【手続補正書】
【提出日】平成18年3月16日(2006.3.16)
【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】  ブタン−1,4−ジオール、γ−ブチロラクトン及びテトラヒドロフランから選択される少なくとも１つのＣ４化合物を製造する方法であって、不均質水素化触媒の存在下でのＣ４カルボン酸誘導体の気相における水素化工程を含み、該Ｃ４カルボン酸誘導体は無水マレイン酸、Ｃ１〜Ｃ４カルボン酸誘導体のジ−（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）エステルから選択され、
(a)  吸収ゾーンにおいて、大気圧における沸点が無水マレイン酸の沸点よりも少なくとも約30℃高い第１の高沸点溶媒に、無水マレイン酸蒸気、水蒸気、及び酸化炭素類を含む蒸気流(vaporous stream)を接触させ、これにより、無水マレイン酸の第１の高沸点溶媒溶液を生成し；
(b)  吸収ゾーンから、前記第１の高沸点溶媒の少量を含む廃棄ガス流を回収し；
(c)  スクラビングゾーンにおいて前記工程(b)の廃棄ガス流を、大気中における沸点が前記第１の高沸点溶媒の沸点よりも少なくとも約30℃高い第２の高沸点溶媒に接触させ、これにより、第１の高沸点溶媒の第２の高沸点溶媒中の溶液を形成し、且つ洗浄された廃棄ガスを生じ；
(d)  工程(a)にリサイクルするために、前記工程(c)溶液から第１の高沸点溶媒を回収し；
(e)  残余の第２の高沸点溶媒を工程(d)から工程(c)へリサイクルし；
(f)  工程(c)の洗浄された廃棄ガスをパージし；
(g)  前記工程(a)の前記溶液中の無水マレイン酸を、必要であれば、前記Ｃ４カルボン酸誘導体へ変換し；
(h)  前記Ｃ４カルボン酸誘導体の前記第１の高沸点溶媒中の溶液を、水素を含むガス流に接触させ、これにより前記Ｃ４カルボン酸誘導体をそれからストリップし、水素と前記Ｃ４カルボン酸誘導体を含む蒸気流を形成し；
(i)  水素化ゾーンにおいて工程(h)の蒸気流の物質を水素化条件下で不均質水素化触媒に接触させ、これにより、前記Ｃ４カルボン酸誘導体を、ブタン−1,4−ジオール、γ−ブチロラクトン及びテトラヒドロフランから選択される少なくとも１つのＣ４化合物へと転化し；及び
(j)  水素化ゾーンから前記少なくとも１つのＣ４化合物を含む生成物流を回収する、
ことを含む方法。
【請求項２】  前記工程(a)の蒸気流が、分子酸素を使用する部分酸化触媒の存在下で炭化水素原料を部分酸化することによって製造される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】  前記炭化水素原料がｎ−ブタンである、請求項２に記載の方法。
【請求項４】  前記部分酸化触媒が五酸化バナジウムを含み、且つ、部分酸化条件が、約350℃から約450℃の温度及び約１バール(bar)から約３バールの圧力、約15：１から約50：１の空気対ｎ−ブタンの割合、及び、約0.01秒から約0.5秒の接触時間を用いることを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】  前記工程(a)において、第１の高沸点溶媒中に前記Ｃ４ジカルボン酸誘導体を含む溶液を形成する様に、無水マレイン酸の蒸気流が、約60℃〜約160℃の範囲の温度及び、約１バール〜約３バールの範囲の圧力で第１の高沸点溶媒に接触される、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】  前記接触工程が、気−液接触装置中で、上昇してくる蒸気流が第１の高沸点溶媒の下降流によって接触される、対向流接触装置で行われる、請求項５に記載の方法。
【請求項７】  前記第１の高沸点溶媒が、メチルエステルである、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】  前記メチルエステルが、ジメチルフタレートである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】  前記メチルエステルが、メチルエステル、あるいは長鎖脂肪酸又は14から30個の炭素原子を含む酸のメチルエステルの混合物である、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】  前記第１の高沸点溶媒が、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジメチルである、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】  前記第１の高沸点溶媒が、ベンゼン−1,2,4−トリカルボン酸トリメチルである、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】  前記第２の高沸点溶媒が、ブチルエステルである、請求項７から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】  前記ブチルエステルがジ−ｎ−ブチルフタレートである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】  前記ブチルエステルが、ブチルエステル、あるいは長鎖脂肪酸又は14から30個の炭素原子を含む酸のブチルエステルの混合物である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】  