KR101569233B1 - A method for increase-producing 1,3-butadiene from oxidative dehydrogenation reaction of n-butene and an apparatus thereof - Google Patents

A method for increase-producing 1,3-butadiene from oxidative dehydrogenation reaction of n-butene and an apparatus thereof Download PDF

Info

Publication number
KR101569233B1
KR101569233B1 KR1020110110737A KR20110110737A KR101569233B1 KR 101569233 B1 KR101569233 B1 KR 101569233B1 KR 1020110110737 A KR1020110110737 A KR 1020110110737A KR 20110110737 A KR20110110737 A KR 20110110737A KR 101569233 B1 KR101569233 B1 KR 101569233B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
butadiene
butene
bismuth
oxidative dehydrogenation
catalyst
Prior art date
Application number
KR1020110110737A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130046259A (en
Inventor
김대철
고동현
차경용
남현석
최대흥
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020110110737A priority Critical patent/KR101569233B1/en
Publication of KR20130046259A publication Critical patent/KR20130046259A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101569233B1 publication Critical patent/KR101569233B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/04Purification; Separation; Use of additives by distillation
    • C07C7/05Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds
    • C07C7/08Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds by extractive distillation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24Stationary reactors without moving elements inside
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02Alkenes
    • C07C11/08Alkenes with four carbon atoms

Abstract

본 발명은 n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법 및 이에 사용되는 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 탄화수소 함유 공급물로부터 올레핀 플랜트를 거쳐 수득된 탄화수소 함유 분획 중 노말 타입 부텐 풍부 스트림 (n-butene rich stream)을 올레핀 전환단계에 공급하고, 상기 올레핀 전환단계에서 n-부텐이 에틸렌과 반응하여 프로필렌으로 전환되되, 상기 올레핀 전환 단계의 잔류 스트림인 C4-라피네이트-3은 부타디엔 증산 단계에 이어지고, 상기 부타디엔 증산 단계에서 n-부텐이 1,3-부타디엔으로 전환되어 1,3-부타디엔 증산 혼합물을 수득하고, 수득된 1,3-부타디엔 증산 혼합물은 정제 단계를 거쳐 노말 타입과 이소 타입의 부탄 및 1,3-부타디엔으로 이루어진 혼합물로 수득되어, 상기 올레핀 플랜트로 순환되는 n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법 및 이에 사용되는 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 올레핀 전환 단계 이후 연료로 사용하기 위하여 소각시키던 C4 라피네이트-3(C4 Raffinate-3)을 노말-부텐의 산화적 탈수소화 반응을 통해 재활용하여 노말 타입과 이소 타입의 부탄 및 1,3-부타디엔을 증산할 수 있으며 상용화 공정에 즉시 적용가능한 잇점을 갖는다.
The present invention relates to a process for the production of butadiene through an oxidative dehydrogenation reaction of n-butene and an apparatus for use in the process, and more particularly to a process for producing a hydrocarbon-containing feedstock from a hydrocarbon-containing feed through an olefin plant, -butene rich stream is fed to an olefin conversion stage where n-butene is converted to propylene by reaction with ethylene, while C4-raffinate-3, which is the residual stream in the olefin conversion stage, Butadiene is converted into 1,3-butadiene in the butadiene step of the above-mentioned butadiene yielding a 1,3-butadiene mixture, and the obtained 1,3-butadiene mixture is purified, Butane and 1,3-butadiene, and the oxidation dehydrogenation reaction of n-butene circulated to the olefin plant It provides a method and apparatus through evaporation of the butadiene used therein.
According to the present invention, C4 Raffinate-3, which is incinerated for use as fuel after the olefin conversion step, is recycled through oxidative dehydrogenation of n-butene to produce normal and isotactic butane and 1 , 3-butadiene can be vaporized and can be immediately applied to a commercialization process.

Description

n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법 및 이에 사용되는 장치{A method for increase-producing 1,3-butadiene from oxidative dehydrogenation reaction of n-butene and an apparatus thereof}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a process for the production of butadiene by an oxidative dehydrogenation reaction of n-butene,

본 발명은 n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법 및 이에 사용되는 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 탄화수소 함유 공급물로부터 올레핀 플랜트를 거쳐 수득된 탄화수소 함유 분획 중 노말 타입 부텐 풍부 스트림 (n-butene rich stream)을 올레핀 전환단계에 공급하고, 상기 올레핀 전환단계에서 n-부텐이 에틸렌과 반응하여 프로필렌으로 전환되되, 상기 올레핀 전환 단계의 잔류 스트림인 C4-라피네이트-3은 부타디엔 증산 단계에 이어지고, 상기 부타디엔 증산 단계에서 n-부텐이 1,3-부타디엔으로 전환되어 1,3-부타디엔 증산 혼합물을 수득하고, 수득된 1,3-부타디엔 증산 혼합물은 정제 단계를 거쳐 노말 타입과 이소 타입의 부탄 및 1,3-부타디엔으로 이루어진 혼합물로 수득되어, 상기 올레핀 플랜트로 순환되는 n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법 및 이에 사용되는 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a process for the production of butadiene through an oxidative dehydrogenation reaction of n-butene and an apparatus for use in the process, and more particularly to a process for producing a hydrocarbon-containing feedstock from a hydrocarbon-containing feed through an olefin plant, -butene rich stream is fed to an olefin conversion stage where n-butene is converted to propylene by reaction with ethylene, while C4-raffinate-3, which is the residual stream in the olefin conversion stage, Butadiene is converted into 1,3-butadiene in the butadiene step of the above-mentioned butadiene yielding a 1,3-butadiene mixture, and the obtained 1,3-butadiene mixture is purified, Butane and 1,3-butadiene, and the oxidation dehydrogenation reaction of n-butene circulated to the olefin plant It relates to a method of evaporating butadiene and apparatus used therein through.

올레핀 플랜트에서 일례로 나프타를 올레핀 플랜트에서 에틸렌, 프로필렌, 및 조(crude) C4로 분리하고, 이중 조 C4를 추출 증류하여 부타디엔의 추출 후 수득된 C4-라피네이트-1(C4-Raffinate-1)에서 이소 타입 부텐의 추출 후 잔류한 C4-라피네이트-2(C4-Raffinate-2)으로부터 1-부텐의 추출 후 C4-라피네이트-3(C4-Raffinate-3)으로 분리하는 기술을 들 수 있다.
In the olefin plant, naphtha is separated into ethylene, propylene, and crude C4 from an olefin plant, and the crude C4 is extracted and distilled to obtain C4-Raffinate-1 obtained after extraction of butadiene. (C4-Raffinate-3) after extraction of 1-butene from residual C4-Raffinate-2 after extraction of isotyping .

삭제delete

삭제delete

이때 C4-라피네이트-3 (C4-Raffinate-3)은 부텐이 함유되어 있지만 분리가 어려워 연료로 사용할 목적으로 소각시키는 것이 통상이다. 그러나 C4-라피네이트-3 이 다량 배출될 경우에는 소각 비용 또한 증가될 뿐 아니라 15% 가량 포함되어 있는 n-부텐이 상당하므로 이 또한 재활용하는 방안에 대한 연구가 필요한 실정이다.
At this time, C4-Raffinate-3 contains butene, but it is difficult to separate and it is generally burned for use as a fuel. However, when the amount of C4-raffinate-3 is large, the incineration cost is increased, and n-butene containing about 15% is also significant.

이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하고자 예의 연구를 계속한 결과, 복잡한 처리 공정을 거치지 않아도 올레핀 전환 장치에서 n-부텐을 추출하여 프로필렌으로 전환한 다음 잔류한 C4-라피네이트-3 (C4 Raffinate-3)에 대하여 n-부텐의 산화적 탈수소화 반응에의 활성이 높은 금속성분으로만 구성된 다성분계 비스무스 몰리브데이트 촉매를 적절히 적용하여 부타디엔 증산 단계와 정제 단계를 거침으로써 특히 1,3-부타디엔 수율을 극대화하는 것을 확인하였다.
The present inventors have continued intensive research to solve the above-mentioned problems. As a result, they have found that, even if n-butene is converted into propylene by an olefin conversion apparatus without a complicated process, the residual C4- 3), a multi-component bismuth molybdate catalyst composed only of a metal component having high activity for the oxidative dehydrogenation reaction of n-butene was suitably applied to the step of purifying butadiene, .

즉, 본 발명에 사용되는 C4-라피네이트-3 (C4 Raffinate-3)은 노말 타입 부탄과 최소 15 wt% 이상의 n-부텐을 포함하고 있으므로, 본 발명자들은 상기 n-부텐을 부타디엔으로 전환한 다음 적절히 정제하는 처리를 통하여, 부타디엔을 증산 가능한 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
Namely, since C4-Raffinate-3 used in the present invention contains normal type butane and at least 15 wt% of n-butene, the present inventors have succeeded in converting n-butene to butadiene Through the treatment of appropriately purifying, butadiene can be vaporized, the present invention has been accomplished.

이에 본 발명의 목적은 올레핀 전환 단계로부터 수득된 잔부 C4-라피네이트-3 (C4-Raffinate-3) 내 n-부텐을 부타디엔으로 전환한 다음 적절히 정제할 수 있는, 부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법 및 이에 사용되는 장치를 제공하는데 있다.
It is therefore an object of the present invention to provide a process for the production of butadiene through the oxidative dehydrogenation reaction of butene which can be suitably purified by converting n-butene in the remainder C4-Raffinate-3 obtained from the olefin conversion step to butadiene, And a device used therefor.

