KR20230136658A - 아세토나이트릴 분리 방법 - Google Patents

Abstract

본원에서는 저순도 공급원료 스트림으로부터 아세토나이트릴을 분리하는 방법이 제공된다. 제공된 방법은, 메탄올, 물 및 알릴 알코올을 포함하는 화학적 제조 폐(waste) 스트림으로부터 아세토나이트릴을 고순도로 단리하는 데 특히 유용하다.

Description

아세토나이트릴 분리 방법

본 발명은 일반적으로, 아세토나이트릴을 단리하는 능력을 갖고, 메탄올, 물, 알릴 알코올 및 옥사졸을 포함하는 산업적 스트림으로부터 아세토나이트릴을 회수하는 데 특히 유용한 하류(downstream) 분리 공정에 관한 것이다.

우선권 주장

본원은, 2021년 2월 11일자로 출원된 미국 특허 가출원 제63/148,361호를 우선권으로 주장하며, 이를 본원에 참고로 인용한다.

시아노카본(예컨대, 시아노 작용기를 갖는 유기 화합물)은 공지되어 있으며, 다양한 용도에서 널리 사용된다. 아크릴로나이트릴을 비롯한 이들 화합물 중 다수는 다양한 중합체(예컨대, 나일론, 폴리아크릴로나이트릴 또는 아크릴로나이트릴 부타다이엔 스타이렌)을 제조하기 위한 단량체로서 사용된다. 시아노카본을 제조하는 여러 방법이 당분야에 공지되어 있으며, 이러한 제조 방법은 흔히, 소량의 바람직한 부산물을 포함하는 폐(waste) 스트림을 생성한다. 예를 들어, 아세토나이트릴은 산업적 생산 공정의 다수의 통상적인 폐 스트림에 존재할 수 있다. 전형적으로, 이러한 아세토나이트릴 부산물은 널리 공지된 분리 방식(scheme)을 사용하여 회수될 수 있다. 그러나, 이러한 전형적인 아크릴로나이트릴 공정 폐 스트림의 분리 방식은 폐 스트림 중의 일부 다른 불순물(예컨대, 메탄올, 물, 알릴 알코올 및/또는 옥사졸)이 존재한다는 것을 고려하지 않으며, 이러한 불순물은, 예를 들어, 아세토나이트릴과의 공비 혼합물(azotrope)의 형성으로 인해 아세토나이트릴 단리를 복잡하게 만들 수 있다.

아세토나이트릴을 회수하기 위한 다수의 방법이 당분야에 공지되어 있다. 예를 들어, 미국 특허 제4,362,603호는, 3개의 증류 구역에서 다양한 압력에서 증류함으로써, 아세토나이트릴, 물, 시안화수소, 아크릴로나이트릴 및 기타 유기물, 예컨대 옥사졸, 알릴 알코올, 아세톤 또는 프로피오나이트릴을 포함하는 스트림으로부터 아세토나이트릴 부산물을 회수하는 방법을 개시하고 있다.

또 다른 예로서, 미국 특허 제6,780,289호는, 조질 아세토나이트릴을 대기압 미만의 제1 분별 증류 칼럼에서 증류하는 단계, 아세토나이트릴을 포함하는 제1 측면 배출물 분획(side draw fration)을 인출(withdraw)하는 단계, 상기 제1 측면 배출물 분획을 제2 분별 증류 칼럼에서 초대기압에서 증류하는 단계, 및 정제된 아세토나이트릴을 포함하는 제2 측면 배출물 분획을 상기 제2 증류로부터 회수하는 단계를 포함한다.

이러한 참고문헌은 아세토나이트릴 분리와 관련될 수 있지만, 특정 농도의, 예를 들어 메탄올, 물, 알릴 알코올 및/또는 옥사졸을 포함하는 공급원료 스트림으로부터 아세토나이트릴을 회수하는 과제를 고려하지 못했다. 따라서, 메탄올-, 물-, 옥사졸- 및 알릴 알코올-함유 생산 공정 폐 스트림으로부터 아세토나이트릴 부산물을 더욱 효과적으로 분리 및/또는 회수하는 개선된 방법에 대한 필요성이 존재한다.

하나의 양태에서, 본 발명은 아세토나이트릴의 제조 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 아세토나이트릴, 알릴 알코올, 물 및 임의적 기타 성분(예컨대, 메탄올)을 함유하는 공급원료 스트림을 탈수시켜, 알릴 알코올과 1 중량% 미만의 물을 포함하는 탈수된 스트림을 생성하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 0.02 중량% 초과의 알릴 알코올을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 38 중량% 초과의 물을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 시안화수소를 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 0.2 중량% 미만의 시아나이드를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 메탄올을 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 프로피오나이트릴을 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 아세토나이트릴 생성물 스트림은 98 중량% 초과의 아세토나이트릴을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림의 탈수 단계는, 상기 공급원료 스트림을 탈수 증류 칼럼에서 증류하여, 탈수 증류물 스트림 및 탈수 탑저(bottom) 스트림을 생성하는 단계를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 탈수 증류 칼럼은 85 kPa 미만의 압력에서 조작된다. 몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 단계는, 상기 탈수 증류물(distillate) 스트림을 추출하여, 추출물 스트림 및 라피네이트 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 라피네이트 스트림은 0.08 중량% 초과의 알릴 알코올을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 라피네이트 스트림은 0.4 중량% 초과의 옥사졸을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 라피네이트 스트림은 상기 탈수된 스트림이다. 몇몇 경우, 상기 추출물 스트림은 0.01 중량% 초과의 하이드록시프로피오나이트릴을 포함한다.

상기 방법은, 상기 탈수된 스트림으로부터의 알릴 알코올을 반응기에서 강산과 반응시켜, 반응기 산출물 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 반응기 산출물 스트림은 7 ppm 미만의 알릴 알코올을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 탈수된 스트림 중의 알릴 알코올은 강산과 반응하여, 양성자화된 염 화학종을 형성한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 반응기 산출물 스트림은 0.01 중량% 초과의 양성자화된 염 화학종을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 강산은 황산을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 탈수된 스트림 중 아세토나이트릴 대 상기 탈수된 스트림 중 물의 질량비는 60 초과:1이다. 몇몇 실시양태에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 아세토나이트릴 대 상기 반응기 산출물 스트림 중 알릴 알코올의 질량비는 100,000 초과:1이다. 몇몇 실시양태에서, 상기 탈수된 스트림은 옥사졸을 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 탈수된 스트림 중의 옥사졸은 강산과 반응하여, 옥사졸 설페이트를 형성한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 반응기 산출물 스트림은 0.01 중량% 초과의 옥사졸 설페이트, 예를 들어 0.1 중량% 초과의 옥사졸 설페이트를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 아크릴로나이트릴은 촉진되어, 예를 들어 염기-촉진되어(base-catalyzed) 하이드록시프로피오나이트릴을 형성한다.

본원에 개시된 증류 칼럼은 적합한 용기, 예를 들면 액체-증기 전달을 위한 표면을 갖는 튜브일 수 있다. 이는, 더 휘발성인 성분을 용기 위쪽 부분에 농축시키고, 덜 휘발성인 성분은 아래쪽 부분에 모을 수 있다. 본원에 기술된 증류 칼럼은 증류 칼럼, 추출 증류 칼럼 및/또는 공비 증류 칼럼일 수 있다. 적합한 증류 칼럼은, 비제한적으로, 플레이트 칼럼, 충전 칼럼 등을 포함한다. 플레이트 칼럼은 천공(perforated) 플레이트 칼럼, 체 트레이, 밸브 트레이, 버블-캡(bubble-cap) 칼럼, 키텔(Kittel) 트레이 칼럼, 유니플럭스(uniflux) 트레이 또는 리플(ripple) 트레이 칼럼을 포함할 수 있다. 플레이트 칼럼의 경우, 플레이트의 이론적인 개수는 특별히 제한되지 않으며, 분리되는 성분에 따라 80개 이하, 예를 들어 2 내지 80개, 10 내지 60개, 20 내지 50개, 더욱 바람직하게는 25 내지 40개를 포함할 수 있다. 본원에 기술된 증류 칼럼은 특징들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 버블-캡 칼럼과 천공 플레이트 칼럼의 조합이 사용될 수도 있고, 천공 플레이트 칼럼과 충전 칼럼의 조합이 사용될 수도 있다. 본원에 기술된 증류 칼럼은 회분식 또는 연속식 모드로 조작될 수 있다.

증류 칼럼은, 열 에너지를 전달하고/하거나 액체-증기 전달을 향상시키기 위한 여러 구성요소(component)와 내부 부품(internal)으로 구성된다. 상기 구성요소는 용기 벽, 입구/출구, 밸브, 응축기, 수용기/탱크, 펌프, 리보일러, 강수관(downcomer), 위어(weir), 및 구성요소 분리를 향상시키기 위한 기타 내부 부품을 포함할 수 있다. 비제한적으로, 증류 칼럼 및 이와 관련된 구성요소는 적합한 물질, 예를 들어 유리, 금속, 세라믹 또는 이들의 조합물로 제조될 수 있으며, 구체적인 하나로 특별히 제한되지는 않는다. 더욱 적합하게는, 증류 칼럼 및 이의 관련 구성요소는 전이 금속 또는 전이 금속-기반 합금, 예를 들어 철 합금, 예를 들면 스테인레스강(합금 2205, 합금 316/316L 또는 합금 AL-6XN), 니켈 또는 니켈 합금, 지르코늄 또는 이의 지르코늄 합금, 티타늄 또는 이의 티타늄 합금, 또는 알루미늄 합금으로부터 제조된다. 스테인레스강 합금은 시공에 충분한 물질이다. 몇몇 실시양태에서, 내식성 금속이 증류 칼럼 및 이의 관련 구성요소를 위한 물질로서 특히 적합할 수 있다.

상기 방법은, 반응기 산출물 스트림을 정제하여, 아세토나이트릴 생성물 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 정제 단계는, 상기 반응기 산출물 스트림을 경질물-제거 증류 칼럼에서 증류하여, 경질물-제거 증류물 스트림 및 경질물-제거 탑저 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 정제 단계는, 상기 경질물-제거 탑저 스트림을 중질물-제거 증류 칼럼에서 증류하여, 아세토나이트릴 생성물 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림 및 상기 경질물-제거 스트림은 메탄올을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림은 15 중량% 초과의 메탄올을 포함한다.

몇몇 실시양태에서, 상기 방법은, 아세토나이트릴, 시안화수소 및 물을 함유하는 중간체 스트림을 증해기(digester)에서 처리하여, 시안화수소를 제거하고 공급원료 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 수산화나트륨이 상기 증해기에 공급된다.

또 다른 양태에서, 본 발명의 방법은 아세토나이트릴을 생산하기 위한 또 다른 방법에 관한 것이다. 상기 방법은, 아세토나이트릴, 알릴 알코올 및 물을 함유하는 공급원료 스트림을 탈수 증류 칼럼에서 증류하여, 탈수 증류물 스트림 및 탈수 탑저 스트림을 생성하는 단계를 포함한다. 상기 방법은, 상기 탈수 증류물 스트림을 추출하여, 추출물 스트림 및 라피네이트 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 상기 방법은, 라피네이트 스트림을 경질물-제거 증류 칼럼에서 증류하여, 경질물-제거 증류물 스트림 및 알릴 알코올과 1 중량% 미만의 물을 함유하는 경질물-제거 탑저 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 상기 방법은, 경질물-제거 탑저 스트림으로부터의 알릴 알코올을 반응기에서 강산과 반응시켜, 7 ppm 미만의 알릴 알코올을 함유하는 반응기 산출물 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 상기 방법은, 상기 반응기 산출물 스트림을 정제하여, 98 중량% 초과의 아세토나이트릴을 함유하는 생성물 산출물 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 방법은, 아세토나이트릴, 시안화수소 및 물을 함유하는 중간체 스트림을 증해기에서 처리하여, 시안화수소를 제거하고 공급원료 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 방법은, 상기 반응기 산출물 스트림을 중질물-제거 증류 칼럼에서 증류하여, 아세토나이트릴 생성물 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함한다.

본 발명은, 첨부된 도면을 참조하여 하기에서 상세히 설명되며, 여기서 유사한 숫자는 유사한 부품을 지정한다.
도 1은, 하나의 실시양태에 따른 아세토나이트릴 회수 방법의 개략도이다.
도 2는, 하나의 실시양태에 따른 아세토나이트릴 회수 방법의 개략도이다.

본 발명은 일반적으로, 예를 들어 산업적 폐 스트림으로부터 아세토나이트릴을 단리하는 데 사용시, 아세토나이트릴 생성물 스트림을 고순도 및 고수율로 제조하는 데 유리한 개선을 제공하는 아세토나이트릴 분리 방법에 관한 것이다. 예를 들어, 아세토나이트릴 분리 공정이, 산업적 폐 스트림의 다른 성분(예컨대, 메탄올, 물, 옥사졸 및 알릴 알코올)으로부터 아세토나이트릴을 단리하는 능력을 갖는 것이 유리할 것이다. 이러한 성분은, 예를 들어, 시안화수소의 생산을 유리하게 하고 아크릴로나이트릴 생산 효율에 기여하기 위해 메탄올을 사용하는 아크릴로나이트릴 생산 공정으로부터의 폐 스트림에 통상적으로 존재한다.

그러나, 통상적인 아세토나이트릴 분리 공정은, 메탄올, 물, 옥사졸 및 알릴 알코올을 포함하는 오염 성분으로부터 아세토나이트릴을 효과적으로 단리하기가 어려웠다. 그 이유 중 하나는, 몇몇 성분(예컨대, 메탄올 및/또는 물)이 증류 단계 동안 유해한 공비 혼합물을 생성할 수 있기 때문이다. 특히, 메탄올과 아세토나이트릴의 공비 혼합물은 메탄올(64.7℃)에 가까운 비점(63.5℃)을 가진다. 다른 공비 혼합물이 존재할 수 있으며 증류 단계 동안 비효율을 야기할 수 있다는 점을 이해해야 한다. 통상적인 분리 공정에서 이러한 공비 혼합물이 형성되면, 분리 효율 감소, 최종 아세토나이트릴 생성물의 불량한 순도, 및 아세토나이트릴 생성물의 더 낮은 수율을 포함하는 심각한 문제를 야기할 수 있다. 상기 공급원료 스트림 중의 다른 불순물은, 이의 화학 구조 및 물리적 특성으로 인해, 공급원료로부터 아세토나이트릴을 특정 하류 용도에 필요한 순도 및/또는 수율로 단리하는 것을 복잡하게 만들 수도 있다. 특히, 알릴 알코올 및/또는 옥사졸은, 아세토나이트릴과 유사한 증기압 때문에, 분리가 어렵다. 또한, 아크릴로나이트릴의 존재로 인해 추가적인 분리 문제가 추가된다.

