(57)【要約】    ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、及び２−アルキルアルカノールの生成方法が開示される。本方法は、ノルマルブチルアルデヒド、イソ−ブチルアルデヒド、及び２−アルキルアルケナールを含む供給物を水素化して、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、２−アルキルアルカノール、未反応のノルマルブチルアルデヒド、未反応のイソ−ブチルアルデヒド、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を含む粗生成物流を形成する工程と、粗生成物流を分離して、粗生成物流よりも高濃度のノルマルブタノール、イソ−ブタノール、未反応のノルマルブチルアルデヒド、及び未反応のイソ−ブチルアルデヒドを有する混合ブタノール流と、粗生成物流よりも高濃度の２−アルキルアルカノール、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を有する粗２−アルキルアルカノール流と、を生成する工程と、混合ブタノール流を分離して、混合ブタノール流よりも高濃度のノルマルブタノールを有する精製ノルマルブタノール流と、混合ブタノール流よりも高濃度のイソ−ブタノールを有する粗イソ−ブタノール流と、を生成する工程と、粗イソ−ブタノール流を第１の洗練水素化反応器に供給し、そこで、未反応のイソ−ブチルアルデヒドの少なくともいくらかをイソ−ブタノールに変換して、洗練されたイソ−ブタノール流を生成する工程と、洗練されたイソ−ブタノール流を分離して、洗練されたイソ−ブタノール流よりも高濃度のイソ−ブタノールを有する精製イソ−ブタノール流と、軽質廃棄物流と、を生成する工程と、粗２−アルキルアルカノール流を分離して、粗２−アルキルアルカノール流よりも高濃度の２−アルキルアルカノール、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を有する中間２−アルキルアルカノール流と、重質廃棄物流と、を生成する工程と、中間２−アルキルアルカノール流を第２の洗練水素化反応器に供給し、そこで、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上の少なくともいくらかを２−アルキルアルカノールに変換して、中間２−アルキルアルカノール流よりも高濃度の２−アルキルアルカノールを有する洗練された２−アルキルアルカノール流を生成する工程と、洗練された２−アルキルアルカノール流を分離して、洗練された２−アルキルアルカノール流よりも高濃度の２−アルキルアルカノールを有する精製２−アルキルアルカノール流と、中間廃棄物流と、を生成する工程と、を含む。  【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、及び２−アルキルアルカノールの生成方法であって、
（ａ）ノルマルブチルアルデヒド、イソ−ブチルアルデヒド、及び２−アルキルアルケナールを含む供給物を水素化して、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、２−アルキルアルカノール、未反応のノルマルブチルアルデヒド、未反応のイソ−ブチルアルデヒド、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を含む粗生成物流を形成する工程と、
（ｂ）前記粗生成物流を分離して、前記粗生成物流よりも高濃度のノルマルブタノール、イソ−ブタノール、未反応のノルマルブチルアルデヒド、及び未反応のイソ−ブチルアルデヒドを有する混合ブタノール流と、前記粗生成物流よりも高濃度の２−アルキルアルカノール、及び前記未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を有する粗２−アルキルアルカノール流と、を生成する工程と、
（ｃ）前記混合ブタノール流を分離して、前記混合ブタノール流よりも高濃度のノルマルブタノールを有する精製ノルマルブタノール流と、前記混合ブタノール流よりも高濃度のイソ−ブタノールを有する粗イソ−ブタノール流と、を生成する工程と、
（ｄ）前記粗イソ−ブタノール流を第１の洗練水素化反応器に供給し、そこで、前記未反応のイソ−ブチルアルデヒドの少なくともいくらかをイソ−ブタノールに変換して、洗練されたイソ−ブタノール流を生成する工程と、
（ｅ）前記洗練されたイソ−ブタノール流を分離して、前記洗練されたイソ−ブタノール流よりも高濃度のイソ−ブタノールを有する精製イソ−ブタノール流と、軽質廃棄物流と、を生成する工程と、
（ｆ）前記粗２−アルキルアルカノール流を分離して、前記粗２−アルキルアルカノール流よりも高濃度の２−アルキルアルカノール、及び前記未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を有する中間２−アルキルアルカノール流と、重質廃棄物流と、を生成する工程と、
（ｇ）前記中間２−アルキルアルカノール流を第２の洗練水素化反応器に供給し、そこで、前記未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上の少なくともいくらかを２−アルキルアルカノールに変換して、前記中間２−アルキルアルカノール流よりも高濃度の２−アルキルアルカノールを有する洗練された２−アルキルアルカノール流を生成する工程と、
（ｈ）前記洗練された２−アルキルアルカノール流を分離して、前記洗練された２−アルキルアルカノール流よりも高濃度の２−アルキルアルカノールを有する精製２−アルキルアルカノール流と、中間廃棄物流と、を生成する工程と、を含む、方法。
【請求項２】
前記未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上が、２−アルキルアルカナールと２−アルキルアルケノールとを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
（ｃ）における前記混合ブタノール流を分離する前記工程が、前記混合ブタノール流よりも高濃度の前記未反応のイソ−ブチルアルデヒド及び前記未反応のノルマルブチルアルデヒドを有するブチルアルデヒド流を生成する工程を更に含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記粗生成物流がペンタノールを含み、工程（ｅ）が、前記洗練されたイソ−ブタノール流を分離して、前記洗練されたイソ−ブタノール流よりも高濃度のイソ−ブタノールを有する精製イソ−ブタノール流と、前記洗練されたイソ−ブタノール流よりも高濃度のペンタノールを有する粗ペンタノール流と、軽質廃棄物流と、を生成する工程を含む、請求項１〜３に記載の方法。
【請求項５】
ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、及び２−アルキルアルカノールの生成方法であって、
（ａ）ノルマルブチルアルデヒド、イソ−ブチルアルデヒド、及び２−アルキルアルケナールを含む供給物を水素化して、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、２−アルキルアルカノール、未反応のノルマルブチルアルデヒド、未反応のイソ−ブチルアルデヒド、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を含む粗生成物流を形成する工程と、
（ｂ）前記粗生成物流中の前記ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、２−アルキルアルカノールを分離する工程であって、前記分離する工程は、前記ノルマルブタノール、前記イソ−ブタノール、前記未反応のノルマルブチルアルデヒド、及び前記未反応のイソ−ブチルアルデヒドを、前記２−アルキルアルカノール、及び前記未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上から分離する第１の分離方法と、前記ノルマルブタノールを前記イソ−ブタノールから分離する第２の分離方法と、前記２−アルキルアルカノールを純化する第３の分離方法と、を含み、前記第２の分離方法及び前記第３の分離方法が同時進行であり、前記第２の分離方法が、前記未反応のイソ−ブチルアルデヒドの少なくともいくらかをイソ−ブタノールに水素化する工程を含み、前記第３の分離方法が、前記未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上の少なくとも１つを２−アルキルアルカノールに水素化する工程を含む、分離する工程と、を含む、方法。
【請求項６】
