KR101188038B1 - Separation of propylene oxide from a mixture comprising propylene oxide and methanol - Google Patents

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Abstract

본 발명은 5 중량% 내지 50 중량%의 산화프로필렌 및 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올을 포함하는 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법에 관한 것으로서,The present invention relates to a process for separating propylene oxide from a mixture (M) comprising 5% to 50% by weight propylene oxide and 50% to 85% by weight methanol.

(i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column;

(ⅱ) 상기 추출 증류 칼럼에 극성 용매를 추가로 도입하는 단계; 및(Ii) further introducing a polar solvent into said extractive distillation column; And

(ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부(overhead)로부터 300 mbar 내지 750 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 증류시키는 단계(Iii) distilling propylene oxide from the extractive distillation column overhead at a pressure of 300 mbar to 750 mbar and a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C.

를 포함하는 방법이 개시된다.Disclosed is a method comprising a.

Description

산화프로필렌 및 메탄올을 포함하는 혼합물로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법{SEPARATION OF PROPYLENE OXIDE FROM A MIXTURE COMPRISING PROPYLENE OXIDE AND METHANOL}Process for separating propylene oxide from a mixture comprising propylene oxide and methanol TECHNICAL FIELD

본 발명은 5 중량% 내지 50 중량%의 산화프로필렌 및 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올을 포함하는 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은The present invention relates to a process for separating propylene oxide from a mixture (M) comprising 5% to 50% by weight of propylene oxide and 50% to 85% by weight of methanol. The method

(i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column;

(ⅱ) 상기 추출 증류 칼럼에 극성 용매를 추가로 도입하는 단계; 및(Ii) further introducing a polar solvent into said extractive distillation column; And

(ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부(overhead)로부터 300 mbar 내지 750 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 증류시키는 단계(Iii) distilling propylene oxide from the extractive distillation column overhead at a pressure of 300 mbar to 750 mbar and a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C.

를 포함한다.It includes.

본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 혼합물(M)은 용매로서 메탄올 중에서 티탄 제올라이트 고정층 촉매의 존재 하에 프로펜을 과산화수소와 반응시켜 형성된다. 따라서, 본 발명은 또한 산화프로필렌을 제조하는 방법으로서, 상기 반응이 용매로서 메탄올 중에서 티탄 제올라이트 고정층 촉매의 존재 하에 프로펜을 과산화수소와 반응시키는 것을 포함하는 방법을 제공한다. 이러한 에폭시드화 반응에 따라 직접 또는 하나 이상의 후처리 단계 후에, 5 중량% 내지 50 중량%의 산화프로필 렌 및 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올을 포함하는 혼합물(M)이 형성되며, 본 발명의 방법은According to a preferred embodiment of the invention, the mixture M is formed by reacting propene with hydrogen peroxide in the presence of a titanium zeolite fixed bed catalyst in methanol as a solvent. Accordingly, the present invention also provides a process for producing propylene oxide, wherein the reaction comprises reacting propene with hydrogen peroxide in the presence of a titanium zeolite fixed bed catalyst in methanol as a solvent. According to this epoxidation reaction, either directly or after one or more aftertreatment steps, a mixture (M) comprising 5% to 50% by weight of propylene oxide and 50% to 85% by weight of methanol is formed, Way

(i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column;

(ⅱ) 상기 추출 증류 칼럼에 극성 용매를 추가로 도입하는 단계;(Ii) further introducing a polar solvent into said extractive distillation column;

(ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부로부터 300 mbar 내지 750 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 증류시키는 단계(Iii) distilling the propylene oxide from the top of the extractive distillation column at a pressure of 300 mbar to 750 mbar and a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C.

를 추가로 포함한다..

공비 혼합물의 연행으로 인해, 매우 많은 수의 이론단(theoretical plate)을 구비한 증류 칼럼이 사용되는 동시에 환류비가 매우 높게 설정되는 경우에만 산화프로필렌 및 메탄올이 대기압 또는 초대기압, 실질적으로 1 bar 내지 5 bar 범위에서 증류에 의해 분리될 수 있다.Due to the entrainment of the azeotrope, propylene oxide and methanol are at atmospheric or superatmospheric pressure, substantially 1 bar to 5, only when a distillation column with a very large number of theoretical plates is used and the reflux ratio is set very high. It can be separated by distillation in the bar range.

산화프로필렌 및 메탄올을 포함하는 이러한 혼합물은, 예를 들어 용매로서 메탄올의 존재 하에 프로펜을 과산화수소와 같은 히드로퍼옥시드와 반응시키는 에폭시드화 공정으로 형성된다. Such mixtures comprising propylene oxide and methanol are formed, for example, in an epoxidation process in which propene is reacted with a hydroperoxide such as hydrogen peroxide in the presence of methanol as solvent.

US 제 5,849,938호는 미정제 올레핀 에폭시드화 생성물 중의 메탄올로부터 프로펜을 추출 증류에 의해 분리하는 공정을 개시하였는 바, 여기에서는 물 또는 프로필렌 글리콜과 같은 히드록시기를 가지는 비교적 중질의 극성 용매가 추출 용매로서 사용되었으며, 프로필렌 글리콜이 특히 바람직하다고 언급되었다. 이 문헌의 종래 기술에 따라, 사용된 증류 칼럼은 보통 이론단이 20개 내지 60개이며, 환 류물/증류물 비가 일반적으로 5 내지 15 범위이다. 실시예에 따르면, 전형적인 비는 9이다. 전형적인 바닥부 온도는 90℃ 내지 120℃이고, 증류가 수행되는 압력은 0.55 bar 내지 3.44 bar이다. 실시예에 따르면, 증류 칼럼의 바람직한 바닥부 압력은 2.76 bar이고, 따라서 표준 압력보다 높다. 300 또는 1,500 ppm의 메탄올을 포함하는 분획이 전형적인 산화프로필렌 분획으로서 수득된다. 실시예에 따라 수득된 바닥부 분획은 산화프로필렌을 6,300 ppm 이하로 포함한다. US 5,849,938 discloses a process for the extraction of propene from methanol in crude olefin epoxidation products by extractive distillation, wherein relatively heavy polar solvents having hydroxy groups such as water or propylene glycol are used as extraction solvents. It is mentioned that propylene glycol is particularly preferred. According to the prior art of this document, the distillation columns used usually have 20 to 60 theoretical stages, and the reflux / distillate ratio is generally in the range of 5 to 15. According to an embodiment, the typical ratio is nine. Typical bottom temperatures are from 90 ° C. to 120 ° C. and the pressure at which distillation is carried out is from 0.55 bar to 3.44 bar. According to an embodiment, the preferred bottom pressure of the distillation column is 2.76 bar and therefore higher than the standard pressure. A fraction comprising 300 or 1,500 ppm of methanol is obtained as a typical propylene oxide fraction. The bottom fraction obtained according to the examples contains up to 6,300 ppm of propylene oxide.

US 제 6,500,311 B1호는 메탄올 및 산화프로필렌의 분리 공정을 개시하고 있다. 추출 용매로서 비극성 용매, 즉 C7-C9 탄화수소, 예컨대 n-옥탄이 사용된다.US 6,500,311 B1 discloses a process for separating methanol and propylene oxide. As extraction solvents, nonpolar solvents, ie C7-C9 hydrocarbons such as n-octane, are used.

본 발명의 목적은 종래 기술에 기술된 방법에 비해 에너지 밸런스가 향상된 동시에, 각각 메탄올 및 산화프로필렌에 대한 불순물을 덜 포함하는 정상부 스트림 및 바닥부 스트림이 제공되는 것을 특징으로 하는, 메탄올로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide propylene oxide from methanol, wherein the top and bottom streams are provided with improved energy balance compared to the processes described in the prior art and at the same time containing less impurities to methanol and propylene oxide, respectively. It is to provide a way to separate.

본 발명의 다른 목적은 종래 기술에 비해 온화한 증류 조건이 이용되는 동시에 값싼 추출 용매가 사용되는 것을 특징으로 하는, 메탄올로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a process for separating propylene oxide from methanol, wherein mild distillation conditions are used as compared to the prior art and cheap extraction solvents are used.

본 발명의 그밖의 또 다른 목적은 메탄올로부터 산화프로필렌을 분리하는 중에 산화프로필렌을 제조하는 방법을 제공하는 데 있으며, 이때 산화프로필렌의 분리는 상기 언급된 이점을 가짐에 따라 산화프로필렌을 제조하는 방법은 종래 기술에 비해 에너지적으로나 증류 분획의 순도면에서 유리한 특징을 갖는다.Yet another object of the present invention is to provide a process for producing propylene oxide during the separation of propylene oxide from methanol, wherein the separation of propylene oxide has the advantages mentioned above and thus the process for producing propylene oxide Compared with the prior art, it is advantageous in terms of energy and purity of the distillation fraction.

발명의 개요Summary of the Invention

본 발명은 5 중량% 내지 50 중량%의 산화프로필렌 및 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올을 포함하는 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법으로서, 상기 방법은The present invention provides a process for separating propylene oxide from a mixture (M) comprising 5 wt% to 50 wt% propylene oxide and 50 wt% to 85 wt% methanol.

(i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column;

(ⅱ) 상기 추출 증류 칼럼에 극성 용매를 추가로 도입하는 단계; 및(Ii) further introducing a polar solvent into said extractive distillation column; And

(ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부로부터 300 mbar 내지 750 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 증류시키는 단계(Iii) distilling the propylene oxide from the top of the extractive distillation column at a pressure of 300 mbar to 750 mbar and a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C.

를 포함하는 방법에 관한 것이다.It relates to a method comprising a.

본 발명은 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법으로서, 상기 방법은The present invention provides a process for separating propylene oxide from a mixture (M) comprising 5 wt% to 15 wt% propylene oxide, 50 wt% to 85 wt% methanol, and 10 wt% to 25 wt% water. Way

(i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column;

(ⅱ) 상기 추출 증류 칼럼에 물을 혼합물(M)의 2 중량% 이하의 양으로 추가로 도입하는 단계;(Ii) further introducing water to the extractive distillation column in an amount of up to 2% by weight of the mixture (M);

(ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부로부터 300 mbar 내지 750 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 증류시키는 단계(Iii) distilling the propylene oxide from the top of the extractive distillation column at a pressure of 300 mbar to 750 mbar and a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C.

를 포함하는 방법에 관한 것이다.It relates to a method comprising a.

본 발명은 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법으로서, 상기 방법은The present invention provides a process for separating propylene oxide from a mixture (M) comprising 5 wt% to 15 wt% propylene oxide, 50 wt% to 85 wt% methanol, and 10 wt% to 25 wt% water. Way

(i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column;

(ⅱ) 상기 추출 증류에 물을 추가로 도입하는 단계;(Ii) further introducing water into said extractive distillation;

(ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부로부터 300 mbar 내지 750 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 증류시키는 단계(Iii) distilling the propylene oxide from the top of the extractive distillation column at a pressure of 300 mbar to 750 mbar and a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C.

를 포함하고, 증류물은 상기 추출 증류 칼럼에 부분적으로 환류되며, 증류물에 대한 환류물의 질량비가 4 이하인 방법에 관한 것이다.Wherein the distillate is partially refluxed in the extractive distillation column and the mass ratio of reflux to distillate is 4 or less.

본 발명은 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법으로서, 상기 방법은The present invention provides a process for separating propylene oxide from a mixture (M) comprising 5 wt% to 15 wt% propylene oxide, 50 wt% to 85 wt% methanol, and 10 wt% to 25 wt% water. Way

(i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column;

(ⅱ) 상기 추출 증류에 물을 추가로 도입하는 단계;(Ii) further introducing water into said extractive distillation;

(ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부로부터 300 mbar 내지 750 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 증류시키는 단계;(Iii) distilling propylene oxide from the top of said extractive distillation column at a pressure of 300 mbar to 750 mbar and a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C .;

(ⅳ) 상기 추출 증류 칼럼으로부터 100 ppm 이하의 산화프로필렌을 포함하는 바닥부 스트림을 회수하고, 상기 추출 증류 칼럼으로부터 100 ppm 이하의 메탄올을 포함하는 정상부 스트림을 회수하는 단계(Iii) recovering a bottoms stream comprising up to 100 ppm of propylene oxide from the extractive distillation column and recovering a tops stream comprising up to 100 ppm of methanol from the extractive distillation column

를 포함하는 방법에 관한 것이다.It relates to a method comprising a.

본 발명은 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법으로서, 상기 방법은The present invention provides a process for separating propylene oxide from a mixture (M) comprising 5 wt% to 15 wt% propylene oxide, 50 wt% to 85 wt% methanol, and 10 wt% to 25 wt% water. Way

(i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column;

(ⅱ) 상기 추출 증류 칼럼에 물을 2 bar 이하 압력의 증기로서 추가로 도입하는 단계;(Ii) further introducing water into the extractive distillation column as steam at a pressure of up to 2 bar;

(ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부로부터 300 mbar 내지 750 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 증류시키는 단계(Iii) distilling the propylene oxide from the top of the extractive distillation column at a pressure of 300 mbar to 750 mbar and a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C.

를 포함하는 방법에 관한 것이다.It relates to a method comprising a.

