초록

본 발명은 퍼베이퍼레이션 단계와 2단계의 증류공정을 통하여 반도체제조에 이용되는 이소프로필 알코올을 재처리하여 초건조 및 초순수 이소프로필 알코올을 제조하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 일차 증류 단계에서는 자제초절용 동시 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼(78)을 이용하여 초건조 및 부분적으로 정제된 이소프로필 알코올이 제조되며, 이차 증류 단계에서는 오버헤드 프러덕트 증류 칼럼(164)을 이용하여 초순수 및 초건조 이소프로필 알코올이 제조되는 것을 특징으로 한다.

대표청구항 ▼

ⅰ) 이소프로필 알코올 용액을 수분 투과성 막을 통하여 퍼베이퍼레이션시켜, 이소프로필 알코올을 함유하는 용액에서 수분을 제거하여 부분적으로 탈수된 이소프로필 알코올을 수득하는 단계;ⅱ) 자체조절형 동시 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼에서 부분적으로 탈수된 이소프로필 알코올을 증류하여 이소프로필 알코올 보다 낮은 끓는점을 가진 잔여 수분과 오염물질을 모두 제거하고, 칼럼의 하부에 위치한 뒤끓임기(reboiler)로 부터 부분적으로 정제된 초건조 이소프로필 알코올을 제거하는 단계; 및,ⅲ) 로우 보일링 오버헤드 프로덕트 증류 칼럼에서 증

