JPH027581B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は一酸化炭素、プロピレンおよびフツ化
水素からフツ化イソブチリルの製造方法及びその
装置に関する。 （従来の技術） 米国特許第2831877号はオレフイン、一酸化炭
素、フツ化水素の如き酸性媒体および水からカル
ボン酸を製造するバツチ法を記載している。しか
しながら、この方法は経済的ではない。高分子の
酸やその他の化合物が生成しカルボン酸の低収率
をもたらすからである。 米国特許第3059007号はモノオレフイン性仕込
物を反応前に水素化して重合を生起するポリオレ
フイン性物質を除去するという改良法を記載して
いるが、モノカルボン酸の収率は53.6〜62％にす
ぎない。 ヨーロツパ特許出願０−017−441号は三フツ化
ホウ素触媒とアルコールとを等モル量で反応させ
続いて生成エステルおよび触媒を分離することを
記載している。この方法はフツ化イソブチリルの
形成に使用できない。 ヨーロツパ特許第0031886号はイソ酪酸または
その低級アルキルエステルの製造方法を記載して
いるが、この方法はフツ化イソブチリルを製造す
るのに使用できない。しかしながら、前記の先行
技術のいずれも一酸化炭素を回収、循環するとい
う高価なコストをいかに低減するかにつき何ら教
示しておらず、また示唆もしていない。 （発明の要約） 本発明は複雑な共流気液反応（co−current
gasliquid reaction）に関する先行技術の高価な
一酸化炭素の回収、循環を解決するものである。 本発明は一酸化炭素、フツ化水素およびプロピ
レンからフツ化イソブチリルを製造するための連
続式の共流加圧気流方法並びにその装置を提供す
る。 上記方法は、 工程(a) 一酸化炭素およびプロピレンからなる第
一流体混合物を反応器中でフツ化水素からなる
第一液体と所定条件で加圧下に共流的に反応さ
せてフツ化イソブチリルを形成し、 工程(b) 工程(a)からの生成物混合物を反応圧に実
質的に等しい圧力で一酸化炭素からなる第二ガ
ス混合物とフツ化イソブチリル、フツ化水素お
よび一酸化炭素からなる第二液体とに分離し、 工程(c) 工程(b)からの第二液体を反応圧力より実
質的に低い圧力で一酸化炭素からなる第三ガス
混合物とフツ化イソブチリルおよびフツ化水素
からなる第三液体とに分離し、 工程(d) 工程(b)および(c)からの第二ガス混合物お
よび第三ガス混合物を補給の一酸化炭素および
プロピレンと共に第一流体混合物に生成し、 工程(e) 工程(d)からの第一流体混合物を工程(a)に
循環して反応させフツ化イソブチリルを連続的
に生成する 諸工程からなる。別態様に於いて、フツ化水素を
分離し循環する。 （発明の説明） (a) 一般的な説明 本発明は一酸化炭素、プロピレンおよびフツ
化水素からフツ化イソブチリルを製造するため
の連続式気液加圧法に関し、これにより一酸化
炭素あるいは一酸化炭素とフツ化水素の両者を
廉価に循環しその結果廃棄一酸化炭素または廃
棄フツ化水素および一酸化炭素を最小に保つ。 上記方法は以下の諸工程に基づくものであ
る。 工程(a) 共流反応器（co−current reactor）
中で一酸化炭素およびプロピレンからなる第
一流体混合物をフツ化水素からなる第一液体
と所定条件で加圧下に共流的に反応させてフ
ツ化イソブチリルを形成し； 工程(b) 工程(a)で生成した生成物混合物を上記
反応圧に実質的に等しい（一般的には反応圧
の90〜96％の）圧力で一酸化炭素からなる第
二ガス混合物とフツ化イソブチリル、フツ化
水素および一酸化炭素からなる第二液体とに
分離し； 工程(c) 工程(b)からの第二液体を上記反応圧よ
り実質的に低い（一般的に反応圧の約２〜約
11％の）圧力で一酸化炭素からなる第三ガス
混合物とフツ化イソブチリルおよびフツ化水
素からなる第三液体とに分離し； 工程(d) 工程(b)および(c)からの第二ガス混合物
と第三ガス混合物と補給の一酸化炭素および
