JP2014531309A - デュアルモード分離壁型蒸留塔 - Google Patents

Abstract

本発明は、分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モード間の相互転換が可能なデュアルモード分離壁型蒸留塔及び上記デュアルモード分離壁型蒸留塔を利用した蒸留方法に関し、従来の単一壁型蒸留塔の作動モード蒸留塔に比べて装置費用及びエネルギーを節約することができ、生産性を向上させることができる。また、工程ショットダウンなしに分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モード間の相互転換が可能であり、装置の異常でショットダウン時に発生することができる経済的損失を防止することができる。【選択図】図４

Description

本発明は、分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モード間の相互転換が可能なデュアルモード分離壁型蒸留塔及び上記デュアルモード分離壁型蒸留塔を利用したエチレンまたはプロピレンを含むクルド原料物質の蒸留方法に関する。

原油（Ｃｒｕｄｅ Ｏｉｌ）などのような各種原料物質は、通常、多数の化学物質の混合物である場合が多く、その自体で産業に利用されることは珍しくて、それぞれの化合物に分離した後に使用される。混合物を分離する化学工程のうち代表的なものが蒸留工程である。

通常、蒸留工程は、高沸点成分と低沸点成分を両分するので、分離しようとする混合物の成分個数ｎより１つ少ない個数ｎ−１の蒸留塔を使用する。すなわち、従来の蒸留産業現場で３成分混合物の分離のための工程は、大部分連続２機の蒸留塔構造を使用している。

３成分混合物の分離のための従来の蒸留工程は、図１に示された通りである。例えば、第１塔１１で低沸点成分Ｄを分離し、第２塔２１で中沸点成分Ｓと高沸点成分Ｂを分離する２塔方式である。このような場合、一番目カラムの下部領域で中沸点Ｓ成分の再混合現象が発生することが一般的である。具体的に、上記従来の工程は、製品生産物の組成は、容易に制御することができるが、一番目カラム内で中沸点成分の再混合過程が起きるようになり、これは、蒸留塔での熱力学的効率を低下させる主要要因になり、エネルギーを不要に追加に消費する結果をもたらす。

上記問題点を改善するために、新しい蒸留構造に対する多い研究が進行されてきた。熱統合構造によって分離効率を向上させようとする代表的な例として図２のようなＰｅｔｌｙｕｋ蒸留塔構造をあげることができる。Ｐｅｔｌｙｕｋ蒸留塔は、予備分離器１２と主分離器２２を熱的に統合された構造で配列することによって、低沸点成分と高沸点成分を１次的に予備分離器で分離した後、予備分離器の塔頂部分と塔底部分が主分離器の供給端にそれぞれ流入され、主分離器で低沸点、中沸点、高沸点成分をそれぞれ分離する。このような構造は、Ｐｅｔｌｙｕｋ蒸留塔内の蒸留曲線が平衡蒸留曲線と類似になり、エネルギー効率を高くする。しかし、工程の設計及び運転が容易ではなく、特に蒸留塔内の圧力均衡を合わせにくいという問題点が存在する。上記Ｐｅｔｌｙｕｋ蒸留塔が有する制限点を改善するために、分離壁型蒸留塔（ＤＷＣ：Ｄｉｖｉｄｉｎｇ Ｗａｌｌ Ｃｏｌｕｍｎ）が提案された。具体的に、分離壁型蒸留塔は、Ｐｅｔｌｙｕｋ蒸留塔と熱力学的観点では類似しているが、構造的な観点で塔内に分離壁を設置することによって、Ｐｅｔｌｙｕｋ蒸留塔の予備分離器を主分離器の内部に統合させた形態である。このような構造は、Ｐｅｔｌｙｕｋ蒸留塔の予備分離器と主分離器との間の圧力均衡の困難性とこれによる運転上の難しさを自然に解消することによって、運転が容易になり、また、２機の蒸留塔が１つに統合され、投資費用が大幅に節減されることができるという大きい長所を有する。

例えば、上記分離壁型蒸留塔に対する先行技術として、韓国特許公開第２０１０−０１０５５００号では、２−エチルヘキサノール生産のための分離壁型蒸留塔を開示しており、韓国特許公開第２０１０−００９２３９６号で、圧力均等化手段を具備した分離壁型蒸留塔が開示されている。

