(57)【要約】本発明は、酢酸及び無水酢酸の流れを濃縮するシステム及び方法を提供する。このシステムは、かかる濃縮のために用いる装置を２以上の運転モードで運転することを可能にする。少なくとも１つのモードは、濃縮又は精製された酢酸流を生成させるように意図される。少なくとも１つの他のモードは、濃縮又は精製された無水酢酸流を生成させるように意図される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）組成物を第１の分離流及び第１の濃縮流に分離するように構成され、更に酸モード又は無水物モードのいずれかで運転するように構成されている第１の分離プロセスを運転し；
（ｂ）第１の分離プロセスを酸モードで運転しながら、加水分解区域内において少なくとも１つの第１のアセチル供給組成物を加水分解プロセスで加水分解して、酢酸及び水を含む加水分解生成物流を生成させ、そして加水分解生成物流の少なくとも一部を第１の分離プロセスに供給し；そして
（ｃ）第１の分離プロセスを無水物モードで運転しながら、少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物に加水分解プロセスを迂回させ、それを第１の分離プロセスに供給する；
ことを含み；
酸モードは第１の分離流が水を含み、第１の濃縮流が濃縮された酢酸を含むように第１の分離プロセスを運転することを含み；
無水物モードは、第１の分離流が酢酸を含み、第１の濃縮流が濃縮された無水酢酸を含むように第１の分離プロセスを運転することを含む；
酢酸及び無水酢酸を含む複数のアセチル供給組成物を処理する方法。
【請求項２】
少なくとも１つの第１のアセチル供給組成物が、第２のアセチル供給組成物の酸：無水物比における酸の値よりも１０以下高い酸：無水物比における酸の値を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの第１のアセチル供給組成物が、第２のアセチル供給組成物の酸：無水物比における酸の値よりも少なくとも２０高い酸：無水物比における酸の値を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物に加水分解プロセスを迂回させることが、少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物の少なくとも一部を、第１の分離区域に供給する前に加水分解プロセスにかけずに加水分解区域を通過させることを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物に加水分解プロセスを迂回させることが、少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物の少なくとも一部を、それを最初に加水分解区域に供給しないで第１の分離区域に供給することを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
第１の分離プロセスを酸モードで運転しながら、第１の分離流の少なくとも一部を加水分解区域に再循環することを更に含む、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
第１の分離流の少なくとも一部を少なくとも１つの更なる装置又はプロセスに移送することを更に含む、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの更なる装置又はプロセスがエステル化プロセスを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
加水分解区域の少なくとも一部、加水分解区域への供給流の少なくとも一部、又は両方を冷却することを更に含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
第１の分離区域が蒸留カラムを含み、第１の分離流は蒸留カラム上の少なくとも１つの第１の位置から取り出し、第１の濃縮流は蒸留カラム上の少なくとも１つの第２の位置から取り出し、第１の位置は第２の位置の鉛直方向下方である、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
第１の分離流が蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流又は第１の側流を含み、第１の濃縮流が蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流又は第２の側流を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第１の分離流が蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流を含み、第１の濃縮流が蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
第１の分離流が蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流を含み、第１の濃縮流が蒸留カラムからの少なくとも１つの側流を含み、塔底流分離流を蒸留カラムから蒸留塔底流として取り出す、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
第１の濃縮流の少なくとも一部を少なくとも１つの第２の分離区域に供給して、第２の濃縮流からの第２の分離流を第２の分離区域から排出することを更に含み；
少なくとも１つの第２の分離区域は、第２の分離区域酸モード又は第２の分離区域無水物モードのいずれかで運転するように構成されており；
少なくとも１つの第２の分離区域酸モードは、第２の分離流が濃縮された不純物を含み、第２の濃縮流が濃縮された酢酸を含むように、少なくとも１つの第２の分離区域内において第１の濃縮流の少なくとも一部を処理することを含み；
少なくとも１つの第２の分離区域無水物モードは、第２の分離流が濃縮された不純物を含み、第２の濃縮流が濃縮された無水酢酸を含むように、第２の分離区域内において第１の濃縮流の少なくとも一部を処理することを含む、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
少なくとも１つの第１の分離区域を酸モードで運転しながら、少なくとも１つの第２の分離区域を第２の分離区域酸モードで運転し；そして
少なくとも１つの第１の分離区域を無水物モードで運転しながら、少なくとも１つの第２の分離区域を無水物モードで運転する；
ことを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第２の分離区域が第２の蒸留カラムを含み、少なくとも１つの第２の分離流を第２の蒸留カラム上の少なくとも１つの第１の位置から取り出し、第２の濃縮流を第２の蒸留カラム上の少なくとも１つの第２の位置から取り出し、第１の位置は第２の位置の鉛直方向下方である、請求項１４又は１５に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つの第２の分離流が第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流又は第２の側流を含み、第２の濃縮流が第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流又は側流を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも１つの第２の分離流が第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流を含み、第２の濃縮流が第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
少なくとも１つの第２の分離流が第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流を含み、第２の濃縮流が第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの側流を含み、第３の分離流を第２の蒸留カラムから蒸留塔頂流として取り出す、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの上流プロセスを上流プロセス酸モードで運転して、酸モードアセチル供給組成物を生成させ；そして
少なくとも１つの上流プロセスを上流プロセス無水物モードで運転して、無水物モードアセチル供給組成物を生成させる；
ことを更に含み；
酸モードアセチル供給組成物は、無水物モードアセチル供給組成物の酸の値よりも少なくとも１０高い酸の値を有する酸：無水物比を有し；
少なくとも１つの第１のアセチル供給組成物は、酸モードアセチル供給組成物であり；そして
少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物は、無水物モードアセチル供給組成物である、請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
酸モードアセチル供給組成物が、無水物モードアセチル供給組成物の酸の値よりも少なくとも５０高い酸の値を有する酸：無水物比を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
上流プロセス酸モードが、少なくとも１つのアセチル供給組成物を、少なくとも若干量の水、少なくとも若干量のメタノール、又は両方と混合することを含む、請求項２０又は２１に記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも１つの上流プロセスが、カルボニル化プロセス供給化合物を反応させて酢酸及び無水酢酸を含むカルボニル化生成物を生成させることを含む少なくとも１つのカルボニル化プロセスを含む、請求項２０〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
カルボニル化プロセスが、メタノール及び少なくとも１種類の無水物形成反応物質をカルボニル化することを含み、少なくとも１種類の無水物形成反応物質は、無水酢酸、ジメチルエーテル、又はこれらの組み合わせから選択され；
上流プロセス酸モードが、上流プロセス無水物モードにおいて無水酢酸を形成する全反応物質に対するメタノールの重量比よりも大きい、無水酢酸を形成する全反応物質に対するメタノールの重量比でカルボニル化プロセスに供給することを含み；そして
無水酢酸を形成する全反応物質は、カルボニル化プロセス供給化合物中の無水酢酸及びジメチルエーテルの量の合計である、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]多くのプロセスによって酢酸及び無水酢酸を含む流れが形成される。カルボニル化プロセスが一つの例である。メタノール及び酢酸メチルの両方を一緒にカルボニル化して、酢酸及び無水酢酸の生成物混合物を製造するカルボニル化共製造技術が存在する。幾つかの例が、公開番号ＥＰ−００８７８６９を有するヨーロッパ特許出願において記載されている。幾つかの酢酸メチルカルボニル化プロセスは溶媒として酢酸を用いるので、生成物流は無水酢酸生成物及び酢酸溶媒の両方を含む。更に、幾つかの無水酢酸製造プロセスは、米国特許７，７３７，２９８及び公開番号２０１２／０１２３１５６を有する米国特許出願に記載されているように、無水酢酸生成物の一部をメタノールと反応させて酢酸を（酢酸メチルと共に）製造する工程を含む。かかるプロセスによって、得られる流れの中の酢酸及び無水酢酸の相対量を変化させることができる。また、流れを水によって部分的に加水分解して無水酢酸の一部を酢酸に転化させることもできる。