상술한 목적을 달성하기 위한 n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법은,
탄화수소 함유 공급물로부터 올레핀 플랜트를 거쳐 수득된 탄화수소 함유 분획 중 노말 타입 부텐 풍부 스트림 (n-butene rich stream)을 올레핀 전환단계에 공급하고, 상기 올레핀 전환단계에서 n-부텐이 에틸렌과 반응하여 프로필렌으로 전환되되,
In order to accomplish the above-mentioned object, a method for the production of butadiene through an oxidative dehydrogenation reaction of n-butene,
The n-butene rich stream in the hydrocarbon-containing fraction obtained from the hydrocarbon-containing feed through the olefin plant is fed to the olefin conversion stage and n-butene is reacted with ethylene in the olefin conversion stage to produce propylene However,

삭제delete

상기 올레핀 전환 단계의 잔류 스트림인 C4-라피네이트-3은 부타디엔 증산 단계에 이어지고, 상기 부타디엔 증산 단계에서 n-부텐이 1,3-부타디엔으로 전환되어 1,3-부타디엔 증산 혼합물을 수득하고, 수득된 1,3-부타디엔 증산 혼합물은 정제 단계를 거쳐 노말 타입과 이소 타입의 부탄 및 1,3-부타디엔으로 이루어진 혼합물로 수득되어, 상기 올레핀 플랜트로 순환되는 것을 특징으로 한다.
The residual stream of the olefin conversion step, C4-raffinate-3, continues to the butadiene step, and in the butadiene step, n-butene is converted to 1,3-butadiene to give 1,3- The 1,3-butadiene dihydrate mixture obtained through the purification step is obtained as a mixture of normal type and isotactic butane and 1,3-butadiene, and is circulated to the olefin plant.

상술한 목적을 달성하기 위한 n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 장치는, In order to accomplish the above object, an apparatus for vaporizing butadiene through an oxidative dehydrogenation reaction of n-butene,

탄화수소 함유 공급물로부터 올레핀 플랜트를 거쳐 수득된 탄화수소 함유 분획 중 노말 타입 부텐 풍부 스트림 (n-butene rich stream)을 파이프 라인을 통하여 올레핀 전환장치에 공급하고, 상기 올레핀 전환장치에서 n-부텐이 에틸렌과 반응하여 프로필렌으로 전환되되, A n-butene rich stream among the hydrocarbon-containing fractions obtained from the hydrocarbon-containing feed through the olefin plant is supplied to the olefin conversion unit through a pipeline, and in the olefin conversion unit, n- Reacted and converted to propylene,

상기 올레핀 전환 장치의 잔류 스트림인 C4-라피네이트-3은 n-부텐을 1,3-부타디엔으로 전환하기 위한 부타디엔 증산 장치와 정제 장치로 순차적으로 이어지고, 상기 정제 장치가 CO, CO2 배출 라인, 알데히드/물 배출 라인, 및 1,3-부타디엔 증산 혼합물 배출 라인으로 분지되고, 상기 1,3-부타디엔 증산 혼합물은 상기 올레핀 플랜트로 순환되는 것을 특징으로 한다. The residue stream of C4- raffinate-3 of the olefin conversion device leads in order to increase production of butadiene unit and the purification unit for switching the n- butenes to 1,3-butadiene, wherein the purification unit CO, CO 2 discharge line, An aldehyde / water discharge line, and a 1,3-butadiene mixture mixture discharge line, and the 1,3-butadiene vapor mixture is circulated to the olefin plant.

이하, 본 발명에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본원 발명은 탄화수소 함유 공급물로부터 올레핀 플랜트를 거쳐 수득된 탄화수소 함유 분획 중 노말 타입 부텐 풍부 스트림 (n-butene rich stream)을 올레핀 전환단계에 공급하고, 상기 올레핀 전환단계에서 n-부텐이 에틸렌과 반응하여 프로필렌으로 전환되되,
상기 올레핀 전환 단계의 잔류 스트림인 C4-라피네이트-3은 부타디엔 증산 단계에 이어지고, 상기 부타디엔 증산 단계에서 n-부텐이 1,3-부타디엔으로 전환되어 1,3-부타디엔 증산 혼합물을 수득하고, 수득된 1,3-부타디엔 증산 혼합물은 정제 단계를 거쳐 노말 타입과 이소 타입의 부탄 및 1,3-부타디엔으로 이루어진 혼합물로 수득되어, 상기 올레핀 플랜트로 순환되는 것을 기술적 특징으로 한다.
The present invention relates to a process for the conversion of a n-butene rich stream in a hydrocarbon-containing fraction obtained from a hydrocarbon-containing feed through an olefin plant to an olefin conversion stage wherein n-butene is reacted with ethylene To propylene,
The residual stream of the olefin conversion step, C4-raffinate-3, continues to the butadiene step, and in the butadiene step, n-butene is converted to 1,3-butadiene to give 1,3- The 1,3-butadiene dihydrate mixture is purified through a purification step to obtain a mixture of normal and isotactic butane and 1,3-butadiene, and is circulated to the olefin plant.

삭제delete

삭제delete

삭제delete

이같은 C4-라피네이트-3로부터 부타디엔을 증산하는 단계는 n-부텐 : 산소 : 스팀이 1 : 0.5∼10 : 1∼50의 몰 비로 포함된 반응물에 비스무스-몰리브데이트계 촉매를 사용하여 320 내지 380 ℃의 반응온도 및 50 ∼2000 h-1의 공간속도에서 수행되는 것이 바람직하다. The step of vaporizing butadiene from such C4-raffinate-3 can be carried out by using a bismuth-molybdate-based catalyst to react the n-butene: oxygen: steam in the molar ratio of 1: 0.5 to 10: Lt; RTI ID = 0.0 > 380 C < / RTI > and a space velocity of 50 to 2000 h-1.

구체적으로 상기 C4 혼합물과 또 다른 반응물인 공기의 양은 질량유속조절기를 사용하여 정밀하게 조절하였으며, 스팀을 주입하기 위하여 액상의 물을 주사기 펌프를 사용하여 주입하면서 기화시켜 각 반응기에 공급되도록 한다. 액상의 물이 주입되는 부분의 온도를 150~300℃, 바람직하게는 180~250℃으로 유지하여 실린지 펌프에 의해 주입되는 물을 즉시 스팀으로 기화시켜 다른 반응물(C4 혼합물 및 공기)과 완전히 혼합되어 촉매 층을 통과하게 한다.
Specifically, the amount of air, which is another reactant, with the C4 mixture is precisely controlled using a mass flow controller. In order to inject steam, liquid water is supplied to each reactor by injecting water using a syringe pump. The temperature of the portion where the liquid water is injected is maintained at 150 to 300 ° C, preferably 180 to 250 ° C, and the water injected by the syringe pump is immediately vaporized to completely mix with other reactants (C4 mixture and air) To pass through the catalyst layer.

이때 상기 비스무스-몰리브데이트계 촉매는 다성분계 비스무스 몰리브데이트 촉매로서, Mo 1-15, Bi 1-10, Fe 1-10, Co 1-10, 및 Cs 0.01-1.5의 몰 조성비를 갖는 촉매일 수 있고, Mo 1-15, Bi 1-10, Fe 1-10, Co 1-10, K 0.01-1.5, 및 Cs 0.01-1.5의 몰 조성비를 갖는 촉매인 것이 바람직하다. The bismuth-molybdate catalyst is a multicomponent bismuth molybdate catalyst, which is a catalyst having a molar composition ratio of Mo 1-15, Bi 1-10, Fe 1-10, Co 1-10, and Cs 0.01-1.5 And is preferably a catalyst having a molar composition ratio of Mo 1-15, Bi 1-10, Fe 1-10, Co 1-10, K 0.01-1.5, and Cs 0.01-1.5.

구체적으로 비스무스-몰리브데이트계 촉매는 5종의 금속성분으로 구성된 다성분계 비스무스 몰리브데이트 촉매로서, 2가 양이온을 가지는 금속 성분, 3가 양이온을 가지는 금속 성분, 세슘, 비스무스 및 몰리브덴을 구성 성분으로 가지며, 구성 성분의 종류 및 그 비에 따라 다양한 다성분계 비스무스 몰리브데이트 촉매 제조가 가능하다. 상기 2가 양이온을 가지는 금속 성분으로는 바람직하게 코발트, 니켈이 사용되고, 가장 바람직하게는 코발트가 사용되는데, 본 발명의 일 실시예에 따르면 코발트, 세슘, 철, 비스무스, 몰리브덴으로 구성된 다성분계 비스무스 몰리브데이트 촉매를 사용한 경우가 산화적 탈수소화 반응에 가장 높은 활성을 보였다. 여기에 칼륨을 포함할 수 있다.
Specifically, the bismuth-molybdate-based catalyst is a multicomponent bismuth molybdate catalyst composed of five kinds of metal components, and includes a metal component having a divalent cation, a metal component having a trivalent cation, cesium, bismuth and molybdenum as a component , And it is possible to produce various multicomponent bismuth molybdate catalysts depending on the kinds of constituents and the ratio thereof. As the metal component having a divalent cation, cobalt and nickel are preferably used, and most preferably, cobalt is used. According to one embodiment of the present invention, a multicomponent bismuth molybdate consisting of cobalt, cesium, iron, bismuth and molybdenum The highest activity was observed in the oxidative dehydrogenation reaction using the libate catalyst. Potassium can be included here.

