(57)【要約】ＤＥ−Ａ １９６ ０７ ９５４による方法において得られた１，６−ヘキサンジオール（ＨＤＯ）、１，５−ペンタンジオール（ＰＤＯ）もしくはカプロラクトン（ＣＬＯ）を含有している粗生成物を、相応する純生成物の取得のために蒸留により後処理する方法が提案され、その際、蒸留による後処理は、その都度、隔壁（Ｔ）が塔の長軸方向において上部の共通塔領域（１）、下部の共通塔領域（６）、濃縮部（２）及び回収部（４）を有する供給部（２、４）並びに回収部（３）及び濃縮部（５）を有する取出部（３、５）を構成するように配置されている隔壁塔（ＴＫ）中で、それぞれの粗生成物ＨＤＯ、ＰＬＯ又はＣＬＯを供給部（２、４）の中間領域に供給しながら、塔底から高沸点留分（Ｃ）を、塔頂を経て低沸点留分（Ａ）を及び取出部（３、５）の中間領域から中沸点留分（Ｂ）を導出しながらか、又は熱的に結合された塔中で実施される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＥ−Ａ １９６ ０７ ９５４による方法において得られた１，６−ヘキサンジオール（ＨＤＯ）、１，５−ペンタンジオール（ＰＤＯ）もしくはカプロラクトン（ＣＬＯ）を含有している粗生成物を、相応する純生成物の取得のために蒸留により後処理する方法において、
蒸留による後処理を、その都度、隔壁（Ｔ）が、塔の長軸方向で上部の共通塔領域（１）、下部の共通塔領域（６）、濃縮部（２）及び回収部（４）を有する供給部（２、４）並びに回収部（３）及び濃縮部（５）を有する取出部（３、５）を構成するように配置されている隔壁塔（ＴＫ）中で、供給部（２、４）の中間領域中にそれぞれの粗生成物ＨＤＯ、ＰＬＯもしくはＣＬＯを供給しながら、塔底から高沸点留分（Ｃ）を、塔頂を経て低沸点留分（Ａ）を、及び取出部（３、５）の中間領域から中沸点留分（Ｂ）を導出しながらか、又は熱的に結合された塔中で、実施することを特徴とする、１，６−ヘキサンジオール（ＨＤＯ）、１，５−ペンタンジオール（ＰＤＯ）もしくはカプロラクトン（ＣＬＯ）を含有している粗生成物を蒸留により後処理する方法。
【請求項２】
隔壁（Ｔ）の上端での液体還流の分配比を、隔壁（Ｔ）の上端での取出部（３、５）の回収部（３）を経ての液体還流中の高沸限界成分の割合が、中沸点留分（Ｂ）中で許容された極限値の１０〜８０％、好ましくは３０〜５０％であるように調節し、かつ隔壁塔（ＴＫ）の塔底蒸発器中の火力を、隔壁（Ｔ）の下端での液体中の低沸限界成分の濃度が、中沸成分流（Ｂ）中で許容された極限値の１０〜８０％、好ましくは３０〜５０％であるように調節する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ＨＤＯ精製塔及びＰＤＯ精製塔を、ＨＤＯ塔の塔頂流中に残留しているＨＤＯ分がＰＤＯ精製塔の塔底を経て取得され、かつＨＤＯ精製塔へと返送されるように接続する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
供給部（２、４）の中間領域に装入される液体の質量流量を、その標準値の３０％を下回って低下しないように制御する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
排出された中沸点留分（Ｂ）及び隔壁塔（ＴＫ）の取出部（３、５）の濃縮部（５）への、隔壁塔（ＴＫ）の取出部（３、５）の回収部（３）から流出している液体の分配を、濃縮部（５）に装入される液体量がその標準値の３０％を下回って低下しないようにして制御することにより調節する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
中沸点留分（Ｂ）を液体の形で取り出す、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
隔壁（Ｔ）の下端での蒸気流を、供給部（２、４）中の蒸気流と取出部（３、５）中の蒸気流との比が０．８〜１．２、好ましくは０．９〜１．１であるように、好ましくは分離効果のある内部構造物の選択及び／又は寸法決定により及び／又は圧力損失を生じさせる設備の取り付けにより調節する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
上部の共通塔部分（１）からの還流を、供給部（２、４）中の還流の流れと取出部（３、５）中の還流との比が０．１〜１．０、好ましくは０．５〜０．８であるように制御する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