【背景技術】
【０００２】
[0002]無水酢酸及び酢酸の生成物は、しばしば、販売するためか又はその後の反応において用いるために分離及び精製される。また幾つかの場合においては、少量の無水酢酸を含む酢酸生成物を水と混合して無水酢酸を加水分解して、それによって酢酸水溶液を製造することが有利である可能性がある。２つの生成物流を分離及び精製することは、装置の２つのラインに付随する設備コスト及び運転コストをもたらす。かかるコストを減少させる方法を突き止めることが有利であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＥＰ−００８７８６９
【特許文献２】米国特許出願公開明細書第７，７３７，２９８号
【特許文献３】米国特許出願公開明細書第２０１２／０１２３１５６号
【発明の概要】
【０００４】
[0003]本発明は、酢酸及び無水酢酸の流れを濃縮するためのシステム及び方法を提供する。このシステムは、かかる濃縮のために用いる装置を２以上の運転モードで運転することを可能にする。少なくとも１つのモードは、濃縮又は精製された酢酸流を生成させるように意図される。少なくとも１つの他のモードは、濃縮又は精製された無水酢酸流を生成させるように意図される。したがって、本発明は、必要な分離装置の量を減少させることによってコスト削減の機会を提供する。装置を酢酸及び無水酢酸モードの間で切り替えることを可能にすることによって、一度に１つのタイプの生成物流のみを生成させるようにプロセスを運転して、酸及び無水物の生成物に関する流れに関して濃縮するための装置の分離ラインの必要性を減少又は更には排除することができる。
【０００５】
[0004]而して、本発明は、
（ｉ）第１の分離流を第１の濃縮流から分離するように構成され、更に分離区域を酸モードで運転することができ、且つ無水物モードで運転することができるように構成されている第１の分離区域；
（ｉｉ）少なくとも１つのアセチル供給組成物中の少なくとも若干量の無水酢酸を加水分解して、酢酸及び水を含む加水分解生成物流を与えるように加水分解プロセスを運転することができる少なくとも１つの加水分解区域；
（ｉｉｉ）少なくとも１つのアセチル供給組成物の少なくとも一部を、第１の分離区域、加水分解区域、又は両方に移送することを可能にするように構成されている少なくとも１つの供給流移送部材；及び
（ｉｖ）加水分解生成物流の少なくとも一部を少なくとも１つの第１の分離区域に移送することを可能にするように構成されている少なくとも１つの加水分解生成物移送部材；
を含み；
酸モードは、第１の分離流が水を含み、第１の濃縮流が濃縮された酢酸を含むように、第１の分離区域内で加水分解生成物の少なくとも一部を処理することを含み；無水物モードは、第１の分離流が酢酸を含み、第１の濃縮流が濃縮された無水酢酸を含むように、第１の分離区域内でアセチル供給組成物の少なくとも一部を処理することを含み；少なくとも１つの供給流移送部材及び加水分解プロセスは、
（ａ）第１の分離区域を酸モードで運転しながら、加水分解区域内において加水分解プロセスを運転することができ、アセチル供給組成物の５０重量％より多くを加水分解区域に供給することができ；
（ｂ）第１の分離区域を無水物モードで運転しながら、アセチル供給組成物の少なくとも５０重量％を加水分解プロセスにかけずに分離区域に供給することができる；
ように構成されている、酢酸及び無水酢酸を含む少なくとも１つのアセチル供給組成物を処理するためのシステムを提供する。
【０００６】
[0005]上記のパラグラフにおいて記載したシステムの幾つかの態様においては、第１の分離区域を無水物モードで運転する場合には、アセチル供給組成物の少なくとも５０％を、第１の分離区域に供給する前に加水分解プロセスにかけずに加水分解区域を通過させることができる。上記のパラグラフにおいて記載したシステムの幾つかの態様においては、第１の分離区域を無水物モードで運転する場合には、アセチル供給組成物の少なくとも５０％を、最初に加水分解区域に供給しないで第１の分離区域に供給することができる。
【０００７】
[0006]上記に記載したシステムの幾つかの態様においては、このシステムは、第１の分離流の少なくとも一部を加水分解区域に再循環することができる少なくとも１つの第１の分離流再循環部材を更に含む。
【０００８】
[0007]上記に記載したシステムの幾つかの態様においては、このシステムは、第１の分離流の少なくとも一部を少なくとも１つの更なる装置又はプロセスに移送することができる少なくとも１つの第１の分離流移送部材を更に含む。上記の文章において記載したタイプのシステムの幾つかの態様においては、少なくとも１つの更なる装置又はプロセスはエステル化プロセスを含む。
【０００９】
[0008]上記に記載のシステムの幾つかの態様においては、このシステムは、加水分解区域の少なくとも一部、加水分解区域への供給流の少なくとも一部、又は両方から熱を除去することができる冷却部材を更に含む。
【００１０】
[0009]上記に記載のシステムの幾つかの態様においては、第１の分離区域は蒸留カラムを含み、第１の分離流を蒸留カラム上の少なくとも１つの第１の位置から取り出し、第１の濃縮流を蒸留カラム上の少なくとも１つの第２の位置から取り出し、第１の位置は第２の位置の鉛直方向上方である。上記の文章において記載したタイプの幾つかの態様においては、第１の分離流は蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流又は第１の側流を含み、第１の濃縮流は蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流又は第２の側流を含む。このパラグラフの１番目の文章において記載したタイプの幾つかの態様においては、第１の分離流は蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流を含み、第１の濃縮流は蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流を含む。このパラグラフの１番目の文章において記載したタイプのシステムの幾つかの態様においては、第１の分離流は蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流を含み、第１の濃縮流は蒸留カラムからの少なくとも１つの側流を含み、このシステムは塔底流分離流を蒸留カラムからの蒸留塔底流として取り出すことができる。
【００１１】
[0010]上記に記載のシステムの幾つかの態様においては、このシステムは、第１の濃縮流の少なくとも一部を第１の分離区域から受容し、少なくとも１つの第２の分離流を第２の濃縮流から分離するように構成されており、更に第２の分離区域酸モード又は第２の分離区域無水物モードのいずれかで運転するように構成されている少なくとも１つの第２の分離区域を更に含み；ここで、第２の分離区域酸モードは、少なくとも１つの第２の分離流が濃縮された不純物を含み、第２の濃縮流が濃縮された酢酸を含むように、第１の濃縮流の少なくとも一部を第２の分離区域内において処理することを含み、第２の分離区域無水物モードは、少なくとも１つの第２の分離流が濃縮された不純物を含み、第２の濃縮流が濃縮された無水酢酸を含むように、第１の濃縮流の少なくとも一部を第２の分離区域内において処理することを含む。上記の文章において記載したタイプのシステムの幾つかの態様においては、第２の分離区域は第２の蒸留カラムを含んでいて、少なくとも１つの第２の分離流を第２の蒸留カラム上の少なくとも１つの第１の位置から取り出し、第２の濃縮流を第２の蒸留カラム上の少なくとも１つの第２の位置から取り出し、少なくとも１つの第１の位置は第２の位置の鉛直方向下方であるようになっている。このパラグラフの１番目の文章において記載したタイプのシステムの幾つかの態様においては、少なくとも１つの第２の分離流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流又は第２の側流を含み、第２の濃縮流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流又は第１の側流を含む。このパラグラフの１番目の文章において記載したタイプのシステムの幾つかの態様においては、少なくとも１つの第２の分離流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流を含み、第２の濃縮流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流を含む。このパラグラフの１番目の文章において記載したタイプのシステムの幾つかの態様においては、少なくとも１つの第２の分離流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流を含み、第２の濃縮流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの側流を含み、第３の分離流を第２の蒸留カラムから蒸留塔頂流として取り出す。
【００１２】
[0011]上記に記載のシステムの幾つかの態様においては、このシステムは、アセチル供給組成物を生成させることができる少なくとも１つの上流製造システムを更に含み、少なくとも１つの上流製造システムは、（ａ）上流プロセス酸モードにおいて、酸モードアセチル供給組成物を生成させるように運転することができ；及び（ｂ）上流プロセス無水物モードにおいて、無水物モードアセチル供給組成物を生成させるように運転することができる；ように構成されており、酸モードアセチル供給組成物は、無水物モードアセチル供給組成物の酸の値よりも少なくとも１０高い酸の値を有する酸：無水物比を有する。上記の文章において記載したタイプのシステムの幾つかの態様においては、酸モードアセチル供給組成物は、無水物モードアセチル供給組成物の酸の値よりも少なくとも５０高い酸の値を有する酸：無水物比を有する。このパラグラフにおいて記載したシステムの幾つかの態様においては、少なくとも１つの上流製造システムは、少なくとも１つのアセチル供給組成物の少なくとも一部を、少なくとも若干量の水、少なくとも若干量のメタノール、又は両方と混合することができるように構成されている。
【００１３】
[0012]上記のパラグラフの１番目の文章において記載したタイプのシステムの幾つかの態様においては、少なくとも１つの上流製造システムは、カルボニル化プロセス供給化合物を反応させて、酢酸、無水酢酸、又はこれらの組み合わせを含むカルボニル化生成物を生成させることができる少なくとも１つのカルボニル化システムを含む。上記の文章において記載したタイプのシステムの幾つかの態様においては、このシステムは、カルボニル化プロセス供給化合物中の無水酢酸を形成する全無水物形成反応物質に対するメタノールの重量比を変化させることができるように構成されており、ここで全無水物形成とはカルボニル化プロセス供給化合物中の酢酸メチル及びジメチルエーテルの量の合計である。このパラグラフにおいて記載したタイプのシステムの幾つかの態様においては、少なくとも１つの上流製造システムは、カルボニル化生成物の少なくとも一部を、少なくとも若干量の水、少なくとも若干量のメタノール、又は両方と混合することができるように構成されている。
【００１４】
[0013]本発明は更に、第１の時間の間に上記のシステムの１つを酸モードで運転し、第１の時間と同時でない第２の時間の間にかかるシステムを無水物モードで運転することを含む方法を提供する。
【００１５】
[0014]本発明は更に、
（ａ）組成物を第１の分離流及び第１の濃縮流に分離するように構成され、更に酸モード又は無水物モードのいずれかで運転するように構成されている第１の分離プロセスを運転し；