본원에 개시된 특정 분리 방식을 사용하여 특정 스트림(예를 들어, 산업적 폐 스트림)으로부터 아세토나이트릴을 단리하면, 상당량의 고순도 아세토나이트릴 생성물이 유리하게 생성된다. 특히, 알릴 알코올 및/또는 옥사졸을 소비하기 위해 강산을 사용하는 반응기를 특히 사용하면, 향상된 효율을 갖고 아세토나이트릴 생성물을 고순도로 제공하며 추가의 하류 분리 부담 및 관련 비용을 완화시키는 분리 공정이 제공된다. 강산과의 반응은, 알릴 알코올 및/또는 옥사졸로부터의 양성자화된 염 화학종 및/또는 옥사졸 설페이트를 형성하는 것으로 밝혀졌다. 이들 반응 생성물은 더 높은 비점을 가지며, 이로써, 알릴 알코올 및/또는 옥사졸보다 더 쉽게 분리되는 것으로 밝혀졌다. 결과적으로, 아세토나이트릴 스트림의 분리 및 정제가 예상치 못하게 크게 개선되었다. 개시된 분리 방식의 반응기에서 알릴 알코올 및 옥사졸 불순물의 제거는 해당 방식의 다른 유닛 작업(예컨대, 증류 칼럼)에서 상당한 효율 개선을 또한 야기한다. 예를 들어, 알릴 알코올 및 옥사졸의 제거는 반응기 하류의 하나 이상의 칼럼에서의 불순물(예컨대, 메탄올, 프로피오나이트릴 및/또는 아세톤) 제거에서 예상치 못한 효율에 기여할 수 있다.

개시된 분리 방식은, 반응기에 공급되는 물 함량을 감소시키기 위해 스트림 탈수 단계(예를 들어, 증류 칼럼 및 추출기)를 포함함으로써 알릴 알코올 및/또는 옥사졸 제거에서의 반응기 효율을 추가로 향상시킨다. 특정 농도 초과의 물이 존재하면 강산의 가수분해를 촉진할 수 있으며, 이는 불순물 제거에 부정적인 영향을 미치는 것으로 추정된다. 더 고농도의 물은 또한, 반응기 내에서 알릴 알코올 및 옥사졸 분해 과정의 가역성을 촉진하여 상기 불순물 제거에서의 이의 효율을 감소시킬 수 있다. 따라서, 강산과의 반응 전에 물을 제거하면, 놀랍게도, 불순물(예컨대, 알릴 알코올 및/또는 옥사졸)을 훨씬 더 효과적으로 제거한다. 유리하게는, 반응 및 추출 비용과 관련된 임의의 부정적인 효과는, 예를 들어 최종 단리된 아세토나이트릴 생성물의 순도 및/또는 수율의 결과적인 증가와 관련된 이점보다 훨씬 크다. 특히, 탈수 단계, 반응기, 다른 분리 방식의 유닛 작업, 및 본원에 개시된 다른 공정 매개변수의 조합의 중요성은 이전에는 인식되지 않았다.

방법

하나의 양태에서, 저순도 아세토나이트릴 공급원료 스트림으로부터 아세토나이트릴을 단리하는 방법이 개시된다. 공급원료 스트림 중의 아세토나이트릴은 상당한 농도의 다른 성분(예컨대, 물과 알릴 알코올)의 존재로 인해 낮은 순도를 가진다. 상기 공급원료 스트림 중의 아세토나이트릴의 낮은 순도는 또한 상기 스트림 중의 옥사졸, 시안화수소, 메탄올 및/또는 프로피오나이트릴의 존재로 인한 것일 수 있다. 제공된 아세토나이트릴 분리 방법은, 상기 공급원료 스트림을 탈수시켜, 물의 상당 부분을 제거하고 탈수된 스트림을 생성하는 단계, 상기 탈수된 스트림을 반응시켜, 알릴 알코올 및/또는 옥사졸의 적어도 일부를 제거하여 반응기 산출물 스트림을 생성하는 단계, 및 상기 반응기 산출물 스트림을 정제하여, 고순도의 아세토나이트릴의 적어도 일부를 포함하는 아세토나이트릴 생성물 스트림을 생성하는 단계를 포함한다. 상기 탈수 단계와 및 산 처리 단계의 조합은 예기치 않게, 뛰어난 불순물 제거, 예를 들어 옥사졸 및/또는 알릴 알코올 제거를 제공한다.

공급원료 스트림

제공된 분리 방법의 공급원료 스트림은 특히 아세토나이트릴, 알릴 알코올, 옥사졸 및 물을 포함한다. 상기 공급원료 스트림은 다른 산업적 화학 공정(예를 들어, 아크릴로나이트릴, 알릴 시아나이드, 부티로나이트릴, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리아마이드, 폴리아라미드 또는 이들의 조합물의 생산)으로부터의 하나 이상의 폐 스트림을 포함할 수 있다. 몇몇 경우, 상기 공급원료 스트림은 시안화수소를 제거하기 위해 중간체 스트림을 증해기에서 처리하여 공급원료 스트림을 생성한 것으로부터 유래할 수 있다. 예를 들어, 유기 나이트릴 또는 이의 유도체를 생산하기 위한 여러 공정의 폐 스트림을 합쳐서(또한, 임의적으로 처리하여), 공급원료 스트림을 형성할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 아크릴로나이트릴 생산 공정으로부터의 하나 이상의 폐 스트림, 예를 들어 퍼지 스트림을 포함한다. 통상적인 아크릴로나이트릴 생산 공정에서, 아세토나이트릴-함유 폐 스트림은 폐열 보일러에서 연소되어, 질소 산화물의 형성을 억제한다. 그러나, 이 용액은 아세토나이트릴 부산물을 포획하지 못한다. 그러나, 본원에 개시된 공정에서는, 이러한 폐 스트림이 처리되어, 바람직하게는 고순도 수준의 아세토나이트릴이 회수될 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 1.7 중량% 내지 30 중량%, 예를 들어 1.7 중량% 내지 9.5 중량%, 2.3 중량% 내지 13 중량%, 3 중량% 내지 17 중량%, 4 중량% 내지 23 중량%, 또는 5.4 중량% 내지 30 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 30 중량% 미만, 예를 들어 23 중량% 미만, 17 중량% 미만, 13 중량% 미만, 9.5 중량% 미만, 7.1 중량% 미만, 5.4 중량% 미만, 4 중량% 미만, 3 중량% 미만, 또는 2.3 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 1.7 중량% 초과, 예를 들어 2.3 중량% 초과, 3 중량% 초과, 4 중량% 초과, 5.4 중량% 초과, 7.1 중량% 초과, 9.5 중량% 초과, 13 중량% 초과, 17 중량% 초과, 또는 23 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 30 중량% 초과) 및 더 낮은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 1.7 중량% 미만)도 고려된다. 일반적으로, 본원에 사용된 중량%는 각각의 스트림의 총 중량을 기준으로 한다. 예를 들어, 공급원료 스트림과 관련하여 중량%는 공급원료 스트림의 모든 성분을 포함한다.

몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.02 중량% 내지 2 중량%, 예를 들어 0.02 중량% 내지 0.32 중량%, 0.032 중량% 내지 0.5 중량%, 0.05 중량% 내지 0.8 중량%, 0.08 중량% 내지 1.3 중량%, 또는 0.13 중량% 내지 2 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 알릴 알코올 농도는 2 중량% 미만, 예를 들어 1.3 중량% 미만, 0.8 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.32 중량% 미만, 0.2 중량% 미만, 0.13 중량% 미만, 0.08 중량% 미만, 0.05 중량% 미만, 또는 0.032 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.02 중량% 초과, 예를 들어 0.032 중량% 초과, 0.05 중량% 초과, 0.08 중량% 초과, 0.13 중량% 초과, 0.2 중량% 초과, 0.32 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 0.8 중량% 초과, 또는 1.3 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 알릴 알코올 농도(예컨대, 2 중량% 초과) 및 더 낮은 알릴 알코올 농도(예컨대, 0.02 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림 중 물의 농도는 38 중량% 내지 98 중량%, 예를 들어 38 중량% 내지 92 중량%, 56 중량% 내지 94 중량%, 69 중량% 내지 96 중량%, 78 중량% 내지 97 중량%, 또는 84 중량% 내지 98 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 물의 농도는 98 중량% 미만, 예를 들어 97 중량% 미만, 96 중량% 미만, 94 중량% 미만, 92 중량% 미만, 89 중량% 미만, 84 중량% 미만, 78 중량% 미만, 69 중량% 미만, 또는 56 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 물의 농도는 38 중량% 초과, 예를 들어 56 중량% 초과, 69 중량% 초과, 78 중량% 초과, 84 중량% 초과, 89 중량% 초과, 92 중량% 초과, 94 중량% 초과, 96 중량% 초과, 또는 97 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 물 농도(예컨대, 98 중량% 초과) 및 더 낮은 물 농도(예컨대, 38 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림 중 옥사졸의 농도는 0.09 중량% 내지 2.2 중량%, 예를 들어 0.09 중량% 내지 0.61 중량%, 0.12 중량% 내지 0.84 중량%, 0.17 중량% 내지 1.2 중량%, 0.23 중량% 내지 1.6 중량%, 또는 0.32 중량% 내지 2.2 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 옥사졸 농도는 2.2 중량% 미만, 예를 들어 1.6 중량% 미만, 1.2 중량% 미만, 0.84 중량% 미만, 0.61 중량% 미만, 0.44 중량% 미만, 0.32 중량% 미만, 0.23 중량% 미만, 0.17 중량% 미만, 또는 0.12 중량% 미만일 수 있다. 상한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 옥사졸 농도는 0.09 중량% 초과, 예를 들어 0.12 중량% 초과, 0.17 중량% 초과, 0.23 중량% 초과, 0.32 중량% 초과, 0.44 중량% 초과, 0.61 중량% 초과, 0.84 중량% 초과, 1.2 중량% 초과, 또는 1.6 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 옥사졸 농도(예컨대, 2.2 중량% 초과) 및 더 낮은 옥사졸 농도(예컨대, 0.09 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 시안화수소를 추가로 포함한다. 상기 공급원료 스트림 중 시안화수소의 농도는, 예를 들어 0.0025 중량% 내지 0.25 중량%, 예를 들어 0.0025 중량% 내지 0.04 중량%, 0.004 중량% 내지 0.063 중량%, 0.0063 중량% 내지 0.1 중량%, 0.01 중량% 내지 0.16 중량%, 또는 0.016 중량% 내지 0.25 중량% 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 시안화수소 농도는 0.25 중량% 미만, 예를 들어 0.16 중량% 미만, 0.1 중량% 미만, 0.063 중량% 미만, 0.04 중량% 미만, 0.025 중량% 미만, 0.016 중량% 미만, 0.01 중량% 미만, 0.0063 중량% 미만, 또는 0.004 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 시안화수소 농도는 0.0025 중량% 초과, 예를 들어 0.004 중량% 초과, 0.0063 중량% 초과, 0.01 중량% 초과, 0.016 중량% 초과, 0.025 중량% 초과, 0.04 중량% 초과, 0.063 중량% 초과, 0.1 중량% 초과, 또는 0.16 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 시안화수소 농도(예컨대, 0.25 중량% 초과) 및 더 낮은 시안화수소 농도(예컨대, 0.0025 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 메탄올을 추가로 포함한다. 몇몇 경우, 메탄올이 특정 양으로 존재한다. 결과적으로, 예를 들어 메탄올-함유 공비 혼합물 형성의 관점에서, 분리 문제가 더욱 만연해졌다. 상기 공급원료 스트림 중 메탄올의 농도는, 예를 들어 0.65 중량% 내지 14 중량%, 예를 들어 0.65 중량% 내지 4.1 중량%, 0.88 중량% 내지 5.6 중량%, 1.2 중량% 내지 7.6 중량%, 1.6 중량% 내지 10 중량%, 또는 2.2 중량% 내지 14 중량% 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 메탄올 농도는 14 중량% 미만, 예를 들어 10.3 중량% 미만, 10 중량% 미만, 7.6 중량% 미만, 5.6 중량% 미만, 4.1 중량% 미만, 3 중량% 미만, 2.2 중량% 미만, 1.6 중량% 미만, 1.2 중량% 미만, 또는 0.88 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 메탄올 농도는 0.65 중량% 초과, 예를 들어 0.88 중량% 초과, 1.2 중량% 초과, 1.6 중량% 초과, 2.2 중량% 초과, 3 중량% 초과, 4.1 중량% 초과, 5.6 중량% 초과, 7.6 중량% 초과, 또는 10 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 메탄올 농도(예컨대, 14 중량% 초과) 및 더 낮은 메탄올 농도(예컨대, 0.65 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 프로피오나이트릴을 추가로 포함한다. 상기 공급원료 스트림 중 프로피오나이트릴의 농도는, 예를 들어 0.05 중량% 내지 1.1 중량%, 예를 들어 0.05 중량% 내지 0.32 중량%, 0.068 중량% 내지 0.44 중량%, 0.093 중량% 내지 0.59 중량%, 0.13 중량% 내지 0.81 중량%, 또는 0.17 중량% 내지 1.1 중량% 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 프로피오나이트릴 농도는 1.1 중량% 미만, 예를 들어 0.81 중량% 미만, 0.59 중량% 미만, 0.44 중량% 미만, 0.32 중량% 미만, 0.23 중량% 미만, 0.17 중량% 미만, 0.13 중량% 미만, 0.093 중량% 미만, 또는 0.068 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 프로피오나이트릴 농도는 0.05 중량% 초과, 예를 들어 0.068 중량% 초과, 0.093 중량% 초과, 0.13 중량% 초과, 0.17 중량% 초과, 0.23 중량% 초과, 0.32 중량% 초과, 0.44 중량% 초과, 0.59 중량% 초과, 또는 0.81 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 프로피오나이트릴 농도(예컨대, 1.1 중량% 초과) 및 더 낮은 프로피오나이트릴 농도(예컨대, 0.05 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 아크릴로나이트릴을 추가로 포함한다. 상기 공급원료 스트림 중 아크릴로나이트릴의 농도는, 예를 들어 0.05 중량% 내지 1.1 중량%, 예를 들어 0.05 중량% 내지 0.32 중량%, 0.068 중량% 내지 0.44 중량%, 0.093 중량% 내지 0.59 중량%, 0.13 중량% 내지 0.81 중량%, 또는 0.17 중량% 내지 1.1 중량% 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 아크릴로나이트릴 농도는 1.1 중량% 미만, 예를 들어 0.81 중량% 미만, 0.59 중량% 미만, 0.44 중량% 미만, 0.32 중량% 미만, 0.23 중량% 미만, 0.17 중량% 미만, 0.13 중량% 미만, 0.093 중량% 미만, 또는 0.068 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 아크릴로나이트릴 농도는 0.05 중량% 초과, 예를 들어 0.068 중량% 초과, 0.093 중량% 초과, 0.13 중량% 초과, 0.17 중량% 초과, 0.23 중량% 초과, 0.32 중량% 초과, 0.44 중량% 초과, 0.59 중량% 초과, 또는 0.81 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아크릴로나이트릴 농도(예컨대, 1.1 중량% 초과) 및 더 낮은 아크릴로나이트릴 농도(예컨대, 0.05 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 아세톤을 추가로 포함한다. 상기 공급원료 스트림 중 아세톤 농도는 0.008 중량% 내지 0.2 중량%, 예를 들어 0.008 중량% 내지 0.055 중량%, 0.011 중량% 내지 0.076 중량%, 0.015 중량% 내지 0.11 중량%, 0.021 중량% 내지 0.14 중량%, 또는 0.029 중량% 내지 0.2 중량% 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 아세톤 농도는 0.2 중량% 미만, 예를 들어 0.14 중량% 미만, 0.11 중량% 미만, 0.076 중량% 미만, 0.055 중량% 미만, 0.04 중량% 미만, 0.029 중량% 미만, 0.021 중량% 미만, 0.015 중량% 미만, 또는 0.011 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 공급원료 스트림 중 아세톤 농도는 0.008 중량% 초과, 예를 들어 0.011 중량% 초과, 0.015 중량% 초과, 0.021 중량% 초과, 0.029 중량% 초과, 0.04 중량% 초과, 0.055 중량% 초과, 0.076 중량% 초과, 0.11 중량% 초과, 또는 0.14 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아세톤 농도(예컨대, 0.2 중량% 초과) 및 더 낮은 아세톤 농도(예컨대, 0.008 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 전형적으로 낮은 농도(예를 들어, ppm 또는 ppb)의 하나 이상의 다른 불순물을 추가로 포함한다. 이러한 불순물은, 예를 들어 유기 나이트릴 및 이의 유도체의 생산으로부터 유래하는 다양한 폐 생성물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 공급원료 스트림은 하나 이상의 아크릴아마이드, 아졸, 지방족 나이트릴, 방향족 나이트릴, 알코올, 알데하이드, 아크롤레인, 퓨마린, 아크릴아마이드, 시아나이드 염, 이들의 유도체, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다.

