KR20100099310A - 변형된 후-증류에 의한 사이클로헥사논의 제조방법 - Google Patents

변형된 후-증류에 의한 사이클로헥사논의 제조방법 Download PDF

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KR20100099310A
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마를렌 호르셀스
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요한 토마스 팅게
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디에스엠 아이피 어셋츠 비.브이.
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Abstract

본 발명은, 백금 및 팔라듐 중에서 선택된 하나 이상의 촉매적 활성 금속을 포함하는 촉매를 사용함으로써, 페놀로부터 사이클로헥사논을 연속적으로 제조하는 방법으로서,
(a) 페놀을 수소화하여 사이클로헥사논 및 미반응된 페놀을 포함하는 생성물 스트림을 형성하는 단계;
(b) 증류를 이용하여 상기 생성물 스트림의 적어도 일부를 또는 사이클로헥사논 보다 낮은 비점을 갖는 하나 이상의 성분들이 제거된 상기 생성물 스트림의 적어도 일부를, 사이클로헥사논을 포함하는 제 1 분획 및 페놀과 사이클로헥산올을 포함하는 제 2 분획으로 분리하는 단계;
(c) 증류를 이용하여, 상기 제 2 분획을, 사이클로헥산올-풍부 제 3 분획 및 페놀-풍부 제 4 분획으로 분리하는 단계, 및
(d) 상기 제 4 분획의 적어도 일부를 추가의 증류 단계에 적용하여, 이로써 제 5 분획 및 제 6 분획을 형성하되, 여기서 제 5 분획은 상기 제 6 분획에 비해 페놀이 풍부하고, 상기 제 6 분획은, 페놀보다 높은 비점을 갖는 부산물 및 페놀을 포함하는, 단계
를 포함하되, 여기서 상기 (d) 단계는 하부 파트에만 트레이들이 장착되어 있는 진공 증류 컬럼에서 수행되고, 공급물 주입구 위의 파트인 상기 컬럼의 상부 파트에는, 상기 상부 파트의 적어도 일부의 트레이들 대신 팩킹재가 존재하고, 상기 팩킹재는, 상부 파트에 트레이들을 갖는 경우에 비해, 상응하거나 그보다 개선된 분리 효율을 갖고, 그 외에는 유사한 증류 조건하에서, 30% 이상, 바람직하게는 50% 초과만큼 압력 강하를 줄이는, 방법에 관한 것이다.

Description

변형된 후-증류에 의한 사이클로헥사논의 제조방법{CYCLOHEXANONE PRODUCTION PROCESS WITH MODIFIED POST DISTILLATION}
본 발명은 페놀로부터의 사이클로헥사논의 제조방법 및 본 발명에 따른 방법을 수행하기에 적합한 플랜트에 관한 것이다.
사이클로헥사논은 산업적 용매로서 또는 산화 반응에서의 활성제로서 사용될 수 있다. 이는 또한, 특히 아디프산, 사이클로헥사논 수지, 카프로락탐, 나일론 6 또는 나일론 6,6의 제조에서 중간체로서 사용될 수도 있다.
사이클로헥사논은, 통상적으로, 예를 들어 백금 또는 팔라듐 촉매를 사용하여, 페놀 수소화 반응기에서 촉매적 수소화에 의해 페놀로부터 제조된다. 반응은 액상 또는 증기상으로 수행될 수 있다(문헌[Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, e.g. 3rd Edition, Vol 7 (1979) p. 410 416]; 문헌[I. Dodgson et al. "A low Cost Phenol to Cyclohexanone Process", Chemistry & Industry, 18, December 1989, p 830 833] 또는 http://www.mrw.interscience.wiley.com/emrw/9783527306732/search/firstpage로부터 컴퓨터로 입수가능한 문헌[M.T. Musser "Cyclohexanol and Cyclohexanone", Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry (7th Edition, 2007)](이후, "뮤서(Musser)의 문헌"으로 지칭함) 참조).
페놀로부터 사이클로헥사논을 제조하는 경우, 전형적으로 사이클로헥산올(이는 사이클로헥사논으로 추가로 전환하기에 유용한 중간체 생성물로서 고려될 수 있다) 및 다양한 원치 않는 부산물이 형성된다. 사이클로헥사논은 전형적으로는 사이클로헥사논-풍부(일반적으로 90중량% 이상) 생성물로서 또는 본질적으로 순수한 생성물(99중량% 이상)로서 증류 공정에 의해 회수된다. 증류에서, 유체는 2개 이상의 분획으로 나뉜다. 2개의 분획을 비교하자면, 하나는 "경질" 분획으로, 다른 하나는 "중질" 분획으로 지칭할 수 있다. 특히, 증류에 의한 분리와 관련하여 "경질" 분획 또는 "중질" 분획을 언급하는 경우, 이러한 용어들은 낮은 비점을 갖는 분획(경질 분획)과 높은 비점을 갖는 분획(중질 분획)을 구별하기 위해서, 특정 증류 단계에서 서로에 대해 상대적으로 사용된다. 따라서, 특정 화합물이 제 1 증류 단계에서는 "중질" 화합물(주로 중질 분획에서 발견됨)일 수 있지만, 제 2 증류 단계에서는 "경질" 화합물(주로 경질 분획에서 발견됨)일 수 있다. 일반적으로 공지된 바와 같이, 혼합물을 중질 분획 및 경질 분획으로 분리하는 것은 전혀 절대적이지 않다.
페놀 공급물스탁으로부터의 사이클로헥사논의 통상적인 제조 및 회수 방법은 도 1에 개략적으로 도시되어 있다.
사이클로헥사논은 수소화 반응 영역(1)에서 제조된다. 이러한 반응 영역은 특히 수소화 반응기(여기에는, 사용되는 동안 수소 및 페놀이 공급됨)를 포함하고 부가적인 설비를 포함할 수 있다(예를 들어, 상기 뮤서(Musser)의 참고문헌의 도 1 또는 미국특허 제 3,305,586 호를 참조함). 수소화는 증기상 공정 또는 액상 공정으로 수행될 수도 있다.
사이클로헥사논, (미반응된) 페놀 및 부산물, 예를 들어 사이클로헥산올은, 일반적으로 여러개의 증류 영역(이는 통상적으로 모두 트레이들을 장착함)을 사용하여 반응 영역으로부터 떠나는 스트림으로부터 회수된다. 본원에서 사용되는 증류 영역은 하나의 증류 컬럼, 또는 각각 동일한 기능을 갖고 이들 중 일부는 진공 증류 컬럼일 수 있는, 병렬 상태의 복수개의 증류 컬럼을 포함하는 시설이다. 추가로, 이러한 영역은 증류 유닛의 기타 전형적인 파트들을 포함할 수 있다.
