KR20220071201A - 알칸설폰산의 제조 공정 - Google Patents

알칸설폰산의 제조 공정 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알칸설폰산의 개선된 생산 공정에 관한 것이다.

Description

알칸설폰산의 제조 공정
본 발명은 삼산화황 및 알칸으로부터 알칸설폰산을 생산하는 개선된 공정에 관한 것이다. 개선된 공정은 열 통합 (heat integration) 을 통해 에너지 요구량의 상당한 감소를 제공한다. 본 발명은 또한 고부식성 매질의 존재 하에 열 통합을 위해 사용되는 열 교환기 장치에 관한 것이다.
상업적인 중요성이 높은 알칸설폰산은 메탄설폰산 (MSA) 이다. MSA 은 예를 들어 갈바노 산업, 화학 합성, 세정 응용, 바이오디젤 산업 및 많은 다른 응용에서 사용된다.
WO 2015/071455 는 개시제로서 알킬설포닐 퍼옥사이드의 도움으로 SO3 및 알칸으로부터 알칸설폰산이 형성되는 공정을 기재한다. 또한, 증류에 의한 메탄설폰산의 회수가 기재되어 있다. 증류의 저부 생성물은 공정의 반응 단계로 재순환될 수 있다. 이 스트림은 H2O2 의 첨가에 의한 라디칼 개시제의 형성 및 유사하게 순수한 SO3 의 첨가에 의한 새로운 올레움의 형성 및 반응을 위한 용매로서 사용될 수 있다. 공정에 관한 추가의 세부사항은 제공되지 않는다.
WO2018/146153 은 카르보양이온과의 반응을 수반하는, 메탄 및 SO3 으로부터 메탄설폰산을 생산하는 공정에 관한 것이다. MSA 로의 반응을 위한 공정의 계획은 높은 선택성 및 수율로 MSA 을 회수하기 위한 증류 컬럼 및 반응기의 캐스케이드를 포함한다. 이 공정에서의 에너지 공급에 관한 정보는 제공되지 않는다.
WO 2018/208701 은 메탄 및 SO3 으로부터 라디칼 반응으로 형성된 후 MSA 의 회수를 목적으로 한다. 이 특허는 바람직하게는 물로 미전환 SO3 을 처리하여 감압 하에 황산과 같은 중질 비등 화합물을 형성하는 것을 청구한다. 이 반응에서 방출되는 열이 어떻게 사용되는지가 언급된다. 또한, 정제를 위한 증류 컬럼이 기술되나, 공정 중의 열 관리는 다뤄지지 않는다.
Diaz-Urrutia, Ott, Science, 2018, pp. 1326-1329: Diaz-Urrutia 및 Ott 는 친전자성 개시제의 도움으로 SO3 및 메탄으로부터 MSA 을 생산하기 위한 파일럿 플랜트의 작동을 보고한다. 반응은 높은 압력에서 반응기의 캐스케이드에서 수행된다. 감압 후에 미전환 SO3 은 유리 반응기에서 물로 켄칭된다. 켄칭 단계 후의 혼합물은 진공 증류 컬럼으로 이송된다. 칼럼은 10 mbar 의 압력 및 220℃ 의 최대 온도에서 작동된다. 저자들은 MSA 이 99.9% 의 순도로 증류물로서 회수되는 한편, 저부 생성물로서 MSA/H2SO4 의 혼합물이 반응기 캐스케이드로 재순환된다고 언급한다. 파일럿 플랜트의 에너지 소비는 이 공개에서 다뤄지지 않는다.
Kappenthuler 등에 의한 공개 [Journal of Cleaner Production, 202, 2018, pp. 1179-1191] 는 디메틸 디설파이드의 산화와 비교하여 SO3 및 메탄으로부터 MSA 의 생산의 생태적 영향을 평가한다. 양쪽 공정의 에너지 소비량은 추정되지만 생산 공정 내의 열 통합은 고려되지 않는다.
WO2019/154681 은 메탄을 고순도로 공급함으로써 무색 메탄설폰산을 고수율로 생산하는 공정 개시한다. 메탄은 압력 스윙 흡착 (pressure swing adsorption: PSA) 에 의해 정제될 수 있는 것으로 기술된다. 그 후, 승압에서 정제된 메탄과 삼산화황으로부터 메탄설폰산이 합성된다. MSA 합성 후, 반응기 배출구가 가압되고 메탄이 방출된다. 방출된 메탄을 소각해 에너지를 생산할 수 있다고 언급된다.
WO2019/154681 은 반응에서 방출되는 메탄의 소각에 의한 에너지 공급을 기술한다. 그러나, 이 특허에서는 고순도의 메탄의 사용이 기술되어 있다. 순수한 기체의 제공은 업스트림 고비용 정제 단계, 예를 들어 압력 스윙 흡착 (PSA) 을 필요로 한다. PSA 유닛은 흡착제로 충전되고 복합 압축기 및 공정 제어 시스템이 장착된 여러 압력 용기로 구성된다. 따라서, 공정 설계의 목적은 귀중한 메탄을 가능한 한 가치 있는 제품으로 전환시키고, 방출되고 연소되어야 하는 (값비싼) 메탄의 양을 최소화하는 것일 것이다. 비교예 3 에 나타낸 바와 같이, 반응 단계로부터 방출된 메탄의 양은 공정, 특히 정제 단계에 동력을 공급하기에는 훨씬 적다.
상기한 바와 같이, 제조 공정의 에너지 소비량은 종래 기술에서 대부분 언급되지 않거나, 일반적인 수준으로만 기술된다. 따라서, 알칸 및 SO3 으로부터 알칸설폰산을 제조하기 위한 에너지 효율적 공정을 제공할 필요가 당업계에 남아 있다.
따라서, 종래 기술에 비추어, 본 발명에 의해 해결되어야 하는 기술적 과제는 알칸 및 삼산화황으로부터 알칸설폰산을 생산하기 위한 에너지 효율적 공정의 제공이다.
단쇄 알칸설폰산, 즉 1 내지 4 개의 C-원자를 갖는 알칸설폰산 중에서 메탄설폰산이 (경제적인 관점에서) 가장 중요하므로, 본 발명은 특히 개시제의 존재 하에 메탄과 SO3 을 반응시켜 메탄설폰산을 생산하는 에너지 효율적 공정을 위한 프로세스를 제공한다. 특히, 상이한 공정 단계 사이의 큰 온도 갭이 감소된 에너지 요구량으로 극복되는 공정이 제공된다. 본 발명의 또 다른 측면은 알칸설폰산의 생산 공정에서 매질의 높은 부식성과 관련된다. 바람직한 구현예에서, 본 발명에 따른 공정은 알칸설폰산 및 황산을 함유하는 고부식성 매질과 조합하여 220℃ 까지의 고온을 견딜 수 있는 열 교환기를 갖는 셋업을 제공한다.
본 발명은 개시제의 도움으로 삼산화황과 알칸으로부터 알칸설폰산을 생산하는 개선된 공정에 관한 것이다. 본 발명은 특히 개시제의 존재 하에 메탄과 SO3 을 반응시켜 메탄설폰산을 생산하는 개선된 공정을 위한 프로세스를 제공한다.
본 공개의 문맥에서, 용어 "개시제" 및 "스타터" 는 동의어로 사용될 수 있다. 두 용어 모두 화학 반응, 특히 알칸과 삼산화황의 반응을 개시 (즉, 시작) 할 수 있는 화합물을 의미한다.
개시제는 무기 퍼옥소산, 무기 퍼옥소산의 염, 유기 퍼옥소산, 유기 퍼옥소산의 염 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택될 수 있다.
언급된 바와 같이, 개시제는 무기 또는 유기 퍼옥소산 또는 이의 염, 예를 들어 붕소, 규소, 인, 탄소, 질소 또는 황의 적어도 하나의 과산화황산을 포함하는 과산화황산으로부터 선택될 수 있다. 그 결과, 전형적인 개시제는 카로산, 마셜산, 디메틸설포닐퍼옥사이드, 모노메틸설포닐퍼옥사이드 등일 수 있다.
바람직한 개시제는 과산화수소이다.
본 발명은 특히 개시제의 도움으로 알칸 및 SO3 으로부터 알칸설폰산을 생산하는 공정으로서, 공정의 총 에너지 소비량이 열 통합에 의해 감소되는 것을 특징으로 하는 공정에 관한 것이다.
본 발명은 또한 증류 단계를 포함하는 개시제의 도움으로 알칸 및 SO3 으로부터 알칸설폰산을 생산하는 공정으로서, 공정의 총 에너지 소비량이 열 통합에 의해 감소되고, 증류 단계로의 공급물이 정제된 알칸설폰산의 고온 스트림과의 열 통합에 의해 가열되고/되거나 증류로의 공급물이 고온 증류 잔류물과의 열 통합에 의해 가열되고/되거나 증류로의 공급물이 먼저 고온 정제된 알칸설폰산과의 열 통합에 의해 그리고 그 후 고온 증류 잔류물과의 열 통합에 의해 가열되고/되거나 증류로의 공급물이 수용액을 수득하기 위한 알칸설폰산과 물의 혼합으로부터의 고온 스트림과의 열 통합에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는 공정에 관한 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 또한 본 발명의 공정에 의해 수득가능한 알칸설폰산이다.
본 발명은 또한 하기 단계를 포함하는, 개시제의 도움으로 알칸 및 SO3 으로부터 알칸설폰산을 생산하는 공정에 관한 것이다.
A 개시제의 합성 및 알칸과 SO3 의 반응으로 알칸설폰산을 형성,
B SO3 을 중질 보일러로 전환하기 위한 켄칭,
C 압축해제 (탈기) 에 의한 미반응 알칸의 제거,
D 증류에 의한 알칸설폰산의 정제,
D* 열 통합에 의한 증류로 공급물의 예비가열, 및
E 폐기물 스트림의 폐기 (퍼지).
개시제의 합성 (단계 A) 은 알칸과 SO3 의 후속 반응과 동일한 반응기에서 수행될 수 있다. 본 발명의 공정의 다른 구현예에서, 단계 A 에서 개시제의 합성은 (개시제의 존재 하의/개시제를 사용하는) 알칸과 SO3 의 후속 반응과 상이한 반응기에서 수행될 수 있다.
이 공정은 개시제가 형성되고 알칸설폰산이 형성되는 반응 단계 (단계 A), 바람직하게는 잔류 SO3 가 중질 보일러로 전환되는 켄칭 단계 (단계 B), 압축해제 또는 탈기 단계 (단계 C), 및 알칸설폰산의 정제를 위한 증류 단계 (단계 D) 를 포함한다. 증류물의 저부 잔류물의 하나의 분획은 공정으로부터 제거되고 (또한 "퍼지", 단계 E 로 지칭됨), 임의로 다른 분획은 반응으로 재순환된다.
본 발명의 공정은 외부 에너지원으로부터 에너지를 부가하는 대신 공정이 함유하는 에너지를 내부적으로 이용하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 하나 또는 여러 개의 열 교환기에 의해 고온 스트림, 예를 들어 증류 단계를 떠나는 스트림으로부터 저온 스트림, 예를 들어 증류 단계에 들어가는 스트림으로 열이 전달되어, 종래 기술에 비해 공정에 제공될 필요가 있는 추가의 에너지의 양을 상당히 감소시킨다.
공정의 또다른 열원은 시스템을 압축해제할 때 단계 C 를 떠나는 알칸, 특히 메탄에 있다. 이러한 알칸, 특히 메탄은 소각될 수 있고, 이러한 방식으로 생성된 열은, 이 경우 고온 가스로서 함유되어, 열 교환기를 통한 열 통합에 직접 사용될 수 있거나, 또는 열 교환기에서 열 전달 액체로 그리고 그 후 열 전달 액체로부터 다른 열 교환기에서 가열될 필요가 있는 저온 공정 스트림으로 그 열을 전달한 후에 사용될 수 있다. 또한, 증류의 다운스트림에 있는 추가의 임의의 단계, 즉 알칸설폰산과 물을 배합하여 수용액을 수득하는 단계 (단계 F), 예를 들어 메탄설폰산 100% (물을 함유하지 않음) 에 물을 첨가하여 MSA 함량이 70 중량% 인 수용액으로 배합하는 단계의 열이, 증류로의 공급물을 예비가열하는데 사용될 수 있고, 이러한 방식으로 각각의 공정 스트림을 가열 및 냉각하기 위한 외부, 즉 추가의 에너지의 요구량을 감소시키는데 기여할 수 있다. 본 발명에 따른 에너지 요구량을 감소시키는 다른 옵션은 켄칭 단계를 단열적으로 작동하는 것이다.
이런 수단에 의해 각각의 스트림을 가열 및 냉각하기 위해 요구되는 에너지 요구량이 상당히 감소된다.
