KR20210107611A - 수용성 유기 퍼옥사이드의 농축 방법 - Google Patents

수용성 유기 퍼옥사이드의 농축 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210107611A
KR20210107611A KR1020217005848A KR20217005848A KR20210107611A KR 20210107611 A KR20210107611 A KR 20210107611A KR 1020217005848 A KR1020217005848 A KR 1020217005848A KR 20217005848 A KR20217005848 A KR 20217005848A KR 20210107611 A KR20210107611 A KR 20210107611A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
soluble organic
composition
organic peroxide
hydroperoxide
Prior art date
Application number
KR1020217005848A
Other languages
English (en)
Inventor
세르쥬 위브
필리쁘 마지
Original Assignee
아르끄마 프랑스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아르끄마 프랑스 filed Critical 아르끄마 프랑스
Publication of KR20210107611A publication Critical patent/KR20210107611A/ko

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C407/00Preparation of peroxy compounds
    • C07C407/003Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/025Reverse osmosis; Hyperfiltration
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C409/00Peroxy compounds
    • C07C409/02Peroxy compounds the —O—O— group being bound between a carbon atom, not further substituted by oxygen atoms, and hydrogen, i.e. hydroperoxides
    • C07C409/04Peroxy compounds the —O—O— group being bound between a carbon atom, not further substituted by oxygen atoms, and hydrogen, i.e. hydroperoxides the carbon atom being acyclic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2311/00Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/02Specific process operations before starting the membrane separation process
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2311/00Details relating to membrane separation process operations and control
    • B01D2311/26Further operations combined with membrane separation processes
    • B01D2311/2676Centrifugal separation

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerization Catalysts (AREA)

Abstract

본 발명은 역삼투에 의한 수용성 유기 퍼옥사이드, 바람직하게는 알킬 하이드로퍼옥사이드의 농축 방법, 뿐만 아니라, 수용성 유기 퍼옥사이드 및 수불용성 화합물의 분리 방법에 관한 것이다.

Description

수용성 유기 퍼옥사이드의 농축 방법
본 발명은 역삼투에 의한 수용성 유기 퍼옥사이드, 바람직하게는 알킬 하이드로퍼옥사이드의 농축 방법, 뿐만 아니라, 수용성 유기 퍼옥사이드 및 수불용성 유기 퍼옥사이드의 분리 방법에 관한 것이다.
하이드로퍼옥사이드의 제조는 일반적으로 황산과 같은 산 촉매를 사용하여, 상응하는 알코올 또는 알켄을 과산화수소와 반응시킴으로써 수행된다. 이들은 또한 공기 또는 분자 산소 중에서, 상응하는 알칸의 산화에 의해 수득될 수 있다. 이들 합성 공정 모두에 있어서, 원하는 하이드로퍼옥사이드로부터 분리되어야 하는 바람직하지 않은 부산물이 형성된다.
예를 들어, 황산의 존재하에서 알코올 또는 알켄과 과산화수소의 반응에 의한 하이드로퍼옥사이드의 합성 동안에, 산은 또한 대칭 디알킬 퍼옥사이드의 형성을 촉진하며, 후자는 바람직하지 않은 불순물을 나타낸다.
원하는 하이드로퍼옥사이드로부터 바람직하지 않은 부산물을 분리할 수 있으려면, 종종 여러가지 세정 작업을 수행하는 것이 필요하며, 이는 결과적으로 희석된 상태의 하이드로퍼옥사이드를 포함하는 용액을 생성한다. 따라서, 일단 이러한 분리 단계가 수행되면, 퍼옥사이드를 포함하는 용액의 재농축이 후속 적용을 위해 필요할 수 있다.
수용성 유기 퍼옥사이드, 특히 하이드로퍼옥사이드를 포함하는 용액의 다양한 농축 방법이 공지되어 있다.
예를 들어, 문헌 WO 2004/037782 는 퍼옥사이드 제제에 존재하는 물을 투과증발 기술을 사용하여 제거하는 농축 방법을 기재하고 있다. 물은 반투과성 막을 통해 제거된다. 이 방법은 물을 증발시키는 것을 필요로 한다. 이 기술의 효과는 유기 퍼옥사이드 용액이 뜨거워짐에 따라 증가하며, 이는 안전성 면에서 상당한 위험을 초래한다. 또한, 이 방법은 단지 소량의 물을 제거하는데 적합하다.
따라서, 수용성 유기 퍼옥사이드를 함유하는 용액을 가열하거나, 또는 유기 퍼옥사이드를 탈안정화시킬 수 있는 염 또는 염기를 첨가하는 단계를 필요로 하지 않는, 수용성 유기 퍼옥사이드, 특히 하이드로퍼옥사이드를 포함하는 용액을 농축시키는 것을 가능하게 하는 방법을 제공할 실질적인 필요성이 존재한다.
본 발명은 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 조성물의 농축 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계를 포함한다.
본 발명은 상기에서 표현한 필요성을 만족시키는 것을 가능하게 한다. 보다 구체적으로는, 유기 퍼옥사이드의 가열, 또는 유기 퍼옥사이드의 안정성을 감소시킬 수 있는 염 또는 염기의 첨가를 필요로 하지 않기 때문에, 효율적이고 보다 안전한 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 조성물의 농축 방법을 제공한다.
과산화수소를 농축시키기 위해서 역삼투 기술을 사용하는 것이 공지되어 있다. 그러나, 후자는 물 중에서의 이의 농도에 관계없이, 항상 단일 상 만을 생성한다. 반대로, 이들의 농축 동안에, 물 중의 용액으로 수용성 유기 퍼옥사이드, 특히 유기 하이드로퍼옥사이드는 특정한 농도의 유기 퍼옥사이드로부터 출발하는 2 개의 별개의 상 (유기 상 및 수성 상) 을 형성하는 것으로 보인다. 놀랍게도, 역삼투 기술은 역삼투막의 바로 근처에서 이러한 2-상 시스템의 출현에도 불구하고, 수용성 유기 퍼옥사이드의 농축을 가능하게 하는 것으로 발견되었다.
본 발명은, 예를 들어 세정 단계로부터 생성되는 수용성 유기 퍼옥사이드의 희석 용액의 재농축에 특히 유용하다.
도 1 은 본 발명에 따른 방법의 실행을 가능하게 하는 장치의 개략도를 나타낸다.
이제, 이하의 설명에서 본 발명을 보다 상세하고 비제한적인 방식으로 기술한다.
본 명세서에 있어서, 달리 명시하지 않는 한, 표시된 모든 % 는 중량% 이다.
수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 조성물의 농축
제 1 양태에 있어서, 본 발명은 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 조성물의 농축 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계를 포함한다.
이 접촉 단계는 투석유물 (retentate) 및 투과물 (permeate) 을 수득하는 것을 가능하게 하며, 상기 수용성 유기 퍼옥사이드는 투석유물 중에서 농축된다.
본 발명의 의미 내에서, 용어 "수용성 유기 퍼옥사이드" 는 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드를 의미할 수 있다. 이것은 본 명세서에서 언급된 다른 실체 (entity) 에 대해서도 동일하다.
