KR100447847B1 - A process of preparing for the high purity trioctane - Google Patents

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KR100447847B1
KR100447847B1 KR10-2000-0021809A KR20000021809A KR100447847B1 KR 100447847 B1 KR100447847 B1 KR 100447847B1 KR 20000021809 A KR20000021809 A KR 20000021809A KR 100447847 B1 KR100447847 B1 KR 100447847B1
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Abstract

본 발명은 고순도 트리옥산의 제조방법에 관한 것으로, 트리옥산을 함유하며 트리옥산보다 높은 비점을 갖는 유기용매를 증류탑에서 증류시켜 트리옥산을 분리 할 때, 증류탑의 상부로 배출되는 트리옥산을 트리옥산보다 낮은 비점을 갖는 탄화수소 용매와 물이 저장되어 있는 증류탑 탑정(c) 내로 공급하여 트리옥산 내에 함유되어 있는 저비점의 불순물을 물에 용해시킨 후 물과 탄화수소 용매를 상분리하여 상기 저비점의 불순물을 제거하는 것을 특징으로 한다. 본 발명은 적은 에너지로 고순도의 트리옥산을 제조 할 수 있고, 이를 원료로 고품질의 폴리옥시메틸렌을 제조 할 수 있다.The present invention relates to a method for producing high purity trioxane, wherein trioxane is discharged to the top of the distillation column when trioxane is separated by distilling an organic solvent containing trioxane and having a boiling point higher than that of trioxane in a distillation column. It is supplied into the distillation column tower (c) in which the hydrocarbon solvent having a lower boiling point and water is stored to dissolve the low boiling point impurities contained in trioxane in water, and then the water and the hydrocarbon solvent are phase separated to remove the low boiling point impurities. It is characterized by. The present invention can produce high purity trioxane with little energy, and can produce high quality polyoxymethylene using it as a raw material.

Description

고순도 트리옥산의 제조방법 {A process of preparing for the high purity trioctane}Process for preparing high purity trioxane {A process of preparing for the high purity trioctane}

본 발명은 촉매를 사용하여 폴리옥시메틸렌의 원료인 트리옥산을 포름알데히드 수용액으로 부터 제조할 때 트리옥산 함유 반응액으로 부터 고순도의 트리옥산을 분리하는 방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은 트리옥산 함유 반응액을 고비점의 유기용매로 추출하여 얻어지는 트리옥산 함유 고비점의 유기용매로 부터 고순도의 트리옥산을 분리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for separating high purity trioxane from a trioxane-containing reaction solution when trioxane, a raw material of polyoxymethylene, is prepared from an aqueous formaldehyde solution using a catalyst. More specifically, the present invention relates to a method for separating high-purity trioxane from a trioxane-containing high-boiling organic solvent obtained by extracting a trioxane-containing reaction solution with a high-boiling organic solvent.

폴리옥시메틸렌은 기계적 강도와 내충격성의 발란스가 갖추어진 엔지니어링프라스틱으로서, 자동차 부품이나 전기·전자기기에 있어서 기계기구 부품으로 광범위하게 사용되고 있다.Polyoxymethylene is an engineering plastic with a balance of mechanical strength and impact resistance, and is widely used as a mechanical part in automobile parts and electric and electronic devices.

현재까지 트리옥산의 합성법에 대한 다양한 검토가 이루어지고 있다. 종래로 부터 자주 사용되어지고 있는 기술은 포름알데히드를 산촉매 존재 하에서 가열시켜 트리옥산을 얻는 방법이다. 여기서 이용되고 있는 산촉매로서는 황산, 인산, 붕산, 벤젠술폰산 등의 균일계 촉매나 산성양이온 교환수지, 산성제올라이터 등의 고체산 촉매 등이 알려져 있다. 이 가운데서 황산은 트리옥산의 생성속도가 빠르며, 가격이 싸며, 균일계 등에서 취급이 용이한 특징을 갖고 있어서 가장 일반적으로 이용되고 있다.To date, various studies on the synthesis method of trioxane have been made. A technique frequently used in the related art is a method of obtaining formoxane by heating formaldehyde in the presence of an acid catalyst. As the acid catalyst used here, homogeneous catalysts such as sulfuric acid, phosphoric acid, boric acid, benzenesulfonic acid, solid acid catalysts such as acidic cation exchange resins and acidic zeolites, and the like are known. Among them, sulfuric acid is most commonly used because of its rapid production rate, low cost, and easy handling in homogeneous systems.

