(57)【要約】  本開示は、フェノール分留のために単一の垂直分割型蒸留塔を用いる方法、及び装置に関する。より詳細には、本開示は、粗アセトン塔及びクメン−ＡＭＳ塔を組み合わせて単一の垂直分割型蒸留塔とすることによる、フェノール分留のための方法及び装置に関する。スチーム又は水の注入、化学処理反応器、及び内部液相分離器の適切な割り当て、サイドドローの位置決定によって、アセトン及びフェノールの高い収率が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物の蒸留による仕上げのための方法であって、
前記開裂生成物混合物を垂直分割型蒸留塔の側部にフィードすること、
前記蒸留工程前に前記開裂生成物中に存在するケトンの少なくとも９５％を含む、ケトンを含む第一の留分を前記垂直分割型蒸留塔の塔頂から取り出すこと、
置換又は無置換のフェノールを含む第二の留分を、前記垂直分割型蒸留塔の塔底から取り出すこと、並びに
未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、水、並びにヒドロキシケトンを含む第三の留分を、側流抜き出し部が前記垂直分割型蒸留塔への開裂生成物混合物の前記フィードよりも下に位置するように、側流として取り出すこと、
によって、単一の蒸留工程で、前記開裂生成物混合物を、少なくとも３つの留分に分割することを含む、方法。
【請求項２】
前記ケトンが、アセトンである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第二の留分が、化学処理反応器へ送られる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記化学処理反応器が、前記垂直分割型蒸留塔内に配置される、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記化学処理反応器が、前記垂直分割型蒸留塔の外部に配置される、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
スチーム又は水が、前記垂直分割型蒸留塔の塔底と前記垂直分割型蒸留塔の下３分の１の部分にある注入点との間に注入される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
アセトール及び他のカルボニル不純物が、前記化学処理反応器中においてアミンで処理することにより、前記垂直分割型蒸留塔の前記第二の留分から除去される、請求項３に記載の方法。
【請求項８】
前記垂直分割型蒸留塔の圧力が、７０ｋＰａから３４５ｋＰａであり、前記垂直分割型蒸留塔の塔底での温度が、１７４℃から２２５℃である、請求項１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
国内先行出願の優先権の主張
本出願は、２０１６年３月３１日に出願された米国特許出願第６２／３１６，４２５号の優先権を主張するものである。
【０００２】
技術分野
本開示は、アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物の蒸留による仕上げのための方法、装置に関する。より詳細には、本開示は、粗アセトン塔及びクメン−アルファメチルスチレン（ＡＭＳ）塔のすべての機能をまとめた単一の垂直分割型蒸留塔を用いる方法並びに装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
フェノールは、クメンを空気酸化してクメンヒドロペルオキシド（ＣＨＰ）とし、続いてＣＨＰ分解として知られるその酸触媒開裂によってフェノール及びアセトンとすることによって製造される。ＣＨＰ分解は、強い発熱反応であり、これは通常、商業スケールでは、連続撹拌又は逆混合反応器中で実施される。そのような反応器中では、いずれの時点でも、未反応のＣＨＰはごく一部であり、反応媒体は、ＣＨＰの分解生成物、すなわち、フェノール及びアセトン、それに加えて、いずれかの溶媒（例：クメン）及びＣＨＰと共に反応器に添加された他の物質から本質的に成る。クメン酸化の過程では、少量のジメチルフェニルカルビノール（ＤＭＰＣ）及びアセトフェノンも形成される。酸触媒の存在下では、ＤＭＰＣは、脱水して、有用な副生物であるアルファメチルスチレン（ＡＭＳ）となる。
【０００４】
