KR20240125582A

KR20240125582A - 과산화수소를 생산하기 위한 신규한 프로세스

Info

Publication number: KR20240125582A
Application number: KR1020247020425A
Authority: KR
Inventors: 앤드류 윌슨; 누노 포르미가; 안토니오 페스타스; 마시모 페델리
Original assignee: 솔배이 에스에이
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2022-12-01
Publication date: 2024-08-19
Also published as: WO2023117360A1; EP4405294A1; CA3235908A1; US20250059037A1; AU2022418834A1; TW202330391A; JP2024546586A; CN118475534A

Abstract

과산화수소를 생산하기 위한 신규한 프로세스 본 발명은 안트라퀴논 프로세스에 의해 과산화수소를 생산하기 위한 신규한 프로세스에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 과산화수소 프로세스로부터 수성 상에서의 과산화수소의 리서큘레이션(recirculation) 및 제거를 위한 새로운 유동 구성에 관한 것이다.

Description

과산화수소를 생산하기 위한 신규한 프로세스

본 발명은 안트라퀴논 프로세스에 의해 과산화수소를 생산하기 위한 신규한 프로세스에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 과산화수소 프로세스로부터 수성 상에서의 과산화수소의 리서큘레이션(recirculation) 및 제거를 위한 새로운 유동 구성에 관한 것이다.

과산화수소는 전 세계적으로 생산되는 가장 중요한 무기 화학물질 중 하나이다. 이의 산업적 적용은 텍스타일, 펄프 및 종이 표백, 유기 합성(프로필렌 옥사이드), 무기 화학물질 및 세제의 제조, 환경 및 기타 적용을 포함한다.

과산화수소의 합성은 안트라퀴논(루프) 프로세스 또는 AO(자동-산화) 프로세스로도 불리는 대규모 Riedl-Pfleiderer 프로세스를 사용하여 주로 달성된다. 프로세스는 용매에 용해된 유기 안트라퀴논을 취하고 이러한 "작업 용액"(WS) 혼합물을 플랜트 주위로 순환시키는 사이클릭 프로세스(cyclic process)이다.

AO 프로세스의 첫 번째 단계는 수소 가스 및 촉매를 사용하여 유기 작업 용액에 존재하는 안트라퀴논 유도체의 화학 환원이다. 유기 용매, 하이드로퀴논 및 퀴논 종의 혼합물은 이어서 촉매로부터 분리되고, 하이드로퀴논 종은 산소, 공기 또는 산소-풍부 공기를 사용하여 산화되어 과산화수소의 형성과 동시에 퀴논(들)을 재생시킨다.

이어서, 과산화수소는 통상적으로 추출 컬럼에서 물로 추출되고 미정제(crude) 수성 과산화수소 용액의 형태로 회수되고, 작업 용액은 수소화기로 되돌아와 루프를 완성한다.

따라서, 종래 기술에 따른 표준 과산화수소 플랜트의 통상적인 배열은 수소화기로 시작하여, 이어서 산화 반응기, 이어서 추출 컬럼으로 요약될 수 있다. 과산화수소는 통상적으로 추출 컬럼으로부터의 탈염수의 유동에서 작업 용액으로부터 추출된다. 이어서, 작업 용액은 추출 컬럼으로부터 수소화기로 되돌아온다(도 1 참조).

과산화수소의 제조를 위한 안트라퀴논 프로세스의 추가 세부사항은 표준 교과서, 예를 들어 문헌[Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, August 2001, Chapter "Hydrogen Peroxide"]; 또는 문헌[Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, fifth edition, 1989, Volume A 13, pages 449-454]에 개시되어 있다.

환원 및 산화 반응 둘 모두는 수율 및 선택성 면에서 고도로 효율적이지만, 일부 변성된 안트라퀴논 종이 작업 용액 혼합물에서 형성될 수 있다.

산화 반응기에서 주로 형성되는 통상적인 변성된 안트라퀴논 종은 6-알킬-1,2,3,4-테트라하이드로-4a,9a-에폭시안트라센-9,10-디온이다. 원치 않는 분해된 종 6-알킬-1,2,3,4-테트라하이드로-4a,9a-에폭시-안트라센-9,10-디온의 형성이 산화 반응기에서 수소화기로부터 나오는 테트라하이드로안트라퀴논 종과 과산화수소 둘 모두의 존재와 함께 증가된다는 것이 당업계에 널리 공지되어 있다(예를 들어, 문헌[Ullmann, F., Gerhartz, W., Yamamoto, Y. S., Campbell, F. T., Pfefferkorn, R., Rounsaville, J. F., & Ullmann, F. (1985), Ullmann's encyclopedia of industrial chemistry, Weinheim, Federal Republic of Germany: VCH], 및 미국 특허 출원 제2001/0028873호 참조). 수소화기 촉매로부터의 미량의 팔라듐 또는 다른 귀금속은 산화 반응기에서 촉매로서 작용하여 이러한 원치 않는 부산물의 형성을 용이하게 할 수 있다.

또한, 에폭사이드 형성은 과산화수소의 존재에 의해 촉매화되고(예를 들어, US 2003/0109726호 참조), 따라서, 종래 기술에 공지된 AO-프로세스에서, 6-알킬-1,2,3,4-테트라하이드로-4a,9a-에폭시안트라센-9,10-디온과 같은 에폭사이드 종의 형성을 최소화하기 위해 산화 반응기에서 과산화수소의 농도를 최소화하는 것이 필요하다.

또한, 유기 용액과 과산화수소의 혼합은, 과산화수소의 농도가 특정 농도를 초과하고 유기 용액과 과산화수소의 비가 특정 비를 갖는 경우, 폭굉(detonation)을 전파할 수 있는 혼합물의 형성을 야기할 수 있다는 것도 공지되어 있다. 이는 산화 반응기에서 고도로 농축된 과산화수소의 작은 포켓이 용이하게 형성될 수 있기 때문에, 종래 기술에 공지된 AO-프로세스에 대한 특유의 위험이다. 이러한 포켓에서 과산화수소의 농도는 약 60 중량% 이상이며, 이는 작동의 안전성 한계를 족히 벗어난다. 고농도 수성 과산화수소의 작은 포켓은 유기 작업 용액이 이전에 작업 용액의 루프(잔여 물방울로도 지칭됨)에서 추출 컬럼 내의 수성 상과 접촉함으로써 "습윤화"되기 때문에 발생한다.

추가적으로, 당업계에 공지된 AO-프로세스의 추가 문제는 하이드로퀴논 종이 다시 퀴논 종으로 산화됨으로 인해 산화 반응기에서 작업 용액의 극성이 약간 감소하고, 이는 수성 상에 관해 작업 용액의 과포화를 유발한다는 것이다. 결과적으로, 소량의 수성 상이 유기 용액으로부터 나온다.

