(2004) us20040192957 method of recovering 2-ethylhexyl alcohol from a mixture comprising...

8/13/2019 (2004) US20040192957 Method of Recovering 2-Ethylhexyl Alcohol From a Mixture Comprising 2-Ethylhexyl Acryl

1/7

US 20040192957A1

1 2 ) Patent Application Publication 1 0 ) P u b . N o . : US 2 0 0 4 / 0 1 9 2 9 5 7 A 11 9 ) United S t a t e s

Wickens e t a l . 4 3 ) P u b . D a t e : S e p . 3 0 , 2004( 5 4 ) METHOD OF RECOVERING

Z-ETHYLHEXYLALCOHOL FROM AMIXTURE COMPRISING Z-ETHYLHEXYLACRYLATE

( 7 6 ) I n v e n t o r s : D a n i t a I n e z W i c k e n s , P a m p a , TX( U S ) ; M i c h a e l Adam P o d r a z a ,A m a r i l l o , TX U S )

C o r r e s p o n d e n c e A d d r e s s :M. S u s a n S p i e r i n gc / o C e l a n e s e L t d .I P L e g a l D e p t . , I Z I P 7 0 1PO. Box 428B i s h o p , TX 8 3 4 3 ( U S )

2 1 ) A p p l . N o . : 1 0 / 4 0 4 , 8 6 02 2 ) F i l e d : M a r . 3 1 , 2 0 0 3

P u b l i c a t i o n C l a s s i ? ca t i o n( 5 1 ) I n t . c 1 . 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . c07c 6 9 / 5 2 ; c07c 29/74(52) Us. 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 560/205; 56 8 /913

5 7 ) ABSTRACTA r o c e s s i s d i s c l o s e d f o r t h e p r o d u c t i o n o f Z - e t h y l h e x y la c r y l a t e Which i n c l u d e s a method o f r e c y c l i n g u n r e a c t e dZ - e t h y l h e x y l a l c o h o l . A i q u i d s i d e s t r e a m d r a W c o n t a i n i n ga b o u t o r g r e a t e r t h a n 6 5 a l c o h o l , i s t a k e n from t h e t o p onet h i r d o f t h e l i g h t e n d s r e c o v e r y t o W e r . By e m p l o y i n g a s i d es t r e a m , Z - e t h y l h e x y l a l c o h o l c a n b e r e c o v e r e d a n d d i r e c t l yr e c y c l e d t o t h e Z - e t h y l h e x y l a c r y l a t e r e a c t o r t h e r e b y i n c r e a si n g r a W m a t e r i a l e f ? c i e n c y a n d a v o i d i n g p r o b l e m a t i c e m u ls i o n i s s u e s a s s o c i a t e d W i t h u s e o f o t h e r i n - p r o c e s s s t r e a m s .


2/7

P a t e n t A p p l i c a t i o n P u b l i c a t i o n S e p . 3 0 , 2 0 0 4 US 2 0 0 4 / 0 1 9 2 9 5 7 A1

1 43 0

4 84 2

/ /

ID rFrI CON

1 }

w( \ l (\Iq NN ON

H c


3/7

US 2004/0192957 A 1

METHOD OF RECOVERING Z-ETHYLHEXYLALCOHOL FROM AMIXTURE COMPRISING

Z-ETHYLHEXYLACRYLATE

FIELD OF THE INVENTION[ 0 0 0 1 ] The r e s e n t i n v e n t i o n i s d i r e c t e d t o t h e r e c o v e r y o fu n r e a c t e d 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l i n t h e p r o d u c t i o n o f 2 - e t hy l h e x y l a c r y l a t e .

BACKGROUND OF THE INVENTION[ 0 0 0 2 ] 2 - E t h y l h e x y l a c r y l a t e m a n u f a c t u r e f r o m a c r y l i ca c i d and 2 - e t h y l h ex y l a l c o h o l i s a Well-knoWn e s t e r i ? c a t i o np r o c e s s . S u c h p r o c e s s i s t y p i c a l l y c a r r i e d o u t b y c o n t a c t i n ga c r y l i c a c i d and 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l i n a r e a c t o r W i t h as o l v e n t s u c h a s c y c l o h e x a n e a n d a c a t a l y s t . T y p i c a l c a t a l y s t si n c l u d e s u l f o n i c a c i d t y p e c a t a l y s t s s u c h a s b e n Z e n e s u l f o n i ca c i d , m e t h a n e s u l f o n i c a c i d , p - t o l u e n e s u l f o n i c a c i d , o rs u l f u r i c a c i d , a n d p h o s p h o r i c a c i d o r p h o s p h o n i c a c i d c a t al y s t s .[ 0 0 0 3 ] Aproblem n t h e p r o d u c t i o n o f 2 - e t h y l he x y l a c r yl a t e i s u n r e a c t e d 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l W h i c h i n v a r i a b l yb u i l d s up n t h e p u r i ? c a t i o n t r a i n . R e s o l u t i o n o f t h e a l c o h o lb u i l d - u p h a s i n c l u d e d b u r n i n g t h e u n r e a c t e d a l c o h o l , W h i c hr e s u l t s i n a d i r e c t e f f i c i e n c y l o s s f o r t h e a c r y l a t e p r o d u c t i o np r o c e s s . A l t e r n a ti v e l y , t h e u n r e a c t e d a l c o h o l h a s b e e n s t o r e di n i n v e n t o r y t a n k s . P r i o r t o u s e , t h e u n r e a c t e d a l c o h o l i n t h et a n k s i s p u r i ? e d t o remove i g h t e n d s i m p u r i t i e s a n d d i r e c t e dt o t h e r e a c t o r f o r use i n t h e e s t e r i ? c a t i o n r e a c t i o n . i r e c tr e c y c l e o f t h e 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l W i t h t h e l i g h t e n d si m p u r i t i e s r e s u l t s i n e m u l s i o n p r o b l e m s W i t h i n t h e r e a c t i o ns y s t e m , i n c l u d i n g t h e p u r i ? c a t i o n p r o c e s s .[ 0 0 0 4 ] A n a d d i t i o n a l p r o b l e m W i t h t h e r e c o v e r y o f t h eu n r e a c t e d 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l i s p r o d u c t i o n o f 2 - e t h y l h e x y la c e t a t e . A c e t i c a c i d i s a common i m p u r i t y found i n a c r y l i ca c i d . D u r i n g t h e e s t e r i ? c a t i o n r e a c t i o n o f a c r y l i c a c i d a n d2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , t h e s i d e r e a c t i o n b e t W e e n a l c o h o l a n da c e t i c a c i d i s o c c u r r i n g f o r m i n g 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e . 2 - E t hy l h e x y l a c e t a t e h a s a p p r o x i m a t e l y t h e same o i l i n g p o i n t a s2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l m a k i n g i t d i f ? c u l t t o s e p a r a t e t h i si m p u r i t y f r o m t h e d e s i r e d a l c o h o l . V a r i o u s m e t h o d s h a v eb e e n employed t o r e c o v e r 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l f r o m t h ea c r y l i c a c i d , 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l r e a c t i o n . One m e t h o di n v o l v e s a Z e o t r o p i n g t h e a l c o h o l W i t h W a t e r t o remove t h ed e s i r e d 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l . R e g a r d l e s s o f t h e m e t h o de m p l o y e d , r e m o v a l o f c l o s e - b o i l i n g i m p u r i t i e s , e s p e c i a l l y2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e , i s p r o b l e m a t i c a l .[ 0 0 0 5 ] The f o l l o W i n g r e f e r e n c e s a r e b e l i e v e d i l l u s t r a t i v eo f t h e a r t : US. P a t . N o s . 4 , 2 8 0 , 0 09 ; 6 , 0 7 2 , 0 7 6 ; 5 , 7 3 4 , 0 7 4 ;3 , 8 8 2 , 1 6 7 ; 4 , 8 3 3 , 2 6 7 ; 3 , 5 7 9 , 3 0 9 ; 5 , 6 5 9 , 0 7 2 ; 5 , 0 9 3 , 5 2 0 , a n dEP 7 9 5 , 5 3 6 .

