KR100843282B1 - 이소부텐의 중합시 미전환 이소부텐을 분리 제거하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실질적으로 폴리이소부텐, 미전환 이소부텐 및 필요에 따라 불활성 희석제를 포함하는, 이소부텐의 양이온 중합시의 액체상 반응 배출물을 처리하는 방법에 관한 것이다. 가열된 반응 배출물을 플래시 용기에서 플래시 처리하고, 액체 표면 ㎡당 900 ㎥/h 이하의 증기를 증발시키며, 포말을, 예를 들면 습식 사이클론에서 파괴시키면 미전환 이소부텐을 증류 제거할 때의 포말 형성과 관련된 문제는 배제된다.

Description

이소부텐의 중합시 미전환 이소부텐을 분리 제거하는 방법{SEPARATION OF ISOBUTENE NON-REACTED DURING POLYMERIZATION OF ISOBUTENE}

본 발명은 이소부텐의 양이온 중합시, 실질적으로 폴리이소부텐, 미전환 이소부텐, 및 필요에 따라 불활성 희석제를 포함하는 액체상 반응 배출물을 후처리하는 방법에 관한 것이다.

수십만 달톤 이하의 분자량을 가진 고분자량 폴리이소부텐은 오래 전부터 알려져 있었고, 그것의 제조 방법은 예를 들면 문헌[H. Gueterbock: Polyisobutylen und Mischpolymerisate, pages 77-104, Springer, Berlin 1959]에 개시되어 있다. 고함량의, 바람직하게는 실질적으로 60 몰% 이상의 말단 비닐리덴기를 갖는 반응성이 큰 폴리이소부텐은 통상의 폴리이소부텐과는 구별되어야 한다. 반응성이 큰 폴리이소부텐은 윤활제 및 연료용 첨가제의 제조를 위한 바람직한 중간체이다.

반응성이 큰 폴리이소부텐은 예를 들면 EP 0 628 575의 방법에 의해 액체상의 이소부텐을 0 내지 -60℃에서 삼불화붕소 및 2급 알콜을 이용해 양이온 중합시켜서 제조할 수 있다.

종래의 특허 출원 DE 199 48 947.5, DE 199 52 031.3, DE 199 52 030.5, DE 100 28 585.6 및 DE 100 35 298.7은 그러한 방법의 개량되거나 유리한 실시형태에 관한 것이다.

바람직한 분자량에 도달한 후, 중합 촉매를 실활시켜 반응을 중단시킨다. 중합 촉매 또는 그것의 실활 생성물은 수용액으로 추출하여 제거하는 것이 바람직하다. 이어서 미전환 이소부텐은, 가능한 경우 불활성 희석제 중 일부와 함께 증류 제거하고, 형성된 폴리이소부텐과 대부분의 양을 구성하는 임의의 불활성 희석제는 남겨둔다. 그러나, 그러한 증류는 부피가 크고 취급이 곤란한 포말을 형성한다는 심각한 문제점을 갖고 있다. 포말의 형성 결과, 분리에 사용된 컬럼이 침수되어 더 이상 분리 작업을 수행하지 못할 수 있다. 중력의 작용 하에 포말이 붕괴될 때까지 제조를 중단하거나 제조율을 감소시켜야 한다. 그러나, 제조 설비의 총용량은 상당히 제한된다.

포말 형성의 원인은 정확히 규명되지 않았다. 보통, 포말의 형성은 양친매성 분자의 경우에 관찰된다. 그러나, 폴리이소부텐 및 사용된 임의의 희석제는 소수성기만을 가지며 친수성기는 갖지 않는다. 화학적 소포제를 사용하는 것은 증류 잔류물 및 첨가된 소포제가 최종 생성물에 잔류하는 폴리이소부텐이 얻어지기 때문에 적합하지 못하다.

