KR840002431B1 - 불순한 수용액으로부터 에틸렌옥사이드를 분리하는 방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

불순한 수용액으로부터 에틸렌옥사이드를 분리하는 방법

제1도는 에틸렌 옥사이드 스트림(stream)으로부터 알데히드성 불순물을 제거하는 시설을 포함하는, 고순도의 에틸렌옥사이드의 회수를 위한 종래의 전형적인 공정을 도시하고 있으며,

제2도는 개량된 방법에 첨가된, 에틸렌 옥사이드의 회수를 위한 본 발명의 총괄적인 공정을 도시하며,

제3도는 도면 2에 개략적으로 나타난 알데히드 제거탑(column)(50)을 상세화한 본 발명의 공정의 구체예를 도시하며,

제4도는 재보일러 59와 69를 사용하고 있는 본 발명의 공정의 제2의 그리고 우선적인 구체예를 도시하고, 재보일러 69는 탑 50에서 도출되는 바닥생성물(bottoms)의 일부에 의해서 가열되며,

제5도는 도면 4의 탑(50)이 2개의 개별적인 탑들(205 및 206)로 분리되는 본 발명의 공정을 구체예로 도시하고 있으며,

제6도는 아세트알데히드를 더욱더 제거할 목적으로 사이드 스트림(side stream)스트리핑 탑(stripping column)(212)이 알데히드 제거탑(210)과 조합해서 사용된 본 발명 공정의 제4구체예의 도시이고,

제7도는 도면 5의 제2증류탑의 공급구(feed)밑에 아세트알데히드 농축 영역(285)을 부가시키므로써 제2증류탑이 개조된 본 발명 공정의 제5구체예를 도시하며,

제8도는 재흡수체(reabsorbate)가 알데히드 제거탑(85)으로 직접 공급되도록 도면 2의 공정이 개조된 본 발명의 총괄적인 공정의 구체예의 도시로써, 상기 탑(850)에는 탄산가스를 제거하기 위해 사이드스트림 스트리핑 탑(264)이 제공되며,

제9도는 제7도의 알데히드 제거탑에 탄산가스 제거를 위해 사이드 스트림 스트리핑 탑(324)이 보완된, 본 발명 공정의 제7구체예를 도시한 것이다.

본 발명은, 에틸렌 옥사이드를 포함하는 수용액으로부터 에틸렌 옥사이드의 회수, 좀더 자세히는, 불순물 알데히드를 함유하는 수용액으로부터 에틸렌 옥사이드를 분리회수하는 개량된 공정에 관한 것이다. 주요 상품인 에틸렌 옥사이드는, 공장에서는 미특허 제2,775,510호의 공정에 따라, 적절한 촉매(주로 은함유 촉매존재하), 고온(주로 100-500℃), 1기압 이상의 초상압(2-25 기압)하에서, 에틸렌을 공기 혹은 산소산화시켜 제조한다. 고정상 혹은 유동상 반응기내에서 이들 반응으로부터 얻어진 희석된 에틸렌 옥사이드를 물로 세척하면 에틸렌 옥사이드 수용액을 얻게되므로 미반응의 에틸렌, 수소 및 다른 기상의 반응 혼합물속의 성분으로부터 에틸렌 옥사이드를 분리할 수 있다. 일반적으로 분리한 기상의 물질들은 접촉 산화 단계로 재순환시킨다. 에틸렌옥사이드 수용액으 흡수탑에서 제거하고 스트리퍼(Stripping Column)로 보낸다. 보통 스트리퍼내에는, 에틸렌 오갓이드애에 향류로 증기를 도입시켜, 에틸렌 옥사이드 제품을 상향물(相向物 : overhead)로서 회수한다.

소량의 포름알데히드와 에틸렌 옥사이드를 함유하는 수성스트림은, 바닥생성물(Bottoms)로서 스트리퍼로 부터 제거하여 흡수탑으로 재순환시켜 다시 에틸렌 옥사이드를 흡수하는데 사용한다.

스트리퍼로부터의, 이산화탄소, 에틸렌 옥사이드, 비활성 기체 및 수증기를 함유하는 상향생성물을 냉각시켜 그 속에 존재하는 에틸렌 옥사이드와 물을 부분적으로 농축시킨다. 기상 및 액상의 잔여 혼합물을 에틸렌 옥사이드 재흡수탑으로 보내어 응축되지 않은 에틸렌 옥사이드 증기를 물속에 재흡수시킨다. 흡수되지 않고 남아있는 많은 이산화탄소와 비활성기체는, 기상의 상향스트림으로서 재흡수 단계로부터 용이하게 분리된다. 용해된 이산화탄소와 기타 불순물은 물론, 재흡수된 에틸렌 옥사이드와, 포름알데히드와 아세트알데히드와 같은 알데히드 불순물을 함유하는 수용액이 얻어지는 바, 공업적으로 요구되는 고순도 에틸렌 옥사이드를 제고하기 위해선 더 처리되어야 한다.

미특허 제3,165,539호, 제3,174,262호 및 제3,964,980호의 공정에 따르면, 이 수성 스트림을 정제탑으로 이송하여 상향물로 에틸렌 옥사이드를 회수하고 수용성 바닥생성물은 제거하여 재흡수탑으로 순환시킨다. 어떤 공정에서는(예컨대 미특허 제3,904,656호) 정제탑으로부터 회수한 에틸렌 옥사이드 상향물을, 2차 증류탑에서 더 정화하여, 거의 모든 이산화탄소를 상향물로 제거한다. 생성된 에틸렌 옥사이드 바닥생성물은 3차 증류탑으로 보내, 상향물로서, 정제 에틸렌 옥사이드 생성물을 회수한다. 상기 방법으로는, 실질적으로 물 이산화탄소 및 용해된 비활성 기체가 전혀 함유되지 않은 에틸렌 옥사이드를 제조할 수 있지만 정제해야 할 에틸렌 옥사이드에, 포름알데히드와 아세트알데히드 같은 알데히드 불순물이 소량함유되었을 때는 경제적인 면에서 사용하지 않는다.

예컨대, 종래 기술로써는, 보통, 스트리퍼로부터의 에틸렌 옥사이드를 재흡수한 후 정제탑에서 상향 블리드(Bleed)로서 포름알데히드를 제거한 바, 이는 몇가지 단점이 있다. 상기 상향 블리드내에서의 포름알데히드 농도가 높으면 스트리퍼의 상향계(系)내에 고상의 준(準)포름알데히드(para-formaldehyde)가 형성되어 통로가 막히거나, 조업이 불규칙적이 되며 일시조업을 중지하고 청소해 주어야 한다.

[J. 프레드릭 워커, 포름알데히드, pgs. 140-163(3판, 타인홀트 출판시간)을 참조할 것.] 반면에 상향블리드의 포름알데히드의 농도가 낮으면, 그 속에 포함된 에틸렌 옥사이드의 상대적 양이 과잉인 결과가 되어 원하는 정제물질의 수율이 감소된다. 미특허 제3,418,338호의 공정에 의하면 아세트알데히드의 존재로 인한 단점은 완전히 해결될 수 없다. 따라서 이 공정에 필요한 농축과 수차례의 증류를 하지 않고 알데히드를 분리하여 더욱 순수한 에틸렌 옥사이드를 제조하는 것이 경제적인 면에서 유리하다.

본 발명의 공정에 의하면, 포름알데히드 및 아세트 알데히드로 구성된 군(群)에서 선정한, 적어도 한개의 알데히드를 불순물로 함유한 불순한 에틸렌옥사이드 수용액을 처리하여 실질적으로, 상기한 알데히드성 불순물과 물이 거의 없는 에틸렌 옥사이드를 제조하며 이 공정에서는

(a) 상기한 불순용액을 공급스트림으로, 다단향류 증류대로 통과시키고 이 증류대속에는 상기한 공급 스트림 위에 상승 순위로 하기 분류 영역들이 배치되어 있으며 :

(1) 적어도 증기-액체 접촉이론단수 1인 제1분류 영역,

(2) 적어도 증기-액체 접촉이론단수 1인 제2분류 영역,

(3) 적어도 증기-액체 접촉이론단수 5인 제3분류 영역, 및

(4) 적어도 증기-액체 접촉이론단수 1인 제4분류 영역,

상기한 다단항류 증류대는 그 속에 상기한 공급스트림 밑에 적어도 증기-액체 접촉이론단수 1의 제5분류 영역이 있고,

상기 분류영역들은 각각 액상하향류와 기상 상향류 사이에 향류 접촉을 제공하는 수단이 있으며,

(b) 스트리핑 증기를, 전술한 증류대의 상기 제5분류 영역 밑으로 도입하고,

(c) 전술한 제3분류 영역으로부터 하류하는 액의 적어도 일부를 제1사이드 스트림으로써 증류대로부터 도출하며, 상기 제1사이드 스트림은 아세트알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림으로 구성되고,

(d) 상기한 제4분류 영역으로부터 하류하는 액의 적어도 일부를 제2사이트 스트림으로써 증류대로부터 도출하며, 상기 제2사이드 스트림은 알데히드성 불순물과 물의 대부분이 제거된 에티렌 옥사이드를 포함하고,

(e) 상기 증류대의 상기한 제4분류 영역 위로부터 포름알데히드를 함유하는 증기를 도출하며, 이 도출된 증기의 적어도 일부를 응축하며, 그렇게 생성된 응축액의 적어도 일부를 증류대의 상기 제4분류 영역위로, 액상 환류로 재순환시키고, 액상 환류로써 상기 증류대로 재순환되는 상기 응축액의 양은, 하기 식에서 정의된 바와 같은 내부액상 환류비가 적어도 약 1.35 : 1이 되도록 충분하여야 하며

상기식에서 R은 내부액상 환류비이고, L은 제4분류 영역으로부터 제3분류 영역으로 하류하는 액의 시간당 몰수이고, P는 상기한 제2사이드 스트림으로 도출된 액의 시간당 몰수이고 F는 응축액으로써 증류대로 재순환되지 않는, 상기 도출액의 시간당 몰수이며, 재순화되지 않는 상기 응축액의 일부는 포름알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림으로 도출되어지고, 그리고

(f) 에틸렌 옥사이드가 대체로 없는 수용액을 포함한 바닥생성액을 증류대로부터 도출한다. 바람직하게는 상기 분류영역으로 하향유동하는 액체의 최소한 일부를 증류대에서 제거하여 3차 사이드 스트림으로 하고 처리하여 최소한 상기 3차 사이드 스트림의 일부를 증발시키도록 한다.