前記粗生成物流がペンタノールを含み、前記第１の分離が、ノルマルブタノールを前記第２の分離方法に、及びペンタノールを前記第２の分離方法に送る、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記分離がカラム中で実施される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記２−アルキルアルケナールが２−エチルヘキセナールであり、前記２−アルキルアルカノールが２−エチルヘキサノールであり、前記未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上が、未反応の２−エチルヘキセナール、２−エチルヘキサナール、又は２−エチルヘキセノールのうちの１つ以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記２−アルキルアルケナールが２−プロピルヘプテナールであり、前記２−アルキルアルカノールが２−プロピルヘプタノールであり、前記未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上が、未反応の２−プロピルヘプテナール、２−プロピルヘプタナール、又は２−プロピルヘプテノールのうちの１つ以上である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、及び２−アルキルアルカノールの生成方法に関する。より具体的には、ノルマルブチルアルデヒド、イソ−ブチルアルデヒド、及び２アルキルアルケナールを含む供給物を水素化することによる、ノルマル−ブタノール、イソ−ブタノール、及び２−アルキルアルカノールの生成に関する。更により具体的ではあるが排他的ではなく、ノルマルブチルアルデヒド、イソ−ブチルアルデヒド、及び２エチルヘキセナールを含む供給物を水素化することによる、ノルマル−ブタノール、イソ−ブタノール、及び２−エチルヘキサノールの生成、又はノルマルブチルアルデヒド、イソ−ブチルアルデヒド、及び２−プロピルヘプテナールを含む供給物を水素化することによる、ノルマル−ブタノール、イソ−ブタノール、及び２−プロピルヘプタノールの生成に関する。
【０００２】
２−エチルヘキサノール及び２−プロピルヘプタノールなどの２−アルキルアルカノールの生成は、工業的に大規模で行われる。生成は、アルデヒドのアルドール縮合及び脱水によって２−アルキルアルケナールを生成し、続いて２−アルキルアルカノールに水素化することによって行うことができる。水素化は、典型的には、中間２−アルキルアルカナール又は２−アルキルアルケノールを介して進行する。例えば、ノルマルブチルアルデヒドは、アルドール化及び脱水を受けて２−エチルヘキセナールを形成することができ、これは２−エチル−ヘキサノールに水素化することができる。別の例として、ノルマルバレルアルデヒドは、アルドール化及び脱水を受けて２−プロピルヘプテナールを形成することができ、これは２−プロピル−ヘプタノールに水素化することができる。一般に、水素化反応は完了することはなく、粗生成物は、中間２−アルキルアルカナール及び２−アルキルアルケノール、並びにアルデヒド、エーテル、エステル、及び複数の出発物質から生じる重質などの他の副生成物を含有する。
【０００３】
ノルマルブタノール及びイソ−ブタノールの生産はまた、工業的に大規模で行われる。生成は、ノルマルブチルアルデヒド及びイソブチルアルデヒドの水素化によって行うことができる。
【０００４】
上記の方法で使用されるブチルアルデヒド又はバレルアルデヒドは、例えばオキソ法を使用して、オレフィンのヒドロホルミル化によって生成することができる。
【０００５】
米国特許出願公開第２０１６０７５６２１号は、ｎ−ブタノール、イソブタノール、及び２−エチルヘキサノールを含むオキソ−アルコールの同時生成のための方法及びシステムについて記載している。本方法は、プロピレン流及び合成ガス流を提供する工程と、プロピレン流及び合成ガス流をヒドロホルミル化して、ノルマルブチルアルデヒド及びイソ−ブチルアルデヒドを含む第１のアルデヒド流を提供する工程と、ノルマルブチルアルデヒドの少なくとも一部をアルドール化して、２−エチルヘキセナールを含む第２のアルデヒド流を提供する工程と、第１のアルデヒド流及び第２のアルデヒド流の少なくとも一部を同時に水素化して、ｎ−ブタノール、イソブタノール、及び２−エチルヘキサノールを含むアルコール流を提供する工程と、を含み、水素化工程は、単一の水素化反応器で実行される。
【０００６】
米国特許出願公開第２０１６０７５６２１号に記載されているような、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、及び２−アルキルアルカノールの生成における単一の組み合わされた水素化工程は、水素化工程のコストを低減することができる点で望ましい場合がある。特に、装置コストは、組み合わされた水素化によって低減することができる。しかしながら、このような組み合わされた水素化工程は、組み合わされた水素化から得られた粗生成物流を分離して、得られるノルマルブタノール、イソ−ブタノール、及び２−アルキルアルカノールの規格どおりの生成物流を経済的な方法で生成することができる場合にのみ商業的に利用可能である。したがって、粗生成物流からノルマル−ブタノール、イソ−ブタノール、及び２−アルキルアルカノールを分離するための効率的かつ有効な精製スキームが必要とされている。所望のノルマルブタノール、イソ−ブタノール、及び２−アルキルアルカノールに加えて、粗生成物流はまた、組み合わされた水素化工程内で生じる異なる水素化の各々からの副生成物及び未反応反応物質も含有する。１つの潜在的な問題は、交差汚染の可能性があることであり、交差汚染とは、一方の反応の副生成物が、他方の反応のうちの１つの生成物の最終生成物流中に含まれることである。したがって、粗生成物流の精製は、専門家による解決策を必要とする特定の問題である。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、及び２−アルキルアルカノールの生成方法であって、
ａ．ノルマルブチルアルデヒド、イソ−ブチルアルデヒド、及び２−アルキルアルケナールを含む供給物を水素化して、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、２−アルキルアルカノール、未反応のノルマルブチルアルデヒド、未反応のイソ−ブチルアルデヒド、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を含む粗生成物流を形成する工程と、
ｂ．粗生成物流を分離して、粗生成物流よりも高濃度のノルマルブタノール、イソ−ブタノール、未反応のノルマルブチルアルデヒド、及び未反応のイソ−ブチルアルデヒドを有する混合ブタノール流と、粗生成物流よりも高濃度の２−アルキルアルカノール、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を有する粗２−アルキルアルカノール流と、を生成する工程と、
ｃ．混合ブタノール流を分離して、混合ブタノール流よりも高濃度のノルマルブタノールを有する精製ノルマルブタノール流と、混合ブタノール流よりも高濃度のイソ−ブタノールを有する粗イソ−ブタノール流と、を生成する工程と、
ｄ．粗イソ−ブタノール流を第１の洗練水素化反応器（polishing hydrogenation reactor）に供給し、そこで、未反応のイソ−ブチルアルデヒドの少なくともいくらかをイソ−ブタノールに変換して、洗練されたイソ−ブタノール流を生成する工程と、
ｅ．洗練された（polished）イソ−ブタノール流を分離して、洗練されたイソ−ブタノール流よりも高濃度のイソ−ブタノールを有する精製イソ−ブタノール流と、軽質廃棄物流と、を生成する工程と、
ｆ．粗２−アルキルアルカノール流を分離して、粗２−アルキルアルカノール流よりも高濃度の２−アルキルアルカノール、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を有する中間２−アルキルアルカノール流と、重質廃棄物流と、を生成する工程と、
ｇ．中間２−アルキルアルカノール流を第２の洗練水素化反応器に供給し、そこで、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上の少なくともいくらかを２−アルキルアルカノールに変換して、２−アルキルアルカノールを含む洗練された２−アルキルアルカノール流を生成する工程と、
ｈ．洗練された２−アルキルアルカノール流を分離して、洗練された２−アルキルアルカノール流よりも高濃度の２−アルキルアルカノールである精製２−アルキルアルカノール流と、中間廃棄物流と、を生成する工程と、を含む、方法が提供される。
【０００８】
本発明による方法は、分離を２つの並行分離セットに分割することが有利である。各並行分離セットには、洗練水素化が含まれ、これにより、生成物流の交差汚染を生じさせずに、所望の生成物の収率を増加させる。いくつかの分離工程が既に生じた後で洗練水素化を実施することにより、洗練水素化反応器のサイズもまた低減され得る。洗練水素化反応器は、未反応のノルマルブチルアルデヒド、未反応のイソ−ブチルアルデヒド、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上がいくらか滑り出ることを、工程（ａ）における水素化で許容することができ、これにより、工程（ａ）における水素化装置のサイズを経済的に維持することができるという更なる利点を有する。