본 발명의 공정의 하나의 구현예에서, 증류 단계로의 공급물은 증류 단계로부터의 정제된 메탄설폰산의 고온 스트림과의 열 통합에 의해 가열된다. 열 통합은 본 발명에서 하나의 스트림 또는 여러 개의 스트림을 가열하는 동시에 다른 스트림 또는 여러 개의 스트림을 냉각함으로써 에너지를 절약할 기회가 있을 때 적용되는 방법이다. 열 전달은 열 교환기를 통해 실현되며, 열 교환기에서 저온 스트림은 고온 스트림에 의해 가열되는 한편 고온 스트림 자체는 냉각된다. 냉각되고 가열될 여러 개의 스트림이 있는 경우, 가열을 위한 고온 스트림과 냉각을 위한 저온 스트림의 각각의 조합에 대해 전용 열교환기가 사용된다. 일반적으로, 온도 레벨이 효과적인 열 전달에 적합한 한, 본 발명에 따른 열 통합은 단계 A 내지 F 의 임의의 고온 스트림으로부터 단계 A 내지 F 의 임의의 저온 스트림으로 열을 전달함으로써 수행된다. 적합한 온도 레벨의 스트림은 냉각될 필요가 있는 더 높은 온도 레벨의 스트림과 가열될 필요가 있는 더 낮은 온도 레벨의 스트림 사이에 적어도 5℃, 바람직하게는 적어도 10℃, 더 바람직하게는 적어도 15℃ 의 온도 차이를 갖는다. 그러나, 온도 레벨이 단지 2℃ 또는 3℃ 또는 4℃ 만큼 낮은 차이를 갖는 경우에도 충분할 수 있다. 더 높은 온도 레벨의 스트림과 더 낮은 온도 레벨의 스트림의 최대 온도 차이에 대한 요건은 없지만, 예를 들어 공정 스트림의 열 응력 및/또는 부식성에 관한 열 교환기의 실용성 및 완전성의 고려에 기초하여, 더 높은 온도 레벨의 유입 스트림과 더 낮은 온도 레벨의 유입 스트림의 최대 온도 차이는 220℃ 이하, 바람직하게는 200℃ 이하, 가장 바람직하게는 180℃ 이하여야 한다.
본 발명의 공정의 추가 실시양태에서, 증류로의 공급물은 증류 컬럼 또는 증류 컬럼의 세트의 바닥을 떠나는 고온 증류 잔류물과의 열 통합에 의해 가열된다.
본 발명의 공정의 또다른 구현예에서, 증류 단계로의 공급물은 수용액을 수득하기 위해 알칸설폰산과 물을 혼합할 때 (배합 단계) 생성되는 고온 스트림과의 열 통합에 의해 가열된다.
본 발명의 공정의 바람직한 구현예에서, 증류로의 공급물은 일련의 열 전달 단계에서 고온 정제된 알칸설폰산 및 고온 증류 잔류물과의 열 통합에 의해 가열된다. 더욱 바람직하게는, 증류로의 공급물은 먼저 고온 정제된 알칸설폰산으로 가열되고, 그 후 공급물은 증류 단계의 고온 저부 잔류물로 추가로 가열된다.
본 발명의 공정의 다른 구현예에서, 증류의 증발기가 증기에 의해 동력을 공급받고, 증류의 증발기로부터 나오는 증기 응축물을 사용하여 증류로의 공급물을 가열한다.
본 발명의 공정의 다른 구현예에서, 증류 단계의 응축기에서 방출되는 에너지를 사용하여 증류로의 공급물을 가열한다.
본 발명의 공정의 바람직한 구현예에서, 증류로의 공급물은 상기 열 통합 단계 후에 증기에 의해, 전력에 의해, 가열 오일에 의해, 온수에 의해 (전형적으로 물의 증발을 감소시키거나 완전히 회피하기 위해 승압 하에 작동됨) 또는 다른 적합한 에너지원에 의해 동력을 공급받아서 증류 온도로 추가로 가열된다.
본 발명의 공정의 다른 구현예에서, 증류로의 공급물은 시스템의 가열 또는 냉각 각각을 위한 에너지 요구량을 감소시키기 위한 위에서 명명된 모든 옵션의 조합을 적용하여 증류로 흐른다. 이는 여전히 고온인 동안 증류로부터의 정제된 생성물로부터의 고온 스트림, 증류 컬럼의 저부를 떠나는 고온 증류 잔류물, 증류의 증발기로부터의 고온 증기 응축물, 증류의 응축기로부터의 고온 냉각 유체 및 배합 단계로부터의 고온 스트림과의 열 통합에 의해 증류로의 공급물을 가열하는 것이다.
위에서 명명된 상이한 옵션의 열 통합은 옵션 중 단 하나를 적용하는 경우에 에너지 소비를 감소시키는데 도움이 되지만, 각각의 스트림을 가열 및 냉각하기 위한 공정으로의 외부 에너지 공급 요구량을 감소시키기 위해 옵션 중 적어도 둘 또는 모두를 적용하는 공정을 설정하는 것이 바람직하다.
증류 컬럼으로의 공급물을 가열하는데 사용되는 스트림의 온도가 단계별로 증가하는 시퀀스로 열 통합이 실현되는 것이 특히 바람직하며, 이는 켄칭을 단열 모드로 작동한 후, 증류로의 공급물의 가열이 먼저 배합 단계로부터의 고온 스트림으로 수행되고, 이어서 증류로부터의 고온 정제된 알칸설폰산으로 가열되고, 이어서 증류 컬럼의 저부를 떠나는 훨씬 더 고온의 증류 잔류물로 가열되고, 마지막으로 증류로의 공급물의 가열이 외부 에너지원, 예를 들어 증기 또는 가열 오일 또는 온수 또는 다른 적합한 에너지원을 제공함으로써 수행됨을 의미한다.
대안적으로, 예비가열의 시퀀스에 사용되는 고온 공정 스트림은 스위칭될 수 있다.
본 발명의 하나의 구현예에서, 증류로의 공급물 온도와 증류 컬럼의 공급 지점의 작동 온도 사이의 차이가 100℃ 미만, 바람직하게는 50℃ 미만, 보다 바람직하게는 30℃ 미만 또는 보다 더 바람직하게는 10℃ 미만이 되도록, 증류로의 공급물은 일단계 또는 다단계의 열 통합 및/또는 외부 가열에 의해 예비가열된다. 공급물과 증류 사이의 온도 차이는 또한 8℃ 미만, 또는 5℃ 미만, 또는 3℃ 미만, 또는 심지어 1℃ 미만이 되도록 설계될 수 있다.