SUMMARY OF THE INVENTION[ 0 0 0 6 ] The p r e s e n t i n v e n t i o n i s d i r e c t e d t o a method o rp r o c e s s o f r e c o v e r i n g 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l c o m p r i s i n g :

[ 0 0 0 7 ] a ) r e a c t i n g i n a r e a c t o r , a c r y l i c a c i d W i t h 2 - e t hy l h e x y l a l c o h o l i n t h e p r e s e n c e o f a s o l v e n t , a n a c i d i cc a t a l y s t , a n d a t l e a s t o n e p o l y m e r i Z a t i o n i n h i b i t o r , t of o r m a r e a c t i o n m i x t u r e o f p r i m a r i l y 2 - e t h y l h e x y l a c r yl a t e , a c r y l i c a c i d , s o l v e n t , c a t a l y s t , 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o la n d 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e ;

S e p . 3 0 , 2 0 0 4

[ 0 0 0 8 ] b ) d i r e c t i n g t h e r e a c t i o n m i x t u r e t o a n e x t r a c t i o np r o c e s s t o remove t l e a s t a p o r t i o n o f t h e c a t a l y s t anda t l e a s t a p o r t i o n o f t h e u n r e a c t e d a c r y l i c a c i d ;

[ 0 0 0 9 ] c ) d i r e c t i n g t h e m i x t u r e o f s t e p b ) t o a p r o c e s sf o r r e m o v a l o f s o l v e n t a n d f o r m i n g a s t r e a m c o m p r i si n g 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e , 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , 2 - e t hy l h e x y l a c e t a t e , l i g h t e n d s i m p u r i t i e s , a n d h e a v y e n d si m p u r i t i e s ;

[ 0 0 1 0 ] d ) d i r e c t i n g t h e s t r e a m o f s t e p c ) f o r r e m o v a l o fl i g h t e n d s i m p u r i t i e s f o r m i n g a n o v e r h e a d s t r e a m comp r i s i n g 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e a n d 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l ,a n d a r e s i d u e s t r e a m c o m p r i s i n g 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e ,h e a v y e n d s i m p u r i t i e s , a n d 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e ;

[ 0 0 1 1 ] e ) d i r e c t i n g t h e o v e r h e a d s t r e a m o f s t e p d ) t o al i g h t e n d s r e c o v e r y column W h e r e i n t h e r e s i d u e i sr e c y c l e d t o t h e l i g h t e n d s r e m o v a l p r o c e s s o f s t e p d ) ;a n d ,

[ 0 0 1 2 ] f ) W i t h d r a W i n g a l i q u i d s i d e s t r e a m f r o m t h e t o pt h i r d o f t h e l i g h t e n d s r e c o v e r y column t o o b t a i n2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l a t a c o n c e n t r a t i o n l e v e l o f a b o u to r g r e a t e r t h a n 65 .

[ 0 0 1 3 ] T h e 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l o f s t e p m a y , i f d e s i r e d ,b e d i r e c t e d t o t h e r e a c t o r . I t h a s been f o u n d t h a t t h e l i g h te n d s i m p u r i t i e s c o m p r i s e 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , 2 - e t h y l h e x y la c e t a t e , a c e t i c a c i d , s o l v e n t , h e p t a n o l , W a t e r , 2 - e t h y l h e x y la l d e h y d e , a n d a c r y l i c a c i d . T h e h e a v y e n d s i m p u r i t i e s comp r i s e 2 - e t h y l h e x y l - 3 - a c r y l o x y p r o p i o n a t e , 2 - e t h y l h e x y l - 32 - e t h y l h e x o x y ) - p r o p i o n a t e , a n d p o l y m e r i Z a t i o n i n h i b it o r s ) . T h e r e c o v e r e d 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l f r o m t h e s i d es t r e a m h a s been shoWn t o have a c o n c e n t r a t i o n o f g r e a t e rt h a n 65 , 75 , a n d a l s o a b o u t o r g r e a t e r t h a n 85 .[ 0 0 1 4 ] The e s t e r i ? c a t i o n r e a c t i o n may u t i l i Z e s o l v e n t ss u c h a s c y c l o h e x a n e , b e n Z e n e , h e p t a n e , t o l u e ne , a n d 2 - e t hy l h e x y l a l c o h o l . The a c i d i c c a t a l y s t f o r t h e r e a c t i o n may es e l e c t e d f r o m t h e g r o u p o f b e n Z e n e s u l f o n i c a c i d , methanes u l f o n i c a c i d , s u l f o n i c a c i d r e s i n , p - t o l u e n e s u l f o n i c a c i d ,a n d s u l f u r i c a c i d a n d a l s o p h o s p h o n i c a c i d c a t a l y s t s s u c h a sp h o s p h o r i c a c i d , a n d p o l y p h o s p h o r i c a c i d , a n d t h e l i k e . I t i sp r e f e r a b l e t o employ t l e a s t o n e p o l y m e r i Z a t i o n i n h i b i t o r i nt h e r e a c t i o n s y s t e m , Which a l s o i n c l u d e s a d d i n g a t l e a s t onei n h i b i t o r t o t h e p u r i ? c a t i o n s y s t e m . E x e m p l a r y i n h i b i t o r si n c l u d e a i r , a i r b l e n d g a s c o n t a i n i n g a t l e a s t 5 o x y g e n ,h y d r o q u i n o n e , mono m e t h y l e t h e r o f h y d r o q u i n o n e , p h en o t h i a Z i n e P T Z ) , m e t h o x y b e n Z e n e , e t h o x y b e n Z e n e , p h en o l , h y d r o x y l b e n Z e n e , s u l f h y d r y l b e n Z e n e , a m i n o b e n Z e n e ,C 1 7 9 a l k y l b e n Z e n e , p - m e t h o x y p h e n o l ( M E H Q ) , t e r t i a r y b u t y lc a t e c h o l a n d d i - t e r t i a r y c a t e c h o l , a m e t a l c a t i o n o f mangan e s e , c o p p e r , c h r o m i u m , c e r i u m , i r o n , TEMPO, a n d comb i n a t i o n s t h e r e o f .[ 0 0 1 5 ] E x t r a c t i o n o f t h e 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e e m p l o y sWater o r Water and at l e a s t one o t h e r solvent such a s sodiumh y d r o x i d e , p o t a s si u m h y d r o x i d e a n d ammonia t a n o r m a li t y o f a b o u t 0 . 1 - 3 . 0 .[ 0 0 1 6 ] A n l t e r n a t e embodiment o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o ni n v o l v e s p r o d u c t i o n o f 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e i n a mannerknoWn t o t h o s e o f s k i l l i n t h e a r t a n d a d d i n g t h e i n v e n t i v ep r o c e s s d i s c l o s e d h e r e i n f o r t h e r e c o v e r y and r e u s e o f2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l . T h e r e f o r e , a s t r e a m c o m p r i s i n g a sp r i m a r y c o m p o n e n t s 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e a n d 2 - e t h y l h e x y la l c o h o l i s f e d t o a l i g h t ends recovery toWer s o a s t o