본 발명은 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법으로서, 상기 방법은The present invention provides a process for separating propylene oxide from a mixture (M) comprising 5 wt% to 15 wt% propylene oxide, 50 wt% to 85 wt% methanol, and 10 wt% to 25 wt% water. Way

(i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column;

(ⅱ) 상기 추출 증류 칼럼에 물을 혼합물(M)의 2 중량% 이하의 양으로 추가로 도입하는 단계;(Ii) further introducing water to the extractive distillation column in an amount of up to 2% by weight of the mixture (M);

(ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부로부터 300 mbar 내지 500 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 증류시키는 단계;(Iii) distilling propylene oxide from the top of said extractive distillation column at a pressure of 300 mbar to 500 mbar and a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C .;

(ⅳ) 상기 추출 증류 칼럼으로부터 100 ppm 이하의 산화프로필렌을 포함하는 바닥부 스트림을 회수하고, 상기 추출 증류 칼럼으로부터 100 ppm 이하의 메탄올을 포함하는 정상부 스트림을 회수하는 단계(Iii) recovering a bottoms stream comprising up to 100 ppm of propylene oxide from the extractive distillation column and recovering a tops stream comprising up to 100 ppm of methanol from the extractive distillation column

를 포함하는 방법에 관한 것이다.It relates to a method comprising a.

본 발명은 용매로서 메탄올 중에서 프로펜을 히드록시드와 반응시켜 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올 및 10 중량% 내 지 25 중량%의 물을 포함하는 혼합물(M)을 수득하거나, 후처리에 따라 혼합물(M)을 제공하는 혼합물을 수득하는 것을 포함하여, 산화프로필렌을 제조하는 방법으로서, 상기 방법은The present invention comprises reacting propene with hydroxide in methanol as a solvent to contain 5% to 15% by weight of propylene oxide, 50% to 85% by weight of methanol and 10% to 25% by weight of water. A process for preparing propylene oxide, comprising obtaining a mixture (M), or obtaining a mixture which provides, according to workup, the mixture (M).

(i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column;

(ⅱ) 상기 추출 증류 칼럼에 물을 2 bar 이하 압력의 증기로서 혼합물(M)의 0.45 중량% 내지 1 중량%의 양으로 추가로 도입하는 단계;(Ii) further introducing water to the extractive distillation column in an amount of 0.45% to 1% by weight of the mixture M as steam at a pressure of up to 2 bar;

(ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부로부터 450 mbar 내지 500 mbar의 압력 및 50℃ 내지 60℃의 바닥부 온도에서 정상부 스트림으로서 산화프로필렌을 증류시키는 단계;(Iii) distilling propylene oxide from the top of said extractive distillation column as a top stream at a pressure of 450 mbar to 500 mbar and a bottom temperature of 50 ° C. to 60 ° C .;

(ⅳ) 상기 추출 증류 칼럼으로부터 100 ppm 이하의 산화프로필렌을 포함하는 바닥부 스트림을 회수하고, 상기 추출 증류 칼럼으로부터 50 ppm 이하의 메탄올을 포함하는 정상부 스트림을 회수하는 단계(Iii) recovering a bottoms stream comprising up to 100 ppm of propylene oxide from the extractive distillation column and recovering a tops stream comprising up to 50 ppm of methanol from the extractive distillation column

를 추가로 포함하는 방법에 관한 것이다.It relates to a method further comprising.

도 1은 본 발명의 바람직한 구체예를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a preferred embodiment of the present invention.

도 2은 종래 기술의 공정을 나타내는 도면이다.2 shows a process of the prior art.

도 3는 종래 기술의 또 다른 공정을 나타내는 도면이다.3 is a view showing still another process of the prior art.

본 발명에 따라, 산화프로필렌은 5 중량% 내지 50 중량%의 산화프로필렌 및 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올을 포함하는 혼합물(M)로부터 분리된다. 본 발명의 바람직한 구체예에서, 혼합물(M)은 5 중량% 내지 15 중량%, 바람직하게는 6 중량% 내지 12 중량%, 특히 바람직하게는 8 중량% 내지 10.5 중량%의 산화프로필렌, 및 55 중량% 내지 85 중량%, 바람직하게는 60 중량% 내지 80 중량%, 특히 바람직하게는 65 중량% 내지 75 중량%의 메탄올을 포함한다. According to the invention, the propylene oxide is separated from the mixture M comprising 5% to 50% by weight propylene oxide and 50% to 85% by weight methanol. In a preferred embodiment of the invention, the mixture (M) is 5% to 15% by weight, preferably 6% to 12% by weight, particularly preferably 8% to 10.5% by weight of propylene oxide, and 55% % To 85% by weight, preferably 60% to 80% by weight, particularly preferably 65% to 75% by weight of methanol.

본 발명의 방법과 관련하여, 혼합물(M)은 하나 이상의 추가의 화합물을 포함할 수 있다. 이들 화합물들에 대해, (M)에 포함된 메탄올로부터 산화프로필렌을 분리하기 위하여 산화프로필렌이 추출 증류 칼럼 상부로부터 증류될 수 있는 조건에는 특별한 제한이 없다.In the context of the process of the invention, the mixture (M) may comprise one or more further compounds. For these compounds, there are no particular restrictions on the conditions under which propylene oxide can be distilled from the top of the extractive distillation column in order to separate propylene oxide from the methanol contained in (M).

바람직한 구체예에 따라, 혼합물(M)은 또한 물, 보다 바람직하게는 혼합물(M)의 총 중량을 기준으로 25 중량% 이하, 보다 바람직하게는 1 중량% 내지 25 중량%, 보다 더 바람직하게는 2 중량% 내지 25 중량%, 보다 더욱 바람직하게는 3 중량% 내지 25 중량%, 보다 더욱 더 바람직하게는 4 중량% 내지 25 중량%, 보다 더 더욱 바람직하게는 5 중량% 내지 25 중량%, 보다 더 더욱 더 바람직하게는 6 중량% 내지 25 중량%, 이 보다 바람직하게는 7 중량% 내지 25 중량%, 그 보다 바람직하게는 8 중량% 내지 25 중량%, 그 보다 더 바람직하게는 9 중량% 내지 25 중량% 및 그 보다 더 더욱 바람직하게는 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함한다. 따라서, 혼합물(M)은 예를 들어, 혼합물(M)의 총 중량을 기준으로 10 중량% 내지 25 중량% 또는 10 중량% 내지 20 중량% 또는 10 중량% 내지 15 중량% 또는 15 중량% 내지 25 중량% 또는 15 중량% 내지 20 중량% 또는 20 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment, the mixture (M) is also up to 25% by weight, more preferably 1 to 25% by weight, even more preferably based on the total weight of the water, more preferably the mixture (M) 2 wt% to 25 wt%, even more preferably 3 wt% to 25 wt%, even more preferably 4 wt% to 25 wt%, even more preferably 5 wt% to 25 wt%, more Even more preferably from 6 wt% to 25 wt%, more preferably from 7 wt% to 25 wt%, more preferably from 8 wt% to 25 wt%, even more preferably from 9 wt% to 25% by weight and even more preferably 10% to 25% by weight of water. Thus, the mixture M can be, for example, 10% to 25% or 10% to 20% or 10% to 15% or 15% to 25% by weight based on the total weight of the mixture M. Weight percent or 15 weight percent to 20 weight percent or 20 weight percent to 25 weight percent water.

(M)이 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 바람직한 구체예에 따라, (M)은 혼합물(M)의 총 중량을 기준으로 바람직하게는 5 중량% 내지 45 중량%, 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 40 중량%, 보다 더 바람직하게는 5 중량% 내지 35 중량%, 보다 더욱 더 바람직하게는 5 중량% 내지 30 중량%, 보다 더 더욱 바람직하게는 5 중량% 내지 25 중량%, 보다 더 더욱 더 바람직하게는 5 중량% 내지 20 중량% 및 그 보다 바람직하게는 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌을 포함한다.According to a preferred embodiment wherein (M) comprises from 10% to 25% by weight of water, (M) is preferably from 5% to 45% by weight, more preferably based on the total weight of the mixture (M) Is 5 wt% to 40 wt%, even more preferably 5 wt% to 35 wt%, even more preferably 5 wt% to 30 wt%, even more preferably 5 wt% to 25 wt%, Even more preferably 5% to 20% by weight and even more preferably 5% to 15% by weight of propylene oxide.

따라서, 본 발명은 또한 혼합물(M)이 혼합물(M)의 총 중량을 기준으로 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올, 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 상술된 방법을 제공한다.Thus, the present invention also provides that the mixture (M) comprises from 50% to 85% by weight of methanol, from 5% to 15% by weight of propylene oxide and from 10% to 25% by weight based on the total weight of the mixture (M). It provides a method as described above comprising water.

메탄올, 프로펜 및 바람직하게는 물 외에, 혼합물(M)은 하나 이상의 추가의 화합물을 포함할 수 있다.In addition to methanol, propene and preferably water, the mixture (M) may comprise one or more further compounds.

본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 혼합물(M)은 용매로서 메탄올의 존재 하에 프로펜을 히드로퍼옥시드와 반응시켜 산화프로필렌을 제조하는 공정으로부터 직 간접적으로 형성된다. 따라서, 혼합물(M)은 또한 비반응 프로펜 및/또는 비반응 히드로퍼옥시드 및/또는 상기 에폭시드화 반응의 하나 이상의 부산물, 예컨대 프로필렌 글리콜 및/또는 아세트알데히드도 포함할 수 있다.According to a preferred embodiment of the invention, the mixture (M) is formed directly or indirectly from the process of producing propylene oxide by reacting propene with hydroperoxide in the presence of methanol as solvent. Thus, the mixture M may also comprise unreacted propene and / or unreacted hydroperoxide and / or one or more by-products of the epoxidation reaction, such as propylene glycol and / or acetaldehyde.

상기 에폭시드화 반응으로부터 수득된 반응 혼합물은 메탄올, 산화프로필렌 및 바람직하게는 물에 대한 (M)의 함량이 상기 언급된 범위인 경우, 단계 (i)에 혼합물(M)로서 직접 도입될 수 있다.The reaction mixture obtained from the epoxidation reaction can be introduced directly as mixture (M) in step (i) when the content of (M) in methanol, propylene oxide and preferably water is in the above-mentioned range.

본 발명의 특히 바람직한 구체예에 따라, 상기 에폭시드화 반응으로부터 수득된 반응 혼합물은 본 발명의 방법의 단계 (i)에 도입되기 전에 후처리된다. 상기 에폭시드화 반응으로부터 수득된 반응 혼합물의 후처리는 단계 (i)에 도입될 수 있는 혼합물(M)이 수득되는 조건에 대해 각각 구상될 수 있는 방식으로 수행될 수 있다. 상기 후처리는 에폭시드화 반응으로부터 수득된 혼합물로부터 및/또는 그에 하나 이상의 화합물을 분리 및/또는 첨가하는 것을 포함할 수도 있다. 바람직하게, 에폭시드화 반응으로부터 수득된 혼합물로부터 하나 이상의 화합물이 분리된다.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the reaction mixture obtained from the epoxidation reaction is worked up before being introduced into step (i) of the process of the invention. The workup of the reaction mixture obtained from the epoxidation reaction can be carried out in such a way that each can be envisaged for the conditions under which the mixture M which can be introduced in step (i) is obtained. The workup may comprise separating and / or adding one or more compounds from and / or to the mixture obtained from the epoxidation reaction. Preferably, one or more compounds are separated from the mixture obtained from the epoxidation reaction.

본 발명의 보다 더 바람직한 구체예에 따라, 에폭시드화 반응으로부터 후처리 중에 수득된 혼합물로부터 산화프로필렌, 메탄올 및, 바람직하게는 물보다 비점이 낮은 하나 이상의 화합물이 분리된다.According to a more preferred embodiment of the present invention, propylene oxide, methanol and, preferably, at least one compound having a lower boiling point than water are separated from the mixture obtained during the workup from the epoxidation reaction.

적용된 반응 조건 및 에폭시드화 반응에 사용된 반응물에 따라, 이들 저비점물들은, 예를 들어 비반응 프로펜 및/또는 프로판일 수 있으며, 후자 프로판은, 예를 들어 화학 등급 프로펜이 프로펜:프로판의 부피비가 약 99.5:0.5 내지 94:6인 반응물로 사용되는 경우 에폭시드화 반응에 도입될 수 있다.Depending on the reaction conditions applied and the reactants used in the epoxidation reaction, these low boilers can be, for example, unreacted propene and / or propane, the latter propane being for example chemical grade propene of propene: propane When used as a reactant with a volume ratio of about 99.5: 0.5 to 94: 6, it can be introduced into the epoxidation reaction.

본 발명의 또 다른 바람직한 구체예에 따라, 비반응 프로펜은 하나 이상의 증류 칼럼에서 에폭시드화 반응으로 수득된 반응 혼합물로부터 분리되며, 메탄올, 산화프로필렌 및 물과 관련하여 각각의 함량이 상기 언급된 범위내에 포함되는 고비점 분획들이 본 발명의 방법의 단계 (i)에서 (M)으로서 도입된다.According to another preferred embodiment of the invention, the unreacted propene is separated from the reaction mixture obtained by the epoxidation reaction in one or more distillation columns, the respective amounts of which are mentioned above in relation to methanol, propylene oxide and water. The high boiling fractions contained within are introduced as (M) in step (i) of the process of the invention.

