やはり、酢酸濃度を共沸物組成以下に制御するために第２カラムの底部物を除去することが必要となって、所望するＤＭＡｃ成分の実質的損失をきたすこととなる。
【００１１】
フランス特許第１,５４９,７１１号は、供給材料がＤＭＡｃと酢酸であり第３成分たる水は実質的に乾燥している、第２カラムの底部物を、圧力を変えて運転している第３カラムに供給して共沸物組成を変え得ることを開示する。しかしながら、これには、余分な費用と第３カラムステージを必要とする。しかも、このシステムには、ＤＭＡｃ、水、および酢酸の分離は開示されていない。
それ故、上記各課題の克服方法が要望されている。
【００１２】
発明の概要
本発明は、その一実施態様においては、酢酸を含有するＤＭＡｃ水性溶液から、Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）を分離する方法に関する。第１蒸留カラムには、供給口との相対的関係で頂部部分と底部分とがある。底部分は、さらに上方底部分、中央底部分、および下方底部分に分けられる。溶液は、該カラムの見た目の中央にある側部供給口を通して第１蒸留カラムに供給する。
【００１３】
カラムの温度プロファイルを制御して、カラムの下方底部分は実質的に乾燥しており、カラムの上方底部分は実質的に湿っており、酢酸はオーバーヘッド蒸留物流と底部生成物流とに分配されるようにする。第１蒸留カラムの底部物を第２蒸留カラムの供給口に供給し、精製ＤＭＡｃが蒸留されてオーバーヘッド流になり、ＤＭＡｃと酢酸の混合物が底部流中に供給されるようにする。第２カラムからの底部流は、第１カラムの入口に入れ(ポンプアラウンド)、ＤＭＡｃと酢酸の混合物から追加的な酢酸部分を第１カラムのオーバーヘッド流へと分配し、そのようにして元の供給物中の酢酸を実質的に全て第１カラムのオーバーヘッド流へと蒸留させる。精製ＤＭＡｃは第２カラムのオーバーヘッド画分から回収する。
【００１４】
本発明は、別の実施態様においては、供給溶液中の各液体成分を分離するための装置に関する。この装置は、第１蒸留カラムおよびそれと順に連なる第２蒸留カラムを備えている。第１蒸留カラムは、溶液の供給口、オーバーヘッド蒸留物流用のオーバーヘッドコンデンサー、底部物流用のリボイラー、および出口を備えている；該カラムには頂部部分および底部分があり、底部分には、上方底部分、中央底部分、および下方底部分がある。第２蒸留カラムには、第１カラムからの底部物流用の供給口、蒸留してくるオーバーヘッド流用のオーバーヘッドコンデンサー、および底部物用の第２リボイラーがある。ポンプで第２カラムからの底部物流を第１カラムの供給口へと還流させる。第１カラム還流と第１カラムリボイラーとを制御するハードウエアにより、カラムの温度プロファイルを調節して、第１カラムの下方底部分には最低沸点成分が実質的に存在しないようにし、かつ、第１カラムの上方底部分で最低沸点成分が圧倒的に豊富となるようにする。この温度プロファイルは、リボイラーへの熱入力を調節することにより、あるいは、カラムへの還流の流速を調節することにより制御することができる。
【００１５】
本発明は、他の実施態様においては、水溶液中で酢酸からＤＭＡｃを精製する方法に関し、この方法では、該溶液を、水性酢酸が第１カラムからの蒸留物と乾燥非−蒸留底部生成物とに分配されるに十分な条件下に、第１蒸留カラム内に供給する。第１カラムからの底部生成物を第１カラムの入口へ、そして、第２蒸留カラムからのそれもその入口へ、精製ＤＭＡｃが第２カラムからの蒸留物として蒸留されるに十分な条件下に、ポンプでそれぞれ戻す。そして、第２カラムからのＤＭＡｃと酢酸とを含有する非−蒸留底部生成物を、さらなる水性酢酸とＤＭＡｃとの分配のために第１カラムへ逆供給する。第２カラム底部生成物の第１カラムへの戻しは、第１カラムの見た目の中央部分にある供給口、底部のリボイラー、あるいはその他の入口、のいずれへでもよい。この第１カラムに戻す底部生成物は、見た目の中央部分にある供給口、あるいは、第１カラムの上方底部内あるいはその上方にあるその他任意の入口、のいずれへでもよい。精製ＤＭＡｃは、第２カラムからの蒸留物として回収する。