본 발명은 종래 기술 문헌에서 확인된 어려움 또는 단점 중 하나 이상을 극복하는 것을 목표로 한다.

구체적으로는, 본 발명의 목적은

● 산화 반응기 내에서 과산화수소의 농도를 제어하고;

● 안전 한계보다 큰 농도의 과산화수소의 형성을 방지하고;

● 추출 효율을 증가시켜 과산화수소의 생산 속도를 증가시키고;

● 원치 않는 분해된 안트라퀴논 종의 형성을 감소시키는 것이다.

본 발명은 안트라퀴논 프로세스에 의해 과산화수소를 생산하기 위한 프로세스에 관한 것이며, 프로세스는 하기 단계를 포함한다:

(1) 수소화 반응기에서 불균일 촉매의 존재 하에 하나 이상의 안트라퀴논 유도체를 함유하는 유기 작업 용액을 수소화하여 하나 이상의 수소화된 안트라퀴논 유도체를 함유하는 수소화된 유기 작업 용액을 수득하는 단계;

(2) 단계 (1)에서 수득된 수소화된 유기 작업 용액을 산화 반응기의 상부 영역에 도입하고 산소-함유 가스를 산화 반응기의 하부 영역에 도입함으로써, 상부 영역, 중간 영역 및 하부 영역으로 나누어진 산화 반응기에서 단계 (1)에서 수득된 수소화된 유기 작업 용액을 산화시켜 향류 프로세스에서 과산화수소를 형성하고 과산화수소를 함유하는 산화된 유기 작업 용액을 수득하는 단계;

(3) 단계 (2)에서 수득된 과산화수소를 함유하는 산화된 유기 작업 용액을 조합된 탈기기/디캔터 장비에 전달하거나, 단계 (2)에서 수득된 과산화수소를 함유하는 산화된 유기 작업 용액을 산화 반응기의 하부 영역에 직접 디캔팅한 후, 혼입된 가스의 팽창을 위해 용해된 과산화수소를 함유하는 산화된 유기 작업 용액을 탈기기에 전달하고 과산화수소를 함유하는 산화된 유기 작업 용액을 탈기시키는 단계;

(4) 단계 (3)에서 수득된 탈기된 산화된 유기 작업 용액을 추출 컬럼의 하부 부분에 도입하고 이를 수용액과 조합하여 과산화수소를 함유하는 수성 상 및 유기 상을 형성하는 단계;

(5) 추출 컬럼의 하부 부분으로부터 단계 (4)에서 수득된 수성 상을 제거하고, 추출 컬럼의 상부 부분으로부터 유기 상을 제거하고, 유기 상을 다시 수소화 반응기로 되돌아오게 하는 단계;

(6) 단계 (5)에서 추출 컬럼으로부터 제거된 수성 상의 적어도 일부를 산화 반응기의 중간 영역에 다시 도입하는 단계; 및

(7) 수성 과산화수소 용액을 회수하는 단계.

본 발명에 따르면, 수성 과산화수소 용액을 2가지 방식으로 회수하는 것이 바람직하다:

(a) 수성 과산화수소 용액을 산화 반응기의 하부 영역으로부터 직접 제거할 수 있는 것(바람직하게는 수성 상이 산화 반응기의 하단에서 더 고밀도의 별도의 상을 형성하기 때문에 디캔테이션(decantation)에 의해 수행됨) 또는

(b) 단계 (6)에서 산화 반응기의 중간 영역에 다시 도입되는 수성 상을 함유하는 산화된 작업 용액을, 산화된 유기 작업 용액이 디캔팅되는 조합된 탈기기/디캔터 장비에 전달하여 과산화수소를 함유하는 수성 상 및 유기 상을 수득하고, 이후에 과산화수소를 함유하는 수성 상을 상기 장비로부터 제거하는 것.

추가적으로, 본 발명에 따르면, 산화 반응기의 중간 영역에 다시 도입되지 않는, 단계 (5)에서 수득된 수성 상의 일부는 단계 (7)에서 수성 과산화수소 용액으로서 회수될 수 있다.

도 1 내지 도 3은 종래 기술(도 1) 및 본 발명(도 2 및 도 3)에 따른 프로세스 스트림의 유동 구성을 개략적으로 도시한 것이며, 여기서, 장비 1은 산화 반응기이고, 장비 2는 추출 컬럼이고, 장비 3은 탈기기 또는 조합된 탈기기/디캔터 장비이고, WS는 유기 작업 용액이고, DMW는 탈염수이다.

본 발명의 포뮬레이션을 기술하기 전에, 본 발명은 기술된 특정 구현예로 제한되지 않는 것으로 이해되어야 하는데, 왜냐하면 이러한 구현예는, 말할 필요도 없이, 다양할 수 있기 때문이다. 또한, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 제한될 것이기 때문에, 본원에서 사용되는 용어는 제한하려는 것이 아닌 것으로 이해되어야 한다.

본원에서 사용되는 용어 "포함하는(comprising)", "포함하다(comprises)" 및 "를 포함하는(comprised of)"은 "포함하는(including)", "포함하다(includes)" 또는 "함유하는(containing)", "함유하다(contains)"와 동의어이고, 포괄적이거나 개방형이고(open-ended), 추가적인 인용되지 않은 구성원, 요소 또는 방법 단계를 배제하지 않는다. 본원에서 사용되는 용어 "포함하는(comprising)", "포함하다(comprises)" 및 "를 포함하는(comprised of)"은 용어 "~로 구성되는(consisting of)", "로 구성된다(consists)", 및 "로 구성된다(consists of)"를 포함하는 것으로 이해될 것이다.

본 출원 전반에 걸쳐, 용어 "약"은 값을 결정하기 위해 이용되는 디바이스 또는 방법에 대한 오차의 표준 편차가 값에 포함되는 것을 나타내기 위해 사용된다.

본원에서 사용되는 용어 "중량%(% by weight)", "중량%(wt.-%)", "중량 백분율(weight percentage)", 또는 "중량 백분율(percentage by weight)"은 상호교환적으로 사용된다.

종말점에 의한 수치 범위의 언급은 그러한 범위 내에 포함된 모든 정수 및, 적절한 경우, 분수를 포함한다(예를 들어, 1 내지 5는, 예를 들어, 다수의 요소를 언급할 때 1, 2, 3, 4를 포함할 수 있고, 또한 예를 들어, 측정을 언급할 때 1.5, 2, 2.75 및 3.80을 포함할 수 있다). 종말점의 언급은 또한 종말점 값 자체를 포함한다(예를 들어, 1.0 내지 5.0은 1.0 및 5.0 둘 모두를 포함한다). 본원에 언급된 임의의 수치 범위는 그 안에 포함된 모든 하위-범위를 포함하는 것으로 하고자 한다.