본 발명의 의미 내에서, 용어 "조성물" 은 농축될 조성물을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 상기 조성물은 수성 조성물이다.
용어 "농축될 조성물" 은 역삼투막과 접촉하기 전의 조성물을 의미하는 것으로 이해된다.
본 발명의 의미 내에서, 용어 "수용성 유기 퍼옥사이드" 는 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계가 수행되는 온도에서, 수용액, 특히 순수한 물 중에서, 1 g/l 이상, 바람직하게는 10 g/l 이상, 보다 바람직하게는 30 g/l 이상, 더욱 바람직하게는 45 g/l 이상의 용해도를 나타내는 유기 퍼옥사이드를 의미하는 것으로 이해된다. 유리하게는, 상기 수용성 유기 퍼옥사이드는 20 내지 25 ℃ 의 온도에서, 수용액, 특히 순수한 물 중에서, 1 g/l 이상, 바람직하게는 10 g/l 이상, 보다 바람직하게는 30 g/l 이상, 더욱 바람직하게는 45 g/l 이상의 용해도를 가진다.
특히, 용어 "수용성 유기 퍼옥사이드" 는 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계가 수행되는 온도에서, 본 발명에 따른 농축될 수성 조성물 중에서, 1 g/l 이상, 바람직하게는 10 g/l 이상, 보다 바람직하게는 30 g/l 이상, 더욱 바람직하게는 45 g/l 이상의 용해도를 나타내는 유기 퍼옥사이드를 의미하는 것으로 이해된다. 유리하게는, 상기 수용성 유기 퍼옥사이드는 20 내지 25 ℃ 의 온도에서, 본 발명에 따른 농축될 수성 조성물 중에서, 1 g/l 이상, 바람직하게는 10 g/l 이상, 보다 바람직하게는 30 g/l 이상, 더욱 바람직하게는 45 g/l 이상의 용해도를 가진다.
용해도는 당업자에게 공지된 임의의 기술, 예컨대 요오드 적정, 크로마토그래피에 의해, 또는 총 유기 탄소 (TOC) 의 측정에 의해 측정될 수 있다.
바람직하게는, 용해도는 기체 크로마토그래피에 의해 측정된다.
역삼투는, 물의 통과는 가능하지만 농축될 실체(들)의 통과는 가능하지 않은 막을 사용하여, 농축될 하나 이상의 실체를 포함하는 수용액을 농축시키는 것을 가능하게 하는 기술이다. 농축될 용액에 가해지는 압력은 물이 막을 통과하도록 강제하고, 일단 막에 가로질러지면, 투과물을 구성하는 반면, 농축될 실체(들)은 막에 의해 잔류하여 투석유물을 나타낸다. 결과적으로, 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드는 투석유물 중에서 농축된다.
용어 "수용성 유기 퍼옥사이드는 투석유물 중에서 농축된다" 는, 투석유물에서의 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드의 중량 농도가 투과물에서의 농도보다 더 높다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 또한, 투석유물에서의 수용성 유기 퍼옥사이드의 중량 농도는 농축 전의 조성물에서의 농도보다 더 높다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 상기 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계 전에, 염 및/또는 염기의 첨가를 포함하지 않는다. 특히, 상기 방법은 농축될 조성물에 염 및/또는 염기를 첨가하는 단계를 포함하지 않는다.
역삼투는 모든 적합한 막, 예컨대 아세테이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리술폰, 폴리비닐리덴 플루오라이드 또는 폴리아미드 막, 바람직하게는 폴리아미드 막을 사용하여 수행될 수 있다.
유리하게는, 농축될 조성물은 8 이하, 바람직하게는 7.5 이하, 보다 바람직하게는 7 이하의 pH 를 가진다.
바람직하게는, 농축될 조성물은 5 이상, 보다 바람직하게는 6 이상, 바람직하게는 6.5 이상의 pH 를 가진다.
역삼투, 즉, 조성물과 역삼투막의 접촉은 20 내지 70 기압, 바람직하게는 25 내지 60 기압의 압력에서 수행될 수 있다. 다시 말해서, 역삼투는 2026 kPa 내지 7092 kPa, 바람직하게는 2533 kPa 내지 6079 kPa, 또는 대략 2000 kPa 내지 대략 7000 kPa, 바람직하게는 대략 2500 kPa 내지 대략 6000 kPa 의 압력에서 수행될 수 있다. 바람직하게는, 압력은 접촉 단계 동안에 증가하여, 투과물 유속이 일정하게 유지된다. 더욱 바람직하게는, 압력은 역삼투의 진행 동안에 증가하지만, 상기에서 지정된 범위 내에서 유지된다.
역삼투에 의한 농축, 및 따라서 특히 상기 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계는 0 ℃ 내지 60 ℃, 바람직하게는 5 ℃ 내지 50 ℃, 보다 바람직하게는 10 ℃ 내지 45 ℃, 더욱 바람직하게는 15 ℃ 내지 30 ℃ 의 범위의 온도에서 수행될 수 있다.
구현예에 따르면, 투석유물 중에서의 수용성 유기 퍼옥사이드의 중량% 는 농축 전의 조성물에서의 수용성 유기 퍼옥사이드의 중량% 에 대해서 1.05 배 이상, 바람직하게는 1.1 배 이상, 바람직하게는 1.2 배 이상, 바람직하게는 1.3 배 이상, 바람직하게는 1.5 배 이상, 바람직하게는 2 배 이상, 및 보다 바람직하게는 3 배 이상 더 높다.
특히 유리하게는, 조성물은 적어도 투석유물에서 2 개의 상이 출현할 때까지 역삼투에 의해 농축된다. 이 경우에 있어서, 투석유물은 수용성 유기 퍼옥사이드 중에서 농축된 상 및 희석된 상으로 이루어진 2 개의 비혼화성 상을 형성한다.
용어 "수용성 유기 퍼옥사이드 중에서 농축된 상" 및 "수용성 유기 퍼옥사이드 중에서 희석된 상" 은, 상기 수용성 유기 퍼옥사이드 중에서 농축된 상에서의 수용성 유기 퍼옥사이드의 중량 농도가 상기 수용성 유기 퍼옥사이드 중에서 희석된 상에서보다 더 높다는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 수용성 유기 퍼옥사이드 중에서 농축된 상은 2-상 시스템의 유기 상에 해당하고, 수용성 유기 퍼옥사이드 중에서 희석된 상은 2-상 시스템의 수성 상에 해당한다.
바람직하게는, 수용성 유기 퍼옥사이드 중에서 농축된 상에서의 수용성 유기 퍼옥사이드의 중량% 는 농축 전의 조성물에서의 수용성 유기 퍼옥사이드의 중량% 에 대해서 2 배 이상, 바람직하게는 3 배 이상, 바람직하게는 4 배 이상, 바람직하게는 5 배 이상, 바람직하게는 8 배 이상, 바람직하게는 10 배 이상, 및 보다 바람직하게는 15 배 이상 더 높다.
유리하게는, 희석된 상의 전부 또는 일부는 역삼투막과 접촉시키는 단계 전에, 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 농축될 조성물과 함께 재활용된다. 다시 말해서, 희석된 상의 전부 또는 일부는 회수되어, 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 농축될 조성물에 첨가된다.