フェノール分留フロースキームの従来の設計は、分留フィード中のアセトン、クメン、及びＡＭＳをフェノールから分離するために用いられる２つの塔を含む。アセトン、並びにクメン及び水の一部がまず、大気圧よりも僅かに高い圧力で運転される粗アセトン塔（第一の塔）の塔頂物へ蒸留される。塔頂物流中の酸は、続いてのシステム中での付着汚れを引き起こすことになる。クメン及び水の残分、並びに大部分のギ酸及び酢酸を、本質的にすべてのＡＭＳ、フェノール、及び高沸点副生物と共に含有する塔底液は、相当に高い真空で運転されるクメン−ＡＭＳ塔（第二の塔）に送られる。しかし、フェノール分留塔の下流の別個のシステムで、２つの塔を用いてフェノール汚染物及び不純物を分離する必要がある。
【発明の概要】
【０００５】
そのような複合システムをフェノール分留に用いることは、設備コスト及び運転コストが増大する結果となる。先行技術で公知である単一蒸留塔の従来設計では、アセトン及びフェノールの高い回収率が得られない。設備及び運転コストを大きく低減してフェノールユニットを効率的に運転するための新規な方法及び装置が求められている。また、フェノール及びアセトンの収率を改善することができるフェノール分留のための、改善されたより経済的な方法及び単純化された装置設計も求められている。
【０００６】
本主題の実施形態は、アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物の蒸留による仕上げのための方法であり、開裂生成物混合物を垂直分割型蒸留塔の側部にフィードすることによって、開裂生成物混合物を、単一の蒸留工程で少なくとも３つの留分に分割することを含む。ケトンを含む第一の留分は、垂直分割型蒸留塔の塔頂から取り出され、蒸留工程前に開裂生成物中に存在するケトンの少なくとも９５％を含む。置換又は無置換のフェノールを含む第二の留分は、垂直分割型蒸留塔の塔底から取り出される。未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、水、並びにヒドロキシケトンを含む第三の留分は、側流として取り出され、それにより、側流抜き出し部（side stream take-off）は、垂直分割型蒸留塔への開裂生成物混合物のフィードよりも下に位置する。
【０００７】
本主題の別の実施形態は、アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物の蒸留による仕上げのための方法であり、開裂生成物混合物を垂直分割型蒸留塔の側部にフィードすることによって、開裂生成物混合物を、単一の蒸留工程で少なくとも３つの留分に分割することを含む。ケトンを含む第一の留分は、垂直分割型蒸留塔の塔頂から取り出され、蒸留工程前に開裂生成物中に存在するケトンの少なくとも９５％を含む。置換又は無置換のフェノールを含む第二の留分は、垂直分割型蒸留塔の塔底から取り出される。未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、水、並びにヒドロキシケトンを含む第三の留分は、垂直分割型蒸留塔の側流として取り出され、それにより、側流抜き出し部は、垂直分割型蒸留塔への開裂生成物混合物のフィードよりも下に位置する。第三の留分は、化学処理反応器へ送られる。
【０００８】
本主題のさらなる実施形態は、アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物の蒸留による仕上げのための方法であり、開裂生成物混合物を垂直分割型蒸留塔の側部にフィードすることによって、開裂生成物混合物を、単一の蒸留工程で少なくとも３つの留分に分割することを含む。ケトンを含む第一の留分は、垂直分割型蒸留塔の塔頂から取り出され、蒸留工程前に開裂生成物中に存在するケトンの少なくとも９５％を含む。置換又は無置換のフェノールを含む第二の留分は、垂直分割型蒸留塔の塔底から取り出される。第二の留分は、化学処理反応器へ送られる。未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、水、並びにヒドロキシケトンを含む第三の留分は、垂直分割型蒸留塔の側流として取り出され、それにより、側流抜き出し部は、垂直分割型蒸留塔への開裂生成物混合物のフィードよりも下に位置する。第三の留分は、液体回収装置からあふれ出て、デカンターへと流れ込む。
【０００９】