【００１６】
本発明は、一般的に、高沸点成分と高沸点の２成分共沸物を形成する第三成分で汚染された低沸点成分の溶液から、高沸点成分を精製する方法にも関する。該溶液を、第１蒸留カラムの見た目の中央部分にある供給口内に、該カラムの下方底部分には低沸点成分が実質的に存在しないが第１カラムの上方底部分では低沸点成分が圧倒的に豊富となるようにしかつ第三沸点成分を第１カラムからの蒸留物中に分配させるような、温度プロファイルにおいて供給する。第１カラムからの非−蒸留底部生成物は、高沸点成分が精製された成分として第２カラムから蒸留されるに十分な条件下に、第２カラムに供給する。第１カラムからの非−蒸留底部物の部分は、第１カラムの供給口あるいはその他の入口へポンプで供給することもできる。この高沸点成分と第三成分の混合物を含有する第２カラムからの非−蒸留底部生成物を、さらなる高沸点および低沸点成分の分配のために、供給口または他の入口を経由して第１カラム内に逆供給する。この方法は、低沸点成分が、高沸点成分の第三成分との高沸点共沸物を軽減できる各システムに、一般的に適用可能である。
本発明の上記およびその他の実施態様は、以下の各図、記載、および実施例を参照してさらによく理解されよう。
【００１７】
図面の簡単な説明
図１は、本発明システムの実用例を図解説明する。
図１Ａ〜図１Ｐは、図１のシステムの多様な配置例を図解説明する。
図２は、本発明システムを用いる各カラムステージの温度グラフである。
【００１８】
発明の詳細な説明
Ｎ,Ｎ−ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）の水性溶液から、酢酸を不純物として分離する方法を開示する。この方法は、二連カラム配置を用いる連続蒸留技法を採用するものである。これは、より複雑な溶媒抽出および／またはクロマトグラフィー的またはスペクトル的分離を不要とし、所望のＤＭＡｃの、効率良く、正確で、かつ再現性のある、しかも高収率、高純度での分離を、提供するものである。
【００１９】
第１の分画蒸留カラム１０および第２の分画蒸留カラム２０を、図１のように、順に配置する。第１カラム１０は、図解のように、頂部部分１２と、供給口または入口１７および出口１８を備えた底部分１６とに分けられる。供給口１７の的確な位置は、当業者に知られているように、最適設計によって決められ、カラムの正確な−中央点にある必要はない。それ故、供給口１７の位置は、カラム１０の見た目の中央にあるとする。底部分１６は、さらに図解のように、上方底部分１６ａ、中央底部分１６ｂ、および下方底部分１６ｃの各部分に分けられる。頂部部分１２および底部分１６を構成するステージの数は、当業者に知られているように、特定のカラム設計および適用に応じて特定される。これらのパラメータの例には、供給材料の組成、還流率、その他がある。第２カラム２０は、第１カラム１０からの流出物が第２カラム１２の入口２７から流入するように配置する。第２カラムの底部物は、出口２８から出す。
【００２０】
第１カラム１０は、その頂部上方にコンデンサー１１、そしてその底部にリボイラー１３を備えている。第２カラム２０もまた、その頂部上方にコンデンサー２１、そしてその底部にリボイラー２３を備えている。第１カラム１０の出口１８から出る流体を、第２カラム２０の入口２７へポンプで直接送り込むことができる。あるいは、第１カラム１０の出口１８から出る流体を、リボイラー２３を経由し、次いで第２カラム２０に入るようにすることもできる。第２カラム２０の出口２８からの流体を、第１カラム１０の供給口１７中にポンプで再圧入（ポンプポンプアラウンド流体）することもできる。