탈수

제공된 분리 방법의 공급원료 스트림은 탈수되어, 상기 공급원료 스트림으로부터 상당 부분의 물이 제거됨으로써, 탈수된 스트림이 생성된다. 상기 언급된 바와 같이, 상기 탈수된 스트림 중 저농도의 물은, 알릴 알코올 및/또는 옥사졸 제거에서의 (강산) 반응기의 효율을 향상시킨다. 이어서, 이는, 최종 아세토나이트릴 생성물 스트림의 순도와 수율을 향상시킨다. 충분한 물 제거가 달성되는 한, 예를 들어, 적합하게 낮은 물 함량을 갖는 탈수된 스트림이 생성되는 한, 상기 탈수 단계는 다양한 방식으로 취급될 수 있다. 몇몇 경우, 단일 탈수 유닛이 사용될 수 있다. 다른 경우, 다중 유닛을 사용하여 탈수를 달성할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 탈수된 스트림 중 물의 농도는 0 중량% 내지 25 중량%, 예를 들어 0.01 중량% 내지 20 중량%, 0.05 중량% 내지 20 중량%, 0.1 중량% 내지 20 중량%, 0.12 중량% 내지 18 중량%, 0.01 중량% 내지 1 중량%, 0.05 중량% 내지 0.25 중량%, 1 중량% 내지 18 중량%, 5 중량% 내지 18 중량%, 또는 10 중량% 내지 20 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수된 스트림 중 물의 농도는 25 중량% 미만, 예를 들어 20 중량% 미만, 18 중량% 미만, 16 중량% 미만, 10 중량% 미만, 5 중량% 미만, 3 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 또는 0.25 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수된 스트림 중 물의 농도는 0 초과일 수 있으며, 예를 들어 0.01 중량% 초과, 0.05 중량% 초과, 0.1 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 1 중량% 초과, 5 중량% 초과, 또는 10 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 물 농도(예컨대, 0.5 중량% 초과)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 단계는, 상기 공급원료 스트림을 탈수 증류 칼럼에서 증류하여, 탈수 증류물 스트림(이는 탈수된 스트림으로 간주될 수 있으며, 이는 이어서 강산과 반응할 수 있음) 및 탈수 탑저 스트림을 생성하는 단계를 포함한다. 상기 탈수 탑저 스트림은 상기 공급원료 스트림으로부터의 물의 적어도 일부를 포함한다. 상기 탈수 증류물 스트림은 상기 공급원료 스트림으로부터의 아세토나이트릴의 적어도 일부를 포함한다.

탈수 증류 칼럼의 구조는 당업자에게 공지된 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있으며, 본원에 기재된 분리 사양을 달성하는 한, 임의의 적합한 칼럼을 채용할 수 있다. 예를 들어, 탈수 증류 칼럼은 임의의 적합한 분리 장치 또는 분리 장치들의 조합을 포함할 수 있다. 탈수 증류 칼럼은 칼럼, 예를 들어 표준 증류 칼럼, 추출 증류 칼럼 및/또는 공비 증류 칼럼을 포함할 수 있다. 몇몇 경우, 용어 "탈수 증류 칼럼"은, 하나 이상의 별도의 용기, 예를 들면, 서로 연계하여 작동하도록 구성된 다중 증류 칼럼을 포함할 수 있다.

상기 탈수 단계(및, 특히 탈수 증류 칼럼)는 일반적으로, 상기 탈수 증류물 스트림 중 물의 농도가 상기 공급원료 스트림 중 물의 농도보다 낮아지도록 구성되고 조작될 수 있다. 제공된 분리 방법이 이후의 유닛 작업보다는 제1 증류에서 중간체 아세토나이트릴 스트림 중의 물을 많이 제거하고, 강산 반응을 개선하고, 에너지 및 비용 효율을 실현하고, 더 높은 아세토나이트릴 생성물 순도를 갖는 최종 아세토나이트릴 생성물 스트림을 제공하는 것이 유리할 수 있다. 특히, 전체 분리 공정의 반응 단계 이전에 물을 제거하면, 상기 반응의 가역성을 최소화하거나 방지하여, 상기 탈수된 스트림에 존재하는 알릴 알코올 및/또는 옥사졸을 제거하는 이의 효과를 향상시킬 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 물의 농도는 3 중량% 내지 50 중량%, 예를 들어 3 중량% 내지 16 중량%, 4 중량% 내지 21 중량%, 5.3 중량% 내지 28 중량%, 7 중량% 내지 38 중량%, 또는 9.2 중량% 내지 50 중량% 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 물의 농도는 50 중량% 미만, 예를 들어 38 중량% 미만, 29 중량% 미만, 21 중량% 미만, 16 중량% 미만, 12 중량% 미만, 9.2 중량% 미만, 7 중량% 미만, 5.3 중량% 미만, 또는 4 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 물의 농도는 3 중량% 초과, 예를 들어 4 중량% 초과, 5.3 중량% 초과, 7 중량% 초과, 9.2 중량% 초과, 12 중량% 초과, 16 중량% 초과, 21 중량% 초과, 28 중량% 초과, 또는 38 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 물 농도(예컨대, 50 중량% 초과) 및 더 낮은 물 농도(예컨대, 3 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 물의 농도는 70 중량% 내지 99 중량%, 예를 들어 70 중량% 내지 96 중량%, 79 중량% 내지 97 중량%, 85 중량% 내지 98 중량%, 89 중량% 내지 98.6 중량%, 또는 92 중량% 내지 99 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 물의 농도는 99 중량% 미만, 예를 들어 98.6 중량% 미만, 98 중량% 미만, 97 중량% 미만, 96 중량% 미만, 95 중량% 미만, 92 중량% 미만, 89 중량% 미만, 85 중량% 미만 또는 79 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 물의 농도는 70 중량% 초과, 예를 들어 79 중량% 초과, 85 중량% 초과, 89 중량% 초과, 92 중량% 초과, 95 중량% 초과, 96 중량% 초과, 97 중량% 초과, 98 중량% 초과, 또는 98.6 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 물 농도(예컨대, 99 중량% 초과) 및 더 낮은 물 농도(예컨대, 70 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 물 대 상기 탈수 증류물 스트림 중 물의 질량비는 10:1 내지 200:1, 예를 들어 10:1 내지 60:1, 13:1 내지 81:1, 18:1 내지 110:1, 25:1 내지 150:1, 또는 33:1 내지 200:1 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 물 대 상기 탈수 증류물 스트림 중 물의 질량비는 200 미만:1, 예를 들어 150 미만:1, 110 미만:1, 81 미만:1, 60 미만:1, 45 미만:1, 33 미만:1, 25 미만:1, 18 미만:1 또는 13 미만:1일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 물 대 상기 탈수 증류물 스트림 중 물의 질량비는 10 초과:1, 예를 들어 13 초과:1, 18 초과:1, 25 초과:1, 33 초과:1, 45 초과:1, 60 초과:1, 81 초과:1, 110 초과:1 또는 150 초과:1일 수 있다. 더 높은 질량비(예컨대, 200 초과:1) 및 더 낮은 질량비(예컨대, 10 미만:1)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.15 중량% 내지 3.5 중량%, 예를 들어 0.15 중량% 내지 1 중량%, 0.21 중량% 내지 1.4 중량%, 0.28 중량% 내지 1.9 중량%, 0.39 중량% 내지 2.6 중량%, 또는 0.53 중량% 내지 3.5 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 알릴 알코올 농도는 3.5 중량% 미만, 예를 들어 2.6 중량% 미만, 1.9 중량% 미만, 1.4 중량% 미만, 1 중량% 미만, 0.72 중량% 미만, 0.53 중량% 미만, 0.39 중량% 미만, 0.28 중량% 미만, 또는 0.21 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.15 중량% 초과, 예를 들어 0.21 중량% 초과, 0.28 중량% 초과, 0.39 중량% 초과, 0.53 중량% 초과, 0.72 중량% 초과, 1 중량% 초과, 1.4 중량% 초과, 1.9 중량% 초과, 또는 2.6 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 알릴 알코올 농도(예컨대, 3.5 중량% 초과) 및 더 낮은 알릴 알코올 농도(예컨대, 0.15 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.03 중량% 내지 0.75 중량%, 예를 들어 0.03 중량% 내지 0.21 중량%, 0.041 중량% 내지 0.29 중량%, 0.057 중량% 내지 0.4 중량%, 0.079 중량% 내지 0.54 중량%, 또는 0.11 중량% 내지 0.75 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.75 중량% 미만, 예를 들어 0.54 중량% 미만, 0.39 중량% 미만, 0.29 중량% 미만, 0.21 중량% 미만, 0.15 중량% 미만, 0.11 중량% 미만, 0.079 중량% 미만, 0.057 중량% 미만, 또는 0.041 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.03 중량% 초과, 예를 들어 0.041 중량% 초과, 0.057 중량% 초과, 0.079 중량% 초과, 0.11 중량% 초과, 0.15 중량% 초과, 0.21 중량% 초과, 0.29 중량% 초과, 0.4 중량% 초과, 또는 0.54 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 알릴 알코올 농도(예컨대, 0.75 중량% 초과) 및 더 낮은 알릴 알코올 농도(예컨대, 0.03 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 아크릴로나이트릴 농도는 0.15 중량% 내지 5.5 중량%, 예를 들어 0.15 중량% 내지 4.5 중량%, 0.2 중량% 내지 4.0 중량%, 0.5 중량% 내지 3.0 중량%, 1.0 중량% 내지 2.5 중량%, 또는 1.0 중량% 내지 2.0 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 아크릴로나이트릴 농도는 5.5 중량% 미만, 예를 들어 4.5 중량% 미만, 4.0 중량% 미만, 3.0 중량% 미만, 2.5 중량% 미만, 2.0 중량% 미만, 또는 1.8 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 아크릴로나이트릴 농도는 0.15 중량% 초과, 예를 들어 0.2 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 1.0 중량% 초과, 또는 1.5 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아크릴로나이트릴 농도(예컨대, 5.5 중량% 초과) 및 더 낮은 아크릴로나이트릴 농도(예컨대, 0.15 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 옥사졸 농도는 9 ppm 내지 220 ppm, 예를 들어 9 ppm 내지 61 ppm, 12 ppm 내지 84 ppm, 17 ppm 내지 120 ppm, 23 ppm 내지 160 ppm, 또는 32 ppm 내지 220 ppm 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 옥사졸 농도는 220 ppm 미만, 예를 들어 160 ppm 미만, 120 ppm 미만, 84 ppm 미만, 61 ppm 미만, 44 ppm 미만, 32 ppm 미만, 23 ppm 미만, 17 ppm 미만, 또는 12 ppm 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 옥사졸 농도는 9 ppm 초과, 예를 들어 12 ppm 초과, 17 ppm 초과, 23 ppm 초과, 32 ppm 초과, 44 ppm 초과, 61 ppm 초과, 84 ppm 초과, 120 ppm 초과 또는 160 ppm 초과일 수 있다. 더 높은 옥사졸 농도(예를 들어 220 ppm 초과) 및 더 낮은 옥사졸 농도(예를 들어 9 ppm 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 옥사졸 농도는 0.7 중량% 내지 15 중량%, 예를 들어 0.7 중량% 내지 4.4 중량%, 1 중량% 내지 6 중량%, 1.3 중량% 내지 8.1 중량%, 1.8 중량% 내지 11 중량%, 또는 2.4 중량% 내지 15 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 옥사졸 농도는 15 중량% 미만, 예를 들어 11 중량% 미만, 8.1 중량% 미만, 6 중량% 미만, 4.4 중량% 미만, 3.2 중량% 미만, 2.4 중량% 미만, 1.8 중량% 미만, 1.3 중량% 미만, 또는 1 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 옥사졸 농도는 0.7 중량% 초과, 예를 들어 1 중량% 초과, 1.3 중량% 초과, 1.8 중량% 초과, 2.4 중량% 초과, 3.2 중량% 초과, 4.4 중량% 초과, 6 중량% 초과, 8.1 중량% 초과, 또는 11 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 옥사졸 농도(예컨대, 15 중량% 초과) 및 더 낮은 옥사졸 농도(예컨대, 0.7 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 25 중량% 내지 90 중량%, 예를 들어 25 중량% 내지 78 중량%, 39 중량% 내지 82 중량%, 50 중량% 내지 85 중량%, 59 중량% 내지 88 중량%, 또는 67 중량% 내지 90 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 90 중량% 미만, 예를 들어, 88 중량% 미만, 85 중량% 미만, 82 중량% 미만, 78 중량% 미만, 73 중량% 미만, 67 중량% 미만, 59 중량% 미만, 50 중량% 미만, 또는 39 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수 증류물 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 25 중량% 초과, 예를 들어 39 중량% 초과, 50 중량% 초과, 59 중량% 초과, 67 중량% 초과, 73 중량% 초과, 78 중량% 초과, 82 중량% 초과, 85 중량% 초과, 또는 88 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 90 중량% 초과) 및 더 낮은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 25 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 0.02 중량% 내지 0.45 중량%, 예를 들어 0.02 중량% 내지 0.13 중량%, 0.027 중량% 내지 0.18 중량%, 0.037 중량% 내지 0.24 중량%, 0.051 중량% 내지 0.33 중량%, 또는 0.069 중량% 내지 0.45 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 0.45 중량% 미만, 예를 들어 0.33 중량% 미만, 0.24 중량% 미만, 0.18 중량% 미만, 0.13 중량% 미만, 0.095 중량% 미만, 0.069 중량% 미만, 0.051 중량% 미만, 0.037 중량% 미만, 또는 0.027 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수 탑저 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 0.02 중량% 초과, 예를 들어 0.027 중량% 초과, 0.037 중량% 초과, 0.051 중량% 초과, 0.069 중량% 초과, 0.095 중량%, 0.13 중량% 초과, 0.18 중량% 초과, 0.24 중량% 초과, 또는 0.33 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 0.45 중량% 초과) 및 더 낮은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 0.02 중량% 미만)도 고려된다.