低沸成分流（Ａ）の取出しを温度制御して行い、その際、塔の上部の共通部分領域（１）中の制御温度の測定位置が、３〜８、好ましくは４〜６の理論分離段だけ、上部の塔端部の下方に配置されている位置に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
高沸成分流（Ｃ）の取出しを温度制御して行い、その際、下部の共通塔領域（６）中の制御温度の測定位置が、３〜８、好ましくは４〜６の理論分離段だけ、塔の下端の上方に配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
中沸成分流（Ｂ）の取出しを液位制御して行い、かつ制御変数として蒸発器又は塔底中の液位を使用する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
隔壁塔（ＴＫ）の個々の部分領域１〜６中の液体分布がその都度別個に調節可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
液体を、隔壁塔（ＴＫ）の部分領域２及び４において、増大させて壁領域中に装入し、かつ隔壁塔（ＴＫ）の部分領域３及び５において、減少させて壁領域中に装入する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
理論分離段が３０〜１００、好ましくは５０〜９０である、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法を実施するための隔壁塔（ＴＫ）。
【請求項１５】
塔領域１〜６が、その都度、隔壁塔（ＴＫ）の理論分離段の総数の５〜５０％、好ましくは１５〜３０％を有している、請求項１４記載の隔壁塔（ＴＫ）。
【請求項１６】
流れ（Ａ、Ｂ、Ｃ）の供給位置及び中沸成分流（Ｂ）の取出位置が、塔中で異なる高さに、好ましくは１〜２０、特に１０〜１５の理論分離段だけ離れて配置されている、請求項１４又は１５記載の隔壁塔（ＴＫ）。
【請求項１７】
隔壁塔（ＴＫ）の１つ又はそれ以上の部分領域２、３、４及び５には、規則充填物又は不規則充填物が取り付けられており、及び／又は隔壁（Ｔ）が、１つ又はそれ以上の部分領域２、３、４及び５に隣接している領域中で断熱にできている、請求項１４から１６までのいずれか１項記載の隔壁塔（ＴＫ）。
【請求項１８】
隔壁（Ｔ）が、ゆるくはめ込まれた部分セグメントの形で形作られている、請求項１４から１７までのいずれか１項記載の隔壁塔（ＴＫ）。
【請求項１９】
ゆるい隔壁（Ｔ）が、隔壁塔（ＴＫ）の内部で隔壁（Ｔ）の一方の面から他方の面に到達するのを可能にする内部マンホール又は取り外し可能なセグメントを有している、請求項１８記載の隔壁塔（ＴＫ）。
【請求項２０】
双方の熱的に結合された塔を異なる圧力で運転し、及び／又は双方の熱的に結合された塔の間の結合流中で、液体のみを搬送する、熱的に結合された塔の使用下での請求項１記載の方法。
【請求項２１】
低沸点留分（Ａ）及び高沸点留分（Ｃ）を異なる塔から取り出し、かつ高沸点留分（Ｃ）を取り出す塔の運転圧力を、低沸点留分（Ａ）を取り出す塔の運転圧力よりも、好ましくは０．１〜２ｂａｒだけ、特に０．５〜１ｂａｒだけ低く調節する、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
第一の塔の塔底流を蒸発器中で部分的にか又は完全に蒸発させ、かつ引き続いて第二の塔に二相でか又は気体流及び液体流の形で供給する、熱的に結合された塔の使用下での請求項１、１８又は１９のいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
その都度、固有の蒸発器及び／又は凝縮器を備えた熱的に結合された塔を使用する、請求項１又は２０から２２までのいずれか１項記載の方法を実施するための装置。
【請求項２４】
隔壁（ＴＫ）の上端及び下端で、塔から連続的にか又は時間的間隔をおいて液状及び／又はガス状の試料が取り出され、かつその組成に関して、好ましくはガスクロマトグラフィーにより分析される試料採取設備を備えている、請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法を実施するための装置又は請求項１４から１９までのいずれか１項記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ＤＥ−Ａ １９６ ０７ ９５４による方法において得られた粗生成物１，６−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール及びカプロラクトン（以下に短縮してＨＤＯ、ＰＤＯもしくはＣＬＯと呼ぶ）を蒸留により後処理する方法、並びに前記方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