【００２１】
一般的には、ＤＭＡｃ−水供給材料８中に入ってくる酢酸のすべてが、ＤＭＡｃおよび酢酸の底部ポンプアラウンドを経由する２本建てカラム配置を用い、かつ、第１カラム１０の上方底部分１６ａが湿っているようにする操作条件を用いて排除される。より具体的には、図１に示すように、精製しようとする水性ＤＭＡｃ混合物を、第１蒸留カラム１０中に、供給材料８として導入する。カラム１０の温度は、第１カラム１０の上方底部分１６ａの温度は、カラムのこの部分が実質的に湿っていることを示す温度になっているが、下方底部分１６ｃの温度は、それより高くこの部分が実質的に乾燥したままであることを示すように制御する。
【００２２】
分離を行うために必要な温度プロファイルは、カラムの底部温度引くカラムの頂部温度の総温度差の百分率で記載する。それは、第１カラム１０の頂部部分１２において生じる該カラム中の総温度差が約１５％より少なく、上方底部分１６ａにおいて生じる該カラム中の総温度差が約１５％より少なく、該カラム中、中央底部分１６ｂおよび下方底部分１６ｃにおいて生じる温度差が約７０％より大きい。百分率温度差とは対照的に、的確な温度は、第１カラム１０の操作圧力に従って変わる。
【００２３】
この温度は、第１カラムリボイラー１３への熱入力を調節するか、または第１カラム１０上の蒸留物の還流速度を調節して制御する。このようにして得られる温度プロファイルには、供給ステージ温度より低い温度の平坦部（plateau）を生じ、該カラムの上方底部分が実質的に湿っているようにする。湿った上方底部分１６ａは供給口１７より下方にあり、そして、酢酸の一部がオーバーヘッドの方へストリップされて、第１カラム１０の蒸留生成物２５になるようにしている。第１カラム１０の底部生成物３０は、乾燥したＤＭＡｃと酢酸不純物を含有し、リボイラー１３配列の一部である入口１５を経由して第１カラム１０中に再−供給する。この第１カラム中の底部生成物３０は、第２カラム２０中へも入口２７を経由して供給する。純粋なＤＭＡｃは、第２カラム２０の蒸留生成物４０である。第２カラム２０の底部物４５は、乾燥したＤＭＡｃと酢酸を含有し、第１カラム１０の供給口１７へ戻す。この底部ポンプアラウンド流４５は、第１カラム１０中で、湿った上方底部分１６ａを経由して流れ、再度酢酸の一部がオーバーヘッドへ取り出されるようにする。
【００２４】
供給材料８と底部ポンプアラウンド４５の両方中の酢酸部分をストリップする効果を合算すると、供給材料８中の酢酸全量に等しい量の酢酸が第１カラム１０のオーバーヘッド蒸留物２５へ移行する結果となる。カラム１０および２０の各底部物（流れ３０および４５）中の酢酸は、ＤＭＡｃと酢酸の共沸組成物より十分に低い濃度で平衡するので、第２カラム２０がその蒸留生成物４０として純粋のＤＭＡｃを生成するようになる。
【００２５】
ＤＭＡｃ、酢酸および水の３−成分系の分離について具体的に述べてきたが、本発明は、次のような他の任意の３−成分系、即ち（ａ）第一成分が低沸点化合物であって、供給材料中に実質的部分（それは少なくとも約２５％の濃度においてである）で存在し；（ｂ）第二成分が第一成分と対比して相対的に高沸点化合物であって、供給材料中に実質的部分（それは少なくとも約５％の濃度においてである）で存在し；（ｃ）第三成分が供給材料中に最小成分（それは最も多くても約５％の濃度においてである）として存在し、かつ、第二成分と高沸点共沸物を形成するものであり；そして、（ｄ）第一成分は上記２成分共沸物を解消し、制御し、または緩和させ得るものである；についても用いることができる。
【００２６】
