KR20030060979A - 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성된 개열생성물 혼합물의 증류에 의한 후처리 방법 및 후처리용 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물의 증류에 의한 후처리 방법 및 후처리용 장치에 관한 것이다. 통상적으로, 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물의 증류에 의한 후처리에서, 개열 생성물 혼합물은 세 개의 주요 분획으로 분리되고, 이를 위해서 두 개 이상의 증류 칼럼이 사용된다. 두 개의 증류 칼럼을 사용하는 것은 이러한 통상적인 방법에서 자본 및 에너지 비용이 비교적 높다는 단점이 있다. 개열 생성물 혼합물을 증류에 의해 후처리하는 본 발명의 방법을 사용하면, 장치 요구량 및 에너지 소모량이 통상적인 설비에 비해 현저히 감소될 수 있는데, 이는 개열 생성물 혼합물이 단지 하나의 장치 속에서 세 개의 주요 분획으로 분할될 수 있기 때문이다. 본 발명의 방법은 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열, 특히 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물의 증류에 의한 후처리를 위해 사용될 수 있다. 본 발명의 방법을 사용함으로써, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 개열시 수득되는 개열 생성물 혼합물로부터 페놀 및 아세톤을 분리할 수 있다.

Description

알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물의 증류에 의한 후처리 방법 및 후처리용 장치{Process and apparatus for the work-up by distillation of cleavage product mixtures produced in the cleavage of alkylaryl hydroperoxides}

본 발명은 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물의 증류에 의한 개선된 후처리 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성된 개열 생성물의 증류에 의한 후처리 방법에 관한 것이다.

쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 페놀 및 아세톤으로의 산 촉매된 개열 방법은 오랫동안 산업상 특히 중요한 방법이었다. 혹 방법(Hock process)에 의한 쿠멘으로부터 페놀의 이러한 제조방법에서, 제1 반응 단계인 산화단계에서 쿠멘은 쿠멘 하이드로퍼옥사이드(CHP)로 산화된 후, CHP가 진공 증류, 농축 단계에서 65 내지 90중량%로 농축된다. 제2 반응 단계인 개열 단계에서, CHP는 산, 통상적으로 황산의 작용에 의해 페놀과 아세톤으로 개열된다. 페놀과 아세톤 이외에 개열 생성물은 개열에 앞선 반응 단계에서 형성될 수 있고 개열시 전환되지 않거나 부분적으로만 전환되는 기타 화합물을 갖는다. 페놀과 아세톤 이외에 개열 생성물 속에 존재할 수 있는 가장 중요한 화합물은 특히 α-메틸스티렌(AMS), 쿠멘 및 아세토페논이다.또한, 산화시 이미 형성된 디메틸 페닐 카비놀(DMPC)이 소량으로 개열 생성물 속에 존재할 수 있다. 또 다른 불순물은 메틸벤조푸란(MBF), 하이드록시아세톤, 메시틸 옥사이드(MO) 및 카보닐 화합물, 예를 들면, (아세트)알데히드 및 2-페닐프로피온알데히드와 같은 화합물을 포함한다. 개열 생성물을 중화시키고 수성 상을 제거한 후, 개열 생성물을 증류에 의해 후처리한다.

증류에 의해 개열 생성물을 후처리하는 각종 방법이 공지되어 있다[참조: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th completely revised edition, Vol. A19, 1991, VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim]. 원칙적으로, 이러한 모든 방법에서, 개열 생성물은 먼저 수산화나트륨 수용액, 아민, 수성 페놀레이트 알칼리액 및/또는 이온 교환 수지를 사용하여 중화된다. 상 분리 후, 중화된 개열 생성물의 유기 부분을 제1 칼럼으로 이동시켜, 물, 하이드록시아세톤, 쿠멘 및/또는 AMS를 함유할 수 있는 조 아세톤을 잔류 개열 생성물로부터 오버헤드로 증류 제거한다. 당해 조 아세톤을 통상적으로 세척기 속에서 알칼리로 처리하고 다시 증류에 의해 정제한다. 그러나, 부분적으로 칼럼 속에서 세척하기도 한다. 제1 칼럼에서 생성된 하부 생성물을 제2 칼럼에서 증류시켜, 잔류 AMS와 쿠멘을 당해 칼럼 오버헤드로부터 제거하고, 통상적으로 쿠멘을 다시 제조하는 수소화 단계로 공급한다. AMS와 쿠멘을 또한 물을 사용하여 공비 증류로 분리시킬 수 있다. 제2 칼럼에 잔류하는 하부 생성물을 조 페놀 칼럼 속에서 증류시킨다.

생성된 조 페놀을 물을 사용한 추출 증류 및/또는 산 이온 교환기로 처리 후 증류에 의해 추가로 정제할 수 있다. 후자 공정에서, 증류에 의해 페놀로부터 분리시키기 어려운 화합물, 예를 들면, 메시틸 옥사이드 및 하이드록시아세톤이 응축되어 고비점 화합물을 형성한다.

제DE-AS 1 105 878호(페놀 화학)에서도, 조 아세톤 칼럼 속에서 조 아세톤으로부터 분리시킨 중화된 개열 생성물을 탄화수소 칼럼으로 이동시키고, 여기서 물의 존재하에 AMS 및 쿠멘과 같은 페놀보다 비점이 낮은 탄화수소를 오버헤드에서 증류 제거한다. 칼럼의 하부로부터 유기 상을 제거하고 다운스트림 칼럼(여기서, 물은 칼럼의 하부에서 생성된 고비점 화합물(high-boiler)과 페놀로부터 분리된다)의 상부로 공급된다. 이어서, 페놀과 고비점 화합물과의 혼합물을 조 페놀 칼럼으로 이동시킨다. 조 페놀 칼럼 및 순수한 페놀 증류 단계에 생성된 잔류물을 크랙킹 단계(여기서, 잔류물은 후처리되고 페놀의 일부분이 회수된다)로 공급할 수 있다. 이들 유용한 회수 생성물은 다시 탄화수소 칼럼으로 이동될 수 있다.

유럽 공개특허공보 제0 032 255호(UOP)에는 실질적으로 중화된(pH 약 6) 개열 생성물의 유기 부분이 물로 다시 세척된 후, 조 아세톤 칼럼으로 이동되어 조 아세톤이 잔여 개열 생성물로부터 분리되는, 개열 생성물 후처리 공정이 기재되어 있다. 하부 상으로 잔류하는 잔류물을 쿠멘 칼럼으로 직접 이동시켜, 조 페놀을 하부 생성물로서 생성시킨 후, 이를 다시 정제 증류 단계로 공급한다. 주로 AMS, 쿠멘 및 물을 함유하는 쿠멘 칼럼으로부터 오베헤드에서 제거한 혼합물을 상 분리 용기로 이동시키고, 여기서 수성 상을 분리시킨다. 생성된 유기 상을 세척 칼럼으로 이동시키고, 여기서 여전히 존재하는 페놀을 AMS와 쿠멘과의 혼합물로부터 나트륨 페녹사이드로서 제거하기 위하여 유기 혼합물을 수산화나트륨 용액으로 처리한다. 페놀이 제거된 AMS와 쿠멘과의 혼합물을 칼럼의 상부를 통해서 수소화 단계로 공급한다. 미국 특허 제4,262,150호(UOP)에도, 유럽 공개특허공보 제0 032 255호(UOP)에 기재되어 있는 것과 동일한 칼럼 순환로가 사용된다. 유럽 공개특허공보 제0 032 255호와의 차이점은 개열 생성물을 중화시키기 위해서, 혼합기와 상 분리 장치의 하나 이상의 조합 기기 대신에 추출 칼럼이 사용된다는 것이다.

미국 특허 제3,322,651호(UOP)에는 CHP의 개열시 수득되는 페놀을 정제하기 위해 질소 화합물, 특히 아민을 사용하는 것으로 기재되어 있다.

미국 특허 제5,510,543호(GE)에는 염기, 특히 수산화나트륨 용액을 가하여 개열 생성물을 중화제 속에서 pH 4.0 내지 4.9로 조정하는, CHP 개열로부터 생성된 개열 생성물을 후처리하는 방법이 기재되어 있다. 중화제 속에서, 개열 생성물은 수성 상과 유기 상으로 분리된다. 유기 상을 스플리터(splitter)라고 하는 칼럼으로 이동시키고, 여기서 개열 생성물을 증류에 의해 아세톤이 풍부한 분획과 페놀이 풍부한 분획으로 분리시킨다. 페놀이 풍부한 분획을 칼럼의 하부에서 제거하여, 예를 들면, 1회 이상의 추가의 증류 단계로 구성될 수 있는 페놀 정제 단계로 공급한다. 아세톤이 풍부한 분획을 칼럼의 상부에서 제거하여, 아세톤 칼럼으로 공급하는데, 이 경우, 당해 칼럼으로 도입하기 전에 분획의 pH가 약 9로 되도록 하는 양으로 염기를 당해 분획에 가하여 당해 분획에 추가로 존재하는 유기 산을 중화시킨다. 물 이외에 탄화수소와 유기 산 염을 또한 함유하는 칼럼의 하부 상에서 생성된 혼합물을 상 분리 장치로 이동시키고, 여기서, 당해 혼합물은 유기 상과 수성 상으로 분리된다. 유기 상을 쿠멘의 회수를 위해 다시 처리할 수 있다.

