| 초록 |
일반적으로 amine과 alcohol의 탈수 및 탈수소 반응에 의한 고리화반응으로 제조되는 6-Memered Fused Aromatic Heterocycles인 피리딘, 피라진, 아진 유도체들은 물에 대한 용해도가 높을 뿐 아니라 물과 최저공비점을 형성하므로 수용액상에서 이들을 분리시키는 것은 쉽지가 않다. 이 문제점을 해결하기 위한 방법으로는 가압 또는 감압에 의해 공비점을 이동시키는 방법1)이나, 서로 다른 압력하의 two column rectification법2) 또는 제 3의 물질을 사용하여 추출증류하는 방법3)등이 이용되고 있다. 이들 중 장치의 에너지 소모 및 초기 투자비의 최소화 측면에서 제 3의 물질을 이용하는 방법이 가장 유리하다고 판단되었다. 제 3의 물질을 이용하는 방법에는 벤젠, 톨루엔, ethylene glycol, 1.3.5-trimethylbenzene 등 액상의 분리제를 이용하는 방법4)과 염을 이용하는 방법3)으로 구분된다. 현재 공업적으로 염석법을 채택하고 있으나 워낙 친수성 물질들이기 때문에 물 또는 Fused amine을 완벽하게 분리하기는 거의 불가능하다. 또한 염석법에서 사용되는 가성소다는 심각한 부식문제, 높은 처리비용과 함께 주입시에 발열에 의한 온도상승으로 인해 악취가 발생하며, 미량의 가성소다는 분리가 완전하지 못하여 유기층에 녹은 상태로 고온의 증류탑으로 유입되므로 증류중에도 주생성물의 분해를 촉진하고, 증류잔사에 잔류하여 소각시에 백연현상을 일으켜 스팀생산의 연료로 사용하지 못하고 폐기물로 처리를 해야하는 등 환경적이고 경제적인 측면에서 많은 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 연구에서는 Fig.1.에서 보여지는 바와 같이 액상분리제인 Entrainer를 이용하여 공비점을 이동시킴으로서 분리하는 방법2-4)을 악취물질 배출공정을 대체하기 위한 청정기술로 개발하고자 하였다. 일례로 PG(Propylene glycol)와 EDA(Ethylene diamine)의 탈수, 탈수소 고리화 반응에 의해 생성되는 MP 혼합물(Mixed 2-methyl pyrazine)를 원료로 선정하여 공비법의 분리특성에 대해 검토하고 예비 연속식 실험을 거쳐 상용화시의 문제점 예측, 규명하였다. |