ＨＤＯ、ＰＤＯ及びＣＬＯは、特にポリエステル製造及びポリウレタン製造のための、重要なモノマー構成要素である。前記の物質は、記載された使用目的に必要な高い純度、好ましくは少なくとも９９％の純度で、特に事実上１，４−シクロヘキサンジオール類不含で、これによって本発明の開示内容に完全に広範に取り入れられる事前に公開されていないＤＥ−Ａ １９６ ０７ ９５４に記載された方法により、シクロヘキサノン／シクロヘキサノールへのシクロヘキサンの酸化の副生物として生じる複雑なカルボン酸混合物から得られることができる。この際、通例ジカルボン酸溶液（ＤＣＬ）と呼ばれる出発混合物は既に、多数の物質からなる複雑な混合物である。この混合物から、前記出願に記載された多段階法により、段階５において水素化排出物が得られ、この排出物から、段階６において蒸留により、１，５−ペンタンジオールに加えて主に１，６−ヘキサンジオールを含有している流れが得られる。この流れから、段階７において蒸留による分離により、１，５−ペンタンジオールを含有している塔頂流が取り出され、それから蒸留により１，５−ペンタンジオールが純生成物として取得され、並びに１，６−ヘキサンジオールが純生成物を含有している側留として取り出される。
【０００３】
段階１３における主に６−ヒドロキシカプロン酸エステルを含有している流れの環化により、段階１４において蒸留により後処理されるカプロラクトンが取得される。複雑な物質混合物に基づいて、不都合な沸点事情及び懸念すべき共沸混合物形成にもかかわらず、目的生成物ＨＤＯ、ＰＤＯ及びＣＬＯが、蒸留により、高い純度、特にＨＤＯが極めて僅かな残留１，４−シクロヘキサンジオール含量を有して得られることができたことは、既に意外なことであった。
【０００４】
多成分混合物の蒸留による分離のためには、いわゆる隔壁塔（Ｔｒｅｎｎｗａｎｄｋｏｌｏｎｎｅ）、すなわち部分領域中で液体流及び蒸気流の横方向混合を防止する垂直な隔壁を備えた蒸留塔が公知である。好ましくは薄板からなっていてよい隔壁は、塔を長軸方向でその中間領域中で供給部及び取出部に区分する。
【０００５】
類似の結果は、いわゆる熱的に結合された塔、すなわち、それぞれの塔がそれぞれ他の塔との少なくとも２つの結合を空間的に別個の位置で有する少なくとも２つの塔の配置を用いて達成されることができる。
【０００６】
本発明の課題は、ＤＥ−Ａ １９６ ０７ ９５４による方法において生じる相応する粗生成物からの純生成物ＨＤＯ、ＰＬＯ及びＣＬＯの取得のための、改善され、特により経済的な方法を提供することであった。
【０００７】
この解決は、ＤＥ−Ａ １９６ ０７ ９５４による方法において得られた１，６−ヘキサンジオール（ＨＤＯ）、１，５−ペンタンジオール（ＰＤＯ）もしくはカプロラクトン（ＣＬＯ）を含有している粗生成物を、相応する純生成物の取得のために蒸留により後処理する方法から出発している。
【０００８】
本発明は、蒸留による後処理がその都度、隔壁（Ｔ）が塔の長軸方向において上部の共通塔領域、下部の共通塔領域、濃縮部及び回収部を有する供給部並びに回収部及び濃縮部を有する取出部を構成するように配置されており、供給部の領域にそれぞれの粗生成物ＨＤＯ、ＰＬＯ又はＣＬＯを供給しながら、かつ塔底から高沸点留分（Ｃ）を、塔頂を経て低沸点留分（Ａ）を、かつ取出部の領域から中沸点留分（Ｂ）を導出しながらの隔壁塔（ＴＫ）中でか、又は熱的に結合された塔中で実施されることにより特徴付けられる。
【０００９】
意外にも、純生成物ＨＤＯ、ＰＤＯ及びＣＬＯを、ＤＥ−Ａ １９６ ０７ ９５４による方法において生じる相応する粗生成物から取得するための要求の多い蒸留による分離課題が、周知のように制御するのが難しい隔壁塔もしくは熱的に結合された塔中でも成果をあげて解決されることができることが見出された。
【００１０】
前記の粗生成物は、典型的には次に記載されているような組成を有する複雑な混合物であり；この際、通常通り、沸点がそれぞれ主生成物のそれを下回っている物質が低沸成分と呼ばれ、かつ沸点がそれぞれ主生成物のそれを上回っている物質が高沸成分と呼ばれる：
粗ＨＤＯは、主生成物ＨＤＯに加えて、通例、低沸成分約１５〜２３質量％、このうち特にＰＤＯ、１，２−シクロヘキサンジオール、ヘキサノール、ブタンジオール及びカプロラクトン、そのうえ高沸成分約２〜４％、特にジ−ＨＤＯ−エーテル及びヒドロキシカプロン酸−ＨＤＯ−エーテルを含有する。