本主題の利点は、粗アセトン塔及びクメン−ＡＭＳ塔のすべての機能を１つにまとめると同時に、同じフェノール及びアセトンの品質を維持し、さらに、付着汚れ、望ましくない反応、及び腐食を回避することである。２つの直列の蒸留塔を、垂直分割型蒸留塔を用いて置き換えることができる。しかし、沸騰成分の相対的揮発性、中間蒸留物流の流量、及び運転条件に関して、垂直分割型蒸留塔の使用に伴ういくつかの課題が存在する。本発明の主題は、設備コスト及び運転コストが削減された新規な方法及び装置を提供することを探究するものであり、スチーム／水の注入、デカンター、及び化学処理反応器の適切な割り当てによって、垂直分割型蒸留塔を実装する際の課題に対するソリューションを提供する。本主題の有益性は、制御システム、並びに蒸留塔及びトレー設計の組み合わせにより、垂直分割型蒸留塔の安定であり強固で経済的な運転、及びアセトール蒸留の向上が可能となることである。
【００１０】
例のさらなる目的、利点、及び新規な特徴は、一部は、以下の記述に示され、一部は、当業者であれば、以下の記述を考察することによって明らかとなるか、又は例の作製若しくは運転によって知ることができる。概念の目的及び利点は、添付の特許請求の範囲で特に指摘される方法、器具、及び組み合わせによって実現し、達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の主題の方法のためのフロースキームである。
【図２】図２は、図１に示される本発明の主題の方法の別の選択肢としての実施形態である。
【図３】図３は、本発明の主題の方法の別の実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の記述は、限定する意味で理解されてはならず、単に、代表的な態様の一般的原理を記載することを目的として成されるものである。本開示の範囲は、特許請求の範囲を参照して決定されるべきである。
【００１３】
アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物を蒸留して、開裂生成物混合物を垂直分割型蒸留塔を用いた単一の蒸留工程で少なくとも３つの留分に分割することによる仕上げのための方法は、図１を参照して全体として理解することができる。図１は、主題の性能を説明するのに特に必要とされない塔内構造物、温度及び圧力制御システム、流量制御バルブ、再循環ポンプなどのこの種類の方法に慣例的に用いられる数多くの装置を省略することによって単純化されたものである。さらに、特定の図面の実施形態による本主題の方法の説明は、本明細書で示される特定の実施形態に本主題を限定することを意図するものではない。
【００１４】
本発明の主題は、図１に示されるように、蒸留塔及び反応器システム１００を含み、反応器システムの単一の垂直分割型蒸留塔１０２で、開裂生成物混合物が少なくとも３つの留分に分離される。本発明には多くの構成が可能であるが、本明細書では、特定の実施形態が例として提示される。アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物のフィードは、ライン１０４で垂直分割型蒸留塔１０２に送られる。ストリッピングのために、フィード混合物と共にスチームが、ライン１０６で垂直分割型蒸留塔１０２に送られる。スチーム又は水は、垂直分割型蒸留塔１０２の塔底と垂直分割型蒸留塔１０２の下３分の１の部分にある注入点との間に注入される。フィード流量は、７５７５７ｋｇ／時間であってよく、アセトン、フェノール、クメン、及びアルファ−メチルスチレン（ＡＭＳ）を含む開裂生成物混合物の成分のフィード流量は、それぞれ、２３５７０ｋｇ／時間、３８７６８ｋｇ／時間、９８２４ｋｇ／時間、及び１６１４ｋｇ／時間であってよい。仕上げ蒸留前の開裂生成物混合物は、４０ｍｏｌ％濃度のケトン、４０ｍｏｌ％濃度の置換又は無置換フェノールを含み、残部は、未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、並びにヒドロキシケトンを含む。
【００１５】
ケトンを含む第一の留分は、垂直分割型蒸留塔１０２の塔頂からライン１１０で取り出される。垂直分割型蒸留塔１０２の塔頂から取り出されるケトン留分は、アセトンであり得る。垂直分割型蒸留塔１０２の塔頂から取り出される第一の留分の生成物流量は、３０３５３ｋｇ／時間であり得る。垂直分割型蒸留塔１０２の塔頂から取り出される第一の留分中のアセトンの生成物流量は、２３５５５ｋｇ／時間であり得る。蒸留工程前に開裂生成物中に存在するケトンの少なくとも９５％が存在し得る。蒸留に垂直分割型蒸留塔を用いることにより、アセトンをより良好に分離することができる。垂直分割型蒸留塔１０２から取り出される第一の留分は、９９．９％超のアセトンを含み、ライン１１０で回収される。垂直分割型蒸留塔１０２の塔頂から取り出される第一の留分中には、アセトンと共に、比較的少量のクメン及び水が存在し得る。
【００１６】