유리하게는, 수용성 유기 퍼옥사이드는 알킬 하이드로퍼옥사이드이다.
용어 "알킬 하이드로퍼옥사이드" 는 화학식 R-O-O-H (식 중, R 은 선형 또는 분지형, 시클릭 또는 비-시클릭, 불포화 또는 관능화 알킬기, 또는 임의로 치환되는, 바람직하게는 4 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 방향족 기를 나타낸다) 의 화합물을 의미하는 것으로 이해된다.
보다 구체적으로, R 은 다음을 나타낸다:
- 하나 이상의 히드록실기로 임의로 치환되는 선형 또는 분지형 C4-C10 알킬기, 바람직하게는 C4-C8 알킬기, 보다 바람직하게는 C4-C6 알킬기, 또는
- 임의로 방향족이며, 하나 이상의 C1-C3 알킬기로 임의로 치환되는, 5 내지 8 개의 탄소 원자를 포함하는 시클릭 기.
특히, R 은, 임의로 방향족이며, 하나 이상의 C1-C3 알킬기, 특히 C1 알킬기로 임의로 치환되는, 5 내지 8 개의 탄소 원자를 포함하는 시클릭 기를 나타낼 수 있다.
보다 특히, R 은 C1 알킬기로 임의로 치환되는, 5 내지 8 개의 탄소 원자를 포함하는 비-방향족 시클릭 기를 나타낼 수 있다.
바람직하게는, 알킬 하이드로퍼옥사이드는 tert-알킬 하이드로퍼옥사이드이다.
바람직하게는, R1 은 분지형 C4-C10 알킬기, 바람직하게는 C4-C8 알킬기, 보다 바람직하게는 C4-C6 알킬기, 더욱 바람직하게는 C4-C5 알킬기를 나타낸다.
바람직하게는, 상기 알킬 하이드로퍼옥사이드는 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드, tert-아밀 하이드로퍼옥사이드, 헥실렌 글리콜 하이드로퍼옥사이드, tert-옥틸 하이드로퍼옥사이드, tert-헥실 하이드로퍼옥사이드, 메틸시클로펜틸 하이드로퍼옥사이드 및 메틸시클로헥실 하이드로퍼옥사이드로 이루어진 군에서 선택된다. 바람직하게는, 수용성 유기 퍼옥사이드는 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드 및 tert-아밀 하이드로퍼옥사이드로 이루어진 군에서 선택되며, 보다 바람직하게는 tert-아밀 하이드로퍼옥사이드이다.
바람직하게는, 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 농축될 조성물은 조성물의 총 중량에 대해서 1 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게는 1 중량% 내지 20 중량% 의 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함한다.
특히 바람직하게는, 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 농축될 조성물은 조성물의 총 중량에 대해서 바람직하게는 50 중량% 내지 99 중량% 의 물, 보다 바람직하게는 80 중량% 내지 99 중량% 의 물을 포함하는 수용액이다.
수용성 유기 퍼옥사이드 및 유기 디알킬 퍼옥사이드의 분리
또다른 양태에 따르면, 본 발명은 하기의 단계를 포함하는, 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드 및 하나 이상의 수불용성 화합물의 분리 방법에 관한 것이다:
a) 수성 조성물을 사용하여, 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드 및 상기 하나 이상의 수불용성 화합물을 포함하는 조성물로부터 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드를 추출하는 단계;
b) 수용성 유기 퍼옥사이드가 풍부한 수성 상 및 단계 a) 에서 수득되는 유기 상을 분리하는 단계;
c) 상기에서 기술한 바와 같은 농축 방법에 따라서 상기 수용성 유기 퍼옥사이드가 풍부한 수성 상을 농축시키는 단계.
농축 단계 c) 에 적용되는 수성 상은 상기 "수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 조성물의 농축" 섹션에서의 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 조성물과 동등한 것으로 이해해야 한다. 특히, 농축 방법과 관련하여 상기에서 설명한 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 조성물의 모든 특성은 분리 방법에서의 농축 단계 c) 에 적용되는 수성 상에 적용될 수 있다. 마찬가지로, 상기에서 설명한 농축 방법의 모든 특성은 분리 방법의 농축 단계 c) 에 적용될 수 있다.
특히, 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드 및 하나 이상의 수불용성 화합물을 포함하는 상기 조성물은 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드의 합성 동안에 수득될 수 있다. 이 경우에 있어서, 수득된 조성물은 합성된 수용성 유기 퍼옥사이드, 뿐만 아니라, 수용성 유기 퍼옥사이드의 합성 동안에 형성되는 불순물로서 하나 이상의 수불용성 화합물, 바람직하게는 하나 이상의 수불용성 유기 퍼옥사이드, 보다 바람직하게는 하나 이상의 디알킬 퍼옥사이드를 포함할 수 있다.
본 발명의 의미 내에서, 용어 "수불용성 화합물" 또는 "수불용성 유기 퍼옥사이드" 는, 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계가 수행되는 온도에서, 수용액, 특히 순수한 물 중에서, 1 g/l 미만, 바람직하게는 0.8 g/l 이하, 바람직하게는 0.5 g/l 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 g/l 이하의 용해도를 나타내는 화합물 또는 유기 퍼옥사이드를 의미하는 것으로 이해된다. 보다 바람직하게는, 상기 수불용성 화합물 또는 상기 수불용성 유기 퍼옥사이드는 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계가 수행되는 온도에서, 물에서 전혀 혼화성이 아니다. 유리하게는, 상기 수불용성 화합물 또는 상기 수불용성 유기 퍼옥사이드는 수용액, 특히 순수한 물 중에서, 1 g/l 미만, 바람직하게는 0.8 g/l 이하, 바람직하게는 0.5 g/l 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 g/l 이하의 용해도를 가지며, 더욱 바람직하게는 20 내지 25 ℃ 의 온도에서 전혀 혼화성이 아니다.
특히, 용어 "수불용성 화합물" 또는 "수불용성 유기 퍼옥사이드" 는, 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계가 수행되는 온도에서, 단계 a) 후에 수득되는 수용성 유기 퍼옥사이드가 풍부한 수성 상 중에서, 1 g/l 미만, 바람직하게는 0.8 g/l 이하, 바람직하게는 0.5 g/l 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 g/l 이하의 용해도를 나타내는 화합물 또는 유기 퍼옥사이드를 의미하는 것으로 이해된다. 보다 바람직하게는, 상기 수불용성 화합물 또는 상기 수불용성 유기 퍼옥사이드는 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계가 수행되는 온도에서, 단계 a) 후에 수득되는 수용성 유기 퍼옥사이드가 풍부한 수성 상에서 전혀 혼화성이 아니다. 유리하게는, 상기 수불용성 화합물 또는 상기 수불용성 유기 퍼옥사이드는 단계 a) 후에 수득되는 수용성 유기 퍼옥사이드가 풍부한 수성 상 중에서, 1 g/l 미만, 바람직하게는 0.8 g/l 이하, 바람직하게는 0.5 g/l 이하, 더욱 바람직하게는 0.1 g/l 이하의 용해도를 가지며, 더욱 바람직하게는 20 내지 25 ℃ 의 온도에서 전혀 혼화성이 아니다.