본 명세서에 인용된 모든 참고문헌은 그 전체가 참조로 본원에 포함된다. 구체적으로는, 본원에서 명확히 언급된 모든 참고문헌의 교시는 참조로 포함된다.

달리 정의하지 않는 한, 기술 용어 및 과학 용어를 포함하여 본 발명을 개시하는 데 사용되는 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 의미를 갖는다. 구체적으로는, 본 발명의 프로세스에 사용되는 반응기는 달리 지시되지 않는 한, 종래 기술에서 일반적으로 사용되는 반응기이다.

추가 지침에 의해, 용어 정의는 본 발명의 교시를 더 잘 이해하기 위해 포함된다.

하기 구절에서, 본 발명의 상이한 대안, 구현예 및 변형예가 보다 상세히 정의된다. 이와 같이 정의된 각각의 대안 및 구현예는 임의의 다른 대안 및 구현예와 조합될 수 있으며, 이는 동일한 파라미터의 값 범위가 분리될 때 명백히 반대로 지시되거나 명백히 양립할 수 없는 경우가 아니라면 각 변형예에 적용된다. 구체적으로는, 바람직하거나 유리한 것으로 지시된 임의의 특징은 바람직하거나 유리한 것으로 지시된 임의의 다른 특징 또는 특징들과 조합될 수 있다.

또한, 본 설명에 기술된 특정 특징, 구조 또는 특성은 하나 이상의 구현예에서, 본 개시로부터 당업자에게 명백할 바와 같이, 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다. 또한, 본원에 기술된 일부 구현예는 다른 구현예에 포함된 다른 특징이 아닌 일부 특징을 포함하지만, 상이한 구현예의 특징의 조합은 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도되고, 당업자에 의해 이해될 바와 같이 상이한 구현예를 형성한다.

(7) 수성 과산화수소 용액을 회수하는 단계.

용어 "알킬안트라퀴논 유도체"는 위치 1, 2 또는 3에서 적어도 하나의 탄소 원자를 포함하는 선형 또는 분지형 지방족 타입의 적어도 하나의 알킬 측쇄로 치환된 9,10-안트라퀴논을 나타내는 것으로 하고자 한다. 일반적으로, 이러한 알킬 사슬은 9개 미만의 탄소 원자, 바람직하게는 6개 미만의 탄소 원자를 포함한다. 이러한 알킬안트라퀴논 유도체의 예는 에틸안트라퀴논, 예컨대, 2-에틸안트라퀴논(EQ), 2-이소프로필안트라퀴논, 2-sec- 및 2-tert-부틸안트라퀴논(BQ), 1,3-, 2,3-, 1,4- 및 2,7-디메틸안트라퀴논, 아밀안트라퀴논(AQ), 예컨대, 2-이소- 및 2-tert-아밀안트라퀴논 및 이들 퀴논의 혼합물이다.

용어 "테트라하이드로알킬안트라퀴논 유도체"는 상기 명시된 9,10-알킬안트라퀴논에 상응하는 9,10-테트라하이드로퀴논을 나타내는 것으로 하고자 한다. 따라서, EQ 및 AQ의 경우, 이들은 각각 ETQ 및 ATQ로 지정되며, 이들의 환원된 형태(테트라하이드로알킬안트라하이드로퀴논)는 각각 ETQH 및 ATQH이다.

바람직하게는, AQ 또는 EQ 또는 둘 모두의 혼합물이 사용된다.

용어 "조합된 탈기기/디캔터"는 탈기 및 디캔팅 둘 모두의 기능을 동시에 수행하는 하나의 단일 용기 또는 장비를 나타내는 것으로 하고자 한다. 대안적으로, 조합된 탈기기/디캔터는 서로 직접적으로 또는 장비의 다른 피스(piece)를 통해 연결된 2개의 별개의 연속적인 용기 또는 장비의 피스일 수 있다.

본 발명의 제1 프로세스 단계에서는, 하나 이상의 안트라퀴논 유도체를 함유하는 유기 작업 용액을 불균일 촉매의 존재 하에 수소화하여, 수소화된 유기 작업 용액으로도 명시되는 하나 이상의 수소화된 안트라퀴논을 함유하는 유기 작업 용액을 수득한다. 이러한 프로세스 단계에서 수소화될 수 있는 작업 용액은 당업계에 공지되어 있다. 적합한 작업 용액은 통상적으로, 사용된 안트라하이드로퀴논 유도체 및 안트라퀴논 유도체를 용해시키는 불활성 용매, 또는 용매의 혼합물을 포함하며, 여기서, 하나의 용매는 안트라퀴논 유도체를 용해시키고, 하나의 용매는 사용된 안트라하이드로퀴논 유도체를 용해시킨다.

작업 용액의 유기 용매는 통상적으로 2개의 용매의 혼합물이며, 하나는 퀴논(들)을 용해시키기 위한 양호한 용매(일반적으로 비극성 용매, 예를 들어, 방향족 화합물의 혼합물)이고, 다른 하나는 하이드로퀴논(들)을 용해시키기 위한 양호한 용매(일반적으로 극성 용매, 예를 들어, 장쇄 알코올)이다. 몇몇 적합한 용매가 종래 기술에 공지되어 있다. AO-프로세스에서 일반적으로 사용되는 극성 용매에 대한 예는 디이소부틸카비놀(DIBC), 트리옥틸포스페이트(TOP), 테트라부틸우레아(TBU) 및 2-메틸사이클로헥실 아세테이트(Sextate)이다. 비극성 용매에 대한 예는 S150 중질 방향족 용매 나프타(C9/C10)이고, 이는 상업적으로 공지되어 있지만, 비배타적으로 Solvesso 150, Caromax 또는 Shellsol A150으로 공지되어 있다.

본 발명의 프로세스에 사용될 수 있는 적합한 불균일 촉매는 종래 기술에 널리 공지되어 있다. 불균일 촉매는 팔라듐, 백금, 금, 몰리브덴, 루테늄, 로듐, 니켈 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택될 수 있고, 담체를 포함할 수 있다. 또한, 촉매는 고정층 또는 슬러리 촉매일 수 있다.

수소화된 유기 작업 용액이 본 발명에 따른 산화 반응을 수행하기 위한 산화 반응기 내로 도입되기 전에, 수소화된 유기 작업 용액은 불균일 촉매로부터 분리된다. 이는 종래 기술에 공지된 임의의 방법에 의해 수행될 수 있다.