本発明は、デュアルモード分離壁型蒸留塔に関し、その目的は、ショットダウン（Ｓｈｕｔｄｏｗｎ）なしに連続的に分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モード間の相互転換させることにある。

本発明は、デュアルモード分離壁型蒸留塔に関し、分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モード間の相互転換が可能であることを特徴とする。

例えば、上記分離壁型蒸留塔は、塔頂区域；上部供給区域、下部供給区域を含む予備分離領域；上部流出区域、下部流出区域を含む主分離領域；及び塔底区域；を含み、上記塔頂区域に設置された還流装置への流出ライン及び上記還流装置からの流入ラインと；予備分離領域の上部供給区域及び下部供給区域が接する所に設置された分離壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ラインと；主分離領域の上部流出区域及び下部流出区域が接する所に設置された中沸点成分の流出ラインと；塔底区域に設置された単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインと；を含むことができる。

上記分離壁型蒸留塔を利用して分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モード間の相互転換を行うことができ、例えば、分離壁型蒸留塔の作動モードでは、単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインが閉鎖され、単一壁型蒸留塔の作動モードでは、単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインが開放されることができる。

また、本発明は、上記デュアルモード分離壁型蒸留塔を利用した蒸留方法を提供することができる。

本発明によるデュアルモード分離壁型蒸留塔（ＤＷＣ）は、従来の単一壁型蒸留塔の作動モード蒸留塔に比べて装置費用及びエネルギーを節約し、生産性を向上させることができ、特に、工程ショットダウンなしに分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モード間の相互転換が可能なので、装置のショットダウン時に発生することができる経済的損失を防止することができる。

従来の単一壁型蒸留塔の作動モードの概略図である。 Ｐｅｔｌｙｕｋ蒸留塔構造を示す概略図である。 本発明の一実施例の分離壁型蒸留塔の構造を示す概略図である。 分離壁型蒸留塔のモード変換時に関与するノズルが設置された構造を示す概略図である。 一実施例の２−エチヘキサノールを精製するための蒸留塔の工程流れ図を示すものであり、（ａ）従来インダイレクトシーケンス（Ｉｎｄｉｒｅｃｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）蒸留塔での工程と（ｂ）インダイレクトシーケンスに分離壁型蒸留塔を利用した場合の工程と（ｃ）従来ダイレクトシーケンス（Ｄｉｒｅｃｔｓｅｑｕｅｎｃｅ）蒸留塔での工程と（ｄ）ダイレクトシーケンスに分離壁型蒸留塔を利用した場合の工程を示す概略図である。 ２−エチヘキサノールを生産及び精製する過程を概略的に示す流れ図である。 分離壁型蒸留塔の作動モードと単一壁型蒸留塔の作動モードでの温度プロファイルを示すグラフである。

本発明は、デュアルモード分離壁型蒸留塔に関し、分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モード間の相互転換が可能であることを特徴とする。具体的に、本発明による分離壁型蒸留塔は、分離壁型蒸留塔の作動モードで作動時に装置の異常が生ずる場合、ショットダウンなしに単一壁型蒸留塔の作動モードと相互転換が可能であることができる。

本発明で、単一壁型蒸留塔の作動モードは、従来の蒸留塔が有する運転モードを意味し、図１に示された蒸留塔と実質的に同一の経路の蒸留過程を経る。これに対して、分離壁型蒸留塔の作動モードは、蒸留塔の内部に分離壁を形成することによって、従来の蒸留塔２機で行った蒸留過程を１機の蒸留塔を利用して統合実行することができる蒸留塔運転モードを意味する。本発明で単一壁型蒸留塔の作動モード及び分離壁型蒸留塔の作動モードは、蒸留対象物質に対する蒸留過程を識別するためのものであって、蒸留塔内に実際分離壁が形成されているか否かとは関係ない。

１つの例として、本発明の分離壁型蒸留塔は、蒸留対象物質の流体フローを制御することによって、単一壁型蒸留塔の作動モードと分離壁型蒸留塔の作動モード相互間の転換が可能である。

１つの例として、上記分離壁型蒸留塔は、塔頂区域；上部供給区域、下部供給区域を含む予備分離領域；上部流出区域、下部流出区域を含む主分離領域；及び塔底区域を含み、上記塔頂区域に設置された還流装置への流出ライン及び上記還流装置からの流入ラインと；予備分離領域の上部供給区域及び下部供給区域が接する所に設置された分離壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ラインと；主分離領域の上部流出区域及び下部流出区域が接する所に設置された中沸点成分の流出ラインと；塔底区域に設置された単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインと；を含むことができる。

上記分離壁型蒸留塔を用いて単一壁型蒸留塔の作動モードと分離壁型蒸留塔の作動モードを相互転換する場合、それぞれ、例えば、分離壁型蒸留塔の作動モードでは、単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインが閉鎖され、単一壁型蒸留塔の作動モードでは、単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインが開放されることができる。

具体的に、上記分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モードでは、単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインを除いたラインは、各モードで単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインの開放または閉鎖に対して反対に閉鎖または開放されることができる。例えば、分離壁型蒸留塔の作動モードでは、還流装置への流出ライン、還流装置からの流入ライン、中沸点成分の流出ライン及び分離壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ラインが開放され、単一壁型蒸留塔の作動モードでは、還流装置への流出ライン、還流装置からの流入ライン、中沸点成分の流出ライン及び分離壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ラインが閉鎖されることができる。

上記本発明の一実施例による分離壁型蒸留塔の概略的構造を図３に示すことができる。図３を参照すれば、本発明の一実施例による蒸留塔は、主塔１以外に凝縮器３１または／及び再沸器４１を含むことができる。上記凝縮器は、ガス状態の混合物の気化熱を奪って凝縮させる装置であって、従来の化学工学装置に使用される凝縮器を非制限的に使用することができる。上記再沸器は、液体状態の混合物に気化熱を提供して気化させる装置であって、従来の化学工学装置に使用される再沸器を非制限的に使用することができる。また、上記主塔は、充填物（ｐａｃｋｉｎｇ）を含む充填塔を使用することができる。充填塔は、塔体に固定された多孔板または格子型保持トレイがあり、その上に適当な高さの層で充填物（ｐａｃｋｉｎｇ）が満たされ、充填バッド（ｐａｃｋｉｎｇ ｂｅｄ）が形成されることができ、通常、液分配器（ｌｉｑｕｉｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ）が充填バッドの間に位置する。充填物は、表面積が広く、通気性がある固体であって、この充填層内で気液接触が起きて蒸留操作が行われ、充填物の材料としては、陶磁器、グラファイト、メタル（ｍｅｔａｌ）などが使用されることができる。

上記主塔１は、大きく、６部分の区域に区画されることができる。

具体的に、塔頂区域１００は、分離壁５１がない主塔の上部の領域を言う。

上部供給区域２００は、分離壁によって一面が区画される領域であり、流入物（原料）のフローより上部に位置するサブ領域である。

上部流出区域３００は、分離壁によって一面が区画される領域であり、流出物フローより上部に位置するサブ領域である。

下部供給区域４００は、分離壁によって一面が区画される領域であり、流入物フローより下部に位置するサブ領域である。

下部流出区域５００は、分離壁によって一面が区画される領域であり、流出物フローより下部に位置するサブ領域である。

塔底区域６００は、分離壁がない主塔の下部領域を言う。

また、上記主塔は、予備分離領域と主分離領域とに大きく２部分の領域に分けられる。予備分離領域は、上記上部供給区域及び下部供給区域は、従来の単一壁型蒸留塔の作動モード（２機の蒸留塔を連続に使用する工程）の予備分離器と類似の役目をするので、上部供給区域及び下部供給区域を総称することができ、主分離領域は、上記上部流出区域及び下部流出区域は、従来の単一壁型蒸留塔の作動モード（２機の蒸留塔を連続に使用する工程）の主分離器の役目をするので、上部流出区域及び下部流出区域を総称することができる。

上記主塔は、少なくとも１個の流入点及び少なくとも３個の流出点を含むことができる。

原料Ｆが上記主塔の上部供給区域及び上記下部供給区域が接する流入中間端ＮＲ１に流入され、低沸点成分Ｄは、上記塔頂区域で流出され、高沸点成分Ｂは、上記塔底区域で流出され、中沸点成分Ｓは、上記上部流出区域及び上記下部流出区域が接する流出中間端ＮＲ２に流出されることができる。