4/7

US 2004/0192957 A 1

WithdraW a s a l i q u i d s i d e s t r e a m , from t h e t o p t h i r d o f t h et o w e r , a s t r e a m c o m p r i s i n g a t l e a s t 65 2 - e t h y l h e x y l a l c oh o l , a b o u t 10-20 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e , a b o u t 5-15 2 - e t hy l h e x y l a c r y l a t e , a n d l i g h t e n d i m p u r i t i e s o t h e r t h a n a c r y l i ca c i d a t a c o n c e n t r a t i o n o f l e s s t h a n a b o u t 2 , and Whereinf u r t h e r , t h e t o p o f t h e t o W e r o p e r a t e s a t a t e m p e r a t u r eg e n e r a l l y a b o u t 7 0 - 1 0 0 C . , W h i l e t h e b a s e t e m p e r a t u r e o ft h e t o W e r o p e r a t e s a t a b o u t 124-142 C . and t h e t o W e r i sunder a p r e s s u r e o f a b o u t 30-40 mmHg b s o l u t e .[ 0 0 1 7 ] I t h a s b e e n f o u n d t h a t t h e t o p t h i r d o f t h e l i g h t e n d sr e c o v e r y column s optimum f o r t a k i n g a l i q u i d s i d e s t r e a mdraW f 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l . I t i s d e s i r a b l e t o h a v e t h e s i d es t r e a m draW a b o v e t h e f e e d , b u t beloW t h e t o p t r a y o f t h ecolumn i n c e t h i s i s Where 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l W i l l b e mostconcentrated. I f one t r i e s t o r e mo v e t h e alcohol a s ano v e r h e a d s t r e a m , l i g h t e n d i m p u r i t i e s a r e p r e s e n t . I f o n ea t t e m p t s t o t a k e a s i d e s t r e a m draW t o o loW i n t h e column,a c r y l a t e p r o d u c t W i l l b e e x t r a c t e d i n s t e a d o f t h e d e s i r e da l c o h o l . T h i s d i s c o v e r y a v o i d s t h e n e e d t o f u r t h e r p u r i f y t h ea l c o h o l p r i o r t o r e u s e i n t h e e s t e r i ? c a t i o n r e a c t i o n . I fd e s i r e d , t h e 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l may b e d i r e c t e d t o t h er e a c t o r f o r immediate r e u s e i n t h e e s t e r i ? c a t i o n r e a c t i o n .

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS[ 0 0 1 8 ] The i n v e n t i o n i s d e s c r i b e d i n d e t a i l beloW W i t hr e f e r e n c e t o FIG. 1 Which s a s c h e m a t i c d i a g r a m i l l u s t r a t i n gt h e p r o d u c t i o n o f 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e a n d a l i q u i d s i d es t r e a m W i t h d r a W a l o f 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l f r o m t h e l i g h tends r e c o v e r y t o W e r .

DETAILED DESCRIPTION OF THEINVENTION

[ 0 0 1 9 ] U n l e s s c l e a r f r o m t h e c o n t e x t , p r e p o n d e r a n t , p r im a r i l y , o r p r e d o m i n a n t component a n d t h e l i k e r e f e r s t o ac o m p o n e n t m a k i n g u p m o r e t h a n a b o u t ? f t y p e r c e n t ( 5 0 )b y W e i g h t o f a m i x t u r e ;[ 0 0 2 0 ] U n l e s s o t h e r W i s e s p e c i ? e d o r c l e a r from t h e cont e x t : p e r c e n t , ppm a n d t h e l i k e r e f e r t o p a r t s by W e i g h t .[ 0 0 2 1 ] T h e f o l l o W i n g a r e a p p l i e d h e r e i n :[ 0 0 2 2 ] BSA eans benZene s u l f o n i c a c i d .[ 0 0 2 3 ] HAcA eans a c r y l i c a c i d .[ 0 0 2 4 ] C y c l o m e a n s c y c l o h e x a n e .[ 0 0 2 5 ] 2-EHOH means 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l .[ 0 0 2 6 ] 2-EHAc means 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e .[ 0 0 2 7 ] 2-EHAcA e a n s 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e .[ 0 0 2 8 ] HAc means a c e t i c a c i d .[ 0 0 2 9 ] The p r e s e n t i n v e n t i o n W i l l b e d e s c r i b e d W i t h r e ference t o FIG. 1 . P r e s s u r e ranges d i s c l o s e d a r e f o r t h eo p e r a t i o n o f t h e t o p o f t h e r e s p e c t i v e t o W e r s , a n d u n i t s a r ei n mmHg b s o l u t e a b s ) .[ 0 0 3 0 ] Although a b a t c h r e a c t o r Was e m p l o y e d , t h o s e o fs k i l l i n t h e a r t W i l l r e c o g n i Z e t h a t a c o n t i n u o u s r e a c t o r maya l s o b e u s e d f o r t h e e s t e r i ? c a t i o n r e a c t i o n . A c r y l i c a c i d ,2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , c y c l o h e x a n e , b e n Z e n e s u l f o n i c a c i dand a polymeriZation i n h i b i t o r Were c o n t a c t e d i n a batchr e a c t o r 2 a t a t e m p e r a t u r e r a n g e o f a b o u t 85-120 C . A s2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e i s p r o d u c e d ; t h e t e m p e r a t u r e o f t h e