プロピレンとから第一流体混合物を形成し； 工程(e) 工程(d)からの第一流体混合物を工程(a)
の反応用反応器に循環し、これによりフツ化
イソブチリルを連続法で生成する。 第一液体はフツ化水素、好ましくは無水フツ
化水素からなり、少量のフツ化イソブチリル、
一酸化炭素および二酸化炭素、窒素および反応
を害しないアルカン類の如きその他の不活性物
質を含み得る。 第一流体混合物は一酸化炭素とプロピレンと
からなり、好ましくはガスとしてのこれら化合
物からなるが、プロパンのようなアルカン類及
び／又は二酸化炭素及び／又は窒素の如きその
他の不活性物質をも含み得る。 上記反応の別態様として、工程(c)の第二気液
分離から生成した第三液体からフツ化水素を分
離する。この分離は簡単な蒸留により容易に行
ない得る。分離したフツ化水素はまた工程(a)に
循環し反応させる。 (b) 装置の一般的な説明 添付図面には、フツ化水素からなる液体と一
酸化炭素およびプロピレンからなる流体混合物
とからフツ化イソブチリルを形成するために加
圧下において連続式共流液法を行う本発明の装
置１０の全体が示されている。装置は、後端部
３０と前端部２５を有している少くとも１つの
反応管２０を含む。前端部２５はプロピレンお
よび一酸化炭素の如き流体混合物を液体に注入
する装置３５を反応管に連結しており、その結
果気液反応混合物は反応用反応管２０に入る。
流体混合物注入用装置３５はアスピレーターノ
ズル、ジエツトノズル、またはその他の当業界
で公知の好適な装置であり得る。 加圧下のフツ化水素からなる液体を導入するた
めの装置４０は反応管２０の前端部２５に連結し
ている。一つのこのような装置は管により反応管
２０の前端部２５に連結された図示されている液
体ポンプからなる。当業界で公知のその他の好適
な装置も使用し得る。 液体部５１とガス部５０を備えた第一気液分離
器４５（冷却装置を有している）は反応管２０の
後端部３０に連結している。 プロピレンを流体形態の液体またはガス、ある
いはその両者として、好ましくはガスとして反応
器２０に導入するための装置４２は流体混合物を
液体流に注入するための装置３５に連結されてい
る。図示されているプロピレン導入装置４２は流
体注入装置３５に連結する一定の流量の液体ポン
プおよび管からなる。当業界に公知のその他の好
適な装置がプロピレンを反応管２０に導入するの
に使用し得る。 ガス部５６と液体部５７とを有する第二気液分
離器５５は少くとも一つの減圧弁５８に連結して
いる。減圧弁５８は第一気液分離器４５の液体部
５１と第二気液分離器５５のガス部５６とに連結
している。 第一圧縮機ポンプ６０、好ましくは多段式圧縮
機ポンプを使用して第二気体分離器のガス部５６
から第二管６５を通つてくる主として一酸化炭素
からなるガス混合物を圧縮する。 第一圧縮機ポンプ６０は一酸化炭素源６２、例
えば精製所からの一酸化炭素源に連結されてい
る。第一圧縮機ポンプ６０は源６２からの一酸化
炭素と第二気液分離器５５からのガス混合物を反
応管２０内の圧力より高い圧力に圧縮し、その結
果第一圧縮機ポンプ６０からのガスは本明細書に
記載の反応のため反応管２０に入る。 第一管６３は第一圧縮機ポンプ６０の出口とプ
ロピレンからなる液体を上記混合物に導入するた
めの装置４２とに連結しており、これにより第一
圧縮機ポンプ６０を出るガスはプロピレンからな
る流体に移され、これは反応管２０に導入され
る。 第二管６５は第二気液分離器５５のガス部５６
と第一圧縮機ポンプ６０とに連結しており、これ
により第二気液分離器５５内からのガスは第一圧
縮機ポンプ６０に移る。 第二圧縮機ポンプ７０は第一気液分離器のガス
部５０と第一圧縮機ポンプ６０の出口に連結して
いる第一管６３とに連結している。第二圧縮機ポ
ンプ７０は第一気液分離器４５を出るガスの圧力
を第一管６３内の圧力より高い圧力に高め、これ
により第一気液分離器４５からのガスは反応管２
０に循環される。 第三管７５は第一管６３と第二圧縮機ポンプ７
０の出口とに連結しており、これにより第二圧縮
機ポンプからのガスは第一圧縮機６０からのガス