따라서, 본 발명은 또한 용매로서 메탄올 중에서 프로펜을 히드로퍼옥시드와 반응시켜 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 혼합물(M), 또는 바람직하게는 산화프로필렌, 메탄올, 물, 비반응 프로펜 및 임의로 프로판을 포함하는 혼합물을 제공하는 것을 포함하여, 산화프로필렌을 제조하는 방법을 제공하며, 상기에서 후자의 혼합물은 후처리로 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 혼합물(M)을 제공하고, 혼합물은 적어도 상기 및 이후 언급되는 바와 같이 단계 (i) 내지 (ⅲ)에 추가로 적용된다. 본 발명의 상기 구체예에 따라, 후처리는 바람직하게는 프로펜 및, 존재할 경우 바람직하게는 또한 프로판 및/또는 아세트알데히드를 증류 분리하여 바람직하게는 500 ppm 이하, 바람직하게는 400 ppm 이하 및 특히 바람직하게는 350 ppm 이하의 프로펜 및 50 ppm 이하, 바람직하게는 25 ppm 이하 및 특히 바람직하게는 10 ppm 이하의 프로판, 및 바람직하게는 200 ppm 이하, 보다 바람직하게는 150 ppm 이하 및 특히 바람직하게는 100 ppm 이하의 아세트알데히드를 포함하는 혼합물(M)을 제공하는 단계를 포함한다. 따라서, 특히 바람직하게는 350 ppm 이하의 프로펜, 10 ppm 이하의 프로판 및 100 ppm 이하의 아세트알데히드를 포함하는 혼합물(M)이 수득된다. 본 발명의 그밖의 또 다른 바람직한 구체예에 따라, 단계 (i)에 도입되는 혼합물(M)은 1 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.75 중량% 이하 및 특히 바람직하게는 0.65 중량% 이하의 고비점 화합물, 예컨대 메톡시프로판올 및/또는 히드로퍼옥시드를 포함한다.Accordingly, the present invention also relates to reacting propene with hydroperoxide in methanol as a solvent to provide 5 to 15 weight percent propylene oxide, 50 to 85 weight percent methanol and 10 to 25 weight percent water. Provided is a process for preparing propylene oxide, comprising providing a mixture (M) comprising, or preferably a mixture comprising propylene oxide, methanol, water, unreacted propene and optionally propane, wherein the latter The mixture was subjected to workup to give a mixture M comprising 5 wt% to 15 wt% propylene oxide, 50 wt% to 85 wt% methanol, and 10 wt% to 25 wt% water, the mixture at least as described above. And as mentioned later, in addition to steps (i) to (iii). According to this embodiment of the invention, the aftertreatment is preferably carried out by distillation of propene and, if present, preferably also propane and / or acetaldehyde, preferably up to 500 ppm, preferably up to 400 ppm and especially Preferably at most 350 ppm propene and at most 50 ppm propane, preferably at most 25 ppm and particularly preferably at most 10 ppm propane, and preferably at most 200 ppm, more preferably at most 150 ppm and particularly preferably Comprises providing a mixture (M) comprising not more than 100 ppm acetaldehyde. Thus, particularly preferably a mixture M comprising 350 ppm or less propene, 10 ppm or less propane and 100 ppm or less acetaldehyde is obtained. According to another preferred embodiment of the present invention, the mixture M introduced in step (i) has a high boiling point of 1% by weight or less, more preferably 0.75% by weight or less and particularly preferably 0.65% by weight or less. Compounds such as methoxypropanol and / or hydroperoxide.

본 발명과 관련하여, 용어 "히드로퍼옥시드"는 화학식 ROOH의 화합물을 의미한다. 히드로퍼옥시드의 제조 및 특히 본 발명의 방법에 사용될 수 있는 히드로퍼옥시드에 대한 상세한 설명은 그의 내용이 본 원에 참고로 인용되는 DE-A-198 35 907호에서 찾아 볼 수 있다. 본 발명의 목적을 위해 사용될 수 있는 히드로퍼옥시드를 예로 들자면 특히 t-부틸 히드로퍼옥시드, 에틸벤젠 히드로퍼옥시드, t-아밀 히드로퍼옥시드, 큐멘 히드로퍼옥시드, 사이클로헥실 히드로퍼옥시드, 메틸사이클로헥실 히드로퍼옥시드, 테트라히드로나프탈렌 히드로퍼옥시드, 이소부틸벤젠 히드로퍼옥시드, 에틸나프탈렌 히드로퍼옥시드, 과산, 예컨대 퍼아세트산 및 과산화수소이다. 2종 이상의 히드로퍼옥시드의 혼합물이 또한 본 발명에 따라 사용될 수도 있다. 본 발명의 방법에서 과산화수소를 히드로퍼옥시드로서 사용하는 것이 바람직하고, 과산화수소 수용액을 사용하는 것도 바람직하다. 가장 바람직하게, 과산화수소 수용액은 용액의 총 중량을 기준으로 과산화수소를 1 중량% 내지 90 중량%, 보다 바람직하게는 10 중량% 내지 70 중량% 및 특히 바람직하게는 30 중량% 내지 50 중량%의 양으로 포함한다. 2 이상의 상이한 히드로퍼옥시드의 혼합물을 사용하는 것도 또한 가능하다.In the context of the present invention, the term "hydroperoxide" means a compound of the formula ROOH. A detailed description of the preparation of hydroperoxides and in particular the hydroperoxides that can be used in the process of the invention can be found in DE-A-198 35 907, the contents of which are incorporated herein by reference. Examples of hydroperoxides that can be used for the purposes of the present invention are in particular t-butyl hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide, t-amyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, cyclohexyl hydroperoxide, methylcyclohexyl Hydroperoxide, tetrahydronaphthalene hydroperoxide, isobutylbenzene hydroperoxide, ethylnaphthalene hydroperoxide, peracids such as peracetic acid and hydrogen peroxide. Mixtures of two or more hydroperoxides may also be used according to the invention. In the process of the present invention, it is preferable to use hydrogen peroxide as the hydroperoxide, and it is also preferable to use an aqueous hydrogen peroxide solution. Most preferably, the aqueous hydrogen peroxide solution is present in an amount of 1% to 90% by weight, more preferably 10% to 70% by weight and particularly preferably 30% to 50% by weight, based on the total weight of the solution. Include. It is also possible to use mixtures of two or more different hydroperoxides.

직 간적접으로 수득한 혼합물(M)의 에폭시드화 반응은 각각의 적절한 촉매 또는 2 이상의 촉매의 적절한 배합물에서 수행될 수 있다. 특히 바람직하게는, 티탄 함유 제올라이트가 사용되며, 당업자들에게 "티탄 실리칼라이트"(TS)로 알려진 제올라이트가 특히 바람직하다. 이러한 티탄 함유 제올라이트, 특히 MFI-타입의 결정성 구조를 가지는 제올라이트뿐 아니라 그의 제조방법이, 예를 들어 WO 98/55228호, EP-A-O 311 983호 또는 EP-A-O 405 978호에 기술되어 있다. 이들 특허에 개시된 각 함량이 본 원에 참고로 포함된다. Si 및 Ti 이외에, 상기 제올라이트 물질은 알루미늄, 지르코늄, 주석, 철, 코발트, 니켈, 갈륨, 붕소 또는 소량의 불소와 같은 추가의 원소들을 함유할 수 있다. 제올라이트의 티탄이 바나듐, 지르코늄 또는 니오븀, 또는 이들 2 이상의 성분의 임의 혼합물로 부분적으로 또는 완전히 대체되는 것도 가능하다. MFI-구조를 가지는 티탄 함유 제올라이트는 x-선 회절에 특징적인 패턴을 나타내는 것으로 알려져 있다. 또한, 이들 물질은 약 960 cm-1에서 적외선(IR)에 진동 밴드를 가진다. 따라서, 티탄 함유 제올라이트를 결정질 또는 비결정질 TiO2-상 또는 알칼리 금속 티타네이트와 구분하는 것이 가능하다. 다른 바람직한 구체예에서, 하나 이상의 제올라이트 촉매는 티탄, 게르마늄, 텔루륨, 바나듐, 크롬, 니오븀, 지르코늄 원소 중 하나 이상을 포함한다. 펜타실(pentasil) 제올라이트 구조, 특히 X-선 회절을 통해 ABW-, ACO-, AEI-, AEL-, AEN-, AET-, AFG-, AFI-, AFN-, AFO-, AFR-, AFS-, AFT-, AFX-, AFY-, AHT-, ANA-, APC-, APD-, AST-, ATN-, ATO-, ATS-, ATT-, ATV-, AWO-, AWW-, BEA-, BIK-, BOG-, BPH-, BRE-, CAN-, CAS-, CFI-, CGF-, CGS-, CHA-, CHI-, CLO-, CON-, CZP-, DAC-, DDR-, DFO-, DFT-, DOH-, DON-, EAB-, EDI-, EMT-, EPI-, ERI-, ESV-, EUO-, FAU-, FER-, GIS-, GME-, GOO-, HEU-, IFR-, ISV-, ITE-, JBW-, KFI-, LAU-, LEV-, LIO-, LOS-, LOV-, LTA-, LTL-, LTN-, MAZ-, MEI-, MEL-, MEP-, MER-, MFI-, MFS-, MON-, MOR-, MSO-, MTF-, MTN-, MTT-, MTW-, MWW-, NAT-, NES-, NON-, OFF-, OSI-, PAR-, PAU-, PHI-, RHO-, RON-, RSN-, RTE-, RTH-, RUT-, SAO-, SAT-, SBE-, SBS-, SBT-, SFF-, SGT-, SOD-, STF-, STI-, STT-, TER-, THO-, TON-, TSC-, VET-, VFI-, VNI-, VSV-, WIE-, WEN-, YUG-, ZON, 및 적어도 두가지 이상의 상기 언급된 구조의 혼합 구조의 구조 타입으로 할당될 수 있는 구조 타입을 가지는 제올라이트 촉매가 특히 바람직하다. 또한, ITQ-4, ITQ-9, SSZ-24, TTM-1, UTD-1, CIT-1 또는 CIT-5의 구조를 가지는 티탄 함유 제올라이트 촉매의 사용이 구상된다. 추가의 티탄 함유 제올라이트는 ZSM-48 또는 ZSM-12 구조 타입의 것이다. 구조 MFI, MEL 또는 MFI/MEL 혼합 구조 뿐만 아니라 MWW, BEA 또는 이들의 혼합 구조의 티탄 함유 제올라이트가 본 발명에서 바람직하다. 본 발명에서, 일반적으로 "TS-1", "TS-2" 또는 "TS-3"로 지칭되는 티탄 함유 제올라이트 촉매뿐만 아니라 제올라이트 베타에 이질동상인 구조를 나타내는 티탄 함유 제올라이트가 또한 바람직하다.The epoxidation reaction of the mixture (M) obtained directly or indirectly can be carried out in each suitable catalyst or in an appropriate combination of two or more catalysts. Particularly preferably, titanium containing zeolites are used, with zeolites known to those skilled in the art as "titanium silicalite" (TS). Such titanium containing zeolites, in particular zeolites having a crystalline structure of the MFI-type, as well as methods for their preparation, are described, for example, in WO 98/55228, EP-AO 311 983 or EP-AO 405 978. Each content disclosed in these patents is incorporated herein by reference. In addition to Si and Ti, the zeolitic material may contain additional elements such as aluminum, zirconium, tin, iron, cobalt, nickel, gallium, boron or small amounts of fluorine. It is also possible for the titanium of the zeolite to be partially or completely replaced by vanadium, zirconium or niobium, or any mixture of two or more of these components. Titanium-containing zeolites having MFI-structures are known to exhibit patterns characteristic of x-ray diffraction. In addition, these materials have vibration bands in the infrared (IR) at about 960 cm −1 . Thus, it is possible to distinguish titanium-containing zeolites from crystalline or amorphous TiO 2 -phases or alkali metal titanates. In another preferred embodiment, the at least one zeolite catalyst comprises at least one of titanium, germanium, tellurium, vanadium, chromium, niobium, zirconium elements. Pentasil zeolite structures, in particular ABW-, ACO-, AEI-, AEL-, AEN-, AET-, AFG-, AFI-, AFN-, AFO-, AFR-, AFS- via X-ray diffraction , AFT-, AFX-, AFY-, AHT-, ANA-, APC-, APD-, AST-, ATN-, ATO-, ATS-, ATT-, ATV-, AWO-, AWW-, BEA-, BIK -, BOG-, BPH-, BRE-, CAN-, CAS-, CFI-, CGF-, CGS-, CHA-, CHI-, CLO-, CON-, CZP-, DAC-, DDR-, DFO-, DFT-, DOH-, DON-, EAB-, EDI-, EMT-, EPI-, ERI-, ESV-, EUO-, FAU-, FER-, GIS-, GME-, GOO-, HEU-, IFR- , ISV-, ITE-, JBW-, KFI-, LAU-, LEV-, LIO-, LOS-, LOV-, LTA-, LTL-, LTN-, MAZ-, MEI-, MEL-, MEP-, MER -, MFI-, MFS-, MON-, MOR-, MSO-, MTF-, MTN-, MTT-, MTW-, MWW-, NAT-, NES-, NON-, OFF-, OSI-, PAR-, PAU-, PHI-, RHO-, RON-, RSN-, RTE-, RTH-, RUT-, SAO-, SAT-, SBE-, SBS-, SBT-, SFF-, SGT-, SOD-, STF- , STI-, STT-, TER-, THO-, TON-, TSC-, VET-, VFI-, VNI-, VSV-, WIE-, WEN-, YUG-, ZON, and at least two or more of the above-mentioned structures Zeolite catalyst having a structure type that can be assigned to the structure type of the mixed structure of Particularly preferred. In addition, the use of a titanium-containing zeolite catalyst having a structure of ITQ-4, ITQ-9, SSZ-24, TTM-1, UTD-1, CIT-1 or CIT-5 is envisaged. Additional titanium containing zeolites are of the ZSM-48 or ZSM-12 structure type. Titanium-containing zeolites of the structures MFI, MEL or MFI / MEL mixed structures as well as MWW, BEA or mixed structures thereof are preferred in the present invention. In the present invention, titanium-containing zeolites exhibiting a structure heterogeneous to zeolite beta as well as titanium-containing zeolite catalysts generally referred to as "TS-1", "TS-2" or "TS-3" are also preferred.