（ｂ）第１の分離プロセスを酸モードで運転しながら、加水分解区域内において少なくとも１つの第１のアセチル供給組成物を加水分解プロセスで加水分解して、酢酸及び水を含む加水分解生成物流を生成させ、そして加水分解生成物流の少なくとも一部を第１の分離プロセスに供給し；そして
（ｃ）第１の分離プロセスを無水物モードで運転しながら、少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物に加水分解プロセスを迂回させ、それを第１の分離プロセスに供給する；
ことを含み；
酸モードは第１の分離流が水を含み、第１の濃縮流が濃縮された酢酸を含むように第１の分離プロセスを運転することを含み；無水物モードは、第１の分離流が酢酸を含み、第１の濃縮流が濃縮された無水酢酸を含むように第１の分離プロセスを運転することを含む、酢酸及び無水酢酸を含む複数のアセチル供給組成物を処理する方法を提供する。
【００１６】
[0015]上記のプロセスの幾つかの態様においては、少なくとも１つの第１のアセチル供給組成物は、第２のアセチル供給組成物の酸：無水物比における酸の値よりも１０以下高い酸：無水物比における酸の値を有する。
【００１７】
[0016]上記のプロセスの幾つかの態様においては、少なくとも１つの第１のアセチル供給組成物は、第２のアセチル供給組成物の酸：無水物比における酸の値よりも少なくとも２０高い酸：無水物比における酸の値を有する。
【００１８】
[0017]上記のプロセスの幾つかの態様においては、少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物に加水分解プロセスを迂回させることは、少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物の少なくとも一部を、第１の分離区域に供給する前に加水分解プロセスにかけないで加水分解区域を通過させることを含む。
【００１９】
[0018]上記のプロセスの幾つかの態様においては、少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物に加水分解プロセスを迂回させることは、少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物の少なくとも一部を、最初に加水分解区域に供給しないで第１の分離区域に供給することを含む。
【００２０】
[0019]上記のプロセスの幾つかの態様においては、この方法は、第１の分離プロセスを酸モードで運転しながら、第１の分離流の少なくとも一部を加水分解区域に再循環することを更に含む。
【００２１】
[0020]上記のプロセスの幾つかの態様においては、この方法は、第１の分離流の少なくとも一部を少なくとも１つの更なる装置又はプロセス（例えばエステル化プロセス）に移送することを更に含む。
【００２２】
[0021]上記のプロセスの幾つかの態様においては、この方法は、加水分解区域の少なくとも一部、加水分解区域への供給流の少なくとも一部、又は両方を冷却することを更に含む。
【００２３】
[0022]上記のプロセスの幾つかの態様においては、第１の分離区域は蒸留カラムを含み、第１の分離流は蒸留カラム上の少なくとも１つの第１の位置から取り出し、第１の濃縮流は蒸留カラム上の少なくとも１つの第２の位置から取り出し、第１の位置は第２の位置の鉛直方向下方である。例えば、上記の文章において記載したタイプの幾つかの態様においては、第１の分離流は蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流又は第１の側流を含み、第１の濃縮流は蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流又は第２の側流を含む。このパラグラフの１番目の文章において記載した幾つかの態様においては、第１の分離流は蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流を含み、第１の濃縮流は蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流を含む。このパラグラフの１番目の文章において記載したタイプのシステムの幾つかの態様においては、第１の分離流は蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流を含み、第１の濃縮流は蒸留カラムからの少なくとも１つの側流を含み、塔底流分離流を蒸留カラムから蒸留塔底流として取り出す。
【００２４】
[0023]上記のプロセスの幾つかの態様においては、このプロセスはまた、第１の濃縮流の少なくとも一部を少なくとも１つの第２の分離区域に供給し、第２の濃縮流からの第２の分離流を第２の分離区域から排出することも含み；ここで少なくとも１つの第２の分離区域は、第２の分離区域酸モード又は第２の分離区域無水物モードのいずれかで運転するように構成されており；少なくとも１つの第２の分離区域酸モードは、第２の分離流が濃縮された不純物を含み、第２の濃縮流が濃縮された酢酸を含むように、少なくとも１つの第２の分離区域内において第１の濃縮流の少なくとも一部を処理することを含み、少なくとも１つの第２の分離区域無水物モードは、第２の分離流が濃縮された不純物を含み、第２の濃縮流が濃縮された無水酢酸を含むように、第２の分離区域内において第１の濃縮流の少なくとも一部を処理することを含む。例えば、上記の文章において記載したタイプの幾つかの態様においては、この方法は、少なくとも１つの第１の分離区域を酸モードで運転しながら、少なくとも１つの第２の分離区域を第２の分離区域酸モードで運転し、そして少なくとも１つの第１の分離区域を無水物モードで運転しながら少なくとも１つの第２の分離区域を無水物モードで運転することを更に含む。このパラグラフにおいて記載したタイプの幾つかの態様においては、第２の分離区域は第２の蒸留カラムを含み、少なくとも１つの第２の分離流は第２の蒸留カラム上の少なくとも１つの第１の位置から取り出し、第２の濃縮流は第２の蒸留カラム上の少なくとも１つの第２の位置から取り出し、第１の位置は第２の位置の鉛直方向下方である。
【００２５】
[0024]上記のパラグラフにおいて記載したタイプの幾つかの態様においては、少なくとも１つの第２の分離流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流又は第２の側流を含み、第２の濃縮流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流又は側流を含む。上記のパラグラフにおいて記載したタイプの幾つかの態様においては、少なくとも１つの第２の分離流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流を含み、第２の濃縮流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔頂流を含む。上記のパラグラフにおいて記載したタイプの幾つかの態様においては、少なくとも１つの第２の分離流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの蒸留塔底流を含み、第２の濃縮流は第２の蒸留カラムからの少なくとも１つの側流を含み、第３の分離流を第２の蒸留カラムから蒸留塔頂流として取り出す。
【００２６】
[0025]上記のプロセスの幾つかの態様においては、この方法は、少なくとも１つの上流プロセスを上流プロセス酸モードで運転して酸モードアセチル供給組成物を生成させ、そして少なくとも１つの上流プロセスを上流プロセス無水物モードで運転して無水物モードアセチル供給組成物を生成させることを更に含み；ここで、酸モードアセチル供給組成物は無水物モードアセチル供給組成物の酸の値よりも少なくとも１０高い酸の値を有する酸：無水物比を有し；少なくとも１つの第１のアセチル供給組成物は酸モードアセチル供給組成物であり；少なくとも１つの第２のアセチル供給組成物は無水物モードアセチル供給組成物である。上記の文章において記載したタイプの幾つかの態様においては、酸モードアセチル供給組成物は、無水物モードアセチル供給組成物の酸の値よりも少なくとも５０高い酸の値を有する酸：無水物比を有する。このパラグラフにおいて記載したタイプの幾つかの態様においては、上流プロセス酸モードは、少なくとも１つのアセチル供給組成物を、少なくとも若干量の水、少なくとも若干量のメタノール、又は両方と混合することを含む。このパラグラフにおいて記載したタイプの幾つかの態様においては、少なくとも１つの上流プロセスは、カルボニル化プロセス供給化合物を反応させて、酢酸及び無水酢酸を含むカルボニル化生成物を生成させることを含む少なくとも１つのカルボニル化プロセスを含む。上記の文章において記載したタイプの幾つかの態様においては、カルボニル化プロセスは、メタノール及び少なくとも１種類の無水物形成反応物質をカルボニル化することを含み、少なくとも１種類の無水物形成反応物質は、無水酢酸、ジメチルエーテル、又はこれらの組み合わせから選択され；上流プロセス酸モードは、上流プロセス無水物モードにおいて無水酢酸を形成する全反応物質に対するメタノールの重量比よりも高い、無水酢酸を形成する全反応物質に対するメタノールの重量比でカルボニル化プロセスに供給することを含み；無水酢酸を形成する全反応物質とは、カルボニル化プロセス供給化合物中の無水酢酸及びジメチルエーテルの量の合計である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
[0026]本発明は、アセチル供給組成物から濃縮された酢酸及び濃縮された無水酢酸の流れを製造するのに有用なシステム及び方法を提供する。このシステム及び方法によって、装置を酸モード又は無水物モードのいずれかで運転することが可能になる。したがって、このシステム及び方法によって、濃縮された酢酸を有するか又は濃縮された無水酢酸を有する生成物流を与えることができる。
【００２８】
システム及び方法：
[0027]幾つかの態様においては、本発明は酸モード又は無水物モードのいずれかで運転することができる柔軟なシステム及び方法を提供する。このシステムは、少なくとも１つの加水分解区域又はプロセス、及び酢酸又は無水酢酸を濃縮するために用いることができる少なくとも１つの分離区域又はプロセスを含む。このシステムは、システムの部材の中か又はその間に組成物を移送する移送手段を更に含む。幾つかの態様においては、本発明の方法は、第１の時間の間に本発明のシステムを酸モードで運転し、第１の時間と同時ではない第２の時間の間にシステムを無水物モードで運転することを含む。幾つかの態様においては、本発明の方法は、組成物を第１の分離流及び第１の濃縮流に分離するように構成され、更に分離区域又はプロセスを酸モードで運転することができ、且つ無水物モードで運転することができるように構成されている第１の分離区域又は分離プロセスを運転することを含む。本発明は、少なくとも１つのアセチル供給組成物を加水分解区域内において加水分解プロセスで加水分解して、酢酸及び水を含む加水分解生成物流を生成させて、加水分解生成物流の少なくとも一部を第１の分離プロセスに供給しながら、その第１の分離プロセスを酸モードで運転することを含むシステム及び方法を提供する。かかるプロセス及びシステムは、アセチル供給組成物の少なくとも一部に加水分解プロセスを迂回させて、それを加水分解しないで第１の分離プロセスに供給しながら、第１の分離プロセスを無水物モードで運転することを更に含む。
【００２９】
[0028]本システム及びプロセスは、少なくとも１つの分離区域又はプロセスを酸モードで運転することができ、且つ無水物モードで運転することができるように構成される。これによって、同じ装置を精製運転の２つのモードのために用いることが可能になり、これによって酢酸流と無水酢酸流との間でキャンペーン生産を行うことを可能にすることができる。