상기 제조된 사이드 스틤 증기를, 상기 1차 및 2차 분류영역 사이에 증류대로 재도입한다. 상기 사이드 스트림 증기와 함께 증류대로 도입된 열량은, 증류대에 공급된 전체 스트립핑용(用) 열량의 적어도 5%이다.

본 발명의 공정은, 놀랍게도, 그런 알데히드 불순물을 제거함에 있어 신속하고 능률적이며 따라서 자재설비비는 물론 운용비(예컨대, 가열비용과 냉각비용등)를 실질적으로 절감할 수 있다.

본 발명의 이해는 도면들을 참고하므로써 더욱더 용이해진다. 도면들에서는 동일한 숫자들은 동일한 혹은 유사한 기소(機素)를 가르킨다. 우선 대표적인 종래의 기술공정이 설명되어 있는 도면 1을 언급하면, 탄산가스 및 알데히드성 불순물들을 함유하고 있는 에틸렌 옥사이드 증기 스트림이 도관 12을 통해 스트리퍼(Stripper)(표시되지 않았음)로부터 재흡수기 10의 하부로 통과되어서 도관 17을 통해 재흡수기 10의 상부로 도입되는 수용성 스트림과 향류적으로 접촉된다. 탄산가스와 같은 흡수안된 가스들은 도관 14를 통해 재흡수기 10으로부터 환기된다. 불순물들을 함유한 재흡수된 에틸렌 옥사이드 수용액으로 구성되는 바닥생성물(bottoms)(차후에는 "재흡수체"로써 호칭됨)은 도관 16을 통해 재흡수기 10으로부터 도출되어 정제탑(refining column) 20내로 통과되고 여기에서 에틸렌옥사이드는 기화되어 상향생성물(overhead product)(차후에는 "정제탑 상향생성물"로써 호칭됨)으로써 회수된다.

일반적으로 에틸렌 옥사이드의 대부분이 제거된 수용성 바닥생성물은 도관 22를 통해 정제탑 20으로부터 도출되어서 재흡수기 10에 도관 17를 통해 재순환되며 재순환된 바닥 생성물의 일부는 도출되어 정제탑 20내에 에틸렌 옥사이드의 가수분해에 의해 형성되는 물, 포름알데히드 및 에틸렌 글리콜을 제거하는데 사용된다.

정제탑 상향생성물은 도관 26을 통해 탄산가스 스트리핑 탑 30으로 통과되며 정제탑 상향 생성물에 잔재한 흡수되 가스들이 기화되어 도관 18를 통해 도출되어 재흡수기 10에 재순환된다.

도관 18를 통해 도출된 증기는 주로 에틸렌 옥사이드와 탄산가스로 되어 있으나 질소, 알곤, 메탄, 에틸렌 및 에탄가스와 같은 다른가스들도 포함할 수 있다. 도관 32를 통해 탑 30으로부터 도출된 바닥생성물은 대부분의 물 및 탄산가스가 제거된 정지되지 않은 에틸렌 옥사이드 용액으로 구성되어 있으며 순수화된 에틸렌 옥사이드를 회수하기 위해 순화탑 40(purification column)으로 이송된다. 에틸렌 옥사이드를 함유하고 있는 상향 생성물은 탑 42를 통해 탑 40으로부터 도출되고 아세티 알데히드를 함유한 바닥생성물은 탑 40으로부터 도관 44를 통해 도출된다.

도면 1공정을 조작하는데 있어서, 도관 42를 통해 이송된 에틸렌 옥사이드 상향 생성물은 일반적으로 10ppm 이상으로 포름알데히드를 함유하고 있다. 이와같은 양은 어떤 목적을 위해서는 너무 높기 때문에 포름알데히드의 함유량을, 예컨대, 앞에 논의 되었던 방법을 사용하여 더욱더 순수화시키므로써 줄여야 한다.

그러나 놀랍게도 본 발명의 공정은 이와 같은 추가의 순수화 방법을 쓰지 않고서도 알데히드성 불순물들의 대부분이 제거된, 알데히드성 불순물들이 약 10ppm 이상을 초과하지 않는 정제된 에틸렌 옥사이드를 생산한다는 것이 발견되었다. 따라서 도면 2에서 7까지 설명된 것과 같이 도면 1이 본 발명과 일치하도록 개조되었다.

도면 2에 보여준 현 발명 공정의 구체예에서, 알데히드성 불순물들을 분리하기 위해 새로운 다단 증류탑(muti-stage distillaton column)을 사용하여 원하는 저 농도의 알데히드성 불순물들을 함유하고 있는 에틸렌 옥사이드 스트림을 사이드 스트림으로 얻을 수 있도록 도면 1의 공정이 개조되었다.

도면 2의 공정에서는, 종래의 스트리퍼(도면에는 표시 안되었음)로부터 얻어진 증기와 액체 혼합물이 에틸렌 옥사이드, 탄산가스, 가스성 비활성체들, 물 및 알데히드성 불순물들을 함유하고 있으며 이 혼합물이 도관 12를 통해 재흡수기 10에 공급되며 여기에서 에틸렌 옥사이드를 흡수할 목적으로 도관 19를 통해 탑 10에 도입된 수성매체(aqueous medium)를 향류적으로 접촉되어 결과적으로 얻어진 재흡수체가 도관 13을 통해 도출된다. 탄산가스를 포함한 흡수안된 가스들은 도관 14를 통해 탑 10의 상부로부터 도출된다.

도관 13을 통해 탑 10으로부터 도출된 바닥생성물은 탄산가스 스트리핑 팁 30의 상부로 이송되어 그 액체가 수증기(혹은 질소가스와 같은 다른 유체)와 같은 스트리핑 유체(fluid)와 향류적으로 접촉되면 탄산가스를 포함한 흡수된 가스들은 기화되어 탑 30의 상부로부터 나오며 가스들속에 남아있는 잔류의 에틸렌 옥사이드의 흡수목적으로 도관 11을 통해 탑 10에 재순환된다. 도관 11을 통해 탑 10으로 통과하는 탄산가스와 같은 흡수안된 가스들은 도관 14를 통해 도출된다. 탑 30의 상부로부터 이송되는 가스들의 에틸렌 옥사이드 함유량이 충분히 낮은 경우에는(예컨대, 물세정 단계를 써서 도면에 도시 안되었음), 선택적으로 도관 18내의 가스들이 직접 제거될 수 있다. 불순한 에틸렌 옥사이드 수용액으로 구성된 탑 30의 바닥생성물은 도관 32를 통해 도출된후, 아래에 더욱 상세히 설명된 바와같이, 탑 50에 공급되면서 물과 알데히드성 불순물들은 분리되어진다. 표시한 바와 같이, 도관 56을 통해 탑 50으로부터 도출된 수성 바닥액(equeous bottoms)의 일부는 도관 4와 19를 통해 여분의 에틸렌 옥사이드를 흡수하기 위해 탑 10으로 재순환된다. 도면 1에서와 같이, 앞선 공정과정에서 형성된 글리콜과 재흡수기 10의 공급스트림내에 존재하는 물 및 포름알데히드를 제거하기 위해서 재순환된 바닥생성물의 퍼지(purge)가 시행된다(도관 29를 통해).

본 발명에 임계적이지는 않지만, 그러한 퍼지양은 도관 4를 통과하는 바닥생성물의 일반적으로 약 0.1에서 25중량%, 보통은 1에서 10중량%에 달한다.

도면 2에 서술된 공정에서 탄산가스 스트리핑 탑 30의 조작은 전적으로 종래의 것과 같기 때문에 이의 상세한 설명이 현 발명의 공정을 충분히 이해하는데에 필요하지 않다.

따라서, 예컨대, 탑 30은 충전상(packed bed)이나 증류반(distillation trays)을 가지고 있는 적당한 모양의 모든 증류탑으로 구성될 수 있으며 일반적으로는 약 1에서 20의, 더욱 보통으로는 약 5에서 10의 증기-액체 접촉 최소이론 단수를 소지할 것이며, 약 20에서 100℃, 더 보통으로는 약 50에서 70℃의 바닥온도와 그리고 약 4에서 30psig, 보통으로 약 15에서 20psig의 천정압(overhead presure)을 사용할 것이다.

도면 2와 3을 언급하며는, 알데히드성 불순물들을 함유하고 있는 불순한 에틸렌 옥사이드 수용액이 도관 32을 통해 일반적으로 50으로 표시된, 본 발명의 알데히드 제거탑인 다만 증류탑으로 통과된다. 알데히드성 불순물들을 제거하도록 본 발명에 의해 처리된 불순할 에틸렌 옥사이드 수용액의 조성은 광범위하게 변할 수 있다.

그러나 일반적으로, 불순한 액은 약 2에서 25중량%, 보통 약 8에서 12중량%의 에틸렌옥사이드, 약 75에서 98중량%, 보통 약 88에서 92중량%의 물, 그리고 약 0.001에서 0.2중량%, 보통 약 0.005에서 0.02중량%의 알데히드성 불순물들(아래에 정의되어짐)을 함유할 것이다. 불순액은 또한 일반적으로 중량당(불순액의 에틸렌 옥사이드 함유량에 의거해서) 약 500ppm까지, 보통 약 250ppm까지의 용해된 탄산가스를 함유할 것이다.

불순액의 에틸렌 옥사이드에 대한 물의 몰(mole)비는 일반적으로 약 5:1에서 50:1, 우선적으로는 약 10:1에서 30:1, 더욱 우선적으로는 약 15:1에서 25:1이다.

여기에서 사용된 바와같이 "알데히드성 불순물들"이라는 용어는 포름알데히드, 아세트알데히드 및 그 혼합물들로 구성된 군의 일원을 가리키도록 지정되었다. 알데히드성 불순물의 혼합물이 경우에, 이와같은 불순물들의 상대량은 현 발명에 임계적은 아니다.

전형적으로, 불순한 에틸렌 옥사이드 수용액은 0.1중량%, 보통은 0.005에서 0.05중량%의 포름알데히드, 그리고 약 0.001에서 0.1중량% 보통은 약 0.002에서 0.05중량%의 아세트알데히드를 함유하고 있다. 그러나 전술한 몰비 범위밖의 포름알데히드와 아세트알데히드를 함유한 불순 에틸렌 옥사이드 액도 또한 현 발명에 의해 처리될 수 있다.