삭제delete

이들 촉매를 제조하기 위한 금속 전구체는 통상적으로 당 분야에서 사용되는 것이면 어떠한 것도 사용이 가능한데, 본 발명에서는 세슘의 전구체로는 세슘 나이트레이트(Cesium Nitrate), 코발트의 전구체로는 코발트 나이트레이트(Cobalt Nitrate), 철의 전구체로는 철 나이트레이트(Iron Nitrate), 비스무스의 전구체로는 비스무스 나이트레이트(Bismuth Nitrate), 몰리브덴의 전구체로는 암모늄 몰리브데이트(Ammonium Molybdate)를 사용한다. 상기 전구체 비는 다양하게 변화 가능하나, 본 발명에서 이루고자 하는 부타디엔 증산 수율을 극대화 하기 위하여, 세슘/코발트/철/비스무스/몰리브덴 전구체 몰 비를 0.01∼1.5/1∼10/1∼5/0.1∼2/5∼20, 바람직하게는 1/9/3/1/12로 조절하는 것이다.
The metal precursor for preparing these catalysts can be any metal conventionally used in the art. In the present invention, cesium nitrate is used as a precursor of cesium and cobalt nitrate (cobalt nitrate) is used as a precursor of cobalt. Iron nitrate is used as a precursor of iron, bismuth nitrate is used as a precursor of bismuth, and ammonium molybdate is used as a precursor of molybdenum. In order to maximize the yield of butadiene production to be achieved in the present invention, the molar ratio of cesium / cobalt / iron / bismuth / molybdenum precursor is preferably 0.01 to 1.5 / 1 to 10/1 to 5 / 2/5 to 20, preferably 1/9/3/1/12.

상기의 세슘, 코발트, 철, 비스무스 전구체를 동시에 증류수에 용해시키고 몰리브덴 전구체를 따로 증류수에 용해시킨 후 서로 혼합하게 되는데, 이 때 전구체에 따라 용해도를 증가시키기 위하여 산성 용액(예를 들어, 질산) 등을 첨가할 수 있다. 전구체들이 완전하게 용해되면 세슘, 코발트, 철, 비스무스가 포함된 전구체 용액을 몰리브덴이 포함된 전구체 용액에 주입시켜 금속성분들을 공침시킨다. 공침된 용액은 공침이 충분히 이루어지도록 0.5∼24시간, 바람직하게는 1∼2 시간 동안 교반시킨다. The cesium, cobalt, iron, and bismuth precursors are simultaneously dissolved in distilled water, and the molybdenum precursor is separately dissolved in distilled water and then mixed with each other. At this time, an acidic solution (for example, nitric acid) Can be added. When the precursors are completely dissolved, the precursor solution containing cesium, cobalt, iron, and bismuth is injected into the molybdenum-containing precursor solution to deposit the metal components. The coprecipitated solution is stirred for 0.5 to 24 hours, preferably 1 to 2 hours, so that sufficient coprecipitation is achieved.

교반시킨 용액으로부터 수분 및 기타 액체 성분을 제거하여 고체 성분의 시료를 얻는다. 얻어진 고체 시료는 20~300℃, 바람직하게는 150∼200℃에서 24시간 건조시킨다. 이렇게 생성된 고체 촉매를 전기로에 넣은 후 300∼800℃, 바람직하게는 400∼600℃, 더욱 바람직하게는 450∼500℃의 온도를 유지하여 열처리함으로써 비스무스-몰리브데이트계 촉매를 제조하였다.
Moisture and other liquid components are removed from the stirred solution to obtain a solid component sample. The obtained solid sample is dried at 20 to 300 ° C, preferably 150 to 200 ° C for 24 hours. The thus-produced solid catalyst was placed in an electric furnace and heat-treated at 300 to 800 ° C, preferably 400 to 600 ° C, and more preferably 450 to 500 ° C to prepare a bismuth-molybdate catalyst.

이같이 얻어진 본 발명의 촉매들은 하기 실시예에서 규명된 바와 같이, n-부텐에는 높은 활성을 보였으나, n-부탄에는 비활성인 것을 확인할 수 있었다.
The catalysts of the present invention thus obtained were found to be highly active in n-butene, but inactive in n-butane, as described in the following examples.

본 발명에 따르면, 1-부텐과 2-부텐의 산화적 탈수소화 반응은 반응물인 노말 부텐을 촉매에 흡착한 후, 촉매 격자 내의 산소가 흡착된 부텐의 2개의 수소와 반응하여 1,3-부타디엔과 물을 생성하고, 반응물인 분자 산소가 촉매 격자의 빈 산소자리를 채워주는 경로로 반응이 진행된다.
According to the present invention, the oxidative dehydrogenation reaction of 1-butene and 2-butene is carried out by adsorbing n-butene, which is a reactant, in the catalyst, and then reacting with hydrogen in the butene in which oxygen is adsorbed in the catalyst lattice to form 1,3- And water, and the reaction proceeds with a pathway in which the molecular oxygen as a reactant fills the vacancy site of the catalyst lattice.

또한, 상기 부타디엔 증산 단계는 상기 비스무스-몰리브데이트계 촉매가 충진되어 고정된 다중 관을 포함하고, 외측에 냉매 순환부를 구비한 쉘-튜브 반응기를 사용하여 수행하는 것이 반응 효율성 측면을 감안할 때 바람직하다.
In addition, it is preferable that the above-mentioned butadiene-containing step is carried out using a shell-and-tube reactor having a multi-tube filled with the bismuth-molybdate-based catalyst and having a refrigerant circulation unit on the outside thereof, Do.

이 같은 부타디엔 증산 단계를 거칠 경우 하기 실시예에서 규명된 바와 같이, n-부텐의 1,3-부타디엔으로의 전환율은 95.4 내지 95.9%를 만족할 수 있다.
When the butadiene is subjected to the step of purifying it, the conversion of n-butene to 1,3-butadiene can be 95.4 to 95.9%, as is clear from the following examples.

상기 부타디엔 증산 단계로부터 수득된 1,3-부타디엔 증산 혼합물은 정제 단계로서 유리하게는, 추출 증류를 포함한다. 추출 증류는 바람직하게는 상기된 3 개의 생성물 스트림이 생성될 수 있도록 구성된다. 구체적으로는 상온, 상압하에 추출 증류시켜 액상의 물과 고상의 부산물 성분, 및 기상의 CO, CO2를 제거하고 노말 타입과 이소 타입의 부탄 및 1,3-부타디엔 함유 반응물을 수득하게 된다.
The 1,3-butadiene vapor mixture obtained from the butadiene vaporization step advantageously comprises extractive distillation as a purification step. The extractive distillation is preferably configured so that the three product streams described above can be produced. Concretely, it is subjected to extractive distillation at room temperature and atmospheric pressure to remove liquid water and a by-product component of a solid phase, and CO and CO 2 in a gaseous phase to obtain a reaction product containing normal and isotactic butane and 1,3-butadiene.

이렇게 얻어진 노말 타입과 이소 타입의 부탄 및 1,3-부타디엔 함유 반응물은 상기 올레핀 플랜트로 순환되어 각 부탄과 1,3-부타디엔을 분리하는 단계를 더 포함할 수도 있고, 혹은 필요에 따라서는 탄화수소 함유 분획 중 노말 타입 부텐 풍부 스트림 (n-butene rich stream)에 공급되어 순환시키는 단계를 더 포함할 수도 있다.
The obtained normal and isotactic butane and 1,3-butadiene-containing reactants may be further circulated to the olefin plant to separate the butane and 1,3-butadiene, or, if necessary, To the n-butene rich stream in the fraction, and circulating the n-butene rich stream.

본 발명은 이하 도면에 도식적으로 도시된 예시적인 실시예를 종래 기술과 비 교하면서 예시된다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is illustrated by comparing exemplary embodiments schematically shown in the drawings with the prior art.

도 1에 도시된 종래의 기술에 따른 올레핀 플랜트(미도시)은 라인를 통해서 크래킹 노(1)에 공급되는 나프타를 사용하여 작동시킨다. 플랜트에 다수의 크래킹 노를 제공하는 것이 또한 가능한데, 이러한 크래킹 노는 나프타를 크래킹 가스로 전환시키고, 크래킹 가스는 물 스크럽(scrub)에 공급되고, 압축기에 의해서, 분별 단계(미도시)에 공급된다. 분별 단계에서, 올레핀, 열분해 가솔린, 열분해 오일 및 가벼운 가스가 에틸렌 라인(3) 및 프로필렌 라인(4) 등을 통해서 제거된다. 이때 에틸렌 라인(3)은 후술하는 올레핀 전환장치(8)에 연결되어 프로필렌으로 전환될 수도 있다. An olefin plant (not shown) according to the prior art shown in Fig. 1 is operated using a naphtha supplied to the cracking furnace 1 through a line. It is also possible to provide the plant with a plurality of cracking furnaces, which convert the naphtha into cracking gases, which are supplied to a scrubber and fed to a fractionation step (not shown) by a compressor. In the fractionation step, olefin, pyrolysis gasoline, pyrolysis oil and light gas are removed through the ethylene line (3) and propylene line (4) and the like. At this time, the ethylene line 3 may be connected to the olefin conversion device 8 to be described later and converted to propylene.

분별 단계에서 얻은 조(crude) 탄소원자수 4의 탄화수소가 라인(5)를 통해서 1차 추출 증류 유닛(6)에 공급된다. 상기 1차 추출 증류 유닛(6)에서는 부타디엔을 추출하여 부타디엔 러버로 전환하고 잔부로 C4-라피네이트-1(C4 Raffinate-1)을 수득하게 된다. 얻어진 C4-라피네이트-1은 2차 추출 증류 유닛(7)에 공급하고 이소 타입 부텐을 추출하여 MMA로 전환하고 잔부로 C4-라피네이트-2(C4 Raffinate-2)를 수득하게 된다. 이렇게 얻어진 C4-라피네이트-2는 올레핀 전환 장치(8)에 공급된다. Hydrocarbons having a crude carbon number of 4 obtained in the fractionation step are supplied to the first extraction distillation unit 6 through the line 5. In the primary extraction distillation unit 6, butadiene is extracted to convert to butadiene rubber, and C4-raffinate-1 is obtained as the remainder. The obtained C4-raffinate-1 is fed to a secondary extraction distillation unit 7, and isotyped butene is extracted and converted to MMA, and the remainder is C4-raffinate-2. The thus obtained C4-raffinate-2 is supplied to the olefin conversion device 8. [

참고로, 올레핀 전환 장치(8)는 이에 한정하는 것은 아니나, 통상적으로 사용하는 촉매 고정상 반응기를 사용할 수 있다.
For reference, the olefin conversion device 8 is not limited to this, but a commonly used catalyst bed phase reactor may be used.

