KR101569238B1 - Menufacturing device for alkanol - Google Patents

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KR101569238B1 KR1020120058763A KR20120058763A KR101569238B1 KR 101569238 B1 KR101569238 B1 KR 101569238B1 KR 1020120058763 A KR1020120058763 A KR 1020120058763A KR 20120058763 A KR20120058763 A KR 20120058763A KR 101569238 B1 KR101569238 B1 KR 101569238B1
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Abstract

본 출원은, 알칸올의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원에 의하면, 기화 장치의 기화된 생성물과 응축기의 응축된 생성물과의 열교환을 통하여 장치의 재비기에서의 스팀 또는 냉각기에서의 냉각수의 사용량을 줄여서 에너지 절감을 도모할 수 있다.The present application relates to an apparatus and a method for producing an alkanol. According to the present application, it is possible to reduce energy consumption by reducing the amount of cooling water used in the steam or cooler at the re-boiler through heat exchange between the vaporized product of the vaporizer and the condensed product of the condenser.

Description

알칸올의 제조 장치{MENUFACTURING DEVICE FOR ALKANOL}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an apparatus for producing alkanol,

본 출원은 알칸올의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.The present application relates to an apparatus and a method for producing an alkanol.

n-부탄올(n-butanol)과 같은 알칸올은, 예를 들면, 코팅액 제조 시의 용매 등을 포함하여 화학 산업에서 다양한 용도에 사용되고 있다.Alkanols such as n-butanol have been used in various applications in the chemical industry including, for example, solvents for the preparation of coating liquids and the like.

예를 들어, 특허문헌 1에서와 같이, n-부탄올은 n-부틸 알데히드(n-butylaldehyde)의 수소 첨가 반응(hydrogenation)을 통해 제조할 수 있다. 예를 들면, 프로필렌(propylene), 일산화탄소(CO) 및 수소(H2)의 혼합 가스를 옥소 반응(oxo reaction)에 도입하면 부틸 알데히드를 제조할 수 있다. 제조된 부틸 알데히드는 통상 n-부틸 알데히드와 iso-부틸 알데히드의 혼합물이고, 상기 혼합물에서 n-부틸 알데히드를 분리하여 수소 첨가 반응을 진행하면 n-부탄올을 제조할 수 있다.
(특허문헌 1) KR2011-0128967 A For example, as in Patent Document 1, n-butanol can be produced through hydrogenation of n-butylaldehyde. For example, butylaldehyde can be prepared by introducing a mixed gas of propylene, carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ) into an oxo reaction. The produced butylaldehyde is usually a mixture of n-butylaldehyde and iso-butylaldehyde. When n-butylaldehyde is separated from the mixture and hydrogenation is carried out, n-butanol can be produced.
(Patent Document 1) KR2011-0128967 A

본 출원은 알칸올의 제조 장치 및 제조 방법을 제공한다.The present application provides an apparatus and a method for producing an alkanol.

본 출원은 알칸올의 제조 장치에 관한 것이다. 예시적인 제조 장치는 액상의 유입물이 도입되어 기화 공정이 진행되는 기화 장치(Vaproizer), 상기 기화 장치에서 기화된 생성물이 유입되어 응축되는 응축기(Condensate Drum), 상기 응축된 생성물의 안정화 공정이 진행되는 안정화기(Stabilizer)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 제조 장치는 상기 기화 장치, 응축기 및 안정화기를 연결하는 연결 루트, 예를 들면, 배관 시스템을 포함할 수 있다.The present application relates to an apparatus for producing an alkanol. Exemplary production apparatuses include a vaporizer in which a liquid phase is introduced and a vaporization process is carried out, a condensate drum in which vaporized products are introduced and condensed in the vaporizer, and a process of stabilizing the condensed product proceeds And a stabilizer (not shown). In addition, the production apparatus may include a connection route connecting the vaporizer, the condenser and the stabilizer, for example, a piping system.

이하, 도면을 참조로 상기 장치를 설명하지만, 상기 도면은 예시적인 것으로 상기 장치의 범위가 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the apparatus will be described with reference to the drawings, but the drawings are illustrative and the scope of the apparatus is not limited to the drawings.

도 1은, 상기 알칸올의 제조 장치를 예시적으로 보여주는 도면이고, 상기 기화 장치(300), 응축기(400), 안정화기(500)를 포함하는 장치를 보여준다. 상기 장치의 기화 장치(300), 응축기(400) 및 안정화기(500) 중에서 2개 이상은 연결 루트, 예를 들면, 배관 시스템(piping system)에 의해 연결되어 있다.FIG. 1 is a view illustrating an apparatus for producing the alkanol described above, and shows an apparatus including the vaporizer 300, the condenser 400, and the stabilizer 500. Two or more of the vaporizer 300, the condenser 400 and the stabilizer 500 of the apparatus are connected by a connection route, for example, a piping system.

기화 장치(300)는 액상의 유입물이 유입되어, 그 내부에서 가열 공정, 예를 들면 기화 공정이 진행될 수 있다. 상기 액상의 유입물은, 예를 들면, 하기 화학식 1의 화합물을 포함할 수 있다. 이러한 액상의 유입물은 상기 기화 장치(300)로 도입되고, 상기 기화 장치(300)의 기화 공정 후에 배출되며, 상기 기화 장치(300)에서 기화된 생성물의 흐름은 연결 루트에 의해 응축기(400)로 도입되고 그 내부에서 응축될 수 있다. 또한, 상기 응축된 생성물의 흐름은 연결 루트에 의해 안정화기(500)로 도입된 후 안정화 될 수 있다.In the vaporizer 300, a liquid-phase influent may be introduced, and a heating process, for example, a vaporization process may be performed therein. The liquid influent may comprise, for example, a compound of formula (1) The liquid inflow is introduced into the vaporizer 300 and discharged after the vaporization process of the vaporizer 300. The flow of the vaporized product in the vaporizer 300 is transferred to the condenser 400 by a connection route, And can be condensed therein. In addition, the flow of condensed product can be stabilized after it is introduced into the stabilizer 500 by a connecting route.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112012043867072-pat00001
Figure 112012043867072-pat00001

상기 화학식 1에서 R은, 알킬기, 예를 들면, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다. 상기 알킬기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리상 구조를 가질 수 있고, 필요에 따라서 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.In Formula 1, R is an alkyl group, for example, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 6 carbon atoms. The alkyl group may have a linear, branched or cyclic structure and may optionally be optionally substituted with one or more substituents.