선택적인 제 1 증류 영역(2)(예비증류 영역, 즉 사이클로헥사논이 회수되는 증류 영역의 업스트림에 있는 증류 영역의 제 1 파트)에서, 경질 성분들, 예를 들어 벤젠, 사이클로헥산, 물이 반응 생성물로부터 제거되고, 상기 반응 생성물은 도관(a) 및 도관(h)을 통해 증류 영역(2)으로 도입되는 반면, 사이클로헥사논, 잔사 페놀, 사이클로헥산올 및 기타 부산물은 도관(b)를 통해 바닥부 분획으로서 예비증류 영역을 떠난다.
이러한 바닥부 분획은 제 2 증류 영역(3)(사이클로헥사논이 회수되는 주된 증류 영역)에서 증류된다. 여기서, 사이클로헥사논은 경질 분획으로서 공정 스트림으로부터 회수된다. 증류 영역(3)의 중질 분획은 잔사 페놀, 사이클로헥산올, 다양한 부산물 및 일반적으로 여전히 존재하는 일부 사이클로헥사논을 함유한다. 이러한 중질 분획은 도관(c)을 통해 증류 영역(3)을 떠난다. 적합한 증류 조건은 당업계에 공지되어 있다(예를 들어, 미국특허 제 2,829,166 호 또는 미국특허 제 3,076,810 호 참조). 이러한 중질 분획으로부터, 전형적으로 가치있는 성분들, 즉 잔사 페놀, 사이클로헥산올 및 사이클로헥사논이 회수된다.
사이클로헥산올은 전형적으로 (제 1 ) 후-증류 영역(4)에서 주된 증류 영역을 떠나는 중질 분획으로부터 경질 분획으로서 회수된다(후-증류란, 사이클로헥사논이 회수되는 주된 증류 영역의 다운스트림을 의미한다). 일부 사이클로헥사논도 함유하는 이러한 경질 분획은, 일반적으로 70중량% 이상, 특히 80중량% 이상의 사이클로헥산올을 포함하는 사이클로헥산올-풍부 스트림이다. 이러한 경질 분획은 후속적으로 도관(d)을 통해 사이클로헥산올 탈수소화 영역(6)으로 향한다(예를 들어, 상기 뮤서의 문헌의 제 3.5 단락 참조). 사이클로헥산올 탈수소화 영역(6)에서, 사이클로헥산올은 부분적으로 탈수소화되어 사이클로헥사논을 형성한다. 전형적으로 상기 영역(6)은 탈수소화 반응기를 포함하고, 일반적으로는 추가로 반응기의 공급물 업스트림을 증발시키기 위한 증류기 및 상기 반응기를 떠나는 생성물 스트림을 응축하기 위한 응축기를 포함한다. 그다음, 상기 영역(6)을 떠나는 사이클로헥사논-풍부 스트림은 도관(h)을 통해 예비증류 영역(2)을 향한다.
페놀은, 제 1 후-증류의 바닥부 분획의 일부를 형성한다. 이러한 바닥부 분획은 도관(e)을 통해 추가의 후-증류 영역(5)에 공급되고, 여기서, 잔류하는 가치있는 성분들, 주로 페놀 및 일반적으로 일부 사이클로헥사논 및 일부 사이클로헥산올이 경질 분획으로서 회수되어, 도관(g)을 통해 페놀 수소화 반응 영역으로 되돌아간다. 마지막 후-증류 영역으로부터의 바닥부 분획은 전형적으로 도관(f)을 통해 폐기, 예를 들어 소각되거나, 또는 보일러실내 스팀 발생을 위해 사용된다. 다르게는, 상기 바닥부 분획은 잔사 생산물, 예를 들어 타르, 아스팔트, 구두약 등을 위한 저가 재료로서 사용될 수 있다.
본 발명의 발명자들은, 전술한 방법에서는, 후-증류 영역(5)에서 중질 잔사에 의한 심각한 오염이 발생할 수 있음을 인식하였다. 플랜트의 (소정의 사이클로헥사논 생산 능력에 대한) 후-증류 영역(5)에서의 에너지 소비가 시간 경과에 따라 증가하고, 후-증류 영역(5)에서의 분리 효율이 시간 경과에 따라 감소한다. 따라서, 상기 플랜트는 후-증류 영역(5)을 청소하기 위해서, 종종(1년에 4회, 각각의 경우 2일 내지 4일) 폐쇄되어야만 한다. 이는 생산의 상당한 손실을 유발한다.
본 발명의 목적은, 전술한 단점들 중 하나 이상이 해소되거나 적어도 경감된, 사이클로헥사논 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명자들은, 바닥부 온도 및 컬럼 전반의 압력 및 온도 프로파일을 제외하고 그 외에는 유사한 증류 조건하에서, 후-증류 영역(5)의 상부 파트내 트레이들을, 상응하거나 개선된 분리 효율을 갖는 패킹재로 대체하고, 대체된 트레이들에 비해, 30% 이상, 바람직하게는 50% 초과만큼 압력 강하를 줄임으로써, 후-증류 영역(5)을 개조하여, 수소화에 의해 페놀을 사이클로헥사논으로 전환시키는 공정에서, 생산 능력을 높이고/높이거나, 에너지 소비를 줄이고/줄이거나 오염을 줄이는 것이 가능함을 발견하였다.
본원에서, "유사한 증류 조건"이란 용어는, 구체적인 치수의 소정의 컬럼에서, 상부 압력과 상부 온도, 및 환류가 거의 동일한 반면, 바닥부 온도와 압력, 및 컬럼 전반의 바닥부 온도와 압력 프로파일이 트레이의 개수 및 팩킹의 유형에 따른 컬럼의 배치 및 공급물 주입구의 높이에 따라 변할 수 있음을 의미한다.
본원에서 "상부 파트"란, 기껏해야 공급물이 컬럼으로 도입되는 위치 위의 전체 부분으로서, 팩킹재가 트레이들 대신 존재한다. 팩킹재는, 이들의 물질 구성(예를 들어, 금속, 세라믹, 유리 등)과 무관하게 랜덤하거나 구조화된 팩킹일 수 있다. "증류 조건"이란, 당업계의 숙련자들에게 공지된 바와 같이, 예를 들어, 공급 속도, 공급 압력, 공급 온도, 헤드부 압력, 상부 온도 및 환류율 등을 총칭한다. 본원에서 사용된 "하부 파트"란, 공급물이 컬럼에 도입되는 위치 또는 그 밑의 전체 부분을 의미한다.