또한 트리옥산의 제조 촉매로서 특공소40-12794호 및 특공소64-11025호에 개시되어 있는 산성양이온 교환수지는 고체산 촉매로서 일반적으로 광범위하게 이용되고 있고, 가격이 싸기 때문에 공업 프로세스의 채용에 관심이 집중되고 있다.In addition, acid cationic exchange resins disclosed in JP 40-12794 and JP 64-11025 as catalysts for the production of trioxane are generally used extensively as solid acid catalysts, and because of their low price, they are useful for the adoption of industrial processes. Attention is focused.

이 촉매를 이용한 트리옥산 생성반응은 평형반응이므로 제조된 트리옥산은 물과의 공비를 이용하여 반응액 및 촉매로 부터 증발 또는 증류에 의해 분리된다.Since the trioxane production reaction using this catalyst is an equilibrium reaction, the produced trioxane is separated from the reaction solution and the catalyst by evaporation or distillation using an azeotropy with water.

반응액 및 촉매로 부터 트리옥산을 분리하는 방법은 간편한 조작으로 공업적으로 광범위하게 사용되어 지고 있다. 그러나 트리옥산의 평형반응 조성에서의 농도는 낮고, 또한 트리옥산, 포름알데히드, 물 사이의 기액평형의 제약이 있어 특개평7-21596호에 의하면 기상의 트리옥산의 농도는 높아도 20중량%에 달하지 않아 1톤의 트리옥산을 얻기 위하여 적어도 5톤의 증기가 필요한 문제가 있다.Separation of trioxane from the reaction solution and the catalyst has been widely used industrially with a simple operation. However, the concentration of trioxane in the equilibrium reaction composition is low, and there is a limitation of the gas-liquid equilibrium between trioxane, formaldehyde, and water, and according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-21596, the concentration of trioxane in the gas phase does not reach 20 wt%. At least 5 tons of steam is required to obtain 1 ton of trioxane.

다시말해 기존의 증발 또는 증류에 의해 반응액 및 촉매로부터 트리옥산을분리하는 방법은 간단한 방법이지만 대량의 에너지를 필요로하는 결점을 갖고 있어, 보다 효율적인 트리옥산의 제조방법 개발이 요구되고 있다. 아울러 기존의 증발 또는 증류에 의해 반응액으로 부터 트리옥산을 분리하는 방법으로는 고순도의 트리옥산 분리가 사실상 어려워, 결국 폴리옥시메틸렌의 품질이 저하되는 문제가 있다.In other words, the conventional method of separating trioxane from the reaction solution and the catalyst by evaporation or distillation is a simple method, but has a drawback that requires a large amount of energy, and thus, a more efficient method for producing trioxane is required. In addition, as a method of separating trioxane from the reaction solution by conventional evaporation or distillation, separation of high purity trioxane is virtually difficult, and thus there is a problem in that the quality of polyoxymethylene is deteriorated.