置換又は無置換のフェノールを含む第二の留分は、垂直分割型蒸留塔１０２の塔底から、ライン１１２で取り出される。垂直分割型蒸留塔１０２の塔底から取り出される第二の留分の生成物流量は、４３６５８ｋｇ／時間であり得る。垂直分割型蒸留塔１０２の塔底から取り出される第二の留分中のフェノールの生成物流量は、４２７０８ｋｇ／時間であり得る。垂直分割型蒸留塔１０２から取り出される第二の留分は、９８％超のフェノールを含み、ライン１１２で回収される。重質炭化水素、アセトール、又はヒドロキシセトンが、垂直分割型蒸留塔１０２の塔底から、第二の留分中にフェノールと共に取り出される。垂直分割型蒸留塔１０２の第二の留分中のアセトールの濃度は、１００重量ｐｐｍから５００重量ｐｐｍであり得る。
【００１７】
未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、水、並びにヒドロキシケトンを含む第三の留分は、垂直分割型蒸留塔１０２の側流として、ライン１１４で取り出される。ライン１１４で抜き出される側流は、垂直分割型蒸留塔１０２への開裂生成物混合物のフィードよりも下に位置し得る。垂直分割型蒸留塔１０２の側流として取り出される第三の留分のサイドドローの液体流量は、８６０３ｋｇ／時間であり得る。垂直分割型蒸留塔１０２の側流として取り出される第三の留分の廃水流量は、８３５ｋｇ／時間であり得る。クメン、水、有機酸の残分、並びに本質的にすべてのアルファ−メチルスチレン（ＡＭＳ）は、垂直分割型蒸留塔１０２の側流としてライン１１４で取り出される。スチーム注入点により、ほとんどのギ酸及び酢酸をクメン−アルファ−メチルスチレン（ＡＭＳ）サイドドローへと蒸留することが可能となり、それによって、酸含有量が、下流のアセトン精製における限度内となる。垂直分割型蒸留塔の側流中へのアセトールの回収率は、フィードに対して５０％であり得る。第三の留分のクメン及びアルファ−メチルスチレン（ＡＭＳ）を含む混合物は、フェノール回収ユニット１２０へ送られ得る。垂直分割型蒸留塔１０２のサイドドローは、水相及び有機相を含む２相混合物であり得る。ライン１１４のサイドドローは、この流れをフェノール回収ユニット１２０へ送る前に、２相混合物を分離するために冷却され得る。
【００１８】
垂直分割型蒸留塔１０２の塔底からライン１１２で取り出される第二の留分は、化学処理反応器１３０へ送られる。化学処理反応器１３０は、垂直分割型蒸留塔１０２と共に配置されていてよい。化学処理反応器１３０は、垂直分割型蒸留塔１０２の外部に配置されていてもよい。第二の留分と共に、アミンが、ライン１１６で化学処理反応器１３０へ送られる。化学処理反応器１３０中で第二の留分をアミンで処理することにより、垂直分割型蒸留塔１０２の第二の留分からアセトール及び他のカルボニル不純物が除去される。別の選択肢として、水を含む副生物は、化学処理反応器１３０から垂直分割型蒸留塔１０２の塔底の塔底液へ、ライン１３２でその物質を再循環することによって除去されてもよい。クメン、アルファ−メチルスチレン（ＡＭＳ）、水を含むライン１１４及び１３２の流れは、さらなる回収のために、フェノール回収ユニット１２０へ送られ得る。アセトール及び他の不純物を含まないフェノールは、化学処理反応器１３０からライン１３４で取り出される。化学処理反応器１３０から取り出されたフェノールは、粗フェノール塔へ送られ得る。フェノールは、ライン１０８で、垂直分割型蒸留塔１０２へ再循環され得る。フェノール再循環の流量は、４６５６ｋｇ／時間であり得る。
【００１９】
垂直分割型蒸留塔１０２の運転条件は、１７４℃から２２５℃の範囲内の運転温度、及び７０ｋＰａから３４５ｋＰａの範囲内の圧力を含む。開裂生成物混合物のフィードよりも下にある垂直分割型蒸留塔１０２のトレー間隔は、６８０ｍｍから１４５０ｍｍに増加される。側流部よりも上にある垂直分割型蒸留塔１０２のトレー間隔は、４５０ｍｍから２１００ｍｍに増加される。
【００２０】
ここで図２に移ると、開裂生成物混合物を単一の垂直分割型蒸留塔で少なくとも３つの留分に分離するための、図１に示される本発明の主題の方法の別の選択肢としての実施形態。図２の実施形態は、化学処理反応器を含んでいないという点で図１の実施形態と異なっている。図１において上記で述べたものに類似の図２のコンポーネントは、図２において再度記載していない。図２の要素の多くは、図１と同じ構成を有し、同じ符号を有している。図１の要素に対応するが、異なる構成を有する図２の要素は、図１と同じ符号を有するが、プライム記号（’）が付与されている。
【００２１】