본 발명의 프로세스에서, 생산된 과산화수소의 분해를 감소시키고 유기 및 수성 상에서 분리를 개선하는 것을 목표로 하나 이상의 산성화 화합물 및 하나 이상의 안정화 화합물이 첨가될 수 있다.

산성화 화합물은 용액의 pH를 산성 범위(바람직하게는 0 및 6의 pH 범위)로 유지하도록 의도된 무기산으로부터 선택될 수 있다. 이용되는 산은 일반적으로 황산, 질산 및 인산 또는 이들 산 중 2개 이상의 혼합물로부터 선택된다.

안정화 화합물은 일반적으로 주석산, 카복실산, 예컨대, 시트르산 또는 인을 함유하는 산, 또는 이들 안정화 화합물들 중 2개 이상의 혼합물의 무기 염이다. 안정화 화합물, 예컨대, 알칼리 금속 스테네이트, 피로포스페이트, 메타포스페이트 및 폴리포스페이트, 및 이들의 혼합물에 의해 양호한 결과가 얻어질 수 있다.

무기 염은 상응하는 산의 모든 수소 원자가 하나 이상의 금속 원자로 대체된 화합물뿐만 아니라 산의 수소 원자의 단지 일부가 하나 이상의 금속 원자에 의해 대체되고 특성이 여전히 산성인 화합물을 나타내는 것으로 하고자 한다.

본 발명의 프로세스에서, 산성화 및 안정화 화합물 둘 모두는 장비 1(산화 반응기) 및/또는 장비 2(추출 컬럼) 및/또는 장비 3(탈기기 또는 조합된 탈기기/디캔터)에 진입하는 액체 스트림 중 임의의 것에 첨가될 수 있다. 본 발명에 따르면, 바람직하게는 컬럼인 산화 반응기는 3개의 영역, 즉, 상부 영역, 중간 영역 및 하부 영역으로 나누어진다.

바람직하게는, 산화 반응기의 중간 영역은 산소-함유 가스가 도입되는 수준보다 높고 유기 작업 용액이 산화 반응기 내로 도입되는 수준보다 낮은 영역이다.

추가적으로, 산화 반응기의 중간 영역은 반응을 용이하게 하는 내부구조물(internals)을 포함하는 것이 바람직하다. 이러한 내부구조물은 트레이, 패킹 물질(packing meterial) 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것이 더욱 바람직하며, 여기서, 트레이는 바람직하게는 천공된 트레이이다. 바람직하게는, 산화 반응기의 중간 영역은 트레이를 포함한다. 또한, 산화 반응기의 상부 영역 및/또는 하부 영역은 트레이를 포함하지 않는 것이 바람직하다.

또한, 산화 반응기의 상부 영역은 가스-액체 분리 섹션이고, 중간 영역은 산화 반응 섹션이고, 하부 영역은 과산화수소 침강 섹션, 더욱 바람직하게는 탈기기에 작업 용액을 이송하기 위한 디캔테이션 섹션, 또는 수집된 유체를 조합된 탈기기/디캔터에 이송하기 위한 수집 섹션인 것이 바람직하다.

본 발명에서 사용되는 산화 반응기는 향류 유동으로 작동하고, 즉 바람직하게는 공기, 산소와 불활성 가스의 혼합물, 공기와 산소의 혼합물 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는 산소-함유 가스는 산화 반응기의 하부 영역에 진입하고, 수소화된 유기 작업 용액은 산화 반응기의 상부 영역에 진입한다. 예를 들어, CN106672911호에 기술된 바와 같이, 병류 방식 대신 향류 방식으로 작동하는 것, 즉, 산소-함유 가스 및 수소화된 유기 작업 용액 둘 모두가 산화 반응기의 하부 영역에 도입되는 것은, 반응기의 상단에서 작업 용액으로부터의 오프 가스(off-gas)의 분리가 더 용이해지기 때문에, 유의한 이점을 제공한다. 추가적으로, 향류 구성으로 작동함으로써, 폭발성 혼합물일 수 있고 폭발을 야기하는 스파크에 의해 점화될 수 있는 미스트의 형성 위험이 감소된다.

바람직하게는, 본 발명의 산화 반응기는 약 50℃ 내지 약 68℃, 더욱 바람직하게는 약 52℃ 내지 약 65℃, 및 훨씬 더 바람직하게는 약 57℃ 내지 약 62℃의 온도에서 작동한다. 산화 반응기가 최적의 온도에서 작동하는 것을 보장하기 위해, 산화 반응기는 냉각기(들)를 포함할 수 있다. 냉각기(들)의 수는 작업 유량에 좌우되고 당업자에 의해 용이하게 결정될 수 있다.

산화 반응기는 바람직하게는 약 1 내지 약 10 barg, 약 1.5 내지 약 9.5 barg, 약 3 내지 약 9 barg, 약 4 내지 약 8.5 barg, 더욱 바람직하게는 약 5 내지 약 8 barg의 압력에서 작동한다.

산화 반응을 충분한 방식으로 수행하기 위한 산화 반응기에서의 작업 용액의 체류 시간은 바람직하게는 약 7 내지 약 40분, 더욱 바람직하게는 약 10 내지 약 35분 또는 약 12 내지 약 20분이다.

산화 반응기에서 국소 과산화수소 농도는 0 내지 약 70 중량%, 특히 약 25 내지 약 55 중량% 및 더욱 바람직하게는 약 40 내지 약 52 중량%로 제어될 수 있다.

본 발명의 프로세스 단계 (2)에서 수득된 과산화수소를 포함하는 산화된 유기 작업 용액은 바람직하게는 다중 또는 단일 파이프/굴뚝(chimney)을 통해, 혼입된 가스의 팽창 및 산화된 유기 작업 용액의 탈기를 위해 탈기기/디캔터 장비에 전달된다. 상기 장비는 약 0.05 내지 약 1.50 barg, 바람직하게는 약 0.1 내지 약 1.0 barg의 작동 압력보다 약간 높은 압력에서 작동한다.

본 발명의 프로세스의 바람직한 구현예에서, 탈기기 또는 조합된 탈기기/디캔터 장비에는 탈기를 돕기 위해 내부구조물이 장착되고; 조합된 탈기기/디캔터에서 디캔터는 비어 있거나, 디캔테이션을 돕기 위해 패킹 물질과 같은 유착 매질(coalescence medium)을 포함한다.

작업 용액은 탈기 및 디캔테이션을 가능하게 하기 위해 특정 시간 동안 조합된 탈기기/디캔터 장비에 머무르거나, 작업 용액은 탈기를 가능하게 하기 위해 특정 시간 동안 탈기기에 머무른다.

