KR0122120B1

KR0122120B1 - 에틸 벤젠 추출법을 이용한 메틸 벤질 알코올 산화생성물로부터의 과산화수소의 회수 방법

Info

Publication number: KR0122120B1
Application number: KR1019890018118A
Authority: KR
Inventors: 엔 코크런 로버트; 엠 칸델러 로렌스
Original assignee: 미건 지이 메이어; 알코케미칼테크놀로지인코포레이팃드
Priority date: 1989-01-10
Filing date: 1989-12-07
Publication date: 1997-11-15
Also published as: EP0378389B1; AU614256B2; MX166483B; JPH02188411A; ES2047252T3; AU4781890A; JP2920833B2; US4897085A; DE69005124D1; EP0378389A1; CA2000311C; CA2000311A1; BR9000084A; DE69005124T2; KR900011660A; ATE98606T1

Abstract

내용 없음

Description

에틸 벤젠 추출법을 이용한 메틸 벤질 알코올 산화 생성물로부터의 과산화수소의 회수 방법

제1도는 본 발명의 적당한 실시양태의 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

101,103-107, 109-111, 113,114,116,117 : 라인

102 : 산화 반응기 108 : H₂O₂추출기

112 : 에틸벤젠 역추출기 단위 장치 115 : 에틸벤젠 증류기

본 발명은 에틸벤젠 추출법을 이용한, 메틸벤질알코올 산화 생성물로부터 과산화수소를 분리하는 방법에 관한 것이다.

과산화수소는 많은 산업적인 응용을 위하여 다량으로 생성되는 중요한 상업 화학약품이다. 과산화수소를 상업적으로 생성하기 위한 주 반응공정은 안트라 히드로퀴논의 산화, 과산화수소의 추출 및 결과 안트라 히드로퀴논을 재생사용할 안트라 히드로퀴논으로 환원하는 과정을 포함한다. 이 공정은 다양한 반응성분의 효과적인 재회전에 필수적으로 필요한 반응용매 사용에 매우 높은 자본적 지출을 요한다.

직접적으로 수소와 산소가 결합하는 공정에 관한 실질적인 노력이 있었지만 이런 공정의 널리 보급된 성공은 없었다.

과산화수소는 2차 알코올의 산화에 의해 형성되었다. 한때는 상업적으로 이소프로판올의 산화에 의한 과산화수소의 생성이 실행되었다. 과산화수소 생성의 출발원료로서의 언급된 다른 2차 알코올은 메틸벤질알코올과 시클로헥산올을 포함한다. 예를들면, 쉘 디벨럽먼트의 미합중국 특허 제2,871,102-4호를 참조하라. 이런 선행 공정에서, 2차 알코올 산화 생성 혼합물로부터 과산화수소 생성물을 분리하고 회수해내는 데에서 어려움에 직면했다. 예를들어 쉘의 미합중국 특허 제2,819,949; 2,869,989; 2,949,343; 3,003,853; 3,012,860 및 3,074,782호를 참조하라.

과산화수소는 또한 디아릴메탄올 같은 매우 높은 비점을 갖는 2차 알코올의 산화에 의해서도 형성되는데 과산화수소 생성물은 산화 과정 동안에 반응 혼합물로부터 제거된다; 미합중국 특허 제4,303,632호를 참조하라.

어떤 상업적인 기술에서는 상당한 양의 각종 2차 알코올이 생성된다. 예를들면 에틸벤젠히드로퍼옥사이드와 프로필렌의 반응에 의해 프로필렌옥사이드와 스티렌 단량체를 함깨 생성할 때, 메틸벤질알코올이 형성되고 최후에는 탈수에 의해 스티렌 단량체로 전환된다. 미합중국 특허 제3,351,635호를 참조하라.

본건과 같은 날짜에 출원되어 동시 계류중에 있는 출원, 사건 번호 제50-01-2010A에, 옥시란 공정에 의해 형성되는 것과 같이, 메틸벤질알코올 함유 유체의 산화에 의한 과산화수소의 생성 공정이 기술되어 있다. 본 발명에 따라서 에틸벤젠을 추출용매로 사용해서 메틸벤질알코올 산화 생성물로부터 과산화수로를 회수하는 개선된 방법이 제공된다. 이 방법은 효과적인 분리만 달성되는 것이 아니라 상업적인 프로필렌옥사이드/스티렌 단량체 방법에서 일반적으로 구해지는 물질만을 사용해서 즉각적인 분리와 회수가 이루어지기 때문에 특히 이롭다.