또한, 개열 생성물의 증류에 의한 후처리시 생성된 개별 분획들을 특별히 처리하는 방법들이 개발되었다. 따라서, 미국 특허 제5,487,816호(UOP)에는 페놀, AMS 및 물을 함유하고 조 아세톤 칼럼의 하부 생성물로부터 생성되는 혼합물로부터 AMS를 분리시키는 방법이 기재되어 있다. 이러한 경우, 조 아세톤 칼럼은 쿠멘이 조 아세톤 칼럼의 상부에서 개열 생성물로부터 아세톤과 함께 제거되는 방식으로 작동된다. AMS와 페놀을 함유하는 혼합물은 칼럼의 하부에서 주로 페놀(이는 추가의 후처리 단계로 공급될 수 있다)이 생성되고 칼럼의 상부에서는 AMS, 물 및 보다 소량의 페놀의 혼합물(이는 축합되고, 염기성 시약을 가함으로써 pH 6 이상으로 조정된다)이 제거되는 방식으로 칼럼에서 분리된다. 이는 페놀이 수성 상에 주로 존재하도록 하는 한편, AMS는 단지 소량의 페놀이 불순물로서 존재하는 유기 상에 존재하도록 한다. 이들 상을 상 분리 창치에 의해 서로 분리시킨다. 유기 상을 수소화 단계로 공급할 수 있는 한편, 수성 상을 환류물로서 칼럼으로 반송시킬 수 있다.

미국 특허 제4,370,205호(UOP)에서는 미국 특허 제5,487,816호(UOP)에 기재되어 있는 방법과는 대조적으로 조 아세톤 칼럼의 하부로부터 제거된 스트림이 또한 쿠멘을 여전히 함유한다. 이러한 배경에 대해서, 상이한 칼럼 순환로가 제안된다. 특히 실질적으로 동일한 조건하에 작동되는 2개의 칼럼이 사용되며, 여기서 생성된 하부 생성물은 주로 페놀인 반면, AMS 및 쿠멘은 주로 오버헤드에서 제거된다. 제1 칼럼에서 하부 생성물로서 제거되는 조 페놀은 추가의 후처리 단계로 공급되고, 제2 칼럼에서 하부 생성물로서 제거되는 조 페놀은 제1 칼럼으로 반송된다. 제2 칼럼의 오버헤드 생성물은 세척 칼럼에서 수산화나트륨 용액으로 처리된다. AMS와 쿠멘을 포함하는 당해 칼럼의 오버헤드 생성물을 수소화 단계로 공급할 수 있다.

미국 특허 제4,251,325호(BP Chemicals)에서, 저비점 화합물(low-boiler)과 아세톤이 제거된 분획의 후처리가, 쿠멘 칼럼이, 상부에서 쿠멘, AMS 및 하이드록시아세톤을 포함하는 혼합물이 제거되는 방식으로 작동되도록 최적화되고, 상기 혼합물은 잔류하는 조 페놀로부터 실질적으로 완전히 분리되므로, 페놀 후처리 동안에 복잡한 방식으로 분리시킬 필요가 없다.

미국 특허 제4,333,801호(UOP)에는 AMS, 쿠멘, 페놀, 물 및 불순물, 예를 들면, 하이드록시아세톤을 포함하는 분획의 후처리 방법이 기재되어 있다. 당해 방법은 주로 페놀의 농도가 매우 낮은 AMS/쿠멘 분획을 전체 분획으로부터 제거하는 방법과 관련된다. 이는 쿠멘과 AMS와의 혼합물을 칼럼의 오버헤드에서 제거하여 농축시키고 상 분리 용기로 유동시키는 방식으로 쿠멘 칼럼을 작동시킴으로써 달성된다. 존재할 수도 있는 물을 분리하고 버린다. 유기 상의 일부분을 환류물로서 칼럼 상부로 반송시킨다. 유기 상의 또 다른 일부분을 세척기로 공급하고, 여기서 수소화를 방해하는 페놀 잔류물을 상으로부터 제거하여 당해 상을 수소화 단계로 공급할 수 있다. 쿠멘 칼럼의 측면 스트림 제거부로부터 AMS, 쿠멘 및 물과 페놀과의 공비 혼합물을 포함하는 분획을 제거하고, 당해 분획을 또한 농축시켜 상 분리 용기로 이동시킨다. 페놀을 포함할 수 있는 수성 상을 후처리 단계로 공급한다. 쿠멘, AMS, 및 유기 상과 수성 상 사이의 상 평형에 따라서 유기 상에 잔류하는 양만큼 다량의 페놀을 포함하는 유기 상을 증발시키고, 증기 상태에서 측면 스트림 제거부 위의 쿠멘 칼럼으로 반송시킨다. 조 페놀 분획을 칼럼의 하부로부터 제거한다.

또 다른 방법이 미국 특허 제5,064,507호(Allied)에 기재되어 있다. 당해 방법에서, 개열 생성물을 먼저 조 아세톤 칼럼 속에서 조 아세톤으로부터 분리시킨다. 하부 생성물을 쿠멘 칼럼으로 이동시키고, 쿠멘과 AMS를 개열 생성물로부터 제거한다. 그러나, 당해 칼럼은 AMS가 MBF 및 다른 불순물을 제거하기 위한 추가의 페놀 후처리시 반응 상대물 또는 용매로서 필요하므로, 특정량의 AMS가 하부 생성물에 여전히 존재하는 방식으로 작동된다. 당해 하부 생성물은 카보닐 불순물, 예를 들면, 아세톨(하이드록시아세톤, KA) 또는 MO를 고비점 화합물로 전환시키는 플러그 유동 특성을 갖는 반응기 속에서 아민, 바람직하게는 헥사메틸렌디아민과 반응한다. 이렇게 처리된 생성물을 증류에 의해 추가로 후처리한다. 정제된 최종 생성물 페놀에 의해 유동물은 추가의 4개의 칼럼 및 2개의 반응 영역을 통과한다.

미국 특허 제5,131,984호(Allied)에는 대부분의 아세톤, 쿠멘 및 AMS로부터 분리된 조 페놀의 증류에 의한 후처리가 기재되어 있다. 당해 조 페놀은 진공 증류 칼럼 속에서 페놀과 저비점 화합물을 포함하는 증기 혼합물을 칼럼의 상부에서 제거하는 방식으로 처리한다. 당해 혼합물을 응축기로 유동시키고, 여기서, 대부분의 증기 혼합물을 응축시킨다. 응축된 혼합물을 칼럼으로 역유동시키는데, 이 경우, 생성물로서 제거된 페놀의 순도는 응축물이 상부에서 또는 상부 아래에서 칼럼으로 반송되는지의 함수이다. 특히 저비점 화합물 및 산을 포함하는 증기 부분을 추가의 처리 단계, 예를 들면, 추가의 증류 칼럼으로 공급한다. 추가로 후처리될 수 있는 페놀 함유 분획을 진공 증류 칼럼으로부터 하나 이상의 이론적 단계로 칼럼의 상부 아래에 위치하는 측면 스트림 제거부로부터 제거한다.

유사한 방법이 미국 특허 제5,122,234호(Allied)에 기재되어 있는데, 물이 칼럼으로 추가로 유동되고 칼럼의 상부에서 주로 물과 페놀을 포함하는 혼합물이 제거되고, 당해 혼합물이 부분적으로 응축되고 칼럼으로 반송된다는 점이 다르다.

모든 공지되어 있는 개열 생성물의 증류에 의한 후처리방법은 비교적 복잡한데, 왜냐하면 통상적으로 2개의 증류 칼럼이 개열 생성물의 주요 성분들을 3개의 주요 분획, 즉 조 아세톤, AMS/쿠멘 및 조 페놀로 분리시키는 데 필요하기 때문이다. 목적하는 않는 부산물, 예를 들면, 물을 제거하기 위한 주요 분획의 추가 후처리가 다수의 장치를 요구한다. 현재 사용되는 모든 방법들이 비교적 높은 에너지 소모율, 특히 높은 증기 소모율을 나타낸다. 페놀의 생산량이 1년당 수백만 ton을 포함하므로, 에너지나 자본 면에서 작은 절약이라도 공정의 경쟁력에 있어서 중요할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 에너지 소모가 적고 장치를 적게 필요로 하면서 주요 생성물인 아세톤, 쿠멘/AMS 및 페놀을 서로로부터 및 목적하지 않는 부산물로부터 분리할 수 있는, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 개열로부터 생성된 개열 생성물의 증류에 의한 후처리 방법을 제공하는 것이다.

놀랍게도 개열 생성물을 증류에 의해 단일 증류 단계로 세 개의 주요 분획으로 분리시킴으로써 종래의 방법에서보다 에너지 소모가 낮고 장치를 적게 요구하면서 주요 생성물을 서로 효과적으로 분리시킬 수 있고 목적하지 않는 부산물의 제거가 또한 단순화되는 것으로 밝혀졌다.

따라서, 본 발명은 개열 생성물을 단일 증류 단계에 의해 세 개의 이상의 분획으로 분할함을 포함하여, 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성되는 개열 생성물의 증류에 의한 후처리에 대한 제1항에 따르는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 아세톤을 75중량% 이상 포함하는 조 아세톤 분획을 칼럼 상부에서 제거할 수 있고 페놀을 75중량% 이상 포함하는 조 페놀 분획을 칼럼의 하부에서 제거할 수 있으며 적어도 하이드록시아세톤과 쿠멘 및/또는 α-메틸스티렌을 포함하는 분획을 칼럼의 측면으로부터 제거할 수 있도록 치수화된, 제15항에서 청구된 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 개열로부터 생성된 개열 생성물 혼합물의 증류에 의한 분리용 증류 칼럼에 관한 것이다.

본 발명은 또한 쿠멘을 쿠멘 하이드로퍼옥사이드로 산화시키는 단계, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 개열시키는 단계 및 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물을 증류시켜 후처리하는 단계(이는 개열 생성물 혼합물을 단일 증류 단계로 세 개 이상의 분획으로 분할시킴을 포함한다)를 포함하는, 페놀과 아세톤을 제조하기 위한 제21항에 따르는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 따르는 방법을 사용하여 수득되는 페놀에 관한 것이다.