본 발명에 따르면, 작업 용액을 탈기시킨(및 선택적으로 디캔팅한) 후, 탈기된(및 선택적으로 디캔팅된) 산화된 작업 용액을 추출 컬럼의 하부 부분 내로 도입하고, 바람직하게는 향류 프로세스에서 수용액과 조합하여, 과산화수소를 함유하는 수성 상 및 유기 상을 형성한다. 향류 프로세스를 수행하기 위해, 바람직하게는 탈염수(DMW)인 수용액은 추출 컬럼의 상부 부분에 첨가된다.

이들의 밀도 차이로 인해, 과산화수소를 함유하는 수성 상은 추출 컬럼의 하부 부분으로부터 제거될 수 있고, 유기 상은 추출 컬럼의 상부 부분으로부터 제거될 수 있고, AO-프로세스가 계속되도록 수소화 반응기로 다시 순환될 수 있다.

(미정제) 수성 과산화수소 용액이 추출 컬럼으로부터만 회수되는 종래 기술의 프로세스와는 달리, 본 발명에 따르면, 추출 컬럼으로부터 제거되는 과산화수소를 함유하는 수성 상의 적어도 일부, 바람직하게는 수성 상의 전체 양은 산화 반응기로 다시 향하게 된다. 그럼에도 불구하고, 본 발명에 따르면, 추출 컬럼으로부터 제거되고 산화 반응기의 중간 영역에 다시 도입되지 않는, 과산화수소를 함유하는 수성 상의 일부는 수성 과산화수소 용액으로서 회수될 수 있다.

추출 컬럼으로부터 수득된 수성 상의 적어도 일부는 상기 정의된 바와 같은 산화 반응기의 중간 영역 내로 도입된다. 산화 반응기로의 수성 재순환 스트림의 진입 포인트의 정확한 위치는 산화 반응기로 다시 재순환된 수성 상의 과산화수소의 농도와 이미 산화 반응기 내에 있던 수성 상 액적 중의 과산화수소의 농도의 균형을 맞출 필요성에 의해 결정된다. 특히, 수성 상은 산화 반응기 내로 도입되어야 하며, 여기서 산화 반응기로 다시 재순환되는 수성 상의 과산화수소 농도는 이미 산화 반응기 내에 있던 과산화수소의 농도와 일치하며, 이는 산화 반응기의 중간 영역에서 발생한다.

추출 컬럼으로부터 제거된 수성 상이 산화 반응기의 중간 영역에 다시 첨가될 때, 유기 작업 용액 중에 산화 반응기에서 형성된 과산화수소의 일부는 추출 컬럼으로부터 나오는 수성 상으로 추출된다. 질량 균형(mass balance)에 의해, 상기 형성된 수성 상의 과산화수소의 농도는 추출 컬럼으로부터 재순환된 수성 상의 유동에 반비례한다. 요약하면, 산화 반응기 내의 과산화수소 농도는 재순환 유동이 없을 때 가장 높고, 추출 컬럼으로부터 나오는 수성 상 스트림의 전체 유동이 산화 반응기로 되돌아올 때 가장 낮다.

수성 상의 적어도 일부를 추출 컬럼으로부터 다시 산화 반응기의 중간 영역으로 재순환시킴으로써, 산화 반응기 내에서 임의의 과산화수소 농도를 제어하는 것이 가능하다. 구체적으로는, 안전성 한계를 벗어나는 산화 반응기에서의 높은 국소 과산화수소 농도가 방지될 수 있다. 안전한 작동 영역 내에서 과산화수소 농도를 표적화하는 것이 가능하다.

산화 반응기 내에서 과산화수소의 농도를 제어하는 이점 이외에, 추출 컬럼으로부터 수득된 수성 상의 적어도 일부를 산화 반응기의 중간으로 재순환시키는 화학적 이점도 존재한다. 과산화수소를 함유하는 수성 상의 적어도 일부를 산화 반응기의 중간 영역으로 재순환시킴으로써, 산화 반응기에서 과산화수소의 평균 농도가 감소되고, 이에 따라 원하지 않는 6-알킬-1,2,3,4-테트라하이드로-4a,9a-에폭시안트라센-9,10-디온 종의 형성이 감소된다.

본 발명에 따르면, 수성 과산화수소 용액의 회수는 2가지 방식으로 수행될 수 있다:

(a) 수성 과산화수소 용액을 산화 반응기의 하부 영역으로부터 직접 제거할 수 있는 것(바람직하게는 수성 상이 산화 반응기의 하단에서 더 고밀도의 별도의 상을 형성하기 때문에 디캔테이션에 의해 수행됨); 또는

(b) 단계 (6)에서 산화 반응기의 중간 영역에 다시 도입되는 수성 상을 함유하는 산화된 작업 용액을, 산화된 유기 작업 용액이 디캔팅되는 탈기기/디캔터 장비에 전달하여 과산화수소를 함유하는 수성 상을 수득하고, 이후에 수성 과산화수소 용액을 상기 장비로부터 제거할 수 있는 것.

산화 반응기의 산화된 유기 작업 용액으로부터 수성 과산화수소 용액의 분리, 즉, 수성 과산화수소 용액의 회수는 디캔테이션에 의한 2개의 상(수성 및 유기)의 밀도의 차이로 인해 발생한다. 디캔테이션은 산화 반응기의 하부 영역에서 또는 탈기기/디캔터 장비에서 일어난다. 디캔테이션은 산화 반응기 또는 디캔터/탈기 장비에서 2개의 상의 체류 시간 및 밀도 차이에 의해서만 달성되고, 즉, 산화 반응기의 디캔테이션 섹션 또는 디캔터는 디캔테이션을 용이하게 하는 유착 매질 또는 임의의 다른 내부구조물을 포함하지 않는(디캔테이션 섹션/디캔터가 비어 있는) 것이 더욱 바람직하다.

그럼에도 불구하고, 본 발명에 따르면, 산화 반응기 및/또는 탈기/디캔터 장비는 구조화된 패킹과 같은 디캔테이션을 개선하기 위한 설비를 포함할 수 있다. 디캔테이션 내부구조물 물질은 스테인리스강, 중합체(예를 들어, PTFE, ETFE), 세라믹, 또는 이러한 요소들 간의 혼합물일 수 있다.

회수된 과산화수소 용액은 당업계에 공지된 방법에 의해 추가로 사용하기 위해 정제 및/또는 농축될 수 있다.