본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해서 고농도의 포름알데히드 수용액을 고체산 촉매 존재 하에서 가열, 반응시킨 트리옥산 함유 반응물을 트리옥산 보다 높은 비점을 갖는 유기용매로 추출하여 얻어진 트리옥산 함유 유기용매로 부터 트리옥산을 분리 할 때, 증류탑 상부에 트리옥산 보다 비점이 낮은 탄화수소 용매를 공급, 저장하는 방법을 제공한다. 다시 말해 본 발명은 트리옥산 함유 고비점의 유기용매로 부터 적은 에너지 사용으로 고순도의 트리옥산을 분리하는 방법을 제공한다.The present invention provides a trioxane-containing organic obtained by extracting a trioxane-containing reactant heated and reacted with a high concentration of formaldehyde aqueous solution in the presence of a solid acid catalyst to solve the problems of the prior art with an organic solvent having a higher boiling point than trioxane. When the trioxane is separated from the solvent, a method of supplying and storing a hydrocarbon solvent having a lower boiling point than trioxane at the top of the distillation column is provided. In other words, the present invention provides a method for separating high purity trioxane from trioxane-containing high boiling point organic solvents using less energy.

도 1은 본 발명의 공정 개략도 이다.1 is a process schematic diagram of the present invention.

※ 도면 중 주요부분에 대한 부호 설명※ Explanation of Codes on Major Parts of Drawings

a : 증류탑 b : 응축기 c : 탄화수소 용매 저장소(액액 분리조)a: distillation column b: condenser c: hydrocarbon solvent reservoir (liquid separation tank)

d : 열교환기 M : 트리옥산 함유 고비점 유기용매 1~8 : 이송라인d: heat exchanger M: high boiling point organic solvent containing trioxane 1 ~ 8: transfer line

이와 같은 과제를 달성하기 위해서 본 발명은 트리옥산을 함유하며 트리옥산보다 높은 비점을 갖는 유기용매를 증류탑에서 증류시켜 트리옥산을 분리함에 있어서, 증류탑의 상부로 배출되는 트리옥산을 트리옥산보다 낮은 비점을 갖는 탄화수소 용매와 물이 저장되어 있는 증류탑 탑정(c) 내로 공급하여 트리옥산 내에 함유되어 있는 저비점의 불순물을 물에 용해시킨 후 물과 탄화수소 용매를 상분리하여 상기 저비점의 불순물을 제거하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is to separate the trioxane by distilling an organic solvent containing trioxane and having a boiling point higher than the trioxane in the distillation column, the trioxane discharged to the top of the distillation column lower boiling point than trioxane It is supplied into the column tower (c) in which the hydrocarbon solvent and water are stored to dissolve the low-boiling impurities contained in trioxane in water and to remove the low-boiling impurities by phase separation of water and hydrocarbon solvent do.

이하 본 발명을 도 1의 공정 개략도를 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the process schematic diagram of FIG. 1.

본 발명의 증류탑(a)에는 응축기(b), 탱크(c) 및 열교환기(d)가 각각 설치되어 있다. 상기 응축기(b)는 증류탑 상부로 배출되는 트리옥산 함유 증기를 응축하여 액상으로 변화 시키는 역할을 한다. 상기 탱크(c)에는 트리옥산보다 비점이 낮은 탄화수소 용매가 함께 저장되어 있으며 액액 분리조 역할을 한다.In the distillation column (a) of the present invention, a condenser (b), a tank (c), and a heat exchanger (d) are respectively provided. The condenser (b) serves to condense the trioxane-containing vapor discharged to the top of the distillation column into a liquid phase. The tank (c) is stored with a hydrocarbon solvent having a lower boiling point than trioxane and serves as a liquid liquid separation tank.

먼저, 본 발명에서는 이송라인(1)을 통해 트리옥산을 함유하고 트리옥산보다 높은 비점을 갖는 유기용매(M)를 증류탑(a)으로 공급하여 증류 처리 한다.First, in the present invention, the organic solvent (M) containing trioxane and having a higher boiling point than trioxane through the transfer line (1) is supplied to the distillation column (a) for distillation.