또한, 상기 올레핀 전환 장치(8)에서는 n-부텐을 추출하여 프로필렌으로 전환하고 잔부로 C4-라피네이트-3(C4 Raffinate-3)을 수득하게 된다. 이렇게 얻어진 C4-라피네이트-3은 연료로 사용하기 위하여 소각되어 왔다.
Further, in the olefin conversion device 8, n-butene is extracted and converted to propylene to obtain C4-raffinate-3 (C4 Raffinate-3). The C4-raffinate-3 thus obtained has been incinerated for use as a fuel.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 공정도를 도시한 도 2에서는 도 1에서 얻어진 C4-라피네이트-3(C4-Raffinate-3)를 부타디엔 증산 장치에 공급하고 1,3-부타디엔, 노말 타입과 이소 타입의 부탄, CO, CO2, 아크롤레인과 같은 알데히드류 및 물이 혼합된 혼합물을 수득하게 된다.
2, which is a process diagram according to an embodiment of the present invention, the C4-Raffinate-3 obtained in FIG. 1 is fed to a butadiene-distillation apparatus and 1,3-butadiene, A mixed mixture of aldehydes such as butane isobutane, CO, CO 2 , acrolein and water is obtained.

본 발명에서 사용되는 부타디엔 증산 장치용 반응기는 이에 한정하는 것은 아니나, 산화적 탈수소화 반응을 순차적으로 수행하도록 파이프 라인을 통하여 직렬 연결된 2기 반응기를 사용하는 것이 반응 효율성 측면을 감안할 때 바람직하다. The reactor for the butadiene vapor deposition apparatus used in the present invention is not limited thereto, but it is preferable to use a two-stage reactor connected in series through a pipeline to sequentially perform an oxidative dehydrogenation reaction in view of reaction efficiency.

이때 반응기에는 촉매 고정상으로서, 비스무스 몰리브데이트 계열 촉매가 충진되는 것이 특히 바람직하다. At this time, it is particularly preferable that the reactor is filled with a bismuth molybdate-based catalyst as a catalyst-fixed phase.

삭제delete

삭제delete

상기 부타디엔 증산 장치로부터 수득된 혼합물은 정제 장치에 공급되어 CO, CO2 배출 라인과 알데히드류/물 배출 라인 및 노말/이소 타입 부탄과 1,3-부타디엔의 혼합물 배출 라인으로 분지된다. 이때 상기 정제 장치로는 추출 증류 단계로 구성될 수 있다. The mixture obtained from the butadiene distillation unit is fed to a refinery and is branched into a CO, CO 2 outlet line, an aldehyde / water outlet line and a mixture outlet line of normal / isotactic butane and 1,3-butadiene. At this time, the purification apparatus may be an extractive distillation step.

이는 C4-라피네이트-3 자체는 다음 표 1에서 보듯이 비점 차이가 작아서 분리하기 어려우나, 1,3-부타디엔은 추출 증류에 의해 C4 혼합물로부터 분리가능하기 때문이며, 또한 반응 부산물로서 얻어지는 CO2, H2O, 알데히드 등도 C4와 비점 차이가 커서 쉽게 분리되기 때문이다. This is because C4-raffinate-3 itself is difficult to separate due to its small difference in boiling point as shown in Table 1 below, but 1,3-butadiene can be separated from the C4 mixture by extractive distillation, and CO2, H2O, Aldehyde and the like are easily separated because of a large difference in boiling point with C4.

물질matter 비점(절대온도, K)Boiling point (absolute temperature, K) 물질matter 비점(절대온도, K)Boiling point (absolute temperature, K) 이소 타입 부탄Isotyped butane 262.00262.00 CO2CO2 194194 이소 타입 부텐Isotyped butene 266.70266.70 H2OH2O 283283 1-부텐1-butene 266.80266.80 아크롤레인Acrolein 330330 1,3-부타디엔1,3-butadiene 268.60268.60 n-부탄n-butane 273.00273.00 trans-2-부텐trans-2-butene 274.20274.20 Cis-2-부텐Cis-2-butene 276.84276.84

본 발명에서는 노말/이소 타입 부탄과 1,3-부타디엔의 혼합물 배출 라인에서 얻어진 혼합물을 추가 정제 장치 등을 사용하여 분리할 수도 있으며, 혹은 파이프 라인을 통하여 올레핀 플랜트의 잔부 라인 에 연결시켜 반응 내 순환시키는 것도 가능하다.
In the present invention, the mixture obtained in the mixture discharge line of normal / isotactic butane and 1,3-butadiene may be separated using an additional refining apparatus or the like, or may be connected to the remaining line of the olefin plant through a pipeline, It is also possible to do.

본 발명에 따르면, 올레핀 전환 단계 이후 연료로 사용하기 위하여 소각시키던 C4-라피네이트-3(C4 Raffinate-3)의 잔류 노말-부텐의 산화적 탈수소화 반응을 통해 재활용하여 노말 타입과 이소 타입의 부탄 및 1,3-부타디엔을 증산할 수 있으며 상용화 공정에 즉시 적용가능한 잇점을 갖는다.
According to the present invention, the oxidative dehydrogenation of the residual n-butene of C4-Raffinate-3, which is incinerated for use as fuel after the olefin conversion step, is recycled to produce normal and isotactic butane And 1,3-butadiene, and has the advantage of being immediately applicable to commercialization processes.

본 발명에 의한 방법 및 장치는 석유화학산업에서 활용가치가 적은 C4 라피네이트-3로부터 활용가치가 높은 1,3-부타디엔을 직접 제조함으로써, 저가의 C4 라피네이트-3의 고부가가치화를 이룰 수 있는 장점을 가진다.
The method and apparatus according to the present invention can produce high value-added C4 raffinate-3 at low cost by directly producing 1,3-butadiene with high utilization value from C4 raffinate- .

도 1은 종래의 기술에 따른 탄화수소 혼합물로부터 올레핀의 제조 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄화수소 혼합물로부터 올레핀 제조 후 잔류한 C4-라피네이트-3(C4-Raffinate-3)로부터 1,3-부타디엔을 증산하는 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a schematic illustration of an apparatus for producing olefins from hydrocarbon mixtures according to prior art.
FIG. 2 is a schematic view of an apparatus for the production of 1,3-butadiene from C4-Raffinate-3 remaining after production of an olefin from a hydrocarbon mixture according to an embodiment of the present invention.

이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이에 본 발명의 범주를 한정하려는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

<제조예 1: 비스무스-몰리브데이트계 촉매 제조>Preparation Example 1: Preparation of bismuth-molybdate-based catalyst [

세슘의 전구체로서 세슘 나이트레이트를 사용하였으며, 코발트의 전구체로는 코발트 나이트레이트 6수화물(Co(NO3)2·6H2O)을 사용하였으며, 철의 전구체로는 철 나이트레이트 9수화물(Fe(NO3)3ㆍ9H2O), 비스무스의 전구체로는 비스무스 나이트레이트 5수화물(Bi(NO3)2ㆍ5H2O), 몰리브덴의 전구체로는 암모늄 몰리브데이트 4수화물((NH4)6Mo7O24ㆍ4H2O)를 사용하였다. 다른 금속 전구체들은 증류수에 잘 용해되나, 비스무스 나이트레이트 5수화물은 강한 산성 용액에서 잘 용해되므로 증류수에 질산용액을 첨가하여 비스무스 나이트레이트 5수화물을 따로 용해시켰다.
Cobalt nitrate hexahydrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O) was used as a precursor of cobalt and iron nitrate 9 hydrate (Fe ( NO 3) 3 and 9H 2 O), as the bismuth precursor is bismuth nitrate pentahydrate (Bi (NO 3) 2 and 5H 2 O), a molybdenum precursor is ammonium molybdate tetrahydrate ((NH 4) 6Mo 7 O 24 .4H 2 O) was used. Other metal precursors dissolve well in distilled water, but since bismuth nitrate pentahydrate is well soluble in strong acidic solutions, nitric acid solution is added to distilled water to dissolve bismuth nitrate pentahydrate separately.

세슘 : 코발트 : 철 : 비스무스 : 몰리브덴의 몰비를 1 : 9 : 3 : 1: 12로 고정하고 촉매를 제조하였다. The molar ratio of cesium: cobalt: iron: bismuth: molybdenum was fixed at 1: 9: 3: 1: 12 to prepare a catalyst.

세슘의 전구체로서 세슘 나이트레이트 수화물 3g과 코발트 나이트레이트 6수화물(Co(NO3)2ㆍ6H2O) 7.94g과 철 나이트레이트 9수화물(Fe(NO3)3ㆍ9H2O) 3.66g을 증류수 50㎖에 녹이고 교반하였으며, 이와는 별도로 1.47g의 비스무스 나이트레이트 5수화물(Bi(NO3)2ㆍ5H2O)을 질산 3㎖가 첨가된 증류수 15㎖에 넣어 교반하면서 녹였다. 비스무스가 완전히 용해된 것을 확인한 후 비스무스 용액을 세슘, 코발트, 철의 전구체가 용해되어 있는 용액에 첨가하여 세슘, 코발트, 철, 비스무스의 전구체가 용해되어 있는 산성 용액을 제조하였다. (Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O) of 3.94 g and cesium nitrate hexahydrate as a precursor of cesium, 7.94 g of cobalt nitrate hexahydrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O) and 3.66 g of iron nitrate 9 hydrate Then, 1.47 g of bismuth nitrate pentahydrate (Bi (NO 3 ) 2 .5H 2 O) was added to 15 mL of distilled water to which 3 mL of nitric acid had been added, and dissolved by stirring. After confirming that the bismuth was completely dissolved, the bismuth solution was added to the solution containing the precursor of cesium, cobalt and iron to prepare an acid solution in which the precursors of cesium, cobalt, iron and bismuth were dissolved.

