TW581755B - Removal of salts in the manufacture of phenolic compound - Google Patents

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五、發明說明（巧） 本發明係關於一種令含於烷基有機過氧化物解離物中產 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 物分離之方法，具體言之，其為一種移除存在於製造酚之 解離物質中中和鹽之方法。 通常酚的製造是將如茴香素之烷基取代芳族化合物氧 化，生成其有機過氧化物衍生物，再以如硫酸之礦物酸解 離該有機過氧化物，生成茴香素有機過氧化物解離物質。 孩解離物質一般含有如酚，丙酮，α •甲基苯乙烯（AMS)， %香素，％香酚（CP)，二甲基苯基醇（DMBA)，乙醯苯 (AP) ’ AMS二聚物（AMSd)，重質副產物之通常稱為焦油與 重質物等之物質’以及如硫酸之礦物酸。在分離出不同物 質與回收丙酮與酚之前，該解離物質先以如氬氧化鈉之苛 性鹼中和’以防止該酸性解離物質銹蝕下游設備。大部份 的鹽在未將邵份或全部中和之離物質送到裂解槽與進一步 純化槽前，以洗滌/相分離之步騾自製程中分離並移出。然 而仍有相當量之鹽停留在解離物質進入裂解槽，而此等含 量之鹽隨該流由一個純化槽到下一個純化槽而濃度逐增。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 製造酚的過程中，該全部或部份中和後解離物質通過數 個蒸餾與純化槽，最終形成具重質到產物之流。該重質副 產物流可送往裂解，裂解塔底部物通常以焚化處理。該重 質烴副產物流供入裂解塔或燃燒爐中，但含有高濃度之中 和鹽，通常為硫酸鈉。經洗滌/相分離步騾後殘留之鹽被 帶入裂解槽，其分出酮為頂部流成為酚底部流，進入酚底 邵流及進入以後下游設備，通過每一個純化槽底部流，一 路到達裂解器或燃燒爐。中和鹽會在裂解器與燃燒爐，以 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 581755 A7 ------- B7 五、發明說明（2 ) 及裂解器再沸器停著，不再帶出。鹽停著在裂解器，再沸 器’與燃燒爐會造成操作上的問題，需要間斷停爐以清理 設備或更換零件。鹽亦使焦油物質作為燃料之價值降低。 因此，甚希望能夠在進入裂解器或燃燒爐前移出最多之 鹽。 對於自驗製造中移除中和鹽之方法有多種建議。方法之 一，揭示於美國專利字號第4532S，377號，係以中和解離物 質供入多盤（20個或更多）裂解槽，將酮自含有粗酚流之底 料部份分出為頂部流，回收齡，再將位於近或低於解離物 質供入口 ’但在底層物之上的液體層自裂解槽抽出，以相 为離邊液體層為油層與含該中和鹽之水性層，回收該油層 由低於液體層抽出口以下回到裂解槽。為增進液體層相分 離，加入一具低於酚沸點，且比重差在至少0.03之烴於該 液體層。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 此方法之一缺點在於必須移出相當大量之液體層，並處 理到相當程度所需之鹽含量。舉例而言，對於供入多盤裂 解槽之每小時一百份重量的解離物質，超過每小時127份 重量之液體侧抽出量需於相分離器中處理。處理如此大量 液體需要加入並處理相當之大量水，並加入大量低比重 烴’處理大量油層，並增大相分離容器體積。在理想上， 希望以小量烴供入相分離器排出製程中中和鹽，排出少量 含製程中中和鹽的水，同時能有效除去至少8〇0/。製程中中 和鹽，並使用少量低密度烴以增加相分離作用，濃縮該鹽 在由相分離器排出之排放流到高程度，及/或使用較小型

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581755 A7 --------—_____ B7 五、發明說明（3 ) 相分離容器。亦希望能以製程產出水或低密度烴量降到最 低或消失之方法製造紛。 根據本發明可提供一種製造酚系化合物方法，其係氧化 燒基取代芳族化合物爲其有機過氧化物衍生物，再解離該 有機過氧化物生成芳烷基（芳烷基或烷芳基）有機過氧化物 物質，中和該芳烷基有機過氧化物解離物質成中和之芳烷 基有機過氧化物解離物質流，包含： a)分離該含中和鹽之中和芳烷基有機過氧化物解離物質 流’使成爲粗酮流與含中和鹽之粗酚流； b )分離該粗紛流爲相較原粗紛流下一富含紛化合物之濃 縮富含酚流，以及一富含焦油與α甲基苯乙晞二聚物之粗 酚底物流，該粗酚底物流含中和鹽； c) 對該粗酚底物流加水與稀釋組合物，由此形成可分離 之粗酚底部流，該稀釋組合物包含與粗酚底物流相容之烴 相’且只有低於粗紛底物流之組合密度； d) 分離該可分離粗酚底物流爲一烴相與一含中和鹽之水 相；其中烴相中中和鹽量較分離前存在之中和鹽量降低。 本發明一具體實例中，該芳烷基有機過氧化合物離解物 質供料pH値小於6。該中和芳烷基有機過氧化物經適當分. 離成一水性流與含較水性流中較少量鹽量之一中和芳燒基 有機過氧化物解離物質流。該中和芳燒基有機過氧化物解 離物質流其後利於分成一粗酮流與一含該鹽之粗紛流。 本發明方法中，該粗酚流可適切的分成一濃縮之富含@同 流與一粗酮底物流，而該粗酴流可適切分成濃縮富含g分流 -6 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------i I I I · I--!!訂·!------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 581755