탈수 증류 칼럼은 진공 또는 고압에서 조작될 수 있다. 진공 하에 조작시, 탈수 증류에서의 압력은 0 kPa(게이지) 미만, 예를 들어 -5 kPa 미만, -10 kPa 미만, -20 kPa 미만, -25 kPa 미만, -30 kPa 미만, -40 kPa 미만, -50 kPa 미만 또는 -60 kPa 미만이 되도록 제어된다. 범위 면에서, 상기 압력은 -100 kPa 내지 0 kPa, 예를 들어 -90 kPa 내지 -10 kPa, -80 kPa 내지 -20 kPa, 또는 -75 kPa 내지 -30 kPa 범위일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 탈수 증류 칼럼은 0.5 kPa 내지 50 kPa(게이지), 예를 들어 1 kPa 내지 40 kPa, 2 kPa 내지 30 kPa, 5 kPa 내지 25 kPa, 또는 10 kPa 내지 20 kPa 범위의 고압에서 조작된다. 상한 면에서, 탈수 증류 칼럼의 조작 압력은 50 kPa 미만, 예를 들어 45 kPa 미만, 40 kPa 미만, 35 kPa 미만, 30 kPa 미만, 25 kPa 미만, 20 kPa 미만, 또는 17 kPa 미만일 수 있다. 하한 면에서, 제거 칼럼 증류 칼럼의 조작 압력은 0.5 kPa 초과, 예를 들어 1 kPa 초과, 2 kPa 초과, 3 kPa 초과, 5 kPa 초과, 8 kPa 초과, 10 kPa 초과, 12 kPa 초과 또는 14 kPa 초과일 수 있다. 더 높은 칼럼 압력(예컨대, 50 kPa 초과) 및 더 낮은 칼럼 압력(예컨대, 1 kPa 미만)도 고려된다. 이러한 압력에서의 조작은, 몇몇 경우, 전술된 이점을 제공한다.

몇몇 실시양태에서, 탈수 증류 칼럼은 25℃ 내지 120℃, 예를 들어 30℃ 내지 115℃, 30℃ 내지 110℃, 40℃ 내지 100℃, 50℃ 내지 100℃, 또는 60℃ 내지 85℃ 범위의 탑저 온도에서 조작된다. 이러한 온도에서의 조작은, 몇몇 경우, 전술된 이점을 제공한다.

몇몇 실시양태에서, 탈수 증류 칼럼을 환류를 사용하여 조작하여, 분리를 향상시킬 수 있다. 상기 환류는, 응축되어 공급 지점 위의 탈수 증류 칼럼의 상부 위쪽으로 되돌아가는 칼럼 상부로부터의 증기의 일부이다. 환류 비(이는, 증류 칼럼으로 되돌아가는 응축된 액체의 양과 수집되는 응축된 액체의 양 사이의 비율임)는 100:1 내지 1:100, 예를 들어 75:1 내지 1:75, 50:1 내지 1:50, 30:1 내지 1:30, 25:1 내지 1:25, 20:1 내지 1:20, 15:1 내지 1:15, 10:1 내지 1:10, 5:1 내지 1:5 또는 4:1 내지 1:4일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 환류 비는 5:1 내지 1:50, 예를 들어 5:1 내지 1:25, 3:1 내지 1:20, 또는 2:1 내지 1:5일 수 있다.

추출

몇몇 실시양태에서, 공급원료 스트림의 탈수는 추출 작업을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 추출 작업은 제공된 전체 분리 공정의 탈수 단계에서의 증류를 대신한다. 몇몇 실시양태에서, 추출 작업은 전체 공정의 탈수 단계에서의 증류에 추가된다. 몇몇 실시양태에서, 제공된 분리 방법에서, 탈수 증류물 스트림이 추출되어, 공급원료 스트림에 원래 존재하는 물이 추가로 제거되고, 추출에서 제거된 물을 포함하지 않는 라피네이트 스트림(탑정)이 생성된다. 따라서, 추출에 의해 생성된 추출물 스트림(탑저)은 탈수 증류물 스트림으로부터의 물의 적어도 일부를 포함한다. 상기 라피네이트 스트림은 상기 탈수 증류물 스트림으로부터의 아세토나이트릴의 적어도 일부를 포함한다.

상기 라피네이트 스트림 중 물의 농도가 상기 탈수 증류물 스트림 중 물의 농도보다 낮아지도록, 추출기가 구성되고 조작된다. 제공된 분리 방법이, 상기 탈수 증류물 스트림에 여전히 남아 있는 물을 많이 제거하여, 에너지 및 비용 효율을 실현하고, 더 높은 아세토나이트릴 생성물 순도를 갖는 최종 아세토나이트릴 생성물 스트림을 제공하는 것이 유리할 수 있다. 특히, 전체 분리 방법 중 반응 단계 이전에 물을 제거하면, 상기 반응의 가역성을 최소화하거나 방지하여, 상기 탈수된 스트림에 존재하는 알릴 알코올 제거에서의 이의 효율이 향상된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 라피네이트 스트림 중 물의 농도는 0.01 중량% 내지 1 중량%, 예를 들어 0.01 중량% 내지 0.16 중량%, 0.016 중량% 내지 0.25 중량%, 0.025 중량% 내지 0.4 중량%, 0.04 중량% 내지 0.63 중량%, 또는 0.063 중량% 내지 1 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 물의 농도는 1 중량% 미만, 예를 들어 0.63 중량% 미만, 0.4 중량% 미만, 0.25 중량% 미만, 0.16 중량% 미만, 0.1 중량% 미만, 0.063 중량% 미만, 0.04 중량% 미만, 0.025 중량% 미만, 또는 0.016 중량% 미만일 수 있다. 더 낮은 농도 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 물의 농도는 0.01 중량% 초과, 예를 들어 0.016 중량% 초과, 0.025 중량% 초과, 0.04 중량% 초과, 0.063 중량% 초과, 0.1 중량% 초과, 0.16 중량% 초과, 0.25 중량% 초과, 0.4 중량% 초과, 또는 0.63 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 물 농도(예컨대, 1 중량% 초과) 및 더 낮은 물 농도(예컨대, 0.01 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 추출물 스트림 중 물의 농도는 30 중량% 내지 90 중량%, 예를 들어 30 중량% 내지 78 중량%, 42 중량% 내지 82 중량%, 53 중량% 내지 85 중량%, 61 중량% 내지 88 중량%, 또는 68 중량% 내지 90 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 추출물 스트림 중 물의 농도는 90 중량% 미만, 예를 들어 88 중량% 미만, 85 중량% 미만, 82 중량% 미만, 78 중량% 미만, 74 중량% 미만, 68 중량% 미만, 61 중량% 미만, 53 중량% 미만, 또는 42 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 추출물 스트림 중 물의 농도는 30 중량% 초과, 예를 들어 42 중량% 초과, 53 중량% 초과, 61 중량% 초과, 68 중량% 초과, 74 중량% 초과, 78 중량% 초과, 82 중량% 초과, 85 중량% 초과, 또는 88 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 물 농도(예컨대, 90 중량% 초과) 및 더 낮은 물 농도(예컨대, 30 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 경우, 추출물 중에 가성 화합물(caustic)도 존재한다.

몇몇 실시양태에서, 상기 추출물 스트림 중 물 대 상기 라피네이트 스트림 중 물의 질량비는 40:1 내지 900:1, 예를 들어 40:1 내지 260:1, 55:1 내지 350:1, 75:1 내지 480:1, 100:1 내지 660:1, 또는 140:1 내지 900:1 범위이다. 상한 면에서, 상기 추출물 스트림 중 물 대 상기 라피네이트 스트림 중 물의 질량비는 900 미만:1, 예를 들어 660 미만:1, 480 미만:1, 350 미만:1, 260 미만:1, 190 미만:1, 140 미만:1, 100 미만:1, 75 미만:1 또는 55 미만:1일 수 있다. 하한 면에서, 상기 추출물 스트림 중 물 대 상기 라피네이트 스트림 중 물의 질량비는 40 초과:1, 예를 들어 55 초과:1, 75 초과:1, 100 초과:1, 140 초과:1, 190 초과:1, 260 초과:1, 350 초과:1, 480 초과:1 또는 660 초과:1일 수 있다. 더 높은 질량비(예컨대, 900 초과:1) 및 더 낮은 질량비(예컨대, 40 미만:1)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 라피네이트 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.08 중량% 내지 8 중량%, 예를 들어 0.08 중량% 내지 1.3 중량%, 0.13 중량% 내지 1 중량%, 0.2 중량% 내지 3.2 중량%, 0.32 중량% 내지 5 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 8 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 알릴 알코올 농도는 8 중량% 미만, 예를 들어 5 중량% 미만, 3.2 중량% 미만, 2 중량% 미만, 1.3 중량% 미만, 0.8 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.3 중량% 미만, 0.2 중량% 미만, 또는 0.13 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.08 중량% 초과, 예를 들어 0.13 중량% 초과, 0.2 중량% 초과, 0.3 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 0.8 중량% 초과, 1.3 중량% 초과, 2 중량% 초과, 3.2 중량% 초과, 또는 5 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 알릴 알코올 농도(예컨대, 8 중량% 초과) 및 더 낮은 알릴 알코올 농도(예컨대, 0.08 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 라피네이트 스트림 중 옥사졸 농도는 0.85 중량% 내지 18 중량%, 예를 들어 0.85 중량% 내지 5.3 중량%, 1.2 중량% 내지 7.2 중량%, 1.6 중량% 내지 9.8 중량%, 2.1 중량% 내지 13 중량%, 또는 2.9 중량% 내지 18 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 옥사졸 농도는 18 중량% 미만, 예를 들어 13 중량% 미만, 9.8 중량% 미만, 7.2 중량% 미만, 5.3 중량% 미만, 3.9 중량% 미만, 2.9 중량% 미만, 2.1 중량% 미만, 1.6 중량% 미만, 또는 1.2 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 옥사졸 농도는 0.85 중량% 초과, 예를 들어 1.2 중량% 초과, 1.6 중량% 초과, 2.1 중량% 초과, 2.9 중량% 초과, 3.9 중량% 초과, 5.3 중량% 초과, 7.2 중량% 초과, 9.8 중량% 초과 또는 13 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 옥사졸 농도(예컨대, 18 중량% 초과) 및 더 낮은 옥사졸 농도(예컨대, 0.85 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 라피네이트 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 40 중량% 내지 90 중량%, 예를 들어 40 중량% 내지 80 중량%, 50 중량% 내지 83 중량%, 58 중량% 내지 86 중량%, 65 중량% 내지 88 중량%, 또는 71 중량% 내지 90 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 90 중량% 미만, 예를 들어 88 중량% 미만, 86 중량% 미만, 83 중량% 미만, 80 중량% 미만, 76 중량% 미만, 71 중량% 미만, 65 중량% 미만, 58 중량% 미만, 또는 50 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 40 중량% 초과, 예를 들어 50 중량% 초과, 58 중량% 초과, 65 중량% 초과, 71 중량% 초과, 76 중량% 초과, 80 중량% 초과, 83 중량% 초과, 86 중량% 초과, 또는 88 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 90 중량% 초과) 및 더 낮은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 40 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 라피네이트 스트림 중 아세토나이트릴 대 물의 질량비는 60:1 내지 5000:1, 예를 들어 60:1 내지 850:1, 93:1 내지 1300:1, 150:1 내지 2100:1, 230:1 내지 3200:1, 또는 350:1 내지 5000:1 범위이다. 상한 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 아세토나이트릴 대 물의 질량비는 5000 미만:1, 예를 들어 3200 미만:1, 2100 미만:1, 1300 미만:1, 850 미만:1, 550 미만:1, 350 미만:1, 230 미만:1, 150 미만:1 또는 93 미만:1일 수 있다. 하한 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 아세토나이트릴 대 물의 질량비는 60 초과:1, 예를 들어 93 초과:1, 150 초과:1, 23 초과:1, 350 초과:1, 550 초과:1, 850 초과:1, 1300 초과:1, 2100 초과:1, 또는 3200 초과:1일 수 있다. 더 높은 질량비(예컨대, 5000 초과:1) 및 더 낮은 질량비(예컨대, 60 미만:1)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 라피네이트 스트림은 상기 공급원료 스트림으로부터의 옥사졸의 적어도 일부를 포함한다. 상기 라피네이트 스트림 중 옥사졸의 농도는, 예를 들어 0.4 중량% 내지 30 중량%, 예를 들어 0.4 중량% 내지 5.3 중량%, 0.62 중량% 내지 8.2 중량%, 0.95 중량% 내지 13 중량%, 1.5 중량% 내지 19 중량%, 또는 2.2 중량% 내지 30 중량% 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 옥사졸 농도는 30 중량% 미만, 예를 들어 19 중량% 미만, 13 중량% 미만, 8.2 중량% 미만, 5.3 중량% 미만, 3.5 중량% 미만, 2.2 중량% 미만, 1.5 중량% 미만, 0.95 중량% 미만, 또는 0.62 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 라피네이트 스트림 중 옥사졸 농도는 0.4 중량% 초과, 예를 들어 0.62 중량% 초과, 0.95 중량% 초과, 1.5 중량% 초과, 2.2 중량% 초과, 3.5 중량% 초과, 5.3 중량% 초과, 8.2 중량% 초과, 13 중량% 초과, 또는 19 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 옥사졸 농도(예컨대, 30 중량% 초과) 및 더 낮은 옥사졸 농도(예컨대, 0.4 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림에 원래 존재하는 아크릴로나이트릴도 제거하도록 추출을 구성하고 조작하여, 추출시 제거된 아크릴로나이트릴을 포함하지 않는 라피네이트 스트림을 생성한다.