본 발명의 목적은 반응 배출물로부터 미전환 이소부텐을 분리하는 중에 포말 형성으로 인한 문제점이 배제된, 이소부텐의 양이온 중합의 액체상 반응 배출물을 후처리하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명자들은 상기 목적이, 미전환 이소부텐을 함유하는 증기상을 하기 단계에 의해 반응 배출물로부터 분리함으로써, 실질적으로 폴리이소부텐, 미전환 이소부텐 및 필요에 따라 불활성 희석제를 포함하는 이소부텐의 양이온 중합의 액체상 반응 배출물을 후처리하는 방법에 의해서 본 발명에 의해 달성됨을 밝혀 내었다:

(a) 반응 배출물을 가열하여 플래시 용기에서 플래시 처리(flashing)하고, 플래시 처리에 의해 반응 배출물을 폴리이소부텐 함유 액체상과 증기상으로 분리하는 단계; 및/또는

(b) 단계 (a)에서 얻은 반응 배출물 및/또는 액체상을 액체 표면 ㎡당 900 ㎥/h 이하의 증기가 방출되도록 가열하는 단계; 및/또는

(c) 증발 중에 형성된 포말을 충돌 표면을 향해 통과시키거나 원형 경로를 따라 유동시켜 포말을 기체상 분획과 액체상 분획으로 분리하는 단계.

신규의 방법은 상기 단계 (a), (b) 및 (c) 중 하나 이상을 사용한다. 단계 (a) 및 (b) 또는 단계 (a) 및 (c)를 사용하는 실시형태가 특히 바람직하다.

미전환 이소부텐이 증발에 의해 방출될 때까지 액체 반응 배출물을 가열하면, 이소부텐은 기체상으로 변화할 때 액체-기체 경계를 극복하여야 한다. 이 과정 중에, 작은 기포 주변에 얇은 액체막이 형성될 수 있다. 액체의 필름 형성 용량이 크면, 매우 안정한 포말이 형성되어 전술한 문제점들을 유도한다. 신규의 방법 중 상기 단계 (a)에 따라, 반응 배출물을 가열하여 플래시 용기에서 플래시 처리한다. 여기서, 얻어지는 증기상은 액체-기체 경계를 극복할 필요가 없기 때문에, 포말이 형성될 우려가 없다.

중합 촉매가 실활되고/되거나 중합 촉매 또는 그 실활 생성물이 제거되거나 바람직하게는 제거된 반응 배출물은, 이하에 상세히 설명하는 바와 같이, 40 내지 200℃, 특히 40 내지 140℃, 특히 바람직하게는 40 내지 120℃로, 예를 들면 열 교환기에서 가열하는 것이 바람직하다. 이 과정 중에, 반응 배출물의 압력은 일반적으로 중합계의 압력에 해당하는데, 예를 들면 2 내지 30 bar, 바람직하게는 2 내지 20 bar이다. 이어서 가열된 반응 배출물은 압력이 보통 1 내지 10 bar, 바람직하게는 1 내지 8 bar, 특히 바람직하게는 1 내지 5 bar인 플래시 용기에서 플래시 처리된다. 플래시 처리 시의 압력 차는 1 bar 이상, 특히 3 bar 이상인 것이 바람직하다.

플래시 처리 결과, 반응 배출물은 폴리이소부텐과 임의의 희석제를 함유하는 액체상과 반응 배출물 중에 함유된 대부분의 양의 이소부텐을 함유하는 증기상으로 분리된다. 반응 배출물의 예열 온도와 플래시 처리 시의 압력 차는 증기상이 반응 배출물 중에 함유된 이소부텐을 50% 이상, 특히 70% 이상 함유하도록 선택되는 것이 바람직하다. 온도 차 및 압력 차의 적당한 조합은 폴리이소부텐, 이소부텐 및 존재하는 임의의 희석제의 비열용량과 이소부텐의 기화 비엔탈피의 기지의 값들을 기초로 당업자가 용이하게 추정할 수 있거나, 또는 간단한 실험에 의해 결정할 수 있다.