第１および第２蒸留カラムは他の配列も可能であり、いずれも本発明の範囲内にある。例をあげれば、第１カラムのコンデンサーは、その全部が図１Ａの液体生成物の除去のためのものであってもよく、あるいはその一部が図１Ｂの蒸気生成物の除去のためのものであってもよい。第２カラムのコンデンサーは、その全部が図１Ｃの液体生成物の除去のためのものであってもよく、あるいはその一部が図１Ｄの蒸気生成物の除去のためのものであってもよい。他の例としては、第１カラムからの底部生成物を、図１Ｅの液体として、図１Ｆの共用リボイラーを用いる液体／蒸気混合物として、あるいは図１Ｇの蒸気側流として除去することができる。さらなる他の例としては、底部物ポンプアラウンド流を第１カラム中に、図１Ｈの供給口で、図１Ｉの供給口の上方に設けた入口で、あるいは図１Ｊの上方底部分内の入口で、戻し入れることもできる。さらなる別の例としては、底部物ポンプアラウンド流を、図１Ｋの第２カラムから取得してもよく、あるいは、第１カラムへ戻る第２カラム底部ポンプアラウンド路を備えた図１Ｌの第１カラムから取得してもよい。別の例では、底部物ポンプアラウンド流は、第２カラム上のリボイラーを除いてでも、図１Ｍの第１および第２カラムに共用のリボイラーを用いることによって、図１Ｎの第２カラムへ供給しさらに底部物ポンプアラウンド流へ向かう蒸気側流によって、図１Ｏの第２カラムへ供給しさらに底部物ポンプアラウンド流へ向かう蒸気側流によって、または、図１Ｐの共用のケトルリボイラーによって、取得することができる。
【００２７】
実施例
第１カラム１０の上方底部分１６ａを湿っているようにする、コンデンサーとリボイラーを含み、２６段ステージを用いる連続蒸留工程、温度プロファイルを、下記表１中に示す。この実施例では、第１カラム１０を、頂部圧１０３ｍｍＨｇ、底部圧１５３ｍｍＨｇ、そして圧力低下５０ｍｍＨｇで操作する。しかしながら、下記表中に示した各特定温度は、第１カラム１０の操作時圧力の関数であって、これらの各特定温度または各特定圧力は決まったものではない。従って、該カラムの下方底部分が実質的に乾いているようにする任意の温度および／または圧力を用いることができる。
【００２８】
【表１】
2005531634.tif 000003
【００２９】
カラム中の総温度差は下記のように計算された：
【表２】
2005531634.tif 000004
【００３０】
カラム頂部中の温度差は下記のように計算された：
【表３】
2005531634.tif 000005
これを、総温度差の百分率として再計算すると、５.２／６０.４＝８.６％となった。
【００３１】
カラム底部分（１６）の上方底部分トップ３ステージの温度差は下記のように計算された：
【表４】
2005531634.tif 000006
これを、総温度差の百分率として再計算すると、１.０１／６０.４＝１.７％となった。
【００３２】
中央−底部分と下方−底部分との温度差は下記のように計算された：
【表５】
2005531634.tif 000007
これを、総温度差の百分率として再計算すると、５４.２／６０.４＝８９.７％となった。
【００３３】
図２中にグラフ化した温度プロファイルは、上記カラムの様々な部分における温度差百分率を図示説明するものである。このグラフには、該カラム１０の上方底部分１６ａ内の温度（本実施例におけるステージ１５〜１７）には穏やかな変化しかみられない（即ち、温度平坦部）という、特徴的な形がある。この特徴的な形は、該カラムの操作圧とは無関係に生じ、かつ、凝縮手前の頂部の蒸気温度と底部の液体温度との間の総温度差によって決まる。
【００３４】