실시예에서 입증되는 바와 같이, 본 발명의 새로운 프로세스 유동 구성을 사용하고 유기 작업 용액, 구체적으로는 유기 용매 혼합물의 용매(들) 및 안트라퀴논 유도체의 조성을 고려함으로써, 약 85 이상, 바람직하게는 약 100 이상, 더욱 바람직하게는 약 140 이상의, 하기와 같이 정의된 분배 계수 K로 프로세스를 작동시키는 것이 가능하다:

.

또한, 본 발명의 프로세스는 높은 생산성, 즉 바람직하게는 작업 용액 1 kg 당 14 g 초과의 과산화수소의 생산성을 나타낸다. 구체적으로는, 프로세스의 생산성이 작업 용액 1 kg 당 약 8 내지 약 20 g의 과산화수소, 바람직하게는 작업 용액 1 kg 당 약 14 내지 20 g의 과산화수소가 되도록 프로세스를 작동시키는 것이 가능하다.

본 발명은 하기 실시예에 의해 추가로 예시된다. 하기 실시예는 단지 예시 목적을 위한 것이고, 본 발명을 이로 제한하기 위해 사용되지는 않는 것으로 이해되어야 한다.

실시예

하기 방정식 및 계산은 과산화수소(H2O2) 농도를 본 발명의 프로세스를 사용함으로써 산화 컬럼에서 표적화할 수 있는 이유 및 방법을 입증한다:

정의 및 균형

WS = 작업 용액

w = 물

hp = H2O2

F = 유동

R = 추출 컬럼으로부터 산화 컬럼으로의 재순환 유동

P = 생산 유닛을 나가는 수성 상의 생성물 유동

Prod = 생산성(작업 용액 1 kg 당 H2O2의 g)

C = 수성 상 중 H2O2의 농도(% wt/wt)

Dp = 잔여 물방울

M = 반응에 의해 산화기에서 생산된 H2O2의 질량

K = (P에서 hp의 질량 / P에서 w의 질량) / (WS에서 hp의 질량 / WS의 질량)

유동 명칭 명명법의 예:

FWShpout - 유동 작업 용액 과산화수소 배출(산화기를 떠남)

A = 배출 비(P에서 hp의 질량 / P에서 w의 질량)

B = 배출 비(WS에서 hp의 질량 / WS의 질량)

K = A / B - 분배 계수

총 H2O2 유입 = 총 H2O2 유출

총 H2O2 유입 = M + FRhpin

총 H2O2 배출 = FWShpout + FPhpout

총 H2O2 배출 = FWSout * A / K + Fwout * A

A = 총 hp 배출 /(FWSout/K + Fwout)

분배 계수 K는 극성 용매의 농도를 변화시킴으로써 및/또는 작업 용액에서 극성 용매의 타입을 변화시킴으로써 변화될 수 있다. K의 값은 당업자에 의한 실험실 실험에 의해 결정할 수 있다.

실시예 1 내지 3. 추출 컬럼으로부터 산화 반응기로의 수성 유동의 재순환을 이용함 .

이러한 계산된 실시예를 도 2 및 도 3 둘 모두에 적용한다. 도 2의 경우, 수성 생성물 유동(P)은 장비(1), 즉 산화 반응기를 바로 떠난다. 도 3에 실시예를 적용할 때, 균형은 산화 컬럼인 장비 1에만 적용되지만, 수성 생성물 P는 시스템을 나가기 전에 장비 3인 디캔터로 이동하는 것으로 가정한다. 장비 3은 질량 균형을 변화시키지 않는다.

실시예는 세 가지 변형예를 포함한다:

● 실시예 1 : 추출 컬럼으로부터 산화 컬럼에 진입하는 재순환 유동에서 과산화물의 유동 및 농도를 변화시킴으로써 프로세스를 떠나는 생성물 유동에서 과산화수소의 농도가 어떻게 일정하게 유지될 수 있는지를 입증하기 위해 분배 계수 K를 변화시킨다.

● 실시예 2 : 추출 컬럼으로부터 나오는 재순환물에서 과산화수소의 농도 및 유동을 변화시킴으로써, 일정한 생산성 및/또는 분배 계수 K에서 생성물 농도를 변화시킨다.

● 실시예 3 : 생산성이 상이한 경우에도 산화기 또는 조합된 탈기기/디캔터를 떠나는 생성물 유동에서 과산화수소의 농도가 어떻게 일정하게 유지될 수 있는지를 입증하기 위해, 생산성을 변화시킨다.

세 가지 변형예는 산화 컬럼에서 형성된 과산화수소의 농도가 제어될 수 있고 산화 컬럼에서 유기물과 폭발성 혼합물을 형성할 수 있는 농도 미만으로 유지될 수 있음을 입증한다. 폭발성 혼합물은, 수용액에서의 과산화수소의 농도일 때 과산화수소 수용액과 유기 용액 사이에 형성될 수 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 폭발성 혼합물을 방지하기 위해 산화 컬럼 내에서 과산화수소의 농도를 제어하는 제어 가능한 시스템을 갖는 것이 가장 중요하다. 하기 실시예는 이러한 폭발성 혼합물을 방지하기 위해 수성 상에서 과산화수소의 농도가 어떻게 제어될 수 있는지를 입증한다.

표 1의 실시예는 추출 컬럼으로부터의 수성 상의 총 유동이 산화 컬럼의 중간 영역으로 향하게 되고, 따라서 모든 생성물이 산화의 하부 영역 상에 또는 조합된 탈기기/디캔터에서 수집된다는 것을 고려한다.

[표 1]

방정식

FWSout = FWSin

Mhp = FWSin * Prod / 1000

FPhpout = Mhp

FPwout = FPhpout / CP * (100 - CP)

FRwin = FPwout

B = A / K = CP / (100 - CP) / K

FWShpout = B * FWSout

FRhpin = FWShpout

CRhpin = FRhpin / (FRhpin + FRwin) * 100

투입

Prod

K

FWSin

CP

실시예 4 내지 6. 추출 컬럼으로부터 산화 반응기로의 재순환이 없음

이러한 계산된 실시예는 도 1에 적용된다.

추출 컬럼으로부터 산화기로의 재순환이 없는 실시예를 세 가지 변형예로 나눈다.

● 실시예 4 : 분배 계수 K를 변화시키고, 산화기 내의 잔여 물방울 중의 과산화수소의 농도를 계산한다.

● 실시예 5 : 재순환 스트림이 없기 때문에 산화기 내에서 조건의 변화가 없고, 추출 컬럼 내의 농도를 변화시킬 수 있다.

● 실시예 6 : 산화기 내의 잔여 물방울 중의 과산화수소의 농도가 어떻게 안전성 임계값을 초과하는지를 입증하기 위해 생산성을 변화시킨다.