【００３０】
酸モード及び無水物モード：
[0029]本出願全体にわたって用いる「無水物モード」とは、濃縮された無水酢酸を含む生成物流を与えるような構成及びパラメーター下で運転することを指す。本出願全体にわたって用いる「酸モード」とは、濃縮された酢酸を含む生成物流を与えるような構成及びパラメーター下で運転することを指す。本出願全体にわたって用いる、プロセス、システム、又はその一部から得られる流れの中の酢酸又は無水酢酸のような材料を「濃縮する」（或いはかかる材料がその中に「濃縮されている」流れを形成する）とは、かかる材料の濃度がプロセス、システム、又はその一部に供給される流れ又は組成物中のその材料の濃度よりも高いか、或いは供給される流れ又は組成物中に含まれていたよりも低い濃度の不純物を有する流れを形成することを意味する。而して、かかる不純物が非常に少量で存在している幾つかの態様においては、「濃縮された」材料の測定濃度は増加しているようには見えない可能性があるが、不純物の測定濃度は増加している可能性がある。同様に、プロセス、システム、又はその一部から得られる流れの中に不純物を「濃縮する」とは、かかる不純物の濃度がプロセスに供給される流れ又は組成物中のその不純物の濃度よりも高い流れを形成することを意味する。
【００３１】
[0030]本発明のシステム及び方法の幾つかの構成要素は酸及び無水物モードに調節することができるが、本発明の第１の分離区域又はプロセスは、酸及び無水物モードの間での切り替えに特に影響される。酸モードにおいては、第１の分離区域又はプロセスは、濃縮された酢酸を含む濃縮流から水を含む分離流を分離するように運転する。無水物モードにおいては、第１の分離区域又はプロセスは、濃縮された無水酢酸を含む濃縮流から酢酸を含む分離流を分離するように運転する。
【００３２】
[0031]酸モードの幾つかの態様においては、アセチル供給組成物の５０重量％より多い量を、分離区域又はプロセスに供給する前に少なくとも１つの加水分解区域又はプロセスに供給することができる。加水分解プロセスは少なくとも１つの加水分解区域内で行う。幾つかの態様においては、アセチル流の９９．５％より多い量を少なくとも１つの加水分解区域に供給する。また、少なくとも１つの加水分解区域又はプロセスに供給するアセチル供給組成物の割合（重量基準）が少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７．５％、又は少なくとも９９％である幾つかの態様も存在する。本出願全体にわたって用いる全てのパーセントは、他に示していない限りにおいて重量基準で定められる。
【００３３】
[0032]無水物モードの幾つかの態様においては、アセチル供給組成物の少なくとも５０重量％を、少なくとも１つの加水分解プロセスを迂回させた後に少なくとも１つの分離区域又はプロセスに供給する。幾つかの態様においては、アセチル流の９９．５％より多い量に、少なくとも１つの加水分解プロセスを迂回させる。また、少なくとも１つの加水分解プロセスを迂回させるアセチル供給組成物の割合（重量基準）が少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７．５％、又は少なくとも９９％である幾つかの態様も存在する。幾つかの態様においては、アセチル流の少なくとも一部に、加水分解区域を迂回させることによって少なくとも１つの加水分解プロセスを迂回させる。幾つかの態様においては、アセチル流の少なくとも一部を、加水分解が起こっていないか又は減少した速度で起こっている少なくとも１つの加水分解区域に通すことによって少なくとも１つの加水分解プロセスを迂回させる。後者は、例えば少なくとも１つの加水分解区域に供給するか又はその中に存在する水を制限又は排除することによって行うことができる。
【００３４】
[0033]少なくとも１つの加水分解プロセスを迂回するアセチル流の少なくとも一部は、加水分解プロセスにかけないで少なくとも１つの分離区域又はプロセスに供給する。少なくとも１つの加水分解プロセスを迂回するアセチル流の少なくとも５０％、少なくとも７５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９８％、または少なくとも９９％を少なくとも１つの分離区域又はプロセスに供給する幾つかの態様が存在する。少なくとも１つの加水分解プロセスを迂回するアセチル流の一部又は全部は、分離区域又はプロセスに供給する前に他の容器、区域、又はプロセスに供給することができるが、加水分解されていない。
【００３５】
アセチル供給組成物：
[0034]本発明において用いるアセチル供給組成物は、酢酸、無水酢酸、又は両方を含む。アセチル供給組成物は、０％より多いが１００％未満の酢酸／無水物を含む。幾つかの態様においては、アセチル供給組成物は、０％より多いが１００％未満の酢酸及び無水酢酸の両方を含む。組成物又は組成物の成分に関して本出願全体にわたって用いる「酢酸／無水物」又は「酸／無水物」という用語は、酢酸、無水酢酸、又はこれら２つの組み合わせである組成物又は組成物の成分を包括的に示すように用いる。流れは、流れの元々の供給源及び流れの中の酢酸／無水物のその後の処理に応じて、他の成分を不純物として含む可能性がある。例えば、流れが少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９２．５％、少なくとも９５％、少なくとも９７．５％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、又は少なくとも９９．９％の酢酸／無水物である種々の態様が存在する。存在する可能性がある不純物の幾つかの例としては、アセトン、ヨウ素含有化合物（即ち、少なくとも１つのヨウ素原子又はイオンを含む粗アセチル混合物中に存在する化合物）、酢酸メチル、酢酸又は無水酢酸以外のカルボン酸及び無水物、エチリデンジアセテート、タール、及び供給源プロセスからの不純物が挙げられる。幾つかの態様においては、酢酸／無水物以外の成分の総量は０．１％以下である。幾つかの態様においては、酢酸及び無水酢酸以外の成分の総量は１％未満である。
【００３６】
[0035]アセチル供給組成物中における無水酢酸に対する酢酸の比は、広範囲の値及び範囲から選択することができ、好都合には、比における第１及び第２の値の合計が１００に等しくなるように表される比を用いて酸：無水物比と呼ぶことができる。無水物に対する酸の全ての比は、１番目の値が酸含量を指し、両方の値が重量基準の量を指すように表される。０．５：９９．５〜９９．５：０．５の任意の値の流れに関する幾つかの態様が存在する。範囲の幾つかの例としては、１０：９０〜９０：１０、２０：８０〜８０：２０、３０：７０〜５０：５０、４０：６０〜６０：４０、５０：５０〜７０：３０、５０：５０〜９５：５、７０：３０〜９５：５、４０：６０〜２０：８０、６０：４０〜８０：２０、３０：７０〜１０：９０、７０：３０〜９０：１０、２０：８０〜１：９９、８０：２０〜９９：１、２０：８０〜１０：９０、７０：３０〜９０：１０、７０：３０〜８５：１５、８０：２０〜９０：１０、８５：１５〜９５：５、５０：５０〜９９．９：０．１、７５：２５〜９９．９：０．１、９０：１０〜９９．９：０．１などが挙げられる。本出願全体にわたって用いる「酸：無水物比における酸の値」とは、酸：無水物比における１番目の値を指す。
【００３７】
[0036]本発明は、システム及びプロセスを無水物モード又は酸モードのいずれかで運転しながら任意の上記の組成を有するアセチル供給組成物を用いることができる幾つかの態様を包含する。一般的に言えば、無水物モードは、アセチル供給組成物中における酸：無水物の比が５０：５０未満である場合にコスト効率がより良い可能性があり、酸モードは、酸：無水物の比が５０：５０より大きい場合にコスト効率がより良い可能性がある。これは、これらの対はどちらの成分をより多い量で存在させるかをうまく利用するからである。
【００３８】
[0037]しかしながら、いずれのモードも任意の比で用いることができる。無水物モードの幾つかの態様においては、比は９５：５〜０．５：９９．５である。無水物モードの幾つかの態様においては、比は５０：５０〜０．５：９９．５である。また、比が以下の範囲：２５：７５〜０．５：９９．５、４０：６０〜２０：８０、３０：７０〜５０：５０、３５：６５〜２５：７５、３０：７０〜１０：９０、４５：５５〜３５：６５、１５：８５〜０．５：９９．５、１０：９０〜０．５：９９．５、又は２５：７５〜１５：８５のいずれかである無水物モードの幾つかの態様も存在する。
【００３９】
[0038]酸モードの幾つかの態様においては、アセチル供給組成物中における酸：無水物の比は５０：５０〜９９．５：０．５である。また、比が以下の範囲：７５：２５〜９９．５：０．５、６０：４０〜８０：２０、７０：３０〜５０：５０、６５：３５〜７５：２５、７０：３０〜９０：１０、５５：４５〜６５：３５、８５：１５〜９９．５：０．５、９０：１０〜９９．５：０．５、又は７５：２５〜８５：１５のいずれかである酸モードの幾つかの態様も存在する。
【００４０】
[0039]酢酸モード及び無水酢酸モードはそれぞれ任意の酸：無水物比と共に用いることができるが、運転条件及び経済状態に基づくと、この比がより高い場合には酸モード、そしてこの比がより低い場合には無水物モードを用いることが有利である可能性がある。幾つかの態様においては、酸モードで運転している間のアセチル供給組成物に関する酸：無水物比における酸の値は、無水物モードで運転している間の酸：無水物比における酸の値よりも少なくとも１０高い。種々の態様においては、酸モードにおけるこの値は、無水物モードにおけるよりも少なくとも２０、少なくとも３０、少なくとも４０、少なくとも５０、又は少なくとも６０高い。酸の値の差はまた、無水物モードよりも１０〜５０高い、２５〜７５高い、２５〜５０高い、５０〜９９高い、５０〜７５高い、７５〜９９高いなどのように範囲として表すこともできる。幾つかの態様においては、酸の値の差は、例えば無水物モードよりも１以下高い、２．５以下、５以下、１０以下、１５以下高い、２０以下高いなどのように特定の値以下として表すことができる。
【００４１】
[0040]幾つかの態様においては、アセチル供給流はカルボニル化プロセス又はシステムから誘導される。本発明はカルボニル化プロセスから誘導されるアセチル供給組成物に関して有用であるが、これは任意の供給源に由来するか又はこれから誘導されるアセチル供給流に関して用いることができる。本出願全体にわたって用いるカルボニル化又は他のプロセス「から誘導される」とは、流れが、かかるプロセスに由来するか、或いはかかるプロセスに由来する１以上の流れを使用したか又は処理した他の中間プロセスから製造されたことを意味する。
【００４２】