본 발명에 따른 분리 방법은 단계 a) 전에, 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드를 합성하는 단계 a') 를 포함할 수 있다.
수용성 유기 퍼옥사이드의 합성 단계 a') 는 불순물로서 수불용성 화합물, 특히 수불용성 유기 퍼옥사이드의 형성을 초래하는, 당업자에게 공지된 임의의 방법에 의해 수행될 수 있다. 특히, 단계 a') 는 산, 바람직하게는 황산의 존재하에서, 하나 이상의 알코올 또는 하나 이상의 알켄과 과산화수소의 반응에 의해 수행될 수 있다. 이러한 방법은 특히 불순물로서 디알킬 퍼옥사이드의 합성을 유도한다.
바람직하게는, 수용성 유기 퍼옥사이드는 산성 매질 중에서 제조될 수 있다.
이 경우에 있어서, 수용성 유기 퍼옥사이드의 제조 방법은 특히 산성 매질 중에서, 하나 이상의 알코올 또는 하나 이상의 알켄의 존재하에 과산화수소 수용액을 반응시키는 것으로 구성된다.
바람직하게는, 수용성 유기 퍼옥사이드의 제조 방법은 특히 산성 매질 중에서, 하나 이상의 알코올 또는 하나의 불포화 화합물의 존재하에 과산화수소 수용액을 반응시키는 것으로 구성된다.
반응은 10 ℃ 내지 80 ℃, 바람직하게는 20 ℃ 내지 40 ℃ 의 범위일 수 있는 온도에서 수행될 수 있다.
바람직하게는, 반응은 하나 이상의 무기 또는 유기 산, 특히 하나 이상의 무기 산의 존재하에서 수행된다.
보다 바람직하게는, 무기 산은 황산이다.
하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드 및 하나 이상의 수불용성 화합물을 포함하는 조성물 (단계 a) 전) 은 유기 퍼옥사이드의 총 중량에 대해서 50 중량% 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드, 바람직하게는 60 중량% 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드, 보다 바람직하게는 68 중량% 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드, 더욱 바람직하게는 70 중량% 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함할 수 있다.
구현예에 따르면, 수용성 유기 퍼옥사이드 및 수불용성 화합물을 포함하는 조성물 (단계 a) 전) 은 수용성 유기 퍼옥사이드 및 수불용성 화합물의 총 중량에 대해서 0.1 중량% 내지 40 중량% 의 수불용성 화합물, 바람직하게는 1 중량% 내지 30 중량% 의 수불용성 화합물, 보다 바람직하게는 2 중량% 내지 22 중량% 의 수불용성 화합물, 더욱 바람직하게는 3 중량% 내지 20 중량% 의 수불용성 화합물을 포함한다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 수불용성 화합물은 수불용성 유기 퍼옥사이드이며, 보다 바람직하게는 디알킬 퍼옥사이드이다.
용어 "디알킬 퍼옥사이드" 는 화학식 R1-O-O-R2 (식 중, R1 및 R2 는 동일하거나 또는 상이하며, 독립적으로 선형 또는 분지형, 시클릭 또는 비-시클릭, 불포화 또는 관능화 알킬기, 또는 임의로 치환되는, 바람직하게는 4 내지 10 개의 탄소 원자를 갖는 방향족 기를 나타낸다) 의 화합물을 의미하는 것으로 이해된다.
유리하게는, 동일하거나 또는 상이한, 특히 동일한 R1 및 R2 는 다음을 나타낸다:
- 하나 이상의 히드록사이드기로 임의로 치환되는 선형 또는 분지형 C4-C10 알킬기, 바람직하게는 C4-C8 알킬기, 보다 바람직하게는 C4-C6 알킬기, 또는
- 임의로 방향족이며, 하나 이상의 C1-C3 알킬기, 특히 C1 알킬기로 임의로 치환되는, 5 내지 8 개의 탄소 원자를 포함하는 시클릭 기.
특히, R1 및 R2 는, 임의로 방향족이며, 하나 이상의 C1-C3 알킬기, 특히 C1 알킬기로 임의로 치환되는, 5 내지 8 개의 탄소 원자를 포함하는 시클릭 기를 나타낼 수 있다.
보다 특히, R1 및 R2 는 C1 알킬기로 임의로 치환되는, 5 내지 8 개의 탄소 원자를 포함하는 비-방향족 시클릭 기를 나타낼 수 있다.
바람직하게는, 디알킬 퍼옥사이드는 디(tert-알킬) 퍼옥사이드이다.
바람직하게는, 동일하거나 또는 상이한 R1 및 R2 는 하나 이상의 히드록사이드기로 임의로 치환되는 분지형 C4-C10 알킬기, 바람직하게는 C4-C8 알킬기, 보다 바람직하게는 C4-C6 알킬기를 나타낸다.
바람직하게는, 동일하거나 또는 상이한 R1 및 R2 는 분지형 C4-C10 알킬기, 바람직하게는 C4-C8 알킬기, 보다 바람직하게는 C4-C6 알킬기를 나타낸다.
더욱 바람직하게는, 디알킬 퍼옥사이드는 대칭이며, 즉, O-O 기에 인접하는 기는 동일하다. 다시 말해서, R1 및 R2 는 보다 바람직하게는 동일하며, 분지형 C4-C10 알킬기, 바람직하게는 C4-C8 알킬기, 보다 바람직하게는 C4-C6 알킬기를 나타낸다.
하이드로퍼옥사이드로부터 분리될 디알킬 퍼옥사이드로는, 디(tert-부틸) 퍼옥사이드, 디(tert-아밀) 퍼옥사이드, 디(3-히드록시-1,1-디메틸부틸) 퍼옥사이드, 디(tert-옥틸) 퍼옥사이드, 디(tert-헥실) 퍼옥사이드, 디(메틸시클로펜틸) 퍼옥사이드 또는 디(메틸시클로헥실) 퍼옥사이드가 언급될 수 있다. 특히, 디알킬 퍼옥사이드는 대칭이며, 즉, O-O 기에 인접하는 기는 동일하다.
보다 바람직하게는, 디알킬 퍼옥사이드는 디(tert-부틸) 및 디(tert-아밀) 퍼옥사이드로 이루어진 군에서 선택된다.
더욱 바람직하게는, 디알킬 퍼옥사이드는 디(tert-아밀) 퍼옥사이드이다.
유리하게는, 알킬 하이드로퍼옥사이드 및 디알킬 퍼옥사이드는 동일한 R, R1 및 R2 기를 가진다.
상기 농축 방법과 관련하여 설명한 수용성 유기 퍼옥사이드의 특성은 분리 방법의 맥락에서 수용성 유기 퍼옥사이드에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.
유리하게는, 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드, 바람직하게는 상기 하나 이상의 하이드로퍼옥사이드, 및 상기 하나 이상의 디알킬 퍼옥사이드는 동일한 R, R1 및 R2 기를 나타낸다.