플래시 용기의 디자인에는 어떤 실질적인 제한도 없다. 가열된 반응 배출물은 플래시 용기에 유입될 때 액체상으로부터 기체상을 방출시키는 데 유리한 넓은 액체 표면이 생성되도록 용기에 유입되는 것이 바람직하다. 이 목적을 위해, 바람직하게는 가늘고 길며 수직 배열된, 원형 단면을 가진 플래시 용기를 사용하여, 가열된 반응 배출물을 플래시 용기의 벽에 접선 방향으로, 바람직하게는 플래시 용기 의 종방향 축에 수직 방향으로 유입시키는 것이 유리한 것으로 확인되었다. 이러한 방식으로, 반응 배출물은 용기 벽을 따라 유동하여 그 곡률을 따르게 되며, 그 결과 반응 배출물은 토션(torsion)을 받게 되고, 플래시 용기에서 용기 벽의 원주를 따라 나선형으로 하향 이동하게 된다.

사용되는 플래시 용기는 컬럼이 바람직하고, 가열된 반응 배출물은 내부가 없는 컬럼 영역으로, 바람직하게는 컬럼의 중앙 영역에 또는 컬럼의 상부 영역에 측면 공급된다. 매우 큰 상 계면의 형성과 기체상의 방출 완료를 위해서, 생성되는 액체상은 플래시 용기로서 사용된 컬럼의 하부 영역에 분리 활성을 가진 내부 전반을 통과하는 것이 적합하다. 예를 들면, 분리 활성을 가진 내부로서는 기포 트레이 및 바람직하게는 패킹이 적합하다.

또한 단계 (a)에서 얻은 반응 배출물 및/또는 액체상이 액체 표면 ㎡당 900 ㎥/h 이하, 바람직하게는 500 ㎥/h, 특히 300 ㎥/h, 특히 바람직하게는 100 ㎥/h의 증기로서 방출되도록 가열되면 포말 형성이 현저히 억제되거나 배제될 수 있음을 밝혀 내었다. 상기 증발량의 경우에, 작은 기포는 액체상 계면 통과 시에 액체 막에 의해 둘러싸일 가능성이 낮고, 자발적으로 형성된 포말이 중력의 작용에 의해 급속히 붕괴된다. 그러나 이러한 방식으로 반응 배출물을 처리하려면 액체 표면이 큰 증발기가 필요하거나 작업처리량(throughput)이 매우 낮게 제한된다. 따라서 단계 (b)만을 사용하여 전체 반응 배출물을 후처리하는 것은 덜 바람직하다. 단계 (b)는 대부분의 양의 미전환 이소부텐이 플래시 처리에 의해 이미 제거된, 단계 (a)에서 얻은 액체상으로부터 미전환 이소부텐의 증발을 완결시키는 데 사용하는 것이 바람직하다.

액체 표면 ㎡당 증발량은 가열을 위해 외부 증발기를 사용하면 특히 용이하게 결정할 수 있다. 증기 방출에 유용한 액체 표면은 각 증발기의 한 특징이다. 증발량은 증발기의 전력 소모량 및 이소부텐의 특이성 증발 엔탈피에 기초하여 추정할 수 있다. 또한, 증발에 유용한 액체 표면은, 예를 들면 증발기가 설치된 경우에, 기하학적 치수를 기초로 추정할 수 있다.

반면, 미전환 이소부텐은 단계 (a)에서 얻은 반응 배출물 또는 액체상으로부터 비교적 높은 증발력을 갖고 방출될 수 있고, 형성된 포말은 충돌 표면을 향해 통과시키거나 원형 경로를 따라 통과시킴으로써 단계 (c)에 따라 기체 분획과 액체 분획으로 분리될 수 있다. 포말이 충분한 고속으로 충돌 표면을 향해 통과하면, 포말의 미셀은 압착되어 파괴되고, 그 결과 포말은 기체 분획과 액체 분획으로 붕해된다. 포말을 원형 경로를 따라 유동시키면, 미셀은 원심력의 작용에 의해, 특히 용기 벽과 접촉하여 파괴되고, 그 결과 포말 역시 기체 분획 및 액체 분획으로 붕해된다. 편의상, 포말은 원형 단면을 가진 용기에 접선 방향으로 통과시켜서 원형 경로를 따라 유동시킨다. 바람직한 실시형태에서, 원형 단면을 가진 용기로서 습식 사이클론이 사용된다. 상기 사이클론은 높은 원심 가속화가 실현된다는 점을 특징으로 하며, 그 결과 포말을 액체 분획과 기체 분획으로 효과적으로 분리한다. 그러한 습식 사이클론이 사용되는 경우, 유동의 동력학적 에너지에 의해 그러한 원심력이 가해진다. 포말은 약 5 내지 30 m/s의 속도로 원형 단면을 가진 용기에 또는 습식 사이클론에 통과시키는 것이 유리한 것으로 확인되었다. 또한, 포말은 기계적 에너지를 가함으로써, 예를 들면 회전 원판 등에 의해 원형 경로를 따라 유동시킬 수도 있다.