현탁 촉매를 사용하여 반응을 수행하는 것도 가능하지만, 불균질 촉매를 사용하는 것이 바람직하고, 고정층 촉매를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 따라서, 이러한 본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 에폭시드화 반응으로부터 수득한 반응 혼합물로부터 촉매를 분리하는 것은 필요치 않다.It is also possible to carry out the reaction using a suspension catalyst, but it is preferable to use a heterogeneous catalyst, more preferably a fixed bed catalyst. Thus, according to this preferred embodiment of the invention, it is not necessary to separate the catalyst from the reaction mixture obtained from the epoxidation reaction.

따라서, 본 발명은 또한 상술된 산화프로필렌, 메탄올 및 바람직하게는 물을 포함하는 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법을 제공하며, 여기에서 혼합물(M)은 하나 이상의 후처리 단계 후에, 용매로서 메탄올 중에서 고정층 촉매, 바람직하게는 고정층 제올라이트 촉매, 보다 바람직하게는 고정층 티탄 제올라이트 촉매, 보다 더 바람직하게는 고정층 TS-1 타입 티탄 실리칼라이트 촉매의 존재 하에 프로펜이 히드로퍼옥시드, 바람직하게는 과산화수소와 반응되는 에폭시드화 공정으로부터 직 간접적으로 수득되며, 에폭시드화 공정으로 형성된 반응 혼합물로부터 상기 촉매는 분리되지 않는다.Thus, the present invention also provides a process for separating propylene oxide from a mixture (M) comprising propylene oxide, methanol and preferably water as described above, wherein the mixture (M) is a solvent after one or more aftertreatment steps. In the presence of a fixed bed catalyst, preferably a fixed bed zeolite catalyst, more preferably a fixed bed titanium zeolite catalyst, even more preferably a fixed bed TS-1 type titanium silicalite catalyst in a hydroperoxide, preferably Obtained directly or indirectly from the epoxidation process with reaction with hydrogen peroxide, the catalyst is not separated from the reaction mixture formed by the epoxidation process.

따라서, 본 발명은 또한 용매로서 메탄올 중에서 프로펜을 히드로퍼옥시드, 바람직하게는 과산화수소와 반응시켜 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 혼합물(M), 또는 바람직하게는 산화프로필렌, 메탄올, 물, 비반응 프로펜 및 임의로 프로판을 포함하는 혼합물을 제공하는 단계를 포함하여, 산화프로필렌을 제조하는 방법을 제공하며, 상기에서 혼합물은 후처리로 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 혼합물(M)을 제공하고, 혼합물은 적어도 상기 및 이후 언급되는 단계 (i) 내지 (v)에 추가로 적용되며, 에폭시드화는 고정층 촉매, 바람직하게는 고정층 제올라이트 촉매, 보다 바람직하게는 고정층 티탄 제올라이트 촉매, 보다 더 바람직하게는 고정층 TS-1 타입 티탄 실리칼라이트 촉매의 존재 하에 수행되고, 에폭시드화 공정으로 형성된 반응 혼합물로부터 촉매를 분리할 필요는 없다.Accordingly, the present invention also relates to reacting propene in a methanol as a solvent with a hydroperoxide, preferably hydrogen peroxide, from 5% to 15% by weight of propylene oxide, from 50% to 85% by weight of methanol and from 10% to 25%. Providing a mixture (M) comprising weight percent water, or preferably a mixture comprising propylene oxide, methanol, water, unreacted propene and optionally propane. Wherein the mixture is post-treated to provide a mixture M comprising 5 wt% to 15 wt% propylene oxide, 50 wt% to 85 wt% methanol, and 10 wt% to 25 wt% water, The mixture is further applied at least to the steps (i) to (v) mentioned above and hereinafter, wherein the epoxidation is a fixed bed catalyst, preferably a fixed bed zeolite catalyst, more preferably fixed bed titanium It is not necessary to separate the catalyst from the reaction mixture formed in the presence of a zeolite catalyst, even more preferably a fixed bed TS-1 type titanium silicalite catalyst, which is formed by the epoxidation process.

본 발명의 단계 (i)에서, 임의의 적합한 추출 증류 칼럼이 사용될 수 있다. 바람직하게, 칼럼은 80개 이하의 이론단, 예컨대 10개 내지 80개 또는 20개 내지 80개 또는 30개 내지 80개 또는 40개 내지 80개 또는 50개 내지 80개 또는 60개 내지 80개 또는 바람직하게는 60개 초과 내지 80개, 예컨대 61개 내지 80개 또는 65개 내지 80개 또는 70개 내지 80개 또는 75개 내지 80개의 이론단을 가진다. 바람직하게, 칼럼은 60개를 초과한 이론단, 예컨대 61개 내지 65개의 이론단을 가진다. 2 이상의 칼럼이 본 발명에 따라 사용될 수 있으며, 여기에서, 2 이상의 칼럼은 연속하여 연결되고/되거나, 2 이상의 칼럼이 병렬로 배열될 수 있다. 하나의 칼럼을 사용하는 것이 바람직하다.In step (i) of the present invention, any suitable extractive distillation column may be used. Preferably, the column has no more than 80 theoretical stages, such as 10-80 or 20-80 or 30-80 or 40-80 or 50-80 or 60-80 or preferably Preferably more than 60 to 80, such as 61 to 80 or 65 to 80 or 70 to 80 or 75 to 80 theoretical groups. Preferably, the column has more than 60 theoretical stages, such as 61 to 65 theoretical stages. Two or more columns may be used according to the invention, wherein two or more columns may be connected in series and / or two or more columns may be arranged in parallel. It is preferable to use one column.

본 발명의 단계 (ⅱ)에 따라, 하나 이상의 극성 용매가 첨가된다. 하나 이상의 극성 용매의 화학적 성질과 관련하여, 단계 (ⅲ)의 조건에 따라 추출 증류가 가능한 조건에는 특별한 제한이 없다. 따라서, 탄화수소, 특히 n-옥탄과 같은 C7-C9 탄화수소가 추출 용매로서 단독으로 또는 물과 같은 극성 용매와의 조합으로도 사용되지 않는다.According to step (ii) of the present invention, one or more polar solvents are added. With regard to the chemical properties of one or more polar solvents, there are no particular limitations on the conditions under which extraction distillation is possible, depending on the conditions of step (iii). Thus, hydrocarbons, in particular C7-C9 hydrocarbons such as n-octane, are not used alone as extraction solvents or in combination with polar solvents such as water.

바람직한 극성 용매는 물, 하나 이상의 히드록시기, 예컨대, 1, 2, 3 또는 그 이상의 히드록시기를 가지는 알콜, 바람직하게는 모노올 및 디올, 또는 에테르, 바람직하게는 하나 이상의 히드록시기, 바람직하게는 하나의 히드록시기를 가지는 에테르 화합물, 예컨대 1-메톡시-2-프로판올 및/또는 2-메톡시-1-프로판올이다. 물이 특히 바람직하며, 그러한 물로서 예를 들어 탈염수, 식수, 적합한 공업용수, 적합한 폐수, 특히 적절히 처리된 폐수, 적합한 공정 용수 또는 이들 2 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 본 발명의 공정에 도입된 물은 실질적으로 유기 물질, 특히 메탄올을 함유하지 않아야 한다. 본 발명의 일례에 따라, 단계 (ⅱ)에 도입된 물은 본 발명의 방법이 실시되는 에폭시드화 플랜트에 수행되는 바와 같은 적합한 공정으로부터의 공정 용수이다. 본 발명의 일 측면에 따라, 본 원에서 기술된 단계 (v)의 경우와 같이, 공정 용수는 에폭시드화 반응 용매인 메탄올 및 물이 상호 분리되는 에폭시드화 플랜트 내의 공정으로부터 취해진다. 바람직하게, 물은 에폭시드화 반응 용매인 메탄올 및 물이 분리되는 하나 이상의 증류 칼럼 바닥부로부터 취해진다. 보다 바람직하게, 상기 분리 공정으로부터 얻어진 물은, 임의로 하나 이상의 추가의 정제 단계 후 단계 (ⅱ)에 도입되며, 상기 분리 공정으로부터 얻어진 메탄올은, 임의로 하나 이상의 추가의 정제 단계 후, 에폭시드화 반응에 용매로서 재순환된다. 따라서, 본 발명은 또한 메탄올 및 물을 서로 분리하여 메탄올 및 물을 포함하는 혼합물을 후처리하고, 분리된 물을, 임의로 하나 이상의 추가 정제 단계 후, 바람직하게는 추가 정제 단계없이 단계 (ⅱ)로 재순환시키고, 임의로 분리된 메탄올을, 임의로 하나 이상의 추가 정제 단계 후에 단계 (i)에 도입되는 혼합물(M)이 형성되는 에폭시드화 반응에 용매로서 재순환시킴으로써 통합 공정이 실시되는 상술된 방법에 관한 것이다.Preferred polar solvents are water, alcohols having one or more hydroxy groups, such as one, two, three or more hydroxy groups, preferably monools and diols, or ethers, preferably one or more hydroxy groups, preferably one hydroxy group Branches are ether compounds such as 1-methoxy-2-propanol and / or 2-methoxy-1-propanol. Water is particularly preferred, as such water can be used, for example, demineralized water, drinking water, suitable industrial water, suitable wastewater, in particular suitably treated wastewater, suitable process water or mixtures of two or more thereof. The water introduced into the process of the invention should be substantially free of organic substances, in particular methanol. According to one example of the invention, the water introduced in step (ii) is process water from a suitable process as carried out in the epoxidation plant in which the process of the invention is carried out. According to one aspect of the invention, as in the case of step (v) described herein, the process water is taken from a process in an epoxidation plant where methanol and water, which are epoxidation reaction solvents, are separated from each other. Preferably, water is taken from the bottom of at least one distillation column where methanol and water, the epoxidation reaction solvent, are separated. More preferably, the water obtained from the separation process is optionally introduced in step (ii) after one or more further purification steps, and the methanol obtained from the separation process is a solvent in the epoxidation reaction, optionally after one or more further purification steps. As recycled. Thus, the present invention also provides for the separation of methanol and water from one another to work up a mixture comprising methanol and water, and the separated water to step (ii), optionally after one or more further purification steps, preferably without further purification steps. The above-mentioned process is carried out in which the integrated process is carried out by recycling the optionally separated methanol as a solvent to an epoxidation reaction in which the mixture (M), which is optionally introduced into step (i) after one or more further purification steps, is formed.

따라서, 본 발명은 또한 단계 (ⅱ)에서 상기 추출 증류 칼럼에 극성 용매로서 물이 도입되는 것을 특징으로 하여, 상술된 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법을 제공한다.The present invention therefore also provides a process for separating propylene oxide from the mixture (M) described above, characterized in that in step (ii) water is introduced into the extractive distillation column as a polar solvent.

보다 더 바람직한 구체예에 따라, 단계 (ⅱ)에서 물 이외의 용매가 극성 용매로서 도입되지 않는다. 다른 바람직한 구체예에 따라, 프로필렌 글리콜이 극성 용매로서 사용되지 않는다.According to an even more preferred embodiment, no solvent other than water is introduced as polar solvent in step (ii). According to another preferred embodiment, propylene glycol is not used as polar solvent.

극성 용매로서 물이 사용되나 프로필렌 글리콜은 사용되지 않는 본 발명에 따른 바람직한 구체예는 특히, 물이 프로필렌 글리콜에 비해 저렴하게 입수가능하며, 생태학적으로 불리한 영향없이 폐기될 수 있다는 이점을 보여준다. 프로필렌 글리콜이 극성 용매로서 사용되는 경우, 프로필렌 글리콜의 후처리 및 재순환은 공정을 생태학적으로 및 경제적으로 효율적이게 만들기 위해 필요하다. 그러나, 후처리는 필수적으로 물이 극성 용매로서 사용되는 경우에는 불필요한 하나 이상의 추가의 공정 단계를 포함한다.Preferred embodiments according to the invention in which water is used as the polar solvent but no propylene glycol is used, in particular, show the advantage that water is cheaper than propylene glycol and can be disposed of without ecologically adverse effects. When propylene glycol is used as a polar solvent, post-treatment and recycling of propylene glycol is necessary to make the process ecologically and economically efficient. However, the workup essentially involves one or more additional process steps that are unnecessary when water is used as the polar solvent.

본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 하나 이상의 극성 용매는 추출 증류 칼럼의 상단 아래 약 15개의 이론단, 보다 바람직하게는 약 10개의 이론단으로 추출 증류 칼럼에 도입된다.According to a preferred embodiment of the invention, one or more polar solvents are introduced into the extractive distillation column in about 15 theoretical stages, more preferably about 10 theoretical stages below the top of the extractive distillation column.