図２に示されるように、本発明の主題は、蒸留塔及び反応器システム１００’を含み、反応器システムの単一の垂直分割型蒸留塔１０２’で、開裂生成物混合物が少なくとも３つの留分に分離される。本発明には多くの構成が可能であるが、本明細書では、特定の実施形態が例として提示される。アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物のフィードは、ライン１０４’で垂直分割型蒸留塔１０２’に送られる。ストリッピングのために、フィード混合物と共にスチームが、ライン１０６’で垂直分割型蒸留塔１０２’に送られる。スチーム又は水は、垂直分割型蒸留塔１０２’の塔底と垂直分割型蒸留塔１０２’の下３分の１の部分にある注入点との間に注入される。フィード流量は、７５７５７ｋｇ／時間であってよく、アセトン、フェノール、クメン、及びアルファ−メチルスチレン（ＡＭＳ）を含む開裂生成物混合物の成分のフィード流量は、それぞれ、２３５７０ｋｇ／時間、３８７６８ｋｇ／時間、９８２４ｋｇ／時間、及び１６１４ｋｇ／時間であってよい。仕上げ蒸留前の開裂生成物混合物は、４０ｍｏｌ％濃度のケトン、４０ｍｏｌ％濃度の置換又は無置換フェノールを含み、残部は、未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、並びにヒドロキシケトンを含む。
【００２２】
ケトンを含む第一の留分は、垂直分割型蒸留塔１０２’の塔頂からライン１１０’で取り出される。垂直分割型蒸留塔１０２’の塔頂から取り出されるケトン留分は、アセトンであり得る。垂直分割型蒸留塔１０２’の塔頂から取り出される第一の留分の生成物流量は、３０３３５ｋｇ／時間であり得る。垂直分割型蒸留塔１０２’の塔頂から取り出される第一の留分中のアセトンの生成物流量は、２３５４７ｋｇ／時間であり得る。蒸留工程前に開裂生成物中に存在するケトンの少なくとも９５％が存在し得る。垂直分割型蒸留塔１０２’から取り出される第一の留分は、９９．９％超のアセトンを含み、ライン１１０’で回収される。垂直分割型蒸留塔１０２’の塔頂から取り出される第一の留分中には、アセトンと共に、比較的少量のクメン及び水が存在し得る。
【００２３】
置換又は無置換のフェノールを含む第二の留分は、垂直分割型蒸留塔１０２’の塔底から、ライン１１２’で取り出される。垂直分割型蒸留塔１０２’の塔底から取り出される第二の留分の生成物流量は、４３４９１ｋｇ／時間であり得る。垂直分割型蒸留塔１０２’の塔底から取り出される第二の留分中のフェノールの生成物流量は、４２５５５ｋｇ／時間であり得る。垂直分割型蒸留塔１０２’から取り出される第二の留分は、９８％超のフェノールを含み、ライン１１２’で回収される。重質炭化水素、アセトール、又はヒドロキシセトンが、垂直分割型蒸留塔１０２’の塔底から、第二の留分中にフェノールと共に取り出される。垂直分割型蒸留塔１０２’の第二の留分中のアセトールの濃度は、５０重量ｐｐｍであり得る。
【００２４】
未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、水、並びにヒドロキシケトンを含む第三の留分は、垂直分割型蒸留塔１０２’の側流として、ライン１１４’で取り出される。ライン１１４’で抜き出される側流は、垂直分割型蒸留塔１０２’への開裂生成物混合物のフィードよりも下に位置し得る。垂直分割型蒸留塔１０２’の側流として取り出される第三の留分のサイドドローの液体流量は、８７３８ｋｇ／時間であり得る。垂直分割型蒸留塔１０２’の側流として取り出される第三の留分のサイドドローの廃水流量は、８８３ｋｇ／時間であり得る。クメン、水、有機酸の残分、並びに本質的にすべてのアルファ−メチルスチレン（ＡＭＳ）は、垂直分割型蒸留塔１０２’の側流としてライン１１４’で取り出される。第三の留分のクメン及びアルファ−メチルスチレン（ＡＭＳ）を含む混合物は、フェノール回収ユニット１２０’へ送られ得る。垂直分割型蒸留塔１０２’のサイドドローは、水相及び有機相を含む２相混合物であり得る。ライン１１４’のサイドドローは、この流れをフェノール回収ユニット１２０’へ送る前に、２相混合物を分離するために冷却され得る。
【００２５】
この実施形態は、アセトールのサイドドローへの蒸留の増加、より高い還流、より高いリボイラー負荷を含み、ライン１１２’における垂直分割型蒸留塔１０２’の第二の留分中のアセトールの残留量が、５０重量ｐｐｍという低さに維持される。垂直分割型蒸留塔１０２’の塔底から取り出される第二の留分中のアセトールの量が非常に低いため、フェノールを含む第二の留分から不純物をさらに除去するための化学処理反応器の必要性が排除される。不純物を含まないフェノールは、ライン１０８’で、垂直分割型蒸留塔１０２’へ再循環され得る。フェノール再循環の流量は、４６５６ｋｇ／時間であり得る。