불순한 에틸렌 옥사이드 수용액은 분배기관 77을 통해 알데히드 제거탑 50내로 도입되며 이 분배기관은 그러한 액들에 통상 쓰이는 모든 종래의 액체 분배기 두부(head)로 구성되어 있다. 탑 50은 하기의 분류 영역을 가지고 있는데, 이들은 도관 32 위에 상승순위로 배치되어 있다. 제1분류영역 78은 적어도 1의 증기-액체 접촉이론단수, 우선적으로는 1에서 20의, 그리고 보다 더 우선적으로는 2에서 10의 증기-액체 접촉이론 단수를 가지고, 제2분류 영역은 적어도 1의 증기-액체 접촉 이론 단수, 우선적으로 1에서 15, 그리고 보다 우선적으로는 2에서 6의 증기-액체 접촉 이론 단수를 가지며, 제3분류 영역 82는 5의 증기-액체 접촉 이론단수, 우선적으로 10에서 60의, 그리고 보다 우선적으로 15에서 50의 증기-액체 접촉 이론 단수를 가지며, 그리고 제4분류 영역 84는 적어도 1의 증기-액체 접촉이론단수, 우선적으로 1에서 20의, 그리고 보다 더 우선적으로는 2에서 10의 증기-액체 접촉 이론 단수를 가지고 있다.

도관 32밑으로 탑 50내에 있는 제5분류 영역 76은 적어도 1의 증기-액체 접촉 이론단수를 가지며, 우선적으로는 1에서 20, 좀더 우선적으로 3에서 12의 증기-액체 접촉이론 단수를 가지고 있다. 가장 우선적으로는, 제1분류 영역 78은 4에서 7의 증기-액체 접촉 이론단수를 가지고, 제2분류 영역 8은 2에서 4의 증기-액체 접촉 이론 단수를 가지며, 제3분류 영역 82는 25에서 40의 증기-액체 접촉 이론 단수를 가지고, 제4분류 영역 84는 2에서 5의 증기-액체 접촉 이론 단수를 가지고 있고 제5분류 영역 76은 4에서 8의 증기-액체 접촉 이론 단수를 가진다.

탑 50내의 증기-액체 접촉 단수들은 향류적인 증기-액체 접촉에 적합하며 시브 트레이즈(Sieve trays), 버블캡 트레이즈(bubble cap trays), 발브트레이즈(valve trays), 터널캡 트레이즈(tunnel cap trays) 그리고 이와 유사한 것들을 포함하고 있는 모든 종래의 증류반들로 구성될 수 있다. 그 위에, 탑 50내의 하나 혹은 그 이상의 여러 분류 영역들은 탑내에 함유된 증기 및 액체의 성분들에 충분히 비활성적인 충전제(packings)들을 포함할 수 있다.

적당한 충전제들은 베르 세들즈(Berle saddles), 라슈히 링즈(Raschin rings), 인타록스 세들즈(Intalox saddles) 그리고 이와 유사한 것들을 포함한다. 증류수 그리고 충전된 구분 양쪽 다같은 탑내에 사용될 수 있다.

탑 50의 조작에 있어서, 상류 증기와 하류액이 각 분류 영역내에서 향류적으로 접촉된다. 공급액은 우선적으로 탑 50내로 탑의 직경에 대체적으로 균등히 도이된 후 적어도 부분적으로 기화된다. 탑 50의 하부에 수집되는 액은 도관 56을 통해 바닥 생성물로 회수되며 일반적으로 약 0.1중량%, 이하 우선적으로 약 0.01중량% 이하의 에틸렌옥사이드, 일반적으로 약 0.1중량% 이하의 포름알데히드, 일반적으로 약 0.001중량% 이하의 아세트알데히드, 그리고 일반적으로 약 0.5에서 20중량%, 우선적으로는 약 1에서 5중량%의 에틸렌글리콜, 그리고 가장 우선적으로는 에틸렌 옥사이드가 대체로 없는, 즉 약 0.001중량% 이하의 에틸렌 옥사이드를 포함하고 있는 수용액으로 되어 있다. 그러나, 정확한 조성은 광범위하게 변할 수 있다. 예컨대, 이보다 높거나 낮은 농도의 에틸렌 글리콜을 함유하는 수성 바닥액도 얻어질 수 있다.

수증기나 다른 적당한 비활성 가열매체(heating medium)로 구성될 수 있는 스트리핑 증기는 도관 58을 통해 탑 50의 제5분류 영역 76밑으로 도입된다. 우선적으로, 회수된 바닥생성물의 일부는 도관 58 및 재보일러 59를 통해 탑 50내로 재순환되므로써 탑 조작에 필요한 스트리핑 증기를 제공한다. 바닥 생성물의 재순환되지 않은 부분은 도관 66내로 통과되어 냉각된 후 적절하게 재흡수기(예, 도면 2의 도관 4 및 19를 통해 탑 10으로)에 이송되고 추가량의 에틸렌 옥사이드는 흡수된다.

스트리핑 증기는 우선적으로 탑 50의 제1분류 영역 78과 제2분류 영역 80중간으로 도입되기도 한다.

이러한 사이드 스트림 스트리핑 증기는 적어도 제2분류 영역 80으로부터 하류하는 액의 일부를 도출시켜 도관 60을 통해 사이드 스트림 열교환기 69내로 이송되면 도출된 스트림액은 가열되어(예컨대, 도면 4에 표시된 바와같이 바닥 생성물의 일부를 사용하므로써) 적어도 도출된 액의 일부는 기화되므로써 제공된다.

결과적으로 얻어진 증기와 액체는 도관 62 및 분배기관 92를 통해 탑 50내로 재순환된다. 그러나, 수증기 혹은 다른 적절한 비활성 가열매체도 사이드 스트림 스트리핑 증기를 제공하기 위해 탑 50내로 통과될 수 있다.

사이드 스트림 스트리핑 증기가 사용되는 경우에, 도관 62내의 그러한 증기에 의해 탑 50내에 도입되는 열량이 적어도 탑 50에 공급되는 총 스트링핑 열량의 약 5%, 우선적으로 약 10에서 70%, 가장 우선적으로는 25에서 50%가 되는 것이 우선적이다.

"총 스트리핑열"이라는 용어는 여기에서 도관 58 및 62를 탑 50내로 도입되는 감지 및 잠재열을 지칭한다.

'얼마간의 열이 공급 스트림(도관 32) 및 액상 환류(도관 81)를 통해 탑 50에 공급되기도 하나, 이러한 스트림드른 상기한 정의에 의거해서 "총 스트리핑열"을 측정하는데 있어서 고려되지 않는다. 도관 62를 통해 탑 50에 도입되는 가열된 액체와 증기의 온도는 보통 약 40에서 80℃, 우선적으로는 약 50에서 60℃이다. 또한, 도관 58을 통해 탑 50에 도입되는 유체의 온도는 보통 약 130에서 160℃, 우선적으로는 약 140에서 150℃이다. 그러나, 이 보다 높거나 낮은 온도도 또한 도관 58 및 62에 사용될 수 있다.

채택되는 특정온도는, 노련한 숙련가에게 명백한 것처럼 액조성, 탑압력 및 다른 요소들을 포함한 여러 요소들에 달려 있다.

제3분류 영역 82로부터 하류하는 액의 일부가 도관 83을 통해 탑 50으로부터 회수되는데 이것은 아세트 알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림으로 구성된다.

도관 32를 통해 탑 50에 도입되는 불순한 에틸렌 옥사이드 공급 스트림내의 아세트 알데히드 함유량, 탑 50에 사용되는 온도와 압력의 조건 및 다른 요소들과 같은 요소들에 달려 상기한 스트림의 조성이 광범위하게 변할 것이지만, 일반적으로 적어도 약 88중량%, 우선적으로는 적어도 약 0.5중량%의 에틸렌 옥사이드, 일반적으로 약 0.05에서 2중량%, 보통 약 0.3에서 1중량%의 물, 그리고 일반적으로 약 0.1에서 10중량%, 보통은 약 0.2에서 2중량%의 아세트 알데히드, 그리고 일반적으로 포름알데히드가 대체로 제거된, 보통 약 0.005 이하의 중량%의 포름알데히드를 함유할 것이다. 이와같은 아세트알데히드가 농축된 에틸레 옥사이드 스트림은 추가의 에틸렌 옥사이드를 회수하기 위하여 종래의 기술들에 의해 처리될 수 있으며 혹은 에틸렌 옥사이드 스트림내의 아세트알데히드 함유량을 허용할 수 있는 공정 속으로 공급될 수 있다.

제4분류 영역 84으로부터 하류하는 액체의 일부가 도관 85를 통해 탑 50으로부터 도출되는데 이것은 원하는 저 농도의 물 및 알데히드성 불순물들을 포함하는 원하는 에틸렌 옥사이드로 구성된다. 에틸렌 옥사이드 생성물의 정확한 조성은 탑 50의 온도 및 압력 조건들, 사용된 증기-액체 접촉단수의 수. 에틸렌 옥사이드 생성물의 원하는 순도 및 다른 요소들과 같은 요소들에 달려 또한 변할 것이지만, 도관 85를 통해 도출된 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림은 알데히드성 불순물들과 물의 대부분이 제거되고, 일반적으로 약 20ppm 이하, 보통은 약 5ppm 이하의 포름알데히드, 일반적으로 약 50ppm 이하, 보통은 약 5ppm 이하의 아세트알데히드, 그리고 일반적으로 약 300ppm 이하, 보통은 약 100ppm 이하의 물을 함유할 것이다.

도관 54를 통해 탑 50의 상부로부터 도출된 증기는 우선적으로 부분적인 응축기 89에 이송된다. 응축기 89의 유출물(effluent)은 증기-액체 분리기 52로 통과되고 도관 86을 통해 액은 도출된다.

에틸렌 옥사이드가 농축된, 포름알데히드를 함유하는 스트림으로 구성된 이러한 액체의 일부는 도관 81 및 분배기관 93을 통해 액상 환류로써 탑 50의 제4분류 영역 84 위로 재순환된다.

나머지 응축물은 도관 87를 통해 도출되는데 이것은 포름알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림으로 구성된다. 도관 87을 통해 도출된 액의 정확한 조성이 광범위하게 변하겠지만, 액은 일반적으로 적어도 약 99.5중량%의 에틸렌 옥사이드, 그리고 일반적으로 약 0.005에서 0.05중량%, 보통 약 0.1에서 0.3중량%의 포름알데히드를 함유할 것이다.

이 액은 일반적으로 아세트알데히드가 거의 제거되어, 대체로 약 50ppm 이하의 아세트알데히드를 함유하고, 또한 대체로 물의 대분이 제거되어 보통 300ppm 이하의 물을 함유할 것이다.