前記第２の高沸点溶媒が、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸ジ−ｎ−ブチルである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】  前記第２の高沸点溶媒が、ベンゼン−1,2,4−トリカルボン酸トリ−ｎ−ブチルである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】  前記水素ストリッピング工程が、実質的に水素化ゾーンへの入口圧力で行われる、請求項１から１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】  水素ストリッピング工程が、水素化ゾーンへの入口温度から水素化ゾーンへの入口温度より約20℃低い温度までの範囲の温度で行われる、請求項１から１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】  Ｃ４カルボン酸誘導体が、無水マレイン酸である、請求項１から１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】  水素化工程が、約150℃から約300℃の温度及び約５バールから約100バールの圧力において、活性化された銅触媒(promoted copper catalyst)を用いて気相中で行われる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】  Ｃ４カルボン酸誘導体が、マレイン酸、フマル酸又はそれらの混合物のジ−（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）エステルである、請求項１から２０のいずれかに記載の方法。
【請求項２２】  工程(g)が、工程(a)の無水マレイン酸の溶液中の無水マレイン酸を、エステル化ゾーンにおいてエステル化条件下で、Ｃ１〜Ｃ４アルカノールに接触させて、対応するマレイン酸ジ−（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）を生成する工程を含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】  エステル化ゾーンが、非触媒反応器を含み、その中で高沸点エステル中の溶液中の無水マレイン酸が、触媒の添加なしにＣ１〜Ｃ４アルカノールと反応し、対応するマレイン酸モノ−（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）を生成する、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】  触媒エステル化ステージが、それぞれ固体のエステル化触媒の仕込み量を保持する複数のエステル化トレイを具備するコラム反応器を有し、蒸気が下からトレイに入れるようにし、トレイ上の乱流ゾーンで液体と固体エステル化触媒との混合物を撹拌し、且つ、触媒粒子を懸濁状態に保持しておくための蒸気上昇手段と、１つのトレイから下方にある次のトレイに、触媒粒子は流さず、液体を流下させるための下降手段とを有し、前記コラム反応器は、Ｃ１〜Ｃ４アルカノールの蒸気流が最も下方のエステル化トレイの下に、又、無水マレイン酸、あるいは、Ｃ１〜Ｃ４アルキル基がＣ１〜Ｃ４アルカノール又はそれらの混合物から誘導されるマレイン酸モノ−（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）から選択される物質を含む高沸点エステルが、エステル化トレイの上方に供給される、請求項１から２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】  各トレイの床部が、液の下の触媒粒子の安息角を超える勾配に於いて乱流ゾーンに向けて傾斜する、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】  エステル化ゾーンが自己触媒エステル化ゾーンを含み、そこではエステル化条件が約70℃から約250℃の温度及び約１バールから約50バールの圧力の使用を含み、且つ無水マレイン酸がＣ１〜Ｃ４アルカノールとの反応によって、少なくとも一部が対応するマレイン酸モノ−（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）に変換される、請求項２２から２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】  エステル化ゾーンが、触媒エステル化ゾーンを含み、そこではエステル化条件が約65℃から約135℃の温度、及び垂下のスルホン酸基含有のイオン交換樹脂を含む固体のエステル化触媒の使用を含む、請求項２２から２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】  Ｃ１〜Ｃ４アルカノールがメタノールであり、且つ、前記マレイン酸ジ−（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）がマレイン酸ジメチルである、請求項２２から２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】  第１の高沸点溶媒がアルキルエステルであり、そのアルキル部分がエステル化工程中で使用されるＣ１〜Ｃ４アルカノールと同じアルカノールから誘導されるものである、請求項２２から２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】  Ｃ１〜Ｃ４アルカノールがメタノールであり、マレイン酸ジ−（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）がマレイン酸ジメチルであり、且つ第１の高沸点溶媒もまたメチルエステルである、請求項２２から２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】  水素化工程が、約150℃から約240℃の温度及び約５バールから約100バールの圧力において、還元活性化された銅触媒を使用する気相中で行われる、請求項２２から３０のいずれかに記載の方法。