상기 트리옥산 함유 고비점의 유기용매(M)는 고농도의 포름알데히드 수용액을 고체산 촉매 하의 반응기 내에서 가열하여 제조한 트리옥산 함유 반응물을 계속해서 추출기에서 트리옥산 보다 높은 비점을 갖는 유기용매로 추출 처리하여 얻어진다.The trioxane-containing high-boiling organic solvent (M) is then extracted with an organic solvent having a higher boiling point than trioxane in an extractor by continuing the trioxane-containing reactant prepared by heating a high concentration of formaldehyde aqueous solution in a reactor under a solid acid catalyst. Obtained by treatment.

이때 추출제로서 유기용매를 사용하는 이유는 특공소 42-12671호에 기재된 바와 같이 포름알데히드 수용액에 대한 트리옥산의 분배비가 용이하기 때문이다. 트리옥산보다 비점이 높은 유기용매로는 디클로로벤젠, 크실렌, 디에틸벤젠 등을 사용한다.The reason why the organic solvent is used as the extractant is that the distribution ratio of trioxane to the aqueous formaldehyde solution is easy, as described in Special Publication No. 42-12671. Dichlorobenzene, xylene, diethylbenzene, etc. are used as an organic solvent with a higher boiling point than trioxane.

상기 증류탑(a)에서 증류 처리가 진행되면 증류탑의 상부(탑정)로는 트리옥산과 저비점 성분이 혼합되어 있는 증기가 빠져 나오고 유기용매는 트리옥산 보다 비점이 높으므로 하부의 이송라인(2)을 통해 빠져 나간다. 또한 트리옥산은 이송라인(3)을 통해 회수된다. 탑정으로 배출되는 증기에 혼합된 저비점 성분으로는 메탄올, 개미산, 개미산메틸, 메틸알, 포름알데히드, 물 등이 있다.When the distillation process is performed in the distillation column (a), the vapor of the trioxane and the low boiling point component is discharged to the upper portion of the distillation tower (top), and the organic solvent has a higher boiling point than the trioxane. Exit Trioxane is also recovered via the transfer line 3. Low-boiling components mixed with the vapor discharged to the column top include methanol, formic acid, methyl formate, methylal, formaldehyde, water and the like.

증류탑의 상부로 빠져나온 증기는 응축기(b)에서 처리되어 액상으로 변한다. 응축기(b)에서 나오는 액의 온도는 트리옥산의 융점인 63℃ 이상으로 유지 할 필요가 있으나, 트리옥산의 비점인 114.5℃ 보다 응축기 토출온도를 높게 하여서는 안된다.The steam exiting the top of the distillation column is processed in the condenser (b) to turn into a liquid phase. The temperature of the liquid coming out of the condenser (b) needs to be maintained at 63 ° C or higher, which is the melting point of trioxane, but the condenser discharge temperature should not be higher than 114.5 ° C, which is the boiling point of trioxane.

따라서 증기성분을 전부 응축하는 조건으로 설정하는 것이 바람직 하며, 이 경우 저비점의 성분들은 부분적으로 응축하여 트리옥산의 불순물이 된다. 증기 성분 내의 저비점 성분인 메탄올, 개미산 등은 중합시 연쇄이동을 촉진하고 중합물의 불안정 말단기를 증가시켜 얻어진 수지의 품질을 저하 시킨다.Therefore, it is preferable to set the conditions to condense all vapor components, in which case the low boiling point components partially condense to become impurities of trioxane. Methanol, formic acid, etc., which are low boiling point components in the vapor component, promote the chain transfer during polymerization and increase the unstable end groups of the polymer, thereby degrading the quality of the obtained resin.

증류탑(a)에 공급되는 트리옥산 함유 유기용매에는 물이 용존되어 있고, 이들은 증류처리시 증류탑(a) 탑정으로 배출되는 증기에 포함되어 응축기에서 응축된 후 탱크(c)로 이송된다.Water is dissolved in the trioxane-containing organic solvent supplied to the distillation tower (a), and these are included in the vapor discharged to the top of the distillation tower (a) during the distillation process, condensed in the condenser and then transferred to the tank (c).