예를 들어, 수용성 유기 퍼옥사이드는 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드이며, 디알킬 퍼옥사이드는 디(tert-부틸) 퍼옥사이드이다.
대안적으로, 수용성 유기 퍼옥사이드는 tert-아밀 하이드로퍼옥사이드이며, 디알킬 퍼옥사이드는 디(tert-아밀) 퍼옥사이드이다.
대안적으로, 수용성 유기 퍼옥사이드는 헥실렌 글리콜 하이드로퍼옥사이드이며, 디알킬 퍼옥사이드는 디(3-히드록시-1,1-디메틸부틸) 퍼옥사이드이다.
대안적으로, 수용성 유기 퍼옥사이드는 tert-옥틸 하이드로퍼옥사이드이며, 디알킬 퍼옥사이드는 디(tert-옥틸) 퍼옥사이드이다.
대안적으로, 수용성 유기 퍼옥사이드는 tert-헥실 하이드로퍼옥사이드이며, 디알킬 퍼옥사이드는 디(tert-헥실) 퍼옥사이드이다.
본 발명에 따른 방법은 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드를 수성 조성물로 추출하는 단계 a) 를 포함한다. 이 단계는 수용성 유기 퍼옥사이드가 풍부한 수성 상 및 유기 상을 수득하는 것을 가능하게 한다.
용어 "수성 조성물로의 추출" 은, 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드 및 상기 하나 이상의 수불용성 화합물을 포함하는 조성물에 수성 조성물을 첨가하고, 이어서 임의로 수성 조성물을 상기 수용성 유기 퍼옥사이드 및 상기 수불용성 화합물을 포함하는 조성물과 혼합하여, 수용성 유기 퍼옥사이드가 적어도 부분적으로 수성 상으로 전달되도록 하는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 수불용성 화합물은 물에 용해되지 않거나 또는 잘 용해되지 않으며, 대부분의 이 화합물은 수성 상으로 전달되지 않고, 유기 상에 잔류한다.
유리하게는, 추출에 사용되는, 또는 다시 말해서 단계 a) 에서 첨가되는 수성 조성물은 조성물의 총 중량에 대해서 50 중량% 이상의 물, 바람직하게는 70 중량% 이상의 물, 보다 바람직하게는 90 중량% 이상의 물, 더욱 바람직하게는 95 중량% 이상의 물, 더욱 바람직하게는 97 중량% 이상의 물, 및 더욱 바람직하게는 99 중량% 이상의 물을 포함한다. 바람직한 구현예에 따르면, 수성 조성물은 물이다.
바람직하게는, 추출에 사용되는, 또는 다시 말해서 단계 a) 에서 첨가되는 수성 조성물은 8 이하의 pH, 바람직하게는 7.5 이하의 pH, 보다 바람직하게는 7 이하의 pH 를 가진다.
바람직하게는, 추출에 사용되는, 또는 다시 말해서 단계 a) 에서 첨가되는 수성 조성물은 바람직하게는 5 이상의 pH, 보다 바람직하게는 6 이상의 pH, 보다 바람직하게는 6.5 이상의 pH 를 가진다.
바람직하게는, 추출에 사용되는, 또는 다시 말해서 단계 a) 에서 첨가되는 수성 조성물의 염 함량은 10 g/l 이하, 바람직하게는 5 g/l 이하, 바람직하게는 1 g/l 이하, 바람직하게는 0.5 g/l 이하이다. 바람직하게는, 수성 조성물은 염 및/또는 이온화된 실체 및/또는 염기 및/또는 산이 없다.
바람직하게는, 추출에 사용되는, 또는 다시 말해서 단계 a) 에서 첨가되는 수성 조성물은 염화 나트륨, 염화 칼륨 또는 황산염과 같은 염이 없다. 이것은 상기 수성 조성물로의 추출 후에 수성 상에서 이온의 존재를 제한하는 이점을 나타내며, 이는 수성 상의 삼투압을 증가시키고, 수용성 유기 퍼옥사이드를 탈안정화시킬 수 있다.
용어 "수용성 유기 퍼옥사이드가 풍부한 수성 상" 은, 수성 상 중에서의 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드의 중량 농도 대 상기 하나 이상의 수불용성 화합물의 중량 농도의 비율이, 단계 a) 전의 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드 및 상기 하나 이상의 수불용성 화합물을 포함하는 조성물의 것보다 더 높은 것을 의미하는 것으로 이해된다.
수용성 유기 퍼옥사이드 및 수불용성 화합물의 몰 농도 및/또는 중량% 는 요오드 적정, 크로마토그래피에 의해, 또는 총 유기 탄소 (TOC) 의 측정에 의해 결정될 수 있다.
추출 단계 a) 는 0 ℃ 내지 60 ℃, 바람직하게는 5 ℃ 내지 50 ℃, 보다 바람직하게는 10 ℃ 내지 45 ℃, 더욱 바람직하게는 15 ℃ 내지 30 ℃ 의 범위의 온도에서 수행될 수 있다.
수성 상 및 유기 상의 분리 단계 b) 는 대부분의 수불용성 화합물, 바람직하게는 수불용성 퍼옥사이드, 보다 바람직하게는 디알킬 퍼옥사이드를 포함하는 유기 상으로부터 대부분의 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 수성 상을 분리하는 것을 가능하게 한다.
이 단계 b) 는 당업자에게 공지된 임의의 수단에 의해 수행될 수 있다. 특히, 단계 b) 는 침강에 의한 분리, 원심 분리 또는 합체 (coalescence) 에 의해 수행될 수 있다. 단계 b) 의 분리는, 예를 들어, 데칸터, 원심 분리기 또는 코어레서 (coalescer) 를 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 또한 상기에서 기술한 바와 같은 농축 방법에 따라서 상기 수성 상을 농축시키는 단계 c) 를 포함한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 방법은 수성 상의 농축 단계 c) 전에, 염 및/또는 염기의 첨가를 포함하지 않는다. 특히, 상기 방법은 염 및/또는 염기를 수성 상에 첨가하는 단계를 포함하지 않는다.
단계 c) 에서 수득되는 투과물의 전부 또는 일부는 단계 a) 에서 수성 조성물과 함께 재활용될 수 있다.
바람직하게는, 단계 c) 에서 수득되는 투석유물 중에서의 수불용성 화합물, 바람직하게는 수불용성 유기 퍼옥사이드, 바람직하게는 디알킬 퍼옥사이드의 중량% 는, 단계 a) 에서 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드 및 상기 하나 이상의 수불용성 화합물을 포함하는 조성물에서의 것에 비해서, 50 % 이상, 바람직하게는 60 % 이상, 바람직하게는 68 % 이상, 또는 70 % 이상, 또는 80 % 이상, 또는 90 % 이상, 또는 95 % 이상, 또는 97 % 이상, 또는 99 % 이상, 또는 99.5 % 이상, 또는 99.9 % 이상, 또는 99.95 % 이상 더 감소한다.
조성물
본 발명은 또한 상기에서 정의한 바와 같은 알킬 하이드로퍼옥사이드 60 중량% 이상 및 상기에서 정의한 바와 같은 디알킬 퍼옥사이드 0.1 중량% 미만을 함유하는 수성 조성물에 관한 것이며, 상기 비율은 조성물의 총 중량에 대해서 중량에 의해 계산된다.