하나의 예시에서 상기 성분은, n-부틸 알데히드이고, 상기 n-부틸 알데히드는 수소 첨가 반응을 거쳐서 n-부탄올로 전환될 수 있다.In one example, the component is n-butylaldehyde, and the n-butylaldehyde can be converted to n-butanol via hydrogenation.

상기 기화 장치(300)는, 예를 들면, 상기 액상의 유입물을 가열하여, 액상의 유입물 내의 상기 화학식 1의 화합물을 기체 상태로 분리한 후에, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 기화된 생성물을 상기 응축기(400)로 도입할 수 있다.The vaporization apparatus 300 may be formed by, for example, heating the liquid-phase influent to separate the compound of Formula 1 into a gaseous state in the liquid-phase influent, and then vaporizing the vaporized product containing the compound of Formula 1 May be introduced into the condenser (400).

도 1과 같이, 상기 알칸올의 제조 장치는, 상기 기화 장치(300)에서 유출되는 기화된 생성물(이하 제 1 피드(F1)라 한다)와 상기 응축 저장기(400)의 하부에서 유출되는 응축된 생성물(이하 제 2 피드(F2)라 한다) 사이에서 열교환이 이루어진 후에, 상기 응축기(400)로 도입되도록 형성된 연결 루트, 예를 들면 배관 시스템을 포함할 수 있다.1, the apparatus for producing alkanol includes a vaporized product (hereinafter referred to as a first feed F1) flowing out of the vaporizer 300 and a vaporized product For example, a piping system, which is configured to be introduced into the condenser 400 after heat exchange between the first feed (hereinafter referred to as the second feed F 2) and the second feed F 2.

상기와 같이 형성된 배관 시스템에 의하여, 열교환이 이루어짐으로써, 상기 제 1 피드(F1)가 상기 응축기(400)로 유입되기 전에 냉각기(410)를 이용한 냉각 공정에서 사용되는 냉각수의 사용량을 줄이고, 추후 안정화기(500)의 재비기(520)를 이용한 가열 공정에서 사용되는 중압 스팀의 양을 줄임으로써 상기 냉각기(410) 및/또는 재비기(520)에서 소모되는 에너지를 줄일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 「냉각기」는 기기 본체와 별도로 배관 시스템의 경로에 설치된 장치로서, 상기 본체에서 유출된 물질을 외부에서 냉각수와 접촉시키는 등의 방식으로 냉각시키기 위한 냉각 장치를 의미할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 용어「재비기」는 예를 들면, 증류탑과 같은 정제탑의 외부에 설치된 가열 장치이고, 정제탑의 바닥에서 추출한 끓는점이 높은 성분이 풍부한 생성물을 다시 가열 및 증발시키기 위한 증발 장치를 의미할 수 있다.The amount of cooling water used in the cooling process using the cooler 410 is reduced before the first feed F1 is introduced into the condenser 400 by performing the heat exchange by the piping system formed as described above, The energy consumed in the cooler 410 and / or the re-boiler 520 can be reduced by reducing the amount of the medium-pressure steam used in the heating process using the re-boiler 520 of the boiler 500. As used herein, the term " cooler " means a device installed in the path of the piping system separately from the main body of the apparatus, and may refer to a cooling device for cooling the material flowing out of the main body from the outside in such a manner as to come in contact with cooling water . The term " re-boiling " is used herein to refer to a heating apparatus installed outside of a refining tower such as a distillation tower, for example, an evaporator for heating and evaporating a product rich in components having a high boiling point extracted from the bottom of the refining tower . ≪ / RTI >

또한, 상기 연결 루트는 열교환기(540)를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 열교환기(540)는, 상기 기화 장치(300)에서 기화된 생성물(F1)이 흘러가는 배관과 응축된 생성물(F2)이 흘러가는 배관이 교차하는 지점에 설치될 수 있으며, 상기 기화된 생성물(F1)이 상기 열교환기(540)를 경유하여 열교환이 이루어진 후, 응축기(400)로 도입되도록 배관 시스템이 형성되어 있을 수 있다.In addition, the connection route may further include a heat exchanger 540. For example, the heat exchanger 540 may be installed at a position where a pipe through which the product F1 vaporized in the vaporizer 300 flows and a pipe through which the condensed product F2 cross flows, A piping system may be formed such that the vaporized product F1 is heat-exchanged via the heat exchanger 540 and then introduced into the condenser 400. [

또한, 상기 제조 장치는, 냉각기(410)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 냉각기(410)는, 기화된 생성물(F1)이 응축된 생성물(F2)과 열교환을 수행한 후에 상기 냉각기(410)를 거쳐서 상기 응축기(400)로 도입되도록, 상기 기화된 생성물(F1)이 상기 열교환기(540)를 거친 후, 응축기(400)로 흘러가는 배관에 형성되어 있을 수 있다.In addition, the manufacturing apparatus may further include a cooler 410. The cooler 410 is adapted to cool the vaporized product F1 such that the vaporized product F1 is introduced into the condenser 400 via the cooler 410 after performing heat exchange with the condensed product F2, And may be formed in a pipe flowing through the heat exchanger 540 and then flowing to the condenser 400.

하나의 예시에서, 상기 제조 장치는 또한, 상기 기화 장치(300)에 상기 연결 루트를 통해 연결된 응축기(400) 및 안정화기(500)를 포함한다.In one example, the production apparatus also includes a condenser 400 and a stabilizer 500 connected to the vaporizer 300 via the connection route.