따라서, 본 발명은, 백금 및 팔라듐 중에서 선택된 하나 이상의 촉매적 활성 금속을 포함하는 촉매를 사용함으로써, 페놀로부터 사이클로헥사논을 연속적으로 제조하는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은
(a) 페놀을 수소화하여 사이클로헥사논 및 미반응된 페놀을 포함하는 생성물 스트림을 형성하는 단계;
(b) 증류를 이용하여, 생성물 스트림의 적어도 일부를 또는 사이클로헥사논 보다 낮은 비점을 갖는 하나 이상의 성분들이 제거된 생성물 스트림의 적어도 일부를, 사이클로헥사논을 포함하는 제 1 분획 및 페놀과 사이클로헥산올을 포함하는 제 2 분획으로 분리하는 단계;
(c) 증류를 이용하여, 상기 제 2 분획을, 사이클로헥산올-풍부 제 3 분획 및 페놀-풍부 제 4 분획으로 분리하는 단계, 및
(d) 상기 제 4 분획의 적어도 일부를 추가의 증류 단계에 적용하여, 이로써 제 5 분획 및 제 6 분획을 형성하되, 여기서 제 5 분획은 상기 제 6 분획에 비해 페놀이 풍부하고, 상기 제 6 분획은, 페놀보다 높은 비점을 갖는 부산물 및 페놀을 포함하는, 단계
를 포함하되, 여기서 상기 (d) 단계는 하부 파트에만 트레이들이 장착되어 있는 진공 증류 컬럼에서 수행되고, 상기 컬럼의 상부 파트, 즉 공급물 주입구의 위의 파트에는, 상기 상부 파트의 적어도 일부의 트레이들 대신 팩킹재가 존재하고, 상기 팩킹재가, 상부 파트에 트레이들을 갖는 경우에 상응하거나 그보다 개선된 분리 효율을 갖고, 그 외에는 유사한 증류 조건하에서, 30% 이상, 바람직하게는 50% 초과만큼 압력 강하의 감소를 제공한다.
본원에서, "상기 상부 파트의 적어도 일부의 트레이들"이라는 용어가 사용되는 경우, 이는 (공급물 주입구의 위의 파트에서의 패킹재 대체와 관련하여) 이러한 트레이들 중 30% 이상, 보다 바람직하게는 50% 이상, 가장 바람직하게는 80% 이상임을 지칭함을 의미한다.
본 발명에 따른 실시양태에서, 제 6 분획의 적어도 일부는 연속적으로 또는 간헐적으로 추가의 증류 단계(e)를 향하며, 이로써 제 7 분획 및 제 8 분획을 형성하는데, 상기 제 7 분획은 제 8 분획에 비해 페놀이 풍부하고, 상기 제 8 분획은 페놀 보다 높은 비점을 갖는 부산물을 포함한다.
바람직하게는, 단계 (e)는 또한 컬럼의 하부 파트에 트레이들이 장착되어 있는 진공 증류 컬럼에서 수행되고, 상기 컬럼의 상부 파트에는, 팩킹재가 상기 상부 파트의 적어도 일부의 트레이들 대신에 존재하고, 상기 팩킹재는, 상부 파트에 트레이들을 갖는 경우에 상응하거나 그보다 개선된 분리 효율을 갖고, 그 외에는 유사한 증류 조건하에서, 30% 이상, 바람직하게는 50% 초과만큼 압력 강하의 감소를 제공한다.
본 발명의 실시양태에서, 페놀을 포함하는 제 5 분획 중 적어도 일부는 연속적으로 또는 간헐적으로 단계 (a)로 재순환된다.
본 발명은 추가로 본 발명에 따른 방법을 수행하기에 적합한 화학 플랜트에 관한 것으로서, 상기 플랜트(도 1, 2 및 3 참조)는
- 페놀 수소화 반응 영역(1); 및
- 상기 페놀 수소화 반응 영역(1)의 다운스트림에 위치되며, 상기 수소화 영역으로부터의 생성물 스트림으로부터 하나 이상의 경질 성분들을 제거하기 위한 예비-증류 영역(2)을 선택적으로 포함하고, 페놀 수소화 반응 영역(1)의 생성물 스트림을 제 1 분획(이는 도관 "사이클로헥사논"을 통해 영역(3)으로부터 배출됨) 및 제 2 분획(이는 도관(c)을 통해 영역(4)을 향함)으로 분리하기 위한 영역(3), 상기 제 2 분획을 제 3 분획(이는 도관(d)을 통해 영역(6)을 향함) 및 제 4 분획(이는 도관 (e)를 통해 영역(5)을 향함)으로 분리하기 위한 영역(4), 상기 제 4 분획을 제 5 분획(이는 도관(g)을 통해 영역(5)로부터 배출됨) 및 제 6 분획(이는 도관(f)을 통해 영역(7)을 향함)으로 분리하기 위한 영역(5) 및 선택적으로, 상기 제 6 분획을 제 7 분획(이는 도관(i)을 통해 영역(7)으로부터 배출됨; 도 2 및 도 3 참조) 및 제 8 분획(이는 도관(j)을 통해 영역(7)으로부터 배출됨, 일반적으로 플랜트의 배출구임)으로 분리하기 위한 선택적인 영역(7)을 포함하되, 상기 영역(5) 및 선택적인 영역(7)의 진공 증류 컬럼에 컬럼의 하부 파트, 즉 공급물 주입구 또는 그의 밑의 파트에는, 트레이들이 장착되어 있고, 컬럼의 상부 파트, 즉 공급물 주입구의 위의 파트에는, 상기 상부 파트의 적어도 일부의 트레이들 대신에 팩킹재가 존재하고, 상기 팩킹재가, 상부 파트에 트레이들을 갖는 경우에 상응하거나 그보다 개선된 분리 효율을 갖고, 그 외에는 유사한 증류 조건하에서, 30% 이상, 바람직하게는 50% 초과만큼 압력 강하의 감소를 제공하는, 복수개의 증류 영역
을 포함한다.