바람직하게는, 수성 조성물은 상기에서 정의한 바와 같은 알킬 하이드로퍼옥사이드 68 중량% 이상, 바람직하게는 70 중량% 이상, 및 보다 바람직하게는 80 중량% 이상을 함유한다.
바람직하게는, R1 은 임의로 치환되는 분지형 C4-C10 알킬기, 바람직하게는 C5-C10 알킬기, 바람직하게는 C5-C8 알킬기, 보다 바람직하게는 C5-C6 알킬기, 더욱 바람직하게는 C5 알킬기를 나타낸다.
알킬 하이드로퍼옥사이드는 바람직하게는 tert-아밀 하이드로퍼옥사이드, 헥실렌 글리콜 하이드로퍼옥사이드, tert-옥틸 하이드로퍼옥사이드 및 tert-헥실 하이드로퍼옥사이드로 이루어진 군에서 선택된다.
보다 바람직하게는, 알킬 하이드로퍼옥사이드는 tert-아밀 하이드로퍼옥사이드 (TAHP) 이다.
유리하게는, 수성 조성물은 조성물의 총 중량에 대해서 0.08 중량% 미만, 바람직하게는 0.07 중량% 미만의 디알킬 퍼옥사이드, 바람직하게는 0.05 중량% 미만의 디알킬 퍼옥사이드, 바람직하게는 0.025 중량% 미만의 디알킬 퍼옥사이드, 보다 바람직하게는 0.01 중량% 미만의 디알킬 퍼옥사이드를 함유한다.
바람직하게는, 디알킬 퍼옥사이드는 디(tert-아밀) 퍼옥사이드, 디(3-히드록시-1,1-디메틸부틸) 퍼옥사이드, 디(tert-옥틸) 퍼옥사이드 및 디(tert-헥실) 퍼옥사이드로 이루어진 군에서 선택된다.
보다 바람직하게는, 디알킬 퍼옥사이드는 디(tert-아밀) 퍼옥사이드이다.
유리하게는, 수성 조성물은 tert-아밀 하이드로퍼옥사이드 (TAHP) 68 중량% 이상 및 디(tert-아밀) 퍼옥사이드 (DTA) 0.1 중량% 미만을 함유하며, 상기 비율은 조성물의 총 중량에 대해서 중량에 의해 계산된다.
본 발명은 또한 본 발명에 따른 방법에 의해 수득될 수 있는 알킬 하이드로퍼옥사이드가 풍부한 수성 조성물에 관한 것이다.
조성물의 용도
본 발명은 또한 가교 결합제(들) 또는 중합 개시제(들)의 제조를 위한, 상기에서 정의한 바와 같은 조성물의 용도에 관한 것이다.
바람직하게는, 개시제(들)은 라디칼 경로, 특히 고압하에서의 에틸렌에 의한 중합의 개시제이다.
용어 "고압" 은 본 발명의 의미 내에서, 50 MPa 초과의 압력을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직하게는, 압력은 500 bar (50 MPa) 내지 3000 bar (300 MPa), 바람직하게는 1200 bar (120 MPa) 내지 3000 bar (300 MPa), 더욱 양호하게는 1200 bar (120 MPa) 내지 2600 bar (260 MPa) 이다.
바람직하게는, 가교 결합제 또는 중합 개시제는 유기 퍼옥사이드, 특히 퍼옥시에스테르, 헤미퍼옥시아세탈 및 퍼옥시아세탈로 이루어진 군에서 선택된다.
용어 "헤미퍼옥시아세탈" 은 다음과 같은 화학식 (R3)(R4)C(-OR1)(-OOR2) 의 화합물을 의미하는 것으로 이해된다:
- R1 은 R2 와 함께, 선형 또는 분지형, 바람직하게는 C1-C12 알킬기 또는 시클로알킬기, 바람직하게는 C1-C4 알킬기 또는 시클로알킬기, 보다 바람직하게는 C1 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타내고,
- R2 는 R1 과 함께, 선형 또는 분지형, 바람직하게는 C1-C12 알킬기 또는 시클로알킬기, 바람직하게는 C4-C12 알킬기 또는 시클로알킬기, 보다 바람직하게는 C5 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타내고,
- R3 은 R4 와 함께, 수소 또는 선형 또는 분지형, 바람직하게는 C1-C12 알킬기 또는 시클로알킬기, 보다 바람직하게는 C4-C12 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타내고,
- R4 는 R3 과 함께, 수소 또는 선형 또는 분지형, 바람직하게는 C1-C12 알킬기 또는 시클로알킬기, 보다 바람직하게는 C4-C12 알킬기 또는 시클로알킬기를 나타낸다.
바람직하게는, R3 은 R4 와 함께 시클로알킬기를 형성한다.
바람직하게는, R3 이 수소인 경우, R4 는 선형 또는 분지형, 바람직하게는 C1-C12 알킬기, 보다 바람직하게는 C4-C12 알킬기이다.
실시예
하기의 실시예는 본 발명을 한정하지 않고 설명한다.
하이드로퍼옥사이드를 먼저 배치 반응기에서 탈염수와 접촉시킨다. 반응기에서 2 개의 상이 나타나면, 이들을 침강에 의해 분리하여 투명한 용액을 수득한다. 이어서, 하이드로퍼옥사이드를 함유하는 회수된 수성 상을 역삼투에 의해 재농축시킨다. 이 단계는 도 1 에 나타낸 바와 같은 장치 내에서 수행된다.
처리할 생성물을 교반 및 온도 제어 용기 (1) 내에서 저장한다. 이어서, 이것을 고압 펌프 (2) 에 의해 막 모듈 (3) 에 공급한다. 막에 의해 분리된 투과물을 모듈 (3) 의 배출구 (4) 를 통해 수집하고, 생성된 투석유물을 용기 (1) 에 재순환시킨다. 압력 조절기 (5) 는 장비를 제어하고, 가압시키는 것을 가능하게 한다. 열 교환기 (6) 는 용기 (1) 로 되돌아가는 액체의 온도를 유지시키는 것을 가능하게 한다.
사용된 막은 상용 폴리아미드-유형 막이다. 시험에서 사용되는 막 표면적은 140 ㎠ 및 2.6 ㎡ 이다.
분석은 다양한 스트림 중에서, GC 컬럼: J&W DB-1 (15 m × 0.530 ㎛ - 1.50 ㎛ 의 상, 캐리어 가스: 3 ml/min 의 헬륨, 주입기 온도: 90 ℃, 검출기 온도: 250 ℃, 온도 구배: 4 min 동안 60 ℃, 이어서 140 ℃ 까지 15 ℃/min (정지 상 없음), 이어서 220 ℃ 까지 30 ℃/min, 이어서 2 min 의 정지 상. 주입: 2 ㎕) 상에서 기체 크로마토그래피에 의해 수행된다.