이와 같은 증기 성분 내의 저비점 성분을 제거하기 위한 방법으로, 증류탑의 조작압을 진공 또는 가압으로 하여 응축온도를 변경하는 것을 생각 할 수 있으나 진공 하에서는 응축기에 트리옥산이 응축되지 않기 때문에 트리옥산의 손실이 크게 되고, 가압 하에서는 증류탑 탑정 온도가 올라가서, 유기용매의 품질열화의 염려가 크다.As a method for removing the low boiling point component in the steam component, it is conceivable to change the condensation temperature by operating the distillation column by vacuum or pressurization, but the trioxane loss is reduced because the trioxane is not condensed in the condenser under vacuum. It becomes large, and under pressure, the column top temperature rises, and there exists a possibility of the quality deterioration of an organic solvent.

저비점 성분이 트리옥산에 혼합되는 것을 피하기 위한 대책으로서, 본 발명자는 트리옥산을 증류탑 상부에서 이송라인(3)을 통해 계외로 빼내고 이와 함께 증류탑 탑정에, 다시말해 탱크(c)에, 트리옥산보다 비점이 낮은 탄화수소 용매를 존재시켜 탑정의 증기를 응축하는 것으로 불순물을 제거하여 트리옥산을 고품질로 제조하는 방법을 발견 하였다.As a countermeasure to avoid mixing the low boiling point component with trioxane, the inventors take trioxane out of the system through the transfer line 3 at the top of the distillation column and together with the distillation column top, that is, in the tank c, The present inventors have found a method for producing trioxane with high quality by removing impurities by condensing the vapor of the column with a low boiling hydrocarbon solvent.

탱크(c) 내에 트리옥산 보다 비점이 낮은 탄화수소 용매를 이송라인(6)을 통해 공급, 탱크 내로 유입되는 물과 저비점 성분들을 분리, 제거 할 수 있다.A hydrocarbon solvent having a lower boiling point than trioxane in the tank c may be supplied through a transfer line 6 to separate and remove water and low boiling components introduced into the tank.

구체적으로 탱크내 물과 탄화수소 용매는 비중차이에 의해 상분리 되며, 상분리된 물은 이송라인(5)을 통해 탱크 밖으로 빠져 나간다. 이때 물에 용해된 저비점 성분도 함께 빠져 나간다. 트리옥산보다 비점이 낮은 탄화수소 용매를 탱크(c)에 공급, 저장하는 것은 트리옥산에 상기 용매가 미량 혼입된 경우에도 폴리옥시메틸렌 중합에 전혀 영향을 주지 않기 때문이다.Specifically, the water and the hydrocarbon solvent in the tank is phase separated by the difference in specific gravity, and the phase separated water is taken out of the tank through the transfer line (5). At this time, the low boiling point component dissolved in water is also taken out. The supply and storage of a hydrocarbon solvent having a lower boiling point than trioxane in the tank (c) is because polyoxymethylene polymerization is not affected even when a small amount of the solvent is mixed in trioxane.

트리옥산보다 비점이 낮은 탄화수소 용매로서 파라핀, 사이클로파라핀, 방향족 화합물 등을 사용 할 수 있다. 구체적으로 벤젠, 시클로헥산, 노말헵탄 등을, 더욱 바람직 하기로는 벤젠을 사용 할 수 있다.Paraffin, cycloparaffin, aromatic compounds, etc. can be used as a hydrocarbon solvent lower boiling point than trioxane. Specifically, benzene, cyclohexane, normal heptane and the like, more preferably benzene can be used.

증류탑(a)에 공급되는 유기용매의 불순물 조성에 따라서는 증류공정에서 증류탑(a) 상부로 배출되는 증기에 포함된 물이 응축기(b)에서 고화되어 증류탑(a)의 연속 운전에 지장을 줄 가능성이 있으므로 이송라인(7 및 8)을 통해 물을 연속적으로 공급하여 주는 것이 바람직 하다.Depending on the impurity composition of the organic solvent supplied to the distillation column (a), the water contained in the steam discharged to the upper part of the distillation column (a) in the distillation process is solidified in the condenser (b) to interfere with the continuous operation of the distillation column (a). Since there is a possibility, it is preferable to continuously supply water through the transfer lines 7 and 8.