상기 응축기(400)는, 예를 들면, 상기 기화된 생성물(F1)을 응축시켜, 액상의 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 응축된 생성물(F2)을 저장한 후, 응축된 생성물(F2)을 상기 안정화기(500)로 도입할 수 있다. 예를 들면, 도 1과 같이, 상기 응축기(400)에서 응축된 생성물(F2)의 흐름과 상기 기화 장치(300)에서 기화된 생성물(F1)의 흐름 사이에 열교환이 이루어진 후, 후술할 안정화기(500)로 도입되도록 배관 시스템이 형성될 수 있다..The condenser 400 may be configured to condense the vaporized product F1 to store the condensed product F2 in the liquid phase containing the compound of Formula 1 and then to condense the condensed product F2 And may be introduced into the stabilizer 500. For example, as shown in FIG. 1, after heat exchange is performed between the flow of condensed product F2 in the condenser 400 and the flow of vaporized product F1 in the vaporizer 300, The piping system may be formed to be introduced into the tub 500.

상기 안정화기(500)는, 예를 들면, 상기 응축된 생성물(F2)을 안정화 공정을 통하여 안정화 할 수 있다. 도 1과 같이, 상기 안정화기(500)는, 상기 응축기(400)에서 응축된 생성물(F2)의 흐름이 상기 기화 장치(300)에서 기화된 흐름과 열교환이 이루어진 후, 안정화기(500)에 도입되도록 형성되며, 상기 안정화기(500)의 하부 생성물 중 일부는 재비기(520)를 통과하여 다시 가열된 후 상기 안정화기(500)로 다시 도입되고, 상기 안정화기(500)의 하부 생성물의 나머지 일부는 후술할 이성체 분리탑(600)으로 도입되도록 형성된 배관 시스템을 포함할 수 있다. 상기 안정화기(500)의 상부 생성물은 냉각기(410)를 통과하여 응축되어 다시 응축기(400)로 유입될 수 있다.The stabilizer 500 may, for example, stabilize the condensed product F2 through a stabilization process. 1, the stabilizer 500 is connected to the stabilizer 500 after the flow of condensed product F2 in the condenser 400 is heat-exchanged with the vaporized stream in the vaporizer 300, And a part of the lower product of the stabilizer 500 is heated again after passing through the re-boiler 520 and then introduced into the stabilizer 500, and the lower product of the stabilizer 500 And the remaining part may include a piping system configured to be introduced into the isomer separation tower 600 to be described later. The upper product of the stabilizer 500 may be condensed through the cooler 410 and then introduced into the condenser 400.

도 1과 같이, 상기 제조 장치는, 이성체 분리탑(600)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 이성체 분리탑(600)은, 예를 들면, 통상적인 증류탑으로서 내부에서 분리 공정을 수행한 후에, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 분리 생성물을 후술할 수첨 반응기(700)로 도입하고, 상기 분리 생성물 외의 저비점 성분은 상부 배출물로서 상부로 배출하고, 다른 성분은 하부 배출물로서 하부로 배출할 수 있다. 하나의 예시에서 상기 이성체 분리탑(600)은 분리벽형 증류탑(DWC; Divided Wall Column)일 수 있다.As shown in FIG. 1, the production apparatus may further include an isomer separation tower 600. The isomerization column 600 may be prepared by, for example, performing a separation process inside the column as a conventional distillation column, introducing a separation product containing the compound of the formula 1 into a hydrogenation reactor 700 to be described later, The low boiling point components other than the product can be discharged to the upper portion as the upper discharge and the other components can be discharged to the lower portion as the lower discharge. In one example, the isomer separation tower 600 may be a DWC (Divided Wall Column).

상기 이성체 분리탑(600)의 연결 루트는, 상기 안정화기(500)의 하부 생성물이 이성체 분리탑(600)으로 직접 도입되도록 형성되어 있을 수 있다. 상기에서 「직접 도입되도록」 이라는 용어는 본 명세서에서 유입물 또는 생성물의 흐름 도중에 어떠한 열교환이 이루어지지 않고 유입되다는 의미로 사용될 수 있다. The connection route of the isomer separation tower 600 may be formed such that the lower product of the stabilizer 500 is directly introduced into the isomerization tower 600. The term " directly introduced " in the above can be used herein to mean that no heat exchange occurs during the flow of the input or product.

본 출원은, 또한 알칸올의 제조 방법에 대한 것이다. 예시적인 방법은, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 액상의 유입물을 기화 장치(300)에 도입하여 기화 공정을 진행하고, 상기 기화 장치(300)에서 기화된 생성물(F1)을 응축기(400)에 유입시켜 응축시키는 공정을 진행하며, 상기 응축된 생성물(F2)을 안정화기(500)에 유입시켜 안정화 공정을 진행하는 것을 포함할 수 있다. 상기 방법에서는, 상기 기화된 생성물(F1)을 상기 응축된 생성물(F2)과 열교환시킨 후에 상기 응축기(400)로 다시 도입하는 것을 포함할 수 있다.The present application also relates to a method for producing an alkanol. In an exemplary method, a liquid phase containing the compound of Formula 1 is introduced into a vaporizer 300 to perform a vaporization process, and the vaporized product F1 in the vaporizer 300 is introduced into a condenser 400, And the condensation product F2 may be introduced into the stabilizer 500 to perform the stabilization process. In the method, the vaporized product (F1) may be heat-exchanged with the condensed product (F2) and then introduced back into the condenser (400).

상기 방법에서 각 생성물들의 흐름은 예를 들면, 상기한 연결 루트, 예를 들면, 배관 시스템에 의해 수행될 수 있다.The flow of each product in the above method can be performed, for example, by the connection route described above, for example, a piping system.

상기 방법에서는, 예를 들면, 상기 기화된 생성물(F1)과 응축된 생성물(F2)이 열교환 되기 전의 기화된 생성물(F1)의 온도를 100℃ 내지 120℃ 정도로 유지할 수 있다.In this method, for example, the temperature of the vaporized product (F1) before the vaporized product (F1) and the condensed product (F2) are heat-exchanged can be maintained at about 100 ° C to 120 ° C.