【００１１】
粗ＰＤＯは、主生成物ＰＤＯに加えて、通例、低沸成分約１５〜３０質量％（１，２−シクロヘキサンジオール、ヘキサノール、ブタンジオール）、そのうえ高沸成分約２０〜５０質量％、特にＨＤＯを含有する。
【００１２】
粗ＣＬＯは、主生成物ＣＬＯに加えて、通例、低沸成分１．５〜３．０質量％、好ましくはメタノール、バレロラクトン、不飽和バレロラクトン、ギ酸−ＰＤＯ−エステル並びに高沸成分約０．１〜１質量％、特に二量体ＣＬＯ、ギ酸−ヒドロキシカプロン酸−メチルエステル及びヒドロキシカプロン酸−メチルエステルを含有する。
【００１３】
純生成物という用語は、ここでは、ＨＤＯ、ＰＤＯもしくはＣＬＯに対して、その都度、次のように定義されている混合物であると理解される：
純ＨＤＯは、１，６−ヘキサンジオール少なくとも９８質量％、特に少なくとも９９質量％、特に好ましくは少なくとも９９．７質量％、残余不純物、特にヘプタンジオール、１，４−シクロヘキサンジオール、１，２−シクロヘキサンジオール及びＰＤＯを含有する。
【００１４】
純ＰＤＯは、１，５−ペンタンジオール少なくとも９３質量％、特に少なくとも９５質量％、特に好ましくは少なくとも９７質量％、残余不純物、主にＨＤＯ、１，４−シクロヘキサンジオール、ＣＬＯ、１，２−シクロヘキサンジオール並びに１，４−ブタンジオールを含有する。
【００１５】
純ＣＬＯは、カプロラクトン少なくとも９９質量％、特に少なくとも９９．５質量％、特に好ましくは少なくとも９９．９質量％、残余不純物、主にヒドロキシカプロン酸−メチルエステル、ギ酸−ヒドロキシカプロン酸−メチルエステル、１，２−シクロヘキサンジオール、ギ酸、ＰＤＯ−エステル並びにバレロラクトンを含有する。
【００１６】
隔壁塔は、典型的には、塔の長軸方向で位置合わせされた隔壁を有し、該隔壁は、塔内部を次の部分領域に区分する：上部の共通塔領域、下部の共通塔領域並びにその都度濃縮部及び回収部を有する供給部及び取出部。分離すべき混合物は供給部の領域に装入され、高沸点留分は塔底から、低沸点留分は塔頂を経て、かつ中沸点留分は取出部の領域から取り出される。
【００１７】
低沸点留分、中沸点留分及び高沸点留分への多成分混合物の分離の際に、通常、中沸点留分中の低沸成分及び高沸成分の最大許容割合に関する仕様が予め設定される。この際、分離問題にとって重要な成分、いわゆる限界成分が明記される。これらは、個々の限界成分又は複数の限界成分の総和であってよい。本方法において、ＨＤＯ−精製蒸留の限界成分はＢＤＯ（低沸成分）及びヘプタンジオール（高沸成分）である。ＰＤＯ−精製蒸留の限界成分は、１，２−シクロヘキサンジオール（低沸成分）及びＨＤＯ（高沸成分）である。ＣＬＯ−精製蒸留の限界成分は、バレロラクトン（低沸成分）及びヒドロキシカプロン酸−メチルエステル（高沸成分）である。
【００１８】
好ましい変法において、限界成分に関する仕様の遵守は、隔壁の上端での液体の分配比並びに蒸発器の火力が特定の方法で制御されることによって保証される。その際、隔壁の上端での液体の分配比は、取出部の回収部を経ての液体還流中の高沸限界成分の割合が、中沸点留分中で許容された極限値の１０〜８０％、好ましくは３０〜５０％であるように調節され、かつ隔壁塔の塔底蒸発器中の火力が、隔壁の下端での液体中の低沸限界成分の濃度が、中沸成分流中で許容された極限値の１０〜８０％、好ましくは３０〜５０％であるように調節される。相応して、この制御の際に、隔壁の上端での液体分配は、高沸限界成分のより高い含量の場合により多く、かつそのより僅かな含量の場合により僅かに、液体が供給部に導通されるようにして調節される。類似に、火力の制御は、低沸限界成分のより高い含量の場合に火力が高められ、かつそのより低い含量の場合に火力が低下されるようにして行われる。
【００１９】
相応する制御規定により、液体の大幅に均質な送り込みが保証されることによって、本方法のさらなる改善が達成されうることが見出された。供給量又は供給濃度の妨害は補償される。このためには、本発明によれば、供給部の下部に送り込む液体の質量流量が、その標準値の３０％を下回って低下しないことが保証される。
【００２０】
好ましくは、また、排出された中沸点留分及び隔壁塔の取出部の濃縮部への、隔壁塔の取出部の回収部から流出している液体の分配は、濃縮部に装入される液体量がその標準値の３０％を下回って低下しないように制御される。
【００２１】
