KR20070084058A - 고정층 반응기로부터 페놀을 제조하는 연속 공정 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 티타늄 실리케이트(TS-1)에 근거한 촉매의 존재 하에 과산화수소를 이용한 벤젠의 직접 산화에 의해 페놀을 제조하는 연속 공정에 관한 것이다. 상기 공정은: (a) 섭씨 80-120도에 이르는 온도 범위와, 3-15 atm에 걸친 압력 범위에서, TS-1에 기반한 상기 촉매를 포함하는 고정층 반응기에서 상기 공정을 가동시키는 단계와; (b) 단상 및 2상의 H2O2, 벤젠, 설포레인 및 물을 포함하는 스트림을 상기 반응기에 공급하는 단계로서, 모든 100 단위 공급에 대해 하나의 구성물의 양 각각은 0.2-6, 15-60, 30-80, 0.5-30 중량 부분(part) 범위 내이며, 반응기 내의 잔류 시간이 0.3-2분(min) 범위에 걸치도록 전체 유속이 산출되는 상기 공급 단계와; (c) 상기 반응기를 떠난 액체 스트림으로부터의 생성물, 부산물 및 용제를 복원하는 단계를 포함한다.

Description

고정층 반응기로부터 페놀을 제조하는 연속 공정{Continuous Process For The Preparation OF PheNOL From Benzene In a Fixed Bed Reactor}
본 발명은 고정층 반응기에서 수행되는, 과산화수소를 이용하여 벤젠을 직접 산화시킴으로써 페놀을 제조하는 연속적인 공정에 관한 것이다.
더 구체적으로, 본 발명은 티타늄 실리케이트에 기반한 촉매에 존재하에 산화 반응이 수행되는 페놀 제조 공정에 관한 것이다.
본 발명은 또한 티타늄 실리케이트(TS-1)에 기반한 촉매의 활성을 위한 공정에 관한 것이다.
페놀은 매우 중요한 산업적 중간 생성물로서, 이는 일반적으로 폴리카보네트나 다른 페놀 수지의 생산에 폭넓게 사용된다.
페놀은 현재 "호크 공정(Hock process)"에 따라 생산되며, 이는 벤젠의 알킬화가 쿠멘(cumene)을 야기하고, 쿠멘의 연속적인 산화가 히드로페로키시드(hydroperoxide)를 야기하도록 하며, 이는 페놀과 아세톤으로 분해된다.
다양한 공정이 페놀 제조를 위한 종래 기술로 알려져 있으며, 이는 적합한 촉매 시스템의 존재하에, 과산화수소(hydrogen preoxide)를 이용한 벤젠의 직접 산화에 근거한다.
예를 들어, 공정은 티타늄 실리케이트에 근거한 촉매의 존재하에 그리고 유기 기판과 과산화수소 사이의 접촉을 강화할 수 있는 유기 용제(organic solvent)에서 수행된다.
직접 산화에 의해 페놀의 제조를 위한 공정의 전환성(conversion) 및 선택성(selectivity)이 특정 용제(예를 들면, 설포레인(유럽 특허 출원 EP A 919531))의 존재시 작용에 의해 향상될 수 있다.
이 경우에, 고체 촉매와, 반응 혼합물 균일성이 이루어지는 비율로 설포레인/물/벤젠을 포함하는 유기상(organic phase)으로 구성된 2-상 반응 시스템에서 동작하는 회분식(batch-type) 반응기에서 공정이 수행된다.
유럽 특허 출원(EP A 958861)에 기술된 바와 같이, 과산화수소와 불소 이온을 이용하여 촉매를 활성화함으로써 페놀의 생산을 위한 공정 생산성이 증가될 수 있다.
국제 특허 출원 PCT/EP02/12169에 기술된 바와 같이, 아로마 구성요소와 용제를 포함하는 고체 촉매와 수상(aqueous phase) 및 유기상으로 구성된 3-상 반응 시스템에서 동작함으로써 추가적인 생산성 증가가 이루어질 수 있다.
종래 기술에 따라 벤젠의 직접 산화에 의해 페놀을 제조하는 공정은, 일반적으로 CSTR 형 반응기에서 수행된다. 이러한 반응기에서는 티타늄 실리케이트에 기반한 촉매가 고운 가루 형태의 부유물(suspension)로 유지된다.