【００２６】
ここで図３に移ると、開裂生成物混合物を単一の垂直分割型蒸留塔で少なくとも３つの留分に分離するための、本発明の主題の方法の別の実施形態。図３の実施形態は、垂直分割型蒸留塔の第三の留分が、液体回収装置からあふれ出て、デカンターへと流れ込むという点で図１及び２の実施形態と異なっている。図１及び２において上記で述べたものに類似の図３のコンポーネントは、図３において再度記載していない。図３の要素の多くは、図１及び２と同じ構成を有し、同じ符号を有している。図２の要素に対応するが、異なる構成を有する図３の要素は、図２と同じ符号を有するが、プライム記号（’’）が付与されている。
【００２７】
図３に示されるように、本発明の主題は、蒸留塔及び反応器システム１００’’を含み、反応器システムの単一の垂直分割型蒸留塔１０２’’で、開裂生成物混合物が少なくとも３つの留分に分離される。本発明には多くの構成が可能であるが、本明細書では、特定の実施形態が例として提示される。アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物のフィードは、ライン１０４’’で垂直分割型蒸留塔１０２’’に送られる。ストリッピングのために、フィード混合物と共にスチームが、ライン１０６’’で垂直分割型蒸留塔１０２’’に送られる。スチーム又は水は、垂直分割型蒸留塔１０２’’の塔底と垂直分割型蒸留塔１０２’’の下３分の１の部分にある注入点との間に注入される。
【００２８】
ケトンを含む第一の留分は、垂直分割型蒸留塔１０２’’の塔頂からライン１１０’’で取り出される。垂直分割型蒸留塔１０２’’の塔頂から取り出されるケトン留分は、アセトンであり得る。蒸留工程前に開裂生成物中に存在するケトンの少なくとも９５％が存在し得る。垂直分割型蒸留塔１０２’’の塔頂から取り出される第一の留分中には、アセトンと共に、比較的少量のクメン及び水が存在し得る。
【００２９】
置換又は無置換のフェノールを含む第二の留分は、垂直分割型蒸留塔１０２’’の塔底から、ライン１１２’’で取り出される。重質炭化水素、アセトール、又はヒドロキシセトンが、垂直分割型蒸留塔１０２’’の塔底から、第二の留分中にフェノールと共に取り出される。垂直分割型蒸留塔１０２’’の塔底からライン１１２’’で取り出される第二の留分は、化学処理反応器（図３では示さず）に送られる。蒸留塔の第二の留分中のアセトールの濃度は、１００重量ｐｐｍから５００重量ｐｐｍの範囲内であり得る。化学処理反応器中においてアミンで処理することにより、垂直分割型蒸留塔１０２’’の第二の留分からアセトール及び他のカルボニル不純物が除去される。化学処理反応器からのアセトール及び他の不純物を含まないフェノールは、粗フェノール塔へ送られ得る。フェノールは、ライン１０８’’で、垂直分割型蒸留塔１０２’’へ再循環され得る。
【００３０】
未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、水、並びにヒドロキシケトンを含む第三の留分は、垂直分割型蒸留塔１０２’’の側流として、ライン１１４’’で取り出される。ライン１１４’’で抜き出される側流は、垂直分割型蒸留塔１０２’’への開裂生成物混合物のフィードよりも下に位置し得る。クメン、水、有機酸の残分、並びに本質的にすべてのアルファ−メチルスチレン（ＡＭＳ）は、垂直分割型蒸留塔１０２’’の側流としてライン１１４’’で取り出される。第三の留分のクメン及びアルファ−メチルスチレン（ＡＭＳ）を含む混合物は、フェノール回収ユニット（図３では示さず）へ送られ得る。垂直分割型蒸留塔１０２’’のサイドドローは、水相及び有機相を含む２相混合物であり得る。第三の留分は、液体回収装置からあふれ出て、デカンター１４０へと流れ込み得る。デカンター１４０は、垂直分割型蒸留塔１０２’’内に配置され得る。デカンターの主たる機能は、水相を、有機相とは別に塔から取り出すことであり、それによって、有機相は、デカンターがない場合に考え得るよりも塔のさらに下の点から取り出すことができる。水性流１４５が、デカンターから取り出される。デカンターの直径は、１２．５フィートであってよい。内部デカンター沈降領域（internal decanter settling area）は、１２２平方フィートであってよく、合計デカンター領域は、１６０平方フィートであってよい。内部デカンター接線長は、２１フィートであってよい。デカンターの直径及び領域は、塔の直径に依存し、そしてそれは、塔の容量、並びに還流比及び／又は沸騰比（boil-up ratio）に依存することになる。