に移される。 第二気液分離器５５から第二液体を除去するた
めの装置８０は液体部５７に連結されており、こ
れにより液体フツ化水素およびフツ化イソブチリ
ルからなる第二液体は装置１０から除去される。
第二液体は、更に処理するため好適な貯蔵タンク
またはコンベアタンクに移すことができる。好ま
しくは、第二液体は蒸留装置の如き分離装置（図
示されていない）に移され、これによりフツ化イ
ソブチリルおよびフツ化水素が分離され、ついで
フツ化水素は液化され、循環のため加圧下に液体
フツ化水素を導入するための装置４０に移され
る。 実施例 以下の実施例により本発明の方法並びに装置を
説明する。 操 作 本明細書に記載の方法および装置を実施する実
施例に於いて、源６２からの一酸化炭素は第一圧
隔機６０中を通り管６３へと流れ、ここで第二圧
縮機７０から第三管７５を通つてくるCOからな
るガス混合物と混合される。第一管６３を出るガ
ス混合物はプロピレン導入装置４２からのプロピ
レンからなる流体と混ざり第一流体混合物を形成
し、この混合物は注入装置３５を通り反応管２０
の前端部２５に入り、液体フツ化水素を反応管２
０に導入するための装置４０を通つて反応管２０
の前端部に流れる液体フツ化水素と混ざる。気液
の反応混合物は反応管２０中で共流的に反応して
フツ化イソブチリルを生成し、例えば未反応プロ
ピレン、一酸化炭素、フツ化水素およびフツ化イ
ソブチリルからなる生成物混合物および可能な不
活性物質は第一気液分離器４５に入る。第一気液
分離器４５からのガスは第二圧縮機７０に入り、
ここで圧縮され前記のように第一管６３に通され
る。 第一気液分離器４５（冷却装置を有している）
の液体部５１からの、COを溶解してなる第一液
体は減圧弁５８中を通り第二気液分離器５５に入
る。第二気液分離器５５のガス部５６からのガス
は第二管６５を通つて第一圧縮機に入り、ここで
源６２からの補給一酸化炭素と共に本明細書に記
載のとおり反応管２０中の反応に循環される。 実施例 １ この実施例は前記の操作に従つた。反応は550
ポンド／平方インチ絶対圧（psia）（37.9バール）
113〓（45℃）、24841ポンド／時間（11278ｇ／時
間）のプロピレン流量、および115800ポンド／時
間（52573Kg／時間）の一酸化炭素流量で行なつ
た。 第一圧縮機６０は効率70％でデルタ（Δ）圧力
550−15psi（36.5バール）の型である。 第二圧縮機７０は効率70％でデルタ（Δ）圧力
（550−500）psi（3.45バール）の高圧力変換（ル
ープ）の型である。 馬力（HP）の量および冷却要求量（効率）
（HP）を表に示す。 実施例 ２ この実施例は実施例１と同様であるが、但し第
一圧縮機６０は効率70％でデルタ（Δ）圧力2500
〜15psi（171.4バール）の型である。第二圧縮機
７０の高圧ループは圧力差（Δp）（2500−
2400psi）（6.90バール）の型である。反応圧力は
2500psia（172バール）である。馬力（H.P.）の量
および（H.P.）として示した冷却要求量（効率）
を表に示す。 比較例 以下の比較例３と４は、実施例１および２と同
じ流量、反応圧力および圧力条件に基づく方法の
馬力およびH.P.として示した冷却効率を示す。 これらの比較例に於いて、使用装置は第二圧縮
機７０、第三管７５または第一気液分離管４５を
有していない。その代わり、反応管２０からの生
成物混合物は減圧弁５８を通り第二気液分離器５
５に入る。 比較例 ３ この比較例は実施例１と同じ条件に基づいた
が、但し唯一の圧縮機６０を用いた。圧縮馬力の
量及び冷却効率（H.P.として）の量を表１に示
す。 比較例 ４ この比較例は実施例２のようにして行なつた
が、但し一個の圧縮機６０を用いた。圧縮馬力の
量および冷却効率（H.P.として）の量を表に
示す。

【表】 上記の例から、本明細書に記載の方法及び装置
はコストおよびエネルギー要求量の大きな節約、
例えば550psiaで5221H.P.の節約、2500psiで