신규 방법의 특히 바람직한 실시형태에서,

- 사이펀을 통해 서로 연결되는 상부 구간 및 하부 구간을 구비한 플래시 용기를 제공하고;

- 가열된 반응 배출물은 상부 구간에서 플래시 처리하며;

- 생성되는 증기상은 상부 구간으로부터 취출하고 생성되는 액체상은 하부 구간으로 통과시키고;

- 하부 구간에 존재하는 액체상을 가열하여 잔류 이소부텐을 증발시키며;

- 생성되는 포말을 하부 구간에서 취출하여 충돌 표면을 향해 통과시키거나 원형 경로를 따라 유동시켜 포말을 기체 분획과 액체 분획으로 분리하고;

- 기체 분획은 상부 구간으로 통과시키고 액체 분획은 하부 구간으로 통과시킨다.

적합한 사이펀은 상부와 하부 구간을 연결하는 S자형 파이프, 또는 상부 구간에서 하방으로 개시되어 액체상의 액체 표면 아래에서 종료하는 파이프 연결 조각이다. 사이펀은 플래시 처리 중에 형성되는 액체상을 상부 구간으로부터 하부 구간으로 통과시킬 수 있으며 잔류 이소부텐이 증기 형태로 방출되는 동안 형성된 포말이 하부 구간에서 상부 구간으로 이동하지 못하게 한다.

신규의 방법에 의해 얻은 액체상은 공지의 방법으로 더 후처리되는데, 예를 들면 증류에 의해 여전히 존재하는 임의의 희석액을 제거한다.

루이스 산 촉매의 존재 하의 이소부텐의 양이온 중합은 연속식 또는 회분식으로 수행할 수 있으나 연속식으로 수행하는 것이 바람직하다. 액체 유기상 중에서의 연속식 중합 방법은 공지되어 있다. 연속식 방법에서는, 중합 반응기에서 형성된 반응 혼합물의 일부를 연속적으로 배출한다. 이소부텐 또는 이소부텐 함유 공급물의 경우에, 배출물에 해당하는 분량의 출발 물질을 중합 반응기에 연속적으로 공급한다. 중합 반응기에 존재하는 물질의 양과 배출되는 양의 비율은 순환/공급비에 의해 결정되며, 이것은 이소부텐의 폴리이소부텐으로의 연속 중합 반응에서는 보통 1000:1 내지 1:1, 바람직하게는 500:1 내지 5:1, 특히 200:1 내지 30:1이다. 중합되는 이소부텐의 중합 반응기에서의 평균 체류시간은 5초 내지 수시간일 수 있다. 1 내지 30분, 특히 2 내지 20분의 체류 시간이 특히 바람직하다.

이소부텐의 중합은 통상의 반응기, 예컨대 교반 케틀, 튜브형 반응기, 튜브 다발형 반응기 및 루프형 반응기에서 수행되며, 루프 반응기, 즉 교반 케틀 특성을 가진 튜브형 또는 튜브 다발형 반응기가 바람직하다. 세그먼트(segment) 식의 난류를 유도하는 튜브 단면을 가진 튜브형 반응기가 특히 바람직하다.