일반적으로, 상기 플랜트는 증류 영역(4)으로부터의 상기 제 3 분획 중 사이클로헥산올의 적어도 일부를 사이클로헥사논으로 전환하고 생성된 스트림을 증류 영역(2)으로 공급하기 위한 루프(도관(d), 탈수소화 영역(6) 및 도관(h)을 포함함)를 포함한다. 게다가, 상기 플랜트는 일반적으로 상기 제 5 분획의 적어도 일부를 수소화 반응 영역(1)으로 재순환시키기 위한 재순환 루프(도관(g)을 포함함)를 포함한다.
도 1은, 페놀 공급물스탁으로부터 사이클로헥사논을 제조하기 위한 통상적인 시설을 개략적으로 도시한 것이며, 영역(5)의 컬럼의 상부 파트에서, 상기 상부 파트의 적어도 일부의 트레이들 대신에 팩킹재가 존재한다면, 이는 또한 본 발명에 따른 시설을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 플랜트를 개략적으로 도시한 것으로서, 여기서 재순환 루프는 제 5 및/또는 제 7 분획을 수소화 반응 영역(1)으로 재순환시키기 위해 존재하고, 여기서 영역(5) 및 선택적인 영역(7)의 컬럼의 상부 파트에서, 상기 상부 파트의 적어도 일부의 트레이들 대신에 팩킹재가 존재한다.
도 3은 본 발명에 따른 플랜트를 개략적으로 도시한 것으로서, 여기서 영역(5) 및 선택적인 영역(7)의 컬럼의 상부 파트에서, 상기 상부 파트의 적어도 일부의 트레이들 대신에 팩킹재가 존재하고, 제 5 및/또는 제 7 분획 또는 이러한 분획들의 적어도 일부를 수소화 반응 영역(1) 및/또는 또다른 공정으로 수행하기 위한 시설로 유도하는 도관이 존재한다.
숙련자들에 의해 이해되는 바와 같이, 도 1, 도 2 및 도 3에서 예시된 실시양태는 하기에서 보다 상세하게 논의되거나, 이들의 일부는 조합되어 본 발명의 대체 실시양태를 제공할 수 있다. 이러한 도면에서 번호가 붙은 영역으로의 공급물 스트림은 개별적인 스트림으로서 나타냈지만, 당업계의 숙련자들에게는 영역으로 공급된 스트림이 영역에 도입되기 전에 조합될 수 있거나 또는 개별적으로 영역에 도입될 수도 있음이 명백하다는 점에 주목해야만 한다. 예를 들어, 임의의 영역으로 공급된 스트림들은 진공 증류 컬럼의 상이한 레벨(level)로 상기 영역의 진공 증류 컬럼에 도입될 수도 있다.
본 발명에 따르면, 생산 능력은 증가하고(작동하지 않는 시간이 줄고, 오염이 줄기 때문), (오염으로 인한) 에너지 손실은 준다. 본 발명자들은, 특히 컬럼의 하부 파트에 트레이들이 장착되고 있고 컬럼의 상부 파트, 즉 공급물 주입구 위의 파트에는 팩킹이 장착되어 있고, 상기 팩킹재가 상응하거나 개선된 분리 효율을 갖는 진공 증류 컬럼에서, 30% 이상, 바람직하게는 50% 초과의 압력 강하 감소가 달성됨을 발견하였다. 게다가, 이러한 경우, 바닥부 온도는 실질적으로 감소하고, 놀랍게도 상당히 낮은 오염이 발생한다. 특히, 본 발명자들은, 본 발명에 따른 방법이 수행되는, 도 1, 도 2 및 도 3에서 개략적으로 도시한 바와 같은 플랜트는 더 이상 증류 영역, 구체적으로 도면들에서 도시한 영역(5)을 청소하기 위해서 종종 폐쇄할 필요가 없다는 점을 발견하였다.
팩킹재로 충전된 컬럼은, 중질분이 존재하고/하거나 형성되는 증류기에는 중질분 오염이 발생하기 쉽다는 점이 공지되어 있기 때문에, 트레이들을 팩킹재로 대체하는 것은 당업계의 숙련자들에게 명백한 것은 아니다. 일반적으로, 동일 반응계에서, 팩킹재의 청소는 선택사항이 아니다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 추가의 후-증류 단계(증류 영역(7))와 조합될 수 있다. 이러한 추가의 후-증류 단계는, 예를 들어 매 4년 마다 폐쇄하는 것과 같은 계획된 폐쇄 이외에 청소를 위해 상기 플랜트가 폐쇄되어야만 하는 것을 피하게 한다. 또한, 분리 효율은 증가될 수 있다. 추가의 후-증류 단계(e)로 인해, 후-증류 단계(d)(도면에서 영역(5))는 낮은 에너지 인풋을 요구한다. 상기 영역(7)이 사용되는 경우, 비교적 많은 페놀이 영역(5)의 바닥부에 존재할 수 있기 때문에, 후-증류 컬럼(5)의 바닥부에서의 온도 및 체류 시간은 상당히 감소될 것이고, 결과적으로, 본원에서 제조된 중질 잔사의 양은 상당히 낮아질 것이다. 따라서, 추가로 영역(5)의 오염이 감소된다.
본 발명은 또한 현존하는 플랜트 (개조) 능력을 증가시키고 유지보수 비용을 감소시키는 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 방법에서, 후-증류 영역(5)의 진공 증류 컬럼내 압력 강하는, 공급물이 증류 컬럼에 도입되는 위치(높이)에 따라 상당히 감소된다. 본원에서, 압력 강하는 30% 이상, 바람직하게는 50% 초과로 감소된다. 따라서, 바닥부의 온도는 10℃ 초과로 감소되고, 컬럼의 오염은 덜 발생한다.
상기 압력 강하는, 컬럼의 모든 트레이들 위에 패킹을 설치함으로써 추가로 감소될 수 있지만, 그러나 이는 상기 컬럼을 매우 빠른게 오염시키는 것으로 판명되었다.
후-증류 영역(5) 뒤에 추가의 후-증류 영역(7)이 이어진다면, 후-증류 영역(5)의 바닥부 분획은 도관(f)을 통해 후-증류 영역(7)으로 공급된다. 도관(f)을 통한 스트림은 잔류하는 가치있는 성분들, 주로 페놀 및 일반적으로 일부 사이클로헥사논과 일부 사이클로헥산올을 함유하고, 이들은 경질 분획으로서 회수되거나, 요구되는 경우, 도관(i)을 통해 페놀 수소화 반응 영역으로 되돌아갈 수 있다(도 2 및 도 3 참조).