하나 이상의 용매, 바람직하게는 물은 칼럼에 액체 또는 증기, 또는 액체 및 증기로서 도입될 수 있다. 2 이상의 용매가 사용되는 경우, 하나 이상의 용매가 액체로서 도입될 수 있으며, 하나 이상의 다른 용매는 증기로서 도입될 수 있다.One or more solvents, preferably water, may be introduced into the column as liquid or vapor, or as liquid and vapor. If two or more solvents are used, one or more solvents may be introduced as a liquid and one or more other solvents may be introduced as a vapor.

바람직한 구체예에 따라, 물이 극성 용매로서 사용되고 추출 증류 칼럼에 액체 및/또는 증기, 더욱 바람직하게는 증기로서 도입된다. 더욱 더 바람직하게는, 단계 (ⅱ)에 도입된 증기가 2 bar 이하, 보다 바람직하게는 1 bar 이하, 보다 더 바람직하게는 900 mbar 이하 및 특히 바람직하게는 800 bar 이하의 압력을 가진다.According to a preferred embodiment, water is used as the polar solvent and introduced into the extractive distillation column as liquid and / or steam, more preferably as steam. Even more preferably, the steam introduced in step (ii) has a pressure of 2 bar or less, more preferably 1 bar or less, even more preferably 900 mbar or less and particularly preferably 800 bar or less.

용매의 양과 관련하여, 바람직하게 단계 (ⅱ)에 따른 추출 증류 칼럼에 도입되는 극성 용매에 관한 특별한 제한은 없다. 바람직하게, 극성 용매, 특히 물은 혼합물(M)의 중량을 기준으로 2 중량% 이하의 양으로 도입된다. 보다 바람직하게 용매, 보다 더 바람직하게 극성 용매는 혼합물(M)의 중량을 기준으로 1.8 중량% 이하, 보다 바람직하게는 1.6 중량% 이하, 보다 더 바람직하게는 1.4 중량% 이하, 보다 더욱 바람직하게는 1.2 중량% 이하 및 그 보다 바람직하게는 1 중량% 이하의 양으로 도입된다. 극성 용매의 양이 혼합물(M)의 중량을 기준으로 0.2 중량% 이상, 보다 바람직하게는 0.25 중량% 이상, 보다 더 바람직하게는 0.3 중량% 이상 및 그 보다 바람직하게는 0.4 중량% 이상인 것이 또한 바람직하다. 따라서, 바람직한 범위를 예를 들자면, 혼합물(M)의 중량을 기준으로 0.2 중량% 내지 2 중량%, 보다 바람직하게는 0.3 중량% 내지 1.6 중량%, 보다 더 바람직하게는 0.4 중량% 내지 1.2 중량% 및 그 보다 바람직하게는 0.45 중량% 내지 1 중량%이다.With regard to the amount of solvent, there is no particular limitation with regard to the polar solvent which is preferably introduced into the extractive distillation column according to step (ii). Preferably, the polar solvent, in particular water, is introduced in an amount of up to 2% by weight, based on the weight of the mixture (M). More preferably the solvent, even more preferably the polar solvent, is based on the weight of the mixture (M) at most 1.8% by weight, more preferably at most 1.6% by weight, even more preferably at most 1.4% by weight, even more preferably It is introduced in amounts of up to 1.2% by weight and more preferably up to 1% by weight. It is also preferred that the amount of polar solvent is at least 0.2% by weight, more preferably at least 0.25% by weight, even more preferably at least 0.3% by weight and even more preferably at least 0.4% by weight, based on the weight of the mixture (M). Do. Thus, for example, the preferred range is from 0.2% to 2% by weight, more preferably from 0.3% to 1.6% by weight, even more preferably from 0.4% to 1.2% by weight, based on the weight of the mixture (M). And more preferably 0.45% to 1% by weight.

따라서, 본 발명은 또한 단계 (ⅱ)에서, 하나 이상의 극성 용매, 특히 물이, 바람직하게는 2 bar 이하 압력의 증기로서 혼합물(M)의 중량을 기준으로 0.45 중량% 내지 1 중량%의 양으로 도입되는 것을 특징으로 하는, 상술된 바와 같은 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법을 제공한다.Thus, the invention also provides in step (ii) that at least one polar solvent, in particular water, is present in an amount of 0.45% to 1% by weight, based on the weight of the mixture (M), preferably as a vapor at a pressure of up to 2 bar. A process for separating propylene oxide from the mixture (M) as described above, which is introduced, is provided.

(M)에 포함되는 산화프로필렌 : 단계 (ⅱ)에서 첨가되는 추출 용매의 바람직한 질량비는 0.6:1 내지 70:1, 보다 바람직하게는 1:1 내지 20:1 및 특히 바람직하게는 3:1 내지 8:1, 예를 들어 4:1 내지 7:1 또는 5:1 내지 7:1 또는 6:1 내지 7:1이다.The preferred mass ratio of propylene oxide contained in (M) to the extraction solvent added in step (ii) is from 0.6: 1 to 70: 1, more preferably from 1: 1 to 20: 1 and particularly preferably from 3: 1 to 8: 1, for example 4: 1 to 7: 1 or 5: 1 to 7: 1 or 6: 1 to 7: 1.

단계 (ⅲ)에서의 증류는 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도 및 300 mbar 내지 750 mbar 범위의 압력에서 수행된다. 증류가 수행되는 다른 바람직한 압력 범위는 300 mbar 내지 700 mbar, 보다 바람직하게는 300 mbar 내지 650 mbar, 보다 더 바람직하게는 300 mbar 내지 600 mbar, 보다 더욱 더 바람직하게는 300 mbar 내지 550 mbar 및 그 보다 바람직하게는 300 mbar 내지 500 mbar, 또는 350 mbar 내지 750 mbar, 보다 바람직하게는 400 mbar 내지 750 mbar, 보다 더 바람직하게는 450 mbar 내지 750 mbar, 보다 더욱 더 바람직하게는 450 mbar 내지 700 mbar, 보다 더 더욱 바람직하게는 450 mbar 내지 650 mbar, 그 보다 바람직하게는 450 mbar 내지 600 mbar, 그 보다 더 바람직하게는 450 mbar 내지 550 mbar 및 특히 바람직하게는 450 mbar 내지 500 mbar이다.The distillation in step (iii) is carried out at a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C. and a pressure in the range of 300 mbar to 750 mbar. Other preferred pressure ranges in which distillation is carried out are from 300 mbar to 700 mbar, more preferably from 300 mbar to 650 mbar, even more preferably from 300 mbar to 600 mbar, even more preferably from 300 mbar to 550 mbar and more Preferably from 300 mbar to 500 mbar, or from 350 mbar to 750 mbar, more preferably from 400 mbar to 750 mbar, even more preferably from 450 mbar to 750 mbar, even more preferably from 450 mbar to 700 mbar, more Even more preferably 450 mbar to 650 mbar, more preferably 450 mbar to 600 mbar, even more preferably 450 mbar to 550 mbar and particularly preferably 450 mbar to 500 mbar.

따라서, 본 발명은 또한 단계 (ⅲ)에서, 증류가 300 mbar 내지 500 mbar, 특히 450 mbar 내지 500 mbar의 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 상술된 바와 같은 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법을 제공한다.Thus, the present invention also provides for the separation of propylene oxide from the mixture M as described above, characterized in that in step (iii), distillation is carried out at a pressure of 300 mbar to 500 mbar, in particular 450 mbar to 500 mbar. Provide a method.

본 발명에 사용된 용어 "증류가 수행되는 압력"이란 증류가 수행되는 칼럼의 정상부 압력을 의미한다.As used herein, the term "pressure at which distillation is performed" means the top pressure of the column where distillation is performed.

추출 증류의 특히 바람직한 바닥부 온도는, 예를 들어 40℃ 내지 70℃ 또는 40℃ 내지 65℃ 또는 40℃ 내지 60℃ 또는 45℃ 내지 70℃ 또는 45℃ 내지 65℃ 또는 45℃ 내지 60℃ 또는 50℃ 내지 70℃ 또는 50℃ 내지 65℃ 또는 50℃ 내지 60℃이다.Particularly preferred bottom temperatures of the extractive distillation are, for example, 40 ° C. to 70 ° C. or 40 ° C. to 65 ° C. or 40 ° C. to 60 ° C. or 45 ° C. to 70 ° C. or 45 ° C. to 65 ° C. or 45 ° C. to 60 ° C. or 50 ° C to 70 ° C or 50 ° C to 65 ° C or 50 ° C to 60 ° C.

압력 범위 및 및 바닥부 온도의 특히 바람직한 조합은, 예를 들어 300 mbar 내지 750 mbar 및 40℃ 내지 70℃ 또는 300 mbar 내지 500 mbar 및 40℃ 내지 60℃ 또는 450 mbar 내지 500 mbar 및 50℃ 내지 60℃이다.Particularly preferred combinations of pressure ranges and and bottom temperatures are, for example, 300 mbar to 750 mbar and 40 ° C. to 70 ° C. or 300 mbar to 500 mbar and 40 ° C. to 60 ° C. or 450 mbar to 500 mbar and 50 ° C. to 60 ℃.

따라서, 본 발명은 또한 단계 (ⅲ)에서, 증류가 300 mbar 내지 500 mbar의 압력 및 40℃ 내지 60℃의 온도, 보다 바람직하게는 450 mbar 내지 500 mbar의 압력 및 50℃ 내지 60℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 상술된 바와 같은 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법을 제공한다.Thus, the invention also provides that in step (iii) the distillation is carried out at a pressure of 300 mbar to 500 mbar and a temperature of 40 ° C. to 60 ° C., more preferably at a pressure of 450 mbar to 500 mbar and a temperature of 50 ° C. to 60 ° C. Provided is a process for separating propylene oxide from the mixture (M) as described above, which is carried out.

따라서, 본 발명은 바람직하게는 물을 (M)의 중량을 기준으로 2 중량% 이하의 양으로 추출 용매로서 사용하고, 추출 증류가 750 mbar 이하의 압력, 바람직하게는 300 mbar 내지 750 mbar, 보다 바람직하게는 300 mbar 내지 500 mbar 및 특히 바람직하게는 450 mbar 내지 500 mbar의 압력 및 동시에 70℃ 이하의 온도, 바람직하게는 40℃ 내지 70℃, 보다 바람직하게는 40℃ 내지 60℃ 및 보다 더 바람직하게는 50℃ 내지 60℃, 예컨대 약 51℃, 52℃, 53℃, 54℃, 55℃, 56℃, 57℃, 58℃ 또는 59℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하여, 추출 증류에 의해 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법을 제공한다.Thus, the present invention preferably uses water as the extraction solvent in an amount of up to 2% by weight based on the weight of (M) and the extraction distillation is at a pressure of up to 750 mbar, preferably from 300 mbar to 750 mbar, more Preferably a pressure of 300 mbar to 500 mbar and particularly preferably of 450 mbar to 500 mbar and at the same time a temperature of 70 ° C. or less, preferably 40 ° C. to 70 ° C., more preferably 40 ° C. to 60 ° C. and even more preferred. Preferably by extraction distillation, characterized in that it is carried out at a temperature of 50 ℃ to 60 ℃, such as about 51 ℃, 52 ℃, 53 ℃, 54 ℃, 55 ℃, 56 ℃, 57 ℃, 58 ℃ or 59 ℃ A process for separating propylene oxide from the mixture (M) is provided.

추출 증류 칼럼으로서, 실질적으로 어떠한 칼럼도 사용이 가능하다. 패킹 칼럼, 보다 바람직하게는 규칙적으로 패킹된 패킹 칼럼으로 구성된 증류 칼럼을 사용하는 것이 특히 바람직하다. 이와 같은 패킹 칼럼은 패킹 미터 당 고 분리능을 가지며, 매우 작은 압력 강하만을 나타낸다. 언급된 규칙적인 패킹은 실질적으로 임의의 타입일 수 있으나, 비표면적이 100 ㎡/㎥ 내지 750 ㎡/㎥범위인 패킹이 바람직하다. 예를 들어 Montz(B1 100 내지 B1 500 타입) 또는 Sulzer ChemTech(Mellapak 125 내지 Mellapak 750)로부터의 금속 시트 패킹, 또는 Montz(A3 500 내지 A3 750 타입) 또는 Sulzer ChemTech(BX 또는 CY 타입)로부터의 메쉬 패킹이 사용가능하다. 단위 ㎡/㎥란 패킹 세제곱 미터 당 패킹을 형성하는 물질의 기하 표면적을 의미한다.As the extractive distillation column, virtually any column can be used. Particular preference is given to using a distillation column consisting of a packing column, more preferably a regularly packed packing column. Such packing columns have high resolution per meter of packing and only show very small pressure drops. The regular packing mentioned may be of virtually any type, but packing having a specific surface area in the range of 100 m 2 / m 3 to 750 m 2 / m 3 is preferred. For example metal sheet packing from Montz (type B1 100 to B1 500) or Sulzer ChemTech (Mellapak 125 to Mellapak 750), or mesh from Montz (type A3 500 to A3 750) or Sulzer ChemTech (type BX or CY) Packing is available. The unit m 2 / m 3 means the geometric surface area of the material forming the packing per cubic meter of packing.

본 발명에 따라, 메탄올 및 물로부터 분리된 산화프로필렌 분획은 바람직하게는 상부로부터 증류된다.According to the invention, the propylene oxide fraction separated from methanol and water is preferably distilled from the top.