실시예 1
14.6 중량% 의 TBHP 를 함유하는 2503 g 의 수성 상을 Dow Filmtec™ SW30 폴리아미드 막 (표면적: 140 ㎠, 고압 펌프 (2) 에 의해 제공되는 480 l/h 의 순환 유속) 이 장착된 막 모듈에 공급한다. 수성 상의 온도를 26 ℃ 에서 일정하게 유지시킨다. 47 기압에서 53 기압 (즉, 대략 4762 kPa 에서 5370 kPa) 으로 상승하는 압력을 적용한다.
시간이 경과함에 따라 하기의 결과를 수득한다.
[표 1]
Figure pct00001
시험이 끝나면, 1.86 kg 의 투석유물을 수득한다.
침강에 의한 분리 후, 다음의 것을 회수한다:
- 70 중량% 의 TBHP, 물: qsp 를 함유하는 178 g 의 유기 상 (하이드로퍼옥사이드 중에서 농축된 상);
- 조성: TBHP: 14 중량%, 물: qsp 를 갖는 1680 g 의 수성 상 (희석 상).
실시예 2
하기 조성: TAHP: 85 중량%, 디(tert-아밀) 퍼옥사이드 (DTAP): 5 중량%, 물: qsp 를 갖는 201.6 g 의 tert-아밀 하이드로퍼옥사이드 (TAHP) 용액을 2399 g 의 물과 혼합한다. 침강에 의한 분리 후, DTAP 로 주로 구성된 95.5 g 의 유기 상, 및 4.5 중량% 의 TAHP 를 함유하는 2505 g 의 수성 상을 수득한다. 이 수성 상을 GE-Suez Water 유형 AD 폴리아미드 막 (막의 표면적: 140 ㎠, 480 l/h 의 순환 유속) 이 장착된 막 모듈에 공급한다. 수성 상의 온도를 25 ℃ - 26 ℃ 에서 유지시킨다. 40 기압에서 47 기압 (즉, 대략 4053 kPa 에서 4762 kPa) 으로 상승하는 압력을 막에 적용한다.
시간이 경과함에 따라 하기의 결과를 수득한다.
[표 2]
Figure pct00002
시험이 끝나면, 1.873 kg 의 투석유물을 수득한다.
침강에 의한 분리 후, 다음의 것을 회수한다:
- 조성: TAHP: 85 중량%, DTAP: 200 중량ppm 미만, 물: qsp 를 갖는 23 g 의 유기 상 (하이드로퍼옥사이드 중에서 농축된 상);
- 조성: TAHP: 4.5 중량%, 물: qsp 를 갖는 1850 g 의 수성 상 (희석 상).
실시예 3
하기 조성: TAHP: 85 중량%, DTAP: 5 중량%, 물: qsp 를 갖는 3.7 kg 의 tert-아밀 하이드로퍼옥사이드 용액을 48 kg 의 물과 혼합한다. DTAP 로 주로 구성된 유기 상의 분리 후, 4.8 중량% 의 TAHP 를 함유하는 46.3 kg 의 수성 상을 수득한다. 이 용액을 Dow Filmtec™ SW30 폴리아미드 막 (막의 표면적: 2.6 ㎡, 480 l/h 의 순환 유속) 이 장착된 막 모듈에 공급한다. 수성 상의 온도를 25 ℃ 에서 유지시킨다. 40 기압에서 50 기압 (즉, 대략 4053 kPa 에서 5066 kPa) 으로 상승하는 압력을 막에 적용한다.
시간이 경과함에 따라 하기의 결과를 수득한다.
[표 3]
Figure pct00003
시험이 끝나면, 11.9 kg 의 투석유물을 수득한다.
침강에 의한 분리 후, 다음의 것을 회수한다:
- 조성: TAHP: 85 중량%, DTAP: 200 중량ppm 미만, 물: qsp 를 갖는 1980 g 의 유기 상 (하이드로퍼옥사이드 중에서 농축된 상);
- 조성: TAHP: 4.8 중량%, 물: qsp 를 갖는 9920 g 의 수성 상 (희석 상).
실시예 4
배치 반응기에서, 1577 g 의 물을 1155 g 의 DTBP (99 중량%) 및 515 g 의 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드 용액 (68 중량%, 물: qsp) 과 혼합한다. 침강에 의한 분리 후, DTBP 로 주로 구성된 1388 g 의 유기 상, 및 6.7 중량% 의 TBHP 를 함유하는 1854 g 의 수성 상을 수득한다. 이 용액을 Dow Filmtec™ SW30 폴리아미드 막 (표면적: 140 ㎠, 고압 펌프 (2) 에 의해 제공되는 480 l/h 의 순환 유속) 이 장착된 막 모듈에 공급한다. 수성 상의 온도를 25 ℃ 에서 유지시킨다. 40 기압에서 50 기압 (즉, 대략 4053 kPa 에서 5066 kPa) 으로 상승하는 압력을 막에 적용한다.
시간이 경과함에 따라 하기의 결과를 수득한다.
[표 4]
Figure pct00004
시험이 끝나면, 245 g 의 투석유물을 수득한다.
침강에 의한 분리 후, 다음의 것을 회수한다:
- 70 중량% 의 TBHP, 500 중량ppm 의 DI; 물: qsp 를 함유하는 148 g 의 유기 상 (하이드로퍼옥사이드 중에서 농축된 상);
- 조성: TBHP: 16 중량%, 물: qsp 를 갖는 97 g 의 수성 상 (희석 상).

Claims (18)

  1. 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 조성물의 농축 방법으로서, 상기 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 조성물을 역삼투막과 접촉시키는 단계가 0 ℃ 내지 60 ℃, 바람직하게는 5 ℃ 내지 50 ℃, 보다 바람직하게는 10 ℃ 내지 45 ℃, 더욱 바람직하게는 15 ℃ 내지 30 ℃ 의 범위의 온도에서 수행되는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 접촉 단계가 대략 2000 내지 대략 7000 kPa 의 압력에서 수행되는 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 수용성 유기 퍼옥사이드 중에서 농축된 상 및 수용성 유기 퍼옥사이드 중에서 희석된 상으로 이루어진 2 개의 비혼화성 상을 형성하는 투석유물 (retentate) 을 수득하기 위한 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 희석된 상의 전부 또는 일부가 수용성 유기 퍼옥사이드를 포함하는 농축될 조성물과 함께 재활용되는 방법.
  6. 하기의 단계를 포함하는, 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드 및 하나 이상의 수불용성 화합물의 분리 방법:
    a) 수성 조성물을 사용하여, 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드 및 상기 하나 이상의 수불용성 화합물을 포함하는 조성물로부터 상기 수용성 유기 퍼옥사이드를 추출하는 단계;
    b) 수용성 유기 퍼옥사이드가 풍부한 수성 상 및 단계 a) 에서 수득되는 유기 상을 분리하는 단계;
    c) 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 농축 방법에 따라서 상기 수용성 유기 퍼옥사이드가 풍부한 수성 상을 농축시키는 단계.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드가 바람직하게는 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드, tert-아밀 하이드로퍼옥사이드, 헥실렌 글리콜 하이드로퍼옥사이드, tert-옥틸 하이드로퍼옥사이드, tert-헥실 하이드로퍼옥사이드, 메틸시클로펜틸 하이드로퍼옥사이드 및 메틸시클로헥실 하이드로퍼옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는, 보다 바람직하게는 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드 및 tert-아밀 하이드로퍼옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 알킬 하이드로퍼옥사이드이며, 보다 바람직하게는 tert-아밀 하이드로퍼옥사이드인 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 수성 상의 농축 단계 c) 전에, 염 또는 염기의 첨가를 포함하지 않는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 농축될 조성물 또는 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 수성 상이 8 이하, 바람직하게는 7.5 이하, 보다 바람직하게는 7 이하의 pH 를 갖는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 따른 농축될 조성물 또는 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 따른 수성 상이 5 이상, 바람직하게는 6 이상, 보다 바람직하게는 6.5 이상의 pH 를 갖는 방법.