이러한 포름알데히드가 농축된 스트림내의 에틸렌 옥사이드 함유량은 전기한 바와같이 광범위하게 변할 수 있으나 도관 32를 거쳐 도입관 불순한 에틸렌 옥사이드 공급 스트림을 통해 탑 50에 공급된 에틸렌 옥사이드의 일반적으로 약 25중량%, 우선적으로는 약 15%중량%, 그리고 가장 우선적으로 약 10중량%까지 될 수 있다.

도관 81을 통해 환류(reflux)로써 탑 50에 재순환되는 응축물의 양, 도관 87을 통해 포름알데히드가 농축된 스트림으로 도출된 액의 양, 그리고 도관 85을 통해 도출된 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림의 양은 광범위하게 변할 수 있다.

그러나, 가장 효율적으로 조작하기 위해서는, 탑 50내의 내부 액상 환류비(internal liquid reflux ratio)가 적어도 약 1.35:1, 그리고 우선적으로는 약 1.35:1에서 10:1, 더욱 우선적으로 약 3.5:1에서 7.5:1, 가장 우선적으로는 약 4.0:1에서 6.0:1이어야 하며 내부 액상 환류비는 하기의 식(1)에 의해 정의된다.

상기의 식에서 "R"은 내부 액상 환류비이고, "L"은 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림으로 도출되지 않고 (즉, 도면 2의 구체예에 있는 도관 85를 통해 도출되지 않음) 제4분류 영역(즉, 도면 2의 대(Zone) 84)으로부터 하류하는 액의 시간당 몰수이며, "P"는 포름 알데히드가 농축된 스트림으로 도출된 액의 시간당 몰수이다(즉, 도면 2의 도관 87을 통해).

상기식(I)에 관련하여 언급된 증기 및 액상 스트림의 시간당 몰수는 종래의 기술을 써서 측정될 수 있고 원하는 내부 액상 환류비에 달할 수 있도록 여러 스트림내의 유속(流速)들도 도관 81 및 87에 적당한 유속조절 발브들을 배치하는 것과 같은 종래의 방법들에 의해 조절될 수 있다. 이와같은 측정기술과 유속조절 방법들에 대한 논의는 현 발명을 완전히 이해하기 위해서는 필요하지 않다.

포름알데히드 및 혹은 아세트알데히드의 추가량이 이러한 공정에 의해 생성되는 에틸렌 옥사이드 내에 허용될 수 있는 정도까지는, 포름알데히드가 농축된 스트림이나 아세트알데히드가 농축된 스트림, 혹은 양쪽이 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림과 혼합하므로써 원하는 최고 농도의 이들 불순물들을 초과하지 않는 포름알데히드 및 아세트 알데히드 함유량을 가진 에틸렌 옥사이드 함유액이 결과적으로 얻어질 수 있다. 선택적으로, 포름알데히드가 농축된 그리고 아세트알데히드가 농축된 스트림들이 각각 도관 87과 83을 통해 도출된 후 포름 알데히드 및 혹은 아세트알데히드 함유량을 줄이기 위해 한층더 처리될 수도 있고(예컨데, 포름알데히드를 제거하기 위해서는 추출증류법과 아세트알데히드 제거목적으로는 증류법을 사용하므로써), 예컨데, 이들 축출된 스트림들에 있는 에틸렌 옥사이드를 가수분해하여 에틸렌 글리콜을 생성하는 것과 같이, 이들은 포름알데히드 및 아세트알데히드 불순물들이 허용될 수 있는 공정에 직접 공급되어 사용될 수도 있다. 그러나 우선적으로, 적어도 도관 87내의 포름 알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림의 일부가 도관 88을 통해 도관 32로 통과된 후 알데히드 제거탑 50에 재순환되어 대 76내의 포름알데히드 추가량은 흡수되어 도관 56을 통해 제거되고, 도관 85를 통해 도출되는 에틸렌 옥사이드 생성물의 양은 최고화된다.

만일 원한다면, 도관 87내의 포름알데히드가 농축된 스트림의 100%까지도 도관 88을 통해 재순환될 수 있다.

분리기 52내에 형성된 증기들은 도관 90을 통해 도출될 수 있고 재흡수기 10의 공급 도관 12로 우선적으로 재순환되므로써 탄산가스와 도관 32를 통해 탑 50에 도입된 다른 가스성 비활성체들이 탑 50내에 축적되는 것을 피할 수 있다.

선택적으로, 혹은 추가적으로, 도관 88내의 포름알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림의 일부 혹은 전부가 도관 90내의 증기들과 혼합하여, 생긴 혼합된 스트림은 재흡수기로 재순환될 수 있다.

도관 87의 액량과 도관 90내의 증기량은 광범위하게 변할 수 있지만, 일반적으로 도관 90내의 증기와 도관 86을 통해 도관 87로 통과되는 액의 총량은 공급 스트림의 에틸렌 옥사이드 함유량에 근거하면 도관 32를 통하여 탑 50에 공급되는 스트림의 약 5에서 20%, 더욱 우선적으로는 5에서 10%을 이룬다. 일반적으로 도관 90내의 증기는 도관 87과 90을 통과하는 액과 증기의 총량의 약 25에서 50%을 구세한다.

탑 50이나 혹은 재흡수기 10에 재순환되는 에틸렌 옥사이드가 농축된 포름알데히드 시트림의 양은 현 발명에 임계적은 아니다 재순환되는 스트림으로부터 에틸렌 옥사이드 추가량을 회수하는 경제성에 의해 결정될 것이다.

탑 50내에 사용되는 압력은 광범위하게 변할 수 있으며 물론, 불순한 공급액의 조성, 탑내에 사용되도록 선정된 온도, 원하는 알데히드성 불순물들의 제거정도 및 다른 요소들과 같은 여러 요소들에 달려있으나 일반적으로 약 25에서 100psig, 보통은 약 35에서 50psig일 것이다. 그러나 이보다 높거나 낮은 압력도 또한 사용될 수 있다.

도면 4에는 현 발명의 공정의 우선적인 구체예가 서술되어 있으며 여기에서 사이드 스트림 재보일러 69는 도관 56을 통해 탑 50으로부터 도출된 후 도관 57과 63을 통해 재보일러 69로 이송되는 바닥생성물의 일부에 의해서 가열된다.

재보일러 69로부터 도출전 냉각된 액은 도관 67을 통해 도관 66으로 통과된다. 도관 66내의 바닥생성물은 도관 32내에 함유된 공급액을 미리 가열하기 위하여 열 교환기 64를 통과하며 냉각된 바닥생성물은 도관 68을 통해 열 교환기 64로부터 도출될 수 있으며 한층더 냉각된 후, 도면 3에 관하여 전술한 바데로, 적절하게 재흡수기에 재순환되면, 에틸렌 옥사이드의 부가량이 흡수된다.

직접 도관 66을 통해서 혹은 간접적으로 사이드 스트림 재보일러 69를 통하여 재보일러 59나 열 교환기 64에 이송되는 도관 56내의 도출된 바닥생성물의 상대량은 노련한 숙련가에 의해 용이하게 확인될 수 있으며 이것은 바닥생성물의 조성, 도관 58과 62를 통해 탑 50에 전달되는 열량 및 이와 유사한 요소들에 달려 광범위하게 변할 것이다.

물론, 만일 사이드 스트림 재보일러 69에 필요한 온도가 전술한 바와같이 도출된 바닥생성물을 재순환시키므로써 얻어질 수 없다면, 재보일러 69는 도관 60내의 유체의 원하는 부분을 가화시키는데 필요한 가열용량을 제공하기 위해 제2열 교환기를(도면에 표시 안되어 있음) 써서 온도를 증가시키거나, 적당한 수단으로 수증기와 같은 가열 유체의 추가적인 원(源)을 쓸 수도 있다(도면에 표시 안되어 있음).

도면 4의 구체에 상응하는 구조물에 숫자 "5"를 선행시키므로써 수들이 동일화되는 도면 5를 언급하며는, 본 발명 공정의 구체예가 서술되어 있고 여기에서는 도면 4의 탑 50에서 이행되는 다단향류 증류법이 두 별도의 증류탑들, 즉 알데히드 제거탑 205 및 206에서 이루어진다.

이 구체예에서는, 처리될 불순한 에틸렌 옥사이드액이 도관 532를 통해 분배기관 577를 사용하고 있는 제1증류탑 205에 도입된다. 탑 205내에는, 상부 증류대 578가 하부 증류대 576이 제공된다. 도관 201를 통해 탑 205로부터 도출된 상향생성물은 분배기관 203을 통해 탑 206의 하부로 공급 도입된다. 도관 556을 통해 탑 205로부터 회수된 바닥생성물의 제1부는 우선적으로 도관 566, 술 교환기 564 및 도관 568을 통해, 전술한 바와 같이 재흡수기(예컨대, 도면 2공정에서 재흡수기 10)에 재순환된다.

도출된 바닥생성물의 제2부는 재보일러 559, 도관 558 및 분배기관 572를 통해 탑 205 하부의 대 576 밑으로 재순환된다.

탑 206에는, 공급구(口) 위에 상승순위로, 증류대 580, 582 및 584가 제공되어 있다. 상향 생성물이 도관 554를 통해 탑 206으로부터 도출되어 융축기 589에서 융축되며, 생성된 유출물은 증기-액체 552에 통과된다.

분리기 552으로부터 액이 586을 통해 도출되며 도출된 액의 일부는 도관 586 및 581를 통해 액상환류로 탑 206의 상부에 재순환된다. 액의 나머지 부분은 도관 587을 통해 회수되며 이것은 포름알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림으로 구성된다.

알데히드성 불순물의 대부분이 제거된 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림이 도면 2에서 4에 있는 탑 50의 조작에 대해 전술한 바와같이, 증류대 584로부터 하류하는 액의 일부로부터 도관 585을 통해 사이드 스트림으로써 도출된다.

이와 유사하게, 아세트알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림이 도관 583을 통해 도출되는데 이것은 증류대 582로부터 하류하는 액의 일부로 구성되어 있다.

전술한 바대로, 도관 587내의 포름알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드의 일부가 도관 588 및 5832를 통해 탑 205에 재순환 될 수 있으며, 도관 590을 통해 분리기 552로부터 도출된 증기는 재흡수기에(도면에 표시 안되어 있음) 재순환될 수 있다.

바닥액은 도관 202을 통해 탑 206으로부터 도출되고, 일부는 분배기관 292를 통해 탑 205의 상부로 재순환되면 증류대 578에 하류하게 된다. 탑 206으로부터 도출된 바닥액의 제2부는 도관 204, 재보일러 569, 도관 562 및 분배기관 592를 통해 탑 206내로 재순환된다.