본 발명은 또한 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 따르는 방법을 사용하여 수득되는 아세톤에 관한 것이다.

본 발명의 방법의 잇점은 증류시 선택된 분리 단계들이 개열 생성물 혼합물 또는 개열 생성물 혼합물로부터 수득된 개별 분획의 추가의 후처리를 실질적으로 단순화시키는 것이다. 특히, 개열 생성물 혼합물의 페놀 함유 잔류물로부터 하이드록시아세톤, AMS 및 쿠멘을 함께 제거함으로써 페놀 함유 잔류물의 후처리를 상당히 단순화하는데, 왜냐하면 하이드록시아세톤이 페놀이 풍부한 분획에 잔류하고 하이드록시아세톤이 페놀과 반응하여 페놀보다 비점이 높고 증류에 의해 페놀로부터 분리될 수 있는 화합물을 형성함으로써 페놀이 풍부한 분획으로부터 제거되는 통상적인 공정으로 수행되는 단계들이 생략되고 증기 소모량이 분리 단계들에서 분할시 낮아지기 때문이다.

통상적인 방법에 비해, 본 발명의 방법은 실질적으로 보다 유리한 에너지 균형을 갖고, 하이드록시아세톤이 페놀과의 반응에 의해 공정으로부터 제거되는 방법에 비해, 개열 생성물 혼합물 속의 페놀 함량을 기준으로 하여, 페놀의 전체 수율이 또한 보다 높다. 통상적인 공정은 비교적 높은 에너지 소모를 요구한다. 또한, 통상적인 방법에서, 하이드록시아세톤은 페놀과 반응하여 소모되므로 페놀의 수율은 감소되고, 고가의 화학약품, 예를 들면, 아민이 첨가되어야 하며 이들 자체 또는 이들의 반응 생성물이 복잡한 방식으로 공정으로부터 다시 제거되어야 한다.

하이드록시아세톤을 쿠멘과 함께 개열 생성물 혼합물로부터 분리시킴으로써 당해 문제를 방지한 본 발명의 방법은 또한 상당히 적은 장치를 필요로 하는데, 왜냐하면 개열 생성물 혼합물을 단일 증류 단계에 의해 세 개의 분획으로 분리시킴으로써 필요한 증류 칼럼의 수 뿐만 아니라 분획 속의 각종 부산물의 함량을 감소시키는 데 필요한 반응 장치의 수도 감소시키기 때문이다.

개별 공정 단계들이 수행되는 방식, 즉 산화, 개열 후, 필요한 경우 가열 및 수소화에 따라, 페놀 1kg당 전체 공정에서의 증기 소모량은 페놀 1kg당 증기 소모량이 3.2kg[참조: Phenol/Acetone/Cumene, 96/97-2, Chem Systems, 303 South Broadway, Tarrytown, New York 10591]인 통상적인 방법에 비해 본 발명의 방법을 사용함으로써 현저히 감소시킬 수 있다. 본 발명의 방법을 통해, 비스페놀 A를 제조하는 각각의 경우에 적합한 페놀을 제조하기 위한 에너지 소모량을 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 위에서 언급한 개별 공정 단계들이 수행되는 방식에 따라서, 사용되는 쿠멘에 대한 페놀의 수율이 HA가 페놀과 반응하여 고비점 화합물을 형성하는 방법들에 비해 현저히 증가될 수 있다.

본 발명의 목적을 위해서, 칼럼 속에 존재하는 총 수의 플레이트는 플레이트의 수에 관계없이 100% 분리능을 갖는 것으로 정의되고, 상이한 수의 플레이트를 갖는 칼럼의 경우에 유사한 분리능이 존재하는 범위를 특정할 수 있는 방식으로 순서대로 배열된다. 따라서, 칼럼의 하부, 즉 제1 플레이트 아래 영역은 분리능이 0%이다. 정의에 따르면 칼럼의 상부, 즉 최상단 플레이트 위의 영역은 분리능이 100%이다. 당해 정의에 따라서, 50개의 플레이트를 갖는 칼럼은 15번째 플레이트 영역에서 30%의 분리능을 갖는다.

본 발명의 방법은 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열시, 특히 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 아세톤 및 페놀로의 개열시 개열 생성물 혼합물로서 생성된 물질들의 혼합물의 증류에 의한 후처리를 위해서 사용될 수 있다. 개열 생성물 혼합물은균질하거나 비균질한 촉매 개열로 수득될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명의 방법은 균질한 산 촉매 개열에 의해 수득된 개열 생성물 혼합물에 적용된다. 통상적으로 사용되는 균질한 산 촉매는 황산이다. 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드는 화학자들에게 공지된 각종 방법으로 제조될 수 있다. 그러나, 바람직하게는, 본 발명의 방법은 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열, 특히 혹 페놀 합성 원리에 따라서 수득된 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 개열[참조: H. Hock, S. Lang, Ber. Dtsch. Chem. Ges. 77B, 257 (1944)]로부터 유래되는 개열 생성물 혼합물에 적용된다. 분명히, 본 발명의 방법은 혹 방법의 발전된 공정, 특히 공정 단계들, 산화 및 개열 단계에 의해 수득되는 개열 생성물 혼합물에 적용될 수도 있다.

산이 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드, 특히 CHP의 개열용 촉매로서 사용되는 경우, 개열 생성물 혼합물은 통상적으로 증류에 의한 후처리 전에 pH 3 내지 10, 바람직하게는 4 내지 7로 조정된다. 이는 당해 기술분야의 숙련가에게 공지되어 있는 방식으로 염기를 개열 생성물 혼합물에 가함으로써 달성된다. 염기는 작업 조건에 따라서 전체 공정으로부터의 부산물, 예를 들면, 페녹사이드 알칼리액, 아세톤 세척 동안에 생성된 알칼리 세척액, 무기 염기, 예를 들면, 수산화나트륨 용액, NaOH, 암모니아 또는 수산화암모늄 또는 유기 염기, 예를 들면, 아민 또는 디아민(예: 헥사메틸렌디아민)일 수 있다.

pH는 또한 증류에 의한 후처리 전에 이온 교환 수지를 사용하여 조정할 수도 있다. 이러한 수지 및 수지의 용도는 당해 기술분야의 숙련가들에게 공지되어 있다.

개열 반응 뿐만 아니라 촉매 또는 중화제의 첨가로 인해, 개열 생성물 혼합물은 통상적으로 일부분의 물을 함유한다. 이러한 물은 당해 기술분야의 숙련가에게 공지되어 있는 방식으로 개열 생성물 혼합물이 본 발명의 방법에 공급되기 전에 추가의 물을 가하거나 개열 생성물 혼합물로부터 수성 상을 제거함으로써 제거될 수 있다. 바람직하게는, 수성 상은 하나 이상의 상 분리 장치, 예를 들면, 분리 용기 또는 유착기(coalescer)에서 개열 생성물 혼합물로부터 제거된다. 매우 특히 바람직하게는, 본 발명의 방법을 사용하여 증류에 의해 후처리되어야 하는 개열 생성물 혼합물의 함수량은 1 내지 14중량%, 바람직하게는 6 내지 10중량%이다.

중화로부터 또는 염 함유 공정 스트림의 사용으로 인해, 개열 생성물 혼합물은 염, 특히 나트륨 염 또는 유기 암모늄 염을 함유할 수 있다. 통상적으로, 이들을 함유하는 수성 상이 개열 생성물 상의 유기 부분으로부터 분리될 때 이들은 제거된다. 본 발명의 방법을 수행하기 위해서, 본 발명의 증류에 의한 후처리 전에 나트륨 이온 함량이 200ppm 미만, 바람직하게는 50ppm 미만이도록 개열 생성물 혼합물을 당해 기술분야의 숙련가에게 공지되어 있는 방식으로 처리하는 것이 (열 교환기에 대한 염 부착, 오염을 감소시키기 위해서) 유리하다.

본 발명의 방법은 CHP의 균질한 산 촉매 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물의 증류에 의한 후처리를 예로서 사용하여 이후에 설명되는데, 이러한 수행 양태로 제한되는 것은 아니다.

당해 개열 생성물 혼합물은 공정 단계들, 산화, 개열 후, 필요한 경우 가열, 중화 및/또는 수성 상 및 유기 상으로의 상 분리가 수행되는 방법에 따라서 물, 주요 생성물인 페놀과 아세톤 및 산화시 반응되지 않은 출발물질 쿠멘 이외에 각종 부산물, 예를 들면, α-메틸스티렌(AMS), 아세토페논, 하이드록시아세톤(HA), 페닐부텐, 3-메틸-사이클로펜탄, 디메틸페닐 카비놀(DMPC), 메틸-벤조푸란(MBF), 메시틸 옥사이드(MO) 및 기타 카보닐 화합물, 예를 들면, 헥사논, 헵타논 및 2-페닐프로피온알데히드를 또한 포함할 수 있다. 바람직하게는, 개열 생성물 혼합물은 적어도 페놀 20 내지 70중량%, 아세톤 15 내지 45중량%, 쿠멘 5 내지 30중량%, AMS 1 내지 5중량% 및 HA 200ppm 내지 5중량%를 포함한다.

본 발명에 있어서, 개열 생성물 혼합물은 단일 증류 단계에 의해 세 개 이상의 분획으로 분할된다. 이는 바람직하게는 개열 생성물 혼합물을 개열 생성물 혼합물이 세 개의 분획으로 분할될 수 있도록 치수화되어 있는 증류 장치, 바람직하게는 증류 칼럼으로 이동시킴으로써 달성된다.