단계 (ⅲ)에서 상부로부터 증류되는 산화프로필렌 분획은 바람직하게는 산화프로필렌 분획의 총 중량을 기준으로 99.0 중량% 이상, 보다 바람직하게는 99.5 중량% 이상, 보다 더 바람직하게는 99.6 중량% 이상 및 보다 더욱 더 바람직하게는 99.7 중량% 이상의 산화프로필렌을 포함한다.The propylene oxide fraction which is distilled from the top in step (iii) is preferably at least 99.0% by weight, more preferably at least 99.5% by weight, even more preferably at least 99.6% by weight and more based on the total weight of the propylene oxide fraction Even more preferably at least 99.7% by weight of propylene oxide.

단계 (ⅲ)에서 상부로부터 증류되는 산화프로필렌 분획은 바람직하게는 산화프로필렌 분획의 총 중량을 기준으로 500 ppm 이하, 보다 바람직하게는 200 ppm 이하, 보다 더 바람직하게는 100 ppm 이하, 보다 더욱 바람직하게는 50 ppm 이하, 보다 더욱 더 바람직하게는 20 ppm 이하 및 그 보다 바람직하게는 10 ppm 이하의 메탄올을 포함한다.The propylene oxide fraction distilled from the top in step (iii) is preferably at most 500 ppm, more preferably at most 200 ppm, even more preferably at most 100 ppm, even more preferably based on the total weight of the propylene oxide fraction. Comprises up to 50 ppm, even more preferably up to 20 ppm and even more preferably up to 10 ppm methanol.

단계 (ⅲ)에서 상부로부터 증류되는 산화프로필렌 분획은 바람직하게는 산화프로필렌 분획의 총 중량을 기준으로 200 ppm 이하, 보다 바람직하게는 100 ppm 이하, 보다 더 바람직하게는 50 ppm 이하, 보다 더욱 바람직하게는 25 ppm 이하 및 그 보다 바람직하게는 20 ppm 이하의 물을 포함한다.The propylene oxide fraction distilled from the top in step (iii) is preferably at most 200 ppm, more preferably at most 100 ppm, even more preferably at most 50 ppm, even more preferably based on the total weight of the propylene oxide fraction. Comprises up to 25 ppm and more preferably up to 20 ppm water.

단계 (ⅲ)에서 상부로부터 증류되는 산화프로필렌 분획은 바람직하게는 산화프로필렌 분획의 총 중량을 기준으로 0.5 중량% 이하, 보다 바람직하게는 0.3 중량% 이하 및 그 보다 바람직하게는 0.25 중량% 이하의 프로펜 및 프로판을 포함한다.The propylene oxide fraction which is distilled from the top in step (iii) is preferably at most 0.5% by weight, more preferably at most 0.3% by weight and more preferably at most 0.25% by weight, based on the total weight of the propylene oxide fraction. Pens and propane.

본 발명에 따른 추출 증류 조건에서, 칼럼 바닥부에서의 고비점 분획은 물 및 메탄올 이외에도, 고비점 분획의 중량을 기준으로 100 ppm 이하, 바람직하게는 75 ppm 이하 및 특히 바람직하게는 50 ppm 이하의 산화프로필렌을 포함한다.In the extractive distillation conditions according to the invention, the high boiling fraction at the bottom of the column, in addition to water and methanol, is 100 ppm or less, preferably 75 ppm or less and particularly preferably 50 ppm or less, based on the weight of the high boiling fraction. Propylene oxide.

단계 (ⅱ)에서 프로필렌 글리콜이 아닌 물이 추출 극성 용매로서 사용되는 바람직한 본 발명에 따른 추출 증류 조건에서, 고비점 분획은 물 및 메탄올 이외에, 고비점 분획의 중량을 기준으로 1 중량% 이하, 바람직하게는 0.5 중량% 이하, 특히 바람직하게는 0.2 중량% 이하의 프로필렌 글리콜을 포함한다.In the extractive distillation conditions according to the invention in which water other than propylene glycol is used as the extraction polar solvent in step (ii), the high boiling fraction is not more than 1% by weight, preferably based on the weight of the high boiling fraction, in addition to water and methanol Preferably up to 0.5% by weight, particularly preferably up to 0.2% by weight of propylene glycol.

본 발명의 특히 바람직한 구체예에 따라, 단계 (ⅲ)에서 상부로부터 증류된 산화프로필렌 분획은 부분적으로 추출 증류 칼럼으로 환류된다. 보다 더 바람직한 구체예에 따라, 환류물:증류물의 질량비는 5 미만, 보다 바람직하게는 4.5 이하, 특히 바람직하게는 4 이하, 예컨대 약 3.5 또는 약 3.6 또는 약 3.7 또는 약 3.8 또는 약 3.9 또는 4이다.According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the propylene oxide fraction distilled from the top in step (iii) is partially refluxed to the extractive distillation column. According to even more preferred embodiments, the mass ratio of reflux: distillate is less than 5, more preferably 4.5 or less, particularly preferably 4 or less, such as about 3.5 or about 3.6 or about 3.7 or about 3.8 or about 3.9 or 4 .

따라서, 본 발명은 또한 단계 (ⅲ)에서 상부로부터 수득한 증류물이 상기 추출 증류 칼럼으로 부분적으로 환류되고, 증류물에 대한 환류물의 비가 4 이하인 것을 특징으로 하는, 상술된 바와 같은 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법을 제공한다.Thus, the present invention also provides a mixture M as described above, characterized in that the distillate obtained from the top in step (iii) is partially refluxed into the extractive distillation column, and the ratio of reflux to distillate is 4 or less. It provides a method for separating propylene oxide from.

따라서, 본 발명의 추출 증류 공정은 낮은 증류 압력, 낮은 증류 온도 및 동시에 낮은 환류물:증류물 비의 이점을 겸비한다.Thus, the extractive distillation process of the present invention combines the advantages of low distillation pressure, low distillation temperature and at the same time a low reflux: distillate ratio.

상부로부터 증류된 산화프로필렌 분획은 그 자체로 사용하거나, 프로펜, 프로판 및/또는 아세트알데히드에 대한 상기 분획의 함량이 의도하고자 하는 산화프로필렌의 함량보다 너무 높은 경우에 하나 이상의 추가 후처리 단계를 거쳐 사용할 수 있다. 이러한 후처리는, 예를 들어 저비점물이 상부로부터 회수되고, 정제된 산화프로필렌 분획이 바닥부 스트림 또는 측부 스트림으로서 회수되는 분별 증류를 포함할 수 있다. 이후, 필요한 경우, 이러한 바닥부 스트림은 하나 이상의 추가 정제 공정을 거칠 수 있다.The propylene oxide fraction distilled from the top is either used on its own or through one or more further workup steps if the content of the fractions for propene, propane and / or acetaldehyde is too high than the intended content of propylene oxide. Can be used. Such aftertreatment may include, for example, fractional distillation in which low boilers are recovered from the top and the purified propylene oxide fraction is recovered as a bottom stream or side stream. This bottoms stream can then be subjected to one or more further purification processes, if necessary.

단계 (ⅲ)의 추출 증류 칼럼으로부터 회수된 바닥부 스트림은 그 자체로 또는 하나 이상의 다른 공정에서 하나 이상의 후처리 단계 후에 사용될 수 있거나, 본 발명의 방법에서 재순환될 수 있다. 본 발명의 바람직한 구체예에 따라, 바닥부 스트림은 1, 2 또는 그 이상의 단계로 후처리되어 상기 혼합물의 총중량을 기준으로 97 중량% 이상의 메탄올, 2 중량% 이하의 물 및 50 ppm 이하의 아세트알데히드를 포함하는 혼합물을 제공하며, 이에 따라 정제된 메탄올은 본 발명의 방법에서, 바람직하게는 혼합물(M)을 제공하는 에폭시드화 반응을 위한 용매로서 재순환된다.The bottoms stream recovered from the extractive distillation column of step (iii) may be used on its own or after one or more workup steps in one or more other processes, or may be recycled in the process of the invention. According to a preferred embodiment of the invention, the bottoms stream is worked up in one, two or more stages so that at least 97 wt% methanol, up to 2 wt% water and up to 50 ppm acetaldehyde based on the total weight of the mixture Providing a mixture, wherein the purified methanol is recycled in the process of the invention, preferably as a solvent for the epoxidation reaction to give the mixture (M).

단계 (ⅱ)에서 추출 용매로서 사용된 극성 용매에 따라, 용매는 바닥부 스트림으로부터 적절히 분리되어 본 발명의 방법에서, 바람직하게는 단계 (ⅱ)의 극성 용매로서 재순환될 수 있다. 물이 극성 용매로서 사용되는 본 발명의 바람직한 방법의 추가의 이점은, 물이, 예컨대 US 제 5,849,938호에 바람직한 추출 용매로서 기술된 프로필렌 글리콜와 달리 값싸게 구입할 수 있기 때문에, 단계 (ⅱ)로 재순환되는 정제된 극성 용매를 수득하기 위하여 단계 (ⅲ)에서 수득한 바닥부 스트림을 후처리하는 것이 필요하지 않다는 것이다.Depending on the polar solvent used as extraction solvent in step (ii), the solvent can be properly separated from the bottoms stream and recycled in the process of the invention, preferably as the polar solvent of step (ii). A further advantage of the preferred process of the invention in which water is used as polar solvent is that it is recycled to step (ii) because water can be purchased cheaply unlike propylene glycol as described for example as preferred extraction solvent in US Pat. No. 5,849,938. It is not necessary to work up the bottoms stream obtained in step (iii) to obtain a purified polar solvent.

따라서, 본 발명은 용매로서 메탄올 중에서, 바람직하게는 고정층 티탄 실리카라이트 촉매의 존재 하에 프로펜과 히드로퍼옥시드, 바람직하게는 과산화수소를 반응시켜, 산화프로필렌, 메탄올, 물, 비반응 프로펜 및 임의로 프로판을 포함하는 혼합물을 형성하고, 상기 혼합물을 후처리하여 실질적으로 완전히 비반응 프로펜을 제거하여 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올, 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하는 혼합물(M)을 형성하는 산화프로필렌 제조 방법을 제공하며, 상기 방법은 Accordingly, the present invention reacts propene with a hydroperoxide, preferably hydrogen peroxide, in methanol as a solvent, preferably in the presence of a fixed bed titanium silicalite catalyst, thereby producing propylene oxide, methanol, water, unreacted propene and optionally propane. To form a mixture comprising, and post-treat the mixture to substantially completely remove the unreacted propene, resulting in 15 wt% propylene oxide, 50 wt% to 85 wt% methanol, and 10 wt% to 25 wt% Provided is a process for preparing propylene oxide to form a mixture (M) comprising water, the process comprising

(i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column;

(ⅱ) 상기 추출 증류 칼럼에 극성 용매, 바람직하게는 물, 더욱 바람직하게는 2 bar 이하, 바람직하게는 1 bar 이하, 더욱 바람직하게는 900 mbar 이하, 특히 바람직하게는 800 mbar 압력의 증기로서의 물을 혼합물(M)의 2 중량% 이하, 바람직하게는 0.45 중량% 내지 1 중량%의 양으로 추가로 도입하는 단계;(Ii) water in the extractive distillation column as a polar solvent, preferably water, more preferably at most 2 bar, preferably at most 1 bar, more preferably at most 900 mbar and particularly preferably at 800 mbar pressure Further introducing in an amount of up to 2% by weight, preferably 0.45% to 1% by weight of the mixture (M);

(ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부로부터 300 mbar 내지 750 mbar, 바람직하게는 300 mbar 내지 500 mbar 및 특히 바람직하게는 450 mbar 내지 500 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃, 바람직하게는 40℃ 내지 60℃, 특히 바람직하게는 50℃ 내지 60℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 정상부 스트림으로서 증류시키는 단계;(Iii) a pressure of 300 mbar to 750 mbar, preferably 300 mbar to 500 mbar and particularly preferably 450 mbar to 500 mbar and 40 ° C. to 70 ° C., preferably 40 ° C. to 60 ° C., from the top of the extractive distillation column. Distilling propylene oxide as a top stream, particularly preferably at a bottom temperature of 50 ° C. to 60 ° C .;

(ⅳ) 상기 추출 증류 칼럼으로부터, 바닥부 스트림의 총 중량을 기준으로 100 ppm 이하, 바람직하게는 75 ppm 이하, 특히 바람직하게는 50 ppm 이하의 산화프로필렌을 포함하는 바닥부 스트림을 회수하고, 상기 증류 칼럼으로부터, 정상부 스트림의 총 중량을 기준으로 500 ppm 이하, 바람직하게는 200 ppm 이하, 더욱 바람직하게는 100 ppm 이하, 더욱 바람직하게는 50 ppm 이하, 더욱 바람직하게는 20 ppm 이하, 특히 바람직하게는 10 ppm 이하의 메탄올을 포함하는 정상부 스트림을 회수하는 단계; 및(Iii) recovering from the extractive distillation column a bottoms stream comprising not more than 100 ppm, preferably not more than 75 ppm, particularly preferably not more than 50 ppm, based on the total weight of the bottoms stream, From the distillation column, up to 500 ppm, preferably up to 200 ppm, more preferably up to 100 ppm, more preferably up to 50 ppm, more preferably up to 20 ppm, particularly preferably based on the total weight of the top stream Recovering a top stream comprising 10 ppm or less of methanol; And

(v) 임의로 용매로서 단계 (ⅳ)의 바닥부 스트림 중에 포함된 메탄올을, 프로펜이 히드로퍼옥시드와 반응하는 반응 중에 적어도 부분적으로 재순환시키는 단계(v) optionally recycling methanol contained in the bottoms stream of step (iii) as a solvent, at least partially during the reaction of propene reacting with hydroperoxide

를 추가로 포함한다..