도관 562를 통해 이렇게 재순환된 바닥액은 탑 205 및 206에 공급되는 "총 스트리핑 열량", 즉, 도관 558 및 562를 통해 도입된 감지 및 잠재열의 총화의 적어도 약 5%, 보다 우선적으로는 약 10에서 70%, 가장 우선적으로는 25에서 50%의 열량을 탑 206에 도입한다.

우선적으로, 탑 205로부터 도출된 바닥액의 내부는 도관 563을 통해 재보일러 569에 통과되어 탑 206을 조작하는데 필요한 열을 제공하며 도관 567을 통해 재보일러 569로부터 도출되는 냉각된 액은 표시한 바와 같이 도관 566내로 재순환된다.

전술한 바와 같이 명백하게, 증류대 578은 적어도 1인 증기-액체 접촉 이론단수, 우선적으로는 1에서 20, 보다더 우선적으로 2에서 10의 증기-액체 접촉이론 단수를 가진 제1분류영역을 포함하고, 증류대 580은 적어도 1인 증기-액체 접촉이론단수, 우선적으로 1에서 15의, 더욱 우선적으로는 2에서 6의 증기-액체 접촉이론단수를 가진 제1분류 영역을 포함하고 있다. 이와 유사하게, 증류대 582는 적어도 5의 증기-액체 접촉이론단수, 우선적으로 10에서 10의 보다 더 우선적으로는 15에서 50의 증기-액체접촉이론 단수를 가진 제3분류 영역을 포함하며, 증류대 584는 적어도 1의 증기-액체 접촉이론 단수, 우선적으로 1에서 20의, 더 우선적으로는 2에서 10의 증기-액체 접촉이론 단수를 가진 제4분류 영역을 포함한다.

마지막으로, 증류대 576은 적어도 증기-액체 접촉이론단수가 1인, 우선적으로는 1에서 20인, 더욱 우선적으로는 3에서 12인 제5분류 영역을 포함한다.

도면 2에서 4의 구체예들에서처럼, 도면 5의 구체예를 가장 효율적으로 조작하는데 있어서 탑 2076에 쓰이는 내부 환류비가 적어도 약 1.35:1, 우선적으로 1.35:1에서 10:1, 더욱 우선적으로는 약 3.5:1에서 7.5:1, 가장 우선적으로 약 4.0:1에서 6.0:1이어야 하며, 여기에서 내부 액상 환류비는 도면 5의 구체예에서 유사하게 표시된 증류대 및 스트림들에 적용된 것처럼 상기한 식(I)에 의해 정의된다.

본 발명 공정의 다른 구체예가 도면 6에 나타나 있으며 여기에서 접두숫자인 "6"을 사용한 숫자들은 도면 2에서 4에 있는 동일한 혹은 유사한 기소를 언급한다.

이 구체예에서 사이드 스트림 스트리핑 탑 212가, 차후에 더욱 완전히 논으된 바와같이, 아세트 알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림의 아세트알데히드 함유량을 더욱더 농축시키기 위해 사용된다. 도면 6에서 알데히드성 불순물들을 함유한 불순한 에틸렌 옥사이드 스트림이 도관 632를 통해 분배기관 677을 사용하고 있는 증류탑 210에 도입된다. 알데히드 제거탑 210내에는 하기의 증류대들이 공급구위에 상승순위로 배치되어 있다. 제1분류대 220, 제2분류대 682 그리고 제3분류대 684. 차후에 더욱 충분히 설명된 바와같이, 이들 세증류대들은 사이드 스트림 스트리퍼 212와 병합하여 도면 2에서 4까지의 장치에 있는 증류대들 76, 80, 82 및 84의 기능들을 이행한다.

따라서, 이 구체예에서는, 증류대 220은 제1 및 제2분류 영역 76 및 80에 상응하므로 적어도 2인 증기-액체 접촉이론단수, 우선적으로 2에서 35, 더욱 우선저으로 4에서 16, 가장 우선적으로는 약 6에서 11인 증기-액체 접촉이론 단수를 소지한다. 증류대 682 및 684는 도면 3에서 4까지의 장치에서 각각 증류대 82 및 84에 상응하며 따라서 각각 제3 및 제4분류 영역을 포함하고 대 82 및 84에 대해 진술한 수의 증기-액체접촉이론단수를 사용한다.

탑 210에 생성된 상향생성물은 도관 654를 통해 도출되어 부분적 응축기 689에 통과되고 응축기의 유출액은 증기-액체 분리기 652에 이송된다. 여기에서 분리된 액체는 도관 686을 통해 도출되고 그 일부는 도관 681과 분배기관 698을 통해 탑 210에 액상 환류로 재순환되며, 나머지는 도관 687을 통해 포름 알데히드가 농축된 스트림으로 도출된다. 알데히드성 불순물의 대부분이 제거된 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림은 도관 685를 통해 탑으로부터 도출되며 이것은 전술한 바데로, 증류대 684로부터 하류하는 액의 일부를 구성한다.

증류대 682로부터 하류하는 액의 일부는 도관 214를 통해 도출된다. 예컨대, 도면 2에서 4의 구쳬에들에서 도관 60 및 83을 통해서 도출된 사이드 스트림의 총합으로 구성된 이 액은 사이드 스트림 증류탑 212의 상부로 통과되고 이 탑에는 적어도 1의 증기-액체접촉이론수단, 우선적으로는 2에서 50, 더욱 우선적으로 5에서 30, 그리고 가장 우선적으로는 10에서 20의 증기-액체 접촉이론단수들을 갖는 제6분류영역으로 구성된 증류대 218이 제공된다.

탑 212에서 생성된 증기는 도관 216을 통해 도출되어서 분배기관 242를 통해 탑 210의 증류대 282 밑으로 재도입된다.

탑 212에 생성된 바닥액은 도관 222를 통해 도출되고 그 일부는 도관 683으로 통과되어 아세트 알데히드가 농축된 스트림으로써 체계로부터 도출된다.

도출된 바닥액의 일부는 도관 226과 재보일러 293을 통해 탑 212로 재순환될 수 있고 예컨대, 도관 657 및 663을 통해 재보일러 293으로 통과될 수 있는 탑 210의 바닥 생성물 일부에 의해 재보일러 293이 적당하게 가열될 수 있다.

냉각된 가온 유체는 전술된 바와같이 도관 667을 통해 도관 666으로 재순환된다.

도면 6의 구체예에서 탑 210의 공급구 밑의 증류대 676은 제5분류 영역을 포함하고 그 조작법은 앞에 기술되었다.

전술한 바와같이 탑 210에서 도출된 바닥액의 일부는 적절한 열교환기 659를 통해 재순환될 수 있고 나머지 바닥액은, 전술한 바와같이, 직접 열 교환기를 224를 통하거나 또는 도관 666을 통해 열 교환기를 664를 통과되어서 도관 668을 통해 적절한 재흡수기 10으로 재순환된다.

도면 6의 구체예를 가장 효율적으로 조작하기 위해서는, 내부 액상 환류비는 적어도 약 1.35:1, 우선적으로 약 1.35:1에서 10:1, 더욱 우선적으로는 약 3.5:1에서 7.5:1, 그리고 가장 우선적으로 약 4.0:1에서 6.0:1인데, 이 내부 액상 환류비는 도면 6의 구체예에 상응하는 증류대 및 스트림을 참조해서 상기의 식(1)에서 정의된 것이다.

이와 유사하게, 도관 226을 탑 212로 재순환되는 액체 및 증기는 우선적으로, 탑 210 및 212에 공급되는 "총스트리핑열" 즉, 도관 658 및 216을 통해 도입되는 감지 잠재열 총화의 적어도 약 5%, 우선적으로 약 10에서 70% 그리고 가장 우선적으로 약 25에서 50%를 도입한다.

원한다면 도관 687에 있는 포름알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림의 일부를 도관 688 및 632를 통해 탑 210으로 재순환시킬 수 있고, 도관 690을 통해 분리기 652로부터 도출된 증기의 일부를, 전술한 바와같이, 재흡수기(도면에는 표시되지 않음)로 재순환시킬 수도 있다.

상기한 바에서 지적한 바와같이, 도면 6에 예시된 공정법을, 예컨대, 아세트알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림으로 도관 683을 통해 도출되는 액의 양을 최소화 하고져 할때 특히 유용한 것이다. 그런 방식으로 정상상태 조건에서 실시되어지면, 도관 683내의 아세트 알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림의 유속은 일반적으로 도관 685를 통해 도출된 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림 유속의 약 0.1에서 10%이다.

이것은 도관83(도면 3 및 4) 각 583(도면 5)내의 아세트 알데히드가 농축된 에티렌 옥사이드 스트림의 유속과 비교되어야 하는데 일반적으로 그것은 각각 도관 85 및 585내의 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림의 유속은 약 0.5에서 15%정도이다.

물론, 전술된 어떤 구체예에서, 아세트 알데히드가 농축된 스트림, 포름 알데히드가 농축된 스트림 및 생성물 에틸렌 옥사이드 스트림들의 상대적인 유속들은 원하는 알데히드성 불순물들의 제거 정도에 따라서 크게 변하며 노련한 숙련가에 의해서 쉽게 측정될 수 있다.

따라서, 아세트 알데히드가 농축된 에틸렌 스트림과 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림의 상대적인 유속들은 위에 언급된 범위 이외의 것도 사용될 수 있다.

이제 도면 7을 참조하면, 여기서는 도면 2에서 4까지의 구체예에 상응하는 구조물에 대해서 숫자 "7"을 선행시킴으로써 숫자들이 동일화 되었다.

도면 7에는 도면 2에서 4까지의 탑 50에서 수행된 다단향류 증류가 두별개의 증류탑들 즉 알데히드 제거탑들인 286 및 287에서 행하여지는 본 발명의 한 구체예가 예시되어 있고 287은 도면 6의 증류대 218과 동일한 기능을 수행하는, 즉 도관 783을 통해 공정에서 도출되어지는 아세트 알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림의 알데히드의 함유량을 더욱 농축하는 증류대 285를 가지고 있다.

이 구체예에서는, 처리됨 불순한 에틸렌 옥사이드 액이 도관 732을 통해 분배기관 777을 사용하고 있는 제1증류 탑속에 도입된다. 탑 286내에는, 상부 증류대 280과 하부 증류대 776이 제공된다. 상향 생성물은 도관 283을 통해 탑 286으로부터 도출되어서 분배기관 281을 통해 제2증류 탑 287에 공급된다.