중합 반응은 통상적으로 -60 내지 +40℃, 특히 -30 내지 0℃, 특히 바람직하게는 -25 내지 -5℃의 반응 온도에서 수행된다. 중합 반응열은 냉각 장치에 의해 제거된다. 이것은 예를 들면 냉각제로서 액체 암모니아를 사용하여 수행할 수 있다. 중합 반응열을 제거할 수 있는 다른 방법은 증발 냉각이다. 여기서, 방출된 열은 반응 혼합물, 예를 들면 이소부텐 및/또는 이소부텐 공급물 중 휘발이 용이한 다른 성분 또는 휘발이 용이한 희석제의 반응 혼합물을 부분 증발시킴으로써 제거 된다. 등온 조건을 사용하는 것, 즉 중합 반응기의 액체 유기 반응상의 온도가 일정한 값을 갖고 반응기의 작동 중 전체적으로 약간만 변하는 것이 바람직하다.

액체 반응상의 이소부텐의 농도는 액체 유기상을 기준으로 보통 0.2 내지 50 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 20 중량%이다.

적합한 출발 물질은 이소부텐 자체와 이소부텐 함유 C₄-탄화수소 스트림, 예를 들면 정련된 C₄ 분획, 이소부텐 탈수소화로부터의 C₄ 분획, 증기 분해기 또는 FCC 분해기(유체 촉매화 분해)로부터의 C₄ 분획인데, 단 이들은 함유된 1,3-부타디엔이 실질적으로 제거된 것이어야 한다. 적당한 C₄-탄화수소 스트림은 보통 500 ppm 미만, 바람직하게는 200 ppm 미만의 부타디엔을 함유한다. 1-부텐, 시스-2-부텐 및 트랜스-2-부텐의 존재는 실질적으로 중요하지 않다. 일반적으로, C₄-탄화수소 스트림 중의 이소부텐의 농도는 40 내지 60 중량%이다. 출발 물질로서 C₄ 분획이 사용되는 경우, 이소부텐 이외의 탄화수소는 비활성 희석제의 역할을 한다. 이소부텐 함유 공급물은 수율 또는 선택성에 임계적 감소를 불러오지 않는 범위에서 소량의 불순물, 예컨대 물, 카르복실산 또는 광물산을 함유할 수 있다. 이소부텐 함유 공급물로부터 그러한 오염물질을 제거함으로써, 예를 들면 고체 흡착제, 예컨대 활성탄, 분자체 또는 이온 교환제에 흡착시켜 제거함으로써 그러한 불순물이 많아지는 것을 피하는 것이 유리하다.

적합한 희석제는 반응 조건 하에 사용된 반응물들에 불활성인 용매 또는 용 매 혼합물이다. 적합한 희석제는 예를 들면 포화 탄화수소, 예컨대 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄, 옥탄, 예를 들면 n-헥산 또는 이소옥탄 또는 시클로펜탄, 할로겐화 탄화수소, 예컨대 메틸클로라이드, 디클로로메탄 또는 트리클로로메탄 및 상기 희석제들의 혼합물이며, 이 중 n-헥산이 특히 바람직하다. 사용하기 전에, 상기 희석제들은 불순물, 예컨대 물, 카르복실산 또는 광물산을, 예를 들면 고체 흡착제, 예컨대 활성탄, 분자체 또는 이온 교환제에 흡착시켜서 제거하는 것이 바람직하다.

고배율의 희석, 즉 반응 혼합물에 많은 양의 희석제를 사용하기 위해서는 반응열을 제거하는 것이 유리하다. 반면, 다량의 희석제는 반응기 부피당 얻을 수 있는 폴리이소부텐의 양을 감소시키고 방법의 코스트 효율에 악영향을 미친다. 실제로, 반응기 부피의 높은 이용율과 반응열 제거를 위한 반응 온도에서의 충분히 낮은 점도와의 사이에 일정한 절충을 도모한다. 희석제의 최적량은, 반응열이 충분히 빨리 제거될 수 없는 분량 직전까지 반응 혼합물 중의 희석제의 양을 감소시킴으로써, 당업자들이 간단히 결정할 수 있다. 반응기에서 온도가 증가하고 생성물 품질의 임의의 초기 열화가 발생하는 것은 희석제의 양이 최적량 이하로 떨어졌음을 나타내는 것이다.