【０００９】
工程（ａ）における水素化は、任意の好適な条件下で行うことができる。触媒を一般に使用する。任意の好適な触媒を使用してもよい。一般に、触媒の活性成分は、第６族〜第１０族の金属に基づく。好適な例としては、銅、ニッケル、マンガン、亜鉛、コバルト、パラジウム、ルテニウム、及び鉄が挙げられる。触媒は担持されてもよい。任意の好適な担体が使用されてもよい。好適な担体としては、アルミナ、シリカ、又は珪藻土が挙げられる。特に好適な触媒は、担持された銅クロマイト触媒であり得る。触媒はまた、選択性を向上させるための助触媒を含んでもよい。任意の好適な助触媒を使用してもよい。バリウムは好適な助触媒であり得る。
【００１０】
水素化は液相又は蒸気相中で実施されてもよい。任意の好適な構成を使用してもよく、反応器を任意の好適な条件下で操作することができる。選択される特定の条件は、選択される触媒に依存するが、水素化は、約６０℃〜約３００℃、好ましくは約１００℃〜約２００℃の温度、及び１００ｋＰａ〜約１５Ｍｐａの圧力で実施されてもよい。
【００１１】
液相水素化が使用される場合、これは任意の好適な方法で実行することができる。１つの配置では、充填された触媒床上で順流として実施されてもよい。反応の熱を除去するために、冷却された生成物の大規模な再循環材料を供給物と混合してもよい。好適な方法の一例は、参照により本明細書に組み込まれる英国特許第１３６２０７１号に記載されている。代替的な配置では、１つ以上の熱交換器を使用して、反応の熱を除去することができる。
【００１２】
ニッケル触媒が液相反応で使用される場合、温度は、約１０〜約３０ｂａｒａの圧力で約１５０℃未満であり得る。銅クロマイト触媒が液相反応で使用される場合、温度は、約１５〜約３０ｂａｒａの圧力で約１００℃〜約２００℃であり得る。
【００１３】
気相水素化が使用される場合、これは任意の好適な方法で実行することができる。使用され得る典型的な気相水素化は、参照により本明細書に組み込まれるＨｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，Ｍａｒｃｈ１９８３，ｐａｇｅｓ６７  ｔｏ  ７４に記載されているものである。
【００１４】
ニッケル触媒が気相反応で使用される場合、温度は、大気圧〜約５ｂａｒａの圧力で約１００℃〜約１５０℃であり得る。銅クロマイト触媒が気相反応で使用される場合、温度は、大気圧〜約５ｂａｒａの圧力で約１３５℃〜約１７０℃であり得る。助触媒により触媒作用が向上した銅触媒が気相反応で使用される場合、温度は、約５ｂａｒａ〜約３０ｂａｒａの圧力で約１００℃〜約２５０℃であり得る。銅亜鉛触媒が気相反応で使用される場合、温度は約１００℃〜約２７０℃であり得る。
【００１５】
この水素化では、不飽和アルデヒドの大部分が水素化される。不飽和２−アルキルアルケナールの大部分は、所望の２−アルキルアルカノールに変換される。しかしながら、いくらかの部分水素化の生成物もまた形成される。したがって、２−アルキルアルケノール及び２−アルキルアルカナールの一方又は両方が形成されてもよい。重質（例えば、Ｃ８のアルキルアルケナールが使用される場合、Ｃ１２、Ｃ１６、Ｃ２０化合物、及びＣ１０のアルキルアルケナールが使用される場合、Ｃ１５、Ｃ２０、Ｃ２５化合物）はまた、水素化中にも生成される。生成される２−アルキルアルカノールが２−プロピルヘプタノールである場合、ノルマルバレルアルデヒドのアルドール化による２−プロピルヘプテナールの生成からの未反応の反応物質として存在し得るノルマルバレルアルデヒドの水素化又はカニッツァーロ型反応により、ペンタノールもまた、水素化中に形成される場合がある。
【００１６】
工程（ｂ）において粗生成物流を分離する工程は、好ましくは粗生成物分離カラム中での、好ましくは蒸留を含む。粗生成物分離カラムは、好ましくは、上部に軽質生成物、底部に重質生成物を生成するように操作される。粗生成物分離カラムは、好ましくは、ノルマルブタノールよりも重い任意の成分が、重質生成物中、すなわち粗２−アルキルアルカノール流中に優先的に含有されるように操作される。したがって、粗生成物分離カラムは、ノルマルブタノールの下で分かれると言うことができる。したがって、粗２−アルキルアルカノール流は、好ましくは、粗生成物流よりも高濃度でノルマルブタノールよりも重い成分を有する。
【００１７】
生成される２−アルキルアルカノールが２−プロピルヘプタノールである場合、粗生成物分離カラムは、好ましくは、ペンタノールよりも軽い任意の成分が、軽質生成物中、すなわち混合ブタノール流中に優先的に含有されるように操作され、したがって、粗生成物分離カラムは、ノルマルブタノールとペンタノールとの間で分かれるように操作されると言うことができる。したがって、混合ブタノール流は、好ましくは、粗生成物流よりも高濃度でペンタノールよりも軽い成分を有する。ペンタノールとノルマルブタノールとの間の分断は、２−アルキルアルカノールが２−プロピルヘプタノールである場合、水素化のために２−プロピルヘプテナールを生成するノルマルバレルアルデヒドの上流アルドール化からの未反応のバレルアルデヒドにより、工程（ａ）における水素化においてバレルアルデヒドが存在するため、特に有利であり得る。
【００１８】
生成される２−アルキルアルカノールが２−エチルヘキサノールである場合、粗生成物分離カラムは、好ましくは、イソ−イソブチルブチレートよりも軽い任意の成分が、軽質生成物中、すなわち混合ブタノール流中に優先的に含有されるように操作され、したがって、粗生成物分離カラムは、ノルマルブタノールとイソ−イソブチルブチレートとの間で分かれるように操作されると言うことができる。したがって、混合ブタノール流は、好ましくは、粗生成物流よりも高濃度でイソ−イソブチルブチレートよりも軽い成分を有する。
【００１９】
工程（ｃ）において混合ブタノール流を分離する工程は、好ましくは混合ブタノール分離カラム中での、好ましくは蒸留を含む。粗イソ−ブタノール流は、好ましくは、サイドドローとして取られる。サイドドローの下で、混合ブタノール分離カラムを、好ましくは、イソ−ブタノールとノルマルブタノールとを分離するように操作し、精製ノルマルブタノール流は、好ましくは、混合ブタノール分離カラムの底部で、又は底部付近で取られる。精製ノルマルブタノール流は、好ましくは、ノルマルブタノールの規格を満たすことができるように、最小画分のイソ−ブタノールを含有する。好ましくは、精製ノルマルブタノール流は、少なくとも９９．７重量％のノルマルブタノールを含有する。好ましくは、精製ノルマルブタノール流の色（ＡＰＨＡ）は、５以下である。好ましくは、精製ノルマルブタノール流は、０．１重量％以下の水を含有する。好ましくは、精製ノルマルブタノール流は、０．０５重量％以下のアルデヒドを（典型的には、ブチルアルデヒドとして）含有する。好ましくは、精製ノルマルブタノール流の酸性度は、０．０３ｍｇＫＯＨ／ｇ以下である。好ましくは、精製ノルマルブタノール流の硫酸色（ＡＰＨＡ）は、２０以下である。好ましくは、精製ノルマルブタノール流の比重２０℃／２０℃は、０．８０９〜０．８１２の範囲である。好ましくは、精製ノルマルブタノール流の蒸留範囲（９７％体積）は、１１７〜１１９℃である。好ましくは、精製ノルマルブタノール流は、０．３重量％以下、より好ましくは０．１重量％以下のイソ−ブタノールを含有する。このような特性を有する精製ノルマルブタノール流は、特に商業的に有利であり得る。ノルマルブタノール含有量及びイソ−ブタノール含有量は、商業的に有利な精製ノルマルブタノール流を生成するのに特に重要であり得る。硫酸色（ＡＰＨＡ）はまた、重要なパラメータである場合がある。好ましくは、精製ノルマルブタノール流におけるノルマルブタノールの収率は、粗生成物流と比較して少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９９％である。
【００２０】
サイドドローより上の混合ブタノール分離カラムの上部セクションにおいて、イソ−ブタノールは、好ましくは、未反応のイソ−ブチルアルデヒド、未反応のノルマルブチルアルデヒド、及び水から分離される。したがって、工程（ｃ）における混合ブタノール流を分離する工程は、好ましくは、混合ブタノール流よりも高濃度の未反応のイソ−ブチルアルデヒド及び未反応のノルマルブチルアルデヒドを有するブチルアルデヒド流を生成する工程を更に含む。ブチルアルデヒド流は、好ましくは、混合ブタノール流よりも高濃度の水を有する。ブチルアルデヒド流は、混合ブタノール分離カラムの上部で、又は上部付近から回収することが好ましい。ブチルアルデヒド流中の未反応のイソ−ブチルアルデヒド及び未反応のノルマルブチルアルデヒドは、典型的には、プロピレンをヒドロホルミル化する上流オキソセクションで生成されるものと同様のノルマル対イソ（ｎ／ｉ）比を有する。一般に（オキソ反応で使用される条件に応じて）、ｎ／ｉ比は、１〜３０の間で変化する。精製イソ−ブタノール流は、ノルマルブタノールをごくわずかな画分だけ（例えば、０．５重量％未満のノルマルブタノール）含有することが望ましく、したがって、未反応のノルマルブチルアルデヒドは、粗イソ−ブタノールから大部分が分離されることが好ましい。このように、未反応のノルマルブチルアルデヒドは、第１の洗練水素化反応器内で水素化されず、最終的に精製イソ−ブタノール流の汚染を引き起こす。ブチルアルデヒド流は、好ましくは、水に富んだ相を除去するためにデカントされ、続いて工程（ａ）における水素化に再循環されるか、又は方法から除去される。混合ブタノール流中の任意のバレルアルデヒドは、例えば、生成される２−アルキルアルカノールが２−プロピルヘプタノールである場合、イソ−ブタノールと非常に近い沸点で沸騰し、粗イソ−ブタノール流中に蓄積する可能性が高い。十分な水が存在する場合、水は粗イソ−ブタノール流からデカントされ得る。混合ブタノール分離カラムは、例えば、垂直分割型カラム又は従来のカラムとして設計することができる。垂直分割型カラムは、サイドドローが供給トレイに近い場合に有益であり得る。