分離壁型蒸留工程が従来の連続２機蒸留工程よりエネルギーが少なく所要される理由は、構造的差異として解釈することができる。分離壁型蒸留塔では、分離壁によって分けられた空間が予備分離器の役目をするので、高沸点成分と低沸点成分の分離によって液体組成が平衡蒸留曲線とほぼ一致するようになり、再混合（ｒｅｍｉｘｉｎｇ）効果が抑制され、分離のための熱力学的効率が向上することができる。

上記上部供給区域及び下部供給区域を含む予備分離領域は、従来工程の予備分離器と類似の役目をすることができる。予備分離領域に流入される３成分は、低沸点成分と高沸点成分とに分離し、上記予備分離領域で分離した低沸点成分と高沸点成分の一部は、塔頂区域及び塔底区域に流入され、一部は、さらに上部流出区域及び下部流出区域に流入され、再蒸留されることができる。

上記上部流出区域及び下部流出区域を含む主分離領域は、従来工程の主分離器の役目をすることができる。上記主分離領域の分離壁の上部部分では、主に低沸点成分と中沸点成分に分離し、下部部分では、主に中沸点成分と高沸点成分に分離することができる。

低沸点成分は、主塔の塔頂区域と凝縮器を経た後、一部は、低沸点製品Ｄとして生産され、その残りは、液状流量ＬＤでさらに主塔の塔頂区域に還流され、高沸点成分は、主塔の塔底区域と再沸器を経た後、一部は、高沸点製品Ｂとして生産され、その残りは、気相流量ＶＢでさらに主塔の塔底区域に還流されることができる。

上記デュアルモード分離壁型蒸留塔の他の１つの例として、図４に示すことができ、上記分離壁型蒸留塔のモード変換時に関与するノズルが設置された構造を説明することができる。具体的に、還流装置への流出ラインＡ、上記還流装置からの流入ラインＢ１、Ｂ２、中沸点成分の流出ラインＣ、分離壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ラインＤ、単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ラインＦ１、２及び蒸気イコライジングラインＥ１、２が設置されたことを確認することができる。

本発明によるデュアルモード分離壁型蒸留塔は、分離壁型蒸留塔の作動モードと単一壁型蒸留塔の作動モードの相互転換が連続的に行われることができる。具体的に、上記蒸留塔に設置された還流装置への流出ライン、上記還流装置からの流入ライン、中沸点成分の流出ライン、分離壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン、単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインの開放または閉鎖を通じて相互転換を調節することができる。例えば、分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モード時に各ラインの開放または閉鎖は、下記表１によって行われることができる。

上記各モードの相互転換時にノズルの開放または閉鎖を通じて行うので、基本的に分離壁型蒸留塔の作動モードで作動させ、万が一の事態が発生し、分離壁型蒸留塔の作動モードで作動させることができない場合、ショットダウン（ｓｈｕｔｄｏｗｎ）なしに連続的に単一壁型蒸留塔の作動モードに転換することができる。これにより、ショットダウン時に発生することができる経済的な被害を低減することができ、維持及び補修を容易に行うことができる。

上記分離壁型蒸留塔の作動モード時に、上記予備分離領域と上記主分離領域は、３〜１０℃の温度差を示すことができる。単一壁型蒸留塔の作動モードの場合、分離壁、予備分離領域及び主分離領域が分離して存在しないので、塔内の同一端で温度が同一である。しかし、本発明は、上記温度差を通じて、分離壁、予備分離領域及び主分離領域の作用によって分離壁型蒸留塔として作動することができることが分かる。