五、發明說明（4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 與一粗酚底物流。該酚底物流經加水與稀釋組合 相分離酚底部流後進行相分離，所得烴相可有利的分成二 含紛化合物之輕質最終物流，以及合低中和鹽含量之焦i 性流，例如較粗酚底物流低至少90%。 … 較佳方法是將至少部份該粗質酮底物流以所述稀釋組合 物供入該粗酚底物流。適當作法是將至少部份該粗酮底: 流在中和作用前供入該芳烷基有機過氧化物解離物質。部 份該粗酮底物流可單獨供入中和後芳烷基有機過氧化物解 離物質，或亦在中和前加入該物質。另外，至少部份該輕 負最終物回收作爲對芳燒基有機過氧化物解離物質供料， 可於中和作用前或後，中或前後均加。 本發明另一具體實例中，其所提供一種組合物包含至少 4 0重量。/。水’低於2 〇重量％盼化合物，驗金屬鹽量最少 爲1 ·5重量％，酚焦油，q _甲基苯乙晞二聚物等等，其中 水在該組合物中對其它水以外配料之體積比介於1 : 1到 約 3 : 1 〇 本發明方法提供自中和芳烷基有機過氧化物解離物質中 移除所存在中和鹽約8 0重量％的該鹽離開該解離物質。各 種含該鹽水性排出流組合流率，可以低到以每小時5重量. 份相對於每小時1〇〇重量份該中和芳唬基有機過氧化物質 解離物質，其係供入可分離該解離物質爲一粗酮流與一粗 紛流之裝置。 該含中和鹽之中和芳烷基有機過氧化物解離物質可供入 一裂解槽，以自該解離物質分出酮與酚化合物。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 581755

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（5 ) 该粗紛化合物流之全部或部份，包含烴，水，及中和鹽 等，可用來作相分離槽供料，自任何來源到達該分離槽之 總te供粗量小於每小時1 〇重量份，以每小時1〇〇重量份之 孩中和芳烷基有機過氧化物解離物質供入裂解槽爲基礎。 此一自芳烷基有機過氧化物解離物質移除中和鹽方法 中，該中和鹽適合以含至少3重量％中和鹽與至少9 〇重量 %水之以排出流重量爲基之水性排出流排出。 該酚化合物可選擇性以更進一步蒸餾方法濃縮。該酚化 合物流可適合藉著加入以每小時1〇〇份重量中和芳烷基有 機過氧化物解離物質爲基礎，每小時5重量份或更少之水 淨量於孩酚化合物流，以形成可相分離烴流。該可相分離 烴流利於分成一水性流與一烴流，其中該水性流部份或全 部以水性排出流排出製程，而原來中和芳烷基有機過氧化 物解離物質中至少80重量％之中和鹽由該排出流移出。 圖1爲芳烷基有機過氧化物解離物質所含產物分離作用 部份方法之製程流程圖。 圖1爲説明一種直接對分離茴香素有機過氧化物解離物 質所含前產物分離之方法，其分出之流爲丙酮，酚，從-甲基苯乙烯（AMS)，茴香素，以及含中和鹽如Na2S〇4，茴 香基酚（cp)，二甲基苯基醇（DMBA)，乙醯苯（Ap)，AMS二 聚物（AMSd)，及焦油與重質物之水性流。諳於此藝者應 可認知到’圖1未示出之塔槽亦可包括在本發明方法中， 如作更向純化之蒸餾塔，增加之相分離器，冷卻器，熱交 換機，泵，以及必須之儲槽。因此，其它純化塔槽亦可於 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I 、 · -----------裝--------訂---------^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 581755 A7 五、發明說明（6 ) 每項連續㈣前或後加入，其係分離出某一特定所含之產 物舉例而。，自粗酚底物流之焦油流分出輕質最終物流 之敘述，並不限制加任住钿鉍H 士、，， J乃仕任何數目（珂純化塔，以在焦油流 抽出點前更對粗酚底物流純化。 回到圖1 ’參考對象雖然爲通過管線⑺之茴香素有機過 氧化物解離物質，然本發明亦包括對—芳燒基有機過氧化 物解離物質之處理。本發明方法所用芳燒基有機過氧化物 包括以下方程式由1與2所代表者：