이 공정에서, 촉매로부터 유도된 반응물의 분리가 반응기 내의 여과(filteration)에 의해 효과적으로 수행될 수 있다.
그러나 이러한 동작은 종래 기술의 공정에서 수행되지 못할 수 있다. 왜냐하면, 저 농도의 생산물의 결과로서, 표면을 필터링 할 필요성이 매우 높기 때문이다.
유일하게 가능한 기술적 해결책은 CSTR 반응기 외부의 여과에 영향을 미치도록 하는 것이다. 그러나, 이는 추가 장치 및 마멸 방지 물질을 사용할 필요성이 있고 및 필터의 효능을 유지해야 하므로 기술적으로 복잡하다.
높은 전환성 및 생산성을 가지고 벤젠으로부터 페놀을 직접 합성할 수 있게 하며, 동시에 여과에 기인한 문제를 제거하도록 하는 공정이 개발되었다.
실제로, 본 발명은 고정층 반응기에서 연속적으로 공정이 수행되며, 특정 동작 조건 및 두 개의 다른 절차에 따라 수행되도록 한다. 즉, 동일한 액상(liquid phase)에서 두 개의 액상을 이용하며, 두 가지 경우에서 설포레인을 용제로 사용한다.
이에 의하면, 본 발명의 목적은 티타늄 실리케이트(TS-1)에 근거한 촉매의 존재 하에 과산화수소를 이용한 벤젠의 직접 산화에 의해 페놀을 제조하는 연속 공정을 제공하는 것이다. 상기 공정은:
(a) 섭씨 80-120도에 이르는 온도 범위와, 3-15 atm에 걸친 압력 범위하에, TS-1에 기반한 상기 촉매를 포함하는 고정층 반응기에서 상기 공정을 가동시키는 단계와;
(b) 단상 및 2상의 H2O2, 벤젠, 설포레인 및 물을 포함하는 스트림을 상기 반응기에 공급하는 단계로서, 모든 100 단위 공급에 대해 하나의 구성물 양의 각각은 0.2-6, 15-60, 30-80, 0.5-30 중량 부분(part) 범위 내이며, 반응기 내의 잔류 시간이 0.3-2분(min) 범위에 걸치도록 전체 유속이 산출되는 상기 공급 단계와;
(c) 상기 반응기를 떠난 액체 스트림으로부터의 생성물, 부산물 및 용제를 복원하는 단계를 포함한다.
본 발명의 공정은 또 다른 효과를 발생한다.
- 본 발명은, 여과(filteration)를 더 이상 필요로 하지 않으며, 액체 반응 유출물 일부를 재생하지 않도록 하기 때문에, 방향족 기판의 산화 공정에 포함된 작업을 간단하게 한다.
- 본 발명은, 플랜트의 생산에 대한 투자 비용을 줄인다.
- 본 발명은 두 개의 액상(3-상 시스템)으로 동작가능하게 하므로, 공정을 다용도로 만들 수 있다.
본 발명에 따른 공정은 연속적 및 효과적으로 수행될 수 있으며, 여러 반응기를 이용하여 동작한다.
이 경우에, 여러 반응기의 동일한 부분에서 과산화수소의 공급을 세부 분할함으로써, 선택성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 공정은 티타늄 실리케이트에 기반한 촉매로 채워진 고정층 반응기(플러그-플로우)에서 수행된다.
본 발명에 따른 촉매는 MFI 구조의 티타늄 실리케이트(Titanium silicalite)이며, xTiO2·(1-x)SiO2의 일반식을 가진다. 여기서 x는 0.0001 및 0.04 범위이다.
제조 방법으로서, 이러한 촉매의 구조적 특성은 미국특허 US 4,410,501, US 4,954,653, US 4,701,428, 및 유럽 특허 EP A906784에 기술된다.
이 발명에 속하는 기술 분야의 전문가에게 알려진 기술에 따라, 본 발명에 따른 촉매는 실리카와 같은 삽입 리간드(ligand)를 이용하여 티타늄 실리케이트를 공식화함으로써 압출 형태에서 사용된다.
이러한 공식화의 예를 미국 특허 US 6,491,861, US 6,551,546, US 2003/0078160 및 US 2003/0130116에서 찾아볼 수 있다.