【００２１】
多くの他の不飽和成分のようなバレルアルデヒド及びブチルアルデヒドなどのアルデヒドは、イソ−ブタノール生成物の色又は硫酸色の規格に寄与し得る。低着色／硫酸色／アルデヒド含有量は、イソ−ブタノール生成物の一般的な規格であり、したがって、精製イソ−ブタノール流中の不飽和成分の濃度を最小化することが好ましい。この達成を手助けするために、粗イソ−ブタノール流は、第１の洗練水素化反応器に送られ、そこで、不飽和成分は水素で飽和される。例えば、前述の工程で分離されていない任意のブチルアルデヒドがあれば、ブタノールに変換される。任意のバレルアルデヒドは、例えば、ペンタノールに変換される。この工程を実施することが特に望ましい場合があり得るが、これは、例えば、イソ−ブタノールから、バレルアルデヒドなどのアルデヒドを分離することが、それらの沸点が近いので困難であり得るためである。典型的には、精製イソ−ブタノール流に非常に低濃度のアルデヒドが規定される。しかしながら、精製イソ−ブタノール流に規定される不純物の合計濃度は、より大きくなる可能性があり、したがって、バレルアルデヒドよりも多量のペンタノール、又はノルマルブチルアルデヒドよりも多量のノルマルブタノールが、精製イソ−ブタノール流中に許容され得る。したがって、第１の洗練水素化反応器において、アルデヒドをアルカノールに変換すること、例えば、バレルアルデヒドをペンタノールに、又はノルマルブチルアルデヒドをノルマルブタノールに変換することは、精製イソ−ブタノール流の所望の規格を達成する上で有利となり得る。一例として、バレルアルデヒドが粗生成物流中に存在する場合、例えば、生成される２−アルキルアルカノールが２−プロピルヘプタノールである場合、洗練されたイソ−ブタノール流中の主成分は、好ましくはイソ−ブタノール、ペンタノール、及びごくわずかな画分の水である。
【００２２】
第１の洗練水素化反応器で使用される反応器、条件及び／又は触媒は、工程（ａ）における水素化で使用されるものと同じであっても異なっていてもよい。しかしながら、一般に、第１の洗練水素化反応器内での水素化は、液相中で実施される。これは充填された触媒床上で実施されてもよい。触媒床上のフローは、逆流又は順流であってもよい。任意の好適な触媒を使用してもよい。１つの配置では、触媒の活性成分はニッケルであってもよい。パラジウム又はルテニウムをまた、活性成分として使用してもよい。触媒は担持されてもよい。任意の好適な担体が使用されてもよい。好適な担体としては、アルミナ、シリカ、又は珪藻土が挙げられる。助触媒を使用してもよい。一般に、反応の熱を除去するために、冷却された生成物を再循環させて供給物と混合する必要はない。水素化は任意の好適な条件で実施されてもよい。１つの配置では、第２の水素化は、約８０℃〜約１５０℃の温度及び約１０〜約３５ｂａｒａの圧力で実施されてもよい。
【００２３】
工程（ｃ）における分離の上流に第１の洗練水素化反応器を用いる機能工程図が作製されるが、本発明におけるように、第１の洗練水素化反応器が工程（ｃ）における分離の下流であることが有利である。第１の洗練水素化反応器が工程（ｃ）の上流にある場合、第１の洗練水素化反応器中のバレルアルデヒドの水素化から生じるペンタノールが、精製ノルマルブタノール流中に含まれる。これにより、精製ノルマルブタノール流が規格外になる場合がある。したがって、本発明におけるように、第１の洗練水素化反応器を配置することが有利であり、これにより、精製ノルマルブタノール流中にペンタノールが含まれるリスクが軽減される。更に、本発明のように、工程（ｃ）分離の下流に第１の洗練水素化反応器を配置することにより、第１の洗練水素化反応器は、混合ブタノール流中の組み合わされたノルマル及びイソ−ブタノールのフローを処理するような大きさである必要はない。その代わりに、粗イソ−ブタノール流のみが第１の洗練水素化反応器に供給され、これにより、混合ブタノール流を供給した場合よりも低い供給速度を処理するため、より小さくかつより安価であり得る。混合ブタノール流がノルマルブタノールの存在により希釈され、これにより、工程（ｃ）後に配置されたときに、反応速度が第１の洗練水素化反応器においてより大きくなるため、粗イソブタノール流中のアルデヒド濃度もまた混合ブタノール流中よりも高くなる。したがって、第１の洗練水素化反応器において、より少ない触媒及び潜在的により低い温度を使用することができ、その動作をより経済的にすることができる。
【００２４】
洗練されたイソ−ブタノール流は、イソ−ブタノールを含む。未反応のノルマルブチルアルデヒドの少なくともいくらかは、第１の洗練水素化反応器内でノルマルブタノールに水素化されてもよい。したがって、洗練されたイソ−ブタノール流は、ノルマルブタノールを含んでもよい。
【００２５】
洗練されたイソ−ブタノール流を分離する工程は、好ましくは、底部流としての精製イソ−ブタノール流中に規格どおりのイソ−ブタノールと、上部に軽質廃棄物流と、を生成するように操作された、洗練されたイソ−ブタノール分離カラムに、洗練されたイソ−ブタノール流を供給する工程を含む。軽質廃棄物流は、好ましくは、水に富んだ流れである。軽質廃棄物流は、好ましくは、例えば、水及びエーテルを含む。精製イソ−ブタノール流は、洗練されたノルマルブタノール流よりも高濃度のノルマルブタノールを有してもよい。精製イソ−ブタノール流は、好ましくは、少なくとも９９．５重量％のイソ−ブタノールを含有する。精製イソ−ブタノール流は、好ましくは０．５重量％以下のノルマルブタノールを含有する。精製イソ−ブタノール流の硫酸色（ＡＰＨＡ）は、好ましくは２０以下、より好ましくは１０以下である。精製イソ−ブタノール流は、好ましくは０．０５重量％以下の水を含有する。精製イソ−ブタノール流の酸性度は、好ましくは０．０３ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ以下である。精製イソ−ブタノール流の比重２０℃／２０℃は、好ましくは０．８０１〜０．８０４の範囲である。このような特性を有する精製イソ−ブタノール流は、特に商業的に有利であり得る。イソ−ブタノール含有量は、商業的に有利な精製イソ−ブタノール流を生成するのに特に重要であり得る。硫酸色（ＡＰＨＡ）はまた、重要なパラメータである場合がある。好ましくは、精製イソ−ブタノール流におけるイソ−ブタノールの収率は、粗生成物流と比較して少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９９％である。
【００２６】
粗生成物流は、バレルアルデヒドを含むことがあり、このバレルアルデヒドは、第１の洗練水素化反応器内でペンタノールに変換され得る。これは、特に、生成される２−アルキルアルカノールが２−プロピルヘプタノールである場合であり得る。好ましくは、粗生成物流中のバレルアルデヒドの質量流量は、粗生成物流中のイソブタノールの質量流量の０．５％以下である。その場合、精製イソ−ブタノール流中のペンタノールの濃度は、精製イソ−ブタノール流が規格どおりのままであるように十分に低くてもよい。ペンタノールは、一般に、軽質廃棄物流とは対照的に、イソ−ブタノール及びペンタノールの相対沸点に起因して、精製イソ−ブタノール流中に生成されることが理解されるであろう。
【００２７】