또한 암모늄 몰리브데이트 4수화물((NH4)6Mo7O24ㆍ4H2O) 6.36g을 증류수 100㎖에 녹이고 교반하여 따로 준비하였다. 준비된 니켈, 철, 비스무스 전구체가 용해되어 있는 산성 용액을 몰리브데이트 용액에 한 방울씩 떨어뜨렸다.
Further, 6.36 g of ammonium molybdate tetrahydrate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 244 H 2 O) was dissolved in 100 ml of distilled water and stirred to prepare separately. An acidic solution in which the prepared nickel, iron, and bismuth precursors had been dissolved was dropped one by one into the molybdate solution.

이렇게 생성된 상기 혼합 용액을 자력교반기를 이용하여 상온에서 1시간 교반 시킨 후, 침전된 용액으로부터 진공 또는 원심농축기를 이용하여 고체 시료를 얻었다. 얻어진 고체 시료를 175℃에서 24시간 건조시켰다. 생성된 고체 촉매를 전기로에 넣은 후 475℃의 온도를 유지하면서 열처리함으로써 비스무스-몰리브데이트계 촉매를 제조하였다.
The resulting mixed solution was stirred for 1 hour at room temperature using a magnetic stirrer, and then a solid sample was obtained from the precipitated solution using a vacuum or centrifugal concentrator. The obtained solid sample was dried at 175 DEG C for 24 hours. The resulting solid catalyst was placed in an electric furnace and heat treated at a temperature of 475 DEG C to prepare a bismuth-molybdate catalyst.

제조된 촉매는 X-선 회절분석 및 원소 성분 분석(ICP-AES)를 통하여 성공적인 제조를 확인하였으며, X-선 회절 분석 결과, 촉매는 β-CoMoO4, Fe2(MoO4)3, α-Bi2Mo3O12, γ-Bi2MoO6 들의 혼합된 상으로 형성되었으며, 원소 성분 분석(ICP-AES)을 통하여 분석 상의 오차 범위 내에서 우리가 원하는 금속 전구체 양이 정확히 공침된 것을 확인하였다.The prepared catalysts were confirmed successfully prepared by the X- ray diffraction and elemental composition analysis (ICP-AES), X- ray diffraction analysis, the catalyst is β-CoMoO 4, Fe 2 ( MoO 4) 3, α- Bi 2 Mo 3 O 12 and γ-Bi 2 MoO 6 , and it was confirmed that the amount of metal precursors desired by us in the analytical error range was precisely determined through elemental component analysis (ICP-AES) .

또한, 제조예 1에 따라 제조된 촉매의 원소 구성비는 Cs: Co :Fe : Bi: Mo가 Bi에 대한 다른 금속 성분의 상대적 비로 계산시 1 : 9.0: 3.2: 1.0: 11.4인 것을 확인하였다.
The elemental composition ratio of the catalyst prepared according to Production Example 1 was 1: 9.0: 3.2: 1.0: 11.4 in terms of the relative ratio of Cs: Co: Fe: Bi: Mo to other metal components relative to Bi.

<제조예 2: 비스무스-몰리브데이트계 촉매 제조-1>PREPARATION EXAMPLE 2 Preparation of Bismuth-Molybdate Catalyst-

세슘의 전구체로서 세슘 나이트레이트를 사용하였으며, 코발트의 전구체로는 코발트 나이트레이트 6수화물(Co(NO3)2·6H2O)을 사용하였으며, 철의 전구체로는 철 나이트레이트 9수화물(Fe(NO3)3ㆍ9H2O), 비스무스의 전구체로는 비스무스 나이트레이트 5수화물(Bi(NO3)2ㆍ5H2O), 몰리브덴의 전구체로는 암모늄 몰리브데이트 4수화물((NH4)6Mo7O24ㆍ4H2O)를 사용하였다. 다른 금속 전구체들은 증류수에 잘 용해되나, 비스무스 나이트레이트 5수화물은 강한 산성 용액에서 잘 용해되므로 증류수에 질산용액을 첨가하여 비스무스 나이트레이트 5수화물을 따로 용해시켰다.
Cobalt nitrate hexahydrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O) was used as a precursor of cobalt and iron nitrate 9 hydrate (Fe ( NO 3) 3 and 9H 2 O), as the bismuth precursor is bismuth nitrate pentahydrate (Bi (NO 3) 2 and 5H 2 O), a molybdenum precursor is ammonium molybdate tetrahydrate ((NH 4) 6Mo 7 O 24 .4H 2 O) was used. Other metal precursors dissolve well in distilled water, but since bismuth nitrate pentahydrate is well soluble in strong acidic solutions, nitric acid solution is added to distilled water to dissolve bismuth nitrate pentahydrate separately.

세슘 : 코발트 : 철 : 비스무스 : 몰리브덴의 몰비를 1.1 : 9.1 : 3.1 : 1.1: 12.1로 고정하고 촉매를 제조하였다. The molar ratio of cesium: cobalt: iron: bismuth: molybdenum was fixed at 1.1: 9.1: 3.1: 1.1: 12.1 to prepare a catalyst.

세슘의 전구체로서 세슘 나이트레이트 수화물 3g과 코발트 나이트레이트 6수화물(Co(NO3)2ㆍ6H2O) 7.94g과 철 나이트레이트 9수화물(Fe(NO3)3ㆍ9H2O) 3.66g을 증류수 50㎖에 녹이고 교반하였으며, 이와는 별도로 1.47g의 비스무스 나이트레이트 5수화물(Bi(NO3)2ㆍ5H2O)을 질산 3㎖가 첨가된 증류수 15㎖에 넣어 교반하면서 녹였다. 비스무스가 완전히 용해된 것을 확인한 후 비스무스 용액을 세슘, 코발트, 철의 전구체가 용해되어 있는 용액에 첨가하여 세슘, 코발트, 철, 비스무스의 전구체가 용해되어 있는 산성 용액을 제조하였다. (Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O) of 3.94 g and cesium nitrate hexahydrate as a precursor of cesium, 7.94 g of cobalt nitrate hexahydrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O) and 3.66 g of iron nitrate 9 hydrate Then, 1.47 g of bismuth nitrate pentahydrate (Bi (NO 3 ) 2 .5H 2 O) was added to 15 mL of distilled water to which 3 mL of nitric acid had been added, and dissolved by stirring. After confirming that the bismuth was completely dissolved, the bismuth solution was added to the solution containing the precursor of cesium, cobalt and iron to prepare an acid solution in which the precursors of cesium, cobalt, iron and bismuth were dissolved.

또한 암모늄 몰리브데이트 4수화물((NH4)6Mo7O24ㆍ4H2O) 6.36g을 증류수 100㎖에 녹이고 교반하여 따로 준비하였다. 준비된 니켈, 철, 비스무스 전구체가 용해되어 있는 산성 용액을 몰리브데이트 용액에 한 방울씩 떨어뜨렸다.
Further, 6.36 g of ammonium molybdate tetrahydrate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 244 H 2 O) was dissolved in 100 ml of distilled water and stirred to prepare separately. An acidic solution in which the prepared nickel, iron, and bismuth precursors had been dissolved was dropped one by one into the molybdate solution.

이렇게 생성된 상기 혼합 용액을 자력교반기를 이용하여 상온에서 1시간 교반 시킨 후, 침전된 용액으로부터 진공 또는 원심농축기를 이용하여 고체 시료를 얻었다. 얻어진 고체 시료를 175℃에서 24시간 건조시켰다. 생성된 고체 촉매를 전기로에 넣은 후 475℃의 온도를 유지하면서 열처리함으로써 촉매를 제조하였다.
The resulting mixed solution was stirred for 1 hour at room temperature using a magnetic stirrer, and then a solid sample was obtained from the precipitated solution using a vacuum or centrifugal concentrator. The obtained solid sample was dried at 175 DEG C for 24 hours. The resulting solid catalyst was placed in an electric furnace and heat treated at a temperature of 475 ° C to prepare a catalyst.

제조된 촉매는 X-선 회절분석 및 원소 성분 분석(ICP-AES)를 통하여 성공적인 제조를 확인하였으며, X-선 회절 분석 결과, 촉매는 β-CoMoO4, Fe2(MoO4)3, α-Bi2Mo3O12, γ-Bi2MoO6 들의 혼합된 상으로 형성되었으며, 원소 성분 분석(ICP-AES)을 통하여 분석 상의 오차 범위 내에서 우리가 원하는 금속 전구체 양이 정확히 공침된 것을 확인하였다.The prepared catalysts were confirmed successfully prepared by the X- ray diffraction and elemental composition analysis (ICP-AES), X- ray diffraction analysis, the catalyst is β-CoMoO 4, Fe 2 ( MoO 4) 3, α- Bi 2 Mo 3 O 12 and γ-Bi 2 MoO 6 , and it was confirmed that the amount of metal precursors desired by us in the analytical error range was precisely determined through elemental component analysis (ICP-AES) .