따라서, 추출에 의해 생성된 추출물 스트림은 상기 탈수 증류물 스트림으로부터의 아크릴로나이트릴의 적어도 일부를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 추출물 스트림 중 아크릴로나이트릴의 농도는 1 중량% 내지 20 중량%, 예를 들어 1 중량% 내지 6 중량%, 1.3 중량% 내지 8.1 중량%, 1.8 중량% 내지 11 중량%, 2.5 중량% 내지 15 중량%, 또는 3.3 중량% 내지 20 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 추출물 스트림 중 아크릴로나이트릴 농도는 20 중량% 미만, 예를 들어 15 중량% 미만, 11 중량% 미만, 8.1 중량% 미만, 6 중량% 미만, 4.5 중량% 미만, 3.3 중량% 미만, 2.5 중량% 미만, 1.8 중량% 미만, 또는 1.3 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 추출물 스트림 중 아크릴로나이트릴 농도는 1 중량% 초과, 예를 들어 1.3 중량% 초과, 1.8 중량% 초과, 2.5 중량% 초과, 3.3 중량% 초과, 4.5 중량% 초과, 6 중량% 초과, 8.1 중량% 초과, 11 중량% 초과, 또는 15 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아크릴로나이트릴 농도(예컨대, 20 중량% 초과) 및 더 낮은 아크릴로나이트릴 농도(예컨대, 1 중량% 미만)도 고려된다.

또한, 몇몇 경우, 가성 용액을 포함하는 추출 용매를 사용하여 추출을 수행할 수 있다. 예를 들어, 추출 용매는 염기성 용매, 예를 들어 수산화나트륨 및/또는 수산화칼륨을 포함할 수 있다. 이러한 목록은 완전한 것이 아니며, 다른 가성 화합물도 고려된다.

이러한 가성 처리의 결과로서, 상기 탈수 증류물 중 아크릴로나이트릴의 적어도 일부가 반응하여(예를 들어, 가수분해되어) 하이드록시프로피오나이트릴을 형성하며, 이는 하류 아크릴로나이트릴 분리/순도 작업을 놀랍고도 상당히 향상시킨다. 결과적으로, 하이드록시프로피오나이트릴은 0.01 중량% 내지 5.0 중량%, 예를 들어 0.05 중량% 내지 3.0 중량%, 0.05 중량% 내지 2.0 중량%, 0.07 중량% 내지 2.0 중량%, 0.07 중량% 내지 1.5 중량%, 0.1 중량% 내지 1 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 0.7 중량% 범위의 양으로 상기 추출물 스트림에 존재할 수 있다. 상한 면에서, 상기 추출물 스트림 중 아크릴로나이트릴 농도는 5.0 중량% 미만, 예를 들어 3.0 중량% 미만, 2.0 중량% 미만, 1.5 중량% 미만, 1.0 중량% 미만, 또는 0.7 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 추출물 스트림 중 아크릴로나이트릴 농도는 0.01 중량% 초과, 예를 들어 0.05 중량% 초과, 0.07 중량% 초과, 0.1 중량% 초과, 또는 0.15 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아크릴로나이트릴 농도(예컨대, 5.0 중량% 초과) 및 더 낮은 아크릴로나이트릴 농도(예컨대, 0.01 중량% 미만)도 고려된다.

유익하게는, 개시된 방법은 단일 추출 단계에서의 다른 전술된 불순물의 추출 뿐만 아니라 아크릴로나이트릴의 가수분해도 달성한다. 따라서, 개시된 방법은, 적합한 분리를 달성하기 위해 필요한 유닛의 개수를 유리하게 감소시키며, 이는 특히 자본 지출에서의 상당한 감소에 기여한다.

반응

제공된 분리 방법은, 상기 탈수된 스트림에 존재하는 알릴 알코올 및/또는 옥사졸을 제거하도록 구성된 반응 단계를 포함한다. 상기 탈수된 스트림은 반응기에 도입되며, 상기 반응기는, 상기 탈수된 스트림 중의 알릴 알코올 및/또는 옥사졸을 (강)산과의 반응을 통해 전환시켜, 상기 탈수된 스트림보다 더 낮은 알릴 알코올 및/또는 옥사졸 농도를 갖는 반응기 산출물 스트림을 생성하기에 적합한 조건 하에서 조작된다. 이는, 제공된 분리 방법이, 이후의 유닛 작업에 비해 상기 반응에서 상기 탈수된 스트림 중의 알릴 알코올 및/또는 옥사졸 및/또는 아크릴로나이트릴을 많이 제거하여, 에너지 및 비용 효율을 실현하고, 더 높은 아세토나이트릴 생성물 순도를 갖는 최종 아세토나이트릴 생성물 스트림을 제공하는 것이 유익할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 반응 단계는, 상기 라피네이트 스트림이 상기 탈수된 스트림이 되도록, 상기 추출 단계 하류, 예를 들어 상기 추출 단계의 바로 하류에 존재한다. 이러한 구성에서, 상기 탈수된 스트림의 성분 농도는 상기 라피네이트 스트림에 대해 전술된 바와 같다.

상기 반응기에서, 상기 탈수된 스트림이 강산으로 처리되어, 다양한 불순물이 반응으로 제거된다.

몇몇 경우, 알릴 알코올의 반응은 다양한 양성자화된 염 화학종을 생성한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 양성자화된 염 화학종의 농도는 0.08 중량% 내지 8 중량%, 예를 들어 0.08 중량% 내지 1.3 중량%, 0.13 중량% 내지 1 중량%, 0.2 중량% 내지 3.2 중량%, 0.32 중량% 내지 5 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 8 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 양성자화된 염 화학종의 농도는 8 중량% 미만, 예를 들어 5 중량% 미만, 3.2 중량% 미만, 2 중량% 미만, 1.3 중량% 미만, 0.8 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.3 중량% 미만, 0.2 중량% 미만, 또는 0.13 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 양성자화된 염 화학종 농도는 0.08 중량% 초과, 예를 들어 0.1 중량% 초과, 0.13 중량% 초과, 0.2 중량% 초과, 0.3 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 0.8 중량% 초과, 1.3 중량% 초과, 2 중량% 초과, 3.2 중량% 초과, 또는 5 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 양성자화된 염 화학종 농도(예컨대, 8 중량% 초과) 및 더 낮은 양성자화된 염 화학종 농도(예컨대, 0.08 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 경우, 옥사졸의 반응은 옥사졸 설페이트를 생성한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 옥사졸 설페이트의 농도는 0.1 중량% 내지 20 중량%, 예를 들어 0.85 중량% 내지 18 중량%, 0.85 중량% 내지 5.3 중량%, 1.2 중량% 내지 7.2 중량%, 1.6 중량% 내지 9.8 중량%, 2.1 중량% 내지 13 중량%, 또는 2.9 중량% 내지 18 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 옥사졸 설페이트 농도는 18 중량% 미만, 예를 들어 13 중량% 미만, 9.8 중량% 미만, 7.2 중량% 미만, 5.3 중량% 미만, 3.9 중량% 미만, 2.9 중량% 미만, 2.1 중량% 미만, 1.6 중량% 미만, 또는 1.2 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 옥사졸 설페이트 농도는 0.1 중량% 초과, 예를 들어 0.85 중량% 초과, 1.2 중량% 초과, 1.6 중량% 초과, 2.1 중량% 초과, 2.9 중량% 초과, 3.9 중량% 초과, 5.3 중량% 초과, 7.2 중량% 초과, 9.8 중량% 초과 또는 13 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 옥사졸 설페이트 농도(예컨대, 18 중량% 초과) 및 더 낮은 옥사졸 설페이트 농도(예컨대, 0.85 중량% 미만)도 고려된다.

본원에서 용어 "강산"은, -2 미만의 pKa 값을 갖는 산성 화합물 또는 조성물을 지칭한다. 제공된 분리 방법의 반응기와 함께 사용하기에 적합한 강산의 예는 염산, 황산, 브롬화수소산, 요오드화수소산, 과염소산 및 염소산을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 강산은 황산이다.

몇몇 실시양태에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.07 ppm 내지 7 ppm, 예를 들어 0.07 ppm 내지 1.1 ppm, 0.11 ppm 내지 1.8 ppm, 0.18 ppm 내지 2.8 ppm, 0.28 ppm 내지 4.4 ppm, 또는 0.44 ppm 내지 7 ppm 범위이다. 상한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 알릴 알코올 농도는 7 ppm 미만, 예를 들어 4.4 ppm 미만, 2.8 ppm 미만, 1.8 ppm 미만, 1.1 ppm 미만, 0.7 ppm 미만, 0.44 ppm 미만, 0.28 ppm 미만, 0.18 ppm 미만 또는 0.11 ppm 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.07 ppm 초과, 예를 들어 0.11 ppm 초과, 0.18 ppm 초과, 0.28 ppm 초과, 0.44 ppm 초과, 0.7 ppm 초과, 1.1 ppm 초과, 1.8 ppm 초과, 2.8 ppm 초과 또는 4.4 ppm 초과일 수 있다. 더 높은 알릴 알코올 농도(예를 들어 7 ppm 초과) 및 더 낮은 알릴 알코올 농도(예를 들어 0.07 ppm 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수된 스트림 중 알릴 알코올 대 상기 반응기 산출물 스트림 중 알릴 알코올의 질량비는 2500:1 내지 45,000:1, 예를 들어 2500:1 내지 14,000:1, 3300:1 내지 19,000:1, 4500:1 내지 25,000:1, 6000:1 내지 34,000:1, 또는 7900:1 내지 45,000:1 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수된 스트림 중 알릴 알코올 대 상기 반응기 산출물 스트림 중 알릴 알코올의 질량비는 45,000 미만:1, 예를 들어 34,000 미만:1, 25,000 미만:1, 19,000 미만:1, 14,000 미만:1, 11,000 미만:1, 7900 미만:1, 6000 미만:1, 4500 미만:1, 또는 3400 미만:1일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수된 스트림 중 알릴 알코올 대 상기 반응기 산출물 스트림 중 알릴 알코올의 질량비는 2500 초과:1, 예를 들어 3400 초과:1, 4500 초과:1, 6000 초과:1, 6000 초과:1, 7900 초과:1, 11,000 초과:1, 14,000 초과:1, 19,000 초과:1, 25,000 초과:1, 또는 34,000 초과:1일 수 있다. 더 높은 질량비(예컨대, 45,000 초과:1) 및 더 낮은 질량비(예컨대, 2500 미만:1)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 30 중량% 내지 90 중량%, 예를 들어 30 중량% 내지 78 중량%, 42 중량% 내지 82 중량%, 53 중량% 내지 85 중량%, 61 중량% 내지 88 중량%, 또는 68 중량% 내지 90 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 90 중량% 미만, 예를 들어 88 중량% 미만, 85 중량% 미만, 82 중량% 미만, 78 중량% 미만, 74 중량% 미만, 68 중량% 미만, 61 중량% 미만, 53 중량% 미만, 또는 42 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 30 중량% 초과, 예를 들어 42 중량% 초과, 53 중량% 초과, 61 중량% 초과, 68 중량% 초과, 74 중량% 초과, 78 중량% 초과, 82 중량% 초과, 85 중량% 초과, 또는 88 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 90 중량% 초과) 및 더 낮은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 30 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 아세토나이트릴 대 알릴 알코올의 질량비는 100,000:1 내지 10,000,000:1, 예를 들어 100,000:1 내지 1,600,000:1, 160,000:1 내지 2,500,000:1, 250,000:1 내지 4,000,000:1, 400,000:1 내지 6,300,000:1, 또는 630,000:1 내지 10,000,000:1 범위이다. 상한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 아세토나이트릴 대 알릴 알코올의 질량비는 10,000,000 미만:1, 예를 들어 6,300,000 미만:1, 4,000,000 미만:1, 2,500,000 미만:1, 1,600,000 미만:1, 1,000,000 미만:1, 630,000 미만:1, 400,000 미만:1, 250,000 미만:1 또는 160,000 미만:1일 수 있다. 하한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 아세토나이트릴 대 알릴 알코올의 질량비는 100,000 초과:1, 예를 들어 160,000 초과:1, 250,000 초과:1, 400,000 초과:1, 630,000 초과:1, 1,000,000 초과:1, 1,600,000 초과:1, 2,500,000 초과:1, 4,000,000 초과:1 또는 6,300,000 초과:1일 수 있다. 더 높은 질량비(예컨대, 10,000,000 초과:1) 및 더 낮은 질량비(예컨대, 100,000 미만:1)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 반응은, 상기 탈수된 스트림 중의 옥사졸을 전환시켜 상기 탈수된 스트림 중 옥사졸 농도보다 더 낮은 옥사졸 농도를 갖는 반응기 산출물 스트림을 생성하는데에도 적합한 조건 하에 조작된다. 상기 반응기 산출물 스트림 중 옥사졸 농도는, 예를 들어 0.8 ppm 내지 20 ppm, 예를 들어 0.8 ppm 내지 5.5 ppm, 1.1 ppm 내지 7.6 ppm, 1.5 ppm 내지 11 ppm, 2.1 ppm 내지 14 ppm, 또는 2.9 ppm 내지 20 ppm 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 옥사졸 농도는 20 ppm 미만, 예를 들어 14 ppm 미만, 11 ppm 미만, 7.6 ppm 미만, 5.5 ppm 미만, 4 ppm 미만, 2.9 ppm, 2.1 ppm 미만, 1.5 ppm 미만 또는 1.1 ppm 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 옥사졸 농도는 0.8 ppm 초과, 예를 들어 1.1 ppm 초과, 1.5 ppm 초과, 2.1 ppm 초과, 2.9 ppm 초과, 4 ppm 초과, 5.5 ppm 초과, 7.6 ppm 초과, 11 ppm 초과 또는 14 ppm 초과일 수 있다. 더 높은 옥사졸 농도(예를 들어, 20 ppm 초과) 및 더 낮은 옥사졸 농도(예를 들어, 0.8 ppm 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 탈수된 스트림 중 옥사졸 대 상기 반응기 산출물 스트림 중 옥사졸의 질량비는 2500:1 내지 45,000:1 범위, 예를 들어 2500:1 내지 14,000:1, 3300:1 내지 19,000:1, 4500:1 내지 25,000:1, 6000:1 내지 34,000:1, 또는 7900:1 내지 45,000:1 범위이다. 상한 면에서, 상기 탈수된 스트림 중 옥사졸 대 상기 반응기 산출물 스트림 중 옥사졸의 질량비는 45,000 미만:1, 예를 들어 34,000 미만:1, 25,000 미만:1, 19,000 미만:1, 14,000 미만:1, 11,000 미만:1, 7900 미만:1, 6000 미만:1, 4500 미만:1 또는 3400 미만:1일 수 있다. 하한 면에서, 상기 탈수된 스트림 중 옥사졸 대 상기 반응기 산출물 스트림 중 옥사졸의 질량비는 2500 초과:1, 예를 들어 3400 초과:1, 4500 초과:1, 6000 초과:1, 7900 초과:1, 11,000 초과:1, 14,000 초과:1, 19,000 초과:1, 25,000 초과:1 또는 34,000 초과:1일 수 있다. 더 높은 질량비(예컨대, 45,000 초과:1) 및 더 낮은 질량비(예컨대, 2500 미만:1)도 고려된다.