好ましくは、ＨＤＯ精製塔及びＰＤＯ精製塔は、ＨＤＯ塔の塔頂流中に残留しているＨＤＯ分が、ＰＤＯ精製塔の塔底を経て取得され、かつＨＤＯ精製塔へと返送されるように接続される。
【００２２】
中沸点留分は、好ましくは液体の形で取り出され；この変法は、熱的に有利であり、かつ装置的により単純に実現されうる。
【００２３】
好ましい変法において、隔壁の下端での蒸気流は、供給部中の蒸気流と取出部中の蒸気流との量比が０．８〜１．２、好ましくは０．９〜１．１であるように、好ましくは分離効果のある内部構造物の選択及び／又は寸法決定により及び／又は圧力損失を生じさせる設備の取り付けにより、調節されてよい。
【００２４】
好ましいさらなる変法において、上部の共通塔部分からの還流は、供給部中の還流の流れと取出部中の還流との比が０．１〜１、好ましくは０．５〜０．８であるように制御されてよい。
【００２５】
さらに好ましくは、塔頂流の取出しは温度制御されて行われてよく、その際、塔の上部の共通部分領域中の制御温度の測定位置が、３〜８だけ、好ましくは４〜６の理論分離段だけ上部の塔端部の下方に配置されている位置に配置されている。
【００２６】
好ましいさらなる変法に相応して、高沸成分流の取出しは温度制御されて行われてよく、その際、下部の共通塔領域中の制御温度の測定位置が、３〜８だけ、好ましくは４〜６の理論分離段だけ塔の下端の上方に配置されている。
【００２７】
さらなる変法によれば、中沸成分流の取出しは液位制御されて行われ、その際、制御変数として蒸発器又は塔底中での液位が使用される。
【００２８】
本発明の対象は、本発明による方法を実施するための隔壁塔でもある。このためには、３０〜１００、好ましくは５０〜９０の理論分離段を有する隔壁塔が特に適している。
【００２９】
その際、隔壁塔の個々の部分領域への分離段数の分配は、好ましくは、隔壁塔の６個の塔領域のそれぞれが、隔壁塔の理論分離段の総数のその都度５〜５０％、好ましくは１５〜３０％を有するように行われる。
【００３０】
隔壁塔の好ましい態様において、分離すべき流れの供給位置及び中沸成分流の取出位置は、塔中で異なる高さに、好ましくは１〜２０、特に１０〜１５の理論分離段だけ離れて配置されていてよい。
【００３１】
隔壁塔中で使用可能な分離効果のある内部構造物に関して、原則的に制限は存在しない：このためには、不規則充填物並びに規則充填物又はトレイが適している。費用の理由からは、１．２ｍを上回る直径を有する塔の場合に、通例、トレイ、好ましくはバルブトレイ又はシーブトレイが使用される。
【００３２】
充填塔の場合には、１００〜５００ｍ２／ｍ３、好ましくは約２５０〜３００ｍ２／ｍ３の比表面積を有する薄板規則充填物が特に適している。
【００３３】
好ましい変法において、隔壁塔の個々の部分領域中の液体分布は、その都度別個に調節可能である。それによって、混合物の分離に必要とされる全エネルギー需要は、最小限にされることができる。
【００３４】
特に有利には、隔壁塔の供給部の部分領域中で、液体は、増大されて壁領域中に、かつ隔壁塔の部分領域中で減少されて壁領域中に装入されてよい。これにより、望ましくない潜行性流（Ｓｃｈｌｅｉｃｈｓｔｒｏｅｍｅ）は回避され、かつ達成可能な生成物−最終純度が上昇する。
【００３５】
隔壁塔には、１つ又はそれ以上の部分領域中で、規則充填物又は不規則充填物が取り付けられていてよい。
【００３６】
隔壁を、ゆるくはめ込まれた部分セグメントの形で形作ることが可能である。これは、製造及び隔壁塔の組立の場合にさらなる費用低下をもたらす。
【００３７】
特に有利には、ゆるい隔壁は、隔壁塔の内部で、隔壁の一方の面から他方の面に到達するのを可能にする、内部マンホール又は取り外し可能なセグメントを有していてよい。
【００３８】
生成物純度への特に高い要求の場合に、特に充填物が分離効果のある内部構造物として使用される場合には、隔壁が断熱を備えていることが好都合である。隔壁のそのような形作りは例えばＥＰ−Ａ−０ ６４０ ３６７に記載されている。狭い気体空間をその間に有する二重壁の実施が特に好都合である。
【００３９】
本発明によれば、隔壁塔の代わりに、熱的に結合された塔を使用することも可能である。熱的に結合された塔を有する配置は、エネルギー需要に関して隔壁塔と同等である。本発明によるこの変法は、特に存在している塔が使用可能な場合に考えられうる。相互接続の最も適している形は、存在している塔の分離段数に応じて選択されてよい。
【００４０】
熱的に結合された塔は、それゆえ、その都度、固有の蒸発器及び／又は凝縮器を備えていてよい。
【００４１】