【００３１】
垂直分割型蒸留塔１０２’’の運転条件は、１７４℃から２２５℃の範囲内の運転温度、及び７０ｋＰａから３４５ｋＰａの範囲内の圧力を含む。開裂生成物混合物のフィードよりも下にある垂直分割型蒸留塔１０２’’のトレー間隔は、６８０ｍｍから１４５０ｍｍに増加される。側流部よりも上にある垂直分割型蒸留塔１０２’’のトレー間隔は、４５０ｍｍから２１００ｍｍに増加される。垂直分割型蒸留塔には、６０から６２の理論段が存在し得る。ライン１１４’’の側流中へのアセトールの回収率は、フィードに対して５０％である。
【００３２】
本主題について、現時点で好ましい実施形態と見なされる実施形態と共に記載してきたが、本主題は、開示される実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に含まれる様々な改変及び同等の配置を含むことを意図するものであることは理解されたい。
【００３３】
具体的実施形態
以下は、具体的実施形態と合わせて記載されるが、この記述は、説明することを意図するものであり、上記の記述及び添付の特許請求の範囲を限定することを意図するものではないことは理解される。
【００３４】
本主題の第一の実施形態は、アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物の蒸留による仕上げのための方法であり、開裂生成物混合物を垂直分割型蒸留塔の側部にフィードすること；蒸留工程前に開裂生成物中に存在するケトンの少なくとも９５％を含む、ケトンを含む第一の留分を垂直分割型蒸留塔の塔頂から取り出すこと；置換又は無置換のフェノールを含む第二の留分を、垂直分割型蒸留塔の塔底から取り出すこと；並びに未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、水、並びにヒドロキシケトンを含む第三の留分を、側流抜き出し部が垂直分割型蒸留塔への開裂生成物混合物のフィードよりも下に位置するように、側流として取り出すこと、によって、単一の蒸留工程で、開裂生成物混合物を少なくとも３つの留分に分割することを含む。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、ケトンは、アセトンである。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第二の留分は、化学処理反応器へ送られる。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、化学処理反応器は、垂直分割型蒸留塔内に配置される。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、化学処理反応器は、垂直分割型蒸留塔の外部に配置される。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、スチーム又は水は、垂直分割型蒸留塔の塔底と垂直分割型蒸留塔の下３分の１の部分にある注入点との間に注入される。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、アセトール及び他のカルボニル不純物は、化学処理反応器中においてアミンで処理することにより、蒸留塔の第二の留分から除去される。本発明の実施形態は、この段落の第一の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、垂直分割型蒸留塔の圧力は、７０ｋＰａから３４５ｋＰａであり、垂直分割型蒸留塔の塔底での温度は、１７４℃から２２５℃である。
【００３５】
本発明の第二の実施形態は、アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物の蒸留による仕上げのための方法であり、単一の蒸留工程で：開裂生成物混合物を垂直分割型蒸留塔の側部にフィードすること；蒸留工程前に開裂生成物中に存在するケトンの少なくとも９５％を含む、ケトンを含む第一の留分を垂直分割型蒸留塔の塔頂から取り出すこと；置換又は無置換のフェノールを含む第二の留分を、垂直分割型蒸留塔の塔底から取り出すこと；未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、水、並びにヒドロキシケトンを含む第三の留分を、側流抜き出し部が垂直分割型蒸留塔への開裂生成物混合物のフィードよりも下に位置するように、垂直分割型蒸留塔の側流として取り出すこと；並びに第二の留分を、化学処理反応器へ送ること、によって、開裂生成物混合物を、少なくとも３つの留分に分割することを含む。