과산화수소(H2O2)를 이용한 벤젠의 직접 산화에 의한 페놀 생산 반응이 두 개의 서로 다른 절차에 따라 수행될 수 있다. 즉, 균질 액상(2상 시스템)이나, 두 개의 액상(3-상 시스템)에서 수행될 수 있으며, 두 경우에 용제로서 설포레인을 이용한다.
페놀의 제조를 위한 공정에서, H2O2와 벤젠, 설포레인 및 물 사이의 공급 비율은 단일 액상이나 두 개의 혼합되지 않는 상의 존재로 이어진다.
단일 액상에서 동작시, H2O2와 벤젠, 설포레인 및 물 사이의 공급비는 일반적으로 0.2-4, 20-60, 40-80, 0.5-5의 중량 부분 범위이다. 반면에 두 개의 혼합되지 않는 상에서 동작시, 0.3-6, 15-50, 30-70, 10-30의 범위의 양을 가진다.
두 경우에, 잔류 시간이 0.3-2 분 범위가 되도록 전체 유속이 계산된다.
과산화수소를 이용하여 벤젠을 페놀로 산화시키는 것은 바람직하게는 일련의 고정층 플러그-플로우 반응기(최소 두 개에서 최대 10 개의 반응기)를 포함하는 시스템에서 수행된다.
각 반응기는 외부 가열 재킷을 포함하거나 포함하지 않으며 단일 촉매로 구성된다.
후자의 경우에, 반응기는 단열 동작하고, 촉매의 활성화 처리는 특정 기구에서 이루어진다.
도 1에 도시된 바와 같은 반응 섹션 스킴은, 구체적으로 6개의 관형 반응기(PLR1, ... , PLR6)를 포함한다. 표시된 액체 흐름은 경우에 따라, 균질 액상이나 두 개의 비혼합 상의 합을 의미한다.
반응에 필요한 모든 벤젠 및 설포레인이 혼합되고(MIX110), 제 1 반응기(R110)로 보내진다.
반면에, 수용성 솔루션 내의 과산화수소는 동일한 파트(흐름)로 세부 분할되고, (MIX110-MIX160에서) 농도를 낮게 유지하도록 그리고 결과적으로 산소에 대한 분해를 제한하도록 각 반응기 전에서, 주요 흐름(main flow)으로 합쳐진다.
각 반응기는 과산화수소의 공급량을 완전히 소모한다.
다양한 반응기 사이에서 과산화수소를 세부 분할함으로써, 제 1 반응기 내에 형성된 페놀의 농도가 낮게 유지되도록 하며, 이러한 방식으로, 소량의 반응기를 이용하여 동작할 때보다 더 효과적으로, 부산물(카테콜 및하드로퀴논)의 형성으로 이어지는 반응을 제한한다.
절차가 단상(single phase)에서 이루어지느냐 또는 2상(double phase)에서 이루어지느냐에 따라 또는 소정 량의 시약이 다양한 반응기로 공급된다.
일반적으로, 단상에서 동작할 때, 공급 스트림의 구성물의 양(100 단위 공급 당 중량 부분으로 표현됨)은 과산화수소에 대해 0.2-4, 벤젠에 대해 20-60, 설포레인에 대해 40-80, 물에 대해 0.5-5, 그리고 바람직하게는 과산화 수소에 대해 0.2-4, 벤젠에 대해 30-50, 설포레인에 대해 45-70, 물에 대해 0.5-5의 범위이다.
반면에, 2 상에서 동작할 때, 공급 스트림의 구성물(구성요소)의 양(100 단위 공급 당 질량 부분으로 표현)은 과산화수소에 대해 0.3-6, 벤젠에 대해 15-50, 설포레인에 대해 30-70, 물에 대해 10-30, 그리고 바람직하게는 과산화수소에 대해 0.3-5, 벤젠에 대해 20-40, 설포레인에 대해 35-60, 물에 대해 10-30 범위이다.
수소는 폭발성 한계 외로 증기를 유지하도록 각 반응기의 최상부로 보내진다.
반응기는 단열 조건 하에서나 서모스탯-조절기의 존재시, 온도 범위 섭씨 80-120도 및 압력 범위 3-15 atm, 바람직하게는 섭씨 90-110도 및 5-7 atm에서 동작한다.
가열 변환기(MIX110, ... , MIX160)는 하나의 반응기와 다른 반응기 사이에 존재하여, 후속 반을기로 공급되기 전에 흘러나가는 흐름의 온도를 낮춘다.