Ri

Ri

Ar— C 一一〇〇H H〇0 - — C —— Ar —_ c ——〇〇h (l) R2 (2) R2 r4 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其中Ar代表芳族環，較佳爲酚環，其可含取代物，如烷 基含6個碳原子以下者，而Ri，R2,1與心各獨自代表較 低直鏈或支鏈烷基，其具有1-4碳原子者。具體之芳烷基 有機過氧化物範例爲茴香素有機過氧化物，p，甲基異乙基 苯（P-傘花烴）有機過氧化物，m-甲基異丙基（m_傘花烴）有 機過氧化物，二級丁基苯有機過氧化物，p_乙基異丙基苯 有機過氧化物，異丙基萘有機過氧化物，m_二異丙基苯 二有機過氧化物，及p_二異丙基苯二有機過氧化物。以茴 香素有機過氧化物，P-傘花烴有機過氧化物，與傘花烴 有機過氧化物爲較佳。茴香素有機過氧化物爲最佳者。 該解離物質爲酸性，因爲加入了酸，較適合爲如硫酸之 -9 - Μ氏張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ·裝--------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 581755 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（ 礦物酸，於該芳烷基有機過氧化物以推動該有機過氧化物 解離爲一如丙酮之酮化合物以及一如酚之酚化合物，以及 其它前述之副產物。用來解離該有機過氧化物爲酚化合物 與酮化合物之礦物酸範例，包括硫酸，鹽酸，鱗酸，及其 混合物。又以硫酸爲最常用藥劑。 酚化合物爲本方法所要之酸解離產物，其以對稱於方程 式（1)或（2)之方程式Ar-0H或HO-Ar-OH代表。具體範例包 括驗，p-甲紛，m-甲紛，乙基酚，荅醇，氫昆，與間苯 二酚。以酚，p-甲酚，與111」甲酚較佳。而酚爲最佳者。 酮化合物爲另一所要酸解離產物，以方程式3表示： 〇 (3) R1—C —r2 範例包括丙酮與甲乙酮，丙酮爲較佳。 可以以任何已知方法用礦物酸解離該有機過氧化物。在 工業上，该解離反應多在加入一種烴溶劑下進行。其中以 芳烴作爲該烴溶劑爲較佳，具體範例包括苯，甲苯，二甲 苯，菌香素，傘花烴，乙基苯，紛，二異丙基苯，丁基 苯，甲基苯乙晞，及異丙基甲苯。酸解離溫度並無特 別限制。較有利者一般在約5(rC到約l〇(rC，較佳約川。C到 約90°C。一般礦物酸量爲每1〇〇重量份欲解離有機過^化 物加入0.005到2重量份，較佳爲〇·〇丨到仏丨重量份。 有機過氧化物酸解離所得合於反應混合物中之礦物酸再 經中和或移除。中和之特定方法無限制。該酸性解離物質 •裝 -------矿—------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) •10-

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581755 五、發明說明（8 ) 流通過管線（1)供入一中和器（10)，而殘餘之硫酸以加入苛 性鹼管線（13)部份或全部中和。中和解離物質是指部份或 王#中和之解離物、。有機過氧化物酸解離混合物之中和 反應可以任何已知方法進行。該苛性鹼可在進入中和器 (10)前之管線（1)加入，如上所述者，或是直接通過管線 (13)進入該中和器（1〇)。常用苛性鹼爲一種水性鹼金屬氫 氧化物及/或酚鹽流，該鹼金屬較佳爲鋼。 酸解離物中和反應所形成之鹽不需要一定自解離物質分 出與移除。然而通常會在將該解離物質供入裂解槽（3〇)前 移除部份該鹽。方法包括以該酸解離混合物接觸如氫氧化 鋼或驗鈉之強鹼水性溶液，再選擇性於相分離器中移除水 層；或令該酸解離物質接觸如氫氫化鈉強鹼水溶液，透過 相分離作用移除水層，以水洗條烴油性層除去更多鹽；或 是將中和解離物質過濾以移除沉澱爲固態之鹽的方法。 ’本發明特定具體實例中，參考可如如圖1所示設計。在 該中和器（10)中，存在於該解離物質烴相之硫酸，在水相 生成Na2S〇4鹽，由中和器管線（14)離開。部份鹽性水流可 再循環經管線（14)到該中和器，部份可經管線（丨5)排出。 中和器（10)内部條件隨中和器數目，洗鼓，及所用相分離· 器而不同，但一般條件爲保持pH介於5與8，於1或更多 bar (100 kPa)壓力，溫度範圍由35°c到55°C。其它條件與 設備，例如美國專利字號第5,510,543號；第3,931，339號； 第4,262，150號；及第4,262，151號者亦可適用，其全部内容 在本文併爲參考。舉例而言，若有需要，該解離物質可僅 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） I------------------^--------1^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581755