ⅰ) 이소프로필 알코올 용액을 수분 투과성 막을 통하여 퍼베이퍼레이션시켜, 이소프로필 알코올을 함유하는 용액에서 수분을 제거하여 부분적으로 탈수된 이소프로필 알코올을 수득하는 단계;ⅱ) 자체조절형 동시 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼에서 부분적으로 탈수된 이소프로필 알코올을 증류하여 이소프로필 알코올 보다 낮은 끓는점을 가진 잔여 수분과 오염물질을 모두 제거하고, 칼럼의 하부에 위치한 뒤끓임기(reboiler)로 부터 부분적으로 정제된 초건조 이소프로필 알코올을 제거하는 단계; 및,ⅲ) 로우 보일링 오버헤드 프로덕트 증류 칼럼에서 증류하여 부분적으로 정제된 초건조 이소프로필 알코올에서 이소프로필 알코올보다 높은 끓는점을 지닌 모든 성분을 제거하고, 상층부의 응축물로서 초건조 및 초순수 이소프로필 알코올 최종 산물을 수득하는 단계를 포함하며, 이소프로필 알코올, 수분 및 소량의 오염물질이 함유된 용액에서 이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하여 초순수 및 초건조 이소프로필 알코올을 제조하는 방법.제1항에 있어서, 자체조절형 동시 증류 셀프스트리핑 증류 칼럼은 11 내지 40의 이론 증류 단수(theoretical distillation plate)를 포함하는 것을 특징으로 하는 초순수 및 초건조 이소프로필 알코올을 제조하는 방법.제1항에 있어서, 로우 보일링 오버헤드 프러덕트 증류 칼럼은 11 내지 40의 이론 증류 단수를 포함하는 것을 특징으로 하는 초순수 및 초건조 이소프로필 알코올을 제조하는 방법.제1항에 있어서, 초순수 및 초건조 이소프로필 알코올을 최종 산물을 여과하여 그로부터 미세한 크기의 미립자 불순물을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 초순수 및 초건조 이소프로필 알코올을 제조하는 방법.제1항에 있어서, 초순수 및 초건조 이소프로필 알코올 최종 산물에 수분이 약 100ppm이하, 2미크론 이상의 입자가 ml당 0개, 0.5미크론 이상이고 2미크론 이하의 입자가 ml당 2개 이하, 0.1미크론 이상이고 0.5미크론 이하의 입자가ml당 약 30개 이하, 특정 미량 무기 불순물은 약 1ppb이하, 특정 미량 유기 불순물은 약 10ppm이하가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 초순수 및 초건조 이소프로필 알코올을 제조하는 방법.ⅰ) 자체조절형 동시 증류실 셀프스트리핑 증류 칼럼에서 이소프로필 알코올, 미량의 부가적인 유기 오염물과 무기 오염물 및 약 2,000ppm이하의 수분을 함유하는 용액을 증류하여 이소프로필 알코올 보다 낮은 끓는점을 가진 수분과 오염물질을 모두 제거하고, 칼럼의하부에 위치한 뒤끓임기로 부터 부분적으로 정제된 초건조 이소프로필 알코올을 제거하는 단계; 및,ⅲ) 로우 보일링 오버헤드 프러덕트 증류 칼럼에 부분적으로 정제된 초건조 이소프로필 알코올로부터 이소프로필 알코올보다 높은 끓는점을 지닌 모든 성분을 제거하고, 상층부의 응축물로서 초건조 및 초순수 이소프로필 알코올 최종 산물을 수득하는 단계를 포함하며, 이소프로필 알코올, 미량의 부가적인 유기 오염물과 무기 오염물 및 약 2,000ppm이하의 수분을 함유하는 용액으로부터 이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 방법.제6항에 있어서, 자체조절형 동시에 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼은 11 내지 40의 이론 증류 단수(theoretical distllation plate)를 포함하는 것을 특징으로 하는이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 방법.제6항에 있어서, 로우 보일링 오버헤드 프로덕트 증류 칼럼은 11 내지 40의 이론 증류 단수를 포함하는 것을 특징으로 하는 이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 방법.제6항에 있어서, 초순수 및 초건조 이소프로필 알코올 최종 산물을 여과하여 그로부터 미세한 크기의 불순물을 제거하는 단계를 추가로 포함하는 이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 방법.제6항에 있어서, 초순수 및 초건조 이소프로필 알코올 최종 산물에 수분이 약 100ppm이하, 2미크론 이상의 입자가 ml당 0개, 0.5미크론 이상이고 2미크론 이하의 입자가 ml당 2개 이하, 0.1미크론 이상이고 0.5미크론 이하의 입자가 ml당 약 30개 이하, 특정 미량 무기 불순물은 약 1ppb이하, 특정 미량 유기 불순물은 약 10ppm이하가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 방법.ⅰ) 이소프로필 알코올 공급라인;ⅱ) 투입 라인으로서 이소프로필 알코올 공급 라인에 연결되며 배출 라인을 포함하는 이소프로필 알코올의 퍼베이퍼레이션수단;ⅲ) 퍼베이퍼레이션 수단의 배출 라인에 연결된 예열 칼럼, 예열 칼럼에 연결된 자체조절형 동시 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼, 자체조절형 동시 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼의 상부에 연결된 컨덴서, 자체조절형 동시 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼의 하부에 연결된 뒤끓임기, 초건조 이소프로필 알코올의 제거를 위하여 뒤끓임기에 연결된 뒤끓임기 배출 라인을 포함하는 일차 증류 시스템; 및,ⅳ) 뒤끓임기 배출 라인에 연결된 로우 보일링 오버헤드 프러덕트 증류 칼럼, 로우 보일링 오버헤드 프러덕트 증류 칼럼의 하부에 연결된 뒤끓임기, 로우 보일링 오버헤드 프러덕트 증류 칼럼의 상부에 연결된 최종 산물 컨덴서, 최종 산물 컨덴서에 연결된 제품 냉각 칼럼 및 최종 산물 컨덴서에 연결된 최종 산물 배출라인을 포함하는 이차 증류 시스템을 포함하여, 이소프로필 알코올, 수분 및 기타 다양한 오염물을 포함하는 용액으로부터 이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 장치.제11항에 있어서, 자체조절형 동시 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼은 11 내지 40의 이론 단수를 포함하는 것을 특징으로 하는 이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 장치.제11항에 있어서, 로우 보일링 오버헤드 프러덕트 증류 칼럼은 11 내지 40의 이론 단수를 포함하는 것을 특징으로 하는이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 장치.제11항에 있어서, 최종 산물 배출 라인에 연결되며, 통과하는 이소프로필 알코올로부터 미세한 크기의 미립자 불순물을 제거할 수 있는 필터를 추가로 포함하는이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 장치.ⅰ) 이소프로필 알코올 공급 라인;ⅱ) 이소프로필 알코올 공급 라인에 연결된 예열 칼럼, 예열 칼럼에 연결된 자체조절형 동시 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼, 자체조절형 동시 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼의 상부에 위치하는 컨덴서, 자체 조절형 동시 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼의 하부에 위치한 뒤끓임기, 초건조 이소프로필 알코올의 제거를 위하여 뒤끓임기에 연결된 뒤끓임기 배출 라인을 포함하는 일차 증류 시스템; 및,ⅲ) 뒤끓임기 배출 라인에 연결된 로우 보일링 오버헤드 프러덕트 증류 칼럼, 로우 보일링 오버헤드 프러덕트 증류 칼럼의 하부에 위치하는 뒤끓임기, 로우 보일링 오버헤드 프러덕트 증류 칼럼의 상부에 위치하는 최종 산물 컨덴서, 최종 산물 컨덴서에 연결된 제품 냉각 칼럼 및 최종 산물 컨덴서에 연결된 최종 산물 배출 라인을 포함하는 이차증류 시스템을 포함하며, 이소프로필 알코올, 미량의 부가적인 유기오염물과 무기 오염물, 약 2,000ppm이하의 수분을 포함하는 용액으로 부터 이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 장치.제15항에 있어서, 자체조절형 동시 증류식 셀프스트리핑 증류 칼럼은 11 내지 40의 이론 단수를 포함하는 것을 특징으로 하는 이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 장치.제15항에 있어서, 로우 보일링 오버헤드 프러덕트 증류 칼럼은 11 내지 40의 이론 단수를 포함하는 것을 특징으로 하는이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 장치.제15항에 있어서, 최종 산물 배출 라인에 연결되며, 통고하는 이소프로필 알코올로부터 미세한 크기의 미립자 불순물을 제거할 수 있는 필터 수단을 추가로 포함하는이소프로필 알코올을 탈수하고 정제하는 장치.