しかしながら、バレルアルデヒドの濃度は、精製イソ−ブタノール流中のペンタノールの濃度が許容できないほど高くなるか、又はペンタノールを他の方法で回収することが望まれているようなものであり得る。したがって、工程（ｅ）は、好ましくは、洗練されたイソ−ブタノール流を分離して、洗練されたイソ−ブタノール流よりも高濃度のイソ−ブタノール及びノルマルブタノールを有する精製イソ−ブタノール流と、洗練されたイソ−ブタノール流よりも高濃度のペンタノールを有する粗ペンタノール流と、軽質廃棄物流と、を生成する工程を含む。洗練されたイソ−ブタノール流を分離する工程は、好ましくは、サイドドローとしての精製イソ−ブタノール流中に規格どおりのイソ−ブタノールと、底部の粗ペンタノール流と、上部の軽質廃棄物流と、を生成するように操作された、洗練されたイソ−ブタノール分離カラムに、洗練されたイソ−ブタノール流を供給する工程を含む。軽質廃棄物流は、好ましくは、水に富んだ流れである。軽質廃棄物流は、好ましくは、例えば、水及びエーテルを含む。水及びペンタノールの濃度に応じて、サイドドローの最適な位置は、上部から底部まで変化し得る。洗練されたイソ−ブタノール分離カラムは、垂直分割型カラム又は従来のカラムとして設計することができる。垂直分割型カラムは、サイドドローが供給トレイに近い場合に有益であり得る。一実施形態では、洗練されたイソ−ブタノール分離カラムは、２つのカラムに分割されてもよく、粗ペンタノール流が第１の洗練されたイソ−ブタノール分離カラムの底部に生成され、第１の洗練されたイソ−ブタノール分離カラムからのオーバーヘッド流が、第２の洗練されたイソ−ブタノール分離カラムに通され、そこで、軽質廃棄物流が上部に生成され、精製イソ−ブタノール流が底部に生成される。別の実施形態では、洗練されたイソ−ブタノール分離カラムは、２つのカラムに分割されてもよく、軽質廃棄物流が第１の洗練されたイソ−ブタノール分離カラムの上部に生成され、第１の洗練されたイソ−ブタノール分離カラムからの底部流が、第２の洗練されたイソ−ブタノール分離カラムに通され、そこで、精製イソ−ブタノール流が上部に生成され、粗ペンタノール流が底部に生成される。
【００２８】
あるいは、又はそれに加えて、精製イソ−ブタノール流が許容できないほど高濃度のペンタノールを含有する場合、精製イソ−ブタノール流は、工程（ｂ）における粗生成物流の分離に完全に又は部分的に再循環させることができる。工程（ｂ）における分離は、好ましくはペンタノールとノルマルブタノールとの間で分かれるので、過剰なペンタノールを除去することができる。イソ−ブタノールのパージ流は、好ましくは再循環から除去されて、方法中に許容できないほど高レベルのイソ−ブタノールの堆積を防止する。
【００２９】
粗２−アルキルアルカノール流を分離して、粗２−アルキルアルカノール流よりも高濃度の２−アルキルアルカノール、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を有する中間２−アルキルアルカノール流と、重質廃棄物流と、を生成する工程は、重質廃棄物流の除去を可能にすることを条件とする任意の好適な手段を含んでもよい。例えば、分離は第１の蒸留ゾーン内で蒸留によって実施されてもよい。第１の蒸留ゾーン内での蒸留は、任意の好適な手段によって実施されてもよい。１つの配置では、粗２−アルキルアルカノール分離カラムを使用して実施することができ、このカラムは、例えば、約２０〜約５０の理論的段階を有する還流蒸留カラムであってもよい。１つの配置では、粗２−アルキルアルカノール分離カラムは、ふるい又はバルブトレイを含んでもよい。１つの別の配置では、構造化パッキングが使用されてもよい。蒸留は任意の好適な条件で実施されてもよい。１つの配置では、粗２−アルキルアルカノール分離カラムの最高圧力は、約０．０５ｂａｒａ〜約０．５ｂａｒａの領域にある。塔底温度は一般に約１７５℃未満に維持される。重質廃棄物流は、２−アルキルアルカノールがＣ８の２−アルキルアルカノールである場合、Ｃ１２、Ｃ１６、及びＣ２０化合物、並びに２−アルキルアルカノールがＣ１０の２−アルキルアルカノールである場合、Ｃ１５、Ｃ２０、及びＣ２５化合物を含んでもよい。
【００３０】
中間２−アルキルアルカノール流を第２の洗練水素化反応器に通し、そこで、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上の少なくともいくらかを２−アルキルアルカノールに変換して、中間２−アルキルアルカノール流よりも高濃度の２−アルキルアルカノールを有する２−アルキルアルカノールを含む洗練された２−アルキルアルカノール流を生成する。不飽和アルデヒドの大部分は、好ましくは、工程（ａ）における水素化にて水素化されているため、この第２の水素化は、好ましくは、一般に、任意の部分水素化を完了することを目的とする。当然のことながら、供給物中に残存する任意の水素化されていない不飽和アルデヒドが第２の洗練水素化反応器に存在する場合、これは水素化に供される。第２の洗練水素化反応器で使用される反応器、条件及び／又は触媒は、工程（ａ）の水素化で使用されるものと同じであっても異なっていてもよい。しかしながら、好ましくは、第２の洗練水素化反応器内での水素化は、液相中で実施される。これは充填された触媒床上で実施されてもよい。触媒床上のフローは、逆流又は順流であってもよい。任意の好適な触媒を使用してもよい。１つの配置では、触媒の活性成分はニッケルであってもよい。パラジウム又はルテニウムはまた、活性成分として使用されてもよい。触媒は担持されてもよい。任意の好適な担体が使用されてもよい。好適な担体としては、アルミナ、シリカ、又は珪藻土が挙げられる。助触媒を使用してもよい。一般に、反応の熱を除去するために、冷却された生成物を再循環させて供給物と混合する必要はない。水素化は任意の好適な条件で実施されてもよい。１つの配置では、第２の洗練水素化反応器内での水素化は、約８０℃〜約１５０℃の温度及び約１０〜約３５ｂａｒａの圧力で実施されてもよい。
【００３１】
洗練された２−アルキルアルカノール流を分離して、洗練された２−アルキルアルカノール流よりも高濃度の２−アルキルアルカノールを有する精製２−アルキルアルカノール流と、中間廃棄物流と、を生成する工程は、中間廃棄物流の除去を可能にする限り、任意の手段を含むことができる。例えば、分離は第２の蒸留ゾーン内で行われる蒸留によって実施されてもよい。第２の蒸留ゾーン内での蒸留は、任意の好適な手段によって実施されてもよい。この手段は、第１の蒸留ゾーンで使用されるものと同じであっても異なっていてもよい。１つの配置では、洗練された２−アルキルアルカノール分離カラムを使用して実施することができ、このカラムは、例えば、約２０〜約５０の理論的段階を有する還流蒸留カラムであってもよい。１つの配置では、洗練された２−アルキルアルカノール分離カラムは、ふるい又はバルブトレイを含んでもよい。１つの別の配置では、構造化パッキングが使用されてもよい。蒸留は任意の好適な条件で実施されてもよい。１つの配置では、洗練された２−アルキルアルカノール分離カラムの最高圧力は、約０．０５ｂａｒａ〜約０．５ｂａｒａの領域にある。塔底温度は一般に約１７５℃未満に維持される。中間廃棄物流は、例えば、ブチルブチレートを含んでもよい。２−アルキルアルカノールが２−プロピルヘプタノールである場合、中間廃棄物流は、好ましくは、例えば、ペンタノールを含んでもよい。
【００３２】
精製２−アルキルアルカノール流は、好ましくは、第２の蒸留ゾーンの底部で、又は底部付近から回収される。１つの配置では、精製２−アルキルアルカノール流は、好ましくは少なくとも９８％、より好ましくは少なくとも９９％、又は更により好ましくは少なくとも９９．５％の２−アルキルアルカノールを有する。精製２−アルキルアルカノール流の色（ＡＰＨＡ）は、好ましくは５以下である。精製２−アルキルアルカノール流は、好ましくは０．０５重量％以下の水を含有する。精製２−アルキルアルカノール流は、好ましくは０．０１重量％以下のアルデヒドを（典型的には、２−アルキルアルカナールとして）含有する。精製２−アルキルアルカノール流は、好ましくは、０．０１重量％以下の酸性度を（例えば、精製２−エチルヘキサノール流中の、例えば、酢酸として）含有する。好ましくは、精製２−アルキルアルカノール流の硫酸色（ＡＰＨＡ）は、１０以下である。好ましくは、精製２−アルキルアルカノール流の比重２０℃／２０℃は、０．８３１〜０．８３４の範囲である。好ましくは、精製２−アルキルアルカノール流の蒸留範囲（９７％体積）は、１８３〜１８６℃である。このような特性を有する精製２−アルキルアルカノール流は、特に商業的に有利であり得る。２−アルキルアルカノール含有量は、商業的に有利な精製２−アルキルアルカノール流を得るのに特に重要であり得る。好ましくは、精製２−アルキルアルカノール流における２−アルキルアルカノールの収率は、粗生成物流と比較して少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９７％、及び更により好ましくは少なくとも９９％である。
【００３３】
本発明の第２の態様によれば、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、及び２−アルキルアルカノールの生成方法であって、
（ａ）ノルマルブチルアルデヒド、イソ−ブチルアルデヒド、及び２−アルキルアルケナールを含む供給物を水素化して、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、２−アルキルアルカノール、未反応のノルマルブチルアルデヒド、未反応のイソ−ブチルアルデヒド、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上を含む粗生成物流を形成する工程と、
