KR100369972B1 - 미정제부틴디올용액으로부터고비등점을갖는분획물의분리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 예를 들면 아세틸렌, 포름알데히드, 프로파길 알코올 등의 원하지 않은 불순물이 이미 제거된 미정제(raw) 부틴디올 용액으로부터 고비등점을 갖는 물질을 분리하는 방법에 관한 것으로, 플래시 증류탑을 통하여 상기 미정제 부틴디올 용액으로부터 고비등점을 갖는 물질이 분리되며, 상기 플래시 증류탑에 공급되는 미정제 부틴디올 용액의 온도는 120 내지 170℃이고 압력은 5 내지 50 mbar인 것을 특징으로 한다.

Description

미정제 부틴디올 용액으로부터 고비등점을 갖는 분획물의 분리방법{Method for Separating High Boiling Fraction from Raw Butynediol Solution}

본 발명은 아세틸렌, 포름알데히드 또는 프로파길 알코올을 비롯한 원하지 않은 불순물이 이미 제거된 미정제(raw) 부틴디올 용액으로부터 고비등점을 갖는 물질을 분리하는 방법에 관한 것이다.

부틴디올 합성과정에서 추출된 미정제 부틴디올 용액에는 아직 물리적으로 용해된 아세틸렌, 치환되지 않은 포름알데히드, 프로파길 알코올 및 저비등점을 갖는 물질 및 고비등점을 갖는 물질이 포함되어 있다. 스트리핑 컬럼(Stripping column)를 이용하여 아세틸렌을 제거하고, 그 다음 미정제 부틴디올 용액을 2개의 직렬 배치된 감압 증류탑에 공급하는 것은 이미 잘 알려져 있다. 제1 감압 증류탑에서는 미정제 부틴디올 용액에서 포름알데히드 및 저비등점을 갖는 물질이 제거되고 제2 감압 증류탄에서는 고비등점을 갖는 물질이 제거되며 순수한 부틴디올 용액이 디켄팅된다(예를 들면, Chem System Inc., Butanediol/Tetrahydrofuran-Report, No. 91S15, 1993년 4월, 제22 쪽, 도 II B. 1 참조). 이때, 제2 감압 증류탑에서의 증류는 145℃ 미만의 온도와 5 내지 20 mbar의 압력조건 하에서 이루어진다. 상기변수는 비교적 보호적인 증류를 위하여 필요하다. 즉, 부틴디올로부터 다른 폴리머의 형성을 가능한 한 적게 유지하기 위하여 필요하다. 포름알데히드 분리를 위한 종래의 감압 증류 방식의 경우 제1 감압 증류탑의 기저부(sump)에서는 포름알데히드가 제거된 미정제 부틴디올 용액이 거의 수분이 포함되지 않은 상태로 존재한다. 미정제 부틴디올 용액을 끓임으로써 고비등점을 갖는 성분의 형성이 강화된다. 이로 인해 상술된 바와 같이 수소화 반응을 방해하는 고비등점을 갖는 물질의 함량이, 추가적인 감압 증류탑을 통하여 이러한 물질을 제거해야 할 정도로 증가한다. 촉매를 통한 부틴디올의 합성과정 중에 또는 후속 공정단계에서 형성된 고비등점을 갖는 물질은, 촉매를 통한 부틴디올의 수소화 반응 전에 제거되어야 하는데, 그 이유는 첫째, 이런 고비등점을 갖는 물질이 제품의 품질 저하를 야기시키며, 둘째, 수소화 촉매를 손상시킬 수 있기 때문이다. 제2 감압 증류탑에서의 비교적 긴 미정제 부틴디올의 체류시간으로 인하여 상기 제2 감압 증류탑에서 추가적으로 폴리머 또는 고비등점을 갖는 물질이 형성된다. 이외에도 감압 증류에 필요한 증류탑은 고가일 뿐 아니라 운전이 까다롭다.

본 발명의 목적은 미정제 부틴디올 용액으로부터 고비등점을 갖는 물질을 간단한 방법으로 분리하는 것이다.

상기 목적은 본 발명에 따라 플래시 증류탑을 이용해 부틴디올 용액으로부터 고비등점을 갖는 물질을 분리함으로써 실현된다. 즉, 지금까지 사용된 감압 증류탑대신 플래시 증류탑이 사용된다. 플래시 증류함으로 공급된 미정제 부틴디올 용액 또는 플래시 증류탑의 상부와 기저부에서 추출된 유분(fraction)은 감압 증류탑에 비해 현저히 짧은 기간동안 증류탑에 체류한다. 따라서, 폴리머 또는 고비등점을 갖는 물질의 생성량이 현저하게 줄어든다. 부틴디올과 고비등점을 갖는 물질 사이의 비등온도의 차이가 충분히 크기 때문에 이어지는 수소화 단계에서 허용될 수 있을 정도의 고비등점을 갖는 물질 비율이 플래시 증류탑 내에서 추출된 부틴디올 중에 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 방법의 한 형태는, 플래시 증류탑으로 공급된 미정제 부틴디올 용액이 120 내지 170℃의 온도를 가지며 5 내지 50 mbar의 압력을 가지는 것을 특징으로 한다.

플레시 증류탑 내의 온도가 140℃이고 압력이 5mbar일 때 이 증류탑의 기저부에서 기껏해야 0.1 중량%의 고비등점을 갖는 물질을 포함하는 부틴디올 분획물 (99.5 중량%의 부틴디올 함유)을 얻을 수 있다는 것이 실험실 테스트에서 밝혀졌다.

따라서, 본 발명에 따른 방법은 종래 방법에 비하여 다수의 장점을 갖는다고 요약할 수 있다. 이러한 장점 중 하나는 플래시 증류탑에 비하여 고가인 감압 증류탑을 플래시 증류탑으로 대체할 수 있다는 것이다. 다른 장점은 플래시 증류탑의 제어가 감압 증류탑에 비하여 용이하다는 것이다. 플래시 증류탑에는, 예를 들면 베이스 또는 팩킹과 같은 부품이 사용되지 않으므로 필요한 운전비용이 저렴하다. 종래의 감압 증류탑의 경우 특히 이런 부품에는 시간이 경과함에 따라 고비등점을갖는 물질이 침착되므로 경우에 따라서는 간과할 수 없는 압력 손실이 유발될 수 있다. 이런 이유로 인하여, 상기 부품은 간헐적으로 청소되어야 한다. 고비등점을 갖는 물질의 분리를 위해 플래시 증류탑을 사용할 경우 이런 청소 작업이 필요치 않다.

Claims (1)

1. 아세틸렌, 포름알데히드 또는 프로파길 알코올을 비롯한 원하지 않은 성분이 이미 제거된 미정제 부틴디올 용액으로부터 고비등점을 갖는 물질을 분리하는 방법에 있어서,

   플래시 증류탑을 통하여 상기 미정제 부틴디올 용액으로부터 고비등점을 갖는 물질이 분리되며, 상기 플래시 증류탑에 공급되는 미정제 부틴디올 용액의 온도가 120 내지 170℃이고 압력은 5 내지 50 mbar인 것을 특징으로 하는 방법.