이와 같이 연속적으로 물을 공급해 주면 고화 트러블을 해결 할 뿐만 아니라 저비점 성분(불순물)의 제거가 촉진되어 트리옥산의 순도를 향상 시킬 수 있다.By continuously supplying water in this way, the solidification trouble can be solved and the removal of low boiling point components (impurities) can be promoted to improve the purity of trioxane.

그러나 물의 공급량을 너무 증가하면 물에 용해되어 계외로 배출되는 트리옥산의 손실(Loss)이 늘어나고, 증류탑(a)의 에너지 소요도 증가(이송라인 7로 공급시)하는 문제가 있다. 따라서 물의 공급량은 트리옥산 량의 50% 이하로 조절하는 것이 바람직 하다.However, if the amount of water supplied is increased too much, the loss of trioxane dissolved in water and discharged out of the system increases, and the energy requirement of the distillation column (a) increases (when supplied to the transfer line 7). Therefore, the amount of water supplied is preferably adjusted to 50% or less of the amount of trioxane.

탱크(c) 내에서 저비점 성분 및 물을 분리, 제거된 액상의 트리옥산 함유 유기용매는 다시 증류탑(a)으로 순환되어 증류 처리 된다. 탱크(c)의 하단부로는 유기용매가 이송라인(4)을 통해 배출된다.The liquid trioxane-containing organic solvent in which the low boiling point component and water are separated and removed in the tank (c) is circulated back to the distillation column (a) and distilled. The organic solvent is discharged through the transfer line 4 to the lower end of the tank (c).

증류탑에서 분리된 트리옥산은 이송라인(3)을 통해 계외로 관출된다. 이때 특공평 7-116176호 공보에 공개되어 있는 것처럼 디옥시메틸렌디메틸에테르(옥시메틸렌 단위 수 2)을 함유한 트리옥산은 증류탑(a)의 상단으로 빼내고, 디옥시메틸렌디메틸에테르(옥시메틸렌 단위 3 이상) 등의 고비점물를 함유한 트리옥산은 증류탑(a)의 하단으로 빼내면 더욱 트리옥산을 고품질화 할 수 있다.The trioxane separated from the distillation column is extracted out of the system through the transfer line (3). At this time, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-116176, trioxane containing dioxymethylene dimethyl ether (oxymethylene unit number 2) is taken out to the top of the distillation column (a), and dioxymethylene dimethyl ether (oxymethylene unit 3 The trioxane containing the high boiling point such as above can be further improved in quality by removing the trioxane at the bottom of the distillation column (a).

계외로 관출된 트리옥산은 통상 고순도이나, 더욱 순도를 높게하기 위해서는 약간의 탄화수소 용매를 함유한 상태로 관출시킨 다음, 이를 다시한번 증류처리 할 수 있다. 계외로 관출되는 트리옥산에 함유된 탄화수소 용매가 증가하면 증류탑(a) 등에서의 에너지 소요가 많아지므로, 이들 량을 트리옥산 중량 대비 50중량% 이하로 조절하는 것이 바람직 하다.Trioxane, which is extracted out of the system, is usually of high purity, but in order to further increase the purity, it may be eluted with a little hydrocarbon solvent and then distilled again. When the hydrocarbon solvent contained in the trioxane to be out of the system increases, the energy requirement in the distillation column (a) is increased, so it is preferable to adjust these amounts to 50% by weight or less relative to the trioxane weight.

이와 같이 탄화수소 용매가 트리옥산과 같이 계외로 빠져 나감에 따라 계내의 탄화수소 용매가 부족하게 될 수 있다. 따라서 본 발명은 이송라인(7과 8)을 통해 계내로 탄화수소 용매를 공급한다.As such, the hydrocarbon solvent in the system may be insufficient as the hydrocarbon solvent leaves the system such as trioxane. The present invention thus supplies hydrocarbon solvents in situ via transfer lines 7 and 8.