  11. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 b) 가 침강에 의한 분리, 원심 분리 또는 합체 (coalescence) 에 의해 수행되는 방법.
  12. 제 6 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 a) 전에, 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드의 합성 단계 a') 를 포함하는 방법.
  13. 제 6 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 a') 가 산, 바람직하게는 황산의 존재하에서, 하나 이상의 알코올 또는 하나 이상의 알켄과 과산화수소의 반응에 의해 수행되는 방법.
  14. 제 6 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드가 tert-부틸 하이드로퍼옥사이드이며, 상기 하나 이상의 수불용성 화합물이 디(tert-부틸) 퍼옥사이드인 방법.
  15. 제 6 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하나 이상의 수용성 유기 퍼옥사이드가 tert-아밀 하이드로퍼옥사이드이며, 상기 하나 이상의 수불용성 화합물이 디(tert-아밀) 퍼옥사이드인 방법.
  16. R1 이 제 7 항에 따른 하나 이상의 히드록실기로 임의로 치환되는 선형 또는 분지형 C5-C10 알킬기를 나타내는 알킬 하이드로퍼옥사이드 68 중량% 이상, 및 디알킬 퍼옥사이드 0.1 중량% 미만을 함유하며, 상기 비율은 조성물의 총 중량에 대해서 중량에 의해 계산되는, 수성 조성물.
  17. 제 16 항에 있어서, 알킬 하이드로퍼옥사이드의 함량이 조성물의 총 중량에 대해서 70 중량% 이상, 보다 바람직하게는 80 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 수성 조성물.
  18. 바람직하게는 유기 퍼옥사이드로 이루어진 군에서 선택되는 가교 결합제 또는 중합 개시제의 제조를 위한, 제 16 항 또는 제 17 항에 따른 조성물의 용도.
KR1020217005848A 2018-12-26 2019-12-20 수용성 유기 퍼옥사이드의 농축 방법 KR20210107611A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1874174 2018-12-26
FR1874174A FR3091282B1 (fr) 2018-12-26 2018-12-26 Procede de concentration d’un peroxyde organique hydrosoluble
PCT/FR2019/053265 WO2020136339A1 (fr) 2018-12-26 2019-12-20 Procede de concentration d'un peroxyde organique hydrosoluble

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210107611A true KR20210107611A (ko) 2021-09-01

Family

ID=66690598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217005848A KR20210107611A (ko) 2018-12-26 2019-12-20 수용성 유기 퍼옥사이드의 농축 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20220073458A1 (ko)
EP (1) EP3774728A1 (ko)
JP (1) JP2022515492A (ko)
KR (1) KR20210107611A (ko)
CN (1) CN112739682A (ko)
BR (1) BR112021001538A2 (ko)
FR (1) FR3091282B1 (ko)
MX (1) MX2021001940A (ko)
WO (1) WO2020136339A1 (ko)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2383919A (en) * 1944-05-23 1945-08-28 Shell Dev Recovery of organic peroxides
GB1137717A (en) * 1965-05-20 1968-12-27 Laporte Chemical Process for the purification of tertiary butyl hydroperoxide
US3945941A (en) * 1973-04-04 1976-03-23 Oxirane Corporation Hazard reduction for bulk shipment quantities of aqueous tertiary butyl hydroperoxide
US4995983A (en) * 1990-03-21 1991-02-26 Macmillan Bloedel Limited Membrane separation process
AU2003273998A1 (en) 2002-10-22 2004-05-13 Akzo Nobel N.V. Dewatering of peroxygen formulations using pervaporation
AU2004294407A1 (en) * 2003-12-03 2005-06-16 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method for separating organic acid from a hydroperoxide stream
WO2010117460A1 (en) * 2009-04-08 2010-10-14 Michigan Molecular Institute Surface modification of reverse osmosis membranes by hydrophilic dendritic polymers

Also Published As

Publication number Publication date
FR3091282A1 (fr) 2020-07-03
WO2020136339A1 (fr) 2020-07-02
US20220073458A1 (en) 2022-03-10
MX2021001940A (es) 2021-04-19
CN112739682A (zh) 2021-04-30
BR112021001538A2 (pt) 2021-04-20
JP2022515492A (ja) 2022-02-18
FR3091282B1 (fr) 2022-08-19
EP3774728A1 (fr) 2021-02-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2016360386B2 (en) Method for producing propylene glycol from propene and hydrogen peroxide
Kröckel et al. Nanofiltration for the separation of nonvolatile products from solutions containing ionic liquids
JPH07116078B2 (ja) 過フッ素化アイオノマー膜を使用するアルコールの回収法
EP0344188B1 (en) Process for the recovery of alcohols using an organic acid-modified polymer membrane
KR20210107611A (ko) 수용성 유기 퍼옥사이드의 농축 방법
ZA200604283B (en) Method for seperating organic acid from a hydroperoxide stream
US20220073456A1 (en) Purification of alkyl hydroperoxide by extractive distillation
CN108713011A (zh) 生产(甲基)丙烯酸酯的方法
PT94351A (pt) Processo aperfeicoado para a preparacao de acidos parafino-sulfonicos
JP4966668B2 (ja) 第三級ブチルアルコールの製造法
WO2006055071A1 (en) Epoxidation of propylene wherein a membrane is used for separating the phosphine and/or phosphine oxide promoter from the product
JP2505836B2 (ja) 粗イソプロピルアルコ―ルの精製方法
CN106536499A (zh) 三氧杂环己烷的制备方法
EP3988524B1 (en) A method for the preparation of 1,2-propanediol
US20230105219A1 (en) Systems and methods for removing or reducing water in mixtures that include t-butyl hydroperoxide
JP3243877B2 (ja) ピルビン酸またはその塩の単離法
US20220073457A1 (en) Method for purifying alkyl hydroperoxide by extraction with water and separation of the aqueous phase
Cabezas et al. Separation of Biobutanol from Fermentation Solutions by Perstraction using [P6, 6, 6, 14][Tf2N] as Receiving Phase: Phase Temperature Analysis
WO2024072328A1 (en) A new hydrogen peroxide purification process
JPS62238225A (ja) 2,6−ジヒドロキシナフタレンの製造方法
JPH01139130A (ja) 界面活性剤溶液の脱塩濃縮法
JPS6131430A (ja) ポリエ−テルの回収方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination