KR100868168B1 - 비스페놀 에이의 경제적 정제방법 - Google Patents
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Abstract
Description
도 2에 도시한 바와 같은 BPA 제조를 위한 플랜트에서, 본 발명에 따라서 단계적으로 배치된 고체-액체 분리장치(블록 4, 6 및 8)에 공급되는 세척액(54, 53, 52)은 직교류 방식으로 유동한다. 이와 같은 수정된 구성에 따라, 각 분리장치에 공급되는 세척액은 고순도의 페놀만을 함유하므로, 각 분리장치에는 고순도의 페놀조성물이 공급된다. 고순도의 페놀은 각 세척액(54, 53, 52)의 스트림을 통하여 각 분리장치(4, 6 및 8)에 공급된다. 이러한 고순도 페놀의 일부(도면부호 82로 보임)는 플랜트에 보충되는 새로운 보충페놀(50)과 최종처리장치(9)에서 생성되는 고순도 부가물로부터로 회수된 페놀(청정한 페놀 38의 스트림)의 조합으로부터 공급된다. 다수 고체-액체 분리장치를 위한 적당한 세척율을 유지하기 위한 이러한 고순도 페놀의 충분한 양을 얻기 위하여, 본 발명의 BPA 공정은 새로운 고순도 페놀의 공급원으로서 증류시스템(2)으로부터 회수된 고순도 페놀(81)의 스트림을 도입한다. 또한 증류시스템(2)에서 약간 낮은 순도의 페놀을 생성하고 이러한 페놀(81)로 이루어진 세척액을 상류측의 고체-액체 분리장치(도 2의 4 및 6)에만 공급하는 한편, 어느 정도 높은 순도를 갖는 새로운 페놀 및 회수된 페놀(82)은 최종의 하류측 분리장치(도 2의 8)에만 공급함으로서 설비비용이 감소될 수 있다.
Claims (31)
- 다음의 단계들로 구성됨을 특징으로 하는 p,p'-비스페놀 A의 생성 및 정제방법.(a) p,p'-비스페놀 A 조생성물, 미반응 페놀, 미반응 아세톤, 응축수와, 반응부산물로 구성되는 반응생성물 스트림을 형성하기 위하여 산조건하에서 아세톤을 화학양론적 초과량의 페놀과 반응시키는 반응단계;(b) 미반응 페놀 스트림, 미반응 아세톤 스트림과 응축수를 증류하여 제거하도록 단계(a)로부터의 반응생성물 스트림을 증류하고, 농축된 비스페놀 A 와 나머지 미반응 페놀 및 높은 비등점의 반응부산물로 구성된 BPA 액체공급 스트림을 하류측의 다단계 페놀부가물 결정 및 정제공정으로 보내는 단계;(c) 각각 결정화단계와 고체-액체 분리 및 세척단계로 구성되는 두 BPA 정제단계중에서 제1 정제단계의 결정화단계에서 결정화를 통하여 제1단계 페놀부가물 결정을 생성하는 단계;(d) 세척된 제1단계 페놀부가물, 제1단계 사용된 세척액 및 제1단계 모액을 생성하도록 단계(b)로부터 회수된 미반응 페놀 스트림의 일부를 포함하고 비스페놀 이성체와 불순물이 없는 고순도의 세척 페놀 스트림으로 제1단계 페놀부가물 결정을 세척하는 단계;(e) 제2단계 페놀부가물 결정을 생성하기 위하여 세척된 제1단계 페놀부가물을 제2 정제단계로 보내는 단계;(f) 세척된 제2단계 페놀부가물, 사용된 제2단계 세척액 및 제2단계 모액을 생성하기 위하여 비스페놀 이성체와 불순물이 없는 고순도의 세척 페놀 스트림으로 제2단계 페놀부가물 결정을 세척하는 단계.
- 제1항에 있어서, 제2단계 페놀부가물 결정을 세척하는데 사용된 세척 페놀 스트림이 단계(b)의 증류로부터 회수된 미반응 페놀 스트림의 일부를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 다음의 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.(g) 제3단계 페놀부가물 결정을 생성하기 위하여 제3 정제단계에 세척된 제2단게 페놀부가물을 보내는 단계;(h) 세척된 제3단계 페놀부가물, 사용된 제3단계 세척액 및 제3단계 모액을 생성하기 위하여 비스페놀 이성체와 불순물이 없는 고순도 세척 페놀 스트림으로 제3단계 페놀부가물 결정을 세척하는 단계.