經濟部智慧財產扃員工消費合作社印製 五、發明說明（9 ) 中和到p Η值在4 - 5範圍。雖然附圖顯示各流加入管線（ο 次序，然應認知本發明範疇不限定於一特定次序，流過管 線（52A)，（53)，（I3) ’（1〇2)，（1句之流可依任何順序加入管 線⑴。 該烴相經管線（11)離開中和器（10)，再經過管線（12)供入 洗鼓（20)。除了調節pH值到5-7範圍外，該洗鼓亦以水將 餘留在烴相之殘餘NasSCU洗滌。酸溶液與清水可直接或經 管線（12)加入洗鼓（20)。經管線（22)自洗鼓（20)排出之水性 鹽性;;^液可經管線（11)再循環回該洗鼓，並可選擇性將部 份該鹽性水性流經管線（23)排出管線（22)。排入管線（23)之 水性鹽性溶液可自製程排出，或較佳可選擇直接再循環回 中和器（10)，或經管線（15)下游之管線或（14)。 雖然對於大量全部移除鹽多所努力，然而在烴流中仍保 有殘餘含1C的鹽。中和芳燒基有機過氧化物解離物質在進 入裂解槽前組合物内剩下的鹽含量，被中和的程度以及用 於相分離及/或洗滌步驟移除鹽之分離技術效率而不同。 一般在中和解離物質鹽含量在1000 ppm到1〇,〇〇〇 ppm範圍。 鹽含量通常會降低到300 ppm到數千ρριη鹽。本發明方法 中，鹽含量甚至可以降低到極小數量的鹽，範圍在25 ppn^，j 300 ppm，更隹在 25 ppm到 120 ppm。 該經中和與選擇性洗滌後茴香素有機過氧化物解離物 質。係經管線（21)供入裂解槽（30)，該解離物質此處藉如 蒸餾方式分成一粗酚流與一粗丙酮流。該粗丙酮流自裂解 槽頂部管線（3 1)移出，富含丙酮，意即丙酮為該流中依重 -12- 適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -II^---1 — — — — — ---!!訂I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) β_ 581755 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（1〇 ) 量計之主要物質。其它亦可能存在於此粗丙酮流者爲少量 的水與其它高耗合物，如AMS，菌香素，某㈣，及未 中和有機酸。某些輕滞不純物如它種越類，可由蒸餘自組 &物除出，並選擇性與頂邵捕捉到丙酮回收到一芳院。有 機過氧化物被解離之解離區。 無論有否蒸餾情況下，該粗丙酮流係通過管線（31)最終 到達丙酮處理塔（40)，粗丙酮在此藉蒸餾分離或一濃的富 含丙酮高於丙酮在粗丙酮流内含量之丙酮流，與一粗丙酮 應物流。該濃丙酮流經管線（41)自處理塔（4〇)移出，而該 粗丙酮底物流經管線（42)自塔（40)底部移出。苛性鹼可選 擇性加入處理塔（4〇)以與醛或重質化合物反應，助蒸餾之 移除。 該粗丙酮底物流含水，有機酸，AMS，與茴香素。爲使 水自粗丙酮底物流之烴中分出，可利用將該流供入一相分 離器（50)，水與有機酸鹽在此分離，並以水相經管線（52) 自烴相排出，其係再經管線（51)離開分離器（50)。另外， 部份排自分離器（50)之水相，可經管線（52A)回收到管 (1 )，以降低加入相分離器/洗鼓之清水供料量。其它部份 經管線（52B)送往作去酚之處理。 經選擇性除去水之管線（5 1)内粗丙酮底物流中，包含 AMS，茴香素，及其它沸點低於驗之烴化合物。部份該粗 丙酮底物流，無論有否經過相分離器（50)處理，均用於經 管線（53)供入中和器（10)，以有助解離物質與水之間的相 分離。經過管線（53)供入中和器（1〇)之粗丙酮底物流可在 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱）

--------^--------- (請先閱讀背面之注咅？事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581755 A7 B7 五、發明說明（11 ) 解離物質流重量的5重量％到4 0重量％範圍。該粗丙自同底 物流可供給與混合於管線（1 )，或可直接供入中和器。或 者，亦可將該粗丙酮底物流供入洗鼓（20)。 丙酮處理塔（40)或相分離器（5〇)之粗丙酮底物流另一部 份，可供給入管線（62)作爲稀釋劑，以下將有詳細敘述。 該粗驗流經管線（32)離開裂解槽（3〇)底部。該粗紛流主 要物質爲酚，通常佔該粗酚流全體配方之8 5重量％以上。 管線（21)内中和茴香素有機過氧化物解離流之中和鹽 (NaJO4)通過該裂解槽（30)到達粗酚流。依此，鹽含量若 以測量管線（32)粗酚流全部成份重量爲準，通常範圍在8〇_ 250 ppmw，或是若以測量管線（62)粗酚流内全部成份重量 爲準時之0.05到0.3重量％。其它存在於該粗酚流成份爲 AP，CP，AMSd，DMBA，與焦油及重質物。 相當量的粗酚流中存在之酚，係利用將管線（32)内之流 供入一粗酚塔（60)移除，酚在此處藉蒸餾分離成一富含酚 重量百分比，相較於在原粗酚該中酚存在之重量百分比， 之濃富酚流，與一富含焦油與AMSd，相較於.原粗酚該中 存在之焦油與AMSd重量百分比，之粗酚底物流。該濃富 酚流經管線（61)離開該塔（60)供處理，而該粗酚底物流經 管線（62)自塔（60)底部離開。 該粗酚底物流典型組成如下： 酚 ：15-35 %wt AP : 10-25 %wt DMBA · 2-8 %wt -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公爱） ------1-----^^^裝--------訂---------^9— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