상기 방법에서는, 예를 들면, 상기 기화 장치에서 기화된 생성물(F1)과 상기 응축기에서 응축된 생성물(F2)이 열교환을 수행한 후에, 상기 기화장치의 생성물을 추가로 냉각시킨 후 상기 응축기(400)로 다시 도입하는 것을 포함할 수 있다.In this method, for example, after the product (F1) vaporized in the vaporizer and the product (F2) condensed in the condenser perform a heat exchange, the product of the vaporizer is further cooled, ). ≪ / RTI >

예를 들면, 상기 방법에서, 상기 냉각 후의 상기 기화 장치의 생성물의 온도는 30℃ 내지 60℃ 정도로 유지할 수 있다. For example, in the above method, the temperature of the product of the vaporization apparatus after cooling may be maintained at about 30 캜 to 60 캜.

하나의 예시에서, 상기 방법은 상기 안정화기(500)의 생성물을 상기 생성물로부터 상기 화학식 1의 화합물을 분리할 수 있는 이성체 분리탑(600)으로 직접 도입하는 것을 추가로 포함할 수 있다.In one example, the method may further comprise introducing the product of the stabilizer 500 directly into the isomer separation tower 600 from which the compound of Formula 1 can be separated.

또한, 상기 방법에서, 예를 들어, 상기 이성체 분리탑(600)의 하부 압력을 2 Kg/cm2 내지 3 Kg/cm2 정도로 유지할 수 있다. 상기와 같이 압력을 유지할 경우, 상기 이성체 분리탑(600)의 하부 온도가 약 110℃ 내지 118℃이며, 상기 안정화기(500)에서 유출되는 고온의 생성물의 온도가 약 120℃내지 130℃이므로 발생하는 온도차이에 의한 열손실 및 증류탑의 불안정성 문제를 해결할 수 있다.Further, in the above method, for example, the lower pressure of the isomer separation tower 600 can be maintained at about 2 Kg / cm 2 to 3 Kg / cm 2 . When the pressure is maintained as described above, the lower temperature of the isomer separation tower 600 is about 110 ° C to 118 ° C, and the temperature of the high temperature product flowing out of the stabilizer 500 is about 120 ° C to 130 ° C The heat loss due to the temperature difference and the instability problem of the distillation column can be solved.

도 2는, 상기 장치의 다른 예시를 보여주는 도면이다. 이하 도 2를 참조하여, 상기 제조 장치 및 방법의 하나의 태양을 설명한다.2 is a view showing another example of the above apparatus. With reference to Fig. 2, one embodiment of the manufacturing apparatus and method will be described below.

도 2를 참조하면, 상기 제조 장치는, 상기 기화 장치(300), 응축기(400), 안정화기(500) 및 상기 안정화기(500)에 연결된 이성체 분리탑(600)에 추가로, 상기 기화 장치(300)에 유입되기 전에 프로필렌을 부틸 알데히드로 전환시키기 위한 옥소 반응기(Oxo reactor) (100, 110), 상기 옥소 반응기(100, 110)와 상기 기화 장치(300) 사이에 연결된 기/액 분리기(Vapor/Liquid Seperator)(200), 및 상기 이성체 분리탑(600)에 연결된 수소 첨가 반응기(Liquid Phase Hydrogenation Reactor, LPH Reactor)(700) 및 상기 수소 첨가 반응기(700)에 연결된 노르말 부탄올 정제탑(N-butanol Refinery Column)(800) 등을 추가로 포함할 수 있다.2, in addition to the vaporization apparatus 300, the condenser 400, the stabilizer 500, and the isomer separation tower 600 connected to the stabilizer 500, An oxo reactor 100 and 110 for converting propylene to butylaldehyde before being introduced into the vaporizer 300 and a vapor / liquid separator 100 and 110 connected between the oxo reactor 100 and 110 and the vaporizer 300 A liquid phase hydrogenation reactor (LPH reactor) 700 connected to the isomer separation tower 600 and a normal butanol purification tower N connected to the hydrogenation reactor 700 -butanol Refinery Column (800), and the like.

예를 들어, 프로필렌(Propylene) 및 일산화탄소(CO)와 수소(H2)를 포함하는 원료는, 상기 반응기(100, 110)로 유입되며, 상기 반응기(100,110)에서의 히드로포르밀화(Hydroformylation)가 진행되는 옥소 반응(Oxo Reaction)에 의하여, 부틸 알데히드(Butylaldehyde)가 제조될 수 있다.For example, a raw material containing propylene, carbon monoxide (CO) and hydrogen (H 2 ) flows into the reactor 100, 110, and the hydroformylation in the reactor 100, Butylaldehyde can be produced by the progress of the oxo reaction (Oxo Reaction).

상기 옥소 반응기(100, 110)에서 제조된 부틸 알데히드는 기/액 분리기(200)로 유입될 수 있다. 상기 기/액 분리기(200)는 예를 들어, 상기 옥소 반응기(100, 110)를 통과한 피드를 기상과 액상으로 나누어 옥소 반응 결과 생성된 부틸 알데히드를 분리하기 위한 분리기일 수 있다.The butylaldehyde produced in the oxo reactor (100, 110) may be introduced into the gas / liquid separator (200). The gas / liquid separator 200 may be, for example, a separator for separating butylaldehyde produced as a result of the oxo reaction by dividing the feed which has passed through the oxo reactor 100, 110 into a gas phase and a liquid phase.