삭제delete

<제조예 3: 비스무스-몰리브데이트계 촉매 제조-1>PREPARATION EXAMPLE 3 Preparation of Bismuth-Molybdate-based Catalyst-

세슘의 전구체로서 세슘 나이트레이트를 사용하였으며, 코발트의 전구체로는 코발트 나이트레이트 6수화물(Co(NO3)2·6H2O)을 사용하였으며, 철의 전구체로는 철 나이트레이트 9수화물(Fe(NO3)3ㆍ9H2O), 비스무스의 전구체로는 비스무스 나이트레이트 5수화물(Bi(NO3)2ㆍ5H2O), 몰리브덴의 전구체로는 암모늄 몰리브데이트 4수화물((NH4)6Mo7O24ㆍ4H2O)를 사용하였다. 다른 금속 전구체들은 증류수에 잘 용해되나, 비스무스 나이트레이트 5수화물은 강한 산성 용액에서 잘 용해되므로 증류수에 질산용액을 첨가하여 비스무스 나이트레이트 5수화물을 따로 용해시켰다.
Cobalt nitrate hexahydrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O) was used as a precursor of cobalt and iron nitrate 9 hydrate (Fe ( NO 3) 3 and 9H 2 O), as the bismuth precursor is bismuth nitrate pentahydrate (Bi (NO 3) 2 and 5H 2 O), a molybdenum precursor is ammonium molybdate tetrahydrate ((NH 4) 6Mo 7 O 24 .4H 2 O) was used. Other metal precursors dissolve well in distilled water, but since bismuth nitrate pentahydrate is well soluble in strong acidic solutions, nitric acid solution is added to distilled water to dissolve bismuth nitrate pentahydrate separately.

세슘 : 코발트 : 철 : 비스무스 : 몰리브덴의 몰비를 1.5 : 9.5 : 3.5 : 1.5: 12.5로 고정하고 촉매를 제조하였다. The molar ratio of cesium: cobalt: iron: bismuth: molybdenum was fixed at 1.5: 9.5: 3.5: 1.5: 12.5 to prepare a catalyst.

세슘의 전구체로서 세슘 나이트레이트 수화물 3g과 코발트 나이트레이트 6수화물(Co(NO3)2ㆍ6H2O) 7.94g과 철 나이트레이트 9수화물(Fe(NO3)3ㆍ9H2O) 3.66g을 증류수 50㎖에 녹이고 교반하였으며, 이와는 별도로 1.47g의 비스무스 나이트레이트 5수화물(Bi(NO3)2ㆍ5H2O)을 질산 3㎖가 첨가된 증류수 15㎖에 넣어 교반하면서 녹였다. 비스무스가 완전히 용해된 것을 확인한 후 비스무스 용액을 세슘, 코발트, 철의 전구체가 용해되어 있는 용액에 첨가하여 세슘, 코발트, 철, 비스무스의 전구체가 용해되어 있는 산성 용액을 제조하였다. (Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O) of 3.94 g and cesium nitrate hexahydrate as a precursor of cesium, 7.94 g of cobalt nitrate hexahydrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O) and 3.66 g of iron nitrate 9 hydrate Then, 1.47 g of bismuth nitrate pentahydrate (Bi (NO 3 ) 2 .5H 2 O) was added to 15 mL of distilled water to which 3 mL of nitric acid had been added, and dissolved by stirring. After confirming that the bismuth was completely dissolved, the bismuth solution was added to the solution containing the precursor of cesium, cobalt and iron to prepare an acid solution in which the precursors of cesium, cobalt, iron and bismuth were dissolved.

또한 암모늄 몰리브데이트 4수화물((NH4)6Mo7O24ㆍ4H2O) 6.36g을 증류수 100㎖에 녹이고 교반하여 따로 준비하였다. 준비된 니켈, 철, 비스무스 전구체가 용해되어 있는 산성 용액을 몰리브데이트 용액에 한 방울씩 떨어뜨렸다.
Further, 6.36 g of ammonium molybdate tetrahydrate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 244 H 2 O) was dissolved in 100 ml of distilled water and stirred to prepare separately. An acidic solution in which the prepared nickel, iron, and bismuth precursors had been dissolved was dropped one by one into the molybdate solution.

이렇게 생성된 상기 혼합 용액을 자력교반기를 이용하여 상온에서 1시간 교반 시킨 후, 침전된 용액으로부터 진공 또는 원심농축기를 이용하여 고체 시료를 얻었다. 얻어진 고체 시료를 175℃에서 24시간 건조시켰다. 생성된 고체 촉매를 전기로에 넣은 후 475℃의 온도를 유지하면서 열처리함으로써 촉매를 제조하였다.
The resulting mixed solution was stirred for 1 hour at room temperature using a magnetic stirrer, and then a solid sample was obtained from the precipitated solution using a vacuum or centrifugal concentrator. The obtained solid sample was dried at 175 DEG C for 24 hours. The resulting solid catalyst was placed in an electric furnace and heat treated at a temperature of 475 ° C to prepare a catalyst.

제조된 촉매는 X-선 회절분석 및 원소 성분 분석(ICP-AES)를 통하여 성공적인 제조를 확인하였으며, X-선 회절 분석 결과, 촉매는 β-CoMoO4, Fe2(MoO4)3, α-Bi2Mo3O12, γ-Bi2MoO6 들의 혼합된 상으로 형성되었으며, 원소 성분 분석(ICP-AES)을 통하여 분석 상의 오차 범위 내에서 우리가 원하는 금속 전구체 양이 정확히 공침된 것을 확인하였다.The prepared catalysts were confirmed successfully prepared by the X- ray diffraction and elemental composition analysis (ICP-AES), X- ray diffraction analysis, the catalyst is β-CoMoO 4, Fe 2 ( MoO 4) 3, α- Bi 2 Mo 3 O 12 and γ-Bi 2 MoO 6 , and it was confirmed that the amount of metal precursors desired by us in the analytical error range was precisely determined through elemental component analysis (ICP-AES) .

삭제delete

<제조예 4: 비스무스-몰리브데이트계 촉매 제조-1>PREPARATION EXAMPLE 4 Preparation of Bismuth-Molybdate-based Catalyst-

세슘의 전구체로서 세슘 나이트레이트를 사용하였으며, 코발트의 전구체로는 코발트 나이트레이트 6수화물(Co(NO3)2·6H2O)을 사용하였으며, 철의 전구체로는 철 나이트레이트 9수화물(Fe(NO3)3ㆍ9H2O), 비스무스의 전구체로는 비스무스 나이트레이트 5수화물(Bi(NO3)2ㆍ5H2O), 몰리브덴의 전구체로는 암모늄 몰리브데이트 4수화물((NH4)6Mo7O24ㆍ4H2O)를 사용하였다. 다른 금속 전구체들은 증류수에 잘 용해되나, 비스무스 나이트레이트 5수화물은 강한 산성 용액에서 잘 용해되므로 증류수에 질산용액을 첨가하여 비스무스 나이트레이트 5수화물을 따로 용해시켰다.
Cobalt nitrate hexahydrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O) was used as a precursor of cobalt and iron nitrate 9 hydrate (Fe ( NO 3) 3 and 9H 2 O), as the bismuth precursor is bismuth nitrate pentahydrate (Bi (NO 3) 2 and 5H 2 O), a molybdenum precursor is ammonium molybdate tetrahydrate ((NH 4) 6Mo 7 O 24 .4H 2 O) was used. Other metal precursors dissolve well in distilled water, but since bismuth nitrate pentahydrate is well soluble in strong acidic solutions, nitric acid solution is added to distilled water to dissolve bismuth nitrate pentahydrate separately.

세슘 : 코발트 : 철 : 비스무스 : 몰리브덴의 몰비를 1.5 : 9.9 : 3.9 : 1.9: 12.9로 고정하고 촉매를 제조하였다. The molar ratio of cesium: cobalt: iron: bismuth: molybdenum was fixed at 1.5: 9.9: 3.9: 1.9: 12.9 to prepare a catalyst.

세슘의 전구체로서 세슘 나이트레이트 수화물 3g과 코발트 나이트레이트 6수화물(Co(NO3)2ㆍ6H2O) 7.94g과 철 나이트레이트 9수화물(Fe(NO3)3ㆍ9H2O) 3.66g을 증류수 50㎖에 녹이고 교반하였으며, 이와는 별도로 1.47g의 비스무스 나이트레이트 5수화물(Bi(NO3)2ㆍ5H2O)을 질산 3㎖가 첨가된 증류수 15㎖에 넣어 교반하면서 녹였다. 비스무스가 완전히 용해된 것을 확인한 후 비스무스 용액을 세슘, 코발트, 철의 전구체가 용해되어 있는 용액에 첨가하여 세슘, 코발트, 철, 비스무스의 전구체가 용해되어 있는 산성 용액을 제조하였다. (Fe (NO 3 ) 3 .9H 2 O) of 3.94 g and cesium nitrate hexahydrate as a precursor of cesium, 7.94 g of cobalt nitrate hexahydrate (Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O) and 3.66 g of iron nitrate 9 hydrate Then, 1.47 g of bismuth nitrate pentahydrate (Bi (NO 3 ) 2 .5H 2 O) was added to 15 mL of distilled water to which 3 mL of nitric acid had been added, and dissolved by stirring. After confirming that the bismuth was completely dissolved, the bismuth solution was added to the solution containing the precursor of cesium, cobalt and iron to prepare an acid solution in which the precursors of cesium, cobalt, iron and bismuth were dissolved.

또한 암모늄 몰리브데이트 4수화물((NH4)6Mo7O24ㆍ4H2O) 6.36g을 증류수 100㎖에 녹이고 교반하여 따로 준비하였다. 준비된 니켈, 철, 비스무스 전구체가 용해되어 있는 산성 용액을 몰리브데이트 용액에 한 방울씩 떨어뜨렸다.
Further, 6.36 g of ammonium molybdate tetrahydrate ((NH 4 ) 6 Mo 7 O 244 H 2 O) was dissolved in 100 ml of distilled water and stirred to prepare separately. An acidic solution in which the prepared nickel, iron, and bismuth precursors had been dissolved was dropped one by one into the molybdate solution.

이렇게 생성된 상기 혼합 용액을 자력교반기를 이용하여 상온에서 1시간 교반 시킨 후, 침전된 용액으로부터 진공 또는 원심농축기를 이용하여 고체 시료를 얻었다. 얻어진 고체 시료를 175℃에서 24시간 건조시켰다. 생성된 고체 촉매를 전기로에 넣은 후 475℃의 온도를 유지하면서 열처리함으로써 촉매를 제조하였다.
The resulting mixed solution was stirred for 1 hour at room temperature using a magnetic stirrer, and then a solid sample was obtained from the precipitated solution using a vacuum or centrifugal concentrator. The obtained solid sample was dried at 175 DEG C for 24 hours. The resulting solid catalyst was placed in an electric furnace and heat treated at a temperature of 475 ° C to prepare a catalyst.