바닥생성물의 제1분량은 전술한 바와같이 도관 756을 통해 탑 286으로부터 도출되어, 우선적으로 도관 766, 열교환기 764 및 768을 통해 재흡수기(예, 도면 2의 공정에서 재흡수기 10)로 재순환된다.

도출된 바닥생성물의 제2분량은 재보일러 759, 도관 758 및 분배기관 772를 통해 탑 하부의 증류대 776밑으로 재순환된다.

탑 287에는 탑의 공급구위에, 상승순위로, 증류대 782 및 784가 제공되고 공급구 밑에는, 증류대 285가 제공된다. 상향 생성물은 도관 754을 통해 탑 287에서 도출되어 응축기 789에서 응축되고 응축기의 유출물은 증기-액체 분리장치 752로 통과된다. 분리장치 752에서 분리된 액체는 도관 786을 통해 도출되어서 도출된 액체의 일부는 도관 781 및 분배기관 793을 통해 탑 287의 상부로 재순환된다.

도출액의 잔여분은 도관 787로 통과하여 이것은 포름알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림을 포함하고 적어도 그것의 일부는 우선적으로, 전술한 바와 같이, 도관 788 및 732를 통해 증류탑 286으로 재순환된다. 분리기 752로부터 도출된 증긴는, 전술한 대로, 우선적으로 도관 790을 통해 재흡수기(표시안됨)에 재순환된다.

대부분의 알데히드성 불순물들이 제거된 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림은, 도면 2에서 4까지에서 탑 50의 조작과 함께 전술된 바와같이, 도관 785를 통해 증류대 784로부터 하류하는 액의 일부로부터 사이드 스트림으로써 도출된다.

증류대 782로부터 하류하는 액의 일부는 도관 284를 통해 도출되어서 분배기관 282를 통해 환류액으로 탑 286에 통과된다.

탑 287에 생성된 바닥액은 도관 288을 통해 도출되어서 그 일부는 도관 783을 통과하고 아세트알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림으로써 체계로부터 도출된다.

도출된 바닥액의 일부는 도관 288을 통해 도출되어서 그 일부는 도관 783을 통과하고 아세트알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림으로써 체계로부터 도출된다.

도출된 바닥액의 일부는 재보일러 769 및 도관 289을 통해 탑 287로 재순환되며, 재보일러는 탑 286으로 부터 도출된 바닥 생물체의 일부에 의해 적절히 가열되어서, 예컨대, 도관 757과 763을 통해 재보일러 769로 통과된다.

냉각된 가열 유체는 전술한 바와 같이, 도관 767을 통해 도관 766으로 재순환될 수 있다.

도면 7의 구체예에서, 증류대 280은 도면 6의 구체예의 증류대 220에 상응하고, 따라서 또한 도면 3 및 4의 구체예들의 제1 및 제2분류 영역 76 및 80과도 상응하게 된다.

따라서 증류대 280은 적어도 2의 증기-액체 접촉이론단수를 가지고, 우서적으로는 2에서 35의, 보다더 우서적인 것은 4에서 16의 그리고 가장 우선적인 것은 6에서 11의 증기-액체 접촉이론 단수를 가진다. 증류대 782 및 784는 각각 도면 3 및 4의 장치에서 증류대 82 및 84에 상응하고, 따라서 각각 제3 및 제4분류 영역을 포함하게 되며, 상술한 증류대 82 및 84의 증기-액체 접촉이론 단수를 사용한다.

탑 286의 공급구 밑에 있는 증류대 776은 제5분류 영역을 포함하고, 그것의 조작은 앞에서 서술된바 있다. 탑 287의 공급구 밑에 제공되어 있는 증류대 285는 제6분류 영역을 포함하고, 따라서 도면 6의 구체예의 증류대 218에 상응한다.

따라서, 증류대 285는 적어도 1개의 증기-액체 접촉이론 단수를 소유하고 우선적으로는 2에서 50, 더욱 우선적인 것은 5에서 30 그리고 가장 우선적인 것은 10에서 20개의 증기-액체 접촉이론 단수들을 가진다.

도면 2에서 6까지의 구체예들을 위해서 상술된 바와같이, 본 구체예들의 가장 효율적인 조작을 위해서는 도면 7의 공정은 적어도 1.35:1의 내부 액상 환류비를 사용하며, 우선적인 것으로는 약 1.35:1에서 10:1, 더 우선적인것은 약 3.5:1에서 7.5:1, 그리고 가장 우선적으로는 4:1에서 6:1의 비를 갖는데 이 내부액상환류비는 도면 7의 구체예에 상응하는 증류대 및 스트림을 참조로 위의식(1)에 의해서 정의되어진다.

같은 방식으로, 탑 286 및 287에 공급되는 "총스트림핑열" 즉 도관 758 및 289를 통해 도입되는 감지 및 잠재열의 총화의 적어도 약 5%, 우서적인 것으로는 약 10에서 70% 그리고 가장 우선적인 것은 약 25에서 50%의 열량이 도관 289를 통해 탑 287내로 도입되어 진다.

도면 6의 공정에서와 같이, 도면 7의 구체예는 도관 783을 통해 아세트알데히드가 농축된 에틸렌 스트립으로써 도출되는 액량을 최소화하는 것이 바람직할때 특히 유용하다.

그런식으로 정상상태 조건하에서 실시되어질때는, 도관 783내의 아세트 알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드스트림의 유속은 도관 785를 통해 도출된 에틸렌 옥사이드 생성물의 유속의 약 0.1에서 10%인 것이 일반적이다.

도면 7의 구체예에서, 전술된 바와같이, 아세트알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림과 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림의 상대 유속은 위에서 언급된 범위 이외의 수치도 사용될 수 있다.

도면 2에서 7을 포함하는 구체예에서, 재흡수기 10으로부터의 유출체는 우선 탄산가스 스트립핑탑 30에서 처리되어지고, 이탑의 바닥생성물은, 전술한 바와같이, 알데히드 제거탑내에 공급되어진다. 도면 8은 본 발명의 또 다른 구체예를 도시하는데, 여기에서는 탄산가스를 함유하는 재흡수체가 재흡수탑 810으로부터 도출되어서, 탄산 가스제거를 위한 사이드 스트림스트리퍼 264가 제공된 알데히드 제거탑 850으로 직접 통과 이제거된 가스는 알데히드 제거탑으로 재도입된 후 상향증기로써 후자의 탑으로부터 제거하기 위해서 재흡수기를 통과된다.

도면 8에서는, 도면 2에서 4까지의 구체예에서 동일한 가스들은 그 앞에 "8"을 선행시켜서 사용된다. 따라서 도면 8에는 하나의 고정이 예시되는데, 이 공정에서는 종래의 스트리퍼(표시되지 않았음)로부터 얻어지는 용해된 탄산가스 및 알데히드성 불순물들을 포함하는 에틸렌 옥사이드 수용액이 공급 스트림으로써 도관 812을 경유, 재흡수기 810의 하부로 통과되어지고, 여기에서 그것은 에틸렌 옥사이드를 흡수하기 위해서 도관 256을 경유, 탑 810의 상부로 도입되어지는 수성매체와 향류적으로 접촉하게 되고, 결과로 얻어지는 재흡수체는 도관 813을 경유 도출된다. 탄산가스를 포함한, 비흡수된 가스들은 도관 814를 통해 탑 810의 상부로부터 도출된다.

탑 810에서 도출된 바닥액은 도관 813 및 832를 경유 공급스트림으로써, 알데히드 제거탑 850으로 통과되어지며 이 탑에는 공급구위에, 상승순위로 증류대 878,880,882 및 884가 제공되고 또한 공급구 밑에는, 증류대 876이 제공된다.

도면 2에서 7까지 구체예들에서, 도관 832을 경유, 알데히드 제거탑 850으로 도입되는, 알데히드성 불순물 및 용해된 탄산가스를 함유하는 불순한 에틸렌 옥사이드 수용액의 조성은 광범위하게 변할 수 있다. 그러나, 일반적으로 불순액은 약 5에서 25%중량, 보통으로 약 8에서 15%중량의 에틸렌 옥사이드, 약 75에서 95%중량, 보통으로는 약 85에서 92%중량의 물, 그리고 약 0.001에서 0.1%중량 보통은 약 0.005에서 0.02%중량의 알데히드성 불순물들을 함유하며, 또한 약 500ppm내 이상(불순액의 에틸렌 옥사이드 함량을 기준해서) 보통으로는 약 1,000ppm 이상의 용해된 탄산가스 및 가스성 비활성체들을 함유한다.

증류대 878은 제1분류 영역을 포함하고, 적어도 증기-액체 접촉 이론단수 1을 소유하며, 바람직한 것은 1에서 20, 더욱 바람직한 것은 2에서 10의 증기-액체 접촉 이론 단수를 가지며, 증류대 880은 제2분류 영역을 포함하고 적어도 증기-액체 접촉이론단수 1을 소유하고, 바람직하기로는 1에서 12, 더 바람직한 것은 2에서 6의 증기-액체 접촉 이론 단수를 갖는다. 유사하게, 증류대 882는 제3분류 영역을 포함하고, 적어도 증기-액체 접촉이론 단수 5를 가지고, 우선적으로는 10에서 60, 더 우선적으로는 15에서 50의 증기-액체 접촉 이론 단수를 가지며 증류대 884는 제4분류 영역을 포함하고, 적어도 1, 바람직한 것은 1에서 20, 더 바람직하기로는 2에서 10의 증기-액체 접촉이론 단수를 가진다. 마지막으로는 증류대 876은 제5분류 영역을 포함하고 적어도 1, 바람직한 것은 20, 더욱 바람직하기로는 3에서 12의 증기-액체 접촉이론 단수를 갖는다.

도면 3의 구체예에서와 마찬가지로, 탑 850에는 증류대 880을 하향으로 흐르는 액의 적어도 일부를 도출하는 수단으로써 도관 860이 우선적으로 제공되어 있고, 이 도출액은 전술한 바와같이, 열 교환기 869에서 가열되어서 도관 862를 경유, 탑 850의 증류대 880의 밑으로 재순환된다.

바닥 생성물은 도관 865을 경유, 탑 880으로부터 도출되어서 일부는 탑의 증류대 876 밑으로 재순환된다(재보일러 859 및 858을 경유) 바닥 도출액의 일부는 우선적으로 열 교환기 869의 조작에 필요한 가열유체를 제공하도록 도관 863으로 통과되고, 냉각된 액체는 도관 867을 경유, 열 교환기로부터 도출되어서, 재흡수기 810으로 재순환하도록 도관 866 및 256으로 통과된다.