【請求項３２】  工程(c)の溶液からの第１の高沸点溶媒の回収が、空気又はその他の非凝縮性ガスでストリッピングすることを含む、請求項１から３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】  工程(c)の溶液からの第１の高沸点溶媒の回収が、蒸留によって行われる、請求項１から３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】  水素化ゾーンから水素化生成物混合物が回収され、これはブタン−1,4−ジオールに加えて、少量のテトラヒドロフラン及びγ−ブチロラクトンもまた含む、請求項１から３３のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】  水素化生成物混合物が１つ又はより多くのステージで蒸留により精製され、テトラヒドロフラン、及びｎ−ブタノールを含む混合物の揮発性成分の塔頂留出物（オーバーヘッド）を分離するための軽留分コラム(light ends)における蒸留を含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】  軽留分コラムからの底部生成物が、１つ又はより多くのステージにおいて蒸留により更に精製されて、純粋なブタン−1,4−ジオールを生ずる、請求項３５に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
コラム反応器において、エステル化反応トレイはそれぞれが固体のエステル化触媒の仕込量(charge)を保持する。各トレイは、蒸気が下からトレイに入れるようにし、トレイ上の乱流ゾーンで液体と固体エステル化触媒との混合物を撹拌し、且つ、触媒粒子を懸濁状態に保持しておくための、蒸気上昇手段(vapour upcomer means)を有する。沈降した触媒粒子のポケット(pockets)の形成を介してトレイ上に”ホットスポット(hot spots)”が形成される危険を回避するために、各トレイの床部は、好ましくは、液の下の触媒粒子の安息角を超える勾配に於いて乱流ゾーンに向けて傾斜するように設計される。更に、各エステル化反応トレイは、１つのトレイから下方にある次のトレイに、触媒粒子は流さず、液体を流下させるための、下降手段(downcomer means)を有する。このような下降手段は、通常触媒粒子が下方に向かって通過するのを防ぐためのスクリーン(screen)で提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
Ｃ４ジカルボン酸誘導体が無水マレイン酸である場合、不均一水素化触媒を使用して水素化工程は気相中で有利に実施される。水素化触媒として典型的なものには、J. Org. Chem 150、第177〜185頁に記載されているタイプのCu/Zn/Mn/Mg/Cr触媒などの活性化された銅ベース触媒が包含される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
Ｃ４ジカルボン酸誘導体がマレイン酸ジ−（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）、フマル酸ジ−（Ｃ１〜Ｃ４アルキル）、又はこれらの混合物である場合、水素化は、例えば約150℃〜約300℃、より普通は約180℃〜約280℃の高温、及び約５バール〜約100バール、より好ましくは約10バール〜約70バールの圧力で実施される。この場合水素化工程は、不均一エステル水素化触媒を用いて、気相中で有利に実施される。典型的なエステル水素化触媒には、例えば、20 Eastbourne Terrace、London W2 6LEのKvaerner Process Techonology LimitedからPG85/1の商品名で販売されている、還元銅クロマイト触媒などの還元活性化銅触媒(reduced promoted copper catalysts)が包含される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
この蒸気混合物は、ライン47を通って水素化プラント48に進み、これは、例えば、銅ベース触媒（例えば、活性化された銅触媒）が充填された断熱反応器を含み、180℃の入口温度、565psia（39バール）の入口圧力、及び200℃の出口温度で操作される。無水マレイン酸の仕込速度は、0.1ｈ−１の液体毎時空間速度に相当する。プラントは、又、精製セクションを備え、そこで粗製の水素化生成物混合物がいくつかのステージで蒸留されてライン49に於いて純粋なブタン−1,4−ジオールが生ずる。γ−ブチロラクトンとテトラヒドロフランを別々に回収するためのラインをそれぞれ、50と51で指示する。