매우 특히 바람직하게는, 개열 생성물 혼합물은 적어도 하나의 분획이 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 케톤의 75% 이상, 바람직하게는 95% 이상을 포함하도록 세 개의 분획으로 분할된다. CHP의 개열로부터 생성된 개열 생성물 혼합물이 사용되는 경우, 상기 케톤은 아세톤이다. 바람직하게는, 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 치환된 페놀 및/또는 치환되지 않은 페놀의 75% 이상, 바람직하게는 95% 이상을 포함하는 하나 이상의 제2 분획이 수득된다.

개열 생성물 혼합물의 본 발명의 증류에 의한 후처리시 수득되는 제3 분획은 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 사용된 모노알킬, 디알킬 및/또는 트리알킬 치환된 벤젠의 75% 이상, 바람직하게는 95% 이상을 포함한다. CHP의 개열로부터 생성된 개열 생성물 혼합물의 증류에 의한 후처리의 경우에 당해 제3 분획은 바람직하게는 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 쿠멘의 75% 이상, 특히 바람직하게는 95% 이상을 포함하고 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 α-메틸스티렌의 75% 이상, 특히 바람직하게는 95% 이상을 포함한다.

케톤 또는 아세톤을 포함하는 제1 분획은 바람직하게는 증류 칼럼의 상부에서 제거된다. 치환되거나 치환되지 않은 페놀을 포함하는 제2 분획은 바람직하게는 칼럼의 하부에서 제거된다. 산화시 사용된 반응하지 않은 모노알킬, 디알킬 및/또는 트리알킬 치환된 벤젠을 포함하고 페놀이 제조되는 경우에 쿠멘을 포함하는 제3 분획은 증류 칼럼의 측면 스트림 제거부로부터 제거된다. 바람직하게는, 측면 스트림 제거부는 개열 생성물 혼합물의 칼럼으로의 공급부 위에 위치하고, 개열 생성물 혼합물은 당해 측면에서도 칼럼으로 공급된다.

본 발명의 증류에 의한 후처리방법은 바람직하게는 증류 칼럼의 하부 온도 140 내지 200℃, 특히 바람직하게는 170 내지 190℃에서 수행된다. 칼럼의 상부 온도는 30 내지 90℃, 특히 바람직하게는 38 내지 58℃이다. 측면 스트림 제거 영역에서의 칼럼 내부의 온도는 바람직하게는 60 내지 120℃, 특히 바람직하게는 65 내지 90℃이다.

칼럼의 상부, 하부 및/또는 측면 스트림 제거부로부터 제거된 세 개의 분획의 일부분을 환류물로서 증류 칼럼으로 반송시키는 것이 유리할 수 있다.

하부로부터 칼럼으로의 재순환물은 바람직하게는 열 교환기를 통해서 가열되고, 이러한 경우, 사용되는 가열 매질은 증기이거나 충분한 열 에너지를 갖는 공정스트림일 수 있다. 증기 상태로 재순환된 하부 생성물의 양을 제거된 하부 생성물으 양으로 나눈 값으로 정의되는 재순환 비는 바람직하게는 0 내지 10이다.

증기 상태로 상부에서 제거된 오버헤드 생성물의 환류물은 바람직하게는 열 교환기에 의해 응축되어 액체로서 증류 칼럼으로 반송된다. 액체 상태로 반송되는 오버헤드 생성물의 양을 제거된 오버헤드 생성물의 양으로 나눈 값인 환류 비는 바람직하게는 0.2 내지 20, 특히 바람직하게는 2 내지 4이다.

물을 포함할 수 있고 상 분리 장치에서 두 개의 상으로 분리될 수 있는 측면 스트림 제거부로부터 제거된 분획의 경우, 당해 분획의 유기 부분, 당해 분획의 수성 부분 또는 유기 부분과 수성 부분과의 혼합물을 환류물로서 칼럼으로 재순환시키는 것이 유리할 수 있다. 매우 특히 바람직하게는, 당해 분획의 수성 부분과 유기 부분은 증류 칼럼으로 개별적으로 재순환된다. 재순환된 물의 양과 제거된 물의 양을 근거로 한 환류 비는 바람직하게는 0.2 내지 3, 매우 특히 바람직하게는 0.4 내지 2이다. 칼럼으로 재순환되는 물은 액체 또는 증기 상태로, 바람직하게는 액체 상태로 칼럼으로 공급될 수 있다. 재순환된 양과 제거된 유기 상의 양을 근거로 한 환류 비는 바람직하게는 0.1 내지 10, 매우 특히 바람직하게는 0.5 내지 5이다. 상 분리 장치로부터 수득한 이러한 제3 분획의 유기 부분의 잔류물을 증류 칼럼의 상부 및 하부에서 제거된 분획과 같이, 추가의 후처리 단계로 공급한다. 상 분리 장치로부터 수득한 제3 분획의 수성 부분의 잔류물을 후처리 단계로 공급하거나 폐기시킨다.

그러나, 후처리하거나 폐기시킬 물의 일부분을 열 교환기를 사용하여 증기상태로 칼럼으로 반송시키는 것도 유리할 수 있다. 물질은 바람직하게는 개열 생성물이 증류 칼럼으로 공급되는 지점의 아래에서 공급된다.

제1 증류 단계에서 수득한 세 개의 분획의 추가의 후처리는 바람직하게는 증류에 의한 후처리와 같이 수행되고 선행 기술에서 이미 기재한 바와 같이 수행될 수 있다. 후처리는 특히 분획의 조성에 적합하게 수행될 수 있다. 본 발명의 방법의 공정에 따라서, 필요없는 불순물, 특히 하이드록시 케톤이 제2 분획 및/또는 제3 분획에 존재할 수 있다. 하이드록시 케톤, 예를 들면, 하이드록시아세톤이 제2 분획에 존재하는 경우, 당해 분획은 선행기술에 기재된 각종 방법에 의해, 예를 들면, 페놀로부터 분리될 수 있다.

본 발명의 방법의 특히 바람직한 양태에서, 본 발명의 제3 분획이 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 하이드록시 케톤의 20% 이상, 바람직하게는 50% 이상, 매우 특히 바람직하게는 90% 이상을 포함하는 방식으로 수행된다. CHP의 개열로부터 생성된 개열 생성물 혼합물의 증류에 의한 후처리의 경우, 당해 제3 분획은 바람직하게는 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 하이드록시아세톤의 90% 이상을 포함한다.

이러한 유형의 본 발명의 방법의 수행 잇점은 제3 분획에 존재하는 하이드록시아세톤이 당해 분획의 물에 축적된다는 점이다. 하이드록시아세톤은 상 분리 장치에 수성 상으로 주로 통과하고, 따라서 제3 분획의 수성 부분과 함께 간단한 방식으로 공정으로부터 배출될 수 있다. 바람직하게는, 수성 상은 쿠멘 및/또는 AMS 함유 제3 분획 속에 존재하는 하이드록시아세톤의 75% 이상, 특히 바람직하게는95% 이상, 매우 특히 바람직하게는 98% 이상을 포함한다.

개열 생성물 혼합물이 분할되는 경우, 위에서 기재한 바와 같이 세 개의 주요 분획이 아니라 네 개 이상의 주요 분획으로 분할되는 것이 유리할 수 있다. 이러한 제4 분획은 쿠멘 함유 제3 분획이 제거되는 측면 스트림 제거부 위에 위치하고 칼럼의 상부 아래에 위치하는 추가의 측면 스트림 제거부로부터 제거될 수 있고/거나 개열 생성물 혼합물의 공급부 아래 및 칼럼의 하부 위에 위치하고 하나 이상의 유기 산을 포함하는 추가의 측면 스트림 제거부로부터 제거될 수 있다. 당해 제4 분획은 유기 산으로서, 예를 들면, 아세트산, 옥살산, 포름산 또는 부티르산, 또는 이들 산 중의 하나 이상으로 이루어진 혼합물을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 하나 이상의 산을 포함하는 당해 분획은 증류에 의한 후처리의 중화 업스트림으로 공급될 수 있다. 비점이 다양한 산을 포함하는 이들 분획을 칼럼으로부터 배출시킬 수 있기 위해서 이러한 측면 스트림 제거부를 다수 제공하는 것이 유리할 수 있다.

본 발명의 방법을 수행하는 또 다른 특히 바람직한 유형에서, CHP 개열의 경우 증류에 의한 후처리 전의 개열 생성물 혼합물 속에 존재하는 아세톤의 75% 이상을 포함하는 제1 분획은 바람직하게는 증기 상태로 바람직하게는 측면에서 아세톤 칼럼으로 이동된다. 당해 칼럼에서, 아세톤은 순수한 아세톤 요건(ASTM D 1363-94에 명시된 과망간산염 시험 충족)을 충족시키는 정도로 불순물로부터 분리된다. 논의되는 아세톤 칼럼으로 도입되기 전에 조 아세톤에 존재하는 불순물은 아세톤보다 비점이 낮은 화합물로서 특히 아세트알데히드 및 아세톤보다 비점이 높은 화합물이다.

불순물을 제거하기 위해서, 아세톤 칼럼은 순수한 아세톤이 우선적으로 측면 스트림 제거부로부터 제거되는 한편 아세트알데히드가 축적되는 분획은 칼럼의 상부에서 제거될 수 있도록 설계되어야 한다. 당해 분획은 부분적으로 아세톤 칼럼으로 직접 순환될 수 있는데, 이 경우, 열 교환기가 제공되어 아세트알데히드가 풍부한 분획이 완전히 또는 부분적으로 응축될 수 있다. 상부에서의 환류물의 양을 측면 스트림의 양으로 나눈 값으로 정의되는 환류 비는 바람직하게는 0.1 내지 1000이다. 특히 바람직하게는, 아세트알데히드가 풍부한 분획을 반응 장치로 전부 또는 일부분 이동시키는데, 이 경우, 마찬가지로 열 교환기가 제공되어 아세트알데히드가 풍부한 분획이 전부 또는 일부분 응축될 수 있고, 당해 반응 장치에서 분획은 알칼리성을 갖는 반응 상대물, 바람직하게는 수산화나트륨 용액, 매우 특히 바람직하게는 5 내지 20% 농도의 수산화나트륨 용액과 접촉하게 된다. 당해 반응 장치 속의 온도는 바람직하게는 20 내지 60℃이다. 당해 반응 장치 속의 압력은 바람직하게는 0.1 내지 2bar이다. 당해 반응 장치에서, 아세트알데히드는 알돌 축합 반응에서의 염기성 촉매로 인해, 예를 들면, 자체 반응되어 3-하이드록시부티르알데히드(아세트알돌)를 형성하거나, 아세톤과 반응하여 하이드록시펜탄온을 형성한다. 특히, 아세트알돌 및 하이드록시펜탄온은 아세톤보다 비점이 높다. 당해 반응 장치로부터의 반응 혼합물을 측면에서 아세톤 칼럼으로 재순환시킨다. 아세톤 칼럼의 오버헤드 생성물의 또 다른 부분을 공정으로부터 직접 배출시킬 수도 있고 후처리 단계 또는 열 이용 단계로 공급할 수도 있다.

아세톤 칼럼의 하부에서 아세톤보다 비점이 높은 화합물들의 혼합물을 제거한다. 당해 하부 생성물은, 특히 소량의 쿠멘 및/또는 AMS(이들은 제1 증류 칼럼으로부터의 제1 분획과 함께 아세톤 칼럼으로 이동된다)를 포함하고, 반응 장치로부터의 화합물, 특히 수산화나트륨 용액 또는 물 및 알돌 축합 반응으로부터 형성된 아세트알데히드의 2차 생성물, 예를 들면, 아세트알돌을 포함한다. 하부 생성물의 일부분을 증기 상태로 칼럼으로 재순환시키는 것이 유리할 수 있다. 바람직하게는, 재순환 비는 0.2 내지 400이다. 하부 생성물의 잔류 부분은 후처리 또는 이용 단계로 공급할 수 있다. 특히, 하부 생성물 또는 이의 일부분을 쿠멘과 AMS가 풍부한 쿠멘 칼럼으로 공급하기 위해서 하부 생성물 속에 존재하는 쿠멘 및/또는 AMS의 잔류물을 회수하는 것이 유리할 수 있다.

아세톤 칼럼은 바람직하게는 칼럼 상부의 온도가 30 내지 60℃로 설정되도록 작동된다. 하부 온도는 바람직하게는 40 내지 110℃, 특히 바람직하게는 50 내지 80℃이다. 순수한 아세톤이 제거되는, 측면 스트림 제거부에서의 아세톤 칼럼의 온도는 바람직하게는 30 내지 60℃이다. 아세톤 칼럼은 바람직하게는 10 내지 120개의 이론적 단계를 갖는다. 순수한 아세톤이 제거되는 측면 스트림 제거부는 분리능이 80 내지 99%, 바람직하게는 90 내지 95%인 칼럼의 영역에 존재하는 것이 바람직하다. 조 아세톤, 즉 제1 증류 칼럼으로부터의 제1 분획은 바람직하게는 분리능이 0 내지 30%인 아세톤 칼럼의 영역으로 공급된다. 반응 장치로부터의 반응 혼합물은 바람직하게는 분리능이 0 내지 30%인 아세톤 칼럼의 영역으로 공급된다.

상 분리 장치로부터의 제3 분획의 유기 부분은 쿠멘 칼럼으로 이동된다. 이는 바람직하게는 쿠멘 및/또는 AMS보다 비점이 낮은 화합물, 예를 들면, 물 또는 아세트알돌이 오버헤드에서 제거될 수 있고 AMS 및 쿠멘보다 비점이 높은 화합물이 칼럼의 하부에서 제거될 수 있으며 쿠멘 및/또는 AMS가 측면 스트림 제거부로부터 제거될 수 있도록 치수화된다. 바람직하게는, 상부에서 제거되는 생성물 뿐만 아니라 칼럼의 하부에서 제거되는 생성물의 일부분은 칼럼으로 반송된다. 특히 바람직하게는, 쿠멘 칼럼은 측면 스트림 제거부 또는 하부 영역으로부터 제거된 혼합물이 수소화 단계로 직접 공급될 수 있도록 치수화되고 이러한 방식으로 공정 파라미터가 설정된다.

쿠멘 칼럼은 바람직하게는 칼럼 상부의 온도가 40 내지 170℃로 설정되도록 작동된다. 하부 온도는 바람직하게는 110 내지 180℃이다. 쿠멘 및/또는 AMS가 제거되는 측면 스트림 제거부에서의 쿠멘 칼럼의 온도는 바람직하게는 110 내지 180℃이다. 쿠멘 칼럼은 바람직하게는 10 내지 90개의 이론적 단계를 갖는다. 쿠멘 및/또는 AMS가 제거되는 측면 스트림 제거부는 바람직하게는 분리능이 0 내지 50%인 칼럼의 영역에 위치한다. 제1 증류 칼럼으로부터의 제3 분획의 유기 상은 바람직하게는 분리능이 10 내지 80%인 쿠멘 칼럼의 영역으로 공급된다.

또한, 쿠멘 및/또는 AMS가 쿠멘 칼럼으로부터 제거되는 측면 스트림 제거부 위 및 칼럼의 상부 아래에 위치하는 하나 이상의 추가의 측면 스트림 제거부를 통해서 적어도 메시틸 옥사이드, 케톤 및/또는 물을 포함하는 하나 이상의 추가의 분획이 제거될 수 있도록 쿠멘 칼럼을 치수화하는 것이 유리할 수 있다. 하나 이상의 이러한 추가의 측면 스트림 제거부를 제공함으로써, 수득된 쿠멘 칼럼 속의 오버헤드 생성물은 메시틸 옥사이드를 함유하지 않는 아세톤을 필수적으로 포함하고, 예를 들면, 아세톤 칼럼에서 추가의 후처리 단계로 공급될 수 있는 생성물일 수 있다.

제1 증류 칼럼의 하부에서 제거된 제2 분획, 하이드록시아세톤 함량이 500ppm 미만, 바람직하게는 100ppm 미만, 매우 특히 바람직하게는 10ppm 미만인 조 페놀 분획을 바람직하게는 추가의 공정으로 조 페놀 칼럼이라고 하는 칼럼으로 측면에서 이동시킨다. 당해 칼럼은 바람직하게는 페놀보다 비점이 낮은 화합물, 예를 들면, 쿠멘, AMS 또는 아세톤의 잔류물이 오버헤드에서 제거될 수 있고 페놀보다 비점이 높은 화합물이 칼럼의 하부에서 제거될 수 있으며 페놀이 측면 스트림 제거부로부터 제거될 수 있도록 치수화된다. 바람직하게는, 조 페놀 칼럼의 상부에서 제거된 생성물 뿐만 아니라 하부에서 제거된 생성물의 일부분이 칼럼으로 재순환된다. 특히 바람직하게는, 조 페놀 칼럼은 측면 스트림 제거부로부터 회수된 페놀 분획이 추가의 페놀 정제 단계로 공급될 수 있는 방식으로 치수화되고 이러한 방식으로 공정 파라미터가 설정된다. 또한, 측면 스트림 제거부의 경우, 제거된 분획의 일부분을 환류물로서 조 페놀 칼럼으로 반송시키는 것이 유리할 수 있다.

조 페놀 칼럼은 바람직하게는 칼럼의 상부 온도가 120 내지 200℃, 바람직하게는 130 내지 180℃로 설정되도록 작동된다. 하부 온도는 바람직하게는 120 내지 220℃이다. 페놀이 제거되는 측면 스트림 제거부에서의 조 페놀 칼럼의 온도는 바람직하게는 120 내지 190℃, 특히 바람직하게는 140 내지 190℃이다. 조 페놀 칼럼은 바람직하게는 10 내지 70개의 이론적 단계를 갖는다. 페놀이 제거되는 측면스트림 제거부는 바람직하게는 분리능이 30 내지 90%인 칼럼의 영역에 존재한다. 제1 증류 칼럼으로부터의 제2 분획, 즉 조 페놀은 바람직하게는 분리능이 0 내지 80%인 조 페놀 칼럼의 영역으로 공급된다.

조 페놀 칼럼의 오버헤드 생성물을 제1 증류 칼럼으로 재순환시키는 것이 유리할 수 있다. 이는, 특히 조 페놀 칼럼의 오버헤드 생성물이 쿠멘, AMS 및/또는 아세톤을 비교적 다량으로 포함하는 경우에 유용하다. 페놀보다 비점이 높은 화합물을 포함하는 조 페놀 칼럼의 하부 생성물은 고비점 화합물의 추가의 농축을 위해서 추가의 증류 및/또는 크랙킹 단계로 공급될 수 있다.

크랙킹의 경우에 유용한 화합물, 예를 들면, AMS 또는 페놀이 회수될 수 있고, 따라서 공정의 전체 수율이 증가된다는 잇점에도 불구하고, 고비점 화합물의 크랙킹을 수행하지 않는 것이 유리할 수 있는데, 왜냐하면 장치 요건 및 에너지 소모가 높은 전체 수율에 의해 항상 보상될 수는 없기 때문이다.