好ましい変法において、双方の熱的に結合された塔の間の結合流中で、液体のみが搬送される。これは、熱的に結合された塔が異なる圧力で運転される場合に特に有利である。
【００４２】
熱的に結合された塔の好ましい接続において、低沸点留分及び高沸点留分が異なる塔から取り出され、その際、高沸点留分を取り出す塔の運転圧力は、低沸点留分を取り出す塔の運転圧力よりも、好ましくは０．１〜２ｂａｒだけ、特に０．５〜１ｂａｒだけより低く調節される。
【００４３】
特別な接続の形によれば、第一の塔の塔底流を蒸発器中で部分的にか又は完全に蒸発させ、かつ引き続いて第二の塔に二相でか又は気体流及び液体流の形で供給することが可能である。
【００４４】
本発明による方法は、好ましくは、隔壁塔並びに熱的に結合された塔の使用の際に、供給流が部分的にか又は完全に前蒸発され、かつ塔に二相でか又は気体流及び液体流の形で供給されるようにして導かれてよい。
【００４５】
この前蒸発は、特に、第一の塔の塔底流がより多量の中沸成分を含有する場合に考えられうる。この場合に、より低い温度水準での前蒸発が行われてよく、かつ第二の塔の蒸発器の負担が軽減されうる。さらに、この措置により、第二の塔の回収部が本質的に軽減される。前蒸発された流れは、その際、第二の塔に二相でか又は２つの別個な流れの形で供給されてよい。
【００４６】
本発明による方法を実施するための隔壁塔は、隔壁の上端及び下端での試料採取設備を有し、これを経て塔から連続的にか又は時間的間隔をおいて液状及び／又はガス状の試料が取り出され、かつその組成に関して、好ましくはガスクロマトグラフィーにより分析される。
【００４７】
熱的に結合された塔を用いる実施変法において、試料採取設備は、類似して、熱的に結合された塔の、隔壁塔の部分領域に相応する領域の間の結合管路中に配置されている。
【００４８】
本発明は、以下に、図面並びに実施例に基づいてより詳細に説明される。
【００４９】
図１は、その中で垂直に配置された隔壁（Ｔ）を備えた隔壁塔（ＴＫ）を略示的に示し、該隔壁は、塔を、上部の共通塔領域１、下部の共通塔領域６、濃縮部２及び回収部４を有する供給部２、４並びに回収部３及び濃縮部５を有する取出部３、５に分ける。分離すべき混合物（Ａ、Ｂ、Ｃ）の供給は、供給部２、４の中間領域中で行われる。塔頂で低沸点留分（Ａ）が、塔底から高沸点留分（Ｃ）が、及び取出部３、５の中間領域から中沸点留分（Ｂ）が排出される。
【００５０】
８５の理論分離段、このうち下部の共通塔領域６中に１８の分離段、隔壁の領域中に４７の分離段並びに上部の共通塔領域１中に２０の分離段を有し、金網充填物が取り付けられていた本発明による隔壁塔に、主成分としてのＨＤＯに加えて低沸成分約２０質量％、このうち主にＰＤＯ（約１０質量％）、１，２−シクロヘキサンジオール（約４質量％）及びヘキサノール（約０．２質量％）、高沸成分約２．５質量％、このうち主成分としてジ−ＨＤＯ−エーテルを、２質量％の割合で含有していた粗ＨＤＯ流を供給した。低沸点留分並びに高沸点留分中には、さらにまた多数の別の成分が、その都度僅かな濃度で含まれていた。
【００５１】
例１
隔壁塔を、１５０ｍｂａｒの塔頂圧及び２０の還流比で運転した。隔壁の上端での液体を、隔壁塔の供給部に及び取出部に二等分した。粗ＨＤＯ流を５２番目の理論分離段に装入し、生成物である純ＨＤＯを２８番目の理論分離段から排出した。規格に適合した生成物、すなわち９９質量％のＨＤＯ質量割合を有する純ＨＤＯが得られた。
【００５２】
例２
粗ＰＤＯから純ＰＤＯを蒸留により取得するために、ＨＤＯ（例１）と同じ装置を使用した。しかしながら、隔壁塔を、１００ｍｂａｒの塔頂圧及び４０の還流比で運転した。隔壁の頂部での液体を、供給部に約４４％に及び取出部に残っている５６％に分けた。供給流、つまり粗ＰＤＯは、主成分としてのＰＤＯに加えて低沸成分２５質量％、このうち１，２−シクロヘキサンジオール約１３質量％、ブタンジオール約１．５質量％並びにバレロラクトン約２．６質量％及び高沸成分約４５質量％、このうち主成分としてＨＤＯ約４３質量％を含有していた。
【００５３】
粗ＰＤＯを、隔壁塔に、４８番目の理論分離段に装入し、生成物である純ＰＤＯを、４０番目の理論分離段から排出した。規格に適合した純ＰＤＯ、すなわち少なくとも９７質量％のＰＤＯ割合を有する生成物が得られた。
【００５４】
例３