이하 실시예 및 비교실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 아래 실시예에만 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited only to the following examples.

실시예 1Example 1

도 1과 같은 공정 플로우로 배열된 증류탑 a(다단탑 : 탑지름 50mm, 50단, 시브트레이)를 사용하여 트리옥산을 제조 하였다. 실온에서 동량의 디에틸벤젠을 충분히 접촉시킨 포르말린(포름알데히드 농도 55%)을 95℃로 유지시킨 반응기[미쯔비시화학제 스티렌계 강산성 양이온 교환수지(다이아이온 나 IB) 300M3충진]에 시간당 170g 공급 했다. 반응후의 액조성은 포름알데히드 56.9중량%, 트리옥산 3.2중량% 였다. 이 반응액의 트리옥산을 디에틸벤젠으로 추출하여, 트리옥산을 4.0중량% 함유하는 디에틸벤젠을 제조 하였다. 라인 1을 통하여 디에틸벤젠액을 3000g/시간의 공급속도로, 라인 7을 통하여 벤젠을 10g/시간의 공급속도로 증류탑(a)에 공급 하였다. 트리옥산을 라인 3으로 부터 배출 하였고, 디에틸벤젠을 라인 2로 부터 뽑아 내었다. 탱크(c)로 부터 라인 5를 통하여 물을 6g/시간으로 뽑아 내었다. 탱크(c)의 벤젠상의 액면을 일정하게 유지하기 위하여 벤젠을 라인 4로 부터 뽑아 내었다. 얻어진 트리옥산의 불순물 분석값은 포름알데히드 40중량ppm, 메탄올 3중량ppm, 물 11중량ppm, 개미산 5중량ppm, 벤젠 10중량ppm의 고품질 이었다.Trioxane was prepared using a distillation column a (multistage column: top diameter: 50 mm, 50 stages, sheave tray) arranged in the same process flow as in FIG. 1. 170g per hour was supplied to a reactor [formula styrene strong acid cation exchange resin (Diion or IB) 300M 3 filled with Mitsubishi Chemical Co., Ltd.] maintained at 95 ° C. in which formalin (55% formaldehyde concentration) was sufficiently brought into contact with the same amount of diethylbenzene at room temperature. did. The liquid composition after reaction was 56.9 weight% of formaldehyde and 3.2 weight% of trioxane. Trioxane of this reaction solution was extracted with diethylbenzene to prepare diethylbenzene containing 4.0% by weight of trioxane. Diethylbenzene was fed through line 1 to the distillation column a at a feed rate of 3000 g / hour and benzene through a line 7 at a feed rate of 10 g / hour. Trioxane was withdrawn from line 3 and diethylbenzene was withdrawn from line 2. Water was withdrawn from tank (c) through line 5 at 6 g / hr. Benzene was withdrawn from line 4 to keep the liquid level of benzene on tank (c) constant. The impurity analysis value of the obtained trioxane was high quality of 40 weight ppm of formaldehyde, 3 weight ppm of methanol, 11 weight ppm of water, 5 weight ppm of formic acid, and 10 weight ppm of benzene.