표 2에서, H2O2의 질량 농도(표의 마지막 줄)는, 재순환 유동이 존재하지 않기 때문에 장비 2에 물을 첨가하지 않으므로, 큰 수성 상이 아닌 것으로 계산한다. 그러나 오히려, 추출 컬럼에서 분리되지 않고 촉매와 접촉하는 WS에 용해된 잔여 DMW 및 H2O2가 물을 생성하는 수소화 섹션을 통해 진입하는 잔여 물로 인해, 산화기에 진입하는 WS는 "습윤"이다.

이러한 잔여 물은 산화기에 진입하는 수소화된 작업 용액에 혼합된 액적의 형태로 존재한다. 이는 과산화수소의 농도가 특정 농도를 초과하는 경우 폭굉을 전파할 수 있는 혼합물의 형성을 야기한다.

[표 2]

방정식

FWSout = FWSin

FRwin - 투입 0(Zero)

FRhpin - 투입 0(Zero)

CRhpin - 투입 0(Zero)

FPwout = FRwin

FPhpout = Mhp

FWShpout = B * FWSout

Mhp = FWSin * Prod / 1000

B = Mhp /FWSout

DpRatio = B * K

DpConc = DpRatio / (DpRatio + 1) * 100

투입

Prod

K

FWSin

FRhpin

CRhpin

FPwout

표 1을 표 2, 상세하게는 "분배 계수 K의 변화" 컬럼과 비교함으로써, 본 발명에서 분배 계수 K(이는 115 내지 206 사이에서 변함)에 관계없이 45%의 동일한 생성물 농도가, 재순환 스트림이 적용될 때 산화 반응기 내에서 얻어질 수 있음을 관찰할 수 있다.

표 2로부터, 추출 컬럼으로부터 산화 반응기로의 재순환 스트림 없이, 산화 반응기 내부의 잔여 물방울 내의 과산화수소의 농도는 66% 초과의 농도에 도달할 수 있음을 관찰할 수 있다. 실시예에서, WS 1 kg 당 17 g의 H₂O₂의 생산성으로, 산화 반응기 내에서 66% 내지 78%의 잔여 물방울에서의 농도를 얻는다. 이러한 농도는 안전한 작동 영역을 벗어난다. 본 발명에 따르면, 작업 용액에서 과산화수소의 생산성을 14 g/kg초과로 제공하거나, 달리 "고 생산성"으로 지칭될 때 안전한 방식으로 산화 반응기를 작동시키는 것이 가능하다.

대략 140 미만(예를 들어, 85)의 분배 계수 및 8 g/kg의 생산성만으로도, 수성 재순환물 없이 작동하고 안전 작동 한계 내에서 과산화수소의 농도를 달성하는 것이 가능하다. 분배 계수의 값이 매우 낮으면, 추출 컬럼의 작동이 불량해진다.

상세하게는, 표 1 및 표 2 둘 모두에서 "추출로부터의 재순환물 농도의 변화" 컬럼을 비교함으로써, 과산화수소 농도가 본 발명의 프로세스를 사용함으로써 표적화될 수 있음을 입증한다. 이러한 실시예에서, 17 g/kg의 생산성 및 115의 분배 계수를 고려하여, 농도는 40% 내지 50%로 제어되는 한편, 재순환 스트림이 존재하지 않는 경우 농도는 66%일 것이다. 표는 산화기에서 형성된 과산화수소의 농도가 추출 컬럼으로부터 산화 컬럼 내로 진입하는 과산화수소의 농도 및 유동을 제어함으로써 제어될 수 있음을 입증한다. 본 발명의 표 1의 실시예에서, 산화기에서 형성된 과산화수소의 농도는 일정한 생산성 및 분배 계수 K와 함께 40 내지 50%로 다양하다. 실제로, 추출 컬럼으로부터 산화 컬럼 내로 진입하는 재순환 스트림의 유동 및 농도를 변화시킴으로써 최대 66%의 농도를 표적화할 수 있다(표 2의 실시예). 산화 반응기에 재순환 스트림을 도입함으로써, 과산화수소의 정확한 요망되는 H₂O₂농도를 예측하고 표적화하는 것이 가능하다. 재순환 스트림이 없으면, 잔여 물방울 중의 H₂O₂농도는 항상 순전히 분배 계수 K 및 생산성에 의해 결정된다.

표 1을 표 2, 구체적으로는 "생산성의 변화" 컬럼과 비교함으로써, 본 발명의 경우, 일정한 분배 계수 K에서 WS 생산성을 변화시킬 때, 산화기 내에서 45.0%의 동일한 표적화된 H2O2 농도가 재순환 스트림과 함께 얻어질 수 있다는 것을 관찰할 수 있다.

그것이 없으면 산화기 내부의 잔여 물방울에서 53% 내지 72%의 농도에 도달하며, 이는 안전한 작동 영역을 벗어나는 것이다. 이는 재순환 스트림 없이는 높은 생산성으로 작동하는 것이 위험하다는 것을 의미한다. 이는 본 발명에 의해, 무시할 수 있는 안전상의 위험으로 높은 생산성(WS 1 kg 당 14 g 초과의 H2O2)으로 수행될 수 있음을 의미한다.

재순환 스트림 없이 안전한 작동 영역 내에 머무르기 위해서는, 플랜트가 낮은 생산성 및 낮은 분배 계수로 가동되어야 하며, 플랜트의 작동은 비효율적이게 된다.

요약하면, 추출 컬럼으로부터 제거된 수성 상의 적어도 일부를 다시 산화 반응기의 중간 영역으로 재순환시키는 것은 하기 이점을 갖는다:

● 산화 반응기의 상단에서 가스 상으로부터 유기 상의 개선된 분리:

유기 용액을 산화 반응기 아래로 유동시키고 공기 향류를 산화 반응기 위로 유동하게 함으로써, 산화 반응기의 헤드스페이스에서 두 상 모두를 분리하는 것이 필요할 때 산화 반응기의 헤드스페이스에서 위험한 폭발성 미스트 형성물의 형성을 크게 감소시키는 것이 가능하다.

● 산화 반응기 내의 과산화수소 농도의 제어:

산화기 내의 과산화수소의 농도는 반응 생산성(g/kg) 및 분배 계수 K에 좌우되지 않는다. 산화 컬럼으로부터 제어된 농도를 생성하면, 프로세스 내의 더 하류에 증류 컬럼이 필요하지 않게 될 수 있다.