[0041]任意のカルボニル化プロセスからの流れを用いることができる。幾つかの例としては、酢酸及び無水酢酸の両方をカルボニル化によって形成する共製造プロセス、並びに無水酢酸を酢酸の存在下で形成するプロセス（例えば、酢酸を溶媒として用いるプロセス）が挙げられる。幾つかの態様においては、カルボニル化プロセスは、少なくとも１つのカルボニル化反応器内において、一酸化炭素、並びに酢酸メチル、ジメチルエーテル、又はこれら２つの組み合わせから選択される少なくとも１種類の供給材料化合物などの成分を連続的に混合して第１の液体反応組成物を生成させることを含む。反応物質を、カルボニル化触媒金属（例えば、ロジウム、イリジウム、又はニッケル）、ヨウ化メチル、及び酢酸の存在下において、供給材料化合物の少なくとも一部を無水酢酸に転化させるのに有効な条件下で混合する。幾つかの態様においては、触媒金属はロジウムである。促進剤として有用なリチウム化合物のような他の成分を存在させることもできる。幾つかの態様においては、１以上のカルボニル化反応器を、１００〜３００℃の温度及び２１．７〜２７６．７ｂａｒ絶対圧（ｂａｒａ）の圧力（全圧）において運転し、それぞれのカルボニル化反応器内における滞留時間は４分間〜１２０分間である。幾つかの態様においては、１以上のカルボニル化反応器を、１７５〜２２０℃の温度及び３５．５〜１０４．４ｂａｒａの圧力（全圧）において運転し、カルボニル化反応器内における滞留時間は１５〜４０分間である。この反応によって、少なくとも若干量の未反応の供給材料化合物、溶解した一酸化炭素、及び無水酢酸生成物を、酢酸、及び触媒サイクルに由来する他の成分（例えば、ロジウム、リチウム、及びヨウ素含有塩化合物、或いは両方）と一緒に含む第１の液体反応組成物が形成される。幾つかの態様においては、この流れは、直列に構成されている２以上の反応器を通して移送する。更なる反応器を伴う幾つかの態様においては、更なる反応物質及び他の材料は、１以上の下流の反応器内において加えることができる。幾つかの態様においては、更なる一酸化炭素を１以上の下流の反応器に供給する。
【００４３】
[0042]幾つかの態様においては、メタノール、並びに無水物形成反応物質（例えば、酢酸メチル、ジメチルエーテル、又はこれら２つの組み合わせ）から選択される少なくとも１種類の更なる供給材料化合物を、カルボニル化触媒金属（例えば、第ＶＩＩ族金属）、ヨウ化メチルの存在下において、メタノールの少なくとも一部を酢酸に、且つ更なる供給材料化合物の少なくとも一部を無水酢酸に転化させるのに有効な条件下で一酸化炭素と混合する。幾つかの態様においては、触媒金属はロジウムである。促進剤として有用な化合物のような他の成分を存在させることもできる。この反応によって、同様に、少なくとも若干量の未反応の供給材料化合物、溶解した一酸化炭素、並びに酢酸生成物及び無水酢酸生成物を、触媒サイクルに由来する他の成分と一緒に含む第１の液体反応組成物が形成される。幾つかの態様においては、流れは直列で構成されている２以上の反応器を通して移送する。更なる反応器を伴う幾つかの態様においては、更なる反応物質及び他の材料は、１以上の下流の反応器内において加えることができる。幾つかの態様においては、更なる一酸化炭素を１以上の下流の反応器に供給する。
【００４４】
[0043]カルボニル化プロセスからの流れを処理するために用いることができる幾つかの中間プロセスとしては、例えば、加水分解プロセス又は区域或いは第１の分離プロセス又は区域に供給する前の精製又は濃縮プロセスを挙げることができる。幾つかの例としては、より高沸点の不純物からプロセス流を分離するために用いる蒸発及びフラッシングプロセス、並びにより高沸点の不純物、より低沸点の不純物のいずれか、又は両方を再循環するために材料を除去するための分離プロセスが挙げられる。幾つかの態様においては、除去された成分（例えば、触媒又は促進剤成分）は、使用又は再使用するために上流のプロセスに再循環する。
【００４５】
変動する供給流及び上流プロセスの酸及び無水物モード：
[0044]幾つかの態様においては、１以上のアセチル供給組成物は、かかる組成物を生成させることができ、且つ得られるアセチル供給組成物中における無水酢酸に対する酢酸の比を変化させることもできる１以上の上流プロセス又は上流システムから誘導される。例えば、アセチル供給組成物が酢酸及び無水酢酸の両方を含む場合には、上流プロセス又はシステムに、アセチル供給組成物の少なくとも一部を、少なくとも若干量の水、少なくとも若干量のメタノール、又は両方と混合する能力を含ませるか又は与えることができる。
【００４６】
[0045]幾つかの態様においては、上流プロセス又はシステムとしては、酢酸メチル、ジメチルエーテル、メタノール、又は上記の２以上の組み合わせをカルボニル化してカルボニル化生成物を生成させるカルボニル化プロセス又はシステムが挙げられる。カルボニル化生成物は、酢酸、無水酢酸、又は両方を含む可能性がある。メタノール及び少なくとも１種類の更なる無水物形成反応物質（即ち、酢酸メチル、ジメチルエーテル、又は両方）の両方をカルボニル化プロセス又はシステムに供給するカルボニル化プロセス又はシステムの幾つかの態様においては、メタノールと無水物形成反応物質の相対量を操作することができる。エタノール、水、又は両方をカルボニル化プロセス又はシステムに加えて酢酸を形成することができる。直列に構成されている複数のカルボニル化反応器を伴う幾つかの態様においては、メタノール、水、又は両方を、配管、容器、又は他の容器内で加えることができ、生成物組成物を１つのカルボニル化反応器から排出して、次のカルボニル化反応器中に導入する前にこれらを通して流す。
【００４７】
[0046]幾つかの態様においては、カルボニル化プロセス又はシステムから誘導されるアセチル供給組成物は、カルボニル化の後、加水分解プロセス又は区域、第１の分離プロセス又は区域、或いは両方に導入する前に、生成物流中における無水酢酸に対する酢酸の比を変化させることができる中間プロセス又はシステムにおいて処理する。幾つかの例としては、カルボニル化生成物流を、メタノール、水、又は両方と混合することを伴うプロセスが挙げられる。かかる混合は、任意の好適な中間装置又は位置において行うことができる。幾つかの例としては、配管、熱交換器、フラッシング、蒸留、又は蒸発プロセスのような分離プロセスに関係する装置、並びに上記の任意の組み合わせが挙げられる。
【００４８】
[0047]アセチル供給組成物の組成を操作することができる他の方法は、アセチル供給組成物を、所望量の酢酸、無水酢酸、又は両方を含む１以上の更なる流れと単純にブレンドすることによるものである。更に他の方法は、アセチル供給組成物の１以上の供給源を変化させることによるものである。例えば幾つかの態様においては、本発明のプロセス又はシステムを用いて異なるプロセス又はシステムからのアセチル供給組成物を処理することができ、或いはアセチル供給組成物の１以上の供給源を、１つのプロセス又はシステム（又は複数のプロセス又はシステムの群）から１以上の他のかかるシステムに全体的か又は部分的に切り替えることができる。幾つかの態様においては、アセチル供給組成物は複数の供給源に由来するものであってよく、幾つかの供給源からの流れをアセチル供給組成物に加えるか、又はそれから除去することができる。
【００４９】
[0048]以上のように、多くの上流プロセス又はシステムにおいて、アセチル供給組成物を本発明の加水分解プロセス又は区域或いは第１の分離プロセス又は区域中に導入する位置の上流の１以上のプロセス位置において、アセチル供給組成物を数多くの方法で操作して流れの中の酸：無水物の比を変化させることができる。而して幾つかの態様においては、上流製造システム又はプロセスは、上流プロセス酸モード及び上流プロセス無水物モードで運転するように見ることができる。本出願全体にわたって用いる「上流プロセス酸モード」及び「上流プロセス無水物モード」を有する上流プロセス及び上流プロセスシステムとは、アセチル供給組成物の酸：無水物比における酸の値を少なくとも１０変化させることができる上流プロセスを指す。而して、上流プロセス酸モードによって製造されるアセチル供給組成物は、上流プロセス無水物モードによって製造されるアセチル供給組成物の酸の値よりも少なくとも１０高い酸の値を有する酸：無水物比を有する。幾つかの態様においては、これらの組成物は、それぞれ「酸モードアセチル供給組成物」及び「無水物モードアセチル供給組成物」と呼ぶ。
【００５０】
[0049]種々の態様においては、上流プロセスは、酸の値を少なくとも１５、少なくとも２０、少なくとも２５、少なくとも３０、少なくとも３５、少なくとも４０、少なくとも４５、少なくとも５０、少なくとも５５、少なくとも６０、少なくとも６５、少なくとも７０、少なくとも８０、少なくとも９０等変動させることができるものであってよい。変動の量はまた、１０〜９９のような範囲として表すこともでき、ここで９９は９９．５：０．５〜０．５：９９．５である流れの間の変動を指す。更なる範囲の幾つかの例としては、１５〜９９、２０〜９９、２５〜９９、３０〜９９、３５〜９９、４０〜９９、４５〜９９、５０〜９９、５５〜９９、６０〜９９、６５〜９９、７０〜９９、８０〜９９、９０〜９９、２０〜８０、３０〜７０、４０〜６０、２０〜５０、５０〜８０、３０〜６０、４０〜７０などが挙げられる。上述したように、これらの値は、上流プロセス酸モードによって製造される組成物における比における酸の値が、種々の態様における上流プロセス無水物モードによって製造される組成物における比における酸の値よりも高い量を指す。
【００５１】
[0050]而して幾つかの態様においては、本発明の方法は、少なくとも１つの上流プロセスを、酸モードアセチル供給組成物を生成する上流プロセス酸モード、及び無水物モードアセチル供給組成物を生成する上流プロセス無水物モードの両方で運転することを含み、本発明のシステムはこのようにして運転することができる。幾つかの態様においては、酸モードアセチル供給組成物は、分離プロセスを酸モードで運転している間に用いるアセチル供給組成物であり、無水物モードアセチル供給組成物は、分離プロセスを無水物モードで運転している間に用いるアセチル供給組成物である。
【００５２】
加水分解区域及び加水分解プロセス：
[0051]アセチル供給組成物又はその一部を加水分解プロセスにかける場合は常に、これは、アセチル供給組成物（又はその一部）を化学量論的に過剰の水及び場合によっては添加された加水分解触媒と接触させることによって行う。水の供給源は重要ではなく、化学量論的に過剰の水を含む任意の好適な供給流を用いることができる。本発明は、水を含む単一の流れを加水分解区域に供給する態様に限定されない。幾つかの態様においては、水の複数の源を加水分解区域に供給することができる。
【００５３】
[0052]本出願全体にわたって用いる「化学量論的に過剰の水」とは、加水分解反応器に供給されるアセチル供給組成物中に含まれる無水酢酸のモル数よりも多いモル数の水を意味する。加水分解プロセスにおいては、一分子の水が与えられた無水酢酸の分子と反応して２モルの酢酸を与える。無水酢酸より多いモル数の水は、化学量論的に過剰の状態を与える。而して、バッチプロセスにおいては、無水酢酸のモル数よりも多いモル数の水をバッチ内で混合する。連続プロセスにおいては、同じ時間中に供給される無水酢酸のモル数よりも単位時間あたりでより多いモル数の水を加水分解区域に供給する。
【００５４】
[0053]加水分解プロセスに加える無水物に対する水の比は限定されず、許容しうると考えられる得られる加水分解生成物流中の水の量に基づいて厳しくしたり又は緩和することができる。幾つかの態様においては、加水分解プロセスに供給する水と無水物との比は、１．０５：１〜１０：１である。幾つかの態様においては、加水分解プロセスに供給する水と無水物との比は、３：１〜１０：１である。幾つかの態様においては、加水分解プロセスに供給する水と無水物との比は、１．０５：１〜１．４：１（即ち、水の５％〜４０％モル過剰）である。幾つかの態様においては、加水分解プロセスに供給する水と無水物との比は、１．０５：１〜１．１：１である。無水酢酸に対する水の化学量論比は、下流の水−酸分離プロセス（例えば蒸留）によって酢酸流を所望の程度まで濃縮することを可能にするのに十分に低い値又は範囲として選択される。添加される加水分解触媒を用いることを伴う幾つかの態様においては、加水分解区域に供給する水の化学量論的過剰の程度を徐々に増加させて、加水分解触媒が消耗し始めること、又は経時変化若しくは継続使用による効力の低下を補うことができる。
【００５５】
[0054]用いる場合には、添加される加水分解触媒としては、１以上の任意の有効で、及び別の面で好適な加水分解触媒を挙げることができる。適当な触媒の選択において考慮することができる幾つかの基準は、加水分解を触媒してそれを許容しうる速度で引き起こす能力；プロセスにおいて用いる温度及び圧力下における安定性；処理する流れの成分の存在下における安定性；及びプロセスにおける有効期間；である。