581755 五、發明說明（12 ) W · 15-25 %wt AMSd : 4-15 %wt 焦油/重質物 ·· 12-25 %wt 鹽 :0.05-0.3 %wt 該粗酴底物流經加入水與一種與該粗驗底物流相容之稀 釋組合物’以形成可相分離之粗酚底物流。所謂之可分離 粗紛底物流係指具烴相及含至少80%中和鹽之水相，其測 I方式係流不受攪動靜止，而可在不到1小時内分離者。 該稀釋組合物較佳是具有低於底物相分離器現有條 件下粗紛底物泥密度之組合密度。其較佳含烴，更佳爲芳 fe。该組合物可衍生自任何來源，然較有利者是經過管線 (54)回收部份含茴香素與AMS之粗丙酮底物流，進入管線 (62)之粗酚底物流。管線（54)内稀釋組合物之烴含有茴香 素與AMS，通過製程最終進入來自精餾器（1〇〇)蒸餾之管線 (102)，並供給到中和器（1〇)，由此形成烴稀釋組合物流動 迴路於整個製程，而排放最少。 舉例而言，該粗酚底物流密度，在溫度範圍在18〇_21〇Ό， 壓力足保持該流在液態情況下，範圍在0 86 〇93 g/ml (54-58 pcf)。雖然酚密度高於水，其仍易與水相容，使其 在要除去中和鹽之相分離操作設計上，無法達到令人滿意 之烴相與水相間之相分離。因此，以密度低於該粗酚底物 流密度之烴稀釋組合物加入，以増加烴與水相間的相分 離。此種增加相分離的方法，在移除鹽方面，較增加鹽濃 度的鹽濃度增加法有效，因鹽分佈在烴相的量增加，而單 -----1 — 裝--------tr.--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -15- I紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐)------- ^«1755

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元操作效率降低D 、較佳〈稀釋劑為具相相容性，與酚易互溶，具低於酚密 f，且在相分離器操作條件下與水相不相容。此種稀釋劑 月匕吸引可/谷酚自水相到烴相。稀釋組合物具有組合烴密度 為 〇·817·0.857 g/mi (51_53 5 pcf)，含 6〇·9()重量％茴香素， 1〇-30重量％ AMS，及選擇性低於丨〇重量％它種烴，不含 水者僅為一例，但為較恰當組合物者，因此易於由丙酮處 理操作中以萃出物取得。另外，若有需要時，該稀釋組合 物可直接自丙酮處理塔（40)回收到管線（62)，勿須先移除 水。另一適當之稀釋組合物範例，包括一茴香素流或一 AMS流，各可為新供料，或衍生自任何製程中來源。 雖然為得到滿意的相分離，較佳加入密度低於該粗酚底 物流之烴稀釋組合物，然此密度差勿須太大。雖然本發明 並無限定一特定之密度差，然本發明一優點在於兩者密度 差僅在0.016_0.032 g/ml (1·2 pcf)之間時，該烴相可有效的 在相分離器（80)内自水相分出。此優點係因在粗酚底物流 内存在之酚的低百分比。流中含有8 5重量％或以上之酚 時’會需使用到具有大的密度差之稀釋組合物。以有效對 水相作相分離，因為g分與水更易互溶。 本發明另一優點，在於需作為相互分離流之稀釋組合物 目豆和1，相較於右·疋欲以裂解槽（3〇)侧流或底流如管線（32) 之流製成相可分離流所需之稀釋劑體積為小。由於管線 (21)解離物質内化合物大量體積已於裂解槽（3〇)經管線（31) 移出，管線（32)内粗酚流體積更因經粗酚塔（60)將酚移入 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ill·—------"^裝--------tr.------ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

