KR101688248B1 - 방향족 화합물을 함유하는 탄화수소 유분으로부터 순수한 방향족 화합물을 수득하기 위한 방법 - Google Patents
방향족 화합물을 함유하는 탄화수소 유분으로부터 순수한 방향족 화합물을 수득하기 위한 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 방향족 화합물이 풍부한 가솔린을 추출증류하여 얻어지는 순수한 방향족 화합물-함유 생성물을 회수하기 위한 방법으로서, 추출증류에 의해 올레핀, 디올레핀과 폴리올레핀을 분리하고 추출증류 이후 회수된 방향족 화합물이 풍부하고 올레핀이 부족한 생성물 유동물을 수소화시켜 알킬화된 방향족 화합물, 특히 톨루엔과 크실렌을 탈알킬화시키고 파라핀형 탈알킬화 생성물을 메탄으로 더 전환시킴으로써 추출증류 후 수소화를 실시하여 상기 방향족 화합물 혼합물에는 올레핀이 없게 되고 올레핀 수소화를 위해 수소가 필요하지 않게 되므로 상당량의 수소를 절감할 수 있는 방법으로, 추출증류 및 추출용매의 회수가 하나의 관에서 실시되는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 기재된 방법을 실시하기 위한 장치로서, 바람직하게는 용매 재순환 장치와 함께 추출증류를 수행할 수 있는 추출증류용 관을 사용함으로써 추출용매를 제거하기 위한 추가의 탈기관을 제공할 필요가 없는 장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 방향족 화합물-함유 탄화수소 유분과 특히 개질(reformate) 가솔린, 완전 수소화된 열분해 가솔린, 가압 정련된 코크스-오븐 경유 또는 이들의 혼합물로부터 순수한 방향족 화합물을 회수하기 위한 방법으로, 추출증류 및 추출용매의 회수가 하나의 단일관에서 실시되는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 방법은 방향족 화합물과 특히 벤젠을 제공하는 역할을 하는 것으로, 방향족 화합물 유분 중 알킬화된 벤젠 유도체를 수첨 탈알킬화에 의해 벤젠 또는 저급 알킬화된 벤젠 유도체로 전환시킨다. 상기 방법의 구성에 따라 고순도의 생성물을 제조할 수 있다. 신규한 공정 배치에 의해 수첨 탈알킬화를 위해 사용되는 고가의 수소와 기술장비 비용을 크게 절감할 수 있다. 본 발명은 또한 상기 방법을 실시하기 위해 제공되는 장치에 관한 것이다.
방향족 화합물, 특히 벤젠, 톨루엔과 크실렌은 특히 플라스틱과 인조섬유를 제조하기 위한 화학산업에서 사용되는 중요한 공급원료들이다. 또한 방향족 화합물은 장미유 연료(Otto fuel)의 옥탄가를 높이기 위해 사용되고 있다. 화학산업 분야에서 순수한 벤젠에 대한 수요가 특히 높아지면서 필요로 하는 방향족 화합물을 순수한 벤젠 형태로 제공하는 것이 바람직하다.
수첨 탈알킬화에 의해 벤젠을 회수하기 위해, 개질 가솔린, 완전 수소화된 열분해 가솔린, 가압 정련된 코크스-오븐 경유 또는 이들의 혼합물을 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물로서 사용할 수 있다. 이하, 이들 공급제품 또는 이들의 혼합물을 가솔린 유분이라 한다. 사용되는 가솔린 유분은 다량의 벤젠 유도체, 특히 알킬 방향족 화합물을 함유한다. 이들 가솔린 유분은 벤젠의 알킬 치환기들을 수소와의 반응을 통해 분리 및 완전 수소화시키는 가열 또는 촉매 수소화 반응에 의해 벤젠으로 전환될 수 있다. 이러한 수첨 탈알킬화("HDA") 공정은 필요로 하는 벤젠을 수득하기 위해 제공된다. 원하는 벤젠 이외에, 알킬 치환기들이 알칸 형태로 얻어진다.
개질 가솔린은 방향족 화합물이 풍부한 가솔린으로 나프타 정련, 특히 나프타의 촉매 정련에 의해 제조된다. 정련공정 중에 석유 또는 원유에 함유되어 있는 알칸과 시클로알칸은 이성화, 전위, 고리화, 탈수소화 반응, 이와 유사한 반응을 거치게 된다. 촉매 정련으로부터 얻어지는 방향족 화합물이 풍부한 개질 가솔린은 방향족 화합물의 회수를 위한 중요한 공급원료로서 제공된다.