정제(경질물 제거 및/또는 중질물 제거)

제공된 분리 방법은, 상기 반응기에서 분해되지 않은 불순물을 제거하기 위한 하나 이상의 정제 유닛 작업(즉, 증류 칼럼)을 추가로 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 상기 분리 방법은 경질물-제거 증류 단계를 추가로 포함한다. 상기 경질물-제거 증류 단계는 공급원료 스트림의 탈수 단계의 추가 요소일 수 있으며, 반응 유닛 작업 상류에 위치할 수 있다. 이러한 경우, 경질물-제거 증류 칼럼에, 추출 유닛 작업에서 나가는 라피네이트 스트림이 공급될 수 있고, 경질물-제거 증류물 스트림 및 경질물-제거 탑저 스트림이 생성될 수 있으며, 이들 중 후자는 반응기 투입물 스트림, 예를 들어 탈수된 스트림이다. 이러한 구성에서, 반응기 투입물 스트림의 성분 농도는 경질물-제거 탑저 스트림에 대해 하기에 기술되는 바와 같다. 대안적으로, 경질물-제거 증류는 반응기 산출물 스트림의 정제 요소일 수 있으며, 반응 유닛 작업 하류에 위치할 수 있다. 이러한 경우, 경질물-제거 증류 칼럼에, 상기 반응에서 나가는 반응기 산출물 스트림이 공급되어, 경질물-제거 증류물 스트림 및 경질물-제거 탑저 스트림이 생성될 수 있다.

경질물-제거 증류 칼럼은, 상기 경질물-제거 탑저 스트림 중의 경질물 성분(예컨대, 메탄올 및/또는 아세톤)의 농도가 상기 칼럼에 공급되는 스트림(예컨대, 라피네이트 스트림 또는 반응기 산출물 스트림)의 농도 미만이 되도록 구성되고 조작된다. 따라서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림은 경질물-제거 증류 칼럼에 공급되는 메탄올 및/또는 아세톤의 적어도 일부를 포함한다. 제공된 분리 방법에서, 이후의 유닛 작업보다는 경질물-제거 증류에서 메탄올과 아세톤을 많이 제거하여, 에너지 및 비용 효율을 실현하고, 더 높은 아세토나이트릴 생성물 순도를 갖는 최종 아세토나이트릴 생성물 스트림을 제공하는 것이 유리할 수 있다.

몇몇 실시양태에서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림 중 메탄올 농도는 15 중량% 내지 95 중량%, 예를 들어 15 중량% 내지 63 중량%, 23 중량% 내지 71 중량%, 31 중량% 내지 79 중량%, 39 중량% 내지 87 중량%, 또는 47 중량% 내지 95 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림 중 메탄올 농도는 95 중량% 미만, 예를 들어 87 중량% 미만, 79 중량% 미만, 71 중량% 미만, 63 중량% 미만, 55 중량% 미만, 47 중량% 미만, 39 중량% 미만, 31 중량% 미만, 또는 23 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림 중 메탄올 농도는 15 중량% 초과, 예를 들어 23 중량% 초과, 31 중량% 초과, 39 중량% 초과, 47 중량% 초과, 55 중량% 초과, 63 중량% 초과, 71 중량% 초과, 79 중량% 초과, 또는 87 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 메탄올 농도(예컨대, 95 중량% 초과) 및 더 낮은 메탄올 농도(예컨대, 15 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림 중 아세톤의 농도는 0.35 중량% 내지 8.5 중량%, 예를 들어 0.35 중량% 내지 2.4 중량%, 0.48 중량% 내지 3.3 중량%, 0.66 중량% 내지 4.5 중량%, 0.91 중량% 내지 6.2 중량%, 또는 1.3 중량% 내지 8.5 중량% 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림 중 아세톤 농도는 8.5 중량% 미만, 예를 들어 6.2 중량% 미만, 4.5 중량% 미만, 3.3 중량% 미만, 2.4 중량% 미만, 1.7 중량% 미만, 1.3 중량% 미만, 0.91 중량% 미만, 0.66 중량% 미만, 또는 0.48 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림 중 아세톤 농도는 0.35 중량% 초과, 예를 들어 0.48 중량% 초과, 0.66 중량% 초과, 0.91 중량% 초과, 1.3 중량% 초과, 1.7 중량% 초과, 2.4 중량% 초과, 3.3 중량% 초과, 4.5 중량% 초과, 또는 6.2 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아세톤 농도(예컨대, 8.5 중량% 초과) 및 더 낮은 아세톤 농도(예컨대, 0.35 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 10 중량% 내지 85 중량%, 예를 들어 10 중량% 내지 49 중량%, 17 중량% 내지 56 중량%, 23 중량% 내지 62 중량%, 30 중량% 내지 69 중량%, 또는 36 중량% 내지 75 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 75 중량% 미만, 예를 들어 69 중량% 미만, 62 중량% 미만, 56 중량% 미만, 49 중량% 미만, 43 중량% 미만, 36 중량% 미만, 30 중량% 미만, 23 중량% 미만, 또는 17 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 10 중량% 초과, 예를 들어 17 중량% 초과, 23 중량% 초과, 30 중량% 초과, 36 중량% 초과, 43 중량% 초과, 49 중량% 초과, 56 중량% 초과, 62 중량% 초과, 또는 69 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 75 중량% 초과) 및 더 낮은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 10 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 경질물-제거 탑저 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.16 ppm 내지 4 ppm, 예를 들어 0.16 ppm 내지 1.1 ppm, 0.22 ppm 내지 1.5 ppm, 0.3 ppm 내지 2.1 ppm, 0.42 ppm 내지 2.9 ppm, 또는 0.58 ppm 내지 4 ppm 범위이다. 상한 면에서, 상기 경질물-제거 탑저 스트림 중 알릴 알코올 농도는 4 ppm 미만, 예를 들어 2.9 ppm 미만, 2.1 ppm 미만, 1.5 ppm 미만, 1.1 ppm 미만, 0.8 ppm 미만, 0.57 ppm 미만, 0.42 ppm 미만, 0.3 ppm 미만 또는 0.22 ppm 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 경질물-제거 탑저 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.16 ppm 초과, 예를 들어 0.22 ppm 초과, 0.3 ppm 초과, 0.42 ppm 초과, 0.58 ppm 초과, 0.8 ppm 초과, 1.1 ppm 초과, 1.5 ppm 초과, 2.1 ppm 초과 또는 2.9 ppm 초과일 수 있다. 더 높은 알릴 알코올 농도(예를 들어, 4 ppm 초과) 및 더 낮은 알릴 알코올 농도(예를 들어, 0.16 ppm 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 경질물-제거 탑저 스트림 중 옥사졸의 농도는 0.055 ppm 내지 1.3 ppm, 예를 들어 0.055 ppm 내지 0.37 ppm, 0.075 ppm 내지 0.5 ppm, 0.1 ppm 내지 0.69 ppm, 0.14 ppm 내지 0.95 ppm, 또는 0.19 ppm 내지 1.3 ppm 범위이다. 상한 면에서, 상기 경질물-제거 탑저 스트림 중 옥사졸 농도는 1.3 ppm 미만, 예를 들어 0.95 ppm 미만, 0.69 ppm 미만, 0.5 ppm 미만, 0.37 ppm 미만, 0.27 ppm 미만, 0.19 ppm 미만, 0.14 ppm 미만, 0.1 ppm 미만 또는 0.075 ppm 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 경질물-제거 탑저 스트림 중 옥사졸 농도는 0.055 ppm 초과, 예를 들어 0.075 ppm 초과, 0.1 ppm 초과, 0.14 ppm 초과, 0.19 ppm 초과, 0.27 ppm 초과, 0.37 ppm 초과, 0.5 ppm 초과, 0.69 ppm 초과 또는 0.95 ppm 초과일 수 있다. 더 높은 옥사졸 농도(예를 들어, 1.3 ppm 초과) 및 더 낮은 옥사졸 농도(예를 들어, 0.055 ppm 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 경질물-제거 증류 칼럼은 10 kPa(게이지) 내지 150 kPa, 예를 들어 15 kPa 내지 140 kPa, 20 kPa 내지 120 kPa, 30 kPa 내지 100 kPa, 또는 35 kPa 내지 95 kPa 범위의 압력에서 작동된다. 상한 면에서, 경질물-제거 증류 칼럼의 조작 압력은 150 kPa 미만, 예를 들어 140 kPa 미만, 120 kPa 미만, 100 kPa 미만 또는 95 kPa 미만일 수 있다. 하한 면에서, 경질물-제거 증류 칼럼의 조작 압력은 10 kPa 초과, 예를 들어 15 kPa 초과, 20 kPa 초과, 30 kPa 초과 또는 35 kPa 초과일 수 있다. 이러한 압력에서의 조작은, 몇몇 경우, 전술된 이점을 제공한다.

몇몇 실시양태에서, 경질물-제거 증류 칼럼은 40℃ 내지 130℃, 예를 들어 50℃ 내지 125℃, 60℃ 내지 115℃, 70℃ 내지 105℃, 80℃ 내지 100℃, 또는 85℃ 내지 95℃ 범위의 탑저 온도에서 작동된다. 이러한 온도에서의 조작은, 몇몇 경우, 전술된 이점을 제공한다.

몇몇 실시양태에서, 경질물-제거 증류 칼럼은 분리를 향상시키기 위해 환류를 사용하여 조작될 수 있다. 환류는, 응축되어 공급 지점 위의 경질물-제거 증류 칼럼의 위쪽 부분으로 되돌아가는 칼럼 상부로부터의 증기의 일부이다. 환류 비는 100:1 내지 1:100, 예를 들어 75:1 내지 1:75, 50:1 내지 1:50, 40:1 내지 1:40, 35:1 내지 1:35, 30:1 내지 1:30, 25:1 내지 1:25, 20:1 내지 1:20, 또는 10:1 내지 1:10일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 환류 비는 50:1 내지 1:1, 예를 들어 30:1 내지 1:1, 25:1 내지 1:1, 또는 20:1 내지 1:1일 수 있다.

경질물-제거 증류 칼럼의 구조는 당업자에게 공지된 설계에 따라 광범위하게 달라질 수 있으며, 본원에 기술된 분리 사양이 달성되는 한, 임의의 적합한 칼럼이 사용될 수 있다. 예를 들어, 경질물-제거 증류 칼럼은 임의의 적합한 분리 장치 또는 분리 장치들의 조합을 포함할 수 있다. 경질물-제거 증류 칼럼은 칼럼, 예를 들면 표준 증류 칼럼, 추출 증류 칼럼 및/또는 공비 증류 칼럼을 포함할 수 있다. 몇몇 경우, 용어 "경질물-제거 증류 칼럼"은, 서로 연계하여 작동하도록 구성된 다중 증류 칼럼을 지칭한다.

몇몇 실시양태에서, 상기 반응기 산출물 스트림의 정제는 중질물-제거 증류 칼럼에서의 증류를 포함한다. 경질물-제거 증류가 반응 유닛 작업 상류에 위치하는 경우, 중질물-제거 증류 칼럼에, 상기 반응기에서 나가는 반응기 산출물 스트림이 공급될 수 있고, 중질물 탑저 스트림 및 아세토나이트릴 생성물 스트림이 생성될 수 있다. 경질물-제거 증류가 반응 유닛 작업 하류에 위치하는 대안적인 경우, 중질물-제거 증류 칼럼에, 경질물-제거 증류 칼럼에서 나가는 경질물-제거 탑저 스트림이 공급될 수 있고, 중질물 탑저 스트림 및 아세토나이트릴 생성물 스트림이 생성될 수 있다. 중질물-제거 증류 칼럼은, 상기 아세토나이트릴 생성물 스트림 중의 중질 성분(예컨대, 프로피오나이트릴)의 농도가 상기 칼럼에 공급되는 스트림(예컨대, 경질물-제거 탑저 스트림 또는 반응기 산출물 스트림)의 농도 미만이 되도록 구성되고 조작된다.

상기 아세토나이트릴 생성물 스트림 중 아세토나이트릴 농도는, 예를 들어 98 중량% 내지 99.99 중량%, 예를 들어 98 중량% 내지 99.92 중량%, 98.82 중량% 내지 99.95 중량%, 99.31 중량% 내지 99.97 중량%, 99.59 중량% 내지 99.98 중량%, 또는 99.76 중량% 내지 99.99 중량% 범위일 수 있다. 하한 면에서, 상기 아세토나이트릴 생성물 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 98 중량% 초과, 예를 들어 98.83 중량% 초과, 99.31 중량% 초과, 99.59 중량% 초과, 99.76 중량% 초과, 99.86 중량% 초과, 99.92 중량% 초과, 99.95 중량% 초과, 99.97 중량% 초과, 99.98 중량% 초과 또는 99.99 중량% 초과일 수 있다.

상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 아세토나이트릴 농도는, 예를 들어 3.5 중량% 내지 45 중량%, 예를 들어 3.5 중량% 내지 16 중량%, 4.5 중량% 내지 21 중량%, 5.8 중량% 내지 27 중량%, 7.5 중량% 내지 35 중량%, 또는 9.7 중량% 내지 54 중량% 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 45 중량% 미만, 예를 들어 35 중량% 미만, 27 중량% 미만, 21 중량% 미만, 16 중량% 미만, 13 중량% 미만, 9.7 중량% 미만, 7.5 중량% 미만, 5.8 중량% 미만, 또는 4.5 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 아세토나이트릴 농도는 3.5 중량% 초과, 예를 들어 4.5 중량% 초과, 5.8 중량% 초과, 7.5 중량% 초과, 9.7 중량% 초과, 13 중량% 초과, 16 중량% 초과, 21 중량% 초과, 27 중량% 초과, 또는 35 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 35 중량% 초과) 및 더 낮은 아세토나이트릴 농도(예컨대, 3.5 중량% 미만)도 고려된다.