실시예 2Example 2

실시예 1의 장치의 라인 1을 통하여 트리옥산 4.0중량%를 함유한 디에틸벤젠을 시간당 3000g 속도로, 라인 7을 통하여 사이클로헥산을 시간당 10g 속도로, 라인 8을 통하여 물을 시간당 5g 속도로 증류탑(a)에 공급 하였다. 트리옥산을 라인 3으로 부터 뽑아 내고, 디에틸벤젠을 라인 2로 부터 뽑아 냈다. 탱크(c)의 사이클로헥산 및 물의 두 개상 계면을 일정하게 유지하기 위하여 라인 5를 통하여 물을 뽑아 냈다. 얻어진 트리옥산의 불순물 값은 포름알데히드 20중량ppm, 메탄올 2중량ppm, 물 7중량ppm, 개미산 3중량ppm, 사이클로헥산 7중량ppm의 고품질 이었다.The distillation column at 3000 g / h for diethylbenzene containing 4.0% by weight of trioxane via line 1 of the apparatus of Example 1 at 10 g / h for cyclohexane via line 7 and 5 g / h of water through line 8 via line 8 supplied in (a). Trioxane was extracted from line 3 and diethylbenzene was extracted from line 2. Water was withdrawn via line 5 to maintain a constant two phase interface of cyclohexane and water in tank (c). The impurity value of the obtained trioxane was high quality of 20 weight ppm of formaldehyde, 2 weight ppm of methanol, 7 weight ppm of water, 3 weight ppm of formic acid, and 7 weight ppm of cyclohexane.

비교실시예 1Comparative Example 1

실시예 1의 장치에서, 라인 1을 통하여 트리옥산 4.0중량%를 함유한 디에틸벤젠을 시간당 3000g 속도로 증류탑(a)에 공급 하였다. 트리옥산을 라인 3으로 부터 뽑아 내고, 디에틸벤젠을 라인 2로 부터 뽑아 낸다. 탱크(c)에는 상분리가 되었다. 라인 3으로 부터 얻어진 트리옥산의 불순물 값은 포름알데히드 100중량ppm, 메탄올 20중량ppm, 물 40중량ppm, 개미산 11중량ppm으로 실시예 1, 2와 비교하여 불순물 함량이 높았다.In the apparatus of Example 1, diethylbenzene containing 4.0% by weight of trioxane was fed to distillation tower (a) at a rate of 3000 g per hour via line 1. Trioxane is extracted from line 3 and diethylbenzene is extracted from line 2. The tank (c) was subjected to phase separation. The impurity value of trioxane obtained from line 3 was 100 ppm by weight of formaldehyde, 20 ppm by weight of methanol, 40 ppm by weight of water, and 11 ppm by weight of formic acid, and the impurity content was higher than that of Examples 1 and 2.

본 발명은 적은 에너지 사용으로 고순도의 트리옥산을 제조 할 수 있다. 본 발명에서 제조된 트리옥산은 순도가 높아서 이를 원료로 사용할 경우 최종 제품인 폴리옥시메틸렌의 품질이 향상된다.The present invention can produce high purity trioxane with little energy use. The trioxane produced in the present invention has high purity and when used as a raw material, the quality of the final product polyoxymethylene is improved.

Claims (3)

트리옥산을 함유하며 트리옥산보다 높은 비점을 갖는 유기용매를 증류탑에서 증류시켜 트리옥산을 분리함에 있어서, 증류탑의 상부로 배출되는 트리옥산을 트리옥산보다 낮은 비점을 갖는 탄화수소 용매와 물이 저장되어 있는 증류탑 탑정(c) 내로 공급하여 트리옥산 내에 함유되어 있는 저비점의 불순물을 물에 용해시킨 후 물과 탄화수소 용매를 상분리하여 상기 저비점의 불순물을 제거하는 것을 특징으로 하는 고순도 트리옥산의 제조방법.In separating trioxane by distilling an organic solvent containing trioxane and having a boiling point higher than that of trioxane in a distillation column, the hydrocarbon solvent and water having a lower boiling point than trioxane are stored in the trioxane discharged to the top of the distillation column. A method for producing high purity trioxane, characterized in that the low boiling point impurities contained in trioxane are dissolved in water after being fed into the column top of the distillation column to remove water and the hydrocarbon solvent by phase separation. 삭제delete 1항에 있어서, 탄화수소 용매가 벤젠인 것을 특징으로 하는 고순도 트리옥산의 제조방법.The process for producing high purity trioxane according to claim 1, wherein the hydrocarbon solvent is benzene.
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