또한, 상기 분리기(200)에서 분리된 부틸 알데히드는 기화 장치(300)로 유입될 수 있다. 상기 기화 장치(300)는 상기 기/액 분리기(200)에서 기/액 분리되어 유입된 액상 부틸 알데히드를 기화시켜 불순물을 제거하기 위한 장치일 수 있으며, 예를 들어, 상기 분리기(200)에 배관 시스템을 통하여 연결될 수 있다. 예를 들어, 상기 기화 장치(300)는 히터(310)를 포함할 수 있다. 상기 히터(310)를 통하여 공급된 저압 증기와 접촉함으로써, 상기 액상 부틸 알데히드는 기화될 수 있다. 용어 「히터」는 기화 장치(300) 본체와는 별도로 설치한 가열 장치로서, 상기 기화 장치(300)로 저압 증기를 공급하여, 상기 장치로 유입된 액상 반응물을 기화 시키기 위한 증발 장치를 의미할 수 있다.In addition, the butylaldehyde separated in the separator 200 may be introduced into the vaporizer 300. The vaporizer 300 may be an apparatus for removing impurities by vaporizing the liquid butylaldehyde introduced / separated in the vapor / liquid separator 200 to remove impurities. For example, in the vaporizer 300, Can be connected through the system. For example, the vaporizer 300 may include a heater 310. By contacting the low-pressure steam supplied through the heater 310, the liquid butylaldehyde can be vaporized. The term " heater " means a heating device provided separately from the main body of the vaporizing device 300, and may mean an evaporating device for supplying low pressure steam to the vaporizing device 300 to vaporize the liquid reaction product introduced into the vaporizing device 300 have.

상기에서 기화된 부틸 알데히드는, 전술한 바와 같이, 응축기(400)를 거친 후 응축되어, 예를 들면, 안정화기(500)로 유입될 수 있다. 안정화기(500)는 상기 장치(300)를 통과한 부틸 알데히드를 안정화시키기 위한 장치일 수 있다. 상기 안정화기(500)는 또한, 상기 안정화기(500)에서 유출되는 부틸 알데히드의 일부를 다시 상기 안정화기(500)로 유입시킬 수 있도록 배관이 형성되어 있을 수 있으며, 상기 배관에는 상기 안정화기(500)로 유입시키기 전에 가열시킬 수 있는 재비기(520)가 형성될 수 있다.The vaporized butylaldehyde may be condensed after passing through the condenser 400 and introduced into the stabilizer 500, for example, as described above. The stabilizer 500 may be an apparatus for stabilizing the butylaldehyde passing through the apparatus 300. The stabilizer 500 may further include a pipe for introducing a portion of butylaldehyde flowing out of the stabilizer 500 into the stabilizer 500, 500 may be formed before the reflux stream 520 is heated.

이성체 분리탑(600)은 안정화기(500)에서 유입된 원료, 예를 들면, 부틸 알데히드의 이성체들을 포함하는 원료를 증류 공정을 통하여, 예를 들면, iso-부틸 알데히드 및 n-부틸 알데히드로 분리하기 위한 증류탑일 수 있다. The isomer separation tower 600 separates raw materials including raw materials fed from the stabilizer 500, for example, isomers of butylaldehyde, through a distillation process into, for example, iso-butylaldehyde and n-butylaldehyde For example.

이성체 분리탑(600)에서 분리된 원료, 예를 들면, n-부틸 알데히드 등과 같은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 원료는 수첨 반응기(700)로 유입될 수 있다. 수첨 반응기(700)는 화학식 1의 화합물을 수소 첨가 반응시켜서 알칸올, 예를 들면, n-부탄올을 생산할 수 있다. The raw materials including the compound of formula (1) such as n-butyl aldehyde and the like separated from the isomer separation tower (600) may be introduced into the hydrogenation reactor (700). The hydrogenation reactor 700 can produce an alkanol, for example, n-butanol, by hydrogenating the compound of formula (I).

수첨 반응기(700)에서 유출되는 반응 생성물의 일부는, 예를 들면, 탈기기(720) 및 냉각기(710)를 순차로 거쳐서 다시 수첨 반응기(700)로 유입되거나, 또는 탈기기(720)를 거쳐서 알칸올 정제탑(800)으로 도입될 수 있다. 상기 탈기기(Degasser)는, 예를 들면, 반응 생성물 내에서 기체, 예를 들면, 메탄(methane)이나, 이산화탄소(CO2) 등을 제거할 수 있는 것이고, 예를 들면, 진공 타입(Vacuum type) 또는 대기 타입(atmospheric type) 등의 일반적인 장치를 사용할 수 있다. Some of the reaction products flowing out of the hydrogenation reactor 700 may be introduced into the hydrogenation reactor 700 through the deaerator 720 and the cooler 710 in sequence, Can be introduced into the alkanol purification tower 800. The degasser is capable of removing gas, for example, methane, carbon dioxide (CO 2 ) and the like in the reaction product. For example, the degasser may be a vacuum type ) Or atmospheric type can be used.

수첨 반응기(700)에서 전환된 알칸올은 상기 탈기기(720)를 거쳐 알칸올 정제탑(800)으로 유입될 수 있다. 상기 정제탑(800)은, 상기 정제탑(800)의 상부 배출물은 냉각기(810)를 거쳐 응축된 후, 일부는 다시 상기 정제탑(800)으로 유입되고 나머지는 경성분(Lights)으로 추출될 수 있도록 배관이 형성될 수 있다. 또한, 하부 생성물의 일부는 재비기(820)를 거쳐 상기 정제탑(800)으로 다시 유입되고, 나머지는 중성분(Heavys)으로 추출될 수 있도록 배관이 형성될 수 있다. 상기 정제탑(800)은, 예를 들면, 상부는 약 0.65kg/cm2의 압력 및 약 100℃의 온도가 유지되고, 하부는 약 1.03kg/cm2의 압력 및 약 165℃의 온도가 유지되도록 운전될 수 있다.The alkanol converted in the hydrogenation reactor 700 may be introduced into the alkanol purification column 800 via the deaerator 720. The upper part of the purification column 800 of the purification column 800 is condensed through a cooler 810 and then a part of the upper part of the purification column 800 is introduced into the purification column 800 and the remainder is extracted as light components. The piping can be formed. Also, a part of the lower product may be introduced into the tablet column 800 via the re-boiler 820, and the remaining portion may be formed into a pipe so as to be extracted into the neutral (Heavys). The purification tower 800, for example, the top is a pressure and a temperature of about 100 ℃ of about 0.65kg / cm 2 is maintained, the lower is the pressure and temperature of about 165 ℃ of about 1.03kg / cm 2 maintained .

상기 정제탑(800)은, 예를 들면, 적어도 하나 이상의 증류탑을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 증류탑은 적어도 하나, 두 개 또는 세 개의 증류탑이 연속적으로 연결되어 설치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.The purification tower 800 may include, for example, at least one or more distillation columns. For example, the distillation column may include at least one, two or three distillation columns connected in series, but is not limited thereto.

본 출원에 의하면, 기화 장치의 기화된 생성물과 응축기의 응축된 생성물과의 열교환을 통하여 장치의 재비기에서의 스팀 또는 냉각기에서의 냉각수의 사용량을 줄여서 에너지 절감을 도모할 수 있다.According to the present application, it is possible to reduce energy consumption by reducing the amount of cooling water used in the steam or cooler at the re-boiler through heat exchange between the vaporized product of the vaporizer and the condensed product of the condenser.

도 1 및 2는, 예시적인 알칸올의 제조 장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 비교예에서 사용한 알칸올의 제조 장치를 나타내는 도면이다.1 and 2 are diagrams showing an exemplary apparatus for producing alkanol.
3 is a view showing an apparatus for producing an alkanol used in a comparative example.

이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the scope of the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example 1.  One.

도 1과 같이 기화 장치(300), 응축기(400), 안정화기(500) 및 이성체 분리탑(600)을 포함하는 장치를 사용하여 n-부탄올을 제조하였다. 구체적으로는, iso-부틸 알데히드 및 n-부틸 알데히드를 포함하는 원료를 기화 장치에 도입하여 기화 공정을 수행하여 약 111℃로 기화시켰다. 또한, 상기 기화된 원료를 열교환기(540)를 거쳐 응축된 원료와 열교환 시킨 후, 냉각기(410)를 거쳐 상기 응축기(400)로 도입시켰으며, 상기 응축기(400)에서 응축된 원료를 안정화기(500)로 도입시키기 전에 열교환기(540)를 거쳐 상기 기화된 원료와 열교환된 후에 안정화기(500)로 도입시켰다. 상기 안정화기(500)에서 안정화된 원료를 이성체 분리탑(600)으로 아무런 열교환 없이 도입하였으며, 상기 이성체 분리탑(600)의 하부 압력을 2 Kg/cm2 내지 3 Kg/cm2로 유지하면서 분리 공정을 진행하였다. 상기에서 기화 장치 기화된 원료는 약 111.1℃로 배출되게 하였고, 상기 열교환기(540)에서 응축된 원료와 열교환된 후에 약 98.5℃ 정도로 온도가 조절된 후에 냉각기(410) 등을 거쳐서 약 44℃ 정도의 온도로 응축기(400)에 재유입되도록 하였다. 또한, 상기 응축기(400)에서 배출되는 응축된 원료의 온도를 약 41.2℃로 배출되게 하였고, 상기 열교환기(540)에서 기화된 원료와 열교환된 후에 약 90℃ 정도로 온도가 조절된 후에 안정화기(500)로 유입되도록 하였다. 이러한 결과 후술하는 비교예 1의 경우에 비하여 냉각기(410), 즉 상기 기화 장치의 기화된 생성물의 온도를 약 44℃로 조절하여 응축기(400)로 재유입시키기 위한 냉각기(410)에서의 냉각수의 사용량이 시간 당 약 4.905톤 절감되고, 그에 따라서 시간 당 약 0.07 Gcal 정도 절감됨을 확인하였다.
As shown in FIG. 1, n-butanol was produced using an apparatus including a vaporizer 300, a condenser 400, a stabilizer 500, and an isomerizer 600. Specifically, a raw material containing iso-butylaldehyde and n-butylaldehyde was introduced into a vaporization apparatus and subjected to a vaporization process and vaporized at about 111 캜. The vaporized raw material is heat-exchanged with the condensed raw material through the heat exchanger 540 and then introduced into the condenser 400 through the cooler 410. The raw material condensed in the condenser 400 is introduced into the stabilizer 400, Exchanged with the vaporized raw material through the heat exchanger 540 before being introduced into the stabilizer 500, and then introduced into the stabilizer 500. The raw material stabilized in the stabilizer 500 is introduced into the isomer separation tower 600 without any heat exchange and is separated while maintaining the lower pressure of the isomer separation tower 600 at 2 Kg / cm 2 to 3 Kg / cm 2 The process was carried out. The temperature of the vaporized raw material is discharged to about 111.1 ° C. After heat exchange with the raw material condensed in the heat exchanger 540, the temperature of the vaporized raw material is adjusted to about 98.5 ° C., Lt; RTI ID = 0.0 > 400 < / RTI > In addition, the temperature of the condensed raw material discharged from the condenser 400 is discharged to about 41.2 ° C. After the temperature of the condensed raw material is adjusted to about 90 ° C. after heat exchange with the vaporized raw material in the heat exchanger 540, 500). As a result, compared to the case of Comparative Example 1 to be described later, the temperature of the cooler 410, that is, the vaporized product of the vaporizer is adjusted to about 44 ° C, It was confirmed that the amount of usage was reduced by about 4.905 tons per hour and accordingly, about 0.07 Gcal was saved per hour.

실시예Example 2.  2.