본 발명의 공정의 추가 구현예에서, 증류로의 공급물은 비등점 위, 아래 또는 정확히 비등점으로 가열된다. 따라서, 공급물은 과냉각된 액체, 과가열된 액체, 비등하는 액체 또는 증기로서 컬럼에 진입할 수 있다. 공급물이 비등하는 액체 또는 과가열된 액체 (플래시) 로서 컬럼에 들어가는 것이 바람직하다.
본 발명의 공정의 하나의 구현예에서, 각각의 열 통합 단계는 전용 열 교환기 또는 동일한 기능을 갖는 열 교환기의 세트에서 수행된다.
본 발명의 공정의 바람직한 구현예에서, 열 통합을 위해 설치되는 열 교환기는 탄화 규소 (SiC, SSiC), 티탄, 탄탈룸, 금, 하스텔로이 또는 유리 라이닝 스틸로 이루어지는 군으로부터 서로 별개로 선택되는 재료로 제조된다. 더욱 바람직하게는, 탄화 규소 (SiC) 는 적어도 하나의, 바람직하게는 모든 열 교환기에서 사용된다. 열 교환기는 예를 들어 튜브 또는 튜브 번들 타입, U-튜브 타입, 플레이트 타입 또는 모노리스 타입일 수 있다. 바람직한 구현예에서, 열 교환기는 무압력 소결 탄화 규소 (SSiC) 의 모노리스이다. 실링은 예를 들어 PFA 또는 PTFE 로 제조될 수 있다.
본 발명의 공정의 바람직한 구현예에서, 열 통합 단계에서의 열은 하나의 장치에서 증류를 떠나는 고온 스트림으로부터 저온 공급물로 열 전달 유체 없이 직접 전달된다.
본 발명의 공정의 추가의 구현예에서, 열 통합 단계에서의 열은 증류를 떠나는 고온 스트림으로부터 저온 공급물로 열 전달 유체의 도움으로 전달된다. 이 경우에, 열 전달 유체는 먼저 증류를 떠나는 고온 스트림에 의해 가열되고, 그 후 저온 공급물 스트림으로 열을 방출한다. 지방족 및 환형 탄화수소 뿐만 아니라 실리콘 오일이 열 전달 유체로서 유리하게 사용될 수 있다.
본 발명의 공정의 하나의 구현예에서, 켄칭 단계는 등온으로 작동된다.
본 발명의 공정의 바람직한 구현예에서, 켄칭 단계는 단열적으로 작동된다.
본 발명의 공정의 추가의 구현예에서, 알칸설폰산의 합성으로부터 잔류하는 알칸은 소각되어 열을 공급한다. 메탄의 소각에 의해 공급되는 열은 직접, 즉 고온 가스로서 사용될 수 있거나, 또는 증기를 발생시키거나 열 전달 유체를 가열하는데 사용될 수 있다. 메탄의 소각에 의해 공급되는 열은 또한 증류로의 공급물을 가열하고/하거나 증류의 증발기에 동력을 공급하는데 사용될 수 있다.
본 발명은 알칸설폰산의 최적화된 생산 공정에 관한 것이다. 하기에서 본 발명의 하나의 구현예에 따른 공정의 상세한 예시적인 설명은 알칸이 메탄이고 메탄설폰산 (MSA) 이 반응에서 형성되는 경우에 관해 제공된다:
본 발명의 하나의 구현예의 개략적인 흐름도가 도 1 에 제시되어 있다. 본 발명의 공정의 추가의 구현예가 도 3 에 제시되어 있다.
도 2 는 열 통합 없이 메탄 및 SO3 으로부터 MSA 을 생산하는 예시적인 공정을 도시한다.
MSA 은 삼산화황 및 메탄으로부터 다음 단계에서 생산될 수 있다:
A 반응: 메탄설폰산 (MSA) 은 MSA 와 황산의 혼합물을 용매로서 사용하여 메탄과 SO3 으로부터 형성된다.
Figure pct00001
반응은 통상적으로 10 내지 200 bar 의 압력 및 25 내지 100 ℃ 범위의 온도에서 일어난다. 바람직한 모드에서, 압력은 30 내지 150 bar, 더욱 바람직하게는 50 내지 110 bar, 가장 바람직하게는 70 내지 100 bar 이다. 바람직한 작동 모드에서, 온도는 25 내지 100℃, 바람직하게는 40 내지 80℃, 더욱 바람직하게는 45℃ 내지 65℃ 이다. 반응은 H2O2 로 제조되는 개시제 (또한 "스타터" 라고도 함) 의 도움으로 촉발된다. 과산화물 개시제는 상승된 온도에서 분해되기 쉬우므로 - 반응 온도를 상기 주어진 한계 내에서 제어하는 것 외에 - 바람직하게는 개시제 전구체 용액을 생산할 때 및/또는 개시제 용액의 제조 동안 냉각이 적용된다. 냉각은 예를 들어 과산화수소의 용액, SO3, 올레움, 주로 황산 및 각각의 알칸설폰산, 알칸으로서 메탄을 사용할 때 메탄설폰산으로 이루어지는 컬럼의 바닥에서 증류 단계를 떠나는 재순환 스트림, 및 소량의 다른 고 보일러, 예를 들어 메틸디설폰산을 포함하는 하나 이상의 개별 원료 스트림에 및/또는 혼합 공정 자체에 개시제 원료로부터 개시제 전구체 용액 및/또는 개시제 용액을 생성할 때 적용될 수 있다. 바람직하게는, 개시제 용액 또는 개시제 전구체 용액 자체가 제 1 단계에서 냉각되고, 이어서 저부 잔류물로서 증류를 떠나는 예비 냉각된 재순환 스트림과 추가의 냉각 하에 혼합된다. 이들 공정 단계는 바람직하게는 50 ℃ 미만, 바람직하게는 25 ℃ 미만, 가장 바람직하게는 10 ℃ 미만, 또는 심지어 5 ℃ 미만 또는 0 ℃ 미만 또는 -5 ℃ 미만의 온도에서 수행된다.
스타터/개시제 및 MSA 의 합성의 냉각을 위해, 다음의 냉각 매질: 물, 수성 염 용액, 지방족 또는 방향족 오일과 같은 유기 액체, 폴리글리콜 등이 사용될 수 있다.