S e p . 3 0 , 2 0 0 4

m i x t u r e c h a n g es , i n c r e a s i n g t h e b o i l i n g p o i n t o f t h e s o l u t i o n .B e c a u s e o f i m p u r i t y f o r m a ti o n , o r b y p r o d u c t f o r m a t i o n i . e . ,h e a v y e n d s i m p u r i t i e s ) , t h e r e a c t i o n g o e s t o a p p r o x i m a t e l y95 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l c o n v e r s i o n . A l l u n r e a c t e d a c r y l i ca c i d i s l o s t t o W a s t e p r o c e s s i n g o r W i t h i n t h e ? n i s h i n g s y s t e mo f t h e p r o c e s s . U n r e a c t e d 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l t y p i c a l l yr e m a i n s W i t h i n t h e s y s t e m , u l t i m a t e l y b u i l d i n g u p i n t h e l i g h te n d s r e c o v e r y t o W e r , column 1 0 , a s shoWn i n FIG. 1 .[ 0 0 3 1 ] T h e u n r e a c t e d a l c o h o l h a d t r a d i t i o n a l l y b e e n e i t h e rb u r n e d , p r o c e s s e d a s W a s t e , o r h e l d i n i n v e n t o r y t a n k s t o b ep u r i ? e d p r i o r t o r e u s e f o r t h e e s t e r i ? c a t i o n r e a c t i o n . U t i l i Zi n g t h e p u r i ? c a t i o n m e t h o d , a p p r o x i m a t e l y 5 0 - 8 0 o f t h eu n r e a c t e d a l c o h o l Was e c o v e r e d and r e c y c l e d t o t h e r e a c t o r .W hen s i n g o n e t o W e r f o r l i g h t e n d s r e c o v e r y a n d 2 - e t h y lh e x y l a l c o h o l r e c o v e r y , d u r i n g h i g h r e a c t i o n r a t e s f o r t h ep r o d u c t i o n o f 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e i t i s d i f f i c u l t t o m a i n t a i ni n v e n t o r y f o r p u r i ? c a t i o n a n d r e u s e . D u r i n g p e r i o d s o f h i g hr a t e s , t h e u n r e a c t e d a l c o h o l Was p r i m a r i l y b u r n e d r e s u l t i n gi n p r o d u c t i o n e f ? c i e n c y l o s s e s f o r t h e o p e r a t i o n . M a i n t a i ni n g u n r e a c t e d a l c o h o l i n i n v e n t o r y t a n k s d i d n o t e l i m i n a t et h e p r o b l e m o f 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e i m p u r i t y . T h e c l o s eb o i l i n g p o i n t s o f a c e t a t e a n d d e s i r e d a c r y l a t e p r o d u c t makei t d i f f i c u l t t o s e p a r a t e t h e s e tWo c o m p o n e n t s .[ 0 0 3 2 ] The r e a c t i o n mixture stream 20 Was d i r e c t e d t o a ne x t r a c t o r 4 f o r r e m o v a l o f t h e s u l f o n i c a c i d c a t a l y s t a n dsome o f t h e u n r e a c t e d a c r y l i c a c i d . E x t r a c t i o n o c c u r s W i t hW a t e r , hoWever a c o m b i n a t i o n o f sodium h y d r o x i d e / W a t e rmay a l s o b e u s e d . B a s e s t h a t c o u l d b e u s e d i n t h e e x t r a c t i o np r o c e s s i n c l u d e s o d i u m h y d r o x i d e , p o t a s s i u m h y d r o x i d e a n dammonia a t a n o r m a l i t y o f a b o u t 0 . 1 - 3 . 0 . The r e a c t i o nm i x t u r e s t r e a m 20 d i r e c t e d t o t h e e x t r a c t o r g e n e r a l l y h a s ac o m p o s i t i o n o f a b o u t 6 0 - 8 0 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e p r o d u c t ,1 5 - 3 0 c y c l o h e x a n e s o l v e n t , 1 . 5 - 4 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l ,a n d 1-2 a c r y l i c a c i d . The r e s i d u e s t r e a m 22 from e x t r a c t o r4 s p r i m a r i l y W a t e r and d i r e c t e d t o Waste t r e a t m e n t . Whilea s t r e a m 24 t a k e n from t h e t o p p o r t i o n o f e x t r a c t o r 4 i sd i r e c t e d t o a c y c l o h e x a n e s t r i p p e r column 6 .[ 0 0 3 3 ] Column s e r v e s t o r e m o v e , p u r i f y and p r e p a r e f o rr e u s e i n t h e r e a c t i o n , c y c l o h e x a n e s o l v e n t . O t h e r s o l v e n t s ,s u c h a s b e n Z e n e , h e p t a n e , t o l u e n e , and t h e l i k e , a s W e l l a su t i l i Z i n g 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l a s a r e a c t a n t s o l v e n t , may b eused a s s o l v e n t s i n t h e r e a c t i o n . I t h a s been found t h a tc y c l o h e x a n e s o l v e n t h a s a d e s i r e d a Z e o t r o p e W i t h W a t e r ,a l l o W i n g f o r e a s i e r r e m o v a l o f t h e s o l v e n t f r o m s t r e a m 2 4 .R e c y c l i n g t h e c y c l o h e x a n e f r o m column 6 t o t h e r e a c t o ri m p r o v e s t h e u s a g e o f c y c l o h e x a n e a n d a l l o W s f o r t e m p e r at u r e c o n t r o l i n t h e r e a c t o r 2 . The t o p t e m p e r a t u r e o f column6 r a n g e s from a b o u t 6 5 - 7 5 C . The b a s e t e m p e r a t u r e o fcolumn 6 r a n g e s from a b o u t 9 8 t o a b o u t 1 0 4 C . Temperat u r e c o n t r o l i s i m p o r t a n t i n column 6 s o a s t o a v o i d s o l v e n ti n t h e d e s i r e d a c r y l a t e p r o d u c t r e s i d u e , s t r e a m 2 6 , o r p r o d u c ti n t h e column overhead i n s t r e a m 2 8 . Residue s t r e a m 26 i sd i r e c t e d t o a c o o l e r ( n o t p i c t u r e d ) t o a l l o W f o r b e t t e r d e c a nt a t i o n / s e p a r a t i o n o f p h a s e s . The o v e r h e a d s t r e a m 2 8 o fcolumn c o n t a i n s p r i m a r i l y c y c l o h e x a n e a n d W at e r W h i c h i sc o n d e n s e d , t h e W a t e r d e c a n t e d , a n d s o l v e n t r e c y c l e d t or e a c t o r 2 .[ 0 0 3 4 ] R e s i d u e s t r e a m 26 i s d i r e c t e d t o a d e c a n t e r , n o tp i c t u r e d , a l l o W i n g f o r a s e p a r a t i o n o f t h e a q u e o u s a n do r g a n i c p h a s e s o f t h e p r o d u c t s t r e a m . T h i s m i x t u r e i s c o o l e dt o a t e m p e r a t u r e o f a b o u t 2 0 - 5 0 C . The o r g a n i c p h a s e o fS t r e a m 2 6 c o n t a i n s p r e d o m i n a n t l y 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e