이하, 실시예 및 도면이 본 발명을 설명하기 위해 사용되나, 제한할 의도는 없다.The following examples and drawings are used to illustrate the present invention, but are not intended to be limiting.

도면의 상세한 설명DETAILED DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 구체예를 나타낸다. 혼합물(M) 및 추출 용매(1)가 추출 증류 칼럼(K200)에 도입된다(단계 (i) 및 (ⅱ)). 산화프로필렌은 정상부 스트림으로서 (K200)의 상부로부터 증류된다(단계 (ⅲ)). 열 교환기(W230)가 추출 증류 칼럼(K200)의 정상부 스트림을 응축시키기 위해 사용된다. 열 교환기(W230)에 사용되는 냉각제(3)로서, 냉수 및 냉각수가 각각 사용된다. 칼럼(K200)의 재비기를 가열하기 위하여, 열 교환기(W200)가 사용되고, 저압 스팀(2)이 열원으로서 사용된다. 혼합물(M)이 칼럼(K200)에 도입되기 전에 열 교환기(W220)를 사용하여 혼합물(M)을 예열한다.1 shows a preferred embodiment according to the invention. The mixture M and the extraction solvent 1 are introduced into an extractive distillation column K200 (steps (i) and (ii)). Propylene oxide is distilled from the top of (K200) as top stream (step (iii)). Heat exchanger W230 is used to condense the top stream of extractive distillation column K200. As the coolant 3 used for the heat exchanger W230, cold water and cooling water are used, respectively. In order to heat the reboiler of column K200, heat exchanger W200 is used, and low pressure steam 2 is used as the heat source. The heat exchanger W220 is used to preheat the mixture M before the mixture M is introduced into the column K200.

도 2는 증류에 비극성 용매가 사용되지 않는 구체예를 나타낸다. 혼합물(M)은 증류 칼럼(K100)으로 도입된다. 산화프로필렌은 정상부 스트림으로서 (K100)의 상부로부터 증류되고, 이 정상부 스트림은 전기 압축기(C100)에서 압축되며, 압축된 증기 스트림은 열 교환기(W100)에서 응축되고, 응축열의 적어도 일부는 추출 증류 칼럼(K100)에 사용되는 재비기로 전달된다. 도 2에 보여진 바와 같이, 열 교환기(W110)는 증류 공정 개시를 위해서만 사용되며, 즉 연속 증류 공정 동안에는 이러한 열 교환기(W110)가 사용되지 않는다. 이어서, 열 교환기(W100)로부터 배출된 냉각 및 응축 스트림은 나누어져 스트림의 일부는 제 1 열 교환기(W130)로 이송된다. 그후, 열 교환기(W130)로부터 배출된 냉각 스트림은 제 2 열 교환기(W140)로 이송되어, 여기서 스트림은 추가로 냉각되고, 최종적으로는 칼럼(K100)의 정상부에서 환류물로서 재순환된다. 필요에 따라 및/또는 적합한 경우, 증류 칼럼의 바닥부 스트림에 저장된 에너지의 일부를 추가의 열 교환기(W120)에 사용하여 혼합물(M)이 칼럼(K100)으로 도입되기 전에 혼합물(M)을 가열하거나 예열할 수 있다.2 shows an embodiment in which a nonpolar solvent is not used for distillation. The mixture M is introduced into distillation column K100. Propylene oxide is distilled from the top of (K100) as a top stream, which is compressed in an electric compressor (C100), the compressed vapor stream is condensed in a heat exchanger (W100), and at least a portion of the heat of condensation is an extractive distillation column. It is delivered to the reboiler used for (K100). As shown in FIG. 2, the heat exchanger W110 is used only for initiation of the distillation process, ie this heat exchanger W110 is not used during the continuous distillation process. Subsequently, the cooling and condensation stream exiting the heat exchanger W100 is divided so that a portion of the stream is sent to the first heat exchanger W130. The cooling stream exiting heat exchanger W130 is then sent to second heat exchanger W140 where the stream is further cooled and finally recycled as reflux at the top of column K100. If necessary and / or suitable, a portion of the energy stored in the bottoms stream of the distillation column is used in an additional heat exchanger W120 to heat the mixture M before the mixture M is introduced into the column K100. Or preheat.

도 3는 증류에 비극성 용매가 사용되지 않는 또다른 구체예를 나타낸다. 도 2에 도시된 공정과 달리, 도 3에 따른 공정은 추가의 열 교환기(W101)를 포함한다. 압축 증기 스트림으로부터 회수되어 증류 칼럼(K100)에 사용되는 재비기로 전달된 에너지의 양에 따라, 압축 증기 스트림을 분할하여 스트림의 일부를 열 교환기(W100)로 이송하고, 나머지 부분을 열 교환기(W101)로 이송시킬 수 있다.3 shows another embodiment in which a nonpolar solvent is not used for distillation. Unlike the process shown in FIG. 2, the process according to FIG. 3 comprises an additional heat exchanger W101. Depending on the amount of energy recovered from the compressed vapor stream and delivered to the reboiler used in the distillation column (K100), the compressed vapor stream is split to transfer a portion of the stream to the heat exchanger (W100) and the remainder to the heat exchanger (W101). ) Can be transferred.

거의 모든 경질 비등 성분들이 분리된 에폭시드화 유닛 출구 스트림이 상이한 PO/MeOH 분리 유닛(실시예 1 내지 3)에 적용된다. 모든 실시예에서, 이들 스트림은 표 1에 따른 조성을 갖는다.An epoxidation unit outlet stream in which almost all of the hard boiling components are separated is applied to different PO / MeOH separation units (Examples 1 to 3). In all examples, these streams have a composition according to Table 1.

스트림의 조성Composition of the stream 스트림Stream 질량%mass% 프로필렌 Propylene 0.013423 0.013423 포름알데히드 Formaldehyde 0.011839 0.011839 아세트알데히드 Acetaldehyde 0.026834 0.026834 산화프로필렌 Propylene oxide 9.446765 9.446765 메탄올 Methanol 71.97108 71.97108  water 17.54493 17.54493 글리콜 에테르 Glycol ether 0.43074 0.43074 프로필렌 글리콜 Propylene glycol 0.051477 0.051477 기타(중질 비등물) Other (heavy boiling water) 100이 되도록 첨가 Add to 100

실시예Example 1: 물을 이용한 진공 추출 증류 1: vacuum extraction distillation with water

실시예 1의 공정은 도 1에 예시된 장치의 유닛에서 수행하였다. 도 1에는, 냉수 및 냉각수를 각각 사용하여 추출 증류 칼럼(K200)의 정상부 스트림이 냉각되는 열 교환기(W230)가 예시되어 있다. 칼럼의 재비기를 가열하기 위하여, 열 교환기(W200)를 사용하며, 저압 스팀(2)을 열원으로서 사용하였다. 혼합물(M), 즉 표 1에 따른 공급물을 칼럼(K200)에 도입하기 전에 열 교환기(W220)를 사용하여 예열하였다.The process of Example 1 was carried out in the unit of the apparatus illustrated in FIG. 1. In FIG. 1, a heat exchanger W230 is illustrated in which the top stream of the extractive distillation column K200 is cooled using cold water and cooling water, respectively. In order to heat the reboiler of the column, a heat exchanger W200 was used, and low pressure steam 2 was used as the heat source. The mixture M, ie the feed according to Table 1, was preheated using a heat exchanger W220 before introducing into the column K200.

상기 언급된 스트림(표 1)을 80개의 이론단을 구비한 추출 증류 탑(K200)에 공급하였다. 열 교환기(W200)를 통해 칼럼의 재비기를 가열하는 데 저압 스팀(2)을 사용하였다. 냉수 유닛(도 1에 도시되지 않음)에서 만들어지는 냉수(3)로 응축기(W230)를 작동하였다. 칼럼(K200)을 500 mbar의 압력에서 진공 중에 조작하고, 추출 용매(1)로서 물을 사용하였다. 공급 지점은 다음 같다: 칼럼의 공급 스트림을 칼럼 정상부로부터 단 45에 공급하고, 추출제로서 물을 공급 스트림에 함유된 산화프로필렌에 대해 5.2%의 유속으로 칼럼 정상부로부터 단 12에 공급하였다. 정제된 산화프로필렌을 탑 정상부로부터 수득하였다. 탑을 3.9의 질량 환류비(환류물:증류물)로 조작하였다. 정상부 산화프로필렌 스트림은 경질 비등물 이외에, 10 ppm의 MeOH 및 55 ppm의 물을 함유하였다. 바닥부 스트림은 50 ppm의 산화프로필렌, MeOH, 물 및 모든 기타 중질 비등물을 함유하였다.The above mentioned stream (Table 1) was fed to an extraction distillation tower (K200) with 80 theoretical stages. Low pressure steam 2 was used to heat the reboiler of the column through heat exchanger W200. The condenser W230 was operated with cold water 3 produced in a cold water unit (not shown in FIG. 1). The column K200 was operated in vacuo at a pressure of 500 mbar and water was used as the extraction solvent 1. The feed point was as follows: the feed stream of the column was fed from column top to column 45 and water as extractant was supplied from column column to column 12 at a flow rate of 5.2% relative to propylene oxide contained in the feed stream. Purified propylene oxide was obtained from the top of the tower. The tower was operated at a mass reflux ratio (reflux: distillate) of 3.9. The top propylene oxide stream contained 10 ppm MeOH and 55 ppm water in addition to the light boiling. The bottoms stream contained 50 ppm of propylene oxide, MeOH, water and all other heavy boilers.

실시예Example 2: 2  2: 2 barbar 에서의 (a) 물 및 (b) 프로필렌 글리콜을 이용한 추출 증류(비Extractive distillation using (a) water and (b) propylene glycol in 교예Martial arts ))

실시예 2의 공정은 도 1에 예시된 장치의 유닛에서 수행하였다. 도 1에는, 냉수 및 냉각수를 각각 사용하여 추출 증류 칼럼(K200)의 정상부 스트림이 냉각되는 열 교환기(W230)가 예시되어 있다. 칼럼의 재비기를 가열하기 위하여, 열 교환기(W200)를 사용하며, 저압 스팀(2)을 열원으로서 사용하였다. 혼합물(M), 즉 표 1에 따른 공급물을 칼럼(K200)에 도입하기 전에 열 교환기(W220)를 사용하여 예열하였다.The process of Example 2 was carried out in the unit of the apparatus illustrated in FIG. 1. In FIG. 1, a heat exchanger W230 is illustrated in which the top stream of the extractive distillation column K200 is cooled using cold water and cooling water, respectively. In order to heat the reboiler of the column, a heat exchanger W200 was used, and low pressure steam 2 was used as the heat source. The mixture M, ie the feed according to Table 1, was preheated using a heat exchanger W220 before introducing into the column K200.

(a) 상기 언급된 스트림(표 1)을 80개의 이론단을 구비한 추출 증류 탑(K200)에 공급하였다. 칼럼(K200)을 2 bar의 압력에서 조작하였다. 추출 용매(1)로서 물을 사용하였다. 저압 스팀을 칼럼의 재비기를 가열하기 위해 외부 열원으로서 사용했다. 응축기(W230)가 냉각탑수로 작동되었다. 재비기 효율은 31.5 MW이고, 응축기 효율은 30.2 MW였다. 공급 지점은 다음과 같다: 칼럼의 공급 스트림을 칼럼 정상부로부터 단 50 상에 공급하고, 추출제로서 물을 공급 스트림에 함유된 산화프로필렌에 대해 10.4%의 유속으로 칼럼 정상부로부터 단 12 상에 공급하였다. 탑은 6.1의 질량 환류비(환류물:증류물)로 조작된다. 정제된 산화프로필렌을 탑 정상부로부터 수득하였다. 정상부 산화프로필렌 스트림은 경질 비등물 이외에, 10 ppm의 MeOH 및 1,500 ppm의 물을 함유하였다. 바닥부 스트림은 50 ppm의 산화프로필렌, MeOH, 물 및 모든 기타 중질 비등물을 함유하였다.(a) The aforementioned stream (Table 1) was fed to an extractive distillation tower (K200) with 80 theoretical stages. Column K200 was operated at a pressure of 2 bar. Water was used as the extraction solvent (1). Low pressure steam was used as an external heat source to heat the reboiler of the column. Condenser W230 was operated with cooling tower water. The reboiler efficiency was 31.5 MW and the condenser efficiency was 30.2 MW. The feed point is as follows: the feed stream of the column was fed from the column top to stage 50 and water as extractant was fed from the column top to stage 12 at a flow rate of 10.4% relative to the propylene oxide contained in the feed stream. . The column is operated at a mass reflux ratio (reflux: distillate) of 6.1. Purified propylene oxide was obtained from the top of the tower. The top propylene oxide stream contained 10 ppm MeOH and 1500 ppm water, in addition to the light boiling. The bottoms stream contained 50 ppm of propylene oxide, MeOH, water and all other heavy boilers.