반응기 내의 액체 상은 다음 공정 단계 B 로 이송된다. 단계 A 를 떠나는 반응 혼합물은 주로 MSA, H2SO4 및 미전환 반응물 (예를 들어, SO3 및 메탄) 로 이루어진다. 이와 별개로, 반응기를 떠나는 용액은 대부분의 경우에 메탄설폰산 무수물 (MSA-무수물), 메탄설폰산 메틸에스테르 (Me-MSA), 메틸 바이설페이트 (MBS) 또는 메틸디설폰산 (MDSA) 과 같은 반응의 부산물을 함유한다.
MSA 의 합성으로부터의 미전환 메탄은 소각되어 다른 공정 단계에 열을 공급할 수 있다. 메탄을 소각함으로써, 증기가 생성될 수 있다. 증기는 공정 단계 D 및/또는 공정 단계 D* 에서 열원으로서 사용될 수 있다. 추가적으로 (또는 대안적으로), 메탄을 소각함으로써 열 전달 유체를 가열하여 특히 공정 단계 D 및 공정 단계 D* 에서 열을 공급할 수 있다.
B 켄칭: 반응 혼합물이 여전히 CH4 압력 하에 있을 때 (상압 초과) 또는 반응 용액이 이미 압축해제될 때 (상압 이하), 잔류 SO3 및 MSA-무수물은 물을 사용하여 각각 H2SO4 및 MSA 로 전환될 수 있다. SO3 의 전환율이 100% 에 근접, 예를 들어 95 내지 100% 이고, MSA 및 임의로 MSAA 를 향하는 조합된 선택도가 100% 에 근접, 예를 들어 90 내지 100% 인 경우, 반응 혼합물을 단계 B 없이 추가로 처리하는 것은 본 발명의 범위 내의 하나의 옵션이다. 그러나, SO3 전환율 및 MSA 및 임의로 MSAA 로의 선택도가 높은 경우에도 공정에 단계 B 를 포함시키는 것이 바람직하다. 황산을 형성하는 물과 SO3 의 반응은 매우 발열성이다 (ΔHR = -132 kJ/kg). 반응 혼합물의 조성에 따라, 켄칭 단계는 등온 또는 단열로 작동될 수 있다. 단열 작동의 켄칭 단계에서, 켄칭에서 방출되는 반응열은 온도 상승을 초래한다. 결과적으로, 증류 단계 (하기, 단계 D 참조) 와의 온도 갭이 감소된다.
C 탈기/압축해제: 단계 C 에서 압력을 감소시킴으로써, 주로 메탄으로 이루어지는 경질 비등 스트림 및 주로 MSA 및 황산으로 이루어지는 중질 스트림이 형성된다. 공정 단계 B 및 C 는 하나의 장치에서 조합될 수 있다.
MSA 의 합성으로부터의 미전환 메탄은 소각되어 다른 공정 단계에 열을 공급할 수 있다. 메탄을 소각함으로써, 증기가 생성될 수 있다. 증기는 공정 단계 D 및/또는 공정 단계 D* 에서 열원으로서 사용될 수 있다. 추가적으로 (또는 대안적으로), 메탄을 소각함으로써 열원으로서 직접 사용될 수 있는 고온 가스 스트림이 생성되며, 열 전달 유체는 증기로 또는 직접 메탄의 소각으로부터의 고온 가스로 가열되어 공정 단계 D 및 공정 단계 D* 에 열을 공급할 수 있다. 그러나, 비교예 3 에서 강조되는 바와 같이, MSA 정제에 필요한 동력은 단계 C 로부터 나오는 메탄을 연소시킴으로써 공급될 수 있는 동력을 초과한다.
D MSA 정제: 단계 C 로부터의 공급물을 추가의 열 처리 없이 증류로 직접 보낼 수 있다. 그러나, 단계 D* 에서 후술하는 바와 같이 열 통합에 의해 전체 공정에 대한 에너지 소비량을 감소시키기 위해 증류로의 공급물을 예비가열 단계에 적용하는 것이 바람직하다. 증류로의 공급물은 비등점 위 또는 아래의 온도로 컬럼으로 들어갈 수 있다. 컬럼에 들어가는 공급물은 비등하는 액체 또는 과열된 액체 (플래시) 인 것이 바람직하다.
정제로의 공급물은 주로 MSA 및 황산을 함유한다. 또한, 물 및 반응 부산물이 존재할 수 있다. MSA 은 증류에 의해 회수될 수 있다. 단계 D 로 들어가는 공급물 스트림의 정확한 조성 및 증류 개념에 따라, 정제된 MSA 은 측면-배출로부터 (WO2018/219726) 또는 증류 컬럼의 저부로부터 수득된다 (미공개 특허 출원 EP 19190621.3, BASF 참조: 191048EP01). 증류 단계는 하나의 컬럼 또는 기능이 상이한 여러 개의 컬럼의 세트로 구성될 수 있다. 컬럼 또는 컬럼의 세트의 용량 및 설계에 따라, 각각의 컬럼은 하나의 컬럼으로서 또는 기능이 동일한 병렬의 컬럼의 세트로서 실현될 수 있다. 일반적으로, 모든 증류 컬럼은 0.1 내지 50 mbar, 바람직하게는 2 내지 30 mbar, 더욱 바람직하게는 3 내지 20 mbar 및 가장 바람직하게는 5 내지 15 mbar (모든 값은 증발기 및 컬럼 헤드에서의 절대 압력으로서 제공된다) 범위의 감압 하에 작동된다. 증류 컬럼의 저부 온도 및 증류의 저부 구역 (즉, 열 교환기, 펌프, 배관 등을 포함하는 컬럼의 섬프에서의 부피) 에서의 체류 시간 둘 모두는 MSA 의 분해를 피하기 위해 가능한 한 낮게 유지되어야 한다. 이러한 이유로, 저부 온도는 전형적으로 140 ℃ 내지 220 ℃, 바람직하게는 150 내지 210℃, 더욱 바람직하게는 160 ℃ 내지 200 ℃, 가장 바람직하게는 165 내지 195 ℃ 또는 170 내지 190℃ 가 되도록 제어된다. 증류 컬럼으로의 공급물은 단계 D* 에 기재된 바와 같이 150 ℃ 내지 200 ℃ 의 증류 온도로 예비가열된다. 증류 개념에 관계 없이, 정제된 MSA 은 150 ℃ 내지 200 ℃ 의 온도로 증류 단계 D 를 떠난다. 이러한 증류의 저부 잔류물은 주로 MSA 및 황산으로 이루어진다. 증류 개념에 관계 없이, 이 스트림은 150 ℃ 내지 220 ℃ 의 온도를 갖는다. 전형적으로, 정제된 MSA 은 저부 잔류물보다 낮은 온도로 증류 컬럼을 떠난다.