5/7

US 2004/0192957 A 1

( a b o u t 90 o f t h e s t r e a m ) , 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l l e s s t h a na b o u t 4 , t y p i c a l l y a b o u t 1 - 4 ) , s m a l l e r a m o u n t s ( a b o u t2 - 4 ) o f l i g h t a n d h e a v y e n d s i m p u r i t i e s a s d e ? n e d h e r e i n ) ,a n d 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e ( a b o u t 0 . 5 - 2 ) . T h e a q u e o u s p h a s ei s d i r e c t e d t o W a s t e p r o c e s s i n g t r e a t m e n t , W h i l e t h e d e s i r e do r g a n i c p h a s e c o n t a i n i n g t h e a c r y l a t e p r o d u c t a n d u n r e a c t e d2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l i s d i r e c t e d t o a l i g h t e n d s r e m o v a lcolumn .[ 0 0 3 5 ] L i g h t e n d i m p u r i t i e s a r e r e m o v e d i n c o l u m n 8 .L i g h t e n d i m p u r i t i e s i n c l u d e 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , 2 - e t h y lh e x y l a c e t a t e , HAc, a n d s m a l l c o n c e n t r a t i o n s o f c y c l o ,h e p t a n o l , o t h e r l i g h t a l c o h o l s a n d W a t e r , a n d 2 - e t h y l h e x y la l d e h y d e . A l s o c o n t a i n e d i n t h e l i g h t e n d i m p u r i t i e s a r es m a l l amount e . g . , l e s s t h a n 1 0 0 0 ppm) o f v a r i o u s e t h e r s .The o v e r h e a d s t r e a m 4 8 g e n e r a l l y c o n s i s t s o f a b o u t 2 5- 4 5 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e , 3 5 - 5 5 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l ,1 0 - 2 0 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e , 2 - 4 c y c l o h e x a n e , 1 - 3a c r y l i c a c i d and a b o u t 1- 10 W a t e r and i s d i r e c t e d t o ad e c a n t e r o r v e s s e l 14 f o r s e p a r a t i o n o f t h e a q u e o u s ando r g a n i c p h a s e s . T h e t o p o f c o l u m n 8 g e n e r a l l y o p e r a t e s a t ar a n g e o f a b o u t 1 0 5 - 1 2 0 C . , W h i l e t h e b o t t o m p o r t i o n o f t h etoWer o p e r a t e s a t a t e m p e r a t e r a n g e o f a b o u t 145-165 C .The column o p e r a t e s under a vacuum o f a b o u t 35-55 mmHga b s o l u t e 3 5 - 5 5 T o r r ) .[ 0 0 3 6 ] P r i o r t o e n t e r i n g v e s s e l 1 4 , s t r e a m 4 8 i s c o o l e d t oa t e m p e r a t u r e o f a b o u t 2 0 - 5 0 C . The m a j o r i t y o f t h em a t e r i a l i n v e s s e l 1 4 i s t h e o r g a n i c p h a s e W h i c h i s d i r e c t e df o r f u r t h e r p r o c e s s i n g . The s m a l l amount o f a q u e o u s p h a s efrom v e s s e l 14 i s d i r e c t e d t o W a s t e t r e a t m e n t , W h i l e t h em a j o r i t y o r g a n i c o r a c r y l a t e p r o d u c t s t r e a m i s d i r e c t e d , a ss t r e a m 3 0 , t o column 1 0 , t h e l i g h t e n d s r e c o v e r y t o W e r .[ 0 0 3 7 ] The h o t r e s i d u e s t r e a m t a k e n from t h e b o t t o m o fcolumn 8 i s d i r e c t e d a s s t r e a m 3 8 ( 1 - 3 h e a v y e n d s ,5 0 0 - 1 4 0 0 ppm 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e , t h e r e m a i n d e r i s 2 - e t hy l h e x y l a c r y l a t e , a n d i n h i b i t o r s ) t o c o l u m n 1 2 , t h e s p e c i ?c a t i o n t o W e r Where h e a v y e n d s i m p u r i t i e s a r e removed f r o mt h e a c r y l a t e p r o d u c t . The t o p o f column 1 2 o p e r a t e s a t at e m p e r a t u r e g e n e r a l l y o f a b o u t 1 3 5 - 1 5 0 C . , W h i l e t h e b a s et e m p e r a t u r e o f t h e column o p e r a t e s a t a b o u t 1 5 5 - 1 7 5 C .ToWer 1 2 t o p p r e s s u r e r a n g e s f r o m 7 5 - 1 0 0 mmHg b s o l u t e .H e a v y e n d s i m p u r i t i e s c o n s i s t p r i m a r i l y o f 2 - e t h y l h e x y l - 3a c r y l o x y p r o p i o n a t e , 2 - e t h y l h e x y l - 3 - 2 - e t h y l h e x o x y ) p r o p io n a t e , a n d p o l y m e r i Z a t i o n i n h i b i t o r s . The o v e r h e a d , s t r e a m4 0 , o f c o l u m n 1 2 c o n s i s t s p r i m a r i l y o f s p e c i ? c a t i o n g r a d e2 - E H A c A , 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e p r o d u c t ( 9 9 . 5 +2-EHAcA, 3 0 0 - 2 0 0 0 ppm 2-EHAc, 1 0 0 - 5 0 0 ppm 2-EHOH,p l u s m i n o r a m o u n t s o f a c r y l i c a c i d , i n h i b i t o r s , a n d h e a v ye n d s i m p u r i t i e s ) .[ 0 0 3 8 ] G e n e r a l l y , t h e r e a c t i o n p r o c e s s c o n t a i n s p o l y m e ri Z a t i o n i n h i b i t o r s . F o r t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , a t l e a s t onei n h i b i t o r i s employed i n t h e r e a c t o r f o r u s e d u r i n g t h er e a c t i o n o f components. At l e a s t one i n h i b i t o r i s a l s o addedt o t h e p u r i ? c a t i o n s y s t e m o f t h e p r o c e s s . The i n h i b i t o r mayb e a d d e d a s a p p r o p r i a t e i n a c c o r d a n c e W i t h t h e e q u i p m e n tb e i n g u t i l i Z e d . The i n h i b i t o r s ) a r e a d d e d g e n e r a l l y Where as t r e a m i s h e a t e d o r c o n d e n s e d . F o r t h e p r e s e n t i n v e n t i o n ,i n h i b i t o r s Were added i n t h e a c r y l i c a c i d f e e d t o t h e r e a c t o rv e s s e l 2 , a s W e l l a s t o columns , 1 0 , 1 2 , a n d 1 6 .[ 0 0 3 9 ] E x a m p l e s o f i n h i b i t o r s i n c l u d e t h o s e s u c h a s h y dr o q u i n o n e , mono m e t h y l e t h e r o f h y d r o q u i n o n e , a n d p h en o t h i a Z i n e ( P T Z ) . A n a l t e r n a t e t o t h e a b o v e - d e s c r i b e di n h i b i t o r s i s a i r Which c a n b e i n j e c t e d i n t o t h e b a s e o f t h e