상기 아세토나이트릴 생성물 스트림 중 아세토나이트릴 대 상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 아세토나이트릴의 질량비는, 예를 들어 4.5:1 내지 90:1, 예를 들어 4.5:1 내지 27:1, 6.1:1 내지 37:1, 8.2:1 내지 49:1, 11:1 내지 67:1, 또는 15:1 내지 90:1 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 아세토나이트릴 생성물 스트림 중 아세토나이트릴 대 상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 아세토나이트릴의 질량비는 90 미만:1, 예를 들어 67 미만:1, 49 미만:1, 37 미만:1, 27 미만:1, 20 미만:1, 15 미만:1, 11 미만:1, 8 미만:1 또는 6.1 미만:1일 수 있다. 용어 또는 하한 면에서, 상기 아세토나이트릴 생성물 스트림 중 아세토나이트릴 대 상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 아세토나이트릴의 질량비는 4.5 초과:1, 예를 들어 6.1 초과:1, 8.2 초과:1, 11 초과:1, 15 초과:1, 20 초과:1, 27 초과:1, 37 초과:1, 49 초과:1 또는 67 초과:1일 수 있다. 더 높은 질량비(예컨대, 90 초과:1) 및 더 낮은 질량비(예컨대, 4.5 미만:1)도 고려된다.

상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 프로피오나이트릴 농도는, 예를 들어 2 중량% 내지 35 중량%, 예를 들어 2 중량% 내지 11 중량%, 2.7 중량% 내지 15 중량%, 3.5 중량% 내지 20 중량%, 4.7 중량% 내지 26 중량%, 또는 6.3 중량% 내지 35 중량% 범위일 수 있다. 상한 면에서, 상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 프로피오나이트릴 농도는 35 중량% 미만, 예를 들어 26 중량% 미만, 20 중량% 미만, 15 중량% 미만, 11 중량% 미만, 8.4 중량% 미만, 6.3 중량% 미만, 4.7 중량% 미만, 3.5 중량% 미만, 또는 2.7 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 프로피오나이트릴 농도는 2 중량% 초과, 예를 들어 2.7 중량% 초과, 3.5 중량% 초과, 4.7 중량% 초과, 6.3 중량% 초과, 8.4 중량% 초과, 11 중량% 초과, 15 중량% 초과, 20 중량% 초과, 또는 26 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 프로피오나이트릴 농도(예컨대, 35 중량% 초과) 및 더 낮은 프로피오나이트릴 농도(예컨대, 2 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.75 ppm 내지 20 ppm, 예를 들어 0.75 ppm 내지 5.4 ppm, 1 ppm 내지 7.5 ppm, 1.4 ppm 내지 10 ppm, 2 ppm 내지 14 ppm, 또는 2.8 ppm 내지 20 ppm 범위이다. 상한 면에서, 상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 알릴 알코올 농도는 20 ppm 미만, 예를 들어 14 ppm 미만, 10 ppm 미만, 7.5 ppm 미만, 5.4 ppm 미만, 3.9 ppm 미만, 2.8 ppm 미만, 2 ppm 미만, 1.4 ppm 미만 또는 1 ppm 미만이다. 하한 면에서, 상기 중질물-제거 탑저 스트림 중 알릴 알코올 농도는 0.75 ppm 초과, 예를 들어 1 ppm 초과, 1.4 ppm 초과, 2 ppm 초과, 2.8 ppm 초과, 3.9 ppm 초과, 5.4 ppm 초과, 7.5 ppm 초과, 10 ppm 초과 또는 14 ppm 초과일 수 있다. 더 높은 알릴 알코올 농도(예를 들어, 20 ppm 초과) 및 더 낮은 알릴 알코올 농도(예를 들어, 0.75 ppm 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 중질물-제거 증류 칼럼은 50 kPa(게이지) 내지 150 kPa, 예를 들어 60 kPa 내지 145 kPa, 75 kPa 내지 140 kPa, 80 kPa 내지 130 kPa, 또는 85 kPa 내지 125 kPa 범위의 압력에서 조작된다. 상한 면에서, 중질물-제거 증류 칼럼의 조작 압력은 150 kPa 미만, 예를 들어 145 kPa 미만, 140 kPa 미만, 130 kPa 미만, 또는 125 kPa 미만일 수 있다. 하한 면에서, 중질물-제거 증류 칼럼의 조작 압력은 50 kPa 초과, 예를 들어 75 kPa 초과, 80 kPa 초과, 80 kPa 초과 또는 90 kPa 초과일 수 있다. 이러한 압력에서의 조작은, 몇몇 경우, 전술된 이점을 제공한다.

몇몇 실시양태에서, 중질물-제거 증류 칼럼은 75℃ 내지 150℃, 예를 들어 80℃ 내지 140℃, 85℃ 내지 130℃, 90℃ 내지 125℃, 100℃ 내지 120℃, 또는 105℃ 내지 115℃ 범위의 탑저 온도에서 조작된다. 이러한 온도에서의 조작은, 몇몇 경우, 전술된 이점을 제공한다.

몇몇 실시양태에서, 중질물-제거 증류 칼럼은 분리를 향상시키기 위해 환류를 사용하여 조작될 수 있다. 환류 비는 100:1 내지 1:100, 예를 들어 75:1 내지 1:75, 50:1 내지 1:50, 25:1 내지 1:25, 20:1 내지 1:20, 15:1 내지 1:15, 10:1 내지 1:10, 5:1 내지 1:5, 또는 3:1 내지 1:3일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 환류 비는 50:1 내지 1:1, 예를 들어 25:1 내지 1:1, 15:1 내지 1:1, 또는 5:1 내지 1:1일 수 있다.

증해

몇몇 실시양태에서, 제공된 분리 방법은, 상기 중간체 스트림으로부터 시안화수소의 적어도 일부를 제거하여 공급원료 스트림을 생성하기 위한 중간체 스트림의 처리 단계를 추가로 포함한다. 상기 중간체 스트림은 다른 산업적 화학 공정(예를 들어, 아크릴로나이트릴, 시안화 알릴, 부티로나이트릴, 폴리아크릴로나이트릴, 폴리아마이드, 폴리아라미드 또는 이들의 조합물의 생산)으로부터의 하나 이상의 폐 스트림을 포함할 수 있다. 예를 들어, 유기 나이트릴 또는 이의 유도체를 생산하는 여러 공정으로부터의 폐 스트림을 합쳐서 중간체 스트림을 형성할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 공급원료 스트림은 아크릴로나이트릴 생산 공정으로부터의 하나 이상의 폐 스트림, 예를 들어 퍼지 스트림을 포함한다.

몇몇 실시양태에서, 상기 처리 단계는, 강염기와 상기 공급원료 스트림이 공급되는 증해기 내에서 중간체 스트림을 증해(digesting)시키는 단계를 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 강염기는 하나 이상의 금속 수산화물을 포함한다. 강염기는, 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화마그네슘, 수산화칼슘, 또는 이들의 조합물을 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 하나 이상의 금속 수산화물은 수산화나트륨을 포함한다. 몇몇 실시양태에서, 증해기에, 강염기에 더하여 또는 대신에, 또 다른 가성 용액이 공급된다. 다른 가성 용액은, 예를 들어 하나 이상의 알데하이드를 포함할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 하나 이상의 알데하이드는 폼알데하이드를 포함한다.

몇몇 실시양태에서, 상기 중간체 스트림 중 시안화수소 농도는 0.1 내지 2.5 중량%, 예를 들어 0.1 내지 0.69 중량%, 0.14 중량% 내지 0.95 중량%, 0.19 중량% 내지 1.3 중량%, 0.26 중량% 내지 1.8 중량%, 또는 0.36 중량% 내지 2.5 중량% 범위이다. 상한 면에서, 상기 중간체 스트림 중 시안화수소 농도는 2.5 중량% 미만, 예를 들어 1.8 중량% 미만, 1.3 중량% 미만, 0.95 중량% 미만, 0.69 중량% 미만, 0.5 중량% 미만, 0.36 중량% 미만, 0.26 중량% 미만, 0.19 중량% 미만, 또는 0.14 중량% 미만일 수 있다. 하한 면에서, 상기 중간체 스트림 중 시안화수소 농도는 0.1 중량% 초과, 예를 들어 0.14 중량% 초과, 0.19 중량% 초과, 0.26 중량% 초과, 0.36 중량% 초과, 0.5 중량% 초과, 0.69 중량% 초과, 0.95 중량% 초과, 1.3 중량% 초과, 또는 1.8 중량% 초과일 수 있다. 더 높은 시안화수소 농도(예컨대, 2.5 중량% 초과) 및 더 낮은 시안화수소 농도(예컨대, 0.1 중량% 미만)도 고려된다.

몇몇 실시양태에서, 상기 중간체 스트림 중 시안화수소 대 상기 공급원료 스트림 중 시안화수소의 질량비는 5:1 내지 100:1, 예를 들어 5:1 내지 30:1, 6.7:1 내지 41:1, 9.1:1 내지 55:1, 12:1 내지 74:1, 또는 17:1 내지 100:1 범위이다. 상한 면에서, 상기 중간체 스트림 중 시안화수소 대 상기 공급원료 스트림 중 시안화수소의 질량비는 100 미만:1, 예를 들어 74 미만:1, 55 미만:1, 41 미만:1, 30 미만:1, 22 미만:1, 17 미만:1, 12 미만:1, 9.1 미만:1, 또는 6.7 미만:1일 수 있다. 하한 면에서, 상기 중간체 스트림 중 시안화수소 대 상기 공급원료 스트림 중 시안화수소의 질량비는 5 초과:1, 예를 들어 6.7 초과:1, 9.1 초과:1, 12 초과:1, 17 초과:1, 22 초과:1, 30 초과:1, 41 초과:1, 55 초과:1 또는 74 초과:1일 수 있다. 더 높은 질량비(예컨대, 100 초과:1) 및 더 낮은 질량비(예컨대, 5 미만:1)도 고려된다.

몇몇 경우, 상기 중간체 스트림의 성분 농도는 (공급원료 스트림의 성분 농도 + 중간체 스트림 처리시 제거되는 시안화수소)와 유사하며, 전술된 공급원료 스트림 성분의 범위 및 한계가 적용가능하다. 이들 성분 농도는 당업자가 쉽게 계산할 수 있다.

실시예

본 발명은 하기 비제한적인 실시예를 고려하여 더 잘 이해될 것이다. 하기 실시예는 단지 예시의 목적으로 의도되며, 어떠한 방식으로도 본 발명의 범위를 제한하지 않는다.

도 1은, 예시적인 분리 방식(100)을 도시한다. 이 방식에 도시된 바와 같이, 중간체 스트림(101)은 증해기(102)로 공급된다. 중간체 스트림의 조성은 하기 표 1에 제시되며, 이는 아세토나이트릴, 메탄올, 시안화수소(HCN), 물, 알릴 알코올, 옥사졸, 프로피오나이트릴, 아크릴로나이트릴, 및 아세톤을 포함한다. 증해기는 중간체 스트림을 처리하여, 시안화수소를 제거하고 공급원료 스트림(103)을 생성한다. 공급원료 스트림의 조성은 하기 표 1에 제시된다.

공급원료 스트림(103)은 탈수 증류 칼럼(104)에 공급된다. 탈수 증류 칼럼(104)은 약 80℃(175℉)의 온도 및 진공(-60 kPa(게이지)) 하에 조작된다. 탈수 증류 칼럼에서 공급원료 스트림을 증류하면, 탈수 탑저 스트림(105)과 탈수 증류물 스트림(106)이 생성된다. 환류 비는 0.4:1이다. 제1 탑저 스트림의 조성은 하기 표 1에 제시되며, 이는 공급원료 스트림으로부터의 물, 메탄올 및 알릴 알코올을 포함한다. 탈수 증류물 스트림의 조성은 하기 표 1에 제시되며, 이는 공급원료 스트림으로부터의 아세토나이트릴, 메탄올, 물, 알릴 알코올, 옥사졸, 프로피오나이트릴, 아크릴로나이트릴 및 아세톤을 포함한다.

탈수 증류물 스트림(106)은 추출기(107)에 공급된다. 추출기에서 탈수 증류물 스트림을 추출하면, 라피네이트 스트림(108) 및 추출물 스트림(109)이 생성된다. 가성 화합물이 가성 공급물 라인(120)을 통해 추출기(107)에 공급된다. 추출물 스트림의 조성은 하기 표 1에 제시되며, 이는 탈수 증류물 스트림으로부터의 물, 하이드록시프로피오나이트릴, 및 아크릴로나이트릴을 포함한다. 라피네이트 스트림의 조성은 하기 표 1에 제시되며, 이는 탈수 증류물 스트림으로부터의 아세토나이트릴, 알릴 알코올, 메탄올, 옥사졸, 프로피오나이트릴, 및 아세톤을 포함한다.

라피네이트 스트림(108)은, 반응기(110)에 공급되는 탈수된 스트림으로서 역할을 한다. 상기 탈수된 스트림을 반응기에서 반응시키면, 반응기 산출물 스트림(111)이 생성된다. 상기 반응기 산출물 스트림의 조성은 하기 표 1에 제시되며, 이는 상기 탈수된 스트림으로부터의 아세토나이트릴, 메탄올, 프로피오나이트릴 및 아세톤을 포함한다.

반응기 산출물 스트림(111)은 경질물-제거 증류 칼럼(112)에 공급된다. 경질물-제거 증류 칼럼(112)은 약 90℃(195℉)의 온도 및 35 kPa(게이지)의 압력에서 조작된다. 상기 반응기 산출물 스트림을 경질물-제거 증류 칼럼에서 증류하면, 경질물-제거 증류물 스트림(113) 및 경질물-제거 탑저 스트림(114)이 생성된다. 환류 비는 25:1이다. 경질물-제거 증류물 스트림의 조성은 하기 표 1에 제시되며, 이는 반응기 산출물 스트림으로부터의 메탄올과 아세톤을 포함한다. 경질물-제거 탑저 스트림의 조성은 하기 표 1에 제시되며, 이는 반응기 산출물 스트림으로부터의 아세토나이트릴을 포함한다.

경질물-제거 탑저 스트림(114)은 중질물-제거 증류 칼럼(115)에 공급된다. 이 칼럼은 약 107℃(225℉)의 온도, 100 kPa(게이지)의 압력 및 1.5:1의 환류 비에서 조작된다. 중질물-제거 증류 칼럼에서 경질물-제거 탑저 스트림을 증류하면, 중질물-제거 탑저 스트림(116) 및 아세토나이트릴 생성물 스트림(117)이 생성된다. 중질물-제거 탑저 스트림의 조성은 하기 표 1에 제시되며, 이는 경질물-제거 탑저 스트림으로부터의 프로피오나이트릴을 포함한다. 아세토나이트릴 스트림 생성물의 조성은 하기 표 1에 제시된다.

도 2는, 또 다른 예시적인 분리 방식(200)을 예시한다. 이 방식에 도시된 바와 같이, 중간체 스트림(201)은 증해기(202)에 공급된다. 중간체 스트림의 조성은 아세토나이트릴, 메탄올, 시안화수소(HCN), 물, 알릴 알코올, 옥사졸, 프로피오나이트릴, 아크릴로나이트릴, 및 아세톤을 포함한다. 증해기는 중간체 스트림을 처리하여, 시안화수소를 제거하고 공급원료 스트림(203)을 생성한다.