존재하는 경우, 마지막 후-증류 영역(5) 또는 영역(7)의 바닥부 분획은 전형적으로 각각 도관(f) 또는 도관(j)을 통해 폐기, 예를 들어 소각되거나 보일러실에서의 증기 발생을 위해 사용된다. 다르게는, 바닥부 분획은 잔사 생산물, 예를 들어 타르, 아스팔트, 구두약 등을 위한 저가 재료로서 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 1년 동안 청소해야 할 필요가 없을 정도로 후-증류 영역의 오염(5)을 감소시킬 수 있다. 단계 (e)가 수행되는 후-증류 영역(7)과 함께라면, 예를 들어 4년 이상 마다 1회와 같은 횟수인, 다음의 정규 플랜트 중지 시기까지, 어떠한 후-증류 영역(5)의 청소도 요구되지 않는다. 후-증류 영역(7)은 예를 들어 1년 당 1회 또는 그 이하로 때때로 청소될 필요가 있지만, 이러한 후-증류 영역(7)의 청소 동안, 플랜트는 후-증류 영역(7) 없이, 즉 단계 (e) 없이 작동될 수 있다. 따라서, 플랜트는 폐쇄되지 않는다.
게다가, 본 발명은, 후-증류 영역(7)과 조합되는 경우, 본 발명에 따라 후-증류 영역(5)이 개조되지 않은 경우에 비해, 후-증류 영역(7)의 바닥부 분획에서, 유용한 생성물(사이클로헥사논 및/또는 사이클로헥산올 및/또는 페놀, 후자인 2종은 사이클로헥사논을 위한 전구체이다) 중 주로 페놀을 제외한 양이 감소되도록 한다.
따라서, 본 발명은, 전술한 통상적인 방법에 비해, 장기간 동안 사이클로헥사논의 연속적 제조를 가능하게 한다. 후-증류 영역(5) 및 선택적인 영역(7)에서 공급물이 진공 증류 컬럼으로 도입되는 위치 보다 위의 부분을 팩킹으로 대체함으로 인한 오염의 감소는, 사이클로헥사논 공정의 에너지 및 분리 효율을 개선시킨다. 게다가, 청소를 위한 추가의 플랜트 폐쇄가 감소되어, 생산 능력을 상당히 증가시킨다.
스트림, 생성물 또는 다른 조성물을 지칭하는 경우, 구체적인 성분이 "풍부"하다는 것은 일반적으로 상기 성분이 주요 성분이고, 구체적으로 상기 성분이 50중량% 초과의 농도로 존재함을 의미한다. 그러나, 이러한 하한치는 구체적인 스트림 및 성분들에 따라 상이할 수 있다.
일반적으로, 제 1 분획은 사이클로헥사논이 풍부하고, 생성물 스트림에 비해 사이클로헥사논이 풍부하다. 바람직하게는, 제 1 분획이 99중량% 이상의 사이클로헥사논을 포함하고, 보다 바람직하게는 99.8중량% 이상의 사이클로헥사논을 포함한다.
사이클로헥산올이 풍부한 제 3 분획은, 구체적으로 제 3 분획이 형성된 증류 단계에서 경질 분획일 수 있는 반면, 제 4 분획은 구체적으로 중질 분획일 수 있다. 제 3 분획은 바람직하게는 70중량% 이상, 보다 바람직하게는 80중량% 이상의 사이클로헥산올을 포함한다. 제 4 분획은 바람직하게는 65중량% 이상의 페놀을 포함한다.
제 4 분획 보다 높은 페놀 함량을 갖는 제 5 분획은, 제 4 분획이 증류되는 증류 단계에서 경질 분획일 수 있는 반면, 제 6 분획은 구체적으로 중질 분획일 것이다. 제 6 분획은 제 4 분획 보다 낮은 페놀 함량을 갖는다. 제 6 분획의 페놀 농도는 바람직하게는 20중량% 이상, 보다 바람직하게는 25중량% 이상의 페놀이다. 개선된 페놀 농도는 제 6 분획의 비점을 낮추고 중합체 부산물의 형성(오염에 높게 기여함)이 감소되기 때문에, 제 6 분획의 비교적 높은 페놀 농도가 유리하다.
예비-증류의 존재가 선택사항인 단계 (b)가 주된 증류 단계로서 지칭될 수 있다(사이클로헥사논이 이 단계에서 회수되기 때문임). 단계 (c), 단계 (d) 및 선택적인 단계 (e)는 제 1, 제 2 및 선택적인 제 3 후-증류 단계로서 각각 지칭될 수 있다.
페놀이 풍부한 후-증류 단계로부터의 하나 이상의 분획은 특히 수소화 단계 (a)로 전체적으로 또는 부분적으로 재순환될 수 있다. 이러한 분획 또는 이들의 일부를, 페놀로부터 사이클로헥사논을 제조하는 방법 이외의 제 2 공정으로 향하게 할 수도 있다.
페놀의 수소화는, 원칙상, 예를 들어 문헌[Kirk Othmer Encyclopedia of Chemical Technology 3rd Edition, Vol 7, 1979 p. 410 416], 문헌[I. Dodgson et al. "A low Cost Phenol to Cyclohexanone Process", Chemistry & Industry, 18, December 1989, p 830 833], 영국특허 제 GB 890,095 호; 문헌[Hancil and Beranek Chem. Eng. Sci., 25, 1970, p. 1121 1126]; 문헌[Sakai et al. Nippon Kagaku Kaishi, 5, 1972, 821 829]; 상기 뮤서의 문헌; 미국특허 제 2,829,166 호; 또는 미국특허 제 3,076,810 호에 기술되어 있는 기술에 기초하여, 임의의 방식, 증기상으로, 또는 액상으로 수행될 수 있다. 수소화 반응 영역은 수소화가 일어난 반응기를 떠난 스트림의 일부를 재순환하기 위한 내부 재순환 스트림을 포함할 수 있다. 수소화 반응 영역을 떠나는 생성물 스트림은 일반적으로 사이클로헥사논, 사이클로헥산올, 페놀 및 부산물을 포함한다.
증류 단계(예비-증류, 주 증류, 및 후-증류)는 당업계에 공지된 방식으로 수행될 수 있다. 적합한 증류 조건은, 일반적인 상식 및 선택적으로 일부 일상화된 시험에 기초하여, 당업계의 숙련자들에 의해 일상적으로 결정될 수 있다. 특히, 당업계의 숙련자들은 본원에서 언급된 종래의 기술에 대해 참고할 수도 있다. 선택적 단계 (e)의 경우, 각각 영역(7)의 통상적인 진공 증류 컬럼, 예를 들어, 이전의 후-증류 단계에 대해 당업계에 기술한 바와 같은 진공 증류 컬럼이, 사용될 수 있다. 보다 간단한 증류 장치, 예를 들어 박막 증류기, 구체적으로 원-패스 박막 증류기를 사용하는 것이 가능하다. 박막 증류기는 단계 (e)를 적합하게 수행하기에 충분한 분리 효율을 나타내고, 이것이 투자를 감소시킨다는 점 및 이들의 간단한 디자인이 빠른 청소를 가능하게 한다는 점에서 특히 유리하다.
전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 방법은 사이클로헥사논의 합성 및 상기 사이클로헥사논을 회수하기 위한 복수개의 증류 단계들을 포함한다.
도 3에서, 도관(i)는 후-증류 영역(7)으로부터의 경질 분획의 적어도 일부를 수소화 반응 영역(1)으로 재순환시키도록 배열된 도관(i1), 및 경질 분획 또는 이들의 일부를 제 2 공정을 수행하기 위한 시설로 유도하도록 배열된 도관(i2)로 나눈다. 도관(i1)을 생략하는 것도 가능하다. 선택적으로, (후-증류 영역(5)으로부터의 경질 분획을 위한) 도관(g)은 상기 경질 분획 또는 이들의 일부를 수소화 반응 영역(1)으로 재순환하기 위한 도관(g1) 및 상기 경질 분획 또는 이들의 일부를 제 2 공정으로 유도하기 위한 도관(g2)으로 나눈다.
제 2 공정으로서, 원칙상, 이러한 분획을 사용할 수 있는 어떠한 공정도 사용될 수 있다. 특히, 적합한 제 2 공정으로는 페놀-폼알데하이드 수지 제조 공정을 포함한다. 따라서, 도관(i2) 및 도관(i2') 및/또는 도관(g2)는 특히 페놀-폼알데하이드 수지 제조 시설을 향할 수 있다.
다르게는 또는 부가적으로, 도관(d) 및/또는 도관(h)은, 전체적으로 또는 부분적으로, 후-증류 영역(4)으로부터의 경질 분획, 후-증류 영역(5)으로부터의 경질 분획, 및 영역(6)으로부터의 생성물 스트림을 각각 다른 공정으로 향하게 하도록 배열될 수 있다. 특히, 사이클로헥산올이 관심있는 물질을 제조하기 위한 적합한 시약이거나, 사이클로헥산올이 적합한 용매이거나, 사이클로헥산올이 관심있는 물질인, 임의의 이러한 다른 공정이 사용될 수 있다. 이러한 다른 공정은 특히 사이클로헥산 산화 공정, 사이클로헥산올 탈수소화 공정, 및 아디프산 제조 공정의 군 중에서 선택될 수 있다.
본 발명은 하기 대조용 실험 및 실시예로 추가로 설명될 것이다.
대조용 실험 및 실시예
대조용 실험은 통상적인 플랜트(여기서, 영역(5)이 단지 트레이들로만 장착된 진공 증류 컬럼을 함유함)에서 수행되되, 상기 사이클로헥사논은 도 1에서 개략적으로 도시한 바와 같이 페놀의 수소화에 의해 제조된다. 본 발명에 따른 실시예와의 용이한 비교를 위해서, 실제 플랜트 데이터는, 본질적으로 순수한 사이클로헥사논 100,000 미터톤의 연간 플랜트 용량(annual plant capacity)으로 크기를 조정하였다. 본 발명에 따른 실시예의 경우, 후술하는 바와 같이, 본 발명에 따라 개조된 플랜트의 년간 100,000 미터톤을 모의함으로써 수득되는 결과를 나타낸다. (대조용 실험 및 실시예에서의) 후-증류 영역(5)의 주요 유닛은 직경이 0.9m이고 높이가 15m이며, 25개의 트레이들을 포함하되, 이들 중 15개의 트레이들은 공급물 주입구 위에 위치하는 진공 증류 컬럼이다. 이러한 컬럼의 탑정을 떠나는 증기는 응축기에서 액화된다. 수득된 액체의 일부는 환류액으로서 이러한 컬럼의 탑정으로 공급되고, 나머지 부분(유동물(g))은 페놀 수소화 반응 영역(1)을 향한다. 이 컬럼에서 증류 공정을 위해 요구되는 에너지는, 스팀을 통한 간접 가열에 의해 도입된다. 다른 부산물 중 페놀, 사이클로헥사논 및 사이클로헥산올을 함유하는 유동물(f)이 후-증류 영역(5)의 증류 컬럼의 바닥부를 통해 공정을 떠난다.
(본 발명에 따른) 실시예 I 및 실시예 II에서, 후-증류 영역(5)의 진공 컬럼에는, 그의 상부 파트 전체에, 즉 공급물 주입구의 위의 파트에 팩킹(구조화된 팩킹 350Y, 분리 효율은 대체된 15개의 트레이와 동등하다)이 장착되어 있다.
대조예 A
전술한 바와 같고 도 1에 도시한, 페놀 수소화 반응 영역, 회수/정제 영역, 및 사이클로헥산올 전환기 영역으로 구성된 사이클로헥산논 플랜트는, 영역(5)의 진공 증류 컬럼의 리보일러 및 바닥부 영역을 포함하는 전체 플랜트를 청소한 직후, 이론적으로는 본질적으로 순수한 사이클로헥사논 100,000 미터톤의 년간 생산 능력으로 작동할 수 있다(청소 직후 도달한 생산 수준은 폐쇄 없이 유지될 수 있었다).
후-증류 영역(5)의 증류 조건은 하기와 같다:
헤드 압력: 80mbar(8kPa)
바닥부 압력: 205mbar(20.5kPa)
환류율: 1.3.
이러한 조건들 후, 후-증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼의 하기 성능은, 개시 후 1주일 후에 관찰하였다.
Figure pct00001
이러한 조건하에서, 후-증류 영역(5)의 진공 증류 컬럼에서의 바닥부 온도는 170℃ 정도로 높았다. 그러나, 후-증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼의 리보일러 및 펌프 내 시이브의, 바닥부 영역의 오염으로 인해, 분리 및 에너지 효율이 시간경과에 따라 악화되었다.