【００５６】
[0055]用いる場合には、添加される加水分解触媒は、液体、固体、又は両方として存在させることができる。液体触媒の幾つかの例としては、酸及び塩基、例えば硫酸、リン酸、塩酸、過塩素酸、スルホン酸、ピリジン類（及びその種々の誘導体）、並びに環式又は非環式アミン類が挙げられる。幾つかの態様においては、添加される加水分解触媒として用いる固体触媒材料は、これらの液体触媒の１以上の化学官能基を含む。添加される加水分解触媒として用いることができる固体材料の幾つかの例としては、樹脂、ゲル、ゼオライト、クレイ、アルミナ、及びシリカが挙げられる。これらの材料の多くは、物理的形態（例えば、構造、細孔径、表面積等）を変性するか、或いは（吸着剤を加えるか、化学交換又は化学的表面変性を行うか、又は任意のこれら又は他の技術によって酸性基又は塩基性基のいずれかの作用を抑えることによって）化学的に変性することができる。幾つかの態様においては、添加される加水分解触媒は樹脂材料から選択される。かかる材料の幾つかの例としては、Rohm & Haas, Philadelphia, Paから入手できる幾つかのAMBERLYST樹脂、Dow Chemical Company, Midland, Michiganから入手できるDOWEX 50及びDOWEX G26、並びにThe Purolite Company, Bala Cynwyd, PAから入手できるPUROLITE C100Hが挙げられる。幾つかの態様においては、カチオン交換材料は、スルホン酸の水素形態を有する巨大網状ポリマーカチオン交換樹脂である。かかる樹脂の例としては、幾つかのAMBERLYST樹脂、特にAMBERLYST 15のようなスルホン酸基で官能化されているスチレンジビニルベンゼンコポリマーを含む樹脂が挙げられる。
【００５７】
[0056]用いる添加加水分解触媒の量は本発明にとって重要ではなく、任意の有効及び所望の量を加えることができる。用いる場合には、加水分解区域内に存在させる添加加水分解触媒の量は、主として、用いる添加加水分解触媒、加水分解供給流の流速及び組成、触媒領域中における所望の滞留時間、並びに加水分解生成物流の所望の組成によって定まる。添加される加水分解触媒を加水分解区域（例えば、連続プロセスにおいて用いる固体触媒の床）内に長時間滞留させる場合には、添加される加水分解触媒の一部が消耗し始めるか、又はさもなければ経時変化若しくは継続使用による効力の低下を起こすので、最初に過剰の触媒を床に充填して継続して有効な触媒反応を与えることができる。
【００５８】
[0057]また、添加加水分解触媒を用いないで加水分解を行う幾つかの態様も存在する。幾つかの態様においては、添加触媒を用いるか否かの決定は、所望のプロセスに関する加水分解の許容しうる速度を構成するものに基づいて定めることができる。流れの中に存在し、加水分解反応によってその場で生成される酢酸又はプロピオン酸のようなカルボン酸は、添加触媒の不存在下で幾つかの触媒反応を与えることができる有機弱酸の例である。更に、上昇した温度、圧力、又は長い滞留時間を使用することによって、加水分解反応の速度を増加させるために添加触媒を用いる必要性を取り除くことができる。このようなカルボン酸によって行われる弱い触媒反応のために、「添加される加水分解触媒」という用語は、加水分解区域中の流れに加えられるか又は他の形態でこれと接触する供給流中に既に存在しているカルボン酸以外の触媒を指す。
【００５９】
[0058]幾つかの態様においては、加水分解区域に、添加加水分解触媒を含まない第１の下位区域、及び添加加水分解触媒を含む第２の下位区域を含ませることができる。より高い濃度の無水物は添加加水分解触媒に関する必要性がより低いので、この構成は、例えば加水分解プロセスへの供給流が無水物に富む態様において有用である可能性がある。幾つかの態様においては、富化流の無水物濃度を減少させるために、添加加水分解触媒を有しない初めの加水分解下位区域を用い、次により低い濃度の無水物を更に処理するために、添加加水分解触媒を有する第２の加水分解下位区域を用いる。
【００６０】
[0059]加水分解区域の位置及び構成は重要ではない。この区域は、反応を触媒し、及び所望の場合には加水分解反応によって生成する熱の所望量を除去するように構成することができる任意のタイプの位置又は容器であってよい。幾つかの例としては、容器、タンク、パイプ、及び上記の任意の組み合わせが挙げられる。寸法及び構成は、加水分解する無水酢酸の量によって定まる。固体の添加加水分解触媒を用いる場合には、加水分解区域の構成の幾つかの例としては、充填床、充填管、及び１以上の液体供給流の添加加水分解触媒との接触を引き起こすために用いることができる他の装置が挙げられる。幾つかの態様においては、加水分解区域は触媒充填床である。幾つかの態様においては、加水分解区域は、加水分解供給流及び水供給流を含む混合流を受容する。混合物は頂部から加水分解区域に導入され、液体分配装置によって分配され、下向き流モードで流れ、添加加水分解触媒上を流れて、加水分解区域の底部から排出される。加水分解供給流、水供給流、及び任意の他の流れは、別々の流れとしてか、或いは容器中に導入する前に最初に混合される混合物の一部として容器に供給することができる。加水分解区域には、シャワーヘッド、噴霧ノズル、又は液体分配トレイのような液体分配装置を含ませることができ、又は含ませなくても良い。別々に供給する場合には、加水分解供給流及び水供給流は、任意の好適な方法で供給することができる。加水分解区域に供給される１つ又は複数の流れは、上向き流又は下向き流モードで流すことができる。任意の有効な構成材料を加水分解区域のために用いることができる。幾つかの態様においては、加水分解区域は、加水分解供給流と加水分解生成物との間の組成の範囲に対して十分に耐腐食性である。例えば幾つかの態様においては、加水分解区域の全部又は一部を、Alloy C-276のような高ニッケル合金で構成することができる。幾つかの態様においては、加水分解区域の全部又は一部を、300シリーズのステンレススチールのようなより低性能の合金で構成する。
【００６１】
[0060]装置の選択及び寸法並びに添加加水分解触媒の選択及び品質などの加水分解区域の設計は、文献データ、標準的な工学計算、又は数学モデルに基づいて容易に決定することができる。加水分解供給流の組成、体積、及び温度を検討しなければならない。幾つかの態様においては、加水分解区域の設計は、少なくとも７．４分間の滞留時間及び０．４５ｍ／分の空塔速度によって示されるパイロット反応器のスケールアップに基づく。
【００６２】
[0061]加水分解区域によって、無水酢酸分子の少なくとも一部が対応する酢酸に加水分解された加水分解生成物流が得られる。幾つかの態様においては、無水物含量は１％未満である。幾つかの態様においては、無水物含量は０．５％未満である。幾つかの態様においては、無水物含量は０．１％未満である。幾つかの態様においては、無水物含量は検出可能限界より低い。幾つかの態様においては、無水物含量はゼロである。加水分解生成物流は、化学量論的過剰状態のために水も含む。
【００６３】
随意的な冷却：
[0062]幾つかの態様においては、本方法は少なくとも１つの冷却プロセス又は工程を更に含む。冷却プロセスは、加水分解区域への１以上の供給流、又は加水分解区域内の材料を冷却する。冷却プロセスによって、特により高い濃度の無水物が供給流全体の中に含まれている場合に、加水分解プロセスからの発熱を弱めるのを助けることができる。これは、例えば昇温温度において劣化する可能性がある添加加水分解触媒を取り扱う場合に特に有益である可能性があるが、冷却が所望の任意の構成において用いることができる。
【００６４】
[0063]冷却は、加水分解区域、加水分解区域とは別の領域、又は両方の一部又は全部を含んでいてよい冷却区域内において行う。随意的な冷却区域の位置及び構成は重要ではなく、熱を除去するように構成することができる任意の所望のタイプの位置又は容器を用いることができる。幾つかの例としては、１以上のシェル＆チューブ熱交換器、１以上のプレート＆フレーム熱交換器、１以上の二重管熱交換器、又は、熱を暖かい加水分解反応混合物から冷却設備又は水、空気、若しくは他の流体のようなプロセス流に伝達する他の装置が挙げられる。幾つかの態様においては、冷却区域にシェル＆チューブ熱交換器を含ませることができる。冷却プロセスにおける熱交換装置の一部又は全部は、幾つかのプロセス計画においては不活性化させて、それにより加水分解ユニットによって種々の濃度の無水酢酸を処理することを可能にすることができるが、必要な場合には熱交換運転を減少又は排除することを可能にすることができる。冷却媒体は水又は任意の他の好適な冷却液であってよい。
【００６５】
[0064]幾つかの態様においては、例えば固体加水分解触媒を充填した熱交換器を用いることによって、１以上の冷却プロセスを加水分解区域と組み合わせる。幾つかの態様においては、冷却プロセスは１以上の別の冷却区域内において行う。また、冷却した加水分解区域、及び加水分解区域の上流の冷却区域を有する態様のような組合せを用いることもできる。冷却プロセス及び加水分解区域の任意の有効又は所望の構成を用いることができる。幾つかの例としては、加水分解区域の上流の直列又は並列の冷却区域、１以上の冷却区域の後に１以上の冷却区域と直列又は並行に配置される１以上の加水分解区域を配することが挙げられる。幾つかの態様においては、このプロセスは、冷却区域として機能し、加水分解区域として機能する１つの充填床の直ぐに上流に直列に配置されている１つのシェル＆チューブ熱交換器を含む。冷却プロセスはまた、加水分解区域への１つの供給流のみ、或いは複数の供給流の組み合わせを冷却するように構成することもできる。
【００６６】
分離区域及び分離プロセス：
[0065]少なくとも１つの分離区域又は分離プロセスは、加水分解プロセスから得られる加水分解生成物流、並びに（例えば加水分解区域を迂回させるか、又は加水分解にかけずに加水分解区域を通過させることによって）加水分解プロセスを迂回したアセチル供給組成物から所望の生成物を濃縮するために用いる。酸モードで運転する場合には、加水分解生成物流の少なくとも一部を分離区域又はプロセスに供給して、加水分解生成物流から水を分離して酢酸を濃縮する。無水物モードで運転する場合には、加水分解プロセスを迂回したアセチル供給組成物の少なくとも一部を分離区域又はプロセスに供給して、加水分解生成物流から酸を分離して無水酢酸を濃縮する。
【００６７】
[0066]例えば、蒸留カラムのような蒸留容器を含む任意の有効な分離区域又はプロセスを用いることができる。幾つかの態様においては、分離プロセスは、蒸留カラム及び分離のために用いることができる関連装置のような蒸留プロセス又はシステムである。幾つかの態様においては、所望のレベルの純度を有する濃縮流を、分離流をカラムから回収する位置の鉛直方向下方の位置において蒸留カラムから回収する。例えば幾つかの態様においては、濃縮流は蒸留プロセスの塔底流から回収し、分離流は塔頂流又は側流から回収する。幾つかの態様においては、濃縮流は側流から回収し、分離流は、塔頂流、又は第１の側流の鉛直方向上方である第２の側流から回収する。幾つかの態様においては、濃縮流は塔底流として回収し、分離流は側流として回収する。幾つかの態様においては、少なくとも１つの分離流は蒸留カラムからの蒸留塔頂流であり、濃縮流は第１の蒸留カラムからの少なくとも１つの側流であり、一方で、他の分離塔底流を塔底流として取り出す。この構成は、例えば流れからより高沸点の不純物を分離するために用いることができる。それぞれのモードにおいて流れを分離するための任意の有効なプロセス又は装置を用いることができるので、分離区域又はプロセスの装置及びパラメーターは重要ではない。装置は、酸モードと無水物モードとの間のパラメーターの差異に適合させるように寸法調整及び構成する。例えば、酢酸を分離して無水酢酸流を濃縮する場合の温度、圧力、及び還流比は、水を分離して酢酸流を濃縮する場合に用いるものとは異なる。前者はしばしば負圧下において行われ、一方、後者はしばしば周囲圧力下において行われるが、これは排他的又は必須ではない。パラメーターは、供給流の流速、加水分解生成物流中に含まれる水の量、無水物モード中のアセチル供給組成物中の酸の量、及び得られる濃縮流において所望の純度のレベルによって定まる。更に、カラムは十分な段数及び能力を含んでいなければならない。幾つかの態様においては、分離カラムは、少なくとも組成物をカラムに供給する最大速度（ガロン／分）の平方根に０．３５をかけた積に等しい直径（フィート）を有する。幾つかの態様においては、上記の文章における「０．３５」は、０．３０、０．４０、０．５０、０．６９、０．７０、０．８０、１．００、１．２５、１．５０、１．７５、２．００、又は２．２５に置き換える。