단열 반응기의 경우에, 열 변환기(반응기 내에 존재)의 부재는 반응기 구조를 매우 간단하게 한다.
전체 공급 유속은, 반응기 내의 잔류 시간이 0.3-2 분의 범위가 되도록 계산된다.
본 발명에 따른 동작에 의해, 과산화수소의 100% 변환이 가능하며, 85-92%의 벤젠의 선택성이 가능하다.
나아가, 2상 위상에서의 동작에 의해, 반응 속도가 균질 상에 대해 증가한다. 이는 적은 양의 촉매와 작은 반응기가 사용될 수 있도록 하며, 온도가 저온으로 제한되도록 한다.
2 상은 소정 량의 카테콜과 하이드로퀴논이 형성됨에 따라 벤젠의 선택성이 변경되지 않고 유지되도록 한다.
벤젠의 산화에 이용되는 촉매의 성질이 불소와 과산화수소를 이용한 활성화 처리에 의해 향상될 수 있다.
이러한 처리는 압출 전에, 배치(batch) 공정 내, 파우더 상에서 이루어지며, 물과 여과(filteration)를 이용한 일련의 세척 공정이 뒤따른다(유럽 특허 EP 958861).
활성화 공정은 합성 반응이 일어나는 칼럼(column) 내에서 직접 연속하여 수행된다. 이러한 방식으로 처리가 더 간단해지며 대량생산에 적용하기 쉽다.
본 발명에 따른 활성화 공정은 처리될 촉매 및 선택될 시약의 양이 0.5 - 0.3 범위(바람직하게는, 2.5)의 불소/티타늄 분자비와, 3.0 - 15(바람직하게는, 11)의 과산화수소/티타늄 분자비를 가지도록 한다.
촉매가 이와 같이 사용되거나 양의 측면에서 촉매의 중량과 동일한 삽입 물질과 혼합될 수 있다.
삽입 물질이 수정, 강옥, 세라믹 물질, 유리, 압출 실리카, 바람직하게는 수정을로부터 선택될 수 있다.
촉매나 삽입 가스와 혼합된 혼합물이 반응기에 충전되고, 이어서 반응기가 섭씨 20도에서 120도로 (바람직하게는 80도)의 온도로 가열된다. 그리고, 촉매나 혼합물이 불산 암모늄(ammonium acid fluoride, NH4HF2) 및 과산화수소의 수용성 솔루션이 공급된다.
공급시간은 2-6 시간 범위이며 바람직하게는 4시간이다.
공급 솔루션은 0.1% - 1%(바람직하게는 0.25%)의 중량 범위의 농도를 가진 불산 암모늄과 3%-10% 중량 범위의 농도를 가진 과산화수소를 포함한다. 반응 종료시에, 반응기에 물이 공급되어 시약 잔여물을 제거하고, 이후에 액체를 비우고, 촉매를 하소(태워서 재 모양의 물질로 만듬)하거나 건조 처리를 한다.
생성물과 부산물 및 재사용을 위해 복원될 용제를 포함하는 반응의 종료시에 반응기에서 나온 액체 유출물이 정화 섹션으로 보내져야 한다.
생성물의 정화와 용제의 복원은 유럽 특허 EP 3076502에 기술된 공정으로 이용하여 이루어진다.
그러나 이 공정은 반응기로부터 나오며 증류 섹션으로 보내진 솔루션이 많은 양을 물과 설포레인을 포함한다는 단점이 있다. 물과 설포레인의 존재는 순수 페놀 생산을 어렵게 한다.
증류 섹션으로 보내질 물과 설포레인의 양을 감소시켜, 좀 더 효과적이고 경제적으로 증류 동작을 할 수 있는 생성물과 용제의 복구를 위한 공정이 개발되어왔다.
구체적으로, 본 발명에 따른 공정은 반응기에서 나온 2-상 액체 스트림이 물과 벤젠을 추출 용제로 이용하여 액체-액체 추출하도록 한다.
물이 칼럼의 헤드(head)로 공급되고, 설포레인을 추출하는 기능을 한다. 이에 반해, 칼럼의 바닥으로 공급되는 벤젠은 페놀을 추출하는 기능을 한다.