본건과 같은 날짜에 출원된 동시 계류중인 출원 사건 번호 제50-01-2010A(미합중국 특허 출원 제071,295,409호, 1989년 1월 10일 출원)에는 산소 분자로 메틸벤질알코올을 산화시켜 과산화수소를 생성하는 방법이 기술되어 있다. 아세토페논은 산화의 공동 생성물이다.

본 발명은 상기 동시 계류중인 특허 출원에 기술된 방법에서 형성된 것과 같은 메틸벤질알코올의 산화 반응 생성 혼합물로부터 과산화수소를 회수하는 효과적인 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면, 메틸벤질알코올, 아세토페논 및 과산화수소를 포함하는 메틸벤질알코올 산화 생성 혼합물이 에틸벤젠 추출 용매와 혼합되어서, 결과 혼합물이 에틸벤젠 추출 용매, 메틸벤질알코올 및 아세토페논으로 구성된 유기상과 과산화수소로 구성된 무기상으로 분리된다. 단지 약 세 번의 이론적인 추출 단계만이 유기상으로부터 과산화수소의 본질적으로 완전한 분리를 위해 요구된다.

메틸벤질알코올 산화 생성물로부터 과산화수소를 회수하기 위한 추출 용매로서 에틸벤젠의 사용은 어떤 독자적인 잇점을 갖는다. 첫번째로 에틸벤젠은 추출용매로서 매우 효과적이다. 물과 과산화소는 효과적으로 제거되면서 아세토페논 뿐만아니라 반응되지 않은 메틸벤질알코올이 에틸벤젠 용매로 추출된다. 두번째로 과산화수소 생성을 위한 메틸벤질알코올을 제공해줄 수 있는 상업적인 프로필렌 옥사이드/스티렌 단량체 방법에서 에틸벤젠은 필수적인 공급원료이다. 그래서 이러한 기술사이에 현저한 상승 작용이 있다.

제1도를 참조해보면, 메틸벤질알코올 유체가 라인(101)을 통해 산화반응기(102)로 유입된다. 가장 적합하게는 메틸벤질알코올 유체가 아세토페논도 포함하여 프로필렌 옥사이드/스티렌 단량체 기술로부터 통상적으로 구입 가능한 반응 유체를 나타낸다. 메틸벤질알코올은 반응기(102)내에서 라인(103)을 통해 공기로서 유입된 산소 분자와 접촉해서 산화된다. 과산화수소와 아세토페논을 형성하기 위한 산화 반응 조건은 상기의 동시 계류중인 사건 번호 제50-01-2010A에 기술되어 있다.

액체 반응 혼합물은 반응기(102)로부터 라인(104)를 통해 배출되며, 이는 반응안된 메틸벤질알코올, 메틸벤질알코올 공급물과 함께 존재할 수 있는 아세토페논 같은 것 뿐만 아니라 아세토페논 산화 반응 공동 생성물, 및 과산화수소 생성물을 포함한다. 또한 반응 혼합물의 4중랑% 이하의, 바람직하게는 2% 이하의, 매우 바람직하게는 1% 이하의, 소량의 물도 존재할 수 있다.

신선한 에틸벤젠은 라인(105)를 통해 유입되며, 에틸벤젠 역추출기 단위장치(112)로부터 라인(106)을 통해 에틸벤젠이 재순환되어서 산화 생성 혼합물과 합해진다. 결과 혼합물은 H₂O₂추출기(108)의 바닥을 지나게 된다. 가벼운 유기상은 (108)내에서 위쪽으로 지나가게 되며, 라인(110)으로 유입되어 상층부에서 아래로 흐르는 무거운 수성상과 역류로 접한다. 유기 공급물에 포함되어 있는 H₂O₂는 수성 유체로 추출되어서 하층부에서 라인(109)를 통해 나간다.

이제 과산화수소 생성물이 제거된 유기상은 상층부에서 라인(111)을 거쳐 (108)로 나간다. 이것은 칼럼(115)에서 증류된 다음 높은 비점의 메틸벤질알코올/아세토페논 혼합물에서 에틸벤젠을 분리해서 위쪽의 라인(116)을 통해서 나가 라인(117)을 통해 제거된다. 이 에틸벤젠은 추출단위 장치로 재순환되거나 다른 곳에 재사용될 수 있다. 메틸벤질알코올/아세토페논은 공지된 방법에 따라 특히 유리하게 탈수되어서 메틸벤질알코올로부터 스티렌 단량체를 형성한다음, 메틸벤질알코올을 더 생성하기 위해 아세토페논이 수소화된다.