D* 열 통합: 증류 (단계 D) 로의 공급물을 가열하기 위해, 전술한 바와 같이 증류를 떠나는 열 스트림을 사용할 수 있다. 이는 공정의 에너지 요구량을 크게 감소시킨다. 증류를 떠나는 열 스트림은 정제된 MSA 을 포함하는 스트림 및 주로 MSA 및 황산으로 이루어지는 증류를 떠나는 저부 스트림이다. 오직 하나의 스트림 또는 둘 모두의 스트림을 사용하여 증류로의 공급물을 가열할 수 있다. 바람직하게는, 둘 모두의 스트림을 사용한다. 보다 바람직하게는, 첫째로 열은 먼저 고온 정제된 MSA 로부터 및 그 후 고온 저부 잔류물로부터 용매로 이송된다. 열 스트림의 추가의 공급원, 예를 들어 MSA 을 물과 혼합하여 목표 농도로 만들 때 생성되는 고온 스트림 (MSA 의 배합, 단계 F), 또는 상기 단계 C 에서 서술한 바와 같이 메탄을 소각할 때 생성되는 열 스트림을 사용하여 전체 공정의 에너지 소비량을 추가로 최적화, 즉 감소시킬 수 있다. 열 교환기 장치로서, 탄화 규소 (SiC, SSiC), 티탄, 탄탈룸, 금, 하스텔로이 또는 유리 라이닝 스틸로 이루어지는 군으로부터 서로 별개로 선택되는 재료로 제조된 열 교환기가 바람직하다. 바람직하게는, 소결 탄화규소 (SSiC) 로 제조된 열 교환기가 사용된다. 더 바람직하게는, 열 교환기는 하나 또는 수개의 SiC 모노리스 또는 SiC 튜브를 함유한다. SiC 모노리스는 스테인리스 스틸, PTFE/PFA 라이닝 스틸 또는 유리 라이닝 스틸로 제조된 쉘에 둘러싸일 수 있는 튜브이다.
이러한 종류의 장치는 고온 및 저온 스트림을 직접 또는 열 전달 유체와 함께 사용하여 고온 스트림으로부터 저온 스트림으로 직접 열 전달을 허용한다. 고온 및 저온 스트림을 직접, 즉 열 전달 유체 없이 사용하는 것이 바람직하다. 대안적으로, 다른 유형의 열 교환기, 예를 들어 유리-라이닝 스틸 튜브를 함유하는 열 교환기를 사용할 수 있다. 일반적으로 이러한 유형의 열 교환기는 예를 들어 지방족 또는 환형 탄화수소 또는 실리콘 오일을 기반으로 하는 열 전달 매질을 필요로 한다. 추가의 가능한 구성 재료는 금, 탄탈룸, 티탄 또는 하스텔로이를 포함한다.
단계 C 에서 방출되는 메탄을 고려하지 않는 한, 증류로의 공급물을 열 통합에 의해 공급 트레이의 온도까지 완전히 가열할 수 없다. 바람직하게는, 공급물은 증류 컬럼 전의 증기로 동력을 공급받는 열 교환기에 의해 증류 컬럼의 공급 지점에서의 공급 온도로 추가로 가열된다. 대안적으로, 이 열 교환기는 전기적으로 또는 열 전달 유체, 예를 들어 지방족 또는 환형 탄화수소 또는 실리콘 오일로 동력을 공급받을 수 있다. 단계 C 로부터의 메탄의 소각을 전체 공정의 에너지 균형을 위해 고려하면, 증류로의 공급물을 공급 트레이의 온도 레벨까지 가열하기에 충분한 열, 예를 들어, 증기 형태의 열이 공정 내부적으로 제공된다. 메탄을 소각함으로써 공정 내부적으로 에너지를 제공하는 것, 즉 공정에 추가적인 외부 에너지를 사용하지 않는 것이 바람직하다.
증류 단계로의 공급물 스트림을 가열하는 동안, 증류를 떠나는 고온 스트림은 냉각된다. 이는 정제된 MSA 가 배합 및 패킹을 위해 냉각될 필요가 있기 때문에 유리하다. 증류의 저부 잔류물은 하기와 같이 추가 처리를 위해 냉각될 필요가 있다. 궁극적으로는, 증류를 떠나는 스트림은 단계 D* 에서 원하는 온도로 완전히 냉각될 수 없다. 추가의 냉각은 예를 들어, 공기 냉각, 냉각수 또는 화학 생산 플랜트에서 이용가능한 다른 냉각 유체로 달성될 수 있다. 특히, 냉각수가 적용될 때, 냉각수는 부식 방지 첨가제 및/또는 방오 첨가제 및/또는 유기체의 수 및 양을 낮은 레벨로 유지하거나 심지어 이들을 0 으로 감소시키는 생활성 화합물과 같은 첨가제를 함유할 수 있다.
또한, 단계 D* 의 열 통합을 공정 단계 B 또는 공정 단계 C 또는 단계 B 및 C 둘 모두로 확장하는 것이 가능하다.
D -> A 용매 재순환: MSA 정제로부터의 잔류물의 하나의 분획은 반응을 위한 용매로서 단계 A 로 재순환될 수 있다. 이 스트림 또는 이 스트림의 일부에 H2O2 를 첨가하여 새로운 개시제를 수득할 수 있다. 하나의 작동 모드에서, 이 재순환 스트림은 냉각된다. 다른 작동 모드에서, 냉각된 재순환 스트림 또는 그의 일부에 집중 혼합 및 냉각 하에 H2O2 를 첨가한다. 또한, 이 스트림 또는 이 스트림의 일부에 SO3 을 첨가하여 반응기(들)에 각각 반응물 및 용매를 로딩할 수 있다. 다른 작동 모드에서, 냉각된 재순환 스트림 또는 그의 일부에 집중 혼합 및 냉각 하에 H2O2 와 함께 SO3 을 첨가한다. 대안적으로, 예비 냉각된 재순환 스트림 또는 그의 일부에 집중 혼합 및 냉각 하에 H2O2 및 SO3 을 동시에 첨가할 수 있다. 또다른 구현예에서, 단계 A 의 반응 용기 중 하나 또는 여러 개에 SO3 및/또는 H2O2 를 직접 첨가할 수 있다.