실시예 1과 동일한 방식으로 n-부탄올을 제조하되, 응축기(400)에서 배출되는 응축된 원료의 온도를 약 41.2℃ 로 배출되게 하였고, 상기 열교환기(540)에서 기화된 원료와 열교환된 후에 약 95℃ 정도로 온도가 조절된 후에 안정화기(500)로 유입되도록 하였다. 이러한 결과 후술하는 비교예 1의 경우에 비하여 냉각기(410), 즉 상기 기화 장치의 기화된 생성물의 온도를 약 44℃로 조절하여 응축기(400)로 재유입시키기 위한 냉각기(410)에서의 냉각수의 사용량이 시간 당 약 10.31톤 절감되고, 그에 따라서 시간 당 약 0.07 Gcal 정도 절감됨을 확인하였다.
Butanol was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the condensed raw material discharged from the condenser 400 was discharged to about 41.2 ° C. After the heat exchange with the vaporized raw material in the heat exchanger 540, After the temperature was adjusted to about 95 ° C, it was introduced into the stabilizer 500. As a result, compared to the case of Comparative Example 1 to be described later, the temperature of the cooler 410, that is, the vaporized product of the vaporizer is adjusted to about 44 ° C, It was confirmed that the amount of usage was reduced by about 10.31 tons per hour, and accordingly about 0.07 Gcal was saved per hour.

실시예Example 3.  3.

실시예 1과 동일한 방식으로 n-부탄올을 제조하되, 응축기(400)에서 배출되는 응축된 원료의 온도를 약 41.2℃ 로 배출되게 하였고, 상기 열교환기(540)에서 기화된 원료와 열교환된 후에 약 100℃ 정도로 온도가 조절된 후에 안정화기(500)로 유입되도록 하였다. 이러한 결과 후술하는 비교예 1의 경우에 비하여 냉각기(410), 즉 상기 기화 장치의 기화된 생성물의 온도를 약 44℃로 조절하여 응축기(400)로 재유입시키기 위한 냉각기(410)에서의 냉각수의 사용량이 시간 당 약 13.055톤 절감되고, 그에 따라서 시간 당 약 0.07 Gcal 정도 절감됨을 확인하였다.
Butanol was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the condensed raw material discharged from the condenser 400 was discharged to about 41.2 ° C. After the heat exchange with the vaporized raw material in the heat exchanger 540, After the temperature is adjusted to about 100 DEG C, the stabilizer 500 is introduced. As a result, compared to the case of Comparative Example 1 to be described later, the temperature of the cooler 410, that is, the vaporized product of the vaporizer is adjusted to about 44 ° C, It was confirmed that the amount of use was reduced by about 13.055 tons per hour, and accordingly, about 0.07 Gcal was saved per hour.

실시예Example 4.  4.

실시예 1과 동일한 방식으로 n-부탄올을 제조하되, 응축기(400)에서 배출되는 응축된 원료의 온도를 약 41.2℃ 로 배출되게 하였고, 상기 열교환기(540)에서 기화된 원료와 열교환된 후에 약 105℃ 정도로 온도가 조절된 후에 안정화기(500)로 유입되도록 하였다. 이러한 결과 후술하는 비교예 1의 경우에 비하여 냉각기(410), 즉 상기 기화 장치의 기화된 생성물의 온도를 약 44℃로 조절하여 응축기(400)로 재유입시키기 위한 냉각기(410)에서의 냉각수의 사용량이 시간 당 약 15.43톤 절감되고, 그에 따라서 시간 당 약 0.04 Gcal 정도 절감됨을 확인하였다.
Butanol was produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature of the condensed raw material discharged from the condenser 400 was discharged to about 41.2 ° C. After the heat exchange with the vaporized raw material in the heat exchanger 540, The temperature was adjusted to about 105 DEG C, and then the stabilizer 500 was introduced. As a result, compared to the case of Comparative Example 1 to be described later, the temperature of the cooler 410, that is, the vaporized product of the vaporizer is adjusted to about 44 ° C, It was confirmed that the amount of usage was reduced by about 15.43 tons per hour and accordingly about 0.04 Gcal was saved per hour.

비교예Comparative Example 1.  One.

도 1과 같은 방식으로 구성되되, 도 1에서 기화 장치의 기화된 연료와 열교환이 수행되던 응축기(400)에서 응축된 연료가 열교환기(530)를 거쳐 안정화기(500)의 하부 생성물과 열교환이 이루어진 후, 이성체 분리탑(600)으로 도입되도록 장치를 도 3과 같이 구성하였다. 도 3의 장치에서 약 41.2℃의 온도로 배출되는 응축기(400)의 응축된 생성물(F2)은 열교환기(530)를 거쳐서 약 84.8℃로 가열되어 안정화기(500)로 유입되게 하였다. 상기 이성체 분리탑(600)의 하부 온도는 114℃로 유지되도록 조절하였다.
1, the condensed fuel in the condenser 400 in which the heat exchange with the vaporized fuel of the vaporizer is performed in FIG. 1 is exchanged with the lower product of the stabilizer 500 through the heat exchanger 530 After that, the apparatus is configured as shown in FIG. 3 to be introduced into the isomer separation tower 600. The condensed product F2 of the condenser 400 discharged at a temperature of about 41.2 DEG C in the apparatus of FIG. 3 is heated to about 84.8 DEG C through the heat exchanger 530 and introduced into the stabilizer 500. The lower temperature of the isomer separation tower 600 was adjusted to be maintained at 114 ° C.

100: 제 1 옥소 반응기
110: 제 2 옥소 반응기
200: 기/액 분리기
300: 기화 장치
310: 히터
400: 응축기
410: 냉각기
500: 안정화기
520: 재비기
530, 540: 열교환기
600: 이성체 분리탑
700: 수첨 반응기
710: 냉각기
720: 탈기기
800: 알칸올 정제탑
810: 냉각기
820: 재비기
F1: 기화 장치에서 기화된 생성물
F2: 응축기에서 응축된 생성물100: First oxo reactor
110: second oxo reactor
200: gas / liquid separator
300: vaporizer
310: heater
400: condenser
410: cooler
500: Stabilizer
520: Rebuilding
530, 540: heat exchanger
600: Isomer separation tower
700: Hydrogenation reactor
710: Cooler
720: Deaerator
800: alkanol purification tower
810: Cooler
820: Rebuilding
F1: product vaporized in the vaporizer
F2: Condensed product in condenser

Claims (11)