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發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 管線（61)而更減小，故本方法提供了僅需少量稀釋組合物 即可有效進行滿意相分離之優點。 具體而言，經管線（21)進入裂解槽（3〇)解離物質，每 時100重量份僅需每小時3重量份以下之稀釋組合物可成相 可分離之粗酚底物流，較佳可在2以下，甚至可在每小時 1·5重量份或更低，以上均以中和芳烷基有機過氧化物解 離物質每1小時100重量份計，且不計任何存在於相可分離 粗紛底物流中之水。 相對於粗酚底物流量所加之稀釋組合物量，足以使烴相 自水相作相分離。雖然沒有特定上限，加入愈多稀釋組合 物’通過下游設備而必須處理之承擔物質愈多。適當之稀 釋組合物對粗酚底物組合物重量比例至少為〇. 15 : 1，更佳 為0.3 : 1，最佳為0.45-0.6 : 1。具體稀釋組合物用量，係取 保持承擔因素低，而能提供有效相分離足夠稀釋物間之平 衡點。 稀釋後粗酚底物流組合物可包含： AMS :3-10 %wt 茴香素 ：10-40 %wt 酚 ：5-25 %wt AP ：7 -20 %wt DMBA • 1-5 %wt CP ·· 7 _20 %wt AMSd :3 -10 %wt 焦油/重質物 :6 -20 %wt -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） i — ^ ^裴--------訂-------11 ^9 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 581755 Α7 Β7 五、發明說明（15 ) 鹽 ：0.05-0.25 %wt 由於僅需相當少量供料加入相分離器可移出8 〇重量％或 更多中和鹽，故全體流入相分離器（80)之體積烴流亦甚 低。此處烴代表任何在流中非水之化合物。尤其是所有到 相分離器之烴流率僅需爲1 〇以下範圍，較佳爲7以下，更 佳爲6以下，最佳爲5以下的重量份，以供入裂解槽（30)之 每小時100重量份之總中和芳烷基有機過氧化物解離物質 計，即可有效自相分離器分離並排出至少8 〇重量％、更佳 係至少9 0重量％中和鹽進入鹽性水性排放流。 除了稀释組合物外，水亦加入該粗酚底物流爲額外成 份’以更加粗紛底物流對相分離的能力。如圖1所示，水 在稀釋組合物加入後，經管線（82)加入管線（63)内之稀釋 粗紛底物流’以形成相可分離粗紛底物流。水量應儘量 低’以濃縮鹽，並避免系統承擔太多水，以及避免因紛與 水的互溶性，而使酚損失到水相中，然而另一方面，高量 可有助藉著增加相間密度差將鹽自烴相移出。諳於此藝者 可找出介於增加相分離與避免過量酚損失在水流間，水量 平衡之最佳範圍。一般而言，在相可分離酚底物流中，水 量體積超過烴量。相可分離粗酚底物流中，水對烴體積比 例適當在至少1 : 1，較佳在M : 1到3 : 1範圍，又以約 1 ·5 : 1到2.5 : 1比例更佳，約2 :丨之比例爲最佳者。 水可以液體或氣體加入，以液體爲佳。水可以清流加 入’或是爲底物相分離器（80)來源之回收流，又以後者爲 佳。水可在稀釋組合物加入前，後，或同時加入。具體實 ——I—I—裝--------^—-----— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -18 -

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五、發明說明（16 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 例之一中’水是經來自底物相分離器（8〇)來源之管線（82) 加入稀釋之粗酚底物流。一典型非自限範例之水流組合物 中’包含90-95重量％水，3-7重量％中和鹽，與〇·5_3重量 %酉分。 該相可分離酚底物流較適當以相對酚底物流爲每小時5 重量份淨量的水加入形成，其可選擇性以例如以後之蒸餘 濃縮。雖然可加入更多水，然如前述，加入之淨水量應保 持低，以避免下游須對大量的水作處理。更佳情況下，僅 以每小時2淨重量份或更少，更較佳以每小時1淨重量份 或更少’甚至以每小0.5淨重量份或更少的水需加入形成 相可分離烴驗底物流，以上均以每小時1 〇〇重量份供入裂 解槽（30)全邵中和芳燒基有機過氧化物解離物質成份計 點。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 俟水與該稀釋物加入粗盼底物流形成相可分離粗紛底物 流後’各成份可選擇性但較佳徹底混合。任何混合方式均 適合，包括靜態混合，擾流線上混合，或藉可變速混合機 攪拌，圖1所示爲底物混合機（70)。如圖1所示，該相可分 離粗酚底物流經管線（64)進入底物混合機（70)，以提供足 夠混合，以儘量多水接觸到該稀釋組合物，由此使溶於水 相之酚轉到烴相。若有需要，該流可作微分子乳化。經充 分混合之流再經管線（71)進入底物相分離器（80)。 本發明一具體實例中，該進入分離器（80)之相可分離粗 酉分底物流組合物中，包含至少4 0重量％水，至少2 0重量 %酚化合物，鹼金屬鹽量在至少1.5重量％，酚焦油，與從- -19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 581755 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 AMS 茴香素 酉分 AP DMBA CP AMSd 焦油/重質物 鹽 水 五、發明說明（17 ) 甲基苯乙婦二聚物，其中水在組合物中對非水成份的體積 比為3 : 1或更低。於較佳具體實例之一中，該相可分離粗 酚底物流組合物中，包含5 0重量％或更高的水，大於5重 量％茴香素，大於〇.5重量％ AMS，低於1 〇重量％酚，酚焦 油存在量低於8重量％，而AMSd存在量低於約5重量％。在 取佳具體實例中’該相可分離粗驗底物組合物成份重量範 圍如下： 0.5-8 %wt 5 15 %wt 3-10 %wt 3-10 %wt 0.2-4 %wt 3-10 %wt 1 -5 %wt 3 -8 %wt 2 _5 %wt 50-75 %wt 任何可將相可分離粗驗底物流中水相分出烴相之相分離 方法均可適用。圖1所示提供者’為一底物相分離器槽 (80)，該相可分離粗酚底物流以噴注注入槽之一端，使其 藉靜置與長時間浮動而不揽拌進入烴相與水相而相分離。' 雖然底物相分離器（80)内溫度與壓力可以低於其上游溫 度與壓力條件’以促進相分離’理想溫度應保持在1〇〇c>c 以上以使液體組合物黏度低，且較佳保持烴相與水相間最 — — — — — — — — — — — — — — — — — I— ^ ------— I— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -20 581755 A7