바람직하게는, 조 페놀 칼럼의 하부 생성물을 추가의 증류 칼럼(이는 아래에서 고비점 화합물 칼럼(high-boiler column)이라고 한다)으로 이동된다. 조 페놀 칼럼으로부터의 하부 생성물은 바람직하게는 고비점 화합물 칼럼의 측면으로 공급된다. 당해 칼럼은 바람직하게는 페놀의 비점 범위 내의 비점을 갖는 화합물, 예를 들면, 페놀, 쿠멘, AMS 또는 아세톤의 잔류물이 오버헤드에서 제거될 수 있고 페놀의 비점보다 현저하게 높은 비점의 화합물이 칼럼의 하부에서 제거될 수 있도록 치수화된다. 바람직하게는, 고비점 화합물 칼럼의 상부에서 제거된 생성물 뿐만 아니라 고비점 화합물 칼럼의 하부에서 제거된 생성물의 일부분도 칼럼으로 재순환된다. 오버헤드 생성물에 대한 환류 비는 바람직하게는 0.5 내지 20이다. 하부 생성물을 크랙킹 또는 바람직하게는 열 이용 단계로 공급할 수 있다. 고비점 화합물 칼럼의 오버헤드 생성물은 바람직하게는 조 페놀 칼럼으로 반송된다.

고비점 화합물 칼럼은 바람직하게는 칼럼 상부의 온도가 90 내지 180℃로 설정되는 방식으로 작동된다. 하부 온도는 바람직하게는 120 내지 220℃이다. 고비점 화합물 칼럼은 바람직하게는 5 내지 70개의 이론적 단계를 갖는다. 조 페놀 칼럼의 하부 생성물은 바람직하게는 분리능이 40 내지 100%인 고비점 화합물 칼럼의 영역으로 공급된다.

조 페놀 칼럼의 측면 스트림 제거부에서 제거된 페놀 분획은 증류에 의한 추가 후처리 단계로 공급될 수 있다. 바람직하게는, 당해 페놀 분획은 반응기에서 미리 처리된다. 처리는 바람직하게는 목적하지 않은 부산물을 페놀보다 비점이 높거나 낮은 화합물로 전환시키기 위해서 산 촉매로 처리하는 것으로 이루어진다. 매우 특히 바람직하게는, 산 이온 교환기를 산 촉매로서 사용한다.

조 페놀 칼럼으로부터의 페놀 분획의 증류에 의한 추가의 후처리를 위해서, 이는 처리되거나 처리되지 않은 채 증류 칼럼(이는 아래에서 순수한 페놀 칼럼이라고 한다)으로 이동된다. 당해 칼럼은 바람직하게는 페놀보다 비점이 낮은 화합물, 예를 들면, 쿠멘, AMS, 아세톤 및/또는 물이 오버헤드에서 제거될 수 있고 페놀보다 비점이 높은 화합물이 칼럼의 하부에서 제거될 수 있으며 페놀이 측면 스트림 제거부로부터 제거될 수 있도록 치수화된다. 바람직하게는, 조 페놀 칼럼의 상부에서 제거된 생성물 뿐만 아니라 조 페놀 칼럼의 하부에서 제거된 생성물의 일부분도 칼럼으로 재순환된다. 상부에서의 환류물의 양을 측면 스트림 속에서의 양으로 나눈 값으로 정의되는 환류 비는 바람직하게는 0.1 내지 1000이다. 하부 생성물에 대한 재순환 비는 바람직하게는 0.1 내지 40이다. 특히 바람직하게는, 순수한 페놀 칼럼은 공정 파라미터가, 측면 스트림 제거부로부터 회수된 순수한 페놀 분획의 불순물 함량이 0.01중량% 미만, 바람직하게는 0.005중량% 미만이도록 설정되는 방식으로 치수화된다. 당해 순수한 페놀은 저장기로 공급되거나 추가의 사용을 위해 직접 공급될 수 있다.

순수한 페놀 칼럼은 바람직하게는 칼럼 상부의 온도가 100 내지 190℃이도록 작동된다. 하부 온도는 바람직하게는 120 내지 210℃이다. 순수한 페놀이 제거되는 측면 스트림 제거부에서의 순수한 페놀 칼럼의 온도는 바람직하게는 100 내지 190℃이다. 순수한 페놀 칼럼은 바람직하게는 10 내지 70개의 이론적 단계를 갖는다. 순수한 페놀이 제거되는 측면 스트림 제거부는 바람직하게는 분리능이 80 내지 95%인 칼럼의 영역에 위치한다. 조 페놀 칼럼으로부터의 페놀 분획은 바람직하게는 순수한 페놀이 회수되는 영역과 분리능이 동일한 칼럼의 영역이 아니라 분리능이 10 내지 80%인 순수한 페놀 칼럼의 영역으로 공급된다.

순수한 페놀 칼럼의 오버헤드 생성물을 조 페놀 칼럼으로 재순환시키는 것이 유리할 수 있다. 이는 특히 순수한 페놀 칼럼의 오버헤드 생성물이 흔히 쿠멘, AMS 및/또는 아세톤을 포함하기 때문에 유용하다. 페놀보다 비점이 높은 화합물을 포함하는 순수한 페놀 칼럼의 하부 생성물을 또한 조 페놀 칼럼으로 반송시킬 수 있거나, 고비점 화합물의 추가의 농축을 위해서 추가의 증류 및/또는 크랙킹 단계로 공급할 수 있다.

본 발명의 방법은 0.05 내지 2bar의 압력에서 수행될 수 있다. 개별 공정 단계가 수행되는 설정된 압력에 따라서 당해 공정 단계의 온도가 상응하게 선택되어야 한다.

본 발명의 방법은 쿠멘을 쿠멘 하이드로퍼옥사이드로 산화시키는 단계, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 개열시키는 단계 및 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물을 증류에 의해 후처리하는 단계를 포함하는 페놀 및 아세톤의 제조방법으로서, 개열 생성물 혼합물을 단일 증류 단계에 의해 세 개 이상의 분획으로 분할시킴을 특징으로 한다. 이러한 본 발명의 방법을 사용하여 페놀을 에너지 면에서 매우 유리한 방식으로 제조할 수 있다.

알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열시, 특히 CHP의 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물을 증류에 의해 후처리하는 본 발명의 방법은 바람직하게는 쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 개열로부터 생성된 개열 생성물 혼합물을 증류하여 분리시키는 본 발명의 증류 칼럼 속에서 수행되고, 당해 칼럼은 아세톤을 75중량% 이상 포함하는 조 아세톤 분획을 칼럼의 상부에서 제거할 수 있고, 페놀을 75중량% 이상 포함하는 조 페놀 분획을 칼럼의 하부에서 제거할 수 있으며 적어도 하이드록시아세톤 및 쿠멘 및/또는 α-메틸스티렌을 포함하는 분획을 칼럼의 측면으로부터 제거할 수 있도록 치수화된다.

본 발명의 증류 칼럼은 바람직하게는 20 내지 200개, 특히 바람직하게는 30 내지 70개의 다수의 이론적 단계를 갖는다. 증류 칼럼에 존재하는 총 수의 트레이는 본 발명의 목적을 위해서 트레이의 수에 관계없이 분리능 100%로 정의되고, 상이한 수의 트레이를 갖는 칼럼의 경우에 유사한 분리능이 존재하는 범위를 특정할 수 있는 방식으로 순서대로 배열된다. 따라서, 칼럼의 하부, 즉 제1 트레이의 아래 영역은 분리능이 0%이다. 당해 정의에 따르면 칼럼의 상부, 즉 최상단 트레이의 영역에서의 분리능은 100%이다.

본 발명의 증류 칼럼은 바람직하게는 분리능이 20 내지 50%인 증류 칼럼의 영역에 존재하는 하나 이상의 가능한 공급부를 갖는다.

본 발명의 증류 칼럼은 또한 하나 이상의 하이드록시아세톤, 즉 CHP의 개열의 경우 하이드록시아세톤 및 모노알킬화 또는 폴리알킬화 벤젠, CHP의 개열의 경우, 즉 쿠멘 및/또는 α-메틸스티렌을 포함하는 분획이 제거될 수 있는 하나 이상의 측면 스트림 제거부를 갖는다. 바람직하게는, 당해 측면 스트림 제거부는 분리능이 15 내지 95%, 바람직하게는 60 내지 90%인 증류 칼럼의 영역에 설치된다. 따라서, 50개의 다수의 이론적 단계를 갖는 본 발명의 칼럼의 경우에 측면 스트림 제거부는 바람직하게는 30번 째 및 45번 째 단계 사이에 설치된다.

본 발명의 증류 칼럼이 하나 이상의 유기 산을 포함하는 분획을 제거할 수 있는 하나 이상의 추가의 측면 스트림 제거부를 갖는 경우가 유리할 수 있다. 분획은 유기 산으로서, 예를 들면, 아세트산, 옥살산, 포름산 또는 부티르산 또는 이들 산 중의 하나 이상으로 이루어진 혼합물을 포함할 수 있다. 산 제거부는 공급 수단의 위 및/또는 아래 및/또는 측면 스트림 제거부 아래 및/또는 위에 제공될 수 있다.

본 발명의 방법 및 본 발명의 장치를 예로서 도 1 및 도 2에 도시하지만, 방법 또는 장치가 이러한 실행 유형으로 제한되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 증류 칼럼의 양태를 도식적으로 나타낸다. 본 발명의 증류 칼럼(K1)은 개열 생성물 혼합물(SP)이 증류에 의한 후처리를 위해 공급될 수 있는 측면 흡입구를 갖는다. 오버헤드 생성물(KP1)과 하부 생성물(SP1)은 칼럼의 상부와 하부에서 각각 제거될 수 있다. 본 발명의 증류 칼럼은 각각의 경우 하부 생성물 및/또는 오버헤드 생성물이 전부 또는 부분적으로 칼럼으로 반송될 수 있는 환류 시스템을 갖는다. 이들 환류 시스템에 열 교환기(WT1 및 WT2)가 설치되고, 이를 통해 환류물로서 칼럼으로 재순환되는 하부 생성물 또는 오버헤드 생성물에 열 에너지를 가하거나 제거할 수 있다. 본 발명의 증류 칼럼에서 CHP의 개열로부터 유래되는 개열 생성물 혼합물이 증류에 의해 후처리되는 경우, 아세톤은 오버헤드 생성물 속에 풍부하게 존재한다. 하부 생성물에는 주로 페놀이 풍부하게 존재하고, 페놀보다 비점이 높은 화합물이 존재한다.

