KR840000571B1 - 정제 아세토니트릴의 회수방법 - Google Patents

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내용 없음.

Description

정제 아세토니트릴의 회수방법

도면은 본 발명방법을 실시하는데 알맞는 장치의 일예를 나타낸 설명도이다.

본 발명은, 조(粗)아세토니트릴중에 함유된 아릴알코올을, 아무런 약품도 첨가하지 않고 제거하여 정제 아세토니트릴을 얻는 방법에 관한 것이다.

석유화학공업으로 제조되는 일반적인 공업용 아세토니트릴 예를들면 프로필렌 또는 이소부틸렌을 산소와 촉매의 존재하에 암모니아와 반응시키고, 아크릴로 니트릴 또는 메타크릴로니트릴과 함께 부생되는 아세토니트릴을 이 생성물에서 분리한것은, 보통 상기한 반응과정에서 부생하는 것으로 생각되는 아릴알코올을 함유하고 있다. 이 아릴알코올은, 자극성이 강한 취기를 가지며, 소량의 존재에 의해서도 작업환경을 현저하게 해치는 것인데, 아릴알코올의 비점이 아세토니트릴의 그것과 근접하고 있으므로, 정유(精油)에 의해 이를 완전히 제거한다는 것은 대단히 곤란하다.

지금까지 이 아세토니트릴중의 아릴알코올을 제거하는 방법으로서는 차아염소산염과 광산(鑛酸)을 가하여 증류하는 방법(특공소 52-4531호 공보), 염화수소를 반응시켜서 아릴알코올은 아릴클로리드로 바꾼다음 증류하여 분리하는 방법(특개소 52-156815호 공보), 황산을 가하여 반응시킨다음 증류하는 방법(특개소 51-23218호 공보)등이 알려져 있다.

그러나, 이와같이 약품을 첨가하여 행하는 처리방법은, 사용하는 장치가 이들의 약품에 침식되므로, 특수한 재질의 것으로 하지않으면 안될뿐만 아니라, 폐수처리의 면에서도 특별한 배려를 하지않으면 안된다고하는 결점이 있다. 따라서 아무런 약품의 첨가없이, 더욱이 간단한 조작으로서 아세토니트릴중의 아릴알코올을 제거하는 것이, 이에 속하는 기술분야에 있어서의 중요한 과제가되고 있었다.

본 발명자들은, 조 아세토니트릴의 정제(精製)에 관해서 여러가지 연구를 거듭한 결과, 아릴알코올을 함유하는 아세토니트릴을 물의 존재하에 정류탑에서 추출증류하여 탑정상으로부터 소량의 물과 함께 아세토니트릴을 류출시키면 이안에 존재하는 아릴알코올과 용이하게 분리시킬 수 있다는 것을 발견하고, 이 발견에 의거하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은 아릴알코올을 함유하는 아세토니트릴을 물의 존재하에 정류탑에서 추출정류하고, 탑의 정상부로부터 소량의 불과 함께 아세토니트릴을 류출시키고, 탑의 아래부분으로부터 아릴알코올을 물 및 소량의 아세토니트릴의 혼합물로서 농축분리하는 것을 특징으로하는 정제아세토니트릴의 회수방법을 제공하려는 것이다.

본 발명방법에 의하여 처리할 수 있는 조아세토니트릴로서는, 예를들면 프로필렌 또는 이소부틸렌의 암모옥시데이션에 의해서 얻어지는 것이 있다. 이 조아세토니트릴은, 보통 0.3~1.0중량 %의 아릴알코올과 그 박의 불순물 1.0~2.0중량%를 함유하고 있는데, 물 25~70중량%를 함유하는 조아세토니트릴 수용액으로서 존재하는 경우는 특히 예비처리하는 일 없이, 본 발명방법의 원액으로서 사용할 수가 있다.

본 발명방법에 있어서는 조아세토니트릴을 물의 존재하에 추출증류로 돌리는 것이 필요하다.

이 추출증류 조작에 있어서 탑의 정상부로부터 아세토니트릴을 물과의 공비(共沸) 조성혼합물, 혹은 그것에 가까운 조성혼합물로서 회수하고, 탑의 아래부분으로부터 아릴알코올 물 및 소량의 아세토니트릴과의 혼합물로서 농축분리한다.

즉 이와같은 조건하에서는 아세토니트릴과 아릴알코올의 비휘발도(比揮發度)는 대단히 크게되며, 종래의 통상적인 증류법에서는 완전히 분리되지 않었든 아세토니트릴과 아릴알코올의 증류분리가 가능하게 되는 것이다.

이런 경우의 물의 양은 임의의 양을 선택할 수 있지만, 이 물의 존재량은 아릴알코올의 분지효율 및 아세토니트릴의 회수효율에 크게 영향한다.

즉, 존재하는 물의 양이 아세토니트릴 및 아릴알코올의 각각 물과의 공급비조성으로 하기에 필요한 양 혹은 그것에 가까운 양인 경우에는 아릴알코올의 분리효율은 향상되어 아세토니트릴의 회수율을 대폭적으로 향상시키는 것이 가능하며, 또 존재하는 물의 양이 아세토니트릴 및 아릴알코올을 각각 물과의 공비조성으로 하는데 필요한 양 이하인 경우에는 아릴알코올의 분리효율은 저하되고, 그 결과 정제아세토니트릴의 회수율은 저하한다.

다시, 존재하는 물의 양이 아세토니트릴 및 아릴알코올을 공비조성으로 하는데 필요한 양에 비하고, 대과잉의 경우는 아릴알코올의 분리효율은 저하되고, 그 결과 정제아세토니트릴의 회수율은 저하한다.