도관 256을 경유해서 재순환된 액의 일부는, 상술한 바와같이 원치않는 양의 에틸렌 글리콜 및 포름알데히드가 체계속에 축적되는 것을 피하기 위한 퍼저(purge)로써 도관 829를 통해서 도출될 수 있다.

도면 2에서 4까지의 구체예에서처럼, 아세트 알데히드가 농축된 스트림은 도관 883을 경유, 탑 850에서부터 도출되고 이것은 증류대 882로부터 하류하는 액의 적어도 일부를 포함한다.

이 아세트 알데히드가 농축된 스트림은 도관 885의 에틸렌 옥사이드 스트림의 유속의 0.5에서 25%에 상당한 유속으로 도관 883을 경유해서 일반적으로 도출되어, 이보다 높거나 혹은 낮은 유속도 또한 사용가능하다.

도면 8의 구체예에서, 도관 832을 경유, 탑 850에 도입되는 액체는 다량의(예컨대 약 0.1%중량) 용해된 탄산가스를 함유하기 때문에 이 실시예에서는 도관 262가 제공되어지며 이 도관에 의해서 증류대 884로부터 하류하는 액의 적어도 일부가 탑 850으로부터 도출되어서 분배기관 266을 경유 사이드 스트림 스트리퍼 264의 상부로 도입된다. 스트리퍼 264에는, 증류대 265가 제공되는데, 여기에서는 도입된 하류하는 액이 분배기관 268에 의해서 스트리퍼 264로 도입되는상류의 증기와, 향류적으로 접촉케 되는데 한편 이 증기는 도관 272를 경유해서 스트리퍼 264로부터 도출되어지는 스트리퍼 바닥액의 일부를 재보일러 274에서 처리함으로써 얻어진 것이다.

스트리퍼 264로부터 도출된 바닥액의 잔여분은 도관 885로 통과되며 이것은 거의 알데히드성 불순물 및 탄산가스가 없는 즉, 20ppm 중량 이하의 용해된 탄산가스를 함유하는 원하는 에틸렌 옥사이드를 함유하는 스트림을 구성한다.

스트리퍼 264에서 사이드 드로우(sidedraw)의 처리로 스트립 되어진 탄산가스가 풍부한 스트리퍼 264의 상향 생성물은 스트리퍼264에서부터 도관 260 및 분배기관 258을 경유해서 재순환체로서 탑 850에로 통과되는데, 이 재순환체는 탑 860의 증류대 884의 밑부위로 도입된다.

탑 850에서 형성된 상향생성물 전부는 도관 854를 경유해 도출되어서 응축기 889로 통과되는데, 이것은 도면 8에서는 하나의 부분 응축기로 도시되어 있다.

그렇게 해서 형성된 응축물은 가스-액체 분리기 852로 통과된다. 분리기 852로부터 도출된 액의 일부는 도관 886 및 831을 경유, 액상환류로써, 탑 850의 상부로 통과되며 그러한 환류량은 적어도 약 1.35:1, 우선적인 것은 약 1.35:1에서 10:1 더 우선적으로는 약 3.5:1에서 7.5:1, 그리고 가장 우선적으로는 약 4.0:1에서 6.0:1의 내부액 상환류 비를 갖도록 충분해야하고, 이 내부액 상환류비는 도면 8에서 정의된 증류대와 스트림을 참조해서 위의식(I)에 의해서 정의된 바와 같다.

환류되지 않은 잔존 응축액은 도관 887을 경유해서 도출되는 포름알데히드가 농축된 스트림을 이루게 된다. 적어도 이 스트림의 일부는, 그속에 있는 에틸렌 옥사이드의 추가량을 회수하도록, 우선적으로 도관 888 및 832를 경유, 탑 850의 물이 농축된 구획으로 재순환된다.

분리기852로부터 얻어진, 탄산가스가 많은 증기는 도관 890을 경유 도출되어서 이 증기속에 잔존하는 모든 에틸렌 옥사이드를 재흡수하도록 도관 812을 경유, 재흡수기 810으로 통과되고, 흡수되지 않은 가스는 전술된 바와같이, 도관 814를 경유 환기된다.

이와는 달리, 분리기 852로부터 도출되는 증기의 에틸렌 옥사이드양이 충분히 작은 경우일때는(예컨대 수세과정을 사용함으로써) 도관 890내의 증기를 직접 대기속으로 환기시킬 수도 있다.

증류대 265는 일반적으로 저거도 증기-액체 접촉이론단수 2 이상을, 우선적으로 5에서 20, 그리고 보다 우선적인 것은 8에서 15의 증기-액체 접촉이론단수를 가질 것이다.

도관 862를 경유, 알데히드 제거탑 850에로 도입되는 열량은, 탑 850에 공급되는 "총스트링핑열" 즉 도관 858 및 862를 경유, 탑 850에 도입되는 감지 및 잠재열의 총화의 우선적으로는, 적어도 5%, 보다 우선적인 것은 10에서 70%, 가장 우선적으로는 약 25에서 50%이다.

탑 264에 사용되는 조작조건들은, 도관 262을 통해 통과되는 액체의 조성, 용해된 탄산가스의 바라는 제거 정도, 및 노력한 숙련가에게 명백할 다른 요인들에 따라서 크게 변할 것이다.

그러나 일반적으로 탑 264는 약 30에서 80℃ 보통으로는 약 40에서 60℃의 바닥온도와 25에서 100psig, 보통으로는 약 25에서 50psig의 천정압력을 사용한다.

도면 9는 본 발명의 한구체예를 도시하는데, 여기에서는 제1증류탑으로 통과되는 탄산가스의 제거를 위해 사이드 스트림 스트리퍼를 도면 7의 구체예가 보완된 것이다. 도면 8의 구체예에서와 같이 도면 9에 서술된 구체예는 고농도의 탄산가스를 함유하는 불순한 에틸렌 옥사이드 수용액의 처리에 특히 적절할 것이다.

도면 9에서는 도면 2에서 4까지의 구체예들과 동일한 구조의 기소는 그러한 도면들에서 기소들의 숫자에 "9"가 선행된 숫자들을 사용하고 있으며 용해된 탄산가스를 함유하는 불순한 수성 에틸렌 옥사이드 스트림은 도관 932, 열교환기 964 및 분배기관 977을 경유, 제1증류 탑 300으로 통과되며, 이 탑에는 공급구 위로 증류대 304가, 그리고 공급구 밑으로는 증류대 976이 제공되어 있다.

상향증기는 도관 306을 경유, 탑 300으로부터 도출되어서 분배기관 315를 경유 제2증류탑 310으로 통과되며 이 탑의 공급구 위에 상승순위로 증류대 982 및 984가 있고 공급구 아래로 증류대 314가 제공된다. 탑 300의 바닥생성물은 도관 956을 경유, 도출되고 그 바닥 생성물의 일부는 도관 966을 경유, 열 교환기 964로 통과되며, 바닥생성물의 일부는 또한 전술된 바와 같이 도관 957, 재보일러 959, 도관 958 및 분배기관 972를 경유, 탑 300으로 재순환된다. 전술된 구체예에서들과 같이, 열 교환기964에서 도관 968을 경유, 도출되어 냉각한 바닥생성물은 우선적으로 재흡수기(도면에 표시되지 않음)로 재순환된다(예컨대 도면 8의 구체예에서, 도관 256을 경유, 재흡수 810으로).

탑 310에 생성된 상향증기른 도관 954를 경유 도출되어, 응축기 989에서 응축되고 증기-액체 분리기 952를 통과한 후 그곳에서 분리된 액체는 도관 986을 경유 도출되어서 그 일부는 도관 981 및 분배기관 993을 경유, 액상환류로써, 탑 310으로 재순환되어지고 분리된 잔존액은 도관 987을 경유, 포름 알데히드가 농축된 에틸렌 옥ㄱ사이드 스트림으로써 도출된다.

전술된 구체예들에서 묘사된 바와같이, 도출된 포름알데히드가 농축된 스트림의 적어도 일부는 우선으로 도관 988 및 932를 경유, 탑 300으로 재순환된다.

분리기 952에서 분리된 증기는 도관 990을 경유, 도면 8의 구체예 기술된 바와같이, 우선적으로 재흡수기(예컨대 도면 8의 구체예에서 재흡수기 810)로 재순환되며, 이 재흡수기는 도관 954를 겨유 제2증류 탑 310으로부터 도출되는 상향 생성물속에 함유되어 있을 고농도의 탄산가스를, 재흡수기의 상향 생성물을 통해, 체계로부터 제거하는 방편을 제공한다.

도면 8의 구체예와 유사히, 도관 932를 경유, 제1증류탑 300에 도입된 액체는 다량의 용해된 탄산가스를 함유할 것이다. 따라서, 이 구체예에서는 또한 도관 320이 제공되어지며 이 도관을 통해 일부는 분배기관 322를 경유, 사이드스트림 스트리퍼 234의 상부로 도입된다.

스트리퍼 324에는 증류대 326이 제공되고, 이 증류대에서는 도입된 하류액이 분배기관 328에 의해서 스트리퍼 324로 도입되는 상류의 증기와, 향류적으로 접촉하게 되며, 한편 이 증기는 도관 323을 경유, 스트리퍼 324로부터 도출되는 스트리퍼 바닥액의 일부를 재보일러 332에서 처리함으로써 얻어진 것이다.

스트리퍼 324에서 도출된 바닥액의 잔여분은 도관 985로 통과되어서, 대부분의 알데히드성 불순물 들 및 탄산가스가 없는 원하는 에틸렌 옥사이드를 함유하는 스트림을 이룬다.

스트리퍼 324에서 사이드 드로우의 처리로, 스트립 되어진 탄산가스가 풍부한, 스트리퍼 324의 상향 생성물은 도관 318 및 분배기관 317을 경유해서, 재순환체(recycles)로서 탑 310예로 통괴되는데, 이 재순환체는 탑 310의 증류대 984의 밑 부위로 도입된다. 전술된 바와같이, 이 탄산가스는 도관 954내의 증기와 함께 탑 310으로부터 도출되어서 대부분이 도관 990으로 통과되고, 재흡수기로 재순환될 수 있다.

탑 300의 증류대 976은 도면 3 및 4의 구체예들의 증류대 76에 상응하며, 이것은 앞에서 기술된 바 있다.