또한, 본 발명의 증류 칼럼은 비점이 오버헤드 생성물의 비점과 하부 생성물의 비점 사이에 존재하는 분획을 칼럼으로부터 제거하는 측면 스트림 제거부를 갖는다. 본 발명의 칼럼에서 CHP의 개열로부터 생성된 개열 생성물 혼합물을 증류에 의해 후처리하는 경우, 당해 측면 스트림 제거부를 통해서 적어도 쿠멘, AMS 및/또는 물을 포함할 수 있는 혼합물을 칼럼으로부터 배출한다. 당해 혼합물은 라인(SCA)을 통해 상 분리 장치(PT1), 예를 들면, 디캔터(decanter)로 이동된다. 당해 상 분리 장치에서 형성된 유기 상의 일부분은 RO를 통해 증류 칼럼으로 반송될 수 있다. 잔여 부분의 유기 상은 CA를 통해 추가의 후처리 단계로 공급될 수 있다. 수성 상의 일부분을 또한 RW1을 통해 증류 칼럼(K1)으로 반송시킬 수 있는데, 바람직하게는 당해 수성 상은 액체 상태로 칼럼으로 반송된다. 잔여 부분의 수성 상은 W1을 통해 이용 또는 후처리 단계로 공급될 수 있다.

임의로, 수성 상의 추가 부분이 RW2를 통해 증기 상태 또는 액체 상태로 칼럼으로 반송될 수 있는데, 이 경우 수성 상은 바람직하게는 개열 생성물 혼합물의 공급부(SP) 아래로 공급된다. 임의로, 또한 하나 이상의 추가의 측면 스트림 제거부(SOS1 및 SOS2)가 제공될 수 있다. 측면 스트림 제거부(SOS1)는 바람직하게는 개열 생성물 혼합물의 공급부(SP)와 칼럼의 하부 사이에 위치한다. 측면 스트림 제거부(SOS2)는 바람직하게는 측면 스트림 제거부(SCA)와 칼럼의 상부 사이에 위치한다. 하나 이상의 유기 산을 포함하는 분획은 측면 스트림 제거부(SOS1 및 SOS2)를 통해 칼럼으로부터 배출될 수 있다.

도 2는 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물, 예를 들면, CHP의 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물의 증류에 의한 전체 후처리 공정을 도식적으로 나타낸다. 명료하게 하기 위해서, 도면에는 칼럼으로의 각종 환류물을 나타내지 않았다. 또한, 열 순환, 즉 개별 분획들 또는 공정 스트림들 간의 열 에너지 교환도 나타내지 않았다.

SP를 통해 개열 생성물 혼합물은 증류에 의한 후처리를 위해 칼럼(K1)으로 통과한다. 개열 생성물 혼합물은 이미 처리되었을 수 있는데, 예를 들면, pH가 설정될 수 있고/있거나 존재하는 수성 상이 이미 제거되었을 수 있다. 칼럼(K1)에서, 개열 생성물 혼합물은 세 개의 분획으로 분리된다. 칼럼의 상부에서 제거된 오버헤드 생성물(KP1)은 아세톤이 풍부한 분획이다. 쿠멘, AMS 및/또는 물이 풍부한 측면 스트림 분획(SCA)은 칼럼(K1)으로부터 측면에서 제거된다. 페놀이 풍부한 하부 생성물(SP1)은 칼럼(K1)의 하부에서 제거된다.

당해 분획은 칼럼(K2)의 측면으로 이동되고, 여기서 오버헤드 생성물(KP1)이 순수한 아세톤 분획(RA)(이는 칼럼의 상부 아래 측면에서 제거된다), 알데히드 및 저비점 화합물 함유 분획(AA)(이는 칼럼의 상부에서 제거된다) 및 하부 분획(SP2)(이는 칼럼의 하부에서 제거되고 아세톤보다 비점이 높은 화합물을 포함한다)으로 분할된다. 분획(AA)은 염기(B)가 또한 공급되는 세척기(W)로 일부분이 공급되거나 KP2를 통해 공정으로부터 배출된다. 세척기(W)로부터 제거된 생성물은 칼럼(K2)으로 반송된다. 순수한 아세톤(RA)은 추가의 이용 또는 저장 단계로 공급된다. 하부 생성물(SP2)은, 예를 들면, 후처리 단계(AB), 특히 폐수 처리 단계로 공급될 수 있다. 후처리된 하부 생성물(AB2)의 일부분은 칼럼(K3)의 측면으로 공급될 수 있다.

또한, 칼럼(K1)으로부터의 측면 스트림 분획(SCA)의 유기 부분(CA)은 칼럼(K3)으로 공급된다. 당해 유기 부분은 측면 스트림 분획이 공급되는 상 분리 장치(PT1)에서 수득된다. 측면 스트림 분획의 유기 부분의 일부분(RO)은 칼럼(K1)으로 재순환된다. 상 분리 장치(PT1) 속에서 수득된 측면 스트림 분획의 수성 부분은 공정수(W1)로서 공정으로부터 배출될 수 있고/있거나 환류물(RW)로서 칼럼(K1)으로 전부 또는 일부분이 재순환될 수 있다.

칼럼(K3)에서, 쿠멘 및/또는 AMS를 포함하는 칼럼(K1)으로부터의 측면 스트림 분획의 유기 부분은 칼럼(K3)으로부터의 측면 스트림 제거부를 통해 분획(CAH)(이는 쿠멘과 AMS를 포함하고 AMS의 쿠멘으로의 수소화 단계로 직접 공급되기에 적합하다)이 수득되는 방식으로 증류된다. AMS보다 비점이 높거나 쿠멘보다 비점이 낮은 화합물은 오버헤드 생성물(KP3)로서 또는 하부 생성물(SP3)로서 전체 공정으로부터 배출되고 이용을 위해서 공급될 수 있다. 임의로, 하나 이상의 측면 스트림 제거부(KM)가 측면 스트림 제거부(CAH) 위와 칼럼(K3)의 상부 아래에 제공될 수 있고, 당해 측면 스트림 제거부를 통해 적어도 메시틸 옥사이드 및/또는 케톤, 특히 아세톤과 상이한 케톤을 포함하는 분획이 제거될 수 있다.

칼럼(K1)으로부터의 페놀이 풍부한 하부 생성물(SP1)은 조 페놀 칼럼(K4)의 측면으로 공급된다. 당해 칼럼으로부터, 조 페놀이 측면에서 제거되어, 예를 들면, 산 고정상 촉매를 포함할 수 있는 반응기(HR) 속에서 추가로 처리된 후, 칼럼(K5)으로 이동된다. 오버헤드 생성물(KP4)은 칼럼(K1)으로 반송된다. 칼럼(K4)으로부터의 하부 생성물(SP4)은 칼럼(K6)으로 공급된다. 당해 칼럼에서, 고비점 화합물, 예를 들면, 타르(tar)가 하부 생성물(SP6)로서 공정으로부터 배출되고 이용을 위해 공급된다. 오버헤드 생성물(KP6)은 칼럼(K4)으로 반송된다.

반응기(HR)에서 처리되고 순수한 페놀 칼럼(K5)으로 이동된 조 페놀은 당해 칼럼에서 순수한 페놀(RPH)(이는 칼럼(K5)의 측면에서 회수되고 사용 또는 저장을 위해서 공급된다), 고비점 화합물 분획(이는 칼럼(K5)으로부터 하부 생성물(SP5)로서 제거되고 칼럼(K4)으로 재순환된다) 및 저비점 화합물 분획(이는 칼럼(K5)으로부터 오버헤드 생성물(KP5)로서 회수되고 또한 칼럼(K4)으로 공급된다)으로 분리된다.

실시예 1:

특히 페놀 48중량%, 쿠멘 10중량%, AMS 3중량%, 아세톤 27중량%, 아세트알데히드 0.03중량%, 아세토페논 0.1중량%, 하이드록시아세톤 0.1중량% 및 물 9중량%를 포함하는 개열 생성물 혼합물을 90개의 트레이를 갖는 도 1 및 도 2에 도시한 증류 칼럼의 40번 째 높이의 트레이에 공급한다.

칼럼의 온도는 상부의 온도가 47℃이고 하부 온도가 179℃이며 측면 스트림 제거부의 온도가 88 내지 89℃로 되도록 설정한다. 증류 칼럼 속의 압력은 하부의 압력이 대기압에 상응한다. 특히 아세톤 99부와 아세트알데히드 0.1부를 포함하는, 제거된 오버헤드 생성물의 일부분을 40개의 트레이를 갖는 아세톤 칼럼의 8번 째 높이의 트레이로 이동시킨다.

아세톤 칼럼의 온도는 칼럼 상부의 온도가 42℃이고 칼럼 하부의 온도가 65℃이도록 설정한다. 35번 째 높이의 트레이에 설치되고 불순물의 함량이 0.25중량% 미만인 순수한 아세톤이 제거되는 측면 스트림 제거부의 온도는 42.5℃이다. 아세트알데히드 함량이 100ppm인 오버헤드 생성물을 응축시키고 세척기로 통과시키는데, 오버헤드 생성물 1kg당 5% 농도의 수산화나트륨 용액 10g이 세척기로 통과된다. 세척기 속의 온도는 56℃이다. 세척기로부터 제거된 혼합물의 아세트알데히드 함량은 20ppm 미만이다.