E 폐기물 스트림: 공정에서, 특히 단계 B 에서 황산이 형성되며, 재순환되는 스트림 중 황산의 바람직하지 않은 축적이 방지되어야 한다. 따라서, 정제 잔류물의 다른 분획이 공정으로부터 제거, 예를 들어 폐기물 스트림으로서 폐기될 필요가 있다 (또한 "퍼지" 라고도 함). 경제적인 작동을 위해, 퍼지 스트림은 최소로 유지되어야 한다.
실시예
아래 단락에서, 본 발명의 몇몇 양태를 예시하는 여러 실시예가 기재된다.
모든 실시예에서, 에너지 요구량은 1 kg 의 정제된 MSA 을 참조한다. 열 전달을 위해 10 K 의 온도 차이를 가정했다. 모든 스트림의 열 용량은 1.41 kJ/(kg K) 이다.
비교예 1
열 통합 없이 메탄 및 SO3 으로부터 MSA 을 생산하는 공정에서 (도 2), 증류로의 공급물 스트림은 증류 단계 D 에 앞서 열 교환기에서 가열된다. 전형적인 작동에서, 단계 C 를 떠나는 스트림은 온도가 약 50℃ 이고, 제 1 증류 컬럼의 공급 트레이는 온도가 약 170℃ 이다. 2000 kg/h 의 정제된 MSA 을 생산하기 위해, 증류 컬럼으로의 공급물은 3100 kg/h 의 유량을 가지며, 75 중량% MSA 및 25 중량% 황산과 1 중량% 미만의 부산물로 이루어진다. 이 스트림을 50℃ 로부터 160℃ 로 가열하는데 필요한 에너지는 241 kJ/kg(MSA) 이다.
동시에, 2000 kg/h 의 유량 및 동일한 열 용량을 갖는 고온 정제된 MSA 은 배합 및 패킹을 위해 160℃ 로부터 30℃ 로 냉각되어야 한다. 추가로, 증류를 떠나는 저부 스트림은 111 kg/h 의 유량을 갖는다. 이는 185℃ 의 온도로 증류 컬럼을 떠나며, 또한 추가 공정을 위해 30℃ 의 온도로 냉각되어야 한다. 이들 냉각 작동은 함께 305 kJ/kg(MSA) 의 냉각 듀티를 필요로 한다.
비교예 2
열 통합 없이 메탄 및 SO3 으로부터 MSA 을 생산하는 공정에서 (도 2), 증류로의 공급물 스트림은 증류 컬럼에서 직접 가열된다. 전형적인 작동에서, 단계 C 를 떠나는 스트림은 온도가 약 50℃ 이고, 제 1 증류 컬럼의 공급 트레이는 온도가 약 170℃ 이다. 2000 kg/h 의 정제된 MSA 을 생산하기 위해, 증류 컬럼으로의 공급물은 3100 kg/h 의 유량을 가지며, 75 중량% MSA 및 25 중량% 황산과 1 중량% 미만의 부산물로 이루어진다. 이 스트림을 50℃ 로부터 160℃ 로 가열하는데 필요한 에너지는 241 kJ/kg(MSA) 이다.
동시에, 2000 kg/h 의 유량 및 동일한 열 용량을 갖는 고온 정제된 MSA 은 배합 및 패킹을 위해 160℃ 로부터 30℃ 로 냉각되어야 한다. 추가로, 증류를 떠나는 저부 스트림은 111 kg/h 의 유량을 갖는다. 이는 185℃ 의 온도로 증류 컬럼을 떠나며, 또한 추가 공정을 위해 30℃ 의 온도로 냉각되어야 한다. 이들 냉각 작동은 함께 305 kJ/kg(MSA) 의 냉각 듀티를 필요로 한다.
비교예 3
2000 kg/h 의 정제된 MSA 을 생산하기 위해, 단계 A 에서 100 bar 및 50 ℃ 에서 SO3 및 메탄으로부터 MSA 을 합성한다. 이어서, 반응기 배출구에서의 액체를 단계 A 로부터 단계 B 로 통과시키고, 나머지 SO3 을 단계 A 의 압력에서 켄칭한다. 그 후, 약 3100 kg/h 의 액체를 단계 C 로 이송하고 감압한다. 100 bar 및 50 ℃ 의 반응 조건에서, 메탄의 용해도는 0.003 kg/kg 이다. 단계 C 에서 액체가 대기압으로 감압될 때, 9.3 kg/h 의 메탄이 방출된다. 이러한 양의 메탄을 연소시키는 경우에 (가정: 100% 효율, 약 800 kJ/몰) 약 130 kW 의 열이 발생할 수 있다. 단계 D 에서 2000 kg/h MSA 의 정제에 동력을 공급하기 위해서는 적어도 1000 kW 가 요구된다. 따라서, 공정의 에너지를 감소시키는 추가적인 조치가 필요하다.
실시예 1
열 통합으로 메탄 및 SO3 으로부터 MSA 을 생산하는 본 발명의 공정에 따른 예에서, 증류로의 공급물은 먼저 고온 정제된 MSA 로 가열되고, 이어서 증류의 고온 저부 잔류물로 가열된다 (도 1 의 개략도 참조). 단계 C 를 떠나는 스트림은 온도가 약 50℃ 이고, 제 1 증류 컬럼의 공급 트레이는 온도가 170℃ 이다. 2000 kg/h 의 정제된 MSA 을 생산하기 위해, 증류 컬럼으로의 공급물은 3100 kg/h 의 유량을 가지며, 75 중량% MSA 및 25 중량% 황산과 1 중량% 미만의 부산물로 이루어진다. 정제된 MSA 은 160 ℃ 의 온도 및 2000 kg/h 의 유량으로 증류 단계를 떠난다. 증류물의 저부 잔류물은 185 ℃ 의 온도 및 111 kg/h 의 유량을 갖는다.
첫째로, 증류로의 공급물 스트림은 SSiC 로 제조된 열 교환기에서 고온 정제된 MSA 의 도움으로 50℃ 로부터 88℃ 로 가열되는 한편, 동시에 정제된 MSA 은 98℃ 로 냉각된다. 그 후, 공급물은 SSiC 로 제조된 열 교환기에서 고온 저부 잔류물의 도움으로 112℃ 로 추가로 가열되는 한편, 저부 잔류물은 122℃ 로 냉각된다. 그 후, 공급물은 SSiC 로 제조된 열 교환기에서 증기로 170℃ 로 가열된다. 이를 위해 127 kJ/kg(MSA) 이 필요하다. 마지막으로, 정제된 MSA 및 증류물의 저부 잔류물은 유리 라이닝 스틸로 제조된 열 교환기를 사용하여 냉각수로 30℃ 로 냉각된다. 이들 냉각 작동은 168 kJ/kg(MSA) 의 냉각 듀티를 필요로 한다.