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、ケトンは、アセトンである。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、垂直分割型蒸留塔のトレー間隔は、６８０ｍｍから１４５０ｍｍに増加され、側流部よりも上にある垂直分割型蒸留塔のトレー間隔は、４５０ｍｍから２１００ｍｍに増加される。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、アセトール及び他のカルボニル不純物は、化学処理反応器中においてアミンで処理することにより、蒸留塔の第二の留分から除去される。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、垂直分割型蒸留塔の圧力は、７０ｋＰａから３４５ｋＰａであり、垂直分割型蒸留塔の塔底での温度は、１７４℃から２２５℃である。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、第三の留分は、液体回収装置からあふれ出て、デカンターへと流れ込む。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、デカンターは、垂直分割型蒸留塔内に配置される。本発明の実施形態は、この段落の第二の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、仕上げ蒸留前の開裂生成物混合物は、４０ｍｏｌ％濃度のケトン、４０ｍｏｌ％濃度の置換又は無置換フェノールを含み、残部は、未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、並びにヒドロキシケトンを含む。
【００３６】
本発明の第三の実施形態は、アルキルアリールヒドロペルオキシドの開裂で生成される開裂生成物混合物の蒸留による仕上げのための方法であり、単一の蒸留工程で：開裂生成物混合物を垂直分割型蒸留塔の側部にフィードすること；蒸留工程前に開裂生成物中に存在するケトンの少なくとも９５％を含む、ケトンを含む第一の留分を垂直分割型蒸留塔の塔頂から取り出すこと；置換又は無置換のフェノールを含む第二の留分を、垂直分割型蒸留塔の塔底から取り出すこと；第二の留分を、化学処理反応器へ送ること；未反応のモノ−、ジ−、及び／又はトリアルキル置換ベンゼン、水、並びにヒドロキシケトンを含む第三の留分を、側流抜き出し部が蒸留塔への開裂生成物混合物のフィードよりも下に位置するように、垂直分割型蒸留塔の側流として取り出すこと；並びに第三の留分が、液体回収装置からあふれ出て、デカンターへと流れ込むこと、によって、開裂生成物混合物を、少なくとも３つの留分に分割することを含む。本発明の実施形態は、この段落の第三の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、スチーム又は水は、垂直分割型蒸留塔の塔底と垂直分割型蒸留塔の下３分の１の部分にある注入点との間に注入される。本発明の実施形態は、この段落の第三の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、蒸留塔の圧力は、７０ｋＰａから３４５ｋＰａであり、蒸留塔の塔底での温度は、１７４℃から２２５℃である。本発明の実施形態は、この段落の第三の実施形態までを含むこの段落のこれまでの実施形態の１つ、いずれか、又はすべてであり、側流中へのアセトールの回収率は、フィードに対して５０％であり、蒸留塔の第二の留分中のアセトールの濃度は、１００重量ｐｐｍから５００重量ｐｐｍである。
【００３７】
さらに詳細に説明することなく、上記の記述を用いることで、当業者であれば、本発明の主題を最大限に利用し、この主題の本質を成す特徴を容易に把握して、その趣旨及び範囲から逸脱することなく、本主題の様々な変更及び改変を行うことができ、並びに様々な使用及び条件にそれを適合させることができるものと考えられる。上記の好ましい具体的実施形態は、したがって、いかなる形であっても本開示の残りの部分を限定するものではなく、単なる実例として解釈されるべきであり、並びに添付の特許請求の範囲内に含まれる様々な改変及び同等の配置を含むことを意図しているものとして解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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