(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
不飽和モノニトリルのヒドロシアン化に由来する媒質からジニトリル化合物を製造および分離するにあたり、
・ジニトリル化合物を含む前記媒質を蒸留塔に送り、
・塔頂部で、ジニトリル化合物よりも低い沸点を有する化合物を回収し、
・ジニトリル化合物を含む前記媒質の給送位置と比べて塔の低位置にある理論段からジニトリル化合物を含む中間留分を回収し、および
・塔底部で、ジニトリル化合物よりも高い沸点を有する生成物を回収する、
よりなることを特徴とする、ジニトリル化合物の分離方法。
【請求項２】
前記塔底部の温度は２００℃未満であることを特徴とする請求項１の方法。
【請求項３】
前記中間留分の回収が還流を伴わずに行われることを特徴とする請求項１または２の方法。
【請求項４】
前記中間留分の回収が、中間留分の１〜６重量％の還流比で行われることを特徴とする請求項１または２の方法。
【請求項５】
前記ジニトリル化合物は、一般式（Ｉ）：
ＮＣ−Ｒ−ＣＮ      （Ｉ）
（ここで、Ｒ基は、炭素原子２〜１０個を含む飽和炭化水素基を表す）
の化合物であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１の方法。
【請求項６】
前記ジニトリル化合物は、アジポニトリル、メチルグルタロニトリルおよびエチルスクシノニトリルからなる群から選択されることを特徴とする請求項５の方法。
【請求項７】
１ｋＰａ〜５ｋＰａの圧力下で行われることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１の方法。
【請求項８】
前記蒸留塔は、棚段塔、充填塔または分割塔であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジニトリル化合物の製造および分離方法に関する。
【０００２】
本発明は、特に、不飽和モノニトリルのヒドロシアン化に由来する媒質からのジニトリル化合物の製造および分離方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
アジポニトリルのようなジニトリル化合物は、多くの化合物の製造において重要な化学中間体である。アジポニトリルは、特に、ポリアミドなどのポリマーの製造で使用される、さまざまなモノマーの合成における化学中間体である。
【０００４】
そのうえ、工業的に使用されるジニトリル化合物の合成方法は、例えばブタジエンなどの、ジオレフィンの２段階のヒドロシアン化を行うことからなる。
【０００５】
第１段階では、合成により不飽和モノニトリルを生じさせることができる。不飽和モノニトリルは、第２段階で出発物質として使用され、シアン化水素分子との反応によってジニトリルに変換される。一般に、これらの２段階は、これらの段階の間に、例えば触媒系の流動のような、さまざまな流動の変化を伴って逐次行われる。しかしながら、別々に独立して行うことが可能である。
【０００６】
第２段階から生じる反応媒質には、生成されたジニトリル、未反応のモノニトリルおよび触媒系、並びにさまざまな副産物を含む。
【０００７】
これらの方法は、一方では触媒系を、もう一方ではジニトリルを、モノニトリルから分離するために、この反応媒質を処理する段階からなり、そしてモノニトリルは有利には再利用される。
【０００８】
触媒系の分離は、一般に、沈降分離および／または炭化水素のような抽出溶媒を用いた液−液抽出による分離によって得られる。
【０００９】
モノニトリルとジニトリルを含む有機相は蒸留段階で処理されて、モノニトリルを、一方でジニトリルから、もう一方で重質化合物（重質留分）から分離する。この蒸留段階は、現行の方法では２つの蒸留塔からなる；第１塔では、モノニトリルなどの、ジニトリルよりも低い沸点を有する生成物が分離され、塔頂部で回収される；ジニトリルを含む重質留分は、ジニトリルを蒸留することが可能である第２蒸留塔に送られ、ジニトリルは塔頂部で回収される。
【００１０】
比較的長時間、ジニトリル化合物を高温に保つこの方法には、いくつかの不利な点がある。
【００１１】
ジニトリル化合物を高温に保つことは、ジニトリルの分解から生じる副産物の生成を助長する。このようにして、アジポニトリルの場合では、１つの副産物である、イミノシアノシクロペンタン（ＩＣＣＰ）が特に生成される。この副産物は、アジポニトリルから分離するのが困難である。加えて、アジポニトリルの、例えばヘキサメチレンジアミンのような他の化合物への変換工程の際に、副産物は、分離するのが困難な他の化合物に変換され得る。このようにして、アジポニトリルからヘキサメチレンジアミンへの水素化の間、ＩＣＣＰはアミノメチレンシクロペンタンアミド（ＡＭＣＰＡ）に変換される。これらの不純物は、ポリアミドのようなポリマーの製造方法、特にヘキサメチレンジアミンが織編用糸の製造に使用される場合には受け入れられない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的の１つは、特に、生成されるジニトリル化合物の回収と抽出の間、副産物の生成を制限し最小限にすることを可能にする新規なジニトリル化合物の製造および分離方法を提供することにより、これらの不利な点を克服することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の主題は、不飽和モノニトリルのヒドロシアン化に由来する媒質からジニトリル化合物を製造および分離するに当たり、
・ジニトリル化合物を含む前記媒質を塔の理論段の高さで蒸留塔に送り、
・塔頂部でジニトリル化合物より低い沸点を有する化合物を回収し、
・ジニトリル化合物を含む前記媒質を送る棚段と比べて塔の低位置にある理論段からジニトリル化合物を含む中間留分を回収し、
・塔底部でジニトリル化合物より高い沸点を有する生成物を回収する、
よりなることを特徴とする、ジニトリル化合物の製造および分離方法である。
【００１４】
本発明の１つの特徴によると、塔底部の温度は２００℃未満、好ましくは１４０℃〜１９０℃である。かかる塔底部の温度は、特にジニトリルの熱分解による、副産物の生成を制限することができる。用語“塔底部の温度”は、塔のボイラー内の液体相の温度および前記ボイラーの内壁温度、という意味に理解される。
【００１５】
ジニトリルを含む中間留分は還流を伴わずまたは還流を伴って有利に回収される。還流比は、回収される留分の１〜６重量％であり得る。還流は、前記留分の回収時と同じ高さまたは異なる高さで塔に導入され得る。
【００１６】
本発明の他の特徴によれば、本発明の方法によって製造されるジニトリル化合物は、以下の一般式（Ｉ）：
ＮＣ−Ｒ−ＣＮ      （Ｉ）
（ここで、Ｒ基は、炭素原子２〜１０個を含む飽和炭化水素基を表す）
の化合物である。
【００１７】
本発明の好ましいジニトリル化合物は、アジポニトリル、メチルグルタロニトリルおよびエチルスクシノニトリルからなる群から選択される。
【００１８】
蒸留は、分離されるジニトリル化合物の性質に応じて適した圧力、好ましくは１ｋＰａ〜５ｋＰａの圧力下で行われる。
【００１９】
本発明の蒸留を、棚段塔、充填塔または分割塔のような、任意の適した装置で行なうことができる。塔の理論段数は、処理される化合物の性質により決定される。一般に、理論段数６〜２０と示されている塔は、本発明に適している。
【００２０】
ジニトリル化合物を含む中間留分は、液体状態または蒸気状態において蒸留塔から有利に回収される。塔頂部で集められた蒸気状態の留分は、ヒドロシアン化方法の場合には、媒質中に存在する不飽和モノニトリルを含む。
【００２１】
本発明の方法は、ジニトリル化合物の熱分解から生じる非常に少ない量の副産物を含むジニトリル化合物を回収することができる。このようにして回収されたジニトリルは、例えば一方ではアジポニトリルを、もう一方ではメチルグルタロニトリルまたはエチルスクシノニトリルのような、生成される他のジニトリルを回収する蒸留によって、分離される。
【００２２】
さらに、本発明の方法は、単一の蒸留塔を使用して、非常に低濃度の不純物を含むジニトリル化合物を得ることができる。すなわち、一続きに配置される２つの塔からなる現行のプラントと比べて資本コストや操業コストが削減される。
【００２３】
他の利点または詳細は、例示目的でのみ挙げた本発明の方法の実施例の記載に照らしてより明確となる。添付の図面に関しては、図１は従来技術のジニトリル分離プラントのブロック線図を表し、図２は本発明のジニトリル分離プラントの具体例のブロック線図を表す。