열 통합이 없는 공정 (비교예 1) 과 비교하여, 본 발명의 공정에서 증류로 공급물을 가열하기 위한 에너지는 52 % 감소되고, 증류를 떠나는 고온 스트림을 냉각하기 위한 에너지 요구량은 45 % 감소된다.
실시예 2
열 통합으로 메탄 및 SO3 으로부터 MSA 을 생산하는 본 발명에 따른 최적화된 공정의 예에서, 증류로의 공급물은 먼저 고온 저부 잔류물로 가열되고, 이어서 고온 정제된 MSA 로 가열된다 (도 3 의 개략도 참조). 단계 C 를 떠나는 스트림은 온도가 약 50℃ 이고, 제 1 증류 컬럼의 공급 트레이는 온도가 170℃ 이다. 2000 kg/h 의 정제된 MSA 을 생산하기 위해, 증류 컬럼으로의 공급물은 3100 kg/h 의 유량을 가지며, 75 중량% MSA 및 25 중량% 황산과 1 중량% 미만의 부산물로 이루어진다. 정제된 MSA 은 160 ℃ 의 온도 및 2000 kg/h 의 유량으로 증류 단계를 떠난다. 증류물의 저부 잔류물은 185 ℃ 의 온도 및 111 kg/h 의 유량을 갖는다.
첫째로, 증류로의 공급물 스트림은 저부 잔류물의 도움으로 50℃ 로부터 81℃ 로 가열되는 한편, 동시에 저부 잔류물은 91℃ 로 냉각된다. 그 후, 공급물은 고온 정제된 MSA 의 도움으로 107 ℃ 로 추가로 가열되는 한편, MSA 은 117　℃ 로 냉각된다. 그 후, 공급물은 170℃ 로 가열된다. 이를 위해 139 kJ/kg(MSA) 이 필요하다. 마지막으로, 정제된 MSA 및 증류의 저부 잔류물이 30 ℃ 로 냉각된다. 이들 냉각 작동은 85 kJ/kg(MSA) 의 냉각 듀티를 필요로 한다.
열 통합이 없는 공정 (비교예 1 및 2) 과 비교하여, 본 발명의 공정에서 증류로 공급물을 가열하기 위한 에너지는 47 % 감소되고, 증류를 떠나는 고온 스트림을 냉각하기 위한 에너지 요구량은 50 % 감소된다.

Claims (15)

  1. 증류 단계를 포함하는 개시제의 도움으로 알칸 및 SO3 으로부터 알칸설폰산을 생산하는 공정으로서, 공정의 총 에너지 소비량이 열 통합에 의해 감소되고, 증류 단계로의 공급물이 정제된 알칸설폰산의 고온 스트림과의 열 통합에 의해 가열되고/되거나 증류로의 공급물이 고온 증류 잔류물과의 열 통합에 의해 가열되고/되거나 증류로의 공급물이 먼저 고온 정제된 알칸설폰산과의 열 통합에 의해 그 후 고온 증류 잔류물과의 열 통합에 의해 가열되고/되거나 증류로의 공급물이 수용액을 수득하기 위한 알칸설폰산과 물의 혼합으로부터의 고온 스트림과의 열 통합에 의해 가열되는 것을 특징으로 하는 공정.
  2. 제 1 항에 있어서, 하기 단계를 포함하는 공정:
    A. 개시제의 합성 및 알칸과 SO3 의 반응으로 알칸설폰산을 형성,
    B. SO3 을 중질 보일러로 전환하기 위한 켄칭,
    C. 압축해제 (탈기) 에 의한 미반응 알칸의 제거,
    D. 증류에 의한 알칸설폰산의 정제,
    D*. 열 통합에 의한 증류로의 공급물의 예비가열, 및
    E. 폐기물 스트림의 폐기 (퍼지).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 알칸은 메탄이고, 알칸설폰산은 메탄설폰산인 것을 특징으로 하는 공정.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 증류로의 공급물이 열 통합 후에 공급 지점에서 증류 온도로 추가로 가열되는 것을 특징으로 하는 공정.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 열 통합을 위해 열 교환기가 사용되고, 열 통합에 사용되는 열 교환기는 바람직하게는 탄화규소로 제조되는 것을 특징으로 하는 공정.
  6. 제 5 항에 있어서, 열 교환기는 무압력 소결 탄화 규소 (SSiC) 로 제조된 모노리스인 것을 특징으로 하는 공정.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 열 통합 단계에서의 열이 고온 스트림 당 하나의 장치에서 증류를 떠나는 고온 스트림으로부터 저온 공급물로 열 전달 유체 없이 직접 전달되는 것을 특징으로 하는 공정.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 열 통합 단계에서의 열이 증류를 떠나는 고온 스트림으로부터 저온 공급물로 열 전달 유체의 도움으로 전달되는 것을 특징으로 하는 공정.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 지방족 및/또는 환형 탄화수소 및/또는 실리콘 오일이 열 통합을 위한 열 전달 유체로서 사용되는 것을 특징으로 하는 공정.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 켄칭 단계가 단열적으로 작동되는 것을 특징으로 하는 공정.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 알칸설폰산의 합성으로부터의 잔류하는 알칸이 소각되어 공정에 열을 공급하는 것을 특징으로 하는 공정.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 알칸, 바람직하게는 메탄의 소각에 의해 공급되는 열이 증기를 발생시키거나 열 전달 유체를 가열하는데 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 공정.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 메탄의 소각에 의해 공급되는 열이 또한 증류로의 공급물을 가열하거나 증류의 증발기에 동력을 공급하는데 사용될 수 있는 것을 특징으로 하는 공정.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 증류의 증발기가 증기에 의해 동력을 공급받고, 증류의 증발기로부터 나오는 증기 응축물이 증류로의 공급물을 가열하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 공정.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 증류 단계의 응축기에서 방출된 에너지가 증류로의 공급물을 가열하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 공정.
KR1020227010502A 2019-10-02 2020-09-23 알칸설폰산의 제조 공정 KR20220071201A (ko)

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