수성 과산화수소상은 (108)로부터 제거되어서 라인(109)를 통해 에틸벤젠 역추출 단위 장치(112)의 상층부로 보내진다. (112)의 용도는 (109)의 유체에 용해되어 있는 유기물질을 신성한 에틸벤젠의 역류추출에 의하여 제거하고 회수하는 것이다. 신선한 에틸벤젠은 라인(113)을 통해서 추출기(112)의 하층부로 들어가서 칼럼을 통해 위쪽으로 흐른다. (112)로부터의 유기생성물은 라인(106)을 통해 상층부에서 배출되어 유기공급물로서 H₂O₂추출기(108)로 재순환된다. 정제된 수성 과산화수소상은 라인(114)를 통해 (112)를 나간다. 만약 원한다면 통상적인 공정의 처리로 이 유체는 더 농축되고 정제된 과산화수소 생성물로 될 수 있다.

다음의 실시예는 본 발명을 설명한다. 다른 지시가 없는 한 부는 시간당 중량이며 백분율은 중량부이다.

실시예

56.0%의 메틸벤질알코올, 37.9%의 아세토페논, 5.34%의 H₂O₂, 및 0.7%의 H₂O를 포함하는 1000부의 메틸벤질알코올 산화 생성물을 라인(104)를 통해 산화기(102)로부터 제거한다. 이 유체에 라인(105)를 통해서 531부의 에틸벤젠을 첨가하고, 라인(106)을 통해 98.0%의 에틸벤젠, 1.7%의 메틸벤질알코올, 0.2%의 아세토페논, 및 0.1%의 H₂O를 포함하는 409부의 에틸벤젠 재순화 유체를 첨가한다. 48.0%의 에틸벤젠, 29.2%의 메틸벤질알코올, 19.6%의 아세토페논, 2.8%의 H₂O₂및 0.4%의 H₂O를 포함하는 1940부의 혼합물을 라인(107)을 통해서 H₂O₂추출기(108)의 하층부로 보낸다.

150부의 순수한 물유체를 (108)의 상층부로 보낸다. H₂O₂추출기는 세 개의 이론단계를 가지며, 20℃와 대기압으로 조절한다. (108)로부터의 1882부의 유기생성물은 49.5%의 에틸벤젠, 29.8%의 메틸벤질알콜, 20.1%의 아세토페논 및 0.6%의 H₂O를 포함하며, 라인(111)을 통해 상층부를 나가서 에틸벤젠 증류단위장치(112)로 보낸다. (108)로부터의 208부의 수성생성물은 3.4%의 메틸벤질알코올, 0.5%의 아세토페논, 25.5%의 H₂O₂, 및 70.6%의 H₂O를 포함하며 라인(109)를 지나서 하층부를 나간다.

108로부터의 수성생성물은 에틸벤젠 역추출기(112)의 상층부로 보낸다. 401부의 신선한 에틸벤젠유체는 라인(113)을 통해 (112)의 하층부로 보낸다. 이 추출칼럼은 5개의 이론단계를 가지며, 20℃ 대기압으로 조절한다. 409부의 가벼운 유기생성물은 98%의 에틸벤젠, 1.7%의 에틸벤질알코올, 0.2%의 아세토페논 및 0.1%의 H₂O를 포함하는데 라인(106)을 통해 재순환시켜서 단위장치(108)의 유기공급물과 혼합한다. (112)로부터의 199부의 무거운 수성생성물은 73.3%의 H₂O, 26.7%의 H₂O₂, 및 230ppm의 에틸벤젠+메틸벤질알코올+아세토페논을 포함하며 라인(114)를 통해 나간다. 이 유체를 통상적인 방법에 의해 농축하고 정제할 수 있다.

에틸벤젠 증류단위장치 115는 H₂O₂추출기(108)로부터 라인(111)을 통해서 유기생성물을 받아서 추출단위장치도의 재순환이나 다른용도를 위해 에틸벤젠을 분리한다. 98.8%의 에틸벤젠 및 1.2%의 H₂O를 포함하는 (115)로부터의 943부의 상층유체는 라인(116)을 통해 나가고, 물은 나중에 이유체로부터 기울여 따를 수 있다. 59.6%의 메틸벤질알코올 및 40.4%의 아세토페논을 포함하는 (115)로부터의 939부의 하층생성물을 라인(117)을 통해 배출시킨다.

Claims

메틸벤질알코올, 아세토페논 및 과산화수소를 포함하는 메틸벤질알코올 산화 생성 혼합물을 에틸벤젠 추출용매와 혼합하고, 무기 과산화수소상과 에틸벤질용매, 메틸벤질알코올 및 아세토페논을 포함하는 유기상을 별도로 회수하는 것으로 구성되는 방법.
제1항에 있어서, 상기 무기 과산화수소상을 상기 상으로부터 유기물질을 추출해내개 위해 에틸벤젠 추출용매와 접촉시키는 방법.