S e p . 3 0 , 2 0 0 4

d i s t i l l a t i o n toWer t o a c t a s a vapor phase p o l y m e r i Z a t i o nr e t a r d e r . T h i s a i r i n h i b i t o r may e u s e d a l o n e i n c o m b i n a t i o nW i t h t h e a b o v e i n h i b i t o r s d u r i n g o p e r a t i o n . A l t e r n a t i v e l y , a i rcombined W i t h a n i n e r t s t r e a m , such a s n i t r o g e n , may b ep r o v i d e d a s a b l e n d g a s . The oxygen o n c e n t r a t i o n l e v e l s f o rt h e b l e n d g a s i s t y p i c a l l y a b o u t 5-10 b y v o l u m e .[ 0 0 4 0 ] A d d i t i o n a l i n h i b i t o r s c o n t e m p l a t e d f o r u s e i n t h ep r e s e n t i n v e n t i o n a r e c h a r a c t e r i Z e d by t h e p r e s e n c e o f a tl e a s t one o t h e r s u b s t i t u e n t on t h e benZene r i n g . Such o t h e rs u b s t i t u e n t s e r v e s t o a c t i v a t e t h e p h e n o l i c i n h i b i t o r . R e p r es e n t a t i v e s u b s t i t u e n t s i n c l u d e C 1 _ 4 a l k o x y s u c h a s m e t h o x ya n d e t h o x y . O t h e r s u b s t i t u e n t s i n c l u d e h y d r o x y l , s u l f h y d r y l ,a m i n o , C 1 _ 9 a l k y l , p h e n y l , n i t r o , o r N - l i n k e d a m i d e , f o re x a m p l e . E x e m p l a r y p h e n o l i c i n h i b i t o r s i n c l u d e , b u t a r e n o tl i m i t e d t o , p - m e t h o x y p h e n o l (MEHQ), h y d r o q u i n o n e , o rc a t e c h o l s u c h a s t e r t i a r y b u t y l c a t e c h o l o r d i - t e r t i a r y b u t y lc a t e c h o l .[ 0 0 4 1 ] C o n c e n t r a t i o n s o f i n h i b i t o r s a r e g i v e n h e r e i n i np a r t s p e r m i l l i o n ( p p m ) b y W e i g h t . P h e n o l i c i n h i b i t o r s a r et y p i c a l l y a d d e d t o r e s u l t i n c o n c e n t r a t i o n s r a n g i n g f r o ma b o u t 1 0 ppm o a b o u t 1500 ppm, hoWev er embodimentsmay n c l u d e about 20 ppm o about 1000 ppm, a s Well a sa b o u t 50 ppm o a b o u t 600 ppm, and a b o u t 150 to a b o u t 250ppm i n t h e i n h i b i t e d m i x t u r e .[ 0 0 4 2 ] A o i n h i b i t o r may b e e m p l o y e d a l o n g W i t h t h ei n h i b i t o r , a n d i s g e n e r a l l y d e s c r i b e d a s a m e t a l c a t i o n h a v i n ga t l e a s t tWo valence s t a t e s Which a r e i n t e r c o n v e r t i b l e v i ae l e c t r o n t r a n s f e r r e a c t i o n s W i t h o t h e r s p e c i e s e . g . , r a d i c a l s )i n t h e m i x t u r e . T h a t i s , t h e tWo v a l e n c e s t a t e s h a v e s i m i l a renough thermodynamic s t a b i l i t i e s t o a l l o W a c y c l i c , o rr e v e r s i b l e , e l e c t r o n t r a n s f e r to o c c u r . R e p r e s e n t a t i v eexamples o f s u c h m e t a l c a t i o n s i n c l u d e , b u t a r e n o t l i m i t e dt o , m a n g a n e s e , c o p p e r , c h r o m i u m , c e r i u m , i r o n , o r combin a t i o n s t h e r e o f . P r e f e r a b l y , t h e m e t a l c a t i o n i s a c a t i o n o fmanganese M n ) . The t e r m m a n g a n e s e ( M n ) , a s u s e d h e r e i n ,r e f e r s t o t h e a c t i v e s p e c i e s o f m e t a l c a t i o n .[ 0 0 4 3 ] The c o i n h i b i t o r i s a d d e d s u c h t h a t t h e c o n c e n t r at i o n p r e s e n t i n t h e i n h i b i t e d m i x t u r e i s a b o u t 0 . 1 ppm t oa b o u t 100 ppm. l t e r n a t e embodiments o f c o n c e n t r a t i o n f o rc o i n h i b i to r i n c l u d e a r a n g e o f a b o u t 1 ppm o a b o u t 50 ppm,a s Well a s a range of about 1 ppm o about 20 ppm, o r , about2 ppm o a b o u t 10 ppm.[ 0 0 4 4 ] A n o t h e r c l a s s o f p o l y m e r i Z a t i o n i n h i b i t o r s i s t h ef a m i l y o f s t a b l e , r a d i c a l s c a v e n g e r s s u c h a s TEMPO a sp r o v i d e d b y N a l c o Exxon o r p o r a t i o n , o r C i b a - G e i g y Comp a n y .[ 0 0 4 5 ] The bottom r e s i d u e s t r e a m 42 o f column 1 2 cons i s t s p r i m a r i l y o f a b o u t 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e a b o u t5 0 - 8 0 ) ; a b o u t 1 5 - 4 0 h e a v y e n d s i m p u r i t i e s , a n d m i n o ra m o u n t s o f c a t a l y s t a n d i n h i b i t o r s making p t h e b a l a n c e o ft h e s t r e a m . Stream 42 i s d i r e c t e d t o column 1 6 , W h e r e i nh e a v y e n d s i m p u r i t i e s a r e r e m o v e d . The b a s e t e m p e r a t u r e o ft h e column o p e r a t e s a t a b o u t 1 3 5 - 1 6 0 C . Column 1 6o p e r a t e s a t a p r e s s u r e o f a b o u t 1 0 - 2 5 mmHg b s o l u t e ( 1 0 - 2 5T o r r ) . The r e s i d u e s t r e a m 4 6 o f column 1 6 c o n s i s t s p r i m a r i l yo f h e a v y e n d s i m p u r i t i e s a n d a b o u t 1 - 2 0 2 - e t h y l h e x y la c r y l a t e and i s d i r e c t e d t o W a s t e t r e a t m e n t . The o v e r h e a ds t r e a m 4 4 o f column 1 6 c o n s i s t s p r e d o m i n a t e l y o f 2 - e t h y lh e x y l a c r y l a t e a n d i s d i r e c t e d f o r r e c y c l e i n t o t h e p u r i ? c a t i o ns y s t e m . I t i s shoWn n FIG. 1 t o b e r e - e n t e r e d i n t o t h e s y s t e mb y b l e n d i n g W i t h s t r e a m 2 6 f o r e n t r y i n t o c o l u m n 8 , t h e l i g h t


6/7

US 2004/0192957 A 1

e n d s removal t o w e r . However, t h o s e o f s k i l l i n t h e a r t W i l lr e c o g n i z e t h a t s t r e a m 4 4 may b e b l e n d e d i n t o t h e p u r i ? c at i o n s y s t e m a t a n y a p p r o p r i a t e p o i n t i n a c c o r d a n c e W i t h t h ee q u i p m e n t u t i l i Z e d .[ 0 0 4 6 ] Once t h e p h a s e s h a v e s e p a r a t e d i n d e c a n t e r o rv e s s e l 1 4 , t h e c o o l e d o r g a n i c p h a s e , s t r e a m 3 0 , i s p r e h e a t e dt o a t e m p e r a t u r e o f a b o u t 80-120 C . and d i r e c t e d t o column1 0 , t h e l i g h t e n d s r e c o v e r y t o W e r . A o n t i n u o u s c y c l e e x i s t samong t h e r e s i d u e s t r e a m 32 o f column 1 0 , e n t e r i n g i n t o t h ef e e d o r t o p h a l f o f c o l u m n 8 , p r o c e ss i n g t h r o u g h c o l u m n 8 ,e x i t i n g a s o v e r h e a d s t r e a m 4 8 , e n t e r i n g v e s s e l 1 4 , a n d t h eo r g a n i c p h a s e e n t e r i n g column 1 0 R e s i d u e s t r e a m 3 2 c o ns i s t s o f a b o u t 4 5 - 9 8 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e p r o d u c t , a b o u t1 - 3 0 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , a n d a b o u t 1 - 2 5 2 - e t h y l h e x y la c e t a t e . A i q u i d s i d e s t r e a m 36 i s t a k e n from t h e t o p onet h i r d o f c o l u m n 1 0 , W h i c h c o n s i s t s p r e d o m i n a t e l y o f 2 - e t hy l h e x y l a l c o h o l . Overhead s t r e a m 34 o f column 1 0 c o n s i s t so f p r e d o m i n a t e l y a b o u t 1 5 - 7 0 (40 o n a v e r a g e ) u n r e a c t e d2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , a b o u t 5 - 2 0 o f 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e ,l e s s t h a n a b o u t 5 i g h t e n d s i m p u r i t i e s , a n d l e s s t h a n a b o u t5 o f 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e . S t r e a m 3 4 i s g e n e r a l l y c o n s i de r e d a Waste stream and processed a s s u c h .[ 0 0 4 7 ] I f s i d e s t r e a m 36 Was n o t WithdraWn from column1 0 , t h e o v e r h e a d s t r e a m 34 Would c o n s i s t p r i m a r i l y o f a b o u t65 o n a v e r a g e ) u n r e a c t e d a l c o h o l , W i t h i m p u r i t i e s , i n s t e a do f a b o u t 4 0 ( o n a v e r a g e ) a s i s s e e n W i t h t h e s i d e s t r e a m .An e x e m p l a r y c o m p o s i t i o n o f s t r e a m 3 4 , i n t h e a b s e n c e o fa s i d e stream WithdraWal, Was found t o be about 702 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , a b o u t 10 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e , a b o u t3 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e , a n d t h e r e m a i n d e r b e i n g l i g h te n d s i m p u r i t i e s . A i r e c t r e c y c l e ( W i t h o u t a s i d e s t r e a md r a W ) o f t h e o v e r h e a d s t r e a m 34 t o t h e r e a c t o r r e s u l t e d i ne m u l s i o n p r o b l e m s a f f e c t i n g i n t e r f a c e l e v e l s i n t h e d e c a n t e ro r v e s s e l s and e x t r a c t o r s W i t h i n t h e r e a c t i o n and p u r i ? c a t i o np r o c e s s . I t i s b e l i e v e d t h a t l i g h t e n d s i m p u r i t i e s W e r e c a u s i n gt h e e m u l s i o n p r o b l e m s . E f f o r t s t o remove t h e l i g h t e n d si m p u r i t i e s b e f o r e t h e s t r e a m r e a c h e d t h e l i g h t e n d s r e c o v e r yt o W e r 1 0 , r e s u l t e d i n p r o d u c t i o n e f ? c i e n c y l o s s e s .[ 0 0 4 8 ] T h e i n v e n t o r s h a v e f o u n d t h a t 2 - e t h y l h e x y l a l c oh o l , h a v i n g a b o u t 65-85 p u r i t y , c a n b e r e c o v e r e d b ye x t r a c t i n g a l i q u i d s i d e s t r e a m from t h e u p p e r one t h i r d o fc o l u m n 1 0 . S t r e a m 3 6 c o n s i s t s p r e d o m i n a t e l y o f 2 - e t h y lh e x y l a l c o h o l , a b o u t 1 0 - 2 0 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e , a b o u t5 - 1 5 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e a n d t h e r e m a i n d e r c o n s i s t i n g o fm i n o r a m o u n t s o f HAcA n d o t h e r l i g h t e n d i m p u r i t i e s .T h e s e o t h e r l i g h t end i m p u r i t i e s a r e b e l i e v e d t o b e t h ee m u l s i o n c a u s i n g i m p u r i t i e s a n d h a v e b e e n f o u n d p r e s e n t a tl e s s t h a n a b o u t 2 , u s u a l l y l e s s t h a n a b o u t 1 . I t h a s b e e nr e c o g n i Z e d b y t h e i n v e n t o r s t h a t 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l i smost c o n c e n t r a t e d a t t h e t o p t h i r d o f column 10 Wherein as i d e s t r e a m may e e x t r a c t e d h a v i n g s u f ? c i e n t l y p u r e 2 - e t hy l h e x y l a l c o h o l t o a l l o W f o r r e u s e W i t h i n t h e r e a c t i o ns y s t e m , W i t h o u t h a v i n g t o p u r i f y t h e a l c o h o l a s p r e v i o u s l ykno Wn i n t h e a r t . I f one t r i e s t o e x t r a c t from a p o i n t beloWt h e f e e d t o t h e c o l u m n , p r i m a r i l y a c r y l a t e p r o d u c t i so b t a i n e d . The m i d d l e t h i r d o f t h e column 1 0 g e n e r a l l yc o n t a i n s a c o m b i n a t i o n o f a c r y l a t e p r o d u c t a n d u n r e a c t e da l c o h o l . T h e r e r e m a i n s some c l o s e b o i l i n g 2 - e t h y l h e x y la c e t a t e m a t e r i a l i n t h e a l c o h o l s i d e s t r e a m 3 6 . HoWever, t h ea c e t a t e i s n o t i n s u f ? c i e n t amount o s i g n i ? c a n t l y u p s e t t h ee s t e r i ? c a t i o n r e a c t i o n o r p u r i ? c a t i o n s y s t e m d u r i n g r e u s e o ft h e a l c o h o l .