(b) 상기 언급된 스트림(표 1)을 80개의 이론단을 구비한 추출 증류 탑(K200)에 공급하였다. 칼럼(K200)을 2 bar의 압력에서 조작하였다. 추출 용매(1)로서 프로필렌 글리콜을 사용하였다. 저압 스팀을 칼럼의 재비기를 가열하기 위해 외부 열원으로서 사용했다. 응축기(W230)가 냉각탑수로 작동되었다. 재비기 효율은 36.5 MW이고, 응축기 효율은 34.5 MW였다. 공급 지점은 다음과 같다: 칼럼의 공급 스트림을 칼럼 정상부로부터 단 60 상에 공급하고, 추출 용매로서 프로필렌 글리콜을 공급 스트림에 함유된 산화프로필렌에 대해 30%의 유속으로 칼럼 정상부로부터 단 2 상에 공급하였다. 탑은 7.3의 질량 환류비(환류물:증류물)로 조작하였다. 정제된 산화프로필렌을 탑 정상부로부터 수득하였다. 정상부 산화프로필렌 스트림은 경질 비등물 이외에, 10 ppm의 MeOH를 함유하였다. 바닥부 스트림은 50 ppm의 산화프로필렌, MeOH, 물, 첨가된 프로필렌 글리콜 및 모든 기타 중질 비등물을 함유하였다.(b) The above mentioned stream (Table 1) was fed to an extractive distillation tower (K200) with 80 theoretical stages. Column K200 was operated at a pressure of 2 bar. Propylene glycol was used as the extraction solvent (1). Low pressure steam was used as an external heat source to heat the reboiler of the column. Condenser W230 was operated with cooling tower water. The reboiler efficiency was 36.5 MW and the condenser efficiency was 34.5 MW. The feed point is as follows: the feed stream of the column is fed from the column top to stage 60 and propylene glycol as the extraction solvent is supplied from the column top to stage 2 at a flow rate of 30% relative to the propylene oxide contained in the feed stream. It was. The tower was operated at a mass reflux ratio (reflux: distillate) of 7.3. Purified propylene oxide was obtained from the top of the tower. The top propylene oxide stream contained 10 ppm MeOH in addition to the light boiling. The bottoms stream contained 50 ppm of propylene oxide, MeOH, water, added propylene glycol and all other heavy boilers.

실시예Example 3: 증류 칼럼의 정상부  3: top of the distillation column 스트림Stream 압축을 포함하는, 극성 용매 부재 하의 분별 증류( Fractional distillation without polar solvent, including compression, 비교예Comparative example ))

실시예 3의 공정은 각각 도 3에 예시된 장치의 유닛에서 수행하였다. The process of Example 3 was performed in the unit of the apparatus illustrated in FIG. 3, respectively.

상기 언급된 스트림(표 1)을, 칼럼 정상부의 정상부 증기 배출 스트림을 압축시키기 위한 전기 압축기(C100)가 장착되고 80개의 이론단을 구비한 증류 탑(K100)에 공급하였다. 이 스트림을 증류 칼럼의 재비기 열원으로서 사용하였다. 칼럼(K100)을 500 mbar의 압력에서 진공 중에 조작하였다. 추출 용매는 사용하지 않았다. 공급 스트림의 공급 지점은 칼럼 정상부로부터 단 68이였다. 정제된 산화프로필렌을 탑 정상부로부터 수득하였다. 탑을 9.4의 질량 환류비(환류물:증류물)로 조작하였다. 재비기 효율은 49.5 MW이다. 정상부 산화프로필렌 스트림은 경질물 이외에, 10 ppm의 MeOH를 함유한다. 바닥부 스트림은 50 ppm의 산화프로필렌, MeOH, 물 및 모든 기타 중질 비등물을 함유한다.The above mentioned stream (Table 1) was fed to a distillation tower (K100) equipped with an electric compressor (C100) for compressing the top steam discharge stream at the top of the column and having 80 theoretical stages. This stream was used as a reboiler heat source for the distillation column. Column K100 was operated in vacuo at a pressure of 500 mbar. No extraction solvent was used. The feed point of the feed stream was only 68 from the column top. Purified propylene oxide was obtained from the top of the tower. The tower was operated at a mass reflux ratio (reflux: distillate) of 9.4. The reboiler efficiency is 49.5 MW. The top propylene oxide stream contains 10 ppm of MeOH in addition to the light. The bottoms stream contains 50 ppm of propylene oxide, MeOH, water and all other heavy boilers.

하기 표 2는 상술된 실시예를 종합적으로 나타낸 것이다:Table 2 below summarizes the examples described above:

상술된 실시예의 종합Synthesis of the above-described embodiment 실시예Example 1One 2a2a 2b2b 33 추출 용매Extraction solvent water water 프로필렌
글리콜
Propylene
Glycol
------
정상부 압력[bar]Top pressure [bar] 0.50.5 22 22 0.50.5 정상부 온도[℃]Top part temperature [℃] 16.116.1 54.854.8 54.854.8 16.116.1 정상부 증기 스트림 압축Top Steam Stream Compression radish radish radish U 이론단Theory 8080 8080 8080 8080 공급 지점(정상부로부터)Feed point (from the top) 4545 5050 6262 6868 추출 용매 공급 지점(정상부로부터)Extraction solvent feed point (from the top) 1212 1212 22 ------ 질량비
추출 용매/산화프로필렌[%]
Mass ratio
Extraction solvent / propylene oxide [%]
5.25.2 10.410.4 3030 ------
질량 환류비Mass reflux ratio 3.93.9 6.16.1 7.37.3 9.49.4 (K100/200)의 바닥부 온도[℃]Bottom temperature [℃] of (K100 / 200) 55.955.9 89.589.5 91.591.5 55.855.8 바닥부 스트림내
산화프로필렌 잔량[ppm]
In bottom stream
Residual amount of propylene oxide [ppm]
5050 5050 5050 5050
증류 스트림내 잔량 MeOH[ppm]Residual MeOH in the distillation stream [ppm] 1010 1010 1010 1010 (K100) 또는 (K200)의 재비기 효율[MW]Reboiler efficiency of (K100) or (K200) [MW] 2222 31.531.5 36.536.5 49.549.5 전기 응축기 에너지 소비량[MW](C100)Electric Condenser Energy Consumption [MW] (C100) ------ ------ ------ 14.514.5 응축기 냉각탑수 용량[MW](W230)Condenser Cooling Tower Water Capacity [MW] (W230) ------ 30.230.2 34.534.5 ------ 응축기 냉수 용량[MW](W230)Condenser Cold Water Capacity [MW] (W230) 21.121.1 ------ ------ ------ 냉각탑수[MW](W130)Cooling Tower [MW] (W130) ------ ------ ------ 6.06.0 냉수[MW](W140)Cold Water [MW] (W140) ------ ------ ------ 3.63.6 열원 재비기(K100/K200)Heat source reboiler (K100 / K200) 저압
스팀
Low pressure
steam
저압
스팀
Low pressure
steam
저압
스팀
Low pressure
steam
압축 정상부
스트림 증기
Compression top
Stream steam

Claims (14)

5 중량% 내지 50 중량%의 산화프로필렌 및 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올을 포함하는 혼합물(M)로부터 산화프로필렌을 분리하는 방법으로서,A process for separating propylene oxide from a mixture (M) comprising 5 wt% to 50 wt% propylene oxide and 50 wt% to 85 wt% methanol, (i) 상기 혼합물(M)을 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing said mixture (M) into an extractive distillation column; (ⅱ) 상기 추출 증류 칼럼에 극성 용매를 추가로 도입하는 단계로서, 이때, 상기 극성 용매는 물, 모노올, 디올 또는 하나의 히드록시기를 가지는 에테르 화합물인 것인 단계; 및(Ii) further introducing a polar solvent into the extractive distillation column, wherein the polar solvent is water, monool, diol or an ether compound having one hydroxy group; And (ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부(overhead)로부터 300 mbar 내지 750 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 증류시키는 단계(Iii) distilling propylene oxide from the extractive distillation column overhead at a pressure of 300 mbar to 750 mbar and a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C. 를 포함하는 방법.≪ / RTI > 제1항에 있어서, 상기 하나의 히드록시기를 가지는 에테르 화합물이 1-메톡시-2-프로판올 또는 2-메톡시-1-프로판올인 것인 방법. The method of claim 1, wherein the ether compound having one hydroxy group is 1-methoxy-2-propanol or 2-methoxy-1-propanol. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 혼합물(M)은 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌을 포함하고, 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 추가로 포함하는 것인 방법.The process according to claim 1 or 2, wherein the mixture (M) comprises 5 wt% to 15 wt% propylene oxide and further comprises 10 wt% to 25 wt% water. 제1항 또는 제2항에 있어서, 극성 용매는 혼합물(M)의 2 중량% 이하의 양으로 도입하는 것인 방법.The process according to claim 1 or 2, wherein the polar solvent is introduced in an amount of up to 2% by weight of the mixture (M). 제1항 또는 제2항에 있어서, 추출 증류 칼럼은 80개 이하의 이론단(theoretical plate)을 구비하는 것인 방법.The process according to claim 1 or 2, wherein the extractive distillation column has no more than 80 theoretical plates. 제1항 또는 제2항에 있어서, 물을 극성 용매로서 사용하는 것인 방법.The process according to claim 1 or 2, wherein water is used as a polar solvent. 제6항에 있어서, 물은 2 bar 이하의 압력에서 증기로서 도입하는 것인 방법.The method of claim 6, wherein the water is introduced as steam at a pressure of up to 2 bar. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계 (ⅲ)에서 상부로부터 수득한 증류물은 상기 추출 증류 칼럼으로 부분적으로 환류시키며, 이때 증류물에 대한 환류물의 비는 4 이하인 방법.The process according to claim 1 or 2, wherein the distillate obtained from the top in step (iii) is partially refluxed into the extractive distillation column, wherein the ratio of reflux to distillate is 4 or less. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상부로부터 증류된 정상부 스트림은 100 ppm 이하의 메탄올을 함유하는 것인 방법.The process of claim 1 or 2, wherein the top stream distilled from the top contains up to 100 ppm methanol. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 추출 증류 칼럼으로부터 회수된 바닥부 스트림의 산화프로필렌 함량은 100 ppm 이하인 방법.The process according to claim 1 or 2, wherein the propylene oxide content of the bottoms stream recovered from the extractive distillation column is 100 ppm or less. 제1항 또는 제2항에 있어서, 혼합물(M)은, 용매로서 메탄올 중에서 티탄 제올라이트 고정층 촉매의 존재 하에 프로펜과 과산화수소를 반응시켜 형성하는 것인 방법.The process according to claim 1 or 2, wherein the mixture (M) is formed by reacting propene with hydrogen peroxide in the presence of a titanium zeolite fixed bed catalyst in methanol as a solvent. 제1항 또는 제2항에 있어서, 혼합물(M)은 5 중량% 내지 15 중량%의 산화프로필렌, 50 중량% 내지 85 중량%의 메탄올 및 10 중량% 내지 25 중량%의 물을 포함하고, 상기 방법은The method according to claim 1 or 2, wherein the mixture (M) comprises 5% to 15% by weight of propylene oxide, 50% to 85% by weight of methanol and 10% to 25% by weight of water, Way (i) 상기 혼합물(M)을 80개 이하의 이론단을 구비하는 추출 증류 칼럼에 도입하는 단계;(i) introducing the mixture (M) into an extractive distillation column having up to 80 theoretical stages; (ⅱ) 상기 추출 증류 칼럼에 물을 혼합물(M)의 2 중량% 이하의 양으로 추가로 도입하는 단계;(Ii) further introducing water to the extractive distillation column in an amount of up to 2% by weight of the mixture (M); (ⅲ) 상기 추출 증류 칼럼 상부로부터 300 mbar 내지 750 mbar의 압력 및 40℃ 내지 70℃의 바닥부 온도에서 산화프로필렌을 증류시키는 단계(Iii) distilling the propylene oxide from the top of the extractive distillation column at a pressure of 300 mbar to 750 mbar and a bottom temperature of 40 ° C. to 70 ° C. 를 포함하고, 단계 (ⅲ)에서 상부로부터 수득한 증류물은 상기 추출 증류 칼럼으로 부분적으로 환류시키며, 이때 증류물에 대한 환류물의 비는 4 이하이고, 상부로부터 증류된 정상부 스트림은 100 ppm 이하의 메탄올을 함유하며, 상기 추출 증류 칼럼으로부터 회수된 바닥부 스트림의 산화프로필렌 함량은 100 ppm 이하인 방법.Wherein, the distillate obtained from the top in step (iii) is partially refluxed to the extractive distillation column, wherein the ratio of reflux to distillate is 4 or less, and the top stream distilled from the top is 100 ppm or less. Containing methanol and the propylene oxide content of the bottoms stream recovered from the extractive distillation column is 100 ppm or less. 제12항에 있어서, 혼합물(M)은, 용매로서 메탄올 중에서 티탄 제올라이트 고정층 촉매의 존재 하에 프로펜과 과산화수소를 반응시켜 형성하는 것인 방법.The process according to claim 12, wherein the mixture (M) is formed by reacting propene with hydrogen peroxide in the presence of a titanium zeolite fixed bed catalyst in methanol as a solvent. 제12항에 있어서, 물은 2 bar 이하의 압력에서 증기로서 도입하는 것인 방법.The method of claim 12, wherein the water is introduced as steam at a pressure up to 2 bar.
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