바이페놀과 다른 부산물이 두 개의 스트림으로 분할된다.
유기 스트림(벤젠과 페놀이 풍부)이 증류 섹션으로 보내지고, 반면에 수용성 스트림(물과 설포레인이 풍부)은 바로 바이패놀을 복구하기 위한 염화(salification) 유닛으로 보내진다.
더 구체적으로, 반응 혼합물(벤젠, 물, 페놀, 설포레인 및 반응 부산물(바이패놀)을 포함)이 하나 이상의 추출 칼럼으로 보내지며, 벤젠 및 물도 보내진다. 물(신선한 물 또는 다른 장치로부터 재활용된 물)이 위로부터 공급되고, 반응 혼합물은 중간 지점으로 공급된다. 반면에, 벤젠(신선한 벤젠 또는 다른 장치로부터 재활용된 벤젠)은 아래로부터 공급된다. 가벼운 유기상(반응으로부터 생성된 혼합물에 비해 벤젠과 페놀이 풍부하며, 설포레인과 물이 적음)이 칼럼의 헤드를 빠져나간다. 무거운 수상(반응으로부터 생성된 혼합물에 비해 물과 설포레인이 풍부하고, 벤젠과 페놀이 적음)이 칼럼의 바닥을 빠져나간다.
유기상은 증류 섹션으로 보내지고, 반면에 수상은 바이페놀의 염화 유닛으로 보내진다.
증류 및 바이페놀 복구 섹션은 미국 특허 US 10/716460에 기술된 것과 유사한 구조를 가진다. 그러나, 이전 추출 섹션에 의해 크기가 감소되며 에너지 소모가 낮다.
페놀의 분리 및 정화에 더하여, 미국 특허 US 10/719460에 기술된 바와 같이, 적용 절차가 산화 반응기에 대해 재활용을 위해 필요한 벤젠을 포함하는 정화된 용제와, 마찬가지로 촉매 수첨탈산소(hydrodeoxygenation)를 이용하여 페놀로 변환되는 물에 용해된 바이페놀을 얻을 수 있게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 공정을 개략적으로 나타내는 도면이다.
실시예 1
촉매의 활성화
7100 킬로그램의 TS1 촉매(실리카의 중량을 15%로 압출됨(extruded))가 관형 반응기에 채워진다. 실시예 2 및 3에 기술된 바와 같이, 이는 섭씨 80도의 온도가 되도록 한다.
30%의 중량으로, 207 킬로그램의 불산 암모늄(NH4HF4)과 3944 킬로그램의 과산화수소(hydrogen peroxide)가 81,000 킬로그램의 증류수에 용해되며, 20m3/h의 유량비로 반응기에 공급된다. 공급의 종료시에, 반응기가 40,500 킬로그램의 물로 채워져 시약 잔여물을 제거한다. 마지막으로, 반응기가 비워지고, 삽입 가스 흐름 하 에서, 8시간 동안 온도가 섭씨 350도로 가열된다.
따라서, 촉매가 페놀의 합성을 위해 사용되도록 준비되며, 다음의 조성을 가지게 된다: SiO2 = 98.20%, TiO2 = 1.80%.
실시예 2
균일한 상( homogeneous phase )의 페놀 제조
MIX110으로 공급된 벤젠과 설포레인이 각각 251.1 t/h 및 363.35 t/h이다. 6개의 각각의 스트림(stream) 당 과산화수소(물 중량이 40%)가 3.36 t/h로 공급된다.
MIX110은 혼합하고, E110은 상온에서 섭씨 100도로 공급물을 가열한다.
R110에서, 단열 동작에 의해 과산화수소가 반응물로 완전히 변환되고, 온도는 섭씨 100도에서 섭씨 112도로 상승한다.
MIX120은 제 1 반응기의 유출물을 제 2 용량의 과산화수소와 혼합하고, E120은 이 스트림을 섭씨 100도로 냉각한다. 과산화수소의 양과 비교되면서, R120에서의 온도가 증가하며, 또한 섭씨 100도에서 섭씨 112도를 통과한다.
후속되는 MIX130, ... , MIX160 및 E130, ...,E160은 MIX120 및 E120과 동일한 기능을 가지며, 반응기(R130, ...., R160)는 R120에 대해 유사하게 동작한다.