【００６８】
[0067]無水物モードの幾つかの態様においては、分離区域又はプロセスは、１０〜１５００ｔｏｒｒのヘッド圧で運転される蒸留カラムである。幾つかの態様においては、ヘッド圧は５０〜４００ｔｏｒｒである。幾つかの態様においては、ヘッド圧は１００〜２００ｔｏｒｒである。任意の留出物の組成が本発明の範囲内であるが、より高い濃度の酸及びより低い濃度の無水物が良好な分離の結果である。幾つかの態様においては、カラムのヘッド温度は、留出物の無水物重量組成が０．５％〜５０％であるようなものである。また、カラムのヘッド温度が、留出物の無水物重量組成が例えば０．５％〜２５％、１％〜２５％、５％〜２５％、８％〜１５％、又は５％〜１５％であるようなものである無水物モードの幾つかの態様も存在する。幾つかの態様においては、カラムは１〜２０の還流比で運転する。また、カラムを例えば２〜６又は２．５〜３の還流比で運転する幾つかの態様も存在する。
【００６９】
[0068]酸モードにおいては、圧力はより柔軟なパラメーターであり、蒸留カラムは任意の好適か又は所望の圧力において運転する。幾つかの態様においては、カラムは周囲圧力において運転する。幾つかの態様においては、カラムは、酸モードにおいては７００〜８００ｔｏｒｒの圧力において運転する。幾つかの態様においては、カラムのヘッド温度は、留出物の酢酸重量組成が１％〜９９％であるようなものである。幾つかの態様においては、カラムのヘッド温度は、留出物の酢酸重量組成が例えば２０％〜９０％、５％〜３０％、１０％〜２０％、２０％〜５０％、又は７０％〜８０％であるようなものである。カラムは２〜２０の還流比で運転する。幾つかの態様においては、カラムは、例えば７〜１５、８〜１２、又は９〜１１の還流比で運転する。幾つかの態様においては、共沸剤を加えて、水の標準沸点よりも低い沸点を有する水との共沸混合物を形成することによって、酢酸流からの水の分離を促進させることができる。任意の有効な共沸剤を用いることができる。
【００７０】
[0069]無水物モードにおいては、アセチル供給組成物の少なくとも５０％に加水分解プロセスを迂回させて第１の分離区域又はプロセスに供給して、液体供給組成物中の無水酢酸から酢酸の少なくとも一部を分離する。種々の態様においては、無水物モードにおいて加水分解プロセスを迂回させるアセチル供給組成物の量は、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７．５％、少なくとも９９％、又は少なくとも９９．５％である。任意の好適な方法で加水分解プロセスを迂回させることができる。例えば、加水分解区域を完全に迂回させるか、そこで加水分解を行わずに加水分解区域に供給するか、又は両方によって、アセチル供給組成物（又はその一部）に加水分解プロセスを迂回させる幾つかの態様が存在する。加水分解は、任意の形態で加水分解区域内において減少させるか又は停止させることができるが、幾つかの態様においては、加水分解区域への水の供給を減少又は停止する。無水物モードにおける分離プロセスによって、所望のレベルの純度を有する濃縮された無水酢酸を含む濃縮流、並びに無水物及び酸を含む分離流が得られる。
【００７１】
[0070]酸モードにおいては、アセチル供給組成物の５０％より多くを、第１の分離区域又はプロセスに供給する前に加水分解プロセスにかけて、第１の分離区域又はプロセスに供給される流れの中の酢酸から水の少なくとも一部を分離する。種々の態様においては、酸モードにおいて加水分解プロセスにかけるアセチル供給組成物の量は、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７．５％、少なくとも９９％、又は少なくとも９９．５％である。
【００７２】
[0071]無水物モードにおける分離流は、上記のパラメーター、並びに分離区域又はプロセスに供給される組成物中の酢酸の量によって定まる相対量の酢酸及び無水酢酸を含む。無水物モードの幾つかの態様においては、無水物濃縮流は少なくとも８０％の無水物を含む。また、無水物濃縮流が少なくとも８５％、少なくとも９０％、少なくとも９５％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、少なくとも９９％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．７５％、又は少なくとも９９．８％の無水物を含む幾つかの態様も存在する。無水物モードの幾つかの態様においては、分離流は０．５〜９９．５％の酸を含む。
【００７３】
[0072]酸モードにおいては、分離流は、上記のパラメーター、並びに分離区域又はプロセスに供給される加水分解生成物流中の水の量によって定まる相対量の水及び酢酸を含む。酸モードの幾つかの態様においては、分離流は０．５〜９５％の間の水を含む。酸モードの幾つかの態様においては、分離流は０．５〜５０％の間の水を含む。酸モードの幾つかの態様においては、分離流は０．５〜２５％の間の水を含む。酸モードの幾つかの態様においては、分離流は０．５〜１０％の間の水を含む。酸モードの幾つかの態様においては、分離流は１０〜２０％の間の水を含む。酸モードの幾つかの態様においては、分離流は２５〜５０％の間の水を含む。酸モードの幾つかの態様においては、分離流は２５〜４０％の間の水を含む。酸モードの幾つかの態様においては、分離流は４０〜５５％の間の水を含む。酸モードの幾つかの態様においては、加水分解区域に供給する水の化学量論的過剰量を増加させることによって、添加加水分解触媒が消耗し始めること、又は経時変化若しくは継続使用による効力の低下を受けることを補うことができるので、分離流中の水の量を時間と共に増加させることができる。
【００７４】
移送部材：
[0073]本発明のシステムは、材料をシステム中、システム全体、又はシステムから外に移送するための移送部材を更に含む。任意のタイプ及び機能の移送部材が本発明の範囲内である。移送部材としては、例えば、アセチル供給組成物を第１の分離区域又はプロセス、加水分解区域のいずれか、又は両方の中に移送することができるように構成されている１以上の供給流移送部材が挙げられる。他の例は、加水分解生成物流の少なくとも一部を本発明の分離区域及びプロセスに移送するように構成することができる加水分解生成物移送部材である。
【００７５】
[0074]而して、移送部材は、アセチル供給組成物を分離区域又はプロセスに供給する前に加水分解区域又はプロセスに供給するか、加水分解区域又はプロセスを迂回させて分離区域又はプロセスに送るか、又は両方を行う能力を与える部材を含む。
【００７６】
[0075]任意のタイプの好適な移送部材を用いることができる。幾つかの例としては、配管及びダクト構造、ポンプ、バルブ、タンクのような貯蔵装置、熱交換器、関連器具、及び制御システムなどが挙げられる。
【００７７】
[0076]組成物、流れ、又は材料の１つの特定の区域、容器、又はプロセスから他のものへの移送は、材料を他の区域、容器、又はプロセスと接触させずに移送手段によって移動させる直接移送に限定されない。直接移送及び間接移送（組成物、流れ、又は材料がその目的場所に到達する前に他の区域、容器、又はプロセスを通って移動するか又はそれらと接触する）の両方が、「移送」の用語の意味の範囲内である。
【００７８】
更なる処理及び流れの使用：
[0077]幾つかの態様においては、第１の分離区域又はプロセスからの濃縮流は、更に処理することができる。例えば、有色体のような高沸点化合物又は腐食金属のような不純物を除去するための膜プロセス、イオン交換、濾過、又は蒸留のような更なる分離プロセスによって、濃縮流の純度を向上させることができる。任意のタイプの所望又は有用な更なる処理を本発明に関して用いることができる。
【００７９】
[0078]幾つかの態様においては、少なくとも１つの第２の分離プロセス又は区域を、無水物モードで用いて濃縮流中の無水酢酸を濃縮し、及び酸モードで用いて濃縮流中の酢酸を濃縮する。かかる第２の分離区域又はプロセスは、酸又は無水物生成物中の不純物を１以上の第２の分離流中に濃縮するのに有用である。第２の分離プロセス又は区域は、第２の無水物モード及び第２の酸モードにおいて運転することができ、したがって第２の無水物モード及び第２の酸モードの間で交互に切り替えることができる。幾つかの態様においては、１以上の第２の分離流中に濃縮される不純物は、より高沸点の不純物、より低沸点の不純物、又は両方である。特定の生成物流に言及すると、「より高沸点の不純物」とは生成物のものよりも高い沸点を有する不純物を指し、「より低沸点の不純物」とはその中にそれらが存在する生成物の酸又は無水物のものよりも低い沸点を有する不純物を指す。而して、無水酢酸流においては、「より高沸点の不純物」とは、生成物流中に存在する無水酢酸のものよりも高い沸点を有する不純物を指し、「より低沸点の不純物」とは、これよりも低い沸点を有する不純物を指す。特定の成分の「沸点」は、周囲条件、共沸性成分の存在、及び他のファクターを考慮して流れの中に存在している成分を指す。
【００８０】
[0079]種々の態様において分離流中に濃縮することができるより高沸点の不純物の幾つかの例としては、腐食金属（例えば、鉄、ニッケル、クロムなど）、上流プロセスからの触媒残渣（例えば、触媒金属又はその塩、触媒樹脂、及びｐ−トルエンスルホン酸、幾つかのヨウ素含有化合物のような加水分解触媒からの残渣）、（特に無水酢酸モードにおける）プロセス材料の分解から生じるタール、酢酸又は無水酢酸以外のカルボン酸又は無水物、エチリデンジアセテート、固体又は色を生じさせる不純物が挙げられる。種々の態様において分離流中に濃縮することができるより低沸点の不純物の幾つかの例としては、酢酸メチル、アセトアルデヒド、メタノール、水、アセトン、及びヨウ化メチルが挙げられる。上記に列記した低沸点及び高沸点不純物の２以上の種々の組み合わせを有する幾つかの態様が存在する。
【００８１】