공급원료 스트림(203)은 탈수 증류 칼럼(204)에 공급된다. 상기 공급원료 스트림이 탈수 증류 칼럼에서 증류되면, 탈수 탑저 스트림( 205) 및 탈수 증류물 스트림(206)이 생성된다. 제1 탑저 스트림의 조성은 상기 공급원료 스트림으로부터의 물, 메탄올 및 알릴 알코올을 포함한다. 탈수 증류물 스트림의 조성은 상기 공급원료 스트림으로부터의 아세토나이트릴, 메탄올, 물, 알릴 알코올, 옥사졸, 프로피오나이트릴, 아크릴로나이트릴 및 아세톤을 포함한다.

탈수 증류물 스트림(206)은 추출기(207)에 공급된다. 탈수 증류물 스트림이 추출기에서 추출되면, 추출물 스트림(208) 및 라피네이트 스트림(209)이 생성된다. 추출물 스트림의 조성은 탈수 증류물 스트림으로부터의 물 및 아크릴로나이트릴을 포함한다. 라피네이트 스트림의 조성은 탈수 증류물 스트림으로부터의 아세토나이트릴, 알릴 알코올, 메탄올, 옥사졸, 프로피오나이트릴 및 아세톤을 포함한다.

라피네이트 스트림(209)은 경질물-제거 증류 칼럼(210)에 공급된다. 라피네이트 스트림이 경질물-제거 증류 칼럼에서 증류되면, 경질물-제거 증류물 스트림(211) 및 경질물-제거 탑저 스트림(212)이 생성된다. 경질물-제거 증류물 스트림의 조성은 반응기 산출물 스트림으로부터의 메탄올 및 아세톤을 포함한다. 경질물-제거 탑저 스트림의 조성은 상기 표 1에 제시되었으며, 이는 반응기 산출물 스트림으로부터의 아세토나이트릴, 알릴 알코올, 옥사졸, 프로피오나이트릴 및 아세톤을 포함한다.

경질물-제거 탑저 스트림(212)은 반응기(213)에 공급되는 탈수된 스트림으로서 역할을 한다. 탈수된 스트림을 상기 반응기에서 반응시키면, 반응기 산출물 스트림(214)이 생성된다. 반응기 산출물 스트림의 조성은 탈수된 스트림으로부터의 아세토나이트릴 및 프로피오나이트릴을 포함한다.

반응기 산출물 스트림(214)은 중질물-제거 증류 칼럼(215)에 공급된다. 반응기 산출물 스트림이 중질물-제거 증류 칼럼에서 증류되면, 중질물-제거 탑저 스트림(216) 및 아세토나이트릴 생성물 스트림(217)이 생성된다. 중질물-제거 탑저 스트림의 조성은 경질물-제거 탑저 스트림으로부터의 프로피오나이트릴의 상당 부분을 함유한다.

실시양태

하기 실시양태가 고려된다. 특징들과 실시양태들의 모든 조합이 고려된다.

실시양태 1: 아세토나이트릴, 알릴 알코올 및 물을 포함하는 공급원료 스트림을 탈수시켜, 알릴 알코올과 1 중량% 미만의 물을 포함하는 탈수된 스트림을 생성하는 단계; 상기 탈수된 스트림으로부터의 알릴 알코올을 반응기 내에서 강산과 반응시켜, 반응기 산출물 스트림을 생성하는 단계, 및 상기 반응기 산출물 스트림을 정제하여, 아세토나이트릴 생성물 스트림을 생성하는 단계를 포함하는 아세토나이트릴의 제조 방법.

실시양태 2: 실시양태 1에 있어서, 상기 공급원료 스트림이 0.02 중량% 초과의 알릴 알코올을 포함하고, 상기 반응기 산출물 스트림이 7 ppm 미만의 알릴 알코올을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 3: 실시양태 1 또는 2에 있어서, 상기 탈수된 스트림 중의 알릴 알코올이 강산과 반응하여, 양성자화된 염 화학종을 형성하는, 제조 방법.

실시양태 4: 실시양태 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 탈수된 스트림이 옥사졸을 추가로 포함하는, 제조 방법.

실시양태 5: 실시양태 1 내지 4 중 어느 하나에 있어서, 상기 탈수된 스트림 중의 옥사졸이 강산과 반응하여, 옥사졸 설페이트를 형성하는, 제조 방법.

실시양태 6: 실시양태 1 내지 5 중 어느 하나에 있어서, 상기 반응기 산출물 스트림이 0.1 중량% 초과의 양성자화된 염 화학종을 포함하고/하거나, 상기 반응기 산출물 스트림이 0.1 중량% 초과의 옥사졸 설페이트를 포함하는, 제조 방법.

실시양태 7: 실시양태 1 내지 6 중 어느 하나에 있어서, 상기 공급원료 스트림이 38 중량% 초과의 물을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 8: 실시양태 1 내지 7 중 어느 하나에 있어서, 상기 탈수된 스트림이 0.4 중량% 미만의 물을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 9: 실시양태 1 내지 8 중 어느 하나에 있어서, 상기 강산이 황산을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 10: 실시양태 1 내지 9 중 어느 하나에 있어서, 상기 탈수된 스트림 중 아세토나이트릴 대 물의 질량비가 60 초과:1인, 제조 방법.

실시양태 11: 실시양태 1 내지 10 중 어느 하나에 있어서, 상기 반응기 산출물 스트림 중 아세토나이트릴 대 알릴 알코올의 질량비가 100,000 초과:1인, 제조 방법.

실시양태 12: 실시양태 1 내지 11 중 어느 하나에 있어서, 상기 추출물 스트림이 0.01 중량% 초과의 하이드록시프로피오나이트릴을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 13: 실시양태 1 내지 12 중 어느 하나에 있어서, 상기 탈수 단계가, 상기 공급원료 스트림을 탈수 증류 칼럼에서 증류하여, 탈수 증류물 스트림 및 탈수 탑저 스트림을 생성하는 단계를 포함하는, 제조 방법.

실시양태 14: 실시양태 1 내지 13 중 어느 하나에 있어서, 상기 탈수 증류 칼럼이 85 kPa 미만의 압력에서 조작되는, 제조 방법.

실시양태 15: 실시양태 1 내지 14 중 어느 하나에 있어서, 상기 탈수 단계가, 상기 탈수 증류물 스트림을 추출하여, 추출물 스트림 및 라피네이트 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법.

실시양태 16: 실시양태 1 내지 15 중 어느 하나에 있어서, 상기 라피네이트 스트림이 0.08 중량% 초과의 알릴 알코올을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 17: 실시양태 1 내지 16 중 어느 하나에 있어서, 상기 라피네이트 스트림이 0.4 중량% 초과의 옥사졸을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 18: 실시양태 1 내지 17 중 어느 하나에 있어서, 아세토나이트릴, 시안화수소 및 물을 포함하는 중간체 스트림을 증해기에서 처리하여, 시안화수소를 제거하고 공급원료 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.

실시양태 19: 실시양태 1 내지 18 중 어느 하나에 있어서, 수산화나트륨이 증해기에 공급되는, 제조 방법.

실시양태 20: 실시양태 1 내지 19 중 어느 하나에 있어서, 상기 공급원료 스트림이 0.2 중량% 미만의 시안화수소를 포함하는, 제조 방법.

실시양태 21: 실시양태 1 내지 20 중 어느 하나에 있어서, 상기 라피네이트 스트림이 상기 탈수된 스트림인, 제조 방법.

실시양태 22: 실시양태 1 내지 21 중 어느 하나에 있어서, 상기 정제 단계가, 상기 반응기 산출물 스트림을 경질물-제거 증류 칼럼에서 증류하여, 경질물-제거 증류물 스트림 및 경질물-제거 탑저 스트림을 생성하는 단계를 포함하는, 제조 방법.

실시양태 23: 실시양태 1 내지 22 중 어느 하나에 있어서, 상기 정제 단계가, 상기 경질물-제거 탑저 스트림을 중질물-제거 증류 칼럼에서 증류하여, 아세토나이트릴 생성물 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법.

실시양태 24: 실시양태 1 내지 23 중 어느 하나에 있어서, 상기 공급원료 스트림 및 상기 경질물-제거 증류물 스트림이 메탄올을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 25: 실시양태 1 내지 24 중 어느 하나에 있어서, 상기 경질물-제거 증류물 스트림이 15 중량% 초과의 메탄올을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 26: 실시양태 1 내지 25 중 어느 하나에 있어서, 상기 아세토나이트릴 생성물 스트림이 98 중량% 초과의 아세토나이트릴을 포함하는, 제조 방법.

실시양태 27: 실시양태 1 내지 26 중 어느 하나에 있어서, 상기 공급원료 스트림이 프로피오나이트릴을 추가로 포함하는, 제조 방법.

실시양태 28: 아세토나이트릴, 알릴 알코올 및 물을 포함하는 공급원료 스트림을 탈수 증류 칼럼에서 증류하여, 탈수 증류물 스트림 및 탈수 탑저 스트림을 생성하는 단계; 상기 탈수 증류물 스트림을 추출하여, 추출물 스트림 및 라피네이트 스트림을 생성하는 단계; 상기 라피네이트 스트림을 경질물-제거 증류 칼럼에서 증류하여, 경질물-제거 증류물 스트림 및 알릴 알코올과 1 중량% 미만의 물을 포함하는 경질물-제거 탑저 스트림을 생성하는 단계; 상기 경질물-제거 탑저 스트림으로부터의 알릴 알코올을 반응기에서 강산과 반응시켜, 7 ppm 미만의 알릴 알코올을 포함하는 반응기 산출물 스트림을 생성하는 단계; 및 상기 반응기 산출물 스트림을 정제하여, 98 중량% 초과의 아세토나이트릴을 포함하는 아세토나이트릴 생성물 스트림을 생성하는 단계를 포함하는 아세토나이트릴의 제조 방법.

실시양태 29: 실시양태 28에 있어서, 아세토나이트릴, 시안화수소 및 물을 포함하는 중간체 스트림을 증해기에서 처리하여, 시안화수소를 제거하고 공급원료 스트림을 생성하는 단계를 추가로 포함하는 제조 방법.

실시양태 30: 실시양태 28 또는 29에 있어서, 상기 정제 단계가, 상기 반응기 산출물 스트림을 중질물-제거 증류 칼럼에서 증류하여, 아세토나이트릴 생성물 스트림을 생성하는 단계를 포함하는, 제조 방법.

본 발명이 상세히 기술되었지만, 본 발명의 진의 및 범위 내에서의 변형은, 전술된 논의, 관련 기술 분야의 지식, 및 배경기술 및 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용과 관련하여 상기 논의된 참고 문헌을 고려하여 당업자에게 쉽게 자명할 것이며, 이러한 모든 참고 문헌이 본원에 참조로 인용된다. 또한, 본 발명의 양태, 및 하기 및/또는 첨부된 청구범위에 언급되는 다양한 실시양태와 다양한 특징의 일부는 전체적으로 또는 부분적으로 조합되거나 상호교환될 수 있음을 이해해야 한다. 다양한 실시양태에 대한 전술된 설명에서, 다른 실시양태를 참조하는 실시양태가, 당업자가 이해하는 바와 같이, 또 다른 실시양태와 적절히 조합될 수 있다. 또한, 당업자는, 전술된 설명이 단지 예시일 뿐이며, 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않음을 이해할 것이다.

Claims (15)

1. 아세토나이트릴, 알릴 알코올 및 물을 포함하는 공급원료(feedstock) 스트림을 탈수시켜, 알릴 알코올과 1 중량% 미만의 물을 포함하는 탈수된 스트림을 생성하는 단계;
   상기 탈수된 스트림 중의 알릴 알코올을 반응기 내에서 강산과 반응시켜, 반응기 산출물(output) 스트림을 생성하는 단계, 및
   상기 반응기 산출물 스트림을 정제하여, 아세토나이트릴 생성물 스트림을 생성하는 단계
   를 포함하는 아세토나이트릴의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 공급원료 스트림이 0.02 중량% 초과의 알릴 알코올을 포함하고,
   상기 반응기 산출물 스트림이 7 ppm 미만의 알릴 알코올을 포함하는, 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 탈수된 스트림 중의 알릴 알코올이 강산과 반응하여, 양성자화된 염 화학종(protonated salt species)을 형성하는, 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탈수된 스트림이 옥사졸을 추가로 포함하고,
   상기 탈수된 스트림 중의 옥사졸이 강산과 반응하여, 옥사졸 설페이트를 형성하는, 제조 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 반응기 산출물 스트림이 0.01 중량% 초과의 양성자화된 염 화학종 및/또는 0.1 중량% 초과의 옥사졸 설페이트를 포함하는, 제조 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 공급원료 스트림이 38 중량% 초과의 물을 포함하고,
   상기 탈수된 스트림이 0.4 중량% 미만의 물을 포함하는, 제조 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 강산이 황산을 포함하는, 제조 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탈수된 스트림 중 아세토나이트릴 대 물의 질량비가 60 초과:1인, 제조 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 반응기 산출물 스트림 중 아세토나이트릴 대 알릴 알코올의 질량비가 100,000 초과:1인, 제조 방법.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탈수 단계가,
    상기 공급원료 스트림을 탈수 증류 칼럼에서 증류하여, 탈수 증류물(distillate) 스트림 및 탈수 탑저(bottom) 스트림을 생성하는 단계
    를 포함하는, 제조 방법.
11. 제10항에 있어서,
    상기 탈수 증류 칼럼이 85 kPa 미만의 압력에서 조작되는, 제조 방법.
12. 제10항에 있어서,
    상기 탈수 단계가,
    탈수 증류물 스트림을 추출하여, 추출물 스트림 및 라피네이트(raffinate) 스트림을 생성하는 단계
    를 추가로 포함하는, 제조 방법.
13. 제12항에 있어서,
    상기 라피네이트 스트림이 0.08 중량% 초과의 알릴 알코올 및/또는 0.4 중량% 초과의 옥사졸을 포함하는, 제조 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 정제 단계가,
    상기 반응기 산출물 스트림을 경질물-제거(lights removal) 증류 칼럼에서 증류하여, 경질물-제거 증류물 스트림 및 경질물-제거 탑저 스트림을 생성하는 단계, 및
    상기 경질물-제거 탑저 스트림을 중질물-제거(heavies removal) 증류 칼럼에서 증류하여, 아세토나이트릴 생성물 스트림을 생성하는 단계
    를 포함하고, 이때 상기 아세토나이트릴 생성물 스트림은 98 중량% 초과의 아세토나이트릴을 포함하는, 제조 방법.
15. 제14항에 있어서,
    상기 공급원료 스트림 및 상기 경질물-제거 증류물 스트림이 메탄올을 포함하는, 제조 방법.