S e p . 3 0 , 2 0 0 4

[ 0 0 4 9 ] W h i l e t h e e m u l s i o n c a u s i n g i m p u r i t y i s n o t k n o W n ,i t a p p e a r s t h a t t h e e x a c t i m p u r i t y c a u s i n g t h e e m u l s i o nproblems i s n o t p r e s e n t , o r i s p r e s e n t i n a n i n s u f ? c i e n tq u a n t i t y t o c a u s e e m u l s i o n p r o b l e m s , When 2 - e t h y l h e x y la l c o h o l i s WithdraWn a s a l i q u i d s i d e s t r e a m , such a s shoWnf o r s t r e a m 3 6 . I n s i t u a t i o n s When t h e l i q u i d s i d e s t r e a m 36i s a t a b o u t 6 5 p u r i t y , i t r e m a i n s a c c e p t a b l e f o r u s e i nr e c y c l e i n t o t h e r e a c t i o n s y s t e m d u e t o i t s a b s e n c e o fe m u l s i o n c a u s i n g i m p u r i t y i e s ) .[ 0 0 5 0 ] The e n e ? t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n r e s u l t i n d i r e c ts a v i n g s f r o m :

[ 0 0 5 1 ] 1 . e l i m i n a t i o n o f p r o c e s s s t e p s , i . e . , s e c o n d p u r i? c a t i o n o f 2-EHOH;

[ 0 0 5 2 ] 2 . a v o i d i n g t a n k i n v e n t o r y i s s u e s , eg S t o r i n gu n p u r i ? e d 2 - E H O H ;[ 0 0 5 3 ] 3 . a v o i d i n g e m u l s i o n p r o b l e m s i n t h e r e a c t i o n

a n d p u r i ? c a t i o n p r o c e s s ; a n d ,[ 0 0 5 4 ] 4 . column 10 s e r v e s m u l t i f u n c t i o n a l p u r p o s e s ,

i . e . , r e m o v a l o f l i g h t e n d s i m p u r i t i e s f r o m t h e r e a c t i o nm i x t u r e , r e c o v e r y o f 2-EHOH a s s i d e s t r e a m ( s t r e a m3 6 ) f o r r e c y c l e a n d r e u s e t o t h e r e a c t o r , a n d r e c o v e r y o f2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e s t r e a m s 3 2 & 8 ) .

What s c l a i m e d i s :1 . A e t h o d o f r e c o v e r i ng 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l c o m p r i si n ga ) r e a c t i n g i n a r e a c t o r , a c r y l i c a c i d W i t h 2 - e t h y l h e x y l

a l c o h o l i n t h e p r e s e n c e o f a s o l v e n t , a n a c i d i c c a t a l y s t ,and a t l e a s t one p o l y m e r i Z a t i o n i n h i b i t o r , t o form ar e a c t i o n m i x t u r e o f p r i m a r i l y 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e ,a c r y l i c a c i d , s o l v e n t , c a t a l y s t , 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l a n d2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e ;

b ) d i r e c t i n g t h e r e a c t i o n m i x t u r e t o a n e x t r a c t i o n p r o c e s st o remove a t l e a s t a p o r t i o n o f t h e c a t a l y s t and a t l e a s ta p o r t i o n o f t h e u n r e a c t e d a c r y l i c a c i d ;

c ) d i r e c t i n g t h e m i x t u r e o f s t e p b ) t o a p r o c e s s f o rr e m o v a l o f s o l v e n t a n d f o r m i n g a s t r e a m c o m p r i s i n g2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e , 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , 2 - e t h y lh e x y l a c e t a t e , l i g h t e n d s i m p u r i t i e s , a n d h e a v y e n d si m p u r i t i e s ;

d ) d i r e c t i n g t h e s t r e a m o f s t e p c ) f o r r e m o v a l o f l i g h t e n d si m p u r i t i e s f o r m i n g a n o v e r h e a d s t r e a m c o m p r i s i n g2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e a n d 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , a n d ar e s i d u e s t r e a m c o m p r i s i n g 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e , h e a v ye n d s i m p u r i t i e s , a n d 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e ;

e ) d i r e c t i n g t h e o v e r h e a d s t r e a m o f s t e p d ) t o a l i g h t e n d sr e c o v e r y column W h e r e i n t h e r e s i d u e i s r e c y c l e d t o t h el i g h t e n d s r e m o v a l p r o c e s s o f s t e p d ) ;

f ) W i t h d r a W i n g a l i q u i d s i d e s t r e a m f r o m t h e t o p t h i r d o ft h e l i g h t e n d s r e c o v e r y column o o b t a i n a p r e d o m i n a t e2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l s t r e a m.

2 . The method o f c l a i m 1 W h e r e i n t h e 2 - e t h y l h e x y la l c o h o l o f s t e p i s d i r e c t e d t o t h e r e a c t o r .