플랜트의 적절한 작동을 유지하기 위해서, 플랜트는 매달 2일 내지 4일 동안 폐쇄하여 후-증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼의 오염을 제거해야만 했다. 오염 및 청소를 위한 폐쇄 결과, 사이클로헥사논 플랜트의 실제 연간 생산 능력의 손실은 10,800 미터톤/년 초과인 것으로 계산될 수 있다.
대조예 B
전술한 바와 같고 도 1에 도시한, 페놀 수소화 반응 영역, 회수/정제 영역, 및 사이클로헥산올 전환기 영역으로 구성된 사이클로헥산논 플랜트는, 영역(5)의 진공 증류 컬럼의 리보일러 및 바닥부 영역을 포함하는 전체 플랜트를 청소한 직후, 이론적으로는 본질적으로 순수한 사이클로헥사논 100,000 미터톤의 년간 생산 능력으로 작동할 수 있다(청소 직후 도달한 생산 수준은 폐쇄 없이 유지될 수 있었다).
후-증류 영역(5)의 증류 조건은 하기와 같다:
헤드 압력: 180mbar(8kPa)
바닥부 압력: 355mbar(35.5kPa)
환류율: 1.3.
이러한 조건들 후, 후-증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼의 하기 성능은, 개시 후 1주일 후에 관찰하였다.
Figure pct00002
이러한 조건하에서, 후-증류 영역(5)의 진공 증류 컬럼에서의 바닥부 온도는 164℃ 정도로 높았다. 그러나, 후-증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼의 리보일러 및 펌프 내 시이브의, 바닥부 영역의 오염으로 인해, 분리 및 에너지 효율이 시간경과에 따라 악화되었다.
플랜트의 적절한 작동을 유지하기 위해서, 플랜트는 3개월 마다 2일 내지 4일 동안 폐쇄하여 후-증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼의 오염을 제거해야만 했다. 오염 및 청소를 위한 폐쇄 결과, 사이클로헥사논 플랜트의 실제 연간 생산 능력의 손실은 3,600 미터톤/년 초과인 것으로 계산될 수 있다.
실시예 I
전술한 바와 같고 도 1에 도시한, 페놀 수소화 반응 영역, 회수/정제 영역, 및 사이클로헥산올 전환기 영역으로 구성된 사이클로헥산논 플랜트는, 플랜트의 청수의 개시 직후, 이론적으로는 본질적으로 순수한 사이클로헥사논 100,000 미터톤의 년간 생산 능력으로 작동될 수 있다. 이러한 실시예에서, 증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼에는, 컬럼의 상부 파트에서 15개의 트레이들을 대신하여 구조화된 팩킹이 장착되어 있다. 게다가, 증류 조건은 대조예 A와 유사하게 유지되었다:
헤드 압력: 80mbar(8kPa)
바닥부 압력: 135mbar(13.5kPa)
환류율: 1.3.
이러한 조건들 후, 후-증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼의 하기 성능은, 개시 후 1주일 후에 관찰하였다.
Figure pct00003

이러한 조건하에서, 후-증류 영역(5)의 진공 증류 컬럼에서의 바닥부 온도는 156℃ 정도로 낮았다. 오염은 상당히 감소되었다. 플랜트의 적절한 작동을 유지하기 위해서, 플랜트는 8개월 마다 2일 내지 4일 동안 폐쇄하여 후-증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼의 오염을 제거해야만 했다. 오염 및 청소를 위한 폐쇄가 감소된 결과, 사이클로헥사논 플랜트의 실제 연간 생산 능력의 이익은 9,000 미터톤/년에 도달할 수 있었다.
실시예 II
전술한 바와 같고 도 1에 도시한, 페놀 수소화 반응 영역, 회수/정제 영역, 및 사이클로헥산올 전환기 영역으로 구성된 사이클로헥산논 플랜트는, 플랜트의 청수의 개시 직후, 이론적으로는 본질적으로 순수한 사이클로헥사논 100,000 미터톤의 년간 생산 능력으로 작동될 수 있다. 이러한 실시예에서, 증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼에는 컬럼의 상부 파트에서 15개의 트레이들을 대신하여 구조화된 팩킹이 장착되어 있다. 게다가, 증류 조건은 대조예 B와 유사하게 유지되었다:
헤드 압력: 180mbar(18kPa)
바닥부 압력: 282mbar(28.2kPa)
환류율: 1.3.
이러한 조건들 후, 후-증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼의 하기 성능은, 개시 후 1주일 후에 관찰하였다.
Figure pct00004
이러한 조건하에서, 후-증류 영역(5)의 진공 증류 컬럼에서의 바닥부 온도는 155℃ 정도로 낮았다. 오염은 상당히 감소되었다. 플랜트의 적절한 작동을 유지하기 위해서, 플랜트는 12개월마다 2일 내지 4일 동안 폐쇄하여 후-증류 영역(5)내 진공 증류 컬럼의 오염을 제거해야만 했다. 오염 및 청소를 위한 폐쇄가 감소된 결과, 사이클로헥사논 플랜트의 실제 연간 생산 능력의 이익은 2,700 미터톤/년에 도달할 수 있었다.