특히 쿠멘, AMS 및 물을 포함하는 아세톤 칼럼으로부터의 하부 생성물을 쿠멘 칼럼으로 이동시킨다.

제1 증류 칼럼의 측면 스트림 제거부로부터 제거된 분획을 분리 용기로 이동시킨다. 당해 분리 용기에서, 특히 물 98중량%와 하이드록시아세톤 1.3중량%를 포함하는 수성 상은 특히 쿠멘 65중량%, AMS 30중량%, 페놀 2중량% 및 물 0.2중량%를 포함하는 유기 상으로부터 분리된다. 상 분리 후, 제거된 분획에 존재하는 하이드록시아세톤 95% 이상이 수성 상으로 존재한다. 수성 상의 일부분을 폐기시킨다. 잔여량의 수성 상을 제1 증류 칼럼으로 반송시킨다.

분리 용기에서 수성 상으로부터 분리된 유기 상은 하이드록시아세톤 함량이 1000ppm 미만이다. 당해 유기 상은 일부분이 제1 증류 칼럼으로 반송된다. 잔여량의 유기 상을 60개의 트레이를 갖는 쿠멘 칼럼의 측면으로 25번째 높이의 트레이에서 통과시킨다. 쿠멘 칼럼은 칼럼 상부의 온도가 56℃이고 칼럼 하부의 온도가 140℃이도록 작동된다. 138℃의 14번 째 높이 트레이의 측면 스트림 제거부로부터 불순물을 2중량% 미만으로 포함하는 AMS와 쿠멘의 혼합물이 증류된다. 쿠멘 칼럼의 상부 및 하부로부터 제거된 저비점 화합물과 고비점 화합물을 폐기시킨다.

특히 페놀 94중량%와 아세토페논 1.6중량%를 포함하는 제1 증류 칼럼의 하부로부터 제거된 하부 생성물을 70개의 트레이를 포함하는 조 페놀 칼럼의 측면으로 26번 째 높이 트레이에서 공급한다. 당해 칼럼은 칼럼 상부의 온도가 176℃이고 칼럼 하부의 온도가 203℃인 방식으로 작동된다. 조 페놀 칼럼의 상부에서 제거된 분획은 제1 증류 칼럼으로 반송된다. 조 페놀 칼럼의 하부에서 생성된 분획을 추가의 칼럼, 즉 고비점 화합물 칼럼으로 이동시켜, 고비점 화합물을 농축시킨다. 칼럼의 50번 째 트레이에서 154℃에서 수득한 오버헤드 생성물은 특히 페놀 95중량%와 아세토페논 5중량%를 포함하는 분획이다. 당해 분획을 조 페놀 칼럼으로 반송시킨다. 203℃의 온도에서 수득한 고비점 화합물 칼럼의 하부 생성물은 타르로 이루어져 있으며, 이의 페놀 함량은 5중량% 미만이다. 조 페놀 스트림을 181℃에서 조 페놀 칼럼으로부터 55번 째 높이의 트레이에서 제거한다.

당해 조 페놀 스트림은 페놀 함량이 99중량%이다. 당해 조 페놀 스트림은 불순물로서, 특히 2-메틸벤조푸란, AMS, 메시틸 옥사이드, 소량의 하이드록시아세톤 및 미량의 추가의 불순물을 포함한다. 조 페놀 스트림을, 산 이온 교환 수지 앰버리스트(Amberlyst) 15를 120m³촉매로서 포함하는 반응기로 통과시킨다. 이렇게 처리된 조 페놀을 45개 트레이를 갖는 순수한 페놀 칼럼의 측면으로부터 20번 째 높이 트레이에서 통과시킨다. 감압하에 작동되는 당해 칼럼은 상부 온도가 139℃이고 하부 온도가 142℃이다. 불순물 함량이 100ppm 미만인 순수한 페놀을 140℃에서 순수한 페놀 칼럼의 측면으로부터 40번 째 높이 트레이에서 제거한다. 순수한 페놀 칼럼의 상부에서 제거된 분획을 조 페놀 칼럼의 상부 아래로 반송시킨다. 순수한 페놀 칼럼의 하부로부터 제거된 분획을 조 페놀 칼럼의 하부 위로 반송시킨다.

Claims (23)

1. 개열(cleavage) 생성물 혼합물을 단일 증류 단계에 의해 세 개 이상의 분획으로 분할함을 포함하여, 알킬아릴 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성되는 개열 생성물 혼합물을 증류에 의해 후처리하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 분획들 중의 하나가 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 케톤의 75% 이상을 포함하는 방법.
3. 제2항에 있어서, 케톤이 아세톤인 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 분획들 중의 하나가 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 치환된 페놀 및/또는 치환되지 않은 페놀의 75% 이상을 포함하는 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 분획들 중의 하나가 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 쿠멘의 75% 이상 및/또는 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 α-메틸스티렌의 75% 이상을 포함하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 물, 쿠멘 및/또는 AMS를 포함하는 분획이 증류 단계 전의개열 생성물 속에 존재하는 하이드록시아세톤의 20% 이상을 포함하는 방법.
7. 제5항 또는 제6항에 있어서, 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 쿠멘의 75% 이상 및/또는 증류 단계 전의 개열 생성물 속에 존재하는 α-메틸스티렌의 75% 이상을 포함하는 분획이 상 분리 장치에서 수성 상과 유기 상으로 분리되는 방법.
8. 제7항에 있어서, 적어도 일부분의 유기 상이 증류 단계로 반송되는 방법.
9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 적어도 일부분의 유기 상이 증류 칼럼(쿠멘 칼럼)(여기서, 유기 상은 쿠멘 또는 α-메틸스티렌보다 비점이 낮은 화합물이 오버헤드로 제거되고 쿠멘 또는 α-메틸스티렌보다 비점이 높은 화합물은 하부를 통해서 제거되며 쿠멘 및/또는 α-메틸스티렌을 포함하는 화합물은 측면 스트림 제거부를 통해 제거되는 방식으로 분리된다)으로 공급되는 방법.
10. 제9항에 있어서, 쿠멘 및/또는 α-메틸스티렌이 쿠멘 칼럼으로부터 제거되는 측면 스트림 제거부 위 및 칼럼의 상부 아래에 위치하는 하나 이상의 추가의 측면 스트림 제거부를 통해 적어도 메시틸 옥사이드, 케톤 및/또는 물을 포함하는 하나 이상의 추가의 분획이 제거될 수 있는 방식으로 유기 상이 쿠멘 칼럼 속에서 분리되는 방법.
11. 제7항에 있어서, 적어도 일부분의 수성 상이 액체 및/또는 증기 상태로 증류 단계로 반송되는 방법.
12. 제7항 또는 제11항에 있어서, 수성 상이 쿠멘 및/또는 α-메틸스티렌 함유 분획 속에 존재하는 하이드록시아세톤의 75%를 포함하는 방법.
13. 제1항 내지 제12항 중의 어느 한 항에 있어서, 증류에 의한 후처리 전에 개열 생성물 혼합물의 페놀 농도가 20 내지 70중량%인 방법.
14. 제1항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 증류에 의한 후처리 전에 개열 생성물 혼합물의 하이드록시아세톤 농도가 200ppm 내지 5중량%인 방법.
15. 아세톤을 75중량% 이상 포함하는 조 아세톤 분획이 칼럼 상부에서 제거될 수 있고 페놀을 60중량% 이상 포함하는 조 페놀 분획이 칼럼 하부에서 제거될 수 있으며 적어도 물, 쿠멘 및/또는 α-메틸스티렌을 포함하는 하나 이상의 분획이 칼럼의 측면으로부터 제거될 수 있도록 치수화된, 쿠멘 하이드로퍼옥사이드 개열로부터 생성된 개열 생성물 혼합물의 증류에 의한 분리용 증류 칼럼.
16. 제15항에 있어서, 개열 생성물 혼합물 속에 존재하는 하이드록시아세톤의75% 이상과 페놀을 포함하는 분획이 칼럼 하부에서 제거될 수 있도록 치수화된 증류 칼럼.
17. 제15항에 있어서, 개열 생성물 혼합물 속에 존재하는 하이드록시아세톤의 75% 이상과 쿠멘 및/또는 α-메틸스티렌을 포함하는 분획이 칼럼의 하나 이상의 측면 스트림 제거부에서 제거될 수 있도록 치수화된 증류 칼럼.
18. 제17항에 있어서, 적어도 하이드록시아세톤과 쿠멘 및/또는 α-메틸스티렌을 포함하는 분획이 분리능이 15 내지 95%인 칼럼의 영역에서 제거될 수 있는 측면 스트림 제거부가 제공되어 있는 증류 칼럼.
19. 제15항 내지 제18항 중의 어느 한 항에 있어서, 20 내지 200개의 이론적 단계를 갖는 증류 칼럼.
20. 제15항 내지 제19항 중의 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 유기 산을 포함하는 분획이 제거될 수 있는 하나 이상의 측면 스트림 제거부를 갖는 증류 칼럼.
21. 쿠멘을 쿠멘 하이드로퍼옥사이드로 산화시키는 단계,

    쿠멘 하이드로퍼옥사이드를 개열시키는 단계 및

    쿠멘 하이드로퍼옥사이드의 개열시 생성된 개열 생성물 혼합물을 증류에 의해 후처리하는 단계(이는 개열 생성물 혼합물을 단일 증류 단계에 의해 세 개 이상의 분획으로 분할함을 포함한다)를 포함하는, 페놀 및 아세톤의 제조방법.
22. 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 따르는 방법으로 수득 가능한 페놀.
23. 제1항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 따르는 방법으로 수득 가능한 아세톤.