五、發明說明（18 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 佳密度梯度。因此，超過水沸點溫度較佳，尤其超過丨丨〇 〇c 溫度，最佳由115 t：到140°c。槽内壓力應保持在足夠高， 以保持該水相内組成份在溫度超過任一成份在大氣壓下滞 點仍為液相。較佳情況下，壓力設定在13 8 kpa_0 69 mPa 以上（2-100 psig)，最佳由 〇 24-0.48 mPa以上（35_70 psig)。 在分離器内停留時間，視流組合物與分離器内條件而定。 一般而言，5到6 0分鐘的停留時間應足以有效進行相分 離。 由於本發明不需以相分離器處理大量供料以自該相分離 器分離並排出8 0重量％或更高之中和鹽，該槽可有較有利 之尺寸。 水相自烴相分出之後，經過管線自底物流抽出，而 較不稠密上層烴流經管線（8 1)自底物相分離器抽出，到達 重質物裂解器（90)。經相分離後，烴相中中和鹽量較相分 離前存在之中和鹽量為低，或低於存在於中和芳烷基有機 過氧化物解離物質流或該粗酚流中之鹽量。具體實例之一 中’至少80%，或更佳至少9 0重量％存在於粗齡底物流之 鹽可被移除，轉進到該水相。高達94重量％或更高之中和 鹽由本發明製程以鹽性水排出流移除。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 至少邵份自該烴相分出之水流由該製程排出，作為若有 需要供處理之廢物流。較佳情況下，該水相部份經管線 (82)再循環到管線（62)或（63)，並作為水源，伴同管線（84) 之清水供料補充鹽水排出之水損失，以加入該粗酚底物 流’而另一部份水相以鹽水排水經管線（83)排出。 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） 581755 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ---*----— B7 ____ 五、發明說明（19 ) 、本發明 < 一優點在於汽提塔下游任何步驟排出含中和鹽 ,水量低，然而同時自製程中排出相當量之中和鹽。特別 是本發明方法能使排出含中和鹽水相淨量流率低於每小時 5 量彳刀，以每小時1 〇〇重量份該芳烷基有機過氧化物解離 物質流計。即使以此低排放率，至少8〇重量％，或更佳到 9 0,1%或以上的存在於進入裂解槽前該中和芳烷基有機 過氧化物解離物質内中和鹽可被移除。在一較佳具體實例 中，排出之水相淨量低於每小時15重量份，甚至低於i， 更佳低於〇·5，而最佳於每小時〇·3重量份，以進入裂解槽 心4中和芳垸基有機過氧化物解離物質每小時100重量份 计。因此本方法僅消耗小量廢水，使具其它有利點如減少 必/員處理的水量’以及減少因水排放之盼損失量。本發明 方法對中和鹽之移除，在整個裂解槽中亦不受組成物分佈 之穩定度影響。 根據本發明之方法，亦濃縮在鹽性水排出流（83)中之鹽 1 °根據本發明之方法可達到鹽濃度在至少9 0重量％水中 3重量％，更佳至少4或甚至至少5重量％中和鹽，以該鹽 性水排出流重量計。在管線（83)中排出水流之一般組成包 含90-95重量％水，3_7重量％中和鹽，及〇.5-3重量％酚， 以這三項組成物爲基計點。 管線（81)中烴流送到重質最終物裂解器（9〇)，此處將該 fei >見分離成一富含高於相可分離烴流中酚化合物之輕質最 終物流’以及一富含高於相可分離烴流中焦油之焦油流， 其中該焦油流相對該粗酚流含較少之中和鹽。該裂解器可 __ -22- +紙狀度週用中國國家標準(^S)A4規格（210 X 297公釐） — — —— —------·裝--------t---^------^0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 581755 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明（2〇 選擇性製出輕質最終物’其包括在富含酚化合物之輕質最 終物流。 通過管線（81)離開 之烴相之典型組成物包含 AMS :3-10 %wt 茴香素 :10-40 %wt 酚 ：5-25 %wt AP • 7 -20 %wt DMBA :1-5 %wt CP ：7 -20 %wt AMSd • 3-10 %wt 焦油/重質物 ：6 -20 %wt 鹽 :0.005-0.02 %wt 重質最終物如未裂解AP，CP，AMSd，及焦油/重質物， 以及非常少量酚，均由重質最終物裂解器（9〇)底部排出。 由於鹽量低重質最終物裂解器底部結垢實質減少甚多。此 外，再循環部份重質最終物裂解器物流之再沸器結垢，以 及處理經過管線（92)離開之重質底物焦油流其.它設備之結 垢，均有相當程度降低。因此，自重質最終物裂解器離開 之重質最終物底物流可作爲鍋爐燃料。烴流中輕質最終物· 如AMS，茴香素，酚，水，及DMBA，CP，AMSd，與焦油 /重質物寡聚物之裂解產物，經管線（91)以頂流離開重質最 終物裂解器。 本發明另一具體實例中，至少部份該輕質最終物再循環 回到中和區，其中該芳烷基有機過氧化物解離物質經中 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --K---------·裝---------------^9. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^1755