- 제3항에 있어서, 제3단계 페놀부가물 결정을 세척하는데 사용된 세척 페놀 스트림이 단계(b)의 증류로부터 회수된 미반응 페놀 스트림의 일부를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제3항에 있어서, 각각 제2단계 페놀부가물 결정과 제3단계 페놀부가물 결정을 세척하는데 사용된 세척 페놀 스트림이 단계(b)의 증류로부터 회수된 미반응 페놀 스트림의 일부를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서, 상기 고순도 세척 페놀 스트림으로 세척하기 전에 각 결정화단계로부터의 페놀부가물 결정을 탈수하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서, 단계 (b)로부터의 BPA 액체공급 스트림이 30-60 중량%의 p,p'-BPA로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제5항의 어느 한 항에 있어서, 단계 (b)로부터의 BPA 액체공급 스트림이 30-60 중량%의 p,p'-BPA로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (b)로부터의 BPA 액체공급 스트림과 혼합하여 제1 정제단계에 공급되는 p,p'-BPA의 농도를 1-40 중량% 로 감소시키기 위하여 상기 적어도 하나의 정제단계로부터의 사용된 세척액의 제1부분, 분리된 모액, 또는 이들 모두를 재순환시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (b)로부터의 BPA 액체공급 스트림과 혼합하여 제1 정제단계에 공급되는 p,p'-BPA의 농도를 25-40 중량%로 감소시키기 위하여 상기 적어도 하나의 정제단계로부터의 사용된 세척액의 제1부분, 분리된 모액, 또는 이들 모두를 재순환시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제9항에 있어서, 상기 사용된 세척액의 제2부분, 분리된 모액, 또는 이들 모두를 제1 정제단계의 결정화단계로 재순환시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제11항에 있어서, 상기 제2부분의 일부가 제1정제단계의 결정화단계로 구성되는 각 결정화기에 재순환됨을 특징으로 하는 방법.
- 제11항에 있어서, 나머지 사용된 세척액과 분리된 모액을 반응단계(a)로 재순환시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 제1단계 및 제2단계의 페놀부가물 결정을 세척하는데 사용된 고순도 세척 페놀 스트림이 공정에 공급되는 새로운 보충페놀을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제1항에 있어서, 페놀과 용융된 비스페놀 A 생성물 스트림을 생성하기 위하여 최종 액체/고체 분리단계로부터 회수된 비스페놀 A-페놀부가물을 액화하는 하류측의 액화단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제15항에 있어서, 제1단계 및 제2단계의 페놀부가물 결정을 세척하는데 사용된 고순도 세척 페놀 스트림이 비스페놀 A-페놀부가물을 액화하는 하류측의 상기 액화단계에서 생성된 페놀의 적어도 일부를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 휘발된 미반응의 페놀 스트림이 축합반응기로부터 생성됨을 특징으로 하는 방법.
- 제11항에 있어서, 제1 고체/액체분리 및 세척단계로부터의 사용된 세척액의 상당부분이 제1정제단계의 결정화단으로 재순환됨을 특징으로 하는 방법.
- 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 최종 비스페놀 A 부가물 생성물, 또는 그 혼합물을 얻기 위하여, 하류측의 최종 정제단계에서 생성된 페놀부가물 스트림이 공정에 공급되는 새로운 보충페놀, 또는 최종처리단계로부터 생성된 페놀로 세척됨을 특징으로 하는 방법.
- 제19항에 있어서, 제1 정제단계에서 생성된 페놀부가물 결정이 비스페놀 A 공정에서 생성된 페놀함유 유출물로부터 생성된 페놀로 세척됨을 특징으로 하는 방법.
- 제20항에 있어서, 각 결정화단계로부터의 페놀부가물 결정을 상기 고순도 세척 페놀 스트림으로 세척하기 전에 이들 페놀부가물 결정을 탈수하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제11항에 있어서, 재순환되는 모액의 비율에 비하여 더 큰 비율의 사용된 세척액이 제1 정제단계의 결정화단계로 재순환됨을 특징으로 하는 방법.