本発明によるデュアルモード分離壁型蒸留塔は、単一壁型蒸留塔の作動モードの場合には、別途の蒸留塔と流体連結されることができる。具体的に、基本的に分離壁型蒸留塔の作動モードで運転されるが、万が一の事態が発生し、分離壁型蒸留塔の作動モードで作動させることができない場合、別途の蒸留塔と流体連結され、従来の２機の蒸留塔を連続に使用する単一壁型蒸留塔の作動モードで運転されることができる。また、上記分離壁型蒸留塔は、従来の蒸留塔を改造して使用することができ、これにより、装置費用を節減することができる。例えば、上記従来の２機の蒸留塔を連続に使用する単一壁型蒸留塔を改造した工程フローの１つの例として、図５を参照して説明することができる。具体的に、図５は、２−エチヘキサノール（２−ＥＨ）精製のためのものであり、（ａ）従来のインダイレクトシーケンス（Ｉｎｄｉｒｅｃｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）蒸留塔での工程フローと（ｂ）インダイレクトシーケンスに分離壁型蒸留塔を利用した場合の工程フローを比較することができ、（ｃ）従来のダイレクトシーケンス（Ｄｉｒｅｃｔ ｓｅｑｕｅｎｃｅ）蒸留塔での工程フローと（ｄ）ダイレクトシーケンスに分離壁型蒸留塔を利用した場合の工程フローを比較することができる。

図２の（ａ）によれば、従来の蒸留塔では、第１カラムの中間端に形成された流入口にクルド２−ＥＨが流入される。第１カラムは、ヘビー−カットカラム（Ｈｅａｖｉｅｓ−ｃｕｔ ｃｏｌｕｍｎ）であり、下端部へは、ヘビー（Ｈｅａｖｉｅｓ）成分が流出され、残りは、第２カラムであるライト−カットカラム（Ｌｉｇｈｔｓ−ｃｕｔ ｃｏｌｕｍｎ）に導入される。第２カラムでは、ライト（ｌｉｇｈｔｓ）成分がカラムの上端部に流出され、カラムの下端に精製された２−ＥＨを得る。これに対して、分離壁型蒸留塔（ｂ）の場合には、第１カラムであるヘビー−カットカラムに分離壁を設置した構造である。第１カラムの上端及び中間端に流出される成分が第２カラムであるライト−カットカラムに導入され、第２カラムの下端に精製された２−ＥＨを得る。

図２の（ｃ）によれば、従来蒸留塔では、第１カラムの中間端に形成された流入口にクルド２−ＥＨが流入される。第１カラムは、ライト−カットカラムであり、上端部へは、ライト成分が流出され、残りは、第２カラムであるヘビー−キャットカラムに導入される。第２カラムでは、ヘビー成分がカラムの下端部に流出され、カラムの上端に精製された２−ＥＨを得る。これに対して、分離壁型蒸留塔（ｄ）の場合には、第１カラムであるライト−カットカラムに分離壁を設置した構造である。上記第１カラムの下端及び中間端に流出される成分を第２カラムであるヘビー−カットカラムに導入し、第２カラムの上端に精製された２−ＥＨを得る。

本発明による上記予備分離領域と上記主分離領域の流体分配は、均等に行われることができる。具体的に、充填バッドの間に設置された液分配器（ｌｉｑｕｉｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｏｒ）を用いて、上記流体分配を均等に行うことができ、上記分離壁で両分される２つの領域の流体分配比（ｌｉｑｕｉｄ ｓｐｌｉｔ ｒａｔｉｏ）を１：１に維持することができる。これにより、塔内の分離壁で両分される予備分離領域と主分離領域の圧力降下の差を１ｍｍＨｇ以下と低減することができ、運転容易性側面で好ましい。また、上記圧力降下の差を低減するために蒸気イコライジングラインを用いて分離壁で両分される２つの領域の気体分配比（Ｖａｐｏｒ ｓｐｌｉｔ ｒａｔｉｏ）を調節することができる。

本発明は、本発明によるデュアルモード分離壁型蒸留塔を利用した蒸留方法を含むことができる。具体的に、蒸留対象物質が炭素数２〜８の有機化合物であるクルド原料物質の蒸留方法を含むことができる。例えば、上記クルド原料物質の蒸留対象物質は、２−エチルヘキサノール、アクリルまたはノルマルブタノールであることができ、上記２−エチルヘキサノールの生産工程流れ図は、図６を参照して説明することができる。図６を参照すれば、プロピレン（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）及び合成ガス（ＳＹＮ、ＧＡＳ）からオキソユニット（ｏｘｏ ｕｎｉｔ）でオキソ反応を通じてブチルアルデヒド（ＢＡＬ）が合成される。上記合成されたブチルアルデヒドのうち異性体であるＮ−ＢＡＬ及びＩ−ＢＡＬは、異性体工程（ｉｓｏｍｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓ）を通じて分離し、Ｎ−ＢＡＬは、アルドル（ａｌｄｏｌ）縮合によって２−エチルヘキサナル（ＥＰＡ）に転換される。その後、上記ＥＰＡと水素の水素化反応（Ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ）からクルド２−ＥＨが発生し、その後、アルコール精製ユニット（ａｌｃｏｈｏｌ ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｕｎｉｔ）を通じて精製された最終２−ＥＨが分離することができる。上記アルコール精製ユニットは、従来、ヘビーカット（ｈｅａｖｉｅｓ−ｃｕｔ）カラムとライトカット（ｌｉｇｈｔ−ｃｕｔ）カラムよりなる２つの連続した単純蒸留カラムで構成されたが、本発明によるデュアルモード分離壁型蒸留塔を使用することによって、エネルギーの節約及び装置費用を節減することができる。