五、發明說明（21 ) 和。此處較佳伴同先純化該輕質最終物流。使輕質最終物 組合物經管線（91)供入精餾器（1〇〇)。非常輕質之成份如 苯，丙烷，與水經管線（101)以頂流移出，而高沸化合物 2酚，茴香素，及AMS，與微量乙基苯經管線〇〇2)自精 奋底邵離開，至少部份或全部經管線⑴回收到中和器 (1〇)。、如此可更增加管線⑴内組合物在中和器内（ι〇)部: 或全邵中和後，於槽（2〇)之相分離能力。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 第089111499號專利申請案 A8 138 中文申請專利範圍替換本阳年7月於· I錄 六、申請專利範圍 " 1. 一種製造紛化合物之方法，其包含氧化燒基取代芳垸化 合物生成其有機過氧化物衍生物，其次解離該有機過氧 化物生成芳烷基有機過氧化物解離物質，中和該芳烷基 有機過氧化物解離物質以生成中和芳烷基有機過氧化物 解離物質流，包括： a) 分離該含有中和鹽之中和芳烷基有機過氧化物 解離物質流為一粗酮流及一含中和鹽之粗酚流； b) 分離該粗酚流為一富含酚化合物之濃富含酚 流，以及一富含焦油與α -甲基苯乙烯二聚物之粗酚底 物流’兩者均係相轉於該粗酚流，該粗酚底物流含中 和鹽； c ) 於该粗S分底物流中加水及一稀釋組合物，由此 生成可相分離粗紛底物流，該稀釋組合物包含與粗紛 底物流相容之烴相，且具有低於該粗酚底物流密度之 組合密度； d) 分離該相可分離粗酚底物流為烴相與含中和鹽 之水相’·其中該烴相中中和鹽量低於分離前存在之中 和鹽量。 2_如申請專利範圍第1項之方法，其中稀釋組合物對粗紛底 物流重量比例為0.15 : 1至〇.6:ι。 3.如申請專利範圍第項之方法，其中水對粗齡底物流 之體積比例為1 : 1至3:1。 4·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中稀釋組合物包含 2至2 0重量％之紛化合物。 5.如申請專㈣圍第4項之方法，其巾該稀釋組合物包含茴 香素與α-甲基苯乙烯。 :581755 A8 B8 C8 ---—____ D8 六、申請專利範圍 6.如申請專利範圍第1或2項之方法，更包括： i) 分離遠粗酮流為一富含較該粗i同流為高g同之濃富 含酉同流’與一粗酮底物流； ii) 以至少部份該粗酮底物流為該稀釋組合物，供 給入步驟c )之該粗酚底物流。 7 ·如申請專利範圍第6項之方法，其尚包含令部份該粗酮底 物流在中和反應前供入該芳烷基有機過氧化物解離物 質。 8·如申請專利範圍第1或2項之方法，其中該烴相經分離為 一富含酚化合物輕質最終物流，及一富含焦油之焦油流， 该焦油流具有相對該粗紛流較低之中和鹽含量。 9· 一種用於紛之製造方法的可相分離組合物，其含有至 70重量％水，2至20重量％酚化合物，鹼金屬鹽量為15 至5重量％，及酚焦油，與α _曱基苯乙晞二聚物，其中 水在該組合物中對其它所有非水成份之體積比例介於 1 · 1與3 : 1，該百分比均以總合水，酚化合物，鹼金 屬鹽，酚焦油，與α _甲基苯乙烯二聚物為基礎。 10.如申請專利範圍第9項之組合物，其包含5 〇至7 0重量％ 之水’ 5至15重量％茴香素，1至5重量％ α -甲基苯乙 烯，3至1 0重量％酚，酚焦油存在量為3至6重量％，而 α -甲基冬乙晞一聚物存在量為0.5至4重量％，該百分 比均以總合水’茴香素，α -甲基苯乙烯，酚，酚焦 油’與α -甲基苯乙烯二聚物為基礎。 -2 - -----U 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210Χ297公复）