（ｂ）粗生成物流中のノルマルブタノール、イソ−ブタノール、２−アルキルアルカノールを分離する工程であって、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、未反応のノルマルブチルアルデヒド、及び未反応のイソ−ブチルアルデヒドを、２−アルキルアルカノール、及び未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上から分離する第１の分離方法と、ノルマルブタノールをイソ−ブタノールから分離する第２の分離方法と、２−アルキルアルカノールを純化する第３の分離方法と、を含み、第２の分離方法及び第３の分離方法が同時進行であり、第２の分離方法が、未反応のノルマルブチルアルデヒド及び未反応のイソ−ブチルアルデヒドの少なくともいくらかをノルマルブタノール及びイソ−ブタノールに水素化する工程を含み、第３の分離方法が、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上の少なくともいくらかを２−アルキルアルカノールに水素化する工程を含む、分離する工程と、を含む、方法が提供される。
【００３４】
粗生成物流（steam）がペンタノールを含み、第１の分離が、好ましくは、ノルマルブタノールを第２の分離方法に、及びペンタノールを第２の分離方法に送る。
【００３５】
分離は、分離を達成することを条件とする任意の好適な手段によって実施されてもよい。好ましくは、分離は蒸留によって実施される。好ましくは、分離はカラム中で実施される。蒸留は任意の好適な手段によって実施されてもよい。好ましくは、蒸留は蒸留カラム内で実施される。例えば、蒸留カラムは還流蒸留カラムであってもよい。蒸留カラムは、約２０〜約５０の理論的段階を有し得る。
【００３６】
方法が第１の成分を第２の成分から分離すると言われる場合、第１の成分の大部分が第１の流れになり、第２の成分の大部分が別個の第２の流れになることが理解されるであろう。例えば、第１の成分の少なくとも９０重量％、好ましくは少なくとも９５重量％、及びより好ましくは少なくとも９９重量％は、第１の流れになり、第２の成分の少なくとも９０重量％、好ましくは少なくとも９５重量％、及びより好ましくは少なくとも９９重量％は、別個の第２の流れになる。
【００３７】
好ましくは、２−アルキルアルケナールが２−エチルヘキセナールであり、２−アルキルアルカノールが２−エチルヘキサノールであり、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上が、未反応の２−エチルヘキセナール、２−エチルヘキサナール、又は２−エチルヘキセノールのうちの１つ以上である。好ましくは、２−アルキルアルケナールが２−プロピルヘプテナールであり、２−アルキルアルカノールが２−プロピルヘプタノールであり、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上が、未反応の２−プロピルヘプテナール、２−プロピルヘプタナール、又は２−プロピルヘプテノールのうちの１つ以上である。本方法は、例えば、いずれかの方法を実行することができる単一の設備が構築され得るため、これらの分離に特に有利であり得る。したがって、市場条件に従って２つの方法の間を切り替えて、利益を最大化することができるプラントを構築することができる。設備を操作するための方法が提供されてもよく、ここで、設備は、第１の期間において、２−アルキルアルケナールが２−エチルヘキセナールであり、２−アルキルアルカノールが２−エチルヘキサノールであり、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上が、未反応の２−エチルヘキセナール、２−エチルヘキサナール、又は２−エチルヘキセノールのうちの１つ以上である本発明の方法に従って操作され、プラントは、第２の期間において、２−アルキルアルケナールが２−プロピルヘプテナールであり、２−アルキルアルカノールが２−プロピルヘプタノールであり、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上が、未反応の２−プロピルヘプテナール、２−プロピルヘプタナール、又は２−プロピルヘプテノールのうちの１つ以上である本発明の方法に従って操作される。第１の期間は、第２の期間の前又は後であり得る。
【００３８】
好ましくは、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上は、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの２つ以上である。未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上は、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、及び２−アルキルアルケノールであり得る。より好ましくは、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上は、２−アルキルアルカナール又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上である。最も好ましくは、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、又は２−アルキルアルケノールのうちの１つ以上は、２−アルキルアルカナール及び２−アルキルアルケノールである。工程（ａ）における水素化は、２−アルキルアルケナールを少なくとも部分的に水素化する可能性が高いため、部分水素化生成物である２−アルキルアルカナール及び２−アルキルアルケノールが、初期反応物質である２−アルキルアルケナールよりも粗生成物流中に存在する可能性が高いことが理解されるであろう。
【００３９】
本発明の一態様は、本発明の別の態様に関連して説明される任意の特徴を含んでもよい。例えば、本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様に関連して説明される任意の特徴を含んでもよく、その逆もまた同様である。
【００４０】
ノルマルブチルアルデヒド、イソ−ブチルアルデヒド、及び２−アルキルアルケナールを含む供給物は、単一の流れ又は複数の流れとして水素化に供給されてもよい。供給物はオキソユニットから生成されてもよく、オキソユニットからの生成物の少なくともいくらかが、アルドール化ユニットに送られて、２−アルキルアルケナールを生成する。したがって、本方法は、合成ガスを１つ以上のアルケンと反応させて、オキソユニット内でアルデヒドの混合物を生成する工程と、アルデヒドの少なくともいくらかを水素化に通過させる工程と、アルデヒドの少なくともいくらかをアルドール化に通過させて、２−アルキルアルケナールを生成してから、２−アルキルアルケナールを水素化に通過させる工程と、を含んでもよい。好ましくは、アルケンはプロペンを含み、アルデヒドはノルマル及びイソ−ブチルアルデヒドであり、２−アルキルアルケナールは２−エチルヘキセナールであるか、又はアルケンはプロペン及びブテンを含み、アルデヒドはノルマル及びイソブチルアルデヒド並びにバレルアルデヒドであり、２−アルキルアルケナールが２−プロピルヘプテナールである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
ここで、添付の図のみを参照して、実施例により本発明を説明する。
【図１】ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、及び２−プロピルヘプタノールの生成のための全体的な方法のブロックフロー図である。
【図２】ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、及び２−エチルヘキサノールの生成のための全体的な方法のブロックフロー図である。
【図３】本発明による方法の概略図である。
【図４】本発明による方法の概略図である。
【図５】本発明による方法の概略図である。
【図６】本発明による方法の概略図である。
【００４２】
図面は図式的であり、また、商業用プラントにおいて、還流ドラム、ポンプ、真空ポンプ、温度センサ、圧力センサ、圧力逃がし弁、制御弁、フローコントローラ、レベルコントローラ、保持タンク、貯蔵タンクなどの装置の更なる品目が必要とされ得ることが、当業者には理解されるであろう。このような装置の付属品を提供することは、本発明の一部を形成せず、従来の化学工学的実施に従うものである。
【００４３】