本発明によるデュアルモード分離壁型蒸留塔を利用した蒸留方法の１つの例として、クルド原料物質が上部供給区域及び下部供給区域が接する供給中間端に流入され；低沸点成分は塔頂区域で流出され、高沸点成分は塔底区域で流出され、中沸点成分は、上記上部流出区域及び下部流出区域が接する流出中間端に流出され、上記中沸点成分が蒸留対象物質であることができる。

上記蒸留対象物質は、多様な物質を対象とし、分離壁がない従来の蒸留塔で蒸留可能な物質は、すべて適用可能である。１つの例として、炭素数２〜８の有機化合物を含むクルド原料物質を精製して分離した物質であることができる。例えば、上記蒸留対象物質は、２−エチルヘキサノール、アクリルまたはノルマルブタノールであることができる。具体的に、クルド２−エチルヘキサノールが蒸留塔の上部供給区域及び下部供給区域が接する供給中間端に流入され、低沸点成分は塔頂区域で流出され、高沸点成分は塔底区域で流出され、中沸点成分である２−エチルヘキサノールは、上記上部流出区域及び下部流出区域が接する流出中間端に流出されて分離することができる。

上記クルド物質に含有された蒸留対象物質の含量は、クルド原料物質１００重量部を基準として、４０重量部以上であることができる。例えば、上記蒸留対象物質の含量は、４０〜１００重量部、または５０〜８０重量部であることができる。また、他の例では、原料物質に含有された蒸留対象物質の含量が相対的に高純度の場合、すなわち９０重量部以上の場合にも適用可能であり、例えば、９０〜９８重量部、９０〜９５重量部または９２〜９５重量部であることができる。

上記クルド原料物質は、予熱後に供給されることができる。これにより、約５％のエネルギーを節約することができ、これは、追加に設置されることができる予熱器を用いて行われることができる。
［発明を実施するための形態］

以下、前述した内容に基づいて、実施例と図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。下記実施例は、本発明を例示するためのものであって、本発明の権利範囲を限定しようとするものではない。

［実施例：シミュレーションを用いた温度プロファイリング］
物理的及び熱力学的特性を確認するために、Ａｓｐｅｎ Ｐｌｕｓ及びＰｒｏ−ＩＩのようなシミュレーションソフトウェアを利用して分離壁型蒸留塔の設計及び駆動能力を評価した。上記シミュレーションを用いてトレイの全体数、供給及び算出位置、分離セクションへの流体及び蒸気分配比のような設計変数は、シミュレーションによって決定することができ、建設費用見積りを決定するのに有用である。

上記シミュレーションを用いて分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モードに対して温度プロファイリングを行い、図７に示す。図７を通じて、分離壁型蒸留塔の作動モード（Ｄｅｓｉｇｎ）で、予備分離領域（Ｐｒｅ）の温度プロファイルは、主分離領域（Ｍａｉｎ）の温度プロファイルと差異があるが、単一壁型蒸留塔の作動モード（Ｃｏｎｔｉｎｇｅｎｃｙ）では、同一に現われたことを確認することができた。また、各理想段（Ｎｏ．ｏｆ Ｉｄｅａｌ ｓｔａｇｅ）で塔頂区域（Ｔｏｐ）に行くほど温度が低くなり、塔底区域（Ｂｔｍ）に行くほど温度が高くなることを確認することができた。結果的に、これから、分離壁型蒸留塔の作動モード蒸留塔及び単一壁型蒸留塔の作動モード蒸留塔を相互転換及び作動可否を確認することができる。