특히 바람직한 루이산 촉매는 삼불화붕소이고, 조촉매와 병용하는 것이 바람직하다. 삼불화붕소는 기체상 삼불화붕소 형태로 사용하는 것이 편리하고, 소량의 이산화황 및 SiF₄를 여전히 함유하는 기술등급의 삼불화붕소를 사용할 수 있으나, 약 99.5 중량%의 순도를 가진 고순도 삼불화붕소를 사용하는 것이 바람직하다.

적합한 조촉매는 보통 산소 함유 화합물이며, 그 화합물은 하나 이상의 이가 산소 원자를 함유하는 것이 바람직하다. 적합한 산소 함유 화합물은 물 이외에 탄소 원자가 30개 이하인 유기 화합물이다. 그 화합물의 예는 C₁-C₃₀-알칸올, C₁-C₃₀-시클로알칸올, C₂-C₁₀-디올, C₁-C₂₀-카르복실산, C₄-C₁₂-카르복실산 무수물 및 C₂-C₂₀-디알킬 에테르이다. 그러한 화합물 중 바람직한 것은 탄소수 1 내지 20, 특히 1 내지 4의 일가 알콜이고, 이것은 필요에 따라 C₂-C₂₀-디알킬 에테르와 함께 사용할 수 있다. 특히 바람직한 조촉매는 일가의 2급 C₃-C₂₀-알칸올 및 3급 부틸에테르이다. 그 예에는 이소프로판올, 2-부탄올, 2급 펜탄올, 2급 헥산올, 2급 헵탄올, 2급 옥탄올 등이다. 2-부탄올, 이소프로판올, 메틸 3급-부틸 에테르, 에틸 3급-부틸 에테르 및 이소프로필 3급-부틸 에테르를 사용하는 것이 특히 바람직하다.

조촉매에 대한 삼불화붕소의 몰비는 1:1 내지 1:10, 특히 1:1 내지 1:5가 바람직하고, 1:1.2 내지 1:2.5가 특히 바람직하다. 삼불화붕소 및 조촉매는 착물 형성시 미리 반응시키거나 반응 혼합물 중에서 현장 조합시킬 수 있다.

반응기 중에서의 삼불화붕소와 조촉매의 조합 농도는 액체 유기상을 기준으로 보통 0.005 내지 1 중량%, 특히 0.01 내지 0.7 중량%이며, 0.015 내지 0.5 중량%가 특히 바람직하다.

바람직한 중합도에 도달한 후, 촉매를 분리 제거하거나 실활시켜 중합 반응을 중단시킨다. 촉매 실활을 위해, 실활제, 예를 들면 물, 알콜, 아세토니트릴, 암모니아 또는 광물성 염기 또는 탄산염의 수용액을 사용할 수 있으며, 이들은 반응 혼합물에 첨가된다. 이러한 목적에 산성 수용액도 사용할 수 있다. 반응 혼합물 중에서 촉매를 정성적으로 실활시키는 대신에, 반응 혼합물로부터 정성적으로 분리하거나 그 중 일부를 반응 혼합물로부터 분리하고 남은 촉매를 반응 혼합물 중에서 실활시킬 수 있다. 촉매의 제거는 WO99/31151의 기재에 따라 수행하는 것이 효과적이다.

반응 혼합물로부터 촉매를 분리하기 위해, 이소부텐 농도를 미리 반응 혼합물을 기준으로 2 중량% 미만, 바람직하게는 1 중량% 미만, 특히 0.5 중량% 미만으로 감소시킬 수 있다. 촉매를 분리 제거할 때, 반응 혼합물 중에서 제한된 용해도를 가진 가용성 삼불화붕소 착물 촉매를 사용하는 것이 바람직하고/하거나, 반응 혼합물은 반응 온도보다 5 내지 30 켈빈 온도, 바람직하게는 10 내지 20 켈빈 온도로 냉각시킨다.

추가의 후처리 과정에서, 반응 배출물은 촉매 잔류량을 제거하기 위해서 1회 이상의 추출, 통상 물에 의한 추출을 수행하는 것이 적합하다. 추출 후 얻은 유기상은 신규의 방법을 위한 출발 물질로서 특히 적합하다.