3 . The method f c l a i m 1 W h e r e i n t h e l i g h t e n d s i m p u r i t i e sc o m p r i s e 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e , a c e t i ca c i d , s o l v e n t , h e p t a n o l , W a t e r , 2 - e t h y l h e x y l a l d e h y d e ,a c r y l i c a c i d .


7/7

US 2004/0192957 A 1

4 . The method o f c l a i m 1 w h e r e i n t h e h e a v y e n d s impur i t i e s c o m p r i s e 2 - e t h y l h e x y l - 3 - a c r y l o x y p r o p i o n a t e , 2 - e t hy l h e x y l - 3 - 2 - e t h y l h e x o x y ) p r o p i o n a t e , a n d p o l y m e r i z a t i o ni n h i b i t o r s ) .5 . The method o f c l a i m 1 W h e r e i n t h e 2 - e t h y l h e x y la l c o h o l i s r e c o v e r e d from s t e p a t a c o n c e n t r a t i o n l e v e l o f

a b o u t o r g r e a t e r t h a n 65 .6 . The method o f c l a i m 5 W h e r e i n t h e 2 - e t h y l h e x y l

a l c o h o l i s r e c o v e r e d from s t e p a t a c o n c e n t r a t i o n l e v e l o fg r e a t e r t h a n 75 .

7 . The method o f c l a i m 6 W h e r e i n t h e 2 - e t h y l h e x y la l c o h o l i s r e c o v e r e d from s t e p a t a c o n c e n t r a t i o n l e v e l o fg r e a t e r t h a n 85 .

8 . The method o f c l a i m 1 W h e r e i n t h e s o l v e n t i s s e l e c t e df r o m t h e g r o u p o f c y c l o h e x a n e , b e n Z e n e , h e p t a n e , t o l u e n e ,2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , p h o s p h o r i c a c i d , a n d p o l y p h o s p h o r i ca c i d .

9 . The method o f c l a i m 1 W h e r e i n t h e c a t a l y s t i s s e l e c t e dfrom t h e g r o u p o f b e n Z e n e s u l f o n i c a c i d , methane s u l f o n i ca c i d , s u l f o n i c a c i d r e s i n , p - t o l u e n e s u l f o n i c a c i d , s u l f u r i ca c i d , a n d p h o s p h o r i c a c i d .

1 0 . The method o f c l a i m 1 Wherein t l e a s t one polymeri Z a t i o n i n h i b i t o r i s added t o t h e r e a c t i o n s y s t e m and t o t h ep u r i ? c a t i o n s y s t e m , s a i d i n h i b i t o r s e l e c t e d f r o m t h e g r o u pa i r , a i r b l e n d g a s c o n t a i n i n g a t l e a s t 5 o x y g e n b y v o l u m e ,h y d r o q u i n o n e , mono m e t h y l e t h e r o f h y d r o q u i n o n e , p h en o t h i a Z i n e P T Z ) , m e t h o x y b e n Z e n e , e t h o x y b e n Z e n e , p h en o l , h y d r o x y l b e n Z e n e , s u l f h y d r y l b e n Z e n e , a m i n o b e n Z e n e ,C 1 7 9 a l k y l b e n Z e n e , p - m e t h o x y p h e n o l ( M E H Q ) , t e r t i a r y b u t y lc a t e c h o l a n d d i - t e r t i a r y b u t y l c a t e c h o l , a m e t a l c a t i o n o fm a n g a n e s e , c o p p e r , c h r o m i u m , c e r i u m , i r o n , TEMPO, a n dc o m b i n a t i o n s t h e r e o f .

1 1 . The method o f c l a i m 1 W h e r e i n t h e e x t r a c t i o n s o l v e n to f s t e p b ) c o m p r i s e s W a t e r .

1 2 . The method f c l a i m 1 1 W h e r e i n t h e e x t r a c t i o n s o l v e n tc o m p r i s e s W a t e r and a t l e a s t o n e o f sodium h y d r o x i d e ,p o t a s s i u m h y d r o x i d e a n d ammonia t a n o r m a l i t y o f a b o u t0 . 1 - 3 . 0 .

1 3 . A ethod o f r e c o v e r i n g 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l f r o m am i x t u r e c o m p r i s i n g 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e , 2 - e t h y l h e x y la l c o h o l , 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e , s a i d m e t h o d c o m p r i s i n g f e e d

S e p . 3 0 , 2 0 0 4

i n g t h e mixture t o a toWer so a s t o WithdraW a s a l i q u i d s i d es t r e a m , f r o m t h e t o p t h i r d o f t h e t o W e r , a s t r e a m c o m p r i s i n ga t l e a s t 65 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , a b o u t 10-20 2 - e t h y lh e x y l a c e t a t e , a b o u t 5 - 1 5 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e , a n d h a vi n g l i g h t e n d s i m p u r i t i e s o t h e r t h a n a c r y l i c a c i d a t a c o nc e n t r a t i o n o f l e s s t h a n a b o u t 2 .

1 4 . A r o c e s s f o r t h e p r o d u c t i o n o f 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t eWhich i n c l u d e s a method o f r e c y c l i n g u n r e a c t e d 2 - e t h y lh e x y l a l c o h o l c o m p r i s i n g :

a ) r e a c t i n g i n a r e a c t o r , a c r y l i c a c i d W i t h 2 - e t h y l h e x y la l c o h o l i n t h e p r e s e n c e o f a s o l v e n t , a n a c i d i c c a t a l y s t ,and a t l e a s t one p o l y m e r i Z a t i o n i n h i b i t o r , t o form ar e a c t i o n m i x t u r e o f p r i m a r i l y 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e ,a c r y l i c a c i d , s o l v e n t , c a t a l y s t , 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l a n d2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e ;

b ) d i r e c t i n g t h e r e a c t i o n m i x t u r e t o a n e x t r a c t i o n p r o c e s st o remove a t l e a s t a p o r t i o n o f t h e c a t a l y s t and a t l e a s ta p o r t i o n o f t h e u n r e a c t e d a c r y l i c a c i d ;

c ) d i r e c t i n g t h e m i x t u r e o f s t e p b ) t o a p r o c e s s f o rr e m o v a l o f s o l v e n t a n d f o r m i n g a s t r e a m c o m p r i s i n g2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e , 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , 2 - e t h y lh e x y l a c e t a t e , l i g h t e n d s i m p u r i t i e s , a n d h e a v y e n d si m p u r i t i e s ;

d ) d i r e c t i n g t h e s t r e a m o f s t e p c ) f o r r e m o v a l o f l i g h t e n d si m p u r i t i e s f o r m i n g a n o v e r h e a d s t r e a m c o m p r i s i n g2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e a n d 2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l , a n d ar e s i d u e s t r e a m c o m p r i s i n g 2 - e t h y l h e x y l a c r y l a t e , h e a v ye n d s i m p u r i t i e s , a n d 2 - e t h y l h e x y l a c e t a t e ;

e ) d i r e c t i n g t h e o v e r h e a d s t r e a m o f s t e p d ) t o a l i g h t e n d sr e c o v e r y column W h e r e i n t h e r e s i d u e i s r e c y c l e d t o t h el i g h t e n d s r e m o v a l p r o c e s s o f s t e p d ) ;

f ) W i t h d r a W i n g a l i q u i d s i d e s t r e a m f r o m t h e t o p t h i r d o ft h e l i g h t e n d s r e c o v e r y column o o b t a i n a p r e d o m i n a t e2 - e t h y l h e x y l a l c o h o l s t r e a m Which i s r e c y c l e d t o t h er e a c t o r .

(2004) us20040192957 method of recovering 2-ethylhexyl alcohol from a mixture comprising...

Documents