例１に記載されているのと同じ塔中で、主成分としてのＣＬＯに加えて低沸成分約２．５質量％、このうち主にメタノール（０．９質量％）及びバレロラクトン（０．４質量％）並びに高沸成分約０．５質量％、このうち主に二量体カプロラクトン（約０．０５質量％）、ギ酸−ヒドロキシカプロン酸−メチルエステル（約０．０２質量％）並びにヒドロキシカプロン酸−メチルエステル（約０．０２質量％）を含有していた粗ＣＬＯを装入した。低沸点留分並びに高沸点留分中には、さらにまた多数の成分が、その都度より僅かな濃度で含まれていた。
【００５５】
隔壁塔を、５０ｍｂａｒの塔頂圧及び３８の還流比で運転した。隔壁の上端での液体を、供給部に約３３％に、かつ取出部に約６６％に分けた。粗ＰＤＯを３２番目の理論分離段に装入し、生成物である純ＣＬＯを、３２番目の理論分離段から取り出した。規格に適合した純ＣＬＯ、すなわちＣＬＯ少なくとも９９質量％を含有する生成物が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による方法を実施するための隔壁塔を示す略示図。
【符号の説明】
１  上部の共通塔領域、  ２  濃縮部、  ３  回収部、  ４  回収部、  ５  濃縮部、  ６  下部の共通塔領域、  Ａ  低沸点留分、  Ｂ  中沸点留分、  Ｃ  高沸点留分、  Ｔ  隔壁、  ＴＫ  隔壁塔
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年11月5日(2002.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＤＥ−Ａ １９６ ０７ ９５４による方法において得られた１，６−ヘキサンジオール（ＨＤＯ）、１，５−ペンタンジオール（ＰＤＯ）もしくはカプロラクトン（ＣＬＯ）を含有している粗生成物を、相応する純生成物の取得のために蒸留により後処理する方法において、
蒸留による後処理を、その都度、隔壁（Ｔ）が、塔の長軸方向で上部の共通塔領域（１）、下部の共通塔領域（６）、濃縮部（２）及び回収部（４）を有する供給部（２、４）並びに回収部（３）及び濃縮部（５）を有する取出部（３、５）を構成するように配置されている隔壁塔（ＴＫ）中で、供給部（２、４）の中間領域中にそれぞれの粗生成物ＨＤＯ、ＰＬＯもしくはＣＬＯを供給しながら、塔底から高沸点留分（Ｃ）を、塔頂を経て低沸点留分（Ａ）を、及び取出部（３、５）の中間領域から中沸点留分（Ｂ）を導出しながらか、又は熱的に結合された塔中で、実施することを特徴とする、１，６−ヘキサンジオール（ＨＤＯ）、１，５−ペンタンジオール（ＰＤＯ）もしくはカプロラクトン（ＣＬＯ）を含有している粗生成物を蒸留により後処理する方法。
【請求項２】
隔壁（Ｔ）の上端での液体還流の分配比を、隔壁（Ｔ）の上端での取出部（３、５）の回収部（３）を経ての液体還流中の高沸限界成分の割合が、中沸点留分（Ｂ）中で許容された極限値の１０〜８０％、好ましくは３０〜５０％であるように調節し、かつ隔壁塔（ＴＫ）の塔底蒸発器中の火力を、隔壁（Ｔ）の下端での液体中の低沸限界成分の濃度が、中沸成分流（Ｂ）中で許容された極限値の１０〜８０％、好ましくは３０〜５０％であるように調節する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
ＨＤＯ精製塔及びＰＤＯ精製塔を、ＨＤＯ塔の塔頂流中に残留しているＨＤＯ分がＰＤＯ精製塔の塔底を経て取得され、かつＨＤＯ精製塔へと返送されるように接続する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
供給部（２、４）の中間領域に装入される液体の質量流量を、その標準値の３０％を下回って低下しないように制御する、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
排出された中沸点留分（Ｂ）及び隔壁塔（ＴＫ）の取出部（３、５）の濃縮部（５）への、隔壁塔（ＴＫ）の取出部（３、５）の回収部（３）から流出している液体の分配を、濃縮部（５）に装入される液体量がその標準値の３０％を下回って低下しないようにして制御することにより調節する、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
中沸点留分（Ｂ）を液体の形で取り出す、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
隔壁（Ｔ）の下端での蒸気流を、供給部（２、４）中の蒸気流と取出部（３、５）中の蒸気流との比が０．８〜１．２、好ましくは０．９〜１．１であるように、好ましくは分離効果のある内部構造物の選択及び／又は寸法決定により及び／又は圧力損失を生じさせる設備の取り付けにより調節する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