제조된 촉매는 X-선 회절분석 및 원소 성분 분석(ICP-AES)를 통하여 성공적인 제조를 확인하였으며, X-선 회절 분석 결과, 촉매는 β-CoMoO4, Fe2(MoO4)3, α-Bi2Mo3O12, γ-Bi2MoO6 들의 혼합된 상으로 형성되었으며, 원소 성분 분석(ICP-AES)을 통하여 분석 상의 오차 범위 내에서 우리가 원하는 금속 전구체 양이 정확히 공침된 것을 확인하였다.The prepared catalysts were confirmed successfully prepared by the X- ray diffraction and elemental composition analysis (ICP-AES), X- ray diffraction analysis, the catalyst is β-CoMoO 4, Fe 2 ( MoO 4) 3, α- Bi 2 Mo 3 O 12 and γ-Bi 2 MoO 6 , and it was confirmed that the amount of metal precursors desired by us in the analytical error range was precisely determined through elemental component analysis (ICP-AES) .

삭제delete

<비교예 1>&Lt; Comparative Example 1 &

도 1에 따라 순차적으로 공정 수행시 수득된 C4-라피네이트-3을 분석한 결과 다음 표 2와 같다.The results of analysis of C4-raffinate-3 obtained in the sequential process according to FIG. 1 are shown in Table 2 below.

구분division Raffinate-3 (단위 wt%) Raffinate-3 (wt%) C3 C3 0.00.0 이소 타입 부탄Isotyped butane 10.210.2 노말 타입 부탄Normal type butane 64.064.0 이소타입 부텐Isotyped butene 5.45.4 1-부텐1-butene 8.28.2 2-부텐(trans)2-butene (trans) 5.75.7 2-부텐(cis)2-butene (cis) 3.33.3 1,2-부타디엔1,2-butadiene 0.00.0 1,3-부타디엔1,3-butadiene 0.00.0

<실시예 1>&Lt; Example 1 >

비교예 1에서 수득된 C4-라피네이트-3을 부타디엔 증산 장치용 반응기로서 제조예 1에 의해서 제조된 촉매 총 200ml가 충진된 쉘 앤 튜브 반응기 내에 공급하였다. The C4-raffinate-3 obtained in Comparative Example 1 was fed into a shell-and-tube reactor packed with 200 ml of the catalyst prepared in Production Example 1 as a reactor for a butadiene distillation apparatus.

이때 C4-라피네이트-3-은 공기, 스팀과 더불어 공급되며, 산소/노말-부텐의 비는 0.75이었고, 스팀/노말-부텐의 비는 6이었으며, 질소/노말-부텐의 비는 10 이었다. 반응기 내 온도는 340 ℃ 이었다.
The ratio of oxygen / n-butene was 0.75, the ratio of steam / n-butene was 6, and the ratio of nitrogen / n-butene was 10. The temperature in the reactor was 340 ° C.

이렇게 하여 부타디엔 증산 장치용 반응기로부터 배출된 물질은 1,3-부타디엔, 노말 타입과 이소 타입의 부탄, CO, CO2, 아크롤레인, 및 물로 이루어진 것을 확인할 수 있었다.
Thus, it was confirmed that the material discharged from the reactor for the butadiene distillation apparatus was composed of 1,3-butadiene, normal type and isotactic butane, CO, CO 2 , acrolein, and water.

이들을 정제 장치로서 증류 컬럼에 투입한 다음 부타디엔/부탄 혼합물 배출라인을 통해 공급된 물질은 추가 정제 장치를 거쳐 1,3-부타디엔과 노말 타입/이소 타입 부탄 및 기타로 분리시킬 수 있었다.These materials were fed into a distillation column as a refining device, and the material fed through the butadiene / butane mixture discharge line could be separated into 1,3-butadiene, normal / isotyped butane and others via an additional purification device.

상기 부타디엔 증산 장치용 반응기의 반응 온도, 노말 타입 부탄의 전환율과 1-부텐의 전환율, 1,3-부타디엔의 선택도, 1,3-부타디엔의 수율을 각각 계산하였다.
The reaction temperature, the conversion of normal type butane, the conversion of 1-butene, the selectivity of 1,3-butadiene, and the yield of 1,3-butadiene were respectively calculated for the reactor for the butadiene vaporizer.

<실시예 2>&Lt; Example 2 >

상기 실시예 1과 동일한 공정을 반복하되, 반응기를 2기로 직렬 연결하고, 전 반응기에는 제조예 2에서 수득한 비스무스-몰리브데이트계 촉매를 충진하고, 후 반응기에는 제조예 3에서 수득한 비스무스-몰리브데이트계 촉매를 충진하여 부타디엔 증산 반응을 2회 연속 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 반복하였다.
The bismuth-molybdate-based catalyst obtained in Production Example 2 was charged in the former reactor, and the bismuth-molybdate catalyst obtained in Production Example 3 was charged in the subsequent reactor. The same procedure as in Example 1 was repeated, The same process as in Example 1 was repeated except that the molybdate-based catalyst was charged and the butadiene reaction was repeated twice.

<실시예 3>&Lt; Example 3 >

상기 실시예 2와 동일한 공정을 반복하되, 증류 컬럼과 이어지고 파이프 라인을 통하여 병렬 연결된 2기 반응기를 사용하며, 상기 증류 컬럼은 노말 부텐을 포함하는 C4 혼합물로부터 1-부텐 함유 저 비점 분획과 공기 및 스팀을 분리하여 상기 2기 반응기 중 상단 반응기에 공급하고, 상기 상단 반응기에는 촉매 고정상으로서, 제조예 2에서 제조한 비스무스 몰리브데이트 계열 촉매가 충진되고, 상기 2기 반응기 중 하단 반응기에는 상기 증류 컬럼에서 분리된 잔부로서 2-부텐 함유 고 비점 분획과 공기 및 스팀을 공급하고, 상기 하단 반응기에는 촉매 고정상으로, 제조예 4에서 제조한 비스무스 몰리브데이트 계열 촉매가 충진되는 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 공정을 반복하였다.
The same procedure as in Example 2 was repeated except that a two-stage reactor connected in parallel with the distillation column and connected in parallel via a pipeline was used. The distillation column was composed of a C4 mixture containing normal butene and a 1-butene- Steam is supplied to the upper reactor among the two-stage reactors, the upper reactor is filled with the bismuth molybdate-based catalyst prepared in Production Example 2 as a catalyst-fixed phase, and the lower reactor of the two- Containing high boiling fraction and air and steam were fed as the remainder separated from the distillation column and the bismuth molybdate-based catalyst prepared in Production Example 4 was charged in the lower stage reactor on the catalyst-fixed phase. Was repeated.

<실시예 4><Example 4>

상기 실시예 1과 동일한 공정을 반복하되, 온도를 380 ℃로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 반복하였다.
The same process as in Example 1 was repeated except that the temperature was changed to 380 캜, and the same process as in Example 1 was repeated.

<비교예 2>&Lt; Comparative Example 2 &

상기 실시예 1에서 온도 조건을 420 ℃로 바꾼 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 공정을 반복하였다.
The same procedure as in Example 1 was repeated except that the temperature condition was changed to 420 캜 in Example 1.

각 전환율은 하기 수학식에 따라 계산하였다. Each conversion rate was calculated according to the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

n-부텐 전환율 = (반응한 n-부텐 / 공급된 n-부텐) X 100n-butene conversion ratio = (n-butene reacted / n-butene supplied) X 100

[수학식 2]
부타디엔 선택도 = (생성된 1,3-부타디엔의 몰수 / 반응한 n-부텐의 몰수) X 100
&Quot; (2) &quot;
Butadiene selectivity = (moles of produced 1,3-butadiene / moles of n-butene reacted) x 100

다른 금속을 포함한 비교예 2 대비 본원 발명의 실시예 1-4의 경우에는 개선된 결과를 확인할 수 있었으며, 이중에서도 단일 반응기에 촉매를 단독 사용하여 C4 혼합물을 처리한 비교예 2-3 대비 2기의 연속반응기 혹은 병렬 반응기에 촉매를 분리 적용한 본원 발명의 실시예 2-3의 경우에는 개선된 결과를 확인할 수 있었다. In comparison with Comparative Example 2 containing other metals, the improved results were confirmed in Examples 1-4 of the present invention. Among the Comparative Examples 2 and 3, in which the C4 mixture was treated with a catalyst alone in a single reactor, Of Example 2-3 of the present invention in which the catalyst was separately applied to a continuous reactor or a parallel reactor.

나아가, 특정 조건으로서 온도 조건을 벗어난 비교예 3 대비 본원 발명의 실시예 1 및 4의 경우에는 개선된 결과를 확인할 수 있었다.
Further, improved results can be confirmed in Examples 1 and 4 of the present invention as compared to Comparative Example 3 in which the temperature condition is out of range as a specific condition.

종래 C4-라피네이트-3를 소각하던 비교예 1 대비 1,3-부타디엔의 증산 효과를 확인할 수 있었을 뿐 아니라, 상용화 공정에 즉시 적용가능한 점 또한 규명하였다. It was confirmed that the effect of 1,3-butadiene on the production of C4-raffinate-3 was comparable to that of Comparative Example 1, and that it was immediately applicable to the commercialization process.