이소부텐 중합체는 보통 수평균 분자량 M_n이 500 내지 50,000이고 말단 비닐리렌기의 함량은 60 몰% 이상, 특히 80 몰% 이상이다. 분산도 M_w/M_n은 1.9 이하, 특히 1.8 이하가 바람직하다.

본 발명은 첨부 도면에 의해 보다 상세히 설명된다.

도 1은 신규의 방법을 수행하는 데 적합한 설비의 개략도이다.

액체상 반응 배출물은 라인(1)과 열교환기(2)를 통과하여 플래시 용기(3)의 상부 구간(4)으로 보내진다. 플래시 처리 결과, 반응 배출물은 증기상과 액체상으로 분리된다. 액체상은 사이펀(7)을 통해 패킹(5)을 통과하여 플래시 용기(3)의 하부 구간(6)으로 보내진다. 구간(6)에서 수집되는 액체상은 가열기(8)를 통해 순환 가열되고 라인(9)을 통해 구간(6)으로 다시 보내진다. 증기 형태의 잔류 이소부텐을 제거할 때 형성된 포말은 라인(10)을 통해 습식 사이클론(11)으로 공급되고, 거기에서 포말은 기체 분획과 액체 분획으로 분리되며, 기체 분획은 라인(12)을 통해 플래시 용기의 구간(4)으로 재순환되고, 액체 분획은 라인(13)을 통해 플래시 용기(3)의 하부 구간(6)으로 보내진다. 기체상은 라인(14)을 통해 플래시 용기(3)의 상부 구간(4)으로부터 취출된다. 미스트 분리기(15)는 액체상의 액적이 비말동반되는 것을 방지한다.

Claims (7)

1. 실질적으로 폴리이소부텐, 미전환 이소부텐 및 필요에 따라 불활성 희석제를 포함하는 이소부텐의 양이온 중합시의 액체상 반응 배출물을 후처리하는 방법으로서, 반응 배출물을 가열하여 플래시 용기에서 플래시 처리(flashing)하고, 플래시 처리에 의해 반응 배출물을 폴리이소부텐 함유 액체상과 증기상으로 분리한 다음, 증발 중에 형성된 포말을 충돌 표면을 향해 통과시키거나 원형 경로를 따라 유동시켜 포말을 기체상 분획과 액체상 분획으로 분리함으로써 미전환 이소부텐을 함유하는 증기상을 반응 배출물로부터 분리하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 플래시 처리에 의해 얻은 액체상을 액체 표면 ㎡당 900 ㎥/h 이하의 증기가 방출되도록 가열하는 것인 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   - 사이펀을 통해 서로 연결되는 상부 구간 및 하부 구간을 구비한 플래시 용기를 제공하고;

   - 가열된 반응 배출물은 상부 구간에서 플래시 처리하며;

   - 생성되는 증기상은 상부 구간으로부터 취출하고 생성되는 액체상은 하부 구간으로 통과시키고;

   - 하부 구간에 존재하는 액체상을 가열하여 잔류 이소부텐을 증발시키며;

   - 생성되는 포말을 하부 구간에서 취출하여 충돌 표면을 향해 통과시키거나 원형 경로를 따라 유동시켜 포말을 기체 분획과 액체 분획으로 분리하고;

   - 기체 분획은 상부 구간으로 통과시키고 액체 분획은 하부 구간으로 통과시키는 것인 방법.
4. 제2항에 있어서, 가열된 반응 배출물은 원형 단면을 가진 플래시 용기에 접선 방향으로 도입하는 것인 방법.
5. 제1항에 있어서, 포말을 원형 단면을 가진 용기에 접선 방향으로 통과시킴으로써 상기 포말을 원형 경로를 따라 유동시키는 것인 방법.
6. 제5항에 있어서, 포말을 5 내지 30 m/s의 속도로 용기로 통과시키는 것인 방법.
7. 제5항에 있어서, 원형 단면을 가진 용기로서 습식 사이클론을 사용하는 것인 방법.

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