반응기 각각은 9,000 킬로그램의 촉매(실시예 1에 기술된 바와 같이 활성화 됨)를 포함하며, 다음의 크기를 가진다. 즉, D = 2.75m 이고 H = 3.14 m이다.
마지막 반응기를 지난 액체 유출물은 639.8t/h의 유속을 가지며, 다음의 조성을 가진다. 즉, 벤젠 = 35.9%, 페놀 = 3.20%w, 카테콜 = 0.55%w, 하드로퀴논 = 0.29%w, 설포레인 = 56.79%w, 물 = 3.23 %w 이다.
전체 효율은 다음과 같다.
H2O2의 변환 [%] 100
벤젠의 선택성 [%] 87.5
H2O2의 선택성 [%] 74.0
H2O2 에서 O2 [%] 5.3
H2O2 에서 (카테콜 + 하드로퀴논) [%] 21.0
실시예 3
이상( double phase )의 페놀 제조
MIX110으로 공급된 벤젠, 물 및 설포레인은 각각 143.19 t/h, 2,226.33 t/h 과 96.36 t/h과 동일하다. 6 개의 과산화수소(물의 중량이 65%) 스트림 각각은 6.12 t/h와 동일하다.
MIX110은 혼합하고 E110은 공급물을 상온에서 섭씨 95도로 가열한다.
R110에서, 단열 동작에 의해 과산화수소는 완전히 반응물로 변환되며, 온도가 섭씨 95도에서 섭씨 108.5로 상승한다.
MIX120은 제 1 반응기의 유출물(2상 혼합물)을 제 2 용량의 과산화수소와 혼 합하고, E120은 이 스트림을 섭씨 95도까지 냉각한다. 과산화수소의 양과 비교함에 때라, R120에서 온도가 증가하며, 또한 섭씨 95도에서 108.5도를 통과한다.
후속되는 MIX130, ... , MIX160 및 E130, ... ,E160은 MIX120과 E120과 동일한 기능을 가지며, 반응기 R130, ... , R160은 R120과 유사하게 동작한다.
반응기 각각은 7,100 킬로그램의 촉매(실시예 1에 기술된 바와 같이 활성화 됨)를 포함하며, 다음의 크기를 가진다. 즉, D = 2.54m 이고 H = 2.91m이다.
마지막 반응기를 떠난 액체 유출물(2상)은 493.80t/h의 유속을 가지며, 다음의 조성을 가진다. 즉, 벤젠 = 23.73%, 페놀 = 4.41%w, 카테콜 = 0.54%w, 하드로퀴논 = 0.29%w, 설포레인 = 45.83%w, 물 = 24.73 %w 이다.
전체 효율은 다음과 같다.
H2O2의 변환 [%] 100
벤젠의 선택성 [%] 85
H2O2의 선택성 [%] 61.5
H2O2 에서 O2 [%] 16
H2O2 에서 (카테콜 + 하드로퀴논) [%] 19.8

Claims (16)

  1. 티타늄 실리케이트(TS-1)에 기반한 촉매의 존재하에서 과산화수소를 이용한 벤젠의 직접 산화에 의해 페놀을 제조하는 연속 공정에 있어서, 상기 공정은:
    (a) 섭씨 80-120도에 이르는 온도 범위와, 3-15atm에 걸친 압력 하에, TS-1에 기반한 상기 촉매를 포함하는 고정층 반응기에서 상기 공정을 동작시키는 단계와;
    (b)단상 및 이상의 H2O2, 벤젠, 설포레인 및 물을 포함하는 스트림을 상기 반응기에 공급하는 단계로서, 모든 100 단위 공급에 대해 하나의 구성물의 양은 각각 중량이 0.2-6, 15-60, 30-80, 0.5-30 부분(part) 범위 내이며, 반응기 내의 잔류 시간이 0.3-2분(min)에 걸치도록 전체 유속이 산출되는 상기 공급 단계와;
    (c) 상기 반응기를 떠난 액체 스트림으로부터의 부산물 및 용제, 그리고 생성물을 복원하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 페놀 제조 공정.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공정이 섭씨 90-100도의 범위의 온도와, 5-7 atm 범위의 압력하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 페놀 제조 공정.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 H2O2, 벤젠, 설포레인 및 물을 포함하는 스트림은 2상에 있고, 100 단위 공급 당 구성물의 양은 각각 중량이 0.3-6, 15-50, 30-70, 10-30 부분(part) 범위이며, 반응기 내의 잔류 시간이 0.3-2분(min)에 걸치도록 전체 유속이 산출되는 것을 특징으로 하는 페놀 제조 공정.