1: 크래킹 노(NCC)
2,3,4,5: 라인
6, 7: 추출 증류 유닛
8: 올레핀 전환 장치
9: 부타디엔 증산 장치
10,14: 정제 장치
11: CO, CO2 배출 라인
12: 알데히드/물 배출 라인
13: 1,3-부타디엔 및 노말 타입과 이소 타입의 부탄 함유 혼합물 배출 라인
1: cracking furnace (NCC)
2, 3, 4,
6, 7: Extraction distillation unit
8: Olefin conversion device
9: Butadiene vaporizer
10, 14: Purification device
11: CO, CO 2 emission line
12: Aldehyde / water discharge line
13: 1,3-Butadiene and isotactic butane-containing mixture discharge line

Claims (17)

탄화수소 함유 공급물로부터 올레핀 플랜트를 거쳐 수득된 탄화수소 함유 분획 중 노말 타입 부텐 풍부 스트림 (n-butene rich stream)을 올레핀 전환단계에 공급하고, 상기 올레핀 전환단계에서 n-부텐이 에틸렌과 반응하여 프로필렌으로 전환되되,
상기 올레핀 전환 단계의 잔류 스트림인 C4-라피네이트-3은 부타디엔 증산 단계에 이어지고, 상기 부타디엔 증산 단계에서 n-부텐이 1,3-부타디엔으로 전환되어 1,3-부타디엔 증산 혼합물을 수득하고, 수득된 1,3-부타디엔 증산 혼합물은 정제 단계를 거쳐 노말 타입과 이소 타입의 부탄 및 1,3-부타디엔으로 이루어진 혼합물로 수득되어, 상기 올레핀 플랜트로 순환되며, 상기 부타디엔 증산 단계에 몰리브덴(Mo), 비스무스(Bi), 철(Fe), 코발트(Co) 및 세슘(Cs)을 포함한 비스무스-몰리브데이트계 촉매를 사용하되,
상기 비스무스-몰리브데이트계 촉매는 Mo 1-15, Bi 1-10, Fe 1-10, Co 1-10, K 0.01-1.5, 및 Cs 0.01-1.5의 몰 조성비를 갖는 촉매, 또는 Mo 1-15, Bi 1-10, Fe 1-10, Co 1-10, 및 Cs 0.01-1.5의 몰 조성비를 갖는 촉매인 것을 특징으로 하는
n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법.
The n-butene rich stream in the hydrocarbon-containing fraction obtained from the hydrocarbon-containing feed through the olefin plant is fed to the olefin conversion stage and n-butene is reacted with ethylene in the olefin conversion stage to produce propylene However,
The residual stream of the olefin conversion step, C4-raffinate-3, continues to the butadiene step, and in the butadiene step, n-butene is converted to 1,3-butadiene to give 1,3- Butadiene is fed to the olefin plant through a purification step to obtain a mixture of normal and isotactic butane and 1,3-butadiene, and the molar ratio of molybdenum (Mo), isobutene A bismuth-molybdate catalyst including bismuth (Bi), iron (Fe), cobalt (Co) and cesium (Cs)
The bismuth-molybdate catalyst is a catalyst having a molar composition ratio of Mo 1-15, Bi 1-10, Fe 1-10, Co 1-10, K 0.01-1.5, and Cs 0.01-1.5, or Mo 1- 15, Bi 1-10, Fe 1-10, Co 1-10, and Cs 0.01-1.5.
A process for the production of butadiene by oxidative dehydrogenation of n - butene.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 부타디엔 증산 단계는 n-부텐 : 산소 : 스팀이 1 : 0.5∼10 : 1∼50의 몰 비로 포함된 반응물에 비스무스-몰리브데이트계 촉매를 사용하여 320 내지 380 ℃의 반응온도 및 50 ∼2000 h-1의 공간속도에서 수행되는 것을 특징으로 하는
n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법.
The method according to claim 1,
The butadiene step is carried out at a reaction temperature of 320 to 380 占 폚 and a reaction temperature of 50 to 2000 占 폚, using a bismuth-molybdate-based catalyst in a reactant containing n-butene: oxygen: steam in a molar ratio of 1: 0.5 to 10: RTI ID = 0.0 &gt; h-1 &lt; / RTI &gt;
A process for the production of butadiene by oxidative dehydrogenation of n - butene.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 부타디엔 증산 단계는 상기 비스무스-몰리브데이트계 촉매가 충진되어 고정된 다중 관을 포함하고, 외측에 냉매 순환부를 구비한 쉘-튜브 반응기를 사용하여 수행하는 것을 특징으로 하는
n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the butadiene-vaporizing step is carried out using a shell-and-tube reactor having a multi-tube filled with the bismuth-molybdate-based catalyst and fixed thereon, and having a refrigerant circulating unit at the outside thereof
A process for the production of butadiene by oxidative dehydrogenation of n - butene.
제5항에 있어서,
상기 부타디엔 증산 단계에서 n-부텐의 1,3-부타디엔으로의 전환율은 95.4 내지 95.9%를 만족하는 것을 특징으로 하는
n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법.
6. The method of claim 5,
The conversion of n-butene to 1,3-butadiene in the butadiene-yielding step is 95.4 to 95.9%.
A process for the production of butadiene by oxidative dehydrogenation of n - butene.
제1항에 있어서,
상기 정제 단계는 상온, 상압하에 증류시켜 1,3-부타디엔 증산 혼합물 중 액상의 물과 고상의 부산물 성분, 및 기상의 CO, CO2를 제거하는 것을 특징으로 하는
n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the purification step comprises distilling the mixture at room temperature and atmospheric pressure to remove liquid water, by-product components in the solid phase, and gaseous CO and CO 2 from the 1,3-butadiene-
A process for the production of butadiene by oxidative dehydrogenation of n - butene.
제1항에 있어서,
나아가 상기 정제 단계를 거친 노말 타입과 이소 타입의 부탄 및 1,3-부타디엔 함유 반응물은 상기 올레핀 플랜트로 순환되어 각 부탄과 1,3-부타디엔을 분리하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
n-부텐의 산화탈수소 반응을 통한 부타디엔의 증산 방법.
The method according to claim 1,
The isotactic butane and 1,3-butadiene-containing reactants which have undergone the purification steps are then circulated to the olefin plant to separate each butane and 1,3-butadiene; &Lt; RTI ID = 0.0 &gt;
A process for the production of butadiene by oxidative dehydrogenation of n - butene.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020110110737A 2011-10-27 2011-10-27 A method for increase-producing 1,3-butadiene from oxidative dehydrogenation reaction of n-butene and an apparatus thereof KR101569233B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110110737A KR101569233B1 (en) 2011-10-27 2011-10-27 A method for increase-producing 1,3-butadiene from oxidative dehydrogenation reaction of n-butene and an apparatus thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110110737A KR101569233B1 (en) 2011-10-27 2011-10-27 A method for increase-producing 1,3-butadiene from oxidative dehydrogenation reaction of n-butene and an apparatus thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130046259A KR20130046259A (en) 2013-05-07
KR101569233B1 true KR101569233B1 (en) 2015-11-16

Family

ID=48657999

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110110737A KR101569233B1 (en) 2011-10-27 2011-10-27 A method for increase-producing 1,3-butadiene from oxidative dehydrogenation reaction of n-butene and an apparatus thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101569233B1 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103752316A (en) * 2014-01-26 2014-04-30 惠生工程(中国)有限公司 Iron catalyst for preparing butadiene through n-butene oxydehydrogenation and preparation method and application of iron catalyst
KR101704902B1 (en) 2014-06-03 2017-02-08 주식회사 엘지화학 A preparation method of butadiene using oxidative dehydrogenation
WO2015186915A1 (en) * 2014-06-03 2015-12-10 주식회사 엘지화학 Method for preparing butadiene through oxidative dehydrogenation
CN107001186A (en) 2014-11-14 2017-08-01 巴斯夫欧洲公司 1,3 butadiene and the method for providing the stream containing butane and 2 butylene are prepared by n-butene dehydrogenation
CA2965062A1 (en) * 2017-04-25 2018-10-25 Nova Chemicals Corporation Complex comprising odh unit with integrated oxygen separation module
KR20200034410A (en) 2018-09-21 2020-03-31 인하대학교 산학협력단 Butadiene production apparatus and method for producing butadiene from butene

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130046259A (en) 2013-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101569233B1 (en) A method for increase-producing 1,3-butadiene from oxidative dehydrogenation reaction of n-butene and an apparatus thereof
US9199895B2 (en) Method for preparing 1,3-butadiene as high yield
US10329224B2 (en) Method for production of conjugated diolefin
KR101566048B1 (en) A process for preparing conjugated diene
KR101617053B1 (en) A method for preparing 1,3-butadiene using continuous reactors
US9255041B2 (en) Method for producing conjugated diolefin and apparatus for production
JP5371692B2 (en) Method for producing conjugated diolefin
JP5714857B2 (en) Method for producing butadiene
KR101566049B1 (en) A process for preparing conjugated diene
JP2011006381A (en) Method for producing conjugated diene
US20140128486A1 (en) Process for Producing Ethylene and Propylene from Syngas
KR101701973B1 (en) Method for preparing ferrite metal oxide catalyst
JP5717393B2 (en) Butadiene manufacturing process
US8546634B2 (en) Method for production of conjugated diolefin
KR101566050B1 (en) A method for preparing conjugated diene
JP2012106942A (en) Method for producing conjugated diene
JP2012111751A (en) Method for producing conjugated diene
JP5767795B2 (en) Method for producing butadiene
US7291755B2 (en) Process for producing alcohol and/or ketone
KR101577759B1 (en) 1,3-butadiene manufacturing system and method recycling wastewater
JPS58188823A (en) Preparation of 1,3-butadiene
JP2012072076A (en) Production method of conjugated diolefin
JP2015182985A (en) Method for producing butadiene
CN110862307A (en) Method for preparing aldehyde by mixed carbon-four hydroformylation reaction
JP2019085353A (en) Manufacturing method of butadiene

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
AMND Amendment
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 4