- 다단계의 공정에서 페놀용액으로부터 페놀부가물의 부가물결정화를 통하여 비스페놀 A를 정제하기 위한 방법에 있어서, 다단계의 각 정제단계로부터의 부가물 결정이 모액으로부터 분리되고, 탈수되며, 상류측의 반응단계로부터 회수된 미반응 페놀 스트림을 포함하나 비스페놀 이성체와 불순물이 없는 세척 페놀 스트림으로 세척됨을 특징으로 하는 비스페놀 A의 정제방법.
- 제23항에 있어서, 세척 페놀 스트림이 공정으로 공급되는 보충페놀을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제23항에 있어서, 세척 페놀 스트림이 비스페놀 A-페놀부가물의 최종처리로부터 생성된 페놀을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제22항에 있어서, 제1 정제단계의 하류측 정제단계로부터의 부가물이 공정에 공급되는 보충페놀, 비스페놀 A-페놀부가물의 최종처리로부터 생성된 페놀, 또는 이들 모두에 의하여 세척되고, 제1 정제단계로부터의 부가물이 상류측의 페놀함유 공정스트림으로부터 생성된 페놀로 세척됨을 특징으로 하는 방법.
- 다음의 구성요소로 구성됨을 특징으로 하는 p.p'-비스페놀 A의 제조 및 정제장치.(a) p,p'-비스페놀 A 조생성물, 미반응 페놀, 미반응 아세톤, 응축수와, 반응부산물로 구성되는 반응생성물 스트림을 형성하기 위하여 산조건하에서 아세톤을 화학양론적 초과량의 페놀과 반응시키기 위한 반응기 시스템;(b) 미반응 페놀 스트림, 미반응 아세톤 스트림과 응축수를 증류하여 제거하도록 반응기 시스템으로부터의 반응생성물 스트림을 증류하고, 농축된 비스페놀 A 와 나머지 미반응 페놀 및 높은 비등점의 반응부산물로 구성된 BPA 액체공급 스트림을 하류측의 다단계 페놀부가물 결정 및 정제공정으로 보내기 위한 반응생성물 증류시스템;(c) 각각 적어도 하나의 유입구, 적어도 하나의 유출구와, 페놀부가물 결정을 생성하기 위한 하나 이상의 결정화기를 갖는 결정화 시스템과, 적어도 하나의 유입구와 적어도 하나의 유출구를 가지고 페놀부가물 결정을 고순도 세척 페놀 스트림으로 세척하기 위한 고체-액체 분리 및 세척 시스템으로 구성되는 적어도 두개의 연속 BPA 정제시스템;(d) 상류측 BPA 정제시스템의 고체-액체 분리 및 세척시스템의 유출구로부터 다음의 하류측 BPA 정제시스템의 결정화시스템의 유입구로 연장되어 세척된 페놀부가물을 운반하기 위한 도관;(e) 반응기 시스템 또는 반응생성물 증류시스템으로부터 적어도 제1의 상류측 BPA 정제시스템의 고체-액체 분리 및 세척시스템의 유입구로 연장되어 미반응 페놀 스트림을 운반하기 위한 적어도 하나의 도관.
- 제27항에 있어서, 제1 BPA 정제단계의 결정화 시스템으로 공급되는 BPA 액체공급 스트림과 혼합하기 위하여 적어도 하나의 고체-액체 분리 및 세척시스템으로부터의 사용된 세척액의 제1부분, 분리된 모액, 또는 이들 모두를 운반하기 위한 적어도 하나의 도관을 포함함을 특징으로 하는 장치.
- 제28항에 있어서, 적어도 하나의 고체-액체 분리 및 세척시스템으로부터의 사용된 세척액의 제2부분, 분리된 모액, 또는 이들 모두를 희석된 BPA 액체공급 스트림이 공급되는 유입구와는 다른 제1 BPA 정제단계의 결정화 시스템의 유입구로 운반하기 위한 적어도 하나의 도관을 포함함을 특징으로 하는 장치.
- 제29항에 있어서, 제1 BPA 정제단계의 상기 결정화 시스템이 다수의 결정화기로 구성되고, 상기 장치가 상기 제2부분의 일부를 제1 BPA 정제단계의 결정화 시스템으로 구성되는 각 결정화기로 운반하기 위한 도관을 포함함을 특징으로 하는 장치.
- 제29항에 있어서, 나머지 사용된 세척액과 분리된 모액을 반응기 시스템으로 운반하기 위한 적어도 하나의 도관을 포함함을 특징으로 하는 장치.
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