하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 액상의 유입물이 도입되어 기화 공정이 진행되는 기화 장치, 상기 기화 장치에서 기화된 생성물이 유입되어 응축되는 응축기, 상기 응축된 생성물의 안정화 공정이 진행되는 안정화기 및 연결 루트를 포함하고,
상기 연결 루트는, 상기 기화 장치에서 기화된 생성물이 상기 응축된 생성물과 열교환을 수행한 후에 상기 응축기로 도입되도록 형성되어 있는 알칸올의 제조 장치:
[화학식 1]
Figure 112012043867072-pat00002

상기 화학식 1에서 R은 알킬기이다.A vaporizer in which a liquid phase influent containing a compound of the following formula (1) is introduced to perform a vaporization process, a condenser in which a vaporized product is introduced and condensed in the vaporizer, a stabilizer in which the condensation product is stabilized, Includes a connection route,
Wherein the connection route is formed such that the product vaporized in the vaporizer is introduced into the condenser after performing heat exchange with the condensed product,
[Chemical Formula 1]
Figure 112012043867072-pat00002

In the above formula (1), R is an alkyl group. 제 1 항에 있어서, 연결 루트는, 기화 장치, 응축기 및 안정화기를 연결하고 있는 배관 시스템인 알칸올의 제조 장치.The apparatus according to claim 1, wherein the connection route is a piping system connecting the vaporizer, the condenser, and the stabilizer. 제 1 항에 있어서, 연결 루트는 열교환기를 추가로 포함하고, 기화 된 생성물의 흐름과 응축된 생성물의 흐름이 상기 열교환기를 경유한 후, 응축기로 도입되도록 형성되어 있는 알칸올의 제조 장치.The apparatus of claim 1, wherein the connection route further comprises a heat exchanger, wherein the flow of vaporized product and the flow of condensed product are formed to be introduced into the condenser after passing through the heat exchanger. 제 3 항에 있어서, 열교환기와 응축기 사이에 냉각기를 추가로 포함하고, 상기 냉각기는, 기화 장치의 기화된 생성물이 상기 열교환기를 경유하여 응축된 생성물과 열교환을 수행한 후에 상기 냉각기를 거쳐서 상기 응축기로 도입되도록 형성되어 있는 알칸올의 제조 장치.4. The apparatus of claim 3, further comprising a cooler between the heat exchanger and the condenser, wherein the vaporized product of the vaporizer conducts heat exchange with the condensed product via the heat exchanger and then through the cooler to the condenser Wherein the alkanol is formed so as to be introduced. 제 1 항에 있어서, 안정화기의 생성물이 유입되어 상기 생성물로부터 화학식 1의 화합물을 분리하는 이성체 분리탑을 추가로 포함하고, 연결 루트는 안정화기의 생성물이 이성체 분리탑으로 직접 도입되도록 형성되어 있는 알칸올의 제조 장치.The process according to claim 1, further comprising an isomerization column for introducing the product of the stabilizer and separating the compound of formula (1) from the product, wherein the connecting route is formed so that the product of the stabilizer is introduced directly into the isomerization column Apparatus for producing alkanol. 하기 화학식 1의 화합물을 포함하는 액상의 유입물을 기화 장치에 도입하여 기화 공정을 진행하고, 상기 기화 장치에서 기화된 생성물을 응축기에 유입시켜 응축시키는 공정을 진행하며, 상기 응축된 생성물을 안정화기에 유입시켜 안정화 공정을 진행하는 것을 포함하되,
상기 기화 장치에서 기화된 생성물을 상기 응축기에 도입하기 전에 상기 응축된 생성물과 열교환을 수행하는 것을 포함하는 알칸올의 제조 방법:
[화학식 1]
Figure 112012043867072-pat00003

상기 화학식 1에서 R은 알킬기이다.A step of introducing a liquid-phase influent containing a compound of the following formula (1) into a vaporizer to carry out a vaporization process, and introducing a product vaporized in the vaporizer into a condenser to condense the condensate, And the stabilization step is carried out,
And performing heat exchange with the condensed product before introducing the vaporized product in the vaporizer into the condenser.
[Chemical Formula 1]
Figure 112012043867072-pat00003

In the above formula (1), R is an alkyl group. 제 6 항에 있어서, 기화 장치에서 기화된 생성물이 열교환을 수행하기 전에 100℃ 내지 120℃의 온도를 가지도록 하는 알칸올의 제조 방법.The method of claim 6, wherein the product vaporized in the vaporizer has a temperature of from 100 ° C to 120 ° C before performing heat exchange. 제 6 항에 있어서, 기화 장치에서 기화된 생성물과 응축된 생성물이 열교환을 수행한 후에 상기 기화 장치의 생성물을 추가로 냉각시켜서 응축기로 도입하는 알칸올의 제조 방법.7. The method of claim 6, wherein after the vaporized product and the condensed product in the vaporizer perform heat exchange, the product of the vaporizer is further cooled and introduced into the condenser. 제 8 항에 있어서, 냉각 후의 기화 장치의 생성물의 온도를 30℃ 내지 60℃로 유지하는 알칸올의 제조 방법.The method for producing an alkanol according to claim 8, wherein the temperature of the product of the vaporizer after cooling is maintained at 30 to 60 캜. 제 6 항에 있어서, 안정화기의 생성물을 상기 생성물로부터 화학식 1의 화합물을 분리할 수 있는 이성체 분리탑으로 직접 도입하는 것을 추가로 포함하는 알칸올의 제조 방법.7. The method of claim 6, further comprising introducing the product of the stabilizer directly into the isomer separation column from which the compound of formula (I) can be separated. 제 10 항에 있어서, 이성체 분리탑의 하부 압력을 2 Kg/cm2 내지 3 Kg/cm2로 유지하면서 분리 공정을 진행하는 알칸올의 제조 방법.The method for producing an alkanol according to claim 10, wherein the separation step is carried out while maintaining the lower pressure of the isomer separation column at 2 Kg / cm 2 to 3 Kg / cm 2 .
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