도면 7에서와 같이, 탑 300의 공급구 상부의 증류대(도면 9의 증류대 304)는 도면 3 및 4의 제1 및 제2분류 영역 76 및 80에 상응하고, 따라서 증기-액체 접촉 이론 단수가 적어도 2이며, 우선적인 것은 2에서 35, 보다 우선적인 것은 4에서 16, 그리고 가장 우선적인 것은 약 6에서 11의 증기-액체 접촉이론 이론단수를 가진다. 도면 7과 유사히, 탑 310의 증류대 982 및 984는 각각 도면 3 및 4의 증류대 82 및 84에 상응하며, 따라서 각각 제3 및 제4분류 영역을 포함하게 되고, 증류대 682 및 684에서 사용된 증기-액체 접촉이론 단수는 위에서 논술된 증류대 82 및 84의 이론 단수들에 상응한다.

탑 310의 공급구 밑에 있는 증류대 314는 제6분류 영역을 구성하고, 따라서 도면 6의 구체예의 증류대 218에 상응한다. 따라서 증류대 314는 적어도 증기-액체 접촉이론 단수 1을 소지하며, 우선적으로는 2에서 50, 보다 우선적인 것은 5에서 30, 그리고 가장 우선적인 것은 10에서 20의 증기-액체 접촉이론 단수를 갖는다.

바닥생성물은 도관 316을 경유, 탑 310으로부터 도출되어서 그 일부는 재보일러 969 및 도관 312를 경유, 탑 310의 하부로 재순환된다. 잔여분의 바닥생성물은 도관 983으로 통과되어 아세트 알데히드가 농축물된 에틸렌 옥사이드 스트림을 이루게 된다.

도면 7에서와 같이, 도면9의 도관 985내에 있는 아세트 알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림(정상 상태조건에서)의 유속은 일반적으로 도관 985를 경유해서 도출되는 에틸렌 옥사이드 생성물 스트림 유속의 약 0.1에서 10%이다.

사이드 스트림 스트리퍼 324의 증류대 326은 도면 8의 구체예에 있는 증류대 265에 상응하며, 따라서 일반적으로 적어도 증기-액체 접촉이론 단수 2를 가지며, 우선적으로는 5에서 20, 더욱 우선적인 거은 8에서 15의 증기-액체 접촉이론단수를 가진다.

전술된 바와같이 도관 314를 경유, 제2증류 탑 310에 도입된 열량은, 탑 300에서 310까지 공급된 "총스트리핑열" 즉 도관 958 및 312를 경유해서 탑 300 및 310에 도입된 감지 및 잠재열의 총화의 적어도 약 5%가 우선적이고, 더 우선적인 것은 10에서 70%, 가장 우선적인 것은 약 25에서 50%이다.

도관 932를 경유해서 탑 300으로 통과되는 불순액의 일반조성은 앞에서 논의된 도면 8의 알데히드 제거탑 850에 공급된 불순액의 조성에 상응하고 사이드스트림 스트리퍼 324의 조작조건은, 위에서 도면 8의 탑 264에 관해 토의된 조건과 상응한다.

도관 981을 경유, 탑 310으로 도입되는 환류액의 양은 적어도 1.35:1 우선적인 것은 약 1.35:1에서 10:1 더욱 우선적인 것은 약 3.5:1에서 7.5:1 가장 우선적으로는 약 4:1에서 6:1이 내부액 상환류비를 제공하는데 충분해야하며, 내부액상환류비는 도면 9에서 증류대와 스트림을 참조해서 위의식(I)에 의해서 정의된 바와 같다.

위에서 참조에, 나타난 바와같이, 종래의 에틸렌 옥사이드 공정도 역시 재흡수체(즉 위도면 1의 도관 16내의 재흡수체)의 일부를 종래의 에틸렌글리콜 공정으로 통과시키는 것을 시도하고 있는데, 이 공정속에서 재흡수체내의 에틸렌 옥사이드는 에티렌 글리콜 반응물 속에서 물을 반응하여 에폭사이드의 글리콜 유도체들을 형성한다.

반응로전에 탄산가스 및 기타 용해된 가스를 제거하도록 재흡수체를 처리하기 위해서, 에틸렌글리콜 공정이 에틸렌글리콜 반응로전에 하나의 스트리핑 탑을 사용할때에는 본 발명의 공정에 의거해서, 순수화된 에틸렌 옥사이드 스트림을 얻기 위해서 그러한 탑으로 부터의 유출액이 알데히드 제거탑(예컨대, 도면 2의 도관 32를 경유해서)으로 통돠될 수 있음이 해득될 것이다.

따라서, 도면 2의 탑 30은 글리콜 반응로 공급 스트림 스트리퍼를 포함할 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 다음의 특정한 실시예들을 참조함으로써 보다 완전히 이해될 것이지만, 이러한 실시예들은 순전히 예시적인 목적으로 주어진 것이며, 결코 본 발명을 제한시킬려는 의도가 아님을 양지할 것이다. 아래의 실시예와 설명서 전체를 통해 달리 지시되지 않는한 파아트(parts)중량에 의한 것이다.

[실시예 1]

대체로 탄산가스가 없는 불순한 에틸렌 옥사이드 수용액을 도면 4에 표시된 것과 유사한 다단 향류 증류 탑속에서 계속적으로 처리되었다. 도면 4에 사용된 참조번호에 연관된 탑은 증류대 78에 증기-액체 접촉이론 단수 3을 포함하고 증류대 80에 증기-액체 접촉이론단수 2, 증류대 82에 증기-액체 접촉 이론단수 38, 증류대 84에 증기-액체 접촉이론단수 4 및 증류대 76에 증기 액체 접초이론단수 7을 포함한다. 온도, 유속감지열용량 및 각종 스트림들의 조성은 도표 1에 주어져 있다.

스트림 확인번호 밑의 괄호속에 표시된 참조번호는 도면 4에서 사용된 것들이며, 이것은 본 실시예와 도면 사이의 연관 참조를 용이하게 하고져 제공되어 있다.

상기 식(I)에 의해서 측정되는 내부 액상 환류비 6.0:1이 사용되었다.

[표 1]

[실시예 2]

스트리핑 증기가 도관 58을 경유해서만이 되입되도록, 스프리핑 증기의 사이드 스트림 주입이 사용되지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1의 공정이 반복되었다. 그렇게 해서 얻어진 자료가 하기도표 2에 나타나 있다.

[표 1]

도면 5에서 9에 걸친 여러탑들에 도입되는 스트리핑 증기는, 지적된 도면들에 있는 지시된 바닥생성물 및 사이드 스트림의 재순환체 이외에, 혹은 대신에, 수증기 혹은 기타 적절한 비활성 가열유체로 구성될 수 있음이 전술한 것으로부터 인식될 것이다.

도면 5-탑 205, 도관 558 및 탑 206, 도관 562,

도면 6-탑 210, 도관 658 및 탑 212, 도관 226,

도면 7-탑 286, 도관 758 및 탑 287, 도관 289.

도면 8-탑 850, 도관 858 및 862 그리고 탑 264, 도관 272, 및

도면 9-탑 300(도관 958) 및 탑 310(도관 312), 및 탑 324(도관 330)

본 발명으로부터 이탈됨이 없이 여러가지 변화나 수정이 가해질 수 있음이 분명해질 것이고 따라서 전술된 모든것들은 다만 예시의 목적으로만 해석되어야만하고, 결코, 본 발명을 제한하려는 의도로 해석되어서는 안 될 것이다.

Claims (1)

1. 포름알데히드 및 아세트알데히드로 구성된 군에서 선정된 적어도 한개의 알데히드를 불순물로 함유한 불순한 에틸렌 옥사이드 수용액을 처리해서, 상기한 알데히드성 불순물과 물의 대부분이 제거된 에틸렌 옥사이드를 제공하는 공정에 있어서,

   (a) 상기한 불순용액을 공급스트림으로, 다단향류 증류대로 통과시키고 이 증류대속에서 상기한 공급스트림 위에 상승순위로, 적어도 증기-액체 접촉이론단수 1인 제1분류 영역, 적어도 증기-액체 접촉이론단수 1인 제2분류 영역, 적어도 증기-액체 접촉 이론단수 5인 제3분류 영역, 및 적어도 증기-액체 접촉이론 단수 1이 제4분류 영역의 분류 영역들이 배치되어 있으며, 상기한 다단향류 증류대는 그속에 상기한 공급스트림밑에 적어도 증기-액체 접촉 이론단수 1의 제5분류 영역이 있고, 상기 분류영역드른 각각 액상하향류와 기상 상향류 사이에 향류접촉을 제공하는 수단이 있으며,

   (b) 스트리핑 증기를, 전술한 증류대의 상기 제5분류 영역 밑으로 도입하고,

   (c) 전술한 제3분류 영역으로부터 하류하는 액의 적어도 일부를 제1사이드 스트림으로써 증류대로부터 도출하며, 상기 제1사이드 스트림은 아세트 알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림으로 구성되고,

   (d) 상기한 제4분류 영역으로부터 하류하는 액의 적어도 일부를 제2사이드 스트림으로써 증류대로부터 도출하며, 상기 제2사이드 스트림은 알데히드성 불순물과 물의 대부분이 제거된 에틸렌 옥사이드를 포함하고,

   (e) 상기 증류대의 상기한 제4분류 영역 위로부터 포름알데히드를 함유하는 증기를 도출하여, 이 도출된 증기의 적어도 일부를 응축하며, 그렇게 생성된 응축액의 적어도 일부를 증류대의 상기 제4분류 영역 위로, 액상환류로 재순환시키고, 액상환류로써 상기 증류대로 재순환되는 상기 응축액의 양은, 하기에서 정의된 바와 같은 내부액상 환류비가 적어도 약 1.35:1이 되도록 충분해야 하며,

   

   상기식에서 R은 내부액상 환류비이고, L은 제4분류 영역으로부터 제3분류 영역으로 하류하는 액의 시간당 몰수이고, P는 상기한 제2사이드 스트림으로 도출된 액의 시간당 몰수이고 F는 응축액으로써 증류대로 재순환되지 않는, 상기 도출액의 시간당 몰수이며, 재순화되지 않는 상기 응축액의 일부는 포름알데히드가 농축된 에틸렌 옥사이드 스트림으로 도출되어지고, 그리고

   (f) 에틸렌 옥사이드가 대체로 없는 수용액을 포함한 바닥생성액을 증류대로부터 도출하는 단계들로 구성되는 불순한 수용액으로부터 에틸렌 옥사이드를 분리하는 방법.

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