【実施例】
【００２４】
比較例１
図１を参照するに、ニッケル、トリトリルホスフェートおよびルイス酸（ＺｎＣｌ2）の有機金属錯体を含んでいる触媒系の存在下で、ペンテンニトリルのヒドロシアン化によるアジポニトリルの製造工程から生じる混合物を、給送位置１から、充填剤を含み理論段数６を示す第１蒸留塔２に送る。塔底部の温度は１６１℃であり、運転圧力は２ｋＰａである。
【００２５】
上部の画分５を、還流４を伴って回収する。回収された画分５は、アジポニトリルよりも低い沸点、または、より広義には、媒質中に存在するジニトリルよりも低い沸点を示す生成物を含む。下記の表Ｉで示されるように、この上部の画分は、主に、ジニトリルに変換されなかったペンテンニトリルからなる。
【００２６】
塔底部にある液体は、ボイラーを含むループ７で循環する。下部の画分６を、塔２の底部で、またはこの循環から回収する。
【００２７】
この画分６を第２蒸留塔８に送る。図示された例において、塔８は塔２と同様である。塔底部の温度は１６４℃で、圧力は２ｋＰａである。
【００２８】
画分６を塔８の中間段の高さに送る。アジポニトリルを含むジニトリルは、還流１０を伴って上部の画分９の形で回収される。
【００２９】
アジポニトリルや他に存在するジニトリルより高い沸点を有する化合物は、下部の画分１１の形で回収される。塔２と同様に、塔底部にある液体は循環ループでボイラーを有する１２を循環する。
【００３０】
下記の表Ｉに、さまざまな画分の組成物を示す。
【００３１】
混合物、特にアジポニトリルおよびジニトリルの滞留時間は、塔２および８での滞留時間の合計である。
【００３２】
第２塔８の上部の画分９でのＩＣＣＰ濃度は、０．０８重量％である。
【００３３】
【表１】
0004451444.tif 000002
【００３４】
用語“重質化合物（重量留分）”は、アジポニトリルよりも高い沸点を有する化合物を意味する。
【００３５】
例２
図２を参照するに、例１に相当する混合物を給送位置１３から充填蒸留塔１４の中間段に送る。この塔は、理論段数６を示し、塔底部の温度１６４℃、圧力２ｋＰａの下で作動する。
【００３６】
存在するジニトリル、特にアジポニトリルより低い沸点を有する化合物を、塔１４の頂部で、還流１６を伴って上部の画分１５の形で回収する。この上部の画分１５の組成物は下記の表IIに示され、特に未反応のペンテンニトリルを含む。
【００３７】
存在するジニトリル、特にアジポニトリルより高い沸点を有する化合物を、塔１４の底部で、ボイラーを含むループ１８を通じた塔底部での液体の循環を伴って画分１７の形で回収する。ループ１８で循環させる前に、画分１７を有利に濃縮することができる。
【００３８】
処理する混合物を送る給送位置１３と比べて低位置にある中間段からの回収による画分１９中で、アジポニトリルを含むジニトリルを回収する。
【００３９】
下記の表IIに、さまざまな画分の組成物を示す。
【００４０】
混合物、特にアジポニトリルを含むジニトリルの滞留時間は、例１の塔８で観察されるものと同程度の長さである。このようにして、本発明の方法は、この化合物の例１で観察されるよりも短い蒸留塔内滞留時間で、アジポニトリルを含むジニトリルを分離して回収することを可能にする。これは本発明の方法では塔２での滞留時間を排除しているためである。
【００４１】
本発明の方法は、ＩＣＣＰを０．０４重量％含むジニトリルを回収することができる。
【００４２】
【表２】
0004451444.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】従来技術のジニトリル分離プラントのブロック線図を表す。
【図２】本発明のジニトリル分離プラントの具体例のブロック線図を表す。
【符号の説明】
【００４４】
１、１３  給送位置
２、８、１４  蒸留塔
４、１０、１６  還流
５、６、９、１１、１５、１９、１７  画分
７、１２、１８  ループ
【図１】
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【図２】
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