図１では、合成ガス１００１、プロピレン１００２、及びブテン１００３は、オキソユニット１００４に供給される。オキソユニット１００４からの生成物は、セパレータ１０１４内で、ノルマル及びイソブチルアルデヒドを含む流れ１００５並びにバレルアルデヒドを含む流れ１００６に分離される。バレルアルデヒドを含む流れ１００６は、アルドール化ユニット１００７に供給される。アルドール化ユニット１００７では、バレルアルデヒドをアルドール化して、２−プロピルヘプテナールを生成する。２−プロピルヘプテナールを含むアルドール化ユニット１００７の生成物は、水素化反応器１００８に供給される。ノルマル及びイソブチルアルデヒドを含む流れ１００５は、水素化反応器１００８に直接供給される。したがって、水素化反応器１００８において、ノルマルブチルアルデヒド、イソ−ブチルアルデヒド、及び２−プロピルヘプテナールを含む供給物を水素化して、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、２−プロピルヘプタノール、未反応のノルマルブチルアルデヒド、未反応のイソ−ブチルアルデヒド、未反応の２−プロピルヘプテナール、２−プロピルヘプタナール、及び２−プロピルヘプテノールを含む粗生成物流１０１５を形成する。生成物流１０１５は、分離１００９に供給され、精製イソ−ブタノール流１０１０、精製ノルマルブタノール流１０１１、及び精製２−プロピルヘプタノール流１０１２を生成する。分離１００９は、例えば、図３〜図６に関連して以下に記載される分離スキームのいずれかであり得る。
【００４４】
図２では、合成ガス１１０１及びプロピレン１１０２は、オキソユニット１１０４に供給される。オキソユニット１１０４からの生成物は、セパレータ１１１４内で、ノルマル及びイソブチルアルデヒドを含む流れ１１０５並びにノルマルブチルアルデヒドを含む流れ１１０６に分離される。ノルマルブチルアルデヒド１１０６を含む流れは、アルドール化ユニット１１０７に供給される。アルドール化ユニット１１０７では、ノルマルブチルアルデヒドをアルドール化して、２−エチルヘキセナールを生成する。２−エチルヘキセナールを含むアルドール化ユニット１１０７の生成物は、水素化反応器１１０８に供給される。ノルマル及びイソブチルアルデヒドを含む流れ１１０５は、水素化反応器１１０８に直接供給される。したがって、水素化反応器１１０８において、ノルマルブチルアルデヒド、イソ−ブチルアルデヒド、及び２−エチルヘキセナールを含む供給物を水素化して、ノルマルブタノール、イソ−ブタノール、２−エチルヘキサノール、未反応のノルマルブチルアルデヒド、未反応のイソ−ブチルアルデヒド、未反応の２−エチルヘキセナール、２−エチルヘキサナール、及び２−エチルヘキセノールを含む粗生成物流１１１５を形成する。生成物流１１１５は、分離１１０９に供給され、精製イソ−ブタノール流１１１０、精製ノルマルブタノール流１１１１、及び精製２−エチルヘキサノール１１１２を生成する。分離１１０９は、例えば、図３〜図６に関連して以下に記載される分離スキームのいずれかであり得る。
【００４５】
図３では、例えば、上記の水素化反応器１００８又は水素化１１０８内で実施された水素化からの粗生成物流１は、粗生成物分離カラム１０１に供給される。粗生成物分離カラム１０１は、塔頂留出物になるノルマルブタノールと、存在する場合、底部になるブチルブチレート又はペンタノールなどの重質成分との間で分かれるように操作される。したがって、粗生成物分離カラム１０１の上部から混合ブタノール流２が生成され、粗生成物分離カラム１０１の底部から粗２−アルキルアルカノール流３が生成される。
【００４６】
混合ブタノール流２は、混合ブタノール分離カラム１０２に供給されて、混合ブタノール分離カラム１０２は、上部からブチルアルデヒド流４と、底部から精製ノルマルブタノール流６と、サイドドローとして粗イソ−ブタノール流５とを生成するように操作される。ブチルアルデヒド流中に除去されないブチルアルデヒド、及び存在する場合、バレルアルデヒドなどの、水素化からの未反応のアルデヒドは、粗イソ−ブタノール流５にある。粗イソ−ブタノール流５は、第１の洗練反応器１０３に供給され、第１の洗練反応器１０３で、未反応のアルデヒドが対応するアルカノールに水素化される。洗練されたイソ−ブタノール流７は、第１の洗練反応器１０３を出て、洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４に供給される。軽質廃棄物流８は、洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４の上部から生成され、精製イソ−ブタノール流９は、底部から生成される。
【００４７】
粗２−アルキルアルカノール流３は、粗２−アルキルアルカノール分離カラム１０５の形態である第１の蒸留ゾーンに供給され、第１の蒸留ゾーンは、形成された可能性がある任意の重質成分を除去するように操作される。これらの重質成分は重質廃棄物流１１内で除去され、一方、中間２−アルキルアルカノール流１０は粗２−アルキルアルカノール分離カラムの上部から除去される。次いで、中間２−アルキルアルカノール流１０を第２の洗練反応器１０６に通す。この第２の洗練反応器１０６では、中間２−アルキルアルカノール流１０を水素と接触させる。一般に、この第２の洗練反応器１０６は、未反応の２−アルキルアルケナール、２−アルキルアルカナール、及び２−アルキルアルケノールを、所望の２−アルキルアルカノールに変換することができ、それによって生成物の純度が向上する。例えば、２−アルキルアルカノールが２−エチルヘキサノールである場合、第２の洗練反応器１０６は、２−エチルヘキセナール、２−エチルヘキセノール、及び２−エチルヘキサナールを、所望の２−エチルヘキサノールに変換することができ、それによって生成物の純度が向上する。第２の洗練反応器１０６を出た洗練された２−アルキルアルカノール流１２は、洗練された２−アルキルアルカノール分離カラム１０７の形態である第２の蒸留ゾーンに供給され、第２の蒸留ゾーンで、ヘプタン又はペンタノールなどの軽質が中間廃棄物流１３中で分離及び除去され、生成物２−アルキルアルカノールが精製２−アルキルアルカノール流１４中で回収される。本実施形態では、精製２−アルキルアルカノール流１４は、好ましくは、２０未満のＡＰＨＡ、より好ましくは１０未満のＡＰＨＡの酸色を有する。
【００４８】
図４では、図３の方法の変形が示されている。図４の同様の数字は、図３と同様の項目を指し、再び説明されない。図４では、洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４を操作して、粗ペンタノール流９０を生成し、洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４の底部から粗ペンタノール流９１を再循環させる。再循環粗ペンタノール流９１は、粗生成物分離カラム１０１に戻される。本実施形態での粗生成物分離カラム１０１は、ノルマルブタノールとペンタノールとの間で分かれるように操作されるため、再循環粗ペンタノール流９１中のペンタノールは、粗生成物分離カラム１０１によって粗２−アルキルアルカノール流３に分離される。高濃度のバレルアルデヒドが粗生成物流１中に存在することが有利であり得る。この流れ中のバレルアルデヒドは、混合ブタノール流２及び粗イソ−ブタノール流５中で、第１の洗練反応器１０３へと移動し、そこで反応してペンタノールを形成する。図３の方法では、ペンタノールは精製イソブタノール流９を汚染し、一方、図４の方法と同様に、ペンタノールは洗練されたイソ−ブタノールカラム１０４内で分離される。再循環粗ペンタノール流９１を粗生成物分離カラム１０１に再循環することは、粗生成物分離カラム１０１内でのノルマルブタノールとペンタノールとの間の分断を利用して、ペンタノールを粗２−アルキルアルカノール流３に送り、そこから、洗練された２−アルキルアルカノールカラム１０７内で中間廃棄物流１３に直接分離されるが、一方、再循環粗ペンタノール流９１中の任意のイソ−ブタノールを混合ブタノール流２に送り、これにより、洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４から精製イソ−ブタノール流９中の生成物として回収することができる。粗ペンタノール流９０は、再循環ループ内で成分が開放されるのを防ぐためのパージとして作用する。
【００４９】
図５では、図４の方法の変形が示されている。図５の同様の数字は、図３及び図４と同様の項目を指し、再び説明されない。図５では、洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４を２つのカラムに分割する。第１の洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４ａ内で、粗ペンタノール流９０及び再循環粗ペンタノール流９１を底部で生成し、上部流８０を第２の洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４ｂに通し、そこから、精製イソ−ブタノール流９が底部で生成され、軽質廃棄物流８が上部で生成される。
【００５０】
図６では、図４の方法の変形が示されている。図６の同様の数字は、図３及び図４と同様の項目を指し、再び説明されない。図６では、洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４を２つのカラムに分割する。第１の洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４ｃ内で、軽質廃棄物流８を上部から生成し、底部流８１を第２の洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４ｄに通し、そこから、精製イソ−ブタノール流９が上部で生成され、粗ペンタノール流９０及び再循環粗ペンタノール流９１が底部で生成される。