この温度プロファイルにより、供給口１７に湿った上方底部分１６ａが生じ、その結果、酢酸をオーバーヘッドにストリッピングさせる。第１カラム１０中では、上方底部分１６ａと中央底部分１６ｂとの間に約７０％以上の温度差（本実施例におけるステージ１５〜２０）が生じ、下方底部分１６ｃに約１５％以下の温度差が生じ、さらに頂部１２に１５％以下の温度差（本実施例におけるステージ２〜１３）が生じる。これらの諸条件により、第１カラム１０の下方底部分１６ｃは実質的に乾いているのに、第１カラム１０の上方底部分１６ａは実質的に湿ったままである、という結果が生じる。このような条件下に、夾雑酢酸を、第１カラム１０のオーバーヘッド流２５と底部流３０との間に分割する。
【００３５】
第１カラム１０の底部分１６ｃからの流出液３０、および／または第２供給カラム４５は、第１カラム１０の供給口１７へ、ポンプアラウンドループ中をリサイクルして戻す。これにより、実質的に酢酸の全てが、第１カラム１０のオーバーヘッド水２５中に集められる。
【００３６】
第１カラム１０の下方底部分１６ｃからの、主としてＤＭＡｃと酢酸とを含有する材料を、再蒸留のために第２カラム２０に供給する。この材料は、第１カラムからの液体または蒸気側流のいずれかとして第２カラム２０中に受け入れてもよい。酢酸はどの場合も、共沸濃度より低い濃度で存在するから、純粋成分４０としてのＤＭＡｃの分離や第２カラム２０の操作に悪影響を与えない。
【００３７】
ある供給材料中のＤＭＡｃは、本発明システムの２種を独立使用した結果、下記パラメータ群の特性値のものとなった。これらの結果を、商業的に入手可能な約８０ｍｇ／ｋｇ（０.００８％）酢酸濃度の、新鮮なまたは未使用ＤＭＡｃと比較した：
【表６】
2005531634.tif 000008
従って、本発明の方法は、商業的に入手可能なＤＭＡｃの２倍のＤＭＡｃ収量を与えた。
【００３８】
本明細書中に示しかつ記載した本発明の実施例は、当業者である発明者が好ましいとした実施態様に過ぎず、いかなる意味においても限定しようとするものではないと理解されなければならない。例えば、本発明の方法は、所望の低沸点生成物を、それを第１カラム蒸留物から回収することによって、沸点がそれより高い夾雑物から回収するためにも使用できる。それ故、本発明の精神および特許請求の範囲から逸脱することなく、これらの実施態様に多様な改変、修飾または変更をなし、あるいは行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明システムの実用例を図解説明する。図１Ａ〜図１Ｐは、図１のシステムの多様な配置例を図解説明する。
【図２】図２は、本発明システムを用いる各カラムステージの温度グラフである。
【図１】
2005531634.tif 000009
【図１Ａ】
2005531634.tif 000010
【図１Ｂ】
2005531634.tif 000011
【図１Ｃ】
2005531634.tif 000012
【図１Ｄ】
2005531634.tif 000013
【図１Ｅ】
2005531634.tif 000014
【図１Ｆ】
2005531634.tif 000015
【図１Ｇ】
2005531634.tif 000016
【図１Ｈ】
2005531634.tif 000017
【図１Ｉ】
2005531634.tif 000018
【図１Ｊ】
2005531634.tif 000019
【図１Ｋ】
2005531634.tif 000020
【図１Ｌ】
2005531634.tif 000021
【図１Ｍ】
2005531634.tif 000022
【図１Ｎ】
2005531634.tif 000023
【図１Ｏ】
2005531634.tif 000024
【図１Ｐ】
2005531634.tif 000025
【図２】
2005531634.tif 000026
【国際調査報告】
2005531634.tif 000027