6030H.P.の節約をもたらすことがわかる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の連続式共流気液方法を実施する装
置１０を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ (a) 一酸化炭素およびプロピレンからなる第
   一流体流を共流反応器中でフツ化水素からなる
   第一液体と加圧下に共流的に反応させてフツ化
   イソブチリルを生成し、 (b) 工程(a)で生成された生成物混合物を反応圧に
   実質的に等しい圧力で一酸化炭素からなる第二
   ガス混合物とフツ化イソブチリル、フツ化水素
   および一酸化炭素からなる第二液体とに分離
   し、 (c) 工程(b)からの第二液体を反応圧力より実質的
   に低い圧力で一酸化炭素からなる第三ガス混合
   物とフツ化イソブチリルおよびフツ化水素から
   なる第三液体とに分離し、 (d) 工程(b)および(c)からの第二ガス混合物および
   第三ガス混合物からの一酸化炭素およびプロピ
   レンと補給の一酸化炭素およびプロピレンとか
   らなる第一流体混合物を生成し、 (e) 工程(d)の第一流体混合物を工程(a)に循環して
   反応させフツ化イソブチリルを連続法で生成す
   る ことからなる、一酸化炭素およびフツ化水素によ
   るプロピレンのカルボニル化によりフツ化イソブ
   チリルを製造する連続式の共流気液方法。 ２ 反応管２０に連結され流体混合物を液体流に
   注入する装置３５を備えた、後端部３０と前端部
   ２５を有する反応管２０； 反応管２０の前端部２５に連結された、加圧下
   にフツ化水素からなる液体を導入する装置４０； 反応管２０の後端部３０に連結されたガス部５
   ０と液体部５１とを有する第一気液分離器４５； 流体混合物を液体流に注入する装置３５に連結
   されたプロピレン導入装置４２； ガス部５６と液体部５７とを有する気液分離器
   ５５； 第一気液分離器４５の液体部５１および第二気
   液分離器５５のガス部５６に連結された減圧弁５
   ８、これにより第一気液分離器４５からの第一液
   体が第二気液分離器５５に入る； CO源６２に連結され、第二気液分離器５５か
   らのガスを反応管２０内の圧力より高い圧力に圧
   縮する第一圧縮機６０； 第一圧縮器６０の出口およびプロピレンからな
   る流体を上記混合物に導入する装置４２に連結さ
   れた第一管６３、これにより第一圧縮機ポンプ６
   ０からのガスが反応管２０に導入されるプロピレ
   ンからなる流体に移される； 第二気液分離器５５のガス部５６および第一圧
   縮機６０に連結された第二管６５、これにより第
   二気液分離器５５内からのガスが第一圧縮機６０
   に移る； 第一気液分離器４５からのガスの圧力を第一管
   ６３内の圧力より高い圧力に高める第二圧力機７
   ０、これにより第一気液分離器４５からのガスを
   反応管２０に循環する； 第一管６３および第二圧縮機７０の出口に連結
   された第三管７５、これにより第二圧縮機ポンプ
   からのガスが第一圧縮機６０からのガスに移され
   る；および 第二気液分離器５５からフツ化水素およびフツ
   化イソブチリルからなる第二液体を除去する装置
   ８０、これにより第二液体が装置１０から除去さ
   れる、 からなることを特徴とする、フツ化水素からなる
   液体および一酸化炭素およびプロピレンからなる
   流体混合物から加圧下にフツ化イソブチリルを形
   成する連続式共流気液方法を実施する装置１０。 ３ 第二液体をフツ化水素およびフツ化イソブチ
   リルに分離しフツ化水素を加圧下に導入する装置
   ４０にフツ化水素を移し、かくしてフツ化水素を
   循環する装置を更に含むことを特徴とする、特許
   請求の範囲第２項記載の装置。 ４ 工程(b)の分離圧力が工程(a)の反応圧力の約90
   〜96％であり、工程(c)の分離圧力が工程(a)の反応
   圧力の約２〜約11％である特許請求の範囲第１項
   記載の方法。