● 고농도 H ₂ O ₂ 의 형성 방지:

높은 생산성으로 작동하는 것과 함께, 본 발명은 산화 컬럼에서 형성되는 수성 H₂O₂의 농도를 제어할 수 있게 하고, 안전 한계를 초과하는 농도를 방지한다.

● 증가된 추출 효율:

산화기 내에서 수용액과 유기 용액의 혼합은 H₂O₂추출의 하나의 추가 스테이지로 이어지고, 이는 전체 추출 효율을 증가시킨다.

● 낮은 6-알킬-1,2,3,4-테트라하이드로-4a,9a-에폭시안트라센-9,10-디온 형성 속도:

H₂O₂와 조합된 하이드로퀴논은 6-알킬-1,2,3,4-테트라하이드로-4a,9a-에폭시안트라센-9,10-디온의 형성 속도를 증가시킨다는 것이 알려져 있다. 이것은 복귀(reversion)가 필요한 종이다. 복귀 프로세스에서는 손실이 발생하고 이는 더 높은 퀴논 소비로 이어진다. WS와 접촉하는 H₂O₂의 농도를 낮춤으로써(H₂O₂가 수성 상으로 이동함에 따라) 이는 감소된 에폭사이드 형성 속도로 이어지고, 후속하여 퀴논 소비를 낮춘다.

Claims

안트라퀴논 프로세스에 의해 과산화수소를 생산하기 위한 프로세스로서,
(1) 수소화 반응기에서 불균일 촉매의 존재 하에 하나 이상의 안트라퀴논 유도체를 함유하는 유기 작업 용액을 수소화하여 하나 이상의 수소화된 안트라퀴논 유도체를 함유하는 수소화된 유기 작업 용액을 수득하는 단계;
(2) 단계 (1)에서 수득된 수소화된 유기 작업 용액을 산화 반응기의 상부 영역에 도입하고 산소-함유 가스를 산화 반응기의 하부 영역에 도입함으로써, 상부 영역, 중간 영역 및 하부 영역으로 나누어진 산화 반응기에서 단계 (1)에서 수득된 수소화된 유기 작업 용액을 산화시켜 향류 프로세스에서 과산화수소를 형성하고 과산화수소를 함유하는 산화된 유기 작업 용액을 수득하는 단계;
(3) 단계 (2)에서 수득된 과산화수소를 함유하는 산화된 유기 작업 용액을 조합된 탈기기/디캔터 장비에 전달하거나, 단계 (2)에서 수득된 과산화수소를 함유하는 산화된 유기 작업 용액을 산화 반응기의 하부 영역에 직접 디캔팅한 후, 혼입된 가스의 팽창을 위해 용해된 과산화수소를 함유하는 산화된 유기 작업 용액을 탈기기에 전달하고 과산화수소를 함유하는 산화된 유기 작업 용액을 탈기시키는 단계;
(4) 단계 (3)에서 수득된 탈기된 산화된 유기 작업 용액을 추출 컬럼의 하부 부분에 도입하고 이를 수용액과 조합하여 과산화수소를 함유하는 수성 상 및 유기 상을 형성하는 단계;
(5) 추출 컬럼의 하부 부분으로부터 단계 (4)에서 수득된 수성 상을 제거하고, 추출 컬럼의 상부 부분으로부터 유기 상을 제거하고, 유기 상을 다시 상기 수소화 반응기로 되돌아오게 하는 단계;
(6) 단계 (5)에서 추출 컬럼으로부터 제거된 수성 상의 적어도 일부를 상기 산화 반응기의 중간 영역에 다시 도입하는 단계; 및
(7) 수성 과산화수소 용액을 회수하는 단계를 포함하는, 프로세스.
제1항에 있어서, 상기 수성 과산화수소 용액이 상기 단계 (7)에서 상기 산화 반응기의 하부 영역으로부터 수성 과산화수소 용액을 제거함으로써 회수되는, 프로세스.
제1항에 있어서, 상기 수성 과산화수소 용액이, 상기 단계 (6)에서 상기 산화 반응기의 중간 영역에 다시 도입되는 수성 상을 함유하는 산화된 유기 작업 용액을 산화된 유기 작업 용액이 디캔딩되는 상기 탈기기/디캔터 장비에 전달하여 과산화수소를 함유하는 수성 상 및 유기 상을 수득하고, 상기 장비로부터 과산화수소를 함유하는 수성 상을 제거함으로써, 단계 (7)에서 회수되는, 프로세스.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화 반응기의 중간 영역에 다시 도입되지 않는, 상기 단계 (5)에서 수득된 과산화수소를 함유하는 수성 상의 일부가 상기 단계 (7)에서 수성 과산화수소 용액으로서 회수되는, 프로세스.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화 반응기의 중간 영역이, 산소-함유 가스가 도입되는 수준보다 높고 유기 작업 용액이 산화 반응기 내로 도입되는 수준보다 낮은 영역인, 프로세스.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화 반응기의 중간 영역이, 반응을 용이하게 하는 내부구조물(internals)을 포함하고, 내부구조물이 바람직하게는 트레이, 패킹 물질(packing meterial) 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는, 프로세스.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화 반응기의 상부 영역이 가스-액체 분리 섹션이고, 상기 산화 반응기의 중간 영역이 산화 반응 섹션이고, 상기 산화 반응기의 하부 영역이 과산화수소 침강 섹션 및/또는 수집 섹션이고, 상기 산화 반응기가 바람직하게는 컬럼인, 프로세스.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산소-함유 가스가 공기, 산소와 불활성 가스의 혼합물, 공기와 산소의 혼합물 및 이들의 조합으로 구성되는 군으로부터 선택되는, 프로세스.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수용액이 탈염수를 함유하는, 프로세스.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화 반응기가 하나 이상의 냉각기(들)를 포함하는, 프로세스.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화 반응기가 약 1 내지 약 10 barg의 압력에서 작동하는, 프로세스.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산화 반응기에 존재하는 과산화수소의 국소 농도가 0 내지 약 70 중량%로 제어되는, 프로세스.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탈기기 또는 상기 조합된 탈기기/디캔터 장비에는 탈기를 돕기 위해 내부구조물이 장착되고, 상기 조합된 탈기기/디캔터에서 디캔터가 비어 있거나, 디캔테이션(decantation)을 돕기 위해 패킹 물질과 같은 유착 매질(coalescence medium)을 포함하는, 프로세스.
제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 단계 (3)에서 수득된 유기 작업 용액이 향류 프로세스에서 상기 단계 (4)에서의 수용액과 조합되는, 프로세스.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유기 작업 용액의 안트라퀴논 유도체 및 용매(들)가, 프로세스가 약 85 이상의 하기 정의된 분배 계수 K로 작동하도록 선택되는, 프로세스:

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