  4. 제 3 항에 있어서,
    100 단위 공급 당 상기 하나의 구성물의 양은 각각 중량이 0.3-5, 20-40, 35-60, 10-30 부분 범위인 것을 특징으로 하는 페놀 제조 공정.
  5. 제 1 항에 있어서,
    연속하여 배열된 2-10 고정층 플러그-플로우 반응기들로 구성된 시스템에서 벤젠의 산화가 수행되는 것을 특징으로 하는 페놀 제조 공정.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 과산화수소의 공급이 반응기들 사이에서 두 부분으로 세분되며, 공급 스트림에 부가되는 것을 특징으로 하는 페놀 제조 공정.
  7. 제 5 항에서,
    상기 공급 스트림의 상기 각 반응기 내 잔류 시간이 0.4-2.0 분 범위인 것을 특징으로 하는 페놀 제조 공정.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 촉매가 압출 형상으로 사용되는 것을 특징으로 하는 페놀 제조 공정.
  9. 제 1 항에 따른 티타늄 실리케이트(TS-1)에 기반한 촉매의 활성화를 위한 공정에 있어서, 상기 공정은
    - 섭씨 20-120도 범위의 온도에서, 0.1%-1% 중량 범위의 농도를 가지는 불산 암모늄과 3%-10% 중량 범위의 농도를 가지는 과산화수소를, 2-6 시간 범위의 시간 동안, 촉매와 삽입 물질과 혼합된 촉매를 포함하는 반응기에 공급하는 단계와;
    반응의 종료시에 상기 반응기에 물을 공급하는 단계와;
    상기 반응기에 포함된 상기 촉매를 건조 및 하소(calcining)하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉매 활성화 공정.
  10. 제 9 항에 있어서,
    섭씨 80도의 온도에서, 0.25%의 농도를 가지는 불산 암모늄과 4.8%의 농도를 가지는 과산화수소를 포함하는 수용성 용제를 상기 반응기에 공급하는 것을 특징으로 하는 촉매 활성화 공정.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 솔루션에 포함된 불소와 촉매에 포함된 티타늄 사이의 분자 비가 0.5-3.0 범위 및 과산화수소와 티타늄 사이의 분자 비가 3.0-15 범위가 되도록 하는 양으로, 불산 암모늄과 과산화수소를 포함하는 수용성 용제를 공급하는 것을 특징으로 하는 촉매 활성화 공정.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 불소와 티타늄 사이의 분자비가 2.5인 것을 특징으로 하는 촉매 활성화 공정.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 삽입 물질이 수정, 강옥, 세라믹 물질, 유리, 압출 실리카 중에서 선택된 물질인 것을 특징으로 하는 촉매 활성화 공정.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 삽입 물질이 수정인 것을 특징으로 하는 촉매 활성화 공정.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 TS-1에 기반한 촉매가 제 9 항의 공정에 따라 활성화되는 것을 특징으로 하는 페놀 제조 공정.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 반응기를 떠난 액체 스트림으로부터의 상기 생성물과, 부산물 및 용제 를 복원하는 단계는:
    - 벤젠, 물, 페놀, 설포레인 및 반응 부산물을 포함하는 반응기에서 나온 액체 스트림을 하나 이상의 추출 칼럼의 중간 지점으로 보내는 단계와;
    - 상기 추출 칼럼의 상단부로부터 신선하거나 재생된 물을 공급하는 단계와;
    - 상기 추출 칼럼의 바닥부로부터 신선하거나 재생된 물을 공급하는 단계와;
    - 증류 칼럼의 헤드 부분에서 나온, 벤젠과 페놀이 풍부하고 설포레인과 물이 부족한 가벼운 유기상을 증류 섹션으로 보내는 단계와;
    - 물과 설포레인이 풍부하고, 벤젠과 페놀이 부족한 무거운 액상을 복원을 위한 바이페놀의 염화 섹션으로 보내는 단계와; 그리고
    - 상기 증류 섹션에서 복원된 벤젠을 포함하는 순수 설포레인을 산화 반응기로 재생하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 페놀 제조 공정.
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