上部の共通塔部分（１）からの還流を、供給部（２、４）中の還流の流れと取出部（３、５）中の還流との比が０．１〜１．０、好ましくは０．５〜０．８であるように制御する、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
低沸成分流（Ａ）の取出しを温度制御して行い、その際、塔の上部の共通部分領域（１）中の制御温度の測定位置が、３〜８、好ましくは４〜６の理論分離段だけ、上部の塔端部の下方に配置されている位置に配置されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
高沸成分流（Ｃ）の取出しを温度制御して行い、その際、下部の共通塔領域（６）中の制御温度の測定位置が、３〜８、好ましくは４〜６の理論分離段だけ、塔の下端の上方に配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
中沸成分流（Ｂ）の取出しを液位制御して行い、かつ制御変数として蒸発器又は塔底中の液位を使用する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】
隔壁塔（ＴＫ）の個々の部分領域１〜６中の液体分布がその都度別個に調節可能である、請求項１から１１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
液体を、隔壁塔（ＴＫ）の部分領域２及び４において、増大させて壁領域中に装入し、かつ隔壁塔（ＴＫ）の部分領域３及び５において、減少させて壁領域中に装入する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれか１項記載の方法を実施するための、３０〜１００、好ましくは５０〜９０の理論分離段を有する隔壁塔（ＴＫ）の使用。
【請求項１５】
塔領域１〜６が、その都度、隔壁塔（ＴＫ）の理論分離段の総数の５〜５０％、好ましくは１５〜３０％を有している、請求項１４記載の使用。
【請求項１６】
流れ（Ａ、Ｂ、Ｃ）の供給位置及び中沸成分流（Ｂ）の取出位置が、塔中で異なる高さに、好ましくは１〜２０、特に１０〜１５の理論分離段だけ離れて配置されている、請求項１４又は１５記載の使用。
【請求項１７】
隔壁塔（ＴＫ）の１つ又はそれ以上の部分領域２、３、４及び５には、規則充填物又は不規則充填物が取り付けられており、及び／又は隔壁（Ｔ）が、１つ又はそれ以上の部分領域２、３、４及び５に隣接している領域中で断熱にできている、請求項１４から１６までのいずれか１項記載の使用。
【請求項１８】
隔壁（Ｔ）が、ゆるくはめ込まれた部分セグメントの形で形作られている、請求項１４から１７までのいずれか１項記載の使用。
【請求項１９】
ゆるい隔壁（Ｔ）が、隔壁塔（ＴＫ）の内部で隔壁（Ｔ）の一方の面から他方の面に到達するのを可能にする内部マンホール又は取り外し可能なセグメントを有している、請求項１８記載の使用。
【請求項２０】
双方の熱的に結合された塔を異なる圧力で運転し、及び／又は双方の熱的に結合された塔の間の結合流中で、液体のみを搬送する、熱的に結合された塔の使用下での請求項１記載の方法。
【請求項２１】
低沸点留分（Ａ）及び高沸点留分（Ｃ）を異なる塔から取り出し、かつ高沸点留分（Ｃ）を取り出す塔の運転圧力を、低沸点留分（Ａ）を取り出す塔の運転圧力よりも、好ましくは０．１〜２ｂａｒだけ、特に０．５〜１ｂａｒだけ低く調節する、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
第一の塔の塔底流を蒸発器中で部分的にか又は完全に蒸発させ、かつ引き続いて第二の塔に二相でか又は気体流及び液体流の形で供給する、熱的に結合された塔の使用下での請求項１、２０又は２１のいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】
請求項１又は２０から２２までのいずれか１項記載の方法を実施するための、その都度、固有の蒸発器及び／又は凝縮器を備えた熱的に結合された塔の使用。
【請求項２４】
隔壁（ＴＫ）の上端及び下端で、塔から連続的にか又は時間的間隔をおいて液状及び／又はガス状の試料が取り出され、かつその組成に関して、好ましくはガスクロマトグラフィーにより分析される試料採取設備を備えている、請求項１４から１９までのいずれか１項記載の使用。
【国際調査報告】
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