本発明によるデュアルモード分離壁型蒸留塔（ＤＷＣ）は、工程ショットダウンなしに分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モードの間の相互転換が可能なので、装置のショットダウン時に発生することができる決済的損失を防止することができる。

１ 主塔
１１ 第１塔
２１ 第２塔
１２ 予備分離器
２２ 主分離器
３１ 凝縮器
４１ 再沸器
５１ 分離壁
１００ 塔頂区域
２００ 上部供給区域
３００ 上部流出区域
４００ 下部供給区域
５００ 下部流出区域
６００ 塔底区域
ＮＲ１ 流入中間端Ｎ
Ｒ２ 流出中間端
Ｆ 原料（フィード）
Ｂ 高沸点成分
Ｄ 低沸点成分
Ｓ 中沸点成分

Claims (14)

1. 分離壁型蒸留塔の作動モード及び単一壁型蒸留塔の作動モードの間の相互転換が可能なデュアルモード分離壁型蒸留塔。
2. 上記分離壁型蒸留塔は、塔頂区域；上部供給区域、下部供給区域を含む予備分離領域；上部流出区域、下部流出区域を含む主分離領域；及び塔底区域を含み、
   上記塔頂区域に設置された還流装置への流出ライン及び上記還流装置からの流入ラインと；
   予備分離領域の上部供給区域及び下部供給区域が接する所に設置された分離壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ラインと；
   主分離領域の上部流出区域及び下部流出区域が接する所に設置された中沸点成分の流出ラインと；
   塔底区域に設置された単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインと；を含むことを特徴とする請求項１に記載のデュアルモード分離壁型蒸留塔。
3. 分離壁型蒸留塔の作動モードでは、単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインが閉鎖され、
   単一壁型蒸留塔の作動モードでは、単一壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ライン及び蒸気イコライジングラインが開放されることを特徴とする請求項２に記載のデュアルモード分離壁型蒸留塔。
4. 分離壁型蒸留塔の作動モードでは、還流装置への流出ライン、還流装置からの流入ライン、中沸点成分の流出ライン及び分離壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ラインが開放され、
   単一壁型蒸留塔の作動モードでは、還流装置への流出ライン、還流装置からの流入ライン、中沸点成分の流出ライン及び分離壁型蒸留塔の作動モードのための原料供給ラインが閉鎖されることを特徴とする請求項２又は３に記載のデュアルモード分離壁型蒸留塔。
5. 分離壁型蒸留塔の作動モードと単一壁型蒸留塔の作動モードの連続的な相互転換が可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のデュアルモード分離壁型蒸留塔。
6. 分離壁型蒸留塔の作動モード時に、予備分離領域と主分離領域の温度差は、３〜１０℃範囲であることを特徴とする請求項２に記載のデュアルモード分離壁型蒸留塔。
7. 予備分離領域と主分離領域の流体分配を調節する液分配器をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のデュアルモード分離壁型蒸留塔。
8. 予備分離領域と主分離領域の圧力降下の差は、１ｍｍＨｇ以下であることを特徴とする請求項７に記載のデュアルモード分離壁型蒸留塔。
9. 単一壁型蒸留塔の作動モードの場合には、別途の蒸留塔と流体連結される構造であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のデュアルモード分離壁型蒸留塔。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載のデュアルモード分離壁型蒸留塔を利用した蒸留方法。
11. クルド原料物質が上部供給区域及び下部供給区域が接する供給中間端に流入され；
    低沸点成分は塔頂区域で流出され、高沸点成分は塔底区域で流出され、中沸点成分は、上記上部流出区域及び下部流出区域が接する流出中間端に流出され、
    上記中沸点成分が蒸留対象物質であることを特徴とする請求項１０に記載の蒸留方法。
12. 蒸留対象物質は、炭素数２〜８の有機化合物を含むクルド原料物質を精製して分離した物質であることを特徴とする請求項１１に記載の蒸留方法。
13. クルド原料物質に含有された蒸留対象物質の含量は、クルド原料物質１００重量部を基準として、４０重量部以上であることを特徴とする請求項１２に記載の蒸留方法。
14. クルド原料物質は、予熱後に供給されることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の蒸留方法。