[0080]幾つかの態様においては、第２の分離区域又はプロセスは、第２の濃縮流中に生成物（無水物モードにおいては無水物；酸モードにおいては酸）を濃縮し、不純物を少なくとも１つの第２の分離流中に濃縮する容器又はカラムを含む蒸留システムを含む。幾つかの態様においては、第２の濃縮流は、濃縮されたより高沸点の不純物を含む少なくとも１つの第２の分離流を取り出す位置の鉛直方向上方の位置において蒸留容器から回収する。幾つかの態様においては、第２の濃縮流は、濃縮されたより低沸点の不純物を含む第２の分離流を取り出す位置の鉛直方向下方の位置において容器から回収する。任意の有効な構成が本発明の範囲内である。例えば、第２の濃縮流をカラム塔頂流又は第１の側流として取り出し、第２の分離流をカラム塔底流又は鉛直方向でより低い第２の側流のいずれかとして取り出す幾つかの態様も存在する。幾つかのかかる態様においては、第２の濃縮流はカラム塔頂流として取り出し、第２の分離流はカラム塔底流として取り出す。同様に、第２の濃縮流をカラム塔底流又は第１の側流として取り出し、第２の分離流をカラム塔頂流又は鉛直方向でより高い第２の側流のいずれかとして取り出す幾つかの態様が存在する。幾つかのかかる態様においては、第２の濃縮流はカラム塔底流として取り出し、第２の分離流はカラム側流として取り出す。幾つかの態様においては、分離流は２以上の位置において蒸留容器から取り出し、ここで、（ａ）この位置の少なくとも１つは、第２の濃縮流を取り出す位置の鉛直方向上方であり、ここでより低沸点の不純物を含む分離流を取り出し；そして（ｂ）この位置の少なくとも１つの他のものは、第２の濃縮流を取り出す位置の鉛直方向下方であり、ここで濃縮されたより高沸点の不純物を含む分離流を取り出す。かかる態様の例は、第２の濃縮流を第１の側流として取り出し、一方で、濃縮されたより高沸点の不純物を含む第２の分離流を、塔底流、又は第１の側流よりも鉛直方向でより低い第２の側流として取り出し、濃縮されたより低沸点の不純物を含む第３の分離流を、塔頂流、又は第１の側流よりも鉛直方向でより高い第３の側流として取り出す蒸留構成である。
【００８２】
[0081]第１の分離区域又はプロセスと同様に、流れをそれぞれのモードで分離するための任意の有効な装置又はプロセスを用いることができるので、分離を無水物モード及び酸モードの両方で行うために用いる任意の更なる分離区域又はプロセスの装置及びパラメーターは重要ではない。装置は、酸モードと無水物モードとの間のパラメーターの差異に適合させるように寸法調整及び構成する。幾つかの態様においては、分離プロセスは、少なくとも組成物をカラムに供給する最大速度（ガロン／分）の平方根に０．２２をかけた積に等しい直径（フィート）を有するカラムである。幾つかの態様においては、上記の文章における「０．２２」は、０．３５、０．４５、０．６０、０．８０、０．９０、１．００、１．２０、１．４０、又は１．５０に置き換える。
【００８３】
[0082]幾つかの態様においては、第２の蒸留カラムを用いる。無水物モードの幾つかの態様においては、第２のカラムは１０〜１５００ｔｏｒｒのヘッド圧で運転する。幾つかの態様においては、無水物モードにおけるヘッド圧は５０〜４００ｔｏｒｒである。幾つかの態様においては、無水物モードにおけるヘッド圧は１００〜２００ｔｏｒｒである。幾つかの態様においては、重量組成の留出物の酢酸組成は０．０５％〜０．５％である。幾つかの態様においては、重量組成の留出物の酢酸組成は０．１％〜０．３％である。幾つかの態様においては、第２のカラムは０．１〜３．０の還流比で運転する。幾つかの態様においては、第２のカラムは０．２〜１．０の還流比で運転する。幾つかの態様においては、第２のカラムは０．２〜０．３の還流比で運転する。
【００８４】
[0083]酸モードにおいては、圧力はより柔軟なパラメーターであり、蒸留カラムは任意の好適又は所望の圧力において運転する。幾つかの態様においては、カラムは周囲圧力において運転する。幾つかの態様においては、カラムは、酸モードにおいては７００〜８００ｔｏｒｒの圧力において運転する。酸モードの幾つかの態様においては、第２のカラムは０．１〜３の還流比で運転する。酸モードの幾つかの態様においては、第２のカラムは０．２〜１．０の還流比で運転する。酸モードの幾つかの態様においては、第２のカラムは０．２〜０．３の還流比で運転する。
【００８５】
[0084]第２の分離区域又はプロセスは幾つかの態様において見られる随意的な特徴であり、本発明は第２の分離区域又はプロセスを有する幾つかの態様に限定されない。同様に、幾つかの態様においては２つより多い分離区域又はプロセスを用いる。更なるより高沸点又はより低沸点の不純物を除去するために好適である場合には、任意の数の更なる分離区域又はプロセスを用いることができる。
【００８６】
副生成物流の使用：
[0085]分離区域又はプロセスからの分離流は、廃棄するか又は任意の有用な方法で使用することができる。例えば、水及び酸の流れは、水中の酢酸の希釈流が有用な任意のプロセスにおいて用いることができる。幾つかの例としては、メタノール及び酢酸から酢酸メチルを製造するためのプロセス、或いは無水酢酸の加水分解によって酢酸を製造するためのプロセスにおける水中の酢酸の希釈流の使用が挙げられる。
【００８７】
[0086]幾つかの態様においては、分離区域又はプロセスからの分離された水及び酸の流れは、プロセスの加水分解区域又はプロセスに再循環する。分離流が蒸留塔頂流又は側流のような加熱流である場合には、これは再循環する前に冷却及び凝縮することができる。凝縮又は冷却するための任意の標準的な方法又は装置を用いることができる。この流れは、それを加水分解区域に直接導入するか、又はそれを加水分解区域への１以上の供給流と混合することによって、加水分解区域に再循環することができる。
【００８８】
[0087]再循環流を伴う幾つかの態様においては、例えばイン・ストリームモニターを用いることによって、再循環流中の水のレベルを測定する。測定用の幾つかのかかるモニター並びに他の方法及び装置は商業的に入手することができ、流れのために好適な任意の有効な観測装置を用いることができる。このモニターは、再循環流自体、或いは他の供給成分と混合された再循環流を含む供給ラインを測定することができる。このモニターは、加水分解区域への供給流中における水の化学量論的過剰の変動を示すフィードバックループを与えることができる。したがって、モニターからのフィードバックは、加水分解区域又はプロセスへ加える新しい水の速度を制御又は調節するための基準として用いることができる。これは、手動か又は自動制御ループを用いて行うことができる。幾つかの態様においては、分離流中の水含量の測定値に基づいて加水分解プロセスへの化学量論的に過剰の水の供給速度を調節するか否かの決定を行い、流速を調節するという決定がなされた場合には、その決定にしたがって流速の調節を行う。幾つかの態様においては、供給速度を調節するという決定には、水供給速度をどの程度調節する必要があるかの決定が含まれ、調節の量はその決定にしたがう。
【００８９】
[0088]酸中に少量の無水酢酸を含む分離された塔頂流又は側流は、任意の許容しうる目的のために用いることができる。幾つかの態様においては、かかる流れは、米国特許４，９３９，２９４に記載されている酢酸メチルプロセスのような酸／無水物混合物からエステルを製造するために用いるプロセスに供給する。
【００９０】
[0089]而して、本発明の方法には、任意の上記の更なる処理工程を含ませることができる。同様に、本発明のシステムには、分離流をプロセス内の他の位置に再循環するための第１の分離流再循環部材を含ませることができる。かかる他の位置の１つの例は加水分解区域である。而して幾つかの態様においては、第１の分離流の少なくとも一部を加水分解区域又はプロセスに再循環する。本発明のシステムには、分離流を、使用するために他のプロセス、システム、又は装置に移送する第１の分離流再循環部材を含ませることができる。
【００９１】
[0090]本発明の種々の形態は以下の実施例によって更に示し且つ記載することができる。しかしながら、これらの実施例は単に例示の目的で含ませるものであり、他に具体的に示していない限りにおいて、本発明の範囲を限定することは意図しないことを理解すべきである。
【実施例】
【００９２】
[0091]５００部／時の速度で供給される液体アセチル流から濃縮された酢酸及び無水酢酸の流れを製造する方法を、供給流を加水分解区域又は第１の蒸留カラムに供給することができるように構成した。２０の理想段を有する蒸留カラムを、３１６Ｌステンレススチールで構成した。供給点は頂部から８番目の理想段であった。カラムは、周囲圧力又は負圧のいずれかで運転することができ、少なくとも組成物をカラムに供給する最大速度（ガロン／分）の平方根に０．３４をかけた積に等しい直径（フィート）を有していた。
【００９３】
[0092]加水分解区域は、Hastalloy C-276で構成され、１６００体積部（即ち１時間の供給あたりの部の体積成分と同等の体積を有する部）の体積を有する簡単な反応器であった。容器への供給流を（水で）非接触冷却するための熱交換器をこの装置のために利用することができるが、この特定の実験においては使用しなかった。容器は、スルホン酸基で官能化されているスチレンジビニルベンゼンコポリマーであり、Rohm & Haas, Philadelphia, PAから入手できるAMBERLYST 15を充填した単一床であった。床は、流れに関して少なくとも１０分間のみかけの滞留時間を与えるように寸法調整及び充填した。加水分解区域は、その塔底流を第１のカラムに供給するように構成した。
【００９４】
[0093]酸モードにおいては、重量基準で９５％の酢酸及び５％の無水酢酸を含む４０〜４５℃の温度の連続流を、５００部／時の流速で、７５％酢酸及び２５％水の４８部／時の第１のカラムからの塔頂流からの再循環流（下記に記載する）に加えて、加水分解区域に供給した。この実施例において記載する部／時は質量である。流れを、供給しながら８４部／時の速度で流れる脱塩水流と混合した。
【００９５】
[0094]加水分解区域からの塔底流を、６３２部／時の速度で、１０．１の還流比、７６０ｔｏｒｒのヘッド圧、及び留出物の酸の重量組成が７５重量％になるようなヘッド温度で運転する蒸留カラムに供給した。蒸留カラムの塔底流は少なくとも９９．８％の酢酸を含み、蒸留カラムの塔頂流は２５％の水に対して７５％の酢酸を含んでいた。カラムからの塔頂流を６２℃の温度に凝縮し、４８部／時の速度で流して、（上記に記載するように）酢酸及び無水酢酸を含む元の供給流並びに水流と混合して、三つの流れを加水分解区域に一緒に供給した。
【００９６】
[0095]塔底流を５８４部／時の速度で、０．２５の還流比及び７６０ｔｏｒｒのヘッド圧において第２のカラムに供給した。第２の蒸留カラムから最終酢酸生成物が塔頂流として５５５部／時の速度で製造され、これは第１のカラムからの供給塔底流と比べて減少した酢酸よりも高い沸点を有する不純物のレベルを有していた。
【００９７】
[0096]無水物モードにおいては、重量基準で３０％の酢酸及び７０％の無水酢酸を含む２０〜１５０℃の温度の連続流を、５００部／時の流速で第１の蒸留カラムに直接供給した。蒸留カラムは、２．７の還流比、１５０ｔｏｒｒのヘッド圧、及び留出物の無水物組成が１０重量％になるようなヘッド温度で運転した。蒸留カラムの塔底流は９９．５％の無水酢酸を含んでおり、蒸留カラムの塔頂流は９０％の酢酸及び１０％の無水酢酸を含んでいた。塔底流を３３５部／時の速度で、０．２５の還流比、１５０ｔｏｒｒのヘッド圧において第２のカラムに供給した。第２の蒸留カラムからの最終無水酢酸生成物を凝縮し、これは供給流と比べて減少した高沸点汚染物質のレベルを有していた。
【００９８】
[0097]いずれのモードにおいても、蒸留カラムからの塔頂流は凝縮して、任意の種々の方法で使用又は再循環した。蒸留カラムからの塔底流を第２の蒸留カラムに供給して、腐食金属及び低沸点不純物を生成物から分離した。この第２のカラムは、６の段数、及び少なくとも組成物をカラムに供給する最大速度（ガロン／分）の平方根に０．３４をかけた積に等しい直径（フィート）を有していた。材料は底段の下方でカラムに導入した。第２のカラムからの塔頂流は濃縮された生成物であった。
【００９９】
[0098]本発明者らは、特許請求の範囲に示す本発明の文言上の範囲から実質的には逸脱しないがその外側である任意の装置に関して、均等論によって本発明の合理的に正当な範囲を決定及び利用する意図をここに明言する。
【国際調査報告】
2016507510.tif 000002
2016507510.tif 000003