【００５１】
ここで、添付の非限定的な実施例を参照して、本発明を説明する。
【００５２】
実施例１
２−アルキルアルケナールが２−エチルヘキセナールであり、２−アルキルアルカノールが２−エチルヘキサノールである、図３の方法のシミュレーションを、提案された精製スキームが依然として困難な条件下でさえ、規格どおりの生成物を生成することが可能であることを示すために、予想されるものよりもかなり多い副生成物を含有する粗生成物流１を使用して実施する。０．６４重量％の水、３７１ｐｐｍｗのイソ−ブチルアルデヒド、７４９ｐｐｍｗのノルマルブチルアルデヒド、１４．４重量％のイソブタノール、２３．０重量％のノルマルブタノール、９６ｐｐｍｗのジブチルエーテル、１３６ｐｐｍｗのＩＮ−ブチルブチレート、８５６ｐｐｍｗｔのＮＮ−ブチルブチレート、０．２８重量％の２−エチルヘキサナール、５９重量％の２−エチルヘキサノール、１．２５重量％のＣ１２重質、及び１．１６重量％のＣ１６重質の粗生成物流１を、粗生成物分離カラム１０１に送る。粗生成物分離カラム１０１を操作して、ｎ−ブタノールとＩＮ−ブチルブチレートとの間で分ける。
【００５３】
得られた混合ブタノール流２を混合ブタノール分離カラム１０２に送る。混合ブタノール分離カラム１０２を操作して、底部において、０．１重量％のイソ−ブタノール及び３８５ｐｐｍｗのジブチルエーテルを有する精製ノルマルブタノール流６、並びにサイドドローとして、６９５ｐｐｍｗのノルマルブタノールを含有する粗イソブタノール流５を生成する。混合ブタノール分離カラム１０２のオーバーヘッド生成物として生成されたブチルアルデヒド流４を凝縮し、４０℃に冷却し、液体を水に富んだ相及び有機相にデカントする。有機相は、還流に使用され、約５７．４重量％のアルデヒド及び３３．４重量％のイソ−ブタノールを含有し、水で飽和している。粗イソブタノール流５は、全てのアルデヒドの９９％が対応するアルカノールに変換される第１の洗練反応器１０３に供給される。次いで、洗練されたイソブタノール流７は、洗練されたイソブタノール分離カラム１０４に送られる。洗練されたイソブタノール分離カラム１０４を操作して、上部で生成された軽質廃棄物流８に６．５重量％の水を付与する。精製イソブタノール流９は、＜０．１重量％のノルマルブタノール、約２０ｐｐｍのジブチルエーテル、及び別の２０ｐｐｍの水を含有する。
【００５４】
粗生成物分離カラム１０１の底部で生成された粗２−エチルヘキサノール流３を、粗２−エチルヘキサノール分離カラム１０５に供給する。粗２−エチルヘキサノール分離カラム１０５を操作して、底部の温度を１６０℃、圧力を０．２ｂａｒａにし、粗２−エチルヘキサノール分離カラム１０５の底部に生成された重質廃棄物流１１を得、この重質廃棄物流１１は、粗２−エチルヘキサノール分離カラム１０５に供給されたＣ１２及びＣ１６成分の全てを含有する。したがって、重質廃棄物流１１は、７７重量％のＣ１２及びＣ１６成分を含有し、残部は２−エチル−ヘキサノールである。オーバーヘッドを生成した中間体２−エチルヘキサノール流１０を濃縮し、第２の洗練反応器１０６に送り、そこで、全ての残りの不飽和成分の９９％を飽和させる。洗練された２−エチルヘキサノール流を、洗練された２−エチルヘキサノール分離カラム１０７に送る。洗練された２−エチルヘキサノール分離カラム１１３を操作して、中間廃棄物流１３中に約５０重量％の２−エチルヘキサノール（洗練された２−エチルヘキサノール分離カラム１０７からの上部生成物として生成）、及び精製２−エチルヘキサノール流１４中に１００ｐｐｍｗのＮＮ−ブチルブチレート（洗練された２−エチルヘキサノール分離カラム１０７からの底部生成物として生成）を得る。イソブタノール、ノルマルブタノール、及び２−エチルヘキサノールのそれぞれの収率は、粗生成物分離カラム１０１に供給される粗生成物流に対して９７．５％、９９．７％、及び９９．０％である。
【００５５】
実施例２
２−アルキルアルケナールが２−プロピルヘプテナールであり、２−アルキルアルカノールが２−プロピルヘプタノールである、図６の方法のシミュレーションを、提案された精製スキームが依然として困難な条件下でさえ、規格どおりの生成物を生成することが可能であることを示すために、予想されるものよりもかなり多い副生成物を含有する粗生成物流１を使用して実施する。０．３３重量％の水、３３０ｐｐｍｗのイソ−ブチルアルデヒド、６６７ｐｐｍｗのノルマルブチルアルデヒド、４２５ｐｐｍｗのノルマルバレルアルデヒド、１２．８重量％のイソ−ブタノール、２０．０重量％のノルマルブタノール、０．８６重量％の２−メチルブタノール、１．４５重量％のノルマルペンタノール、７６２ｐｐｍｗのＮＮ−ブチルブチレート、３８９ｐｐｍｗの２−エチルヘキサノール、６０．７重量％の２−プロピルヘプタノール、２．８６重量％の２−プロピルヘプテノール、７９６ｐｐｍｗのＣ１２重質、及び０．２１６重量％のＣ２０重質の粗生成物流１を、粗生成物分離カラム１０１に送る。粗生成物分離カラム１０１を操作して、ｎ−ブタノールと２−メチルブタノールとの間で分ける。
【００５６】
得られた混合ブタノール流２を混合ブタノール分離カラム１０２に送る。混合ブタノール分離カラム１０２を操作して、底部において、１００ｐｐｍｗのイソ−ブタノール、１３ｐｐｍｗのバレルアルデヒド、及び１７ｐｐｍｗの２−メチルブタノールを有する精製ノルマルブタノール流６、並びにサイドドローとして、３８２ｐｐｍｗのノルマルブタノールを含有する粗イソブタノール流５を生成する。混合ブタノール分離カラム１０２のオーバーヘッド生成物として生成されたブチルアルデヒド流４を凝縮し、４０℃に冷却し、液体を水に富んだ相及び有機相にデカントする。有機相は、還流に使用され、約５９重量％のＣ４アルデヒド、２．１重量％のＣ５アルデヒド、１８．７重量％の水、及び３０．６重量％のイソ−ブタノールを含有する。粗イソ−ブタノール流５は、全てのアルデヒドの９９．９％が対応するアルカノールに変換される第１の洗練反応器１０３に供給される。次いで、洗練されたイソ−ブタノール流７は、第１の洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４ｃに送られる。第１の洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４ｃを操作して、軽質廃棄物流８に１９重量％の水を付与する。ペンタノールを更に含有する底部流８１は、第２の洗練されたイソ−ブタノール分離カラム１０４ｄに送られる。第２の洗練されたイソブタノール分離カラム１０４ｄを操作して、５０重量％のペンタノールを含有する粗ペンタノール流９０を底部に付与する。この実施例では、ペンタノールは再循環されない。第２の洗練されたイソブタノール分離カラム１０４ｄの上部から得られた精製イソ−ブタノール流は、３３ｐｐｍｗのバレルアルデヒド、５ｐｐｍｗの水、及び４１５ｐｐｍｗのノルマルブタノールを含有する。
【００５７】
粗生成物分離カラム１０１の底部で生成された粗２−プロピルヘプタノール流３を、粗２−プロピルヘプタノール分離カラム１０５に供給する。粗２−プロピルヘプタノール分離カラム１０５を操作して、底部の温度を１６０℃、圧力を８５ｍｂａｒａにし、粗２−プロピルヘプタノール分離カラム１０５の底部に生成された重質廃棄物流１１を得、この重質廃棄物流１１は、粗２−プロピルヘプタノール分離カラム１０５に供給されたＣ１２及びＣ２０成分の全てを含有する。したがって、重質廃棄物流１１は、６６重量％のＣ１２及びＣ２０成分を含有し、残部は２−プロピルヘプタノールである。オーバーヘッドを生成した中間体２−プロピルヘプタノール流１０を濃縮し、第２の洗練反応器１０６に送り、そこで、全ての残りの不飽和成分の９９％を飽和させる。洗練された２−プロピルヘプタノール流１２を、洗練された２−プロピルヘプタノール分離カラム１０７に送る。洗練された２−プロピルヘプタノール分離カラム１０７を操作して、中間廃棄物流１３中に約５５重量％の２−プロピルヘプタノール（洗練された２−プロピルヘプタノール分離カラム１０７からの上部生成物として生成）、及び精製２−プロピルヘプタノール流１４中に０．１重量％未満の２−プロピルヘプテノール（洗練された２−プロピルヘプタノール分離カラム１０７からの底部生成物として生成）を得る。イソ−ブタノール、ノルマルブタノール、及び２−プロピルヘプタノールのそれぞれの収率は、粗生成物分離カラム１０１に供給される粗生成物流１に対して９５．４％、９９．３％、及び９５．０％である。
【００５８】
上記の実施形態は、あくまで一例として記載されており、任意の限定的な意味ではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正が可能であることが、当業者には理解されるであろう。
【図１】
2021519795.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2021519795.tif 000009
2021519795.tif 000010