Claims (14)

  1. 백금 및 팔라듐 중에서 선택된 하나 이상의 촉매적 활성 금속을 포함하는 촉매를 사용함으로써, 페놀로부터 사이클로헥사논을 연속적으로 제조하는 방법으로서,
    (a) 페놀을 수소화하여 사이클로헥사논 및 미반응된 페놀을 포함하는 생성물 스트림을 형성하는 단계;
    (b) 증류를 이용하여 상기 생성물 스트림의 적어도 일부를, 또는 사이클로헥사논 보다 낮은 비점을 갖는 하나 이상의 성분들이 제거된 상기 생성물 스트림의 적어도 일부를, 사이클로헥사논을 포함하는 제 1 분획 및 페놀과 사이클로헥산올을 포함하는 제 2 분획으로 분리하는 단계;
    (c) 증류를 이용하여, 상기 제 2 분획을, 사이클로헥산올-풍부 제 3 분획 및 페놀-풍부 제 4 분획으로 분리하는 단계, 및
    (d) 상기 제 4 분획의 적어도 일부를 추가의 증류 단계에 적용하여, 이로써 제 5 분획 및 제 6 분획을 형성하되, 여기서 제 5 분획은 상기 제 6 분획에 비해 페놀이 풍부하고, 상기 제 6 분획은, 페놀보다 높은 비점을 갖는 부산물 및 페놀을 포함하는, 단계
    를 포함하되, 여기서 상기 (d) 단계는 하부 파트에만 트레이들이 장착되어 있는 진공 증류 컬럼에서 수행되고, 공급물 주입구의 위의 파트인 상기 컬럼의 상부 파트에는 상기 상부 파트의 적어도 일부의 트레이들 대신 팩킹재가 존재하고, 상기 팩킹재는, 상부 파트에 트레이들을 갖는 경우에 상응하거나 그 보다 개선된 분리 효율을 갖고, 그 외에는 유사한 증류 조건하에서, 30% 이상, 바람직하게는 50% 초과만큼 압력 강하의 감소를 제공하는, 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 6 분획의 적어도 일부를 연속적으로 또는 간헐적으로 추가의 증류 단계(e)에서 분리하여, 이로써 제 7 분획 및 제 8 분획을 형성하되, 상기 제 7 분획은 제 8 분획에 비해 페놀이 풍부하고, 상기 제 8 분획은 페놀보다 높은 비점을 갖는 부산물을 포함하는, 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단계 (e)를, 공급물 주입구 또는 그의 밑의 파트인 컬럼의 하부 파트에 트레이들이 장착되어 있는 진공 증류 컬럼에서 수행하되, 상기 공급물 주입구의 위의 파트인 상기 컬럼의 상부 파트에는, 상기 상부 파트의 적어도 일부의 트레이들 대신에 팩킹재가 존재하고, 상기 팩킹재는, 상부 파트에 트레이들을 갖는 경우에 상응하거나 그보다 개선된 분리 효율을 갖고, 그 외에는 유사한 증류 조건하에서, 30% 이상, 바람직하게는 50% 초과만큼 압력 강하의 감소를 제공하는, 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    페놀을 포함하는 상기 제 5 분획의 적어도 일부가 연속적으로 또는 간헐적으로 단계 (a)로 재순환되는, 방법.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 5 분획의 적어도 일부, 페놀을 포함하는 상기 제 7 경질 분획의 적어도 일부, 또는 상기 제 5 분획과 상기 제 7 경질 분획 둘다의 적어도 일부가 연속적으로 또는 간헐적으로 단계 (a)로 재순환되는, 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 5 분획의 적어도 일부, 페놀을 포함하는 상기 제 7 경질 분획의 적어도 일부, 또는 상기 제 5 분획과 상기 제 7 경질 분획 둘다의 적어도 일부가 연속적으로 또는 간헐적으로 페놀로부터의 사이클로헥사논의 제조공정 이외의 제 2 공정으로 도입되는, 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 공정이 폼알데하이드-페놀 수지의 제조공정인, 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 3 분획의 적어도 일부가 연속적으로 또는 간헐적으로 페놀로부터의 사이클로헥사논의 제조방법 이외의 제 2 공정에 도입되는, 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 공정이, 사이클로헥산으로부터 사이클로헥산올 및/또는 사이클로헥사논이 제조되는 사이클로헥산 산화 공정인, 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 공정이, 사이클로헥산올이 적어도 부분적으로 사이클로헥사논으로 전환되는 사이클로헥산올 전환기(converter)의 사용을 포함하는 사이클로헥산올 탈수소화 공정이고, 그 후, 제 2 공정에서 사이클로헥사논이 상기 제 1 공정으로부터 유래하는 재순환 부산물 및 잔사 사이클로헥산올로부터 분리되는, 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    제 2 공정이, 사이클로헥산올이 아디프산으로 전환되는 아디프산 제조 공정인, 방법.
  12. - 페놀 수소화 반응 영역(1); 및
    - 상기 페놀 수소화 반응 영역(1)의 다운스트림에 위치되며, 상기 수소화 영역으로부터의 생성물 스트림으로부터 하나 이상의 경질 성분들을 제거하기 위한 예비-증류 영역(2)을 선택적으로 포함하고, 페놀 수소화 반응 영역(1)의 생성물 스트림을 제 1 분획(도관 "사이클로헥사논") 및 제 2 분획(도관(c))으로 분리하기 위한 영역(3), 상기 제 2 분획을 제 3 분획(도관(d)) 및 제 4 분획(도관 (e))으로 분리하기 위한 영역(4), 상기 제 4 분획을 제 5 분획(도관(g)) 및 제 6 분획(도관(f))으로 분리하기 위한 영역(5) 및 상기 제 6 분획을 제 7 분획(도관(i)) 및 제 8 분획(도관(j))으로 분리하기 위한 선택적인 영역(7)을 포함하되, 상기 영역(5) 및 선택적인 영역(7)의 진공 증류 컬럼에 컬럼의 하부 파트에는 트레이들이 장착되어 있고, 공급물 주입구의 위의 파트인 컬럼의 상부 파트에는 상기 상부 파트의 적어도 일부의 트레이들 대신에 팩킹재가 존재하고, 상기 팩킹재가, 상부 파트에 트레이들을 갖는 경우에 상응하거나 그보다 개선된 분리 효율을 갖고, 그 외에는 유사한 증류 조건하에서, 30% 이상, 바람직하게는 50% 초과만큼 압력 강하의 감소를 제공하는, 복수개의 증류 영역
    을 포함하는, 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 따른 방법을 수행하기에 적합한 화학 플랜트.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 3 분획내 사이클로헥산올의 적어도 일부를 사이클로헥사논으로 전환시키고 생성된 스트림을 예비증류 영역(2)에 공급하기 위한 루프를 포함하고, 선택적으로 추가로, 상기 제 5 분획의 적어도 일부 및 선택적으로 상기 제 7 분획의 적어도 일부를 수소화 반응 영역(1)으로 재순환시키기 위한 재순환 루프를 포함하는, 화학 플랜트.
  14. 제 12 항 또는 제 13 항에 있어서,
    상기 후-증류 영역인 영역(4), 영역(5) 및 선택적인 영역(7) 중 하나 이상으로부터의 경질 분획으로 구성된 군 중에서 선택된 하나 이상의 분획 또는 이들의 일부를, 유용한 물질을 제조하기 위한 상이한 시설, 특히 사이클로헥산올을 탈수소화하기 위한 시설, 아디프산을 제조하기 위한 시설, 사이클로헥산을 산화하기 위한 시설 및 폼알데하이드-페놀 수지를 제조하기 위한 시설 중에서 선택되는 시설로 유도하기 도관을 포함하는, 화학 플랜트.
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