그러나 어느조건에 있어서도 아세토니트릴의 회수율과 아릴알코올의 분리효율은 동일조건하에서는 상반되는 것이다. 상기한 바와같이 물의 존재량은 아릴알코올의 분리효율 즉 정제아세토니트릴의 회수효율에 크게 영향하는 것이기는 하지만, 공업적으로 실시될 경우에 있어서는, 불순물인 아릴알코올의 분리를 필요로하는 조아세토니트릴의 조성 혹은 정제아세토니트릴의 용도 등에 의하여 제일 효율적인 조건을 선정하는 것이 가능하다.

또, 상기한 조작은 보통 상압하(常壓下)의 증류로서 충분히 실시 가능하지만, 더 한층 효율적으로 조아세토니트릴중의 아릴알코올을 분리하고, 정제아세토니트릴을 회수하는 방법으로서 감압조건하에 추출증류 조작을 행하는 것이 좋다. 보통은 압력 80~400Torr, 바람직하게로는 100~200Torr의 조건으로 감압하에 추출증류하므로서 상압증류 조건에 비하여, 대폭적으로 아릴알코올의 분리효율이 향상되어 아릴알코올을 완전히 분리한 정제 아세토니트릴을 보다 높은 회수율로서 얻을 수가 있다.

본 발명방법은, 정류탑의 중간부에 조아세토니트릴과 물을 따로따로 하거나, 혹은 미리 물과 혹합된 상태에서 연속적으로 공급하고, 아세토니트릴과 물과의 공비조성혼합물을 혹은 그것에 가까운 조성의 혼합물로하여 탑의 정상부에서, 또는 아릴알코올과 물과 소량의 아세토니트릴의 혼합물을 탑의 밑바닥부분에서, 연속적으로 뽑아내므로서, 연속적으로 정제아세토니트릴을 회수할 수 있다.

다음에 첨부도면에 따라서 본 발명의 실시양태를 설명하면 다음과같다.

도면은, 본 발명을 실시하는데 알맞는 장치의 일예를 나타낸 설명도이며, 원료혼합물은 도입관(2)를 통해서, 정류탑(1)의 중간부에 공급된다. 이 정류탑(1)의 증류단수는 10단이상이면 특별한 제한은 없지만, 30~50단의 것이 바람직하다. 정류탑(1)의 탑의 저부(低部)에는, 도관(3)을 통하여 가열용 스팀이 보내지며, 30~95℃ 바람직하게로는 40~60℃로 가열되고 있다. 이와같이 하여, 탑의 정상부의 온도를 20~80℃ 바람직하게로는 30~50℃, 압력 80~760Torr, 바람직하게로는 100~200Torr의 조건하에서 감압증류를 계속하면, 탑의 정상부의 배출관(4)로부터 물과 아세토 니트릴의 혼합물이 류출되어온다. 이 혼합물은 냉각후, 환류조(6)을 거쳐서 그 일부는 도관(7)에 의하여 정류탑 안으로 환류되며, 또 나머지는 지관(枝管)(8)로부터 정제아세토니트릴로서 회수된다. 다른 한편, 아릴알코올과 물 및 소량의 아세토니트릴과의 혼합물은, 탑의 밑바닥의 배출관(5)로부터 빼내어지며, 그 일부는 재비기(再沸器)(9)에 의하여 스팀으로 재생되어서, 가열용은로서 도관(3)에서 정류탑으로 보내지며, 나머지는 배수된다.

이와같이하여, 조아세토니트릴중의 하여야한다음 거의 완전히 제거할 수 있으며, 아세토니트릴을 회수율 96~5.5% 또는 그 이상으로 안정된 가운데 회수할 수 있다. 한편, 탑밑바닥으로부터는 회수되지 않는 나머지의 아세토니트릴이 꺼내지는데, 그 범위는 탑밑바닥액의 아세토니트릴 함유율로서 15% 또는 그 이상으로 했을 경우에 양호한 운전이 행하여진다.

다음에 실시예에 의하여 본 발명을 더 상세하게 설명하겠다.

[실시예 1]

도면에 나타낸 실시예에 있어서, 정류탑(1)을 다공판식 단수50단으로 한 것을사용하고, 정류탑의 제5단째에, 물 31.2중량%, 아릴알코올 0.6중량%, 기타의 불순물1.5중량%을 함유한 조아세토니트릴을 매시 600g의 비율로서 공급하고, 탑의 정상압력 110Torr, 탑밑바닥압력 210Torr, 탑의 정상부온도 40℃, 탑의 밑바닥온도 55℃, 환류비 2.7로서 조작하므로서, 탑의 정상에서 매시 439g의 비율로서 아래에9나타낸 조성의 정제아세토니트릴을 얻었다.

성 분 중량%

아세토니트릴 89.2

물 9.2

아릴 알코올 트레이스

기 타 1.6

[실시예 2]

실시예1과 같은 조아세토니트릴을, 실시예 1의 장치를 사용하여 탑의 정상부압력 350Torr, 탑의 밑바닥압력 450Torr, 탑의 정상부온도 50℃, 탑의 밑바닥온도 65℃, 환류비 2.7의 조건하에서 조작하므로서, 탑의 정상부에서 아래에 나타낸 조성의 아세토니트릴을 메시 452g의 비율로서 회수하였다.

성 분 중량%

아세토니트릴 85.8

물 12.6

아릴 알코올 트레이스

기 타 1.6

Claims (1)

1. 아릴알코올을 함유하는 아세토니트릴을 물의 존재하에 정류탑에서 감압 추출 증류하여 탑의 정상부에서 소량의 물과 함께 아세토니트릴을 류출(留出)시키고 탑의 밑부분으로부터는 아릴알코올을 물 및 소량의 아세토니트릴의 혼합물로서 농축분리하는 것을 특징으로 하는 정제아세토니트릴의 회수방법.

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