완전 수소화된 열분해 가솔린은 탄화수소를 증기 분해하여 얻어지는 방향족 화합물이 풍부한 가솔린이다. 탄화수소의 증기 분해는 주로 저급 올레핀, 특히 에텐을 발생시키는 역할을 한다. 증기 분해를 위해 사용되는 탄화수소 혼합물의 비점 범위에 따라 방향족 화합물이 풍부한 다량의 부산물, 소위 열분해 가솔린이 얻어지는데, 추가 가공을 위해 다양한 수소화 단계(선택적 수소화, 완전 수소화)를 통해 불포화 화합물과 헤테로원자(황, 질소, 산소)를 제거하여야 한다. 수소화 단계로부터 얻어지는 산물은 방향족 화합물이 풍부한 유분으로 완전 수소화된 열분해 가솔린이라고 한다.
가압 정련된 코크스-오븐 경유는 방향족 화합물이 풍부한 산물이다. 코크스-오븐 경유는 석탄을 코크스화하여 얻어진다. 열분해 가솔린과 유사하게, 이 코크스 오븐 조(crude) 경유는 방향족 화합물 이외에도 불포화 화합물과 헤테로원자 화합물을 여전히 함유하고 있다. 열분해 가솔린의 처리와 유사하게, 코크스-오븐 조경유도 수소화하여 불포화 화합물과 헤테로원자 화합물을 전환시킨다. 이 전환반응의 생성물들 중 하나는 불포화 화합물과 헤테로원자 화합물이 없으며 후속 공정에서 사용될 수 있는 방향족 화합물이 풍부한 생성물이다. 이 방향족 화합물이 풍부한 생성물을 가압 정련된 코크스-오븐 경유라고도 한다.
사용되는 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물은 특히 파라핀과 나프텐 또는 올레핀과 같은 비-방향족 화합물을 다량으로 함유할 수 있으며, 상기 비-방향족 화합물을 수첨 탈알킬화를 통해 수소화하여 수소화 반응 생성물로서 알칸을 얻기도 한다. 수소화가 계속되면 알칸이 분해되어 메탄이 얻어진다. 사용된 수소의 화학양론적 양에 따라, 수첨 탈알킬화는 벤젠으로 완전히 탈알킬화되지 않은 저급 알킬화 벤젠 유도체를 제공할 수도 있다.
수첨 탈알킬화를 위해 공급되는 유입물 안에는 비-방향족 화합물이 다량으로 존재하고 수소화에 의해 알킬 방향족 화합물을 탈알킬화하여 벤젠 또는 저급 알킬화 벤젠 유도체를 제공하기 위해 수소가 필요할 뿐 아니라 장쇄의 비-방향족 화합물을 단쇄의 비-방향족 화합물로 분해하기 위해 수소가 필요하므로 상기 반응을 실시하기 위해서는 충분히 많은 양의 수소가 필요하게 된다. 장쇄 화합물이 완전히 분해되면 메탄이 얻어진다. 따라서 본 발명의 목적은 수소의 사용을 최소화하는 수첨 탈알킬화 방법을 제공하는데 있다.
수첨 탈알킬화는 원하는 벤젠 이외에 단쇄의 파라핀 또는 메탄의 혼합물도 제공한다. 본 발명에 따른 방법은 방향족 화합물의 탈알킬화에 의해 발생되는 가스량에 영향을 주지 않을 수 있다. 그러나 본 발명의 목적은 공급 유입물에 동반되기도 하는 비-방향족 화합물을 수소화할 때 발생되는 가스의 양을 줄이는데에도 있다.
이들 목적을 달성하기 위해, 먼저 추출증류를 통해 수첨 탈알킬화 처리할 탄화수소 유분을 정제하는 것이 유리하다. 추출증류를 실시하여 비-방향족 화합물의 대부분을 미리 분리할 수 있다. 다음, 추출증류에 의해 얻은 방향족 화합물의 농축물을 수첨 탈알킬화를 위해 이송할 수 있다. 추출증류에 의해 출발 혼합물로부터 미리 제거한 비-방향족 화합물의 사슬을 짧게 하는 수소화에 의해 수소가 소비되지 않으므로 수첨 탈알킬화에 의해 소비되는 수소량 감소가 달성된다. 또한 상기 물질 혼합물은 추출증류의 전단 설치에 의해 수첨 탈알킬화 후 가스 상태의 파라핀을 소량 함유하게 된다. 이러한 방법으로 가스 유속을 낮게 함으로써 효과면에서 유리하도록 전체 공정을 구성할 수 있다.
EP 792928 B1은 개질 가솔린으로부터 순수한 방향족 화합물을 회수하기 위한 방법을 기재하고 있다. 상기 교시내용에는 제1공정단계에서 선택된 탄소수를 가진 방향족 화합물 또는 몇 개의 선택된 탄소수 Cx, Cy를 가진 방향족 화합물로 제한되는 개질유를 개질 가솔린으로부터 분별증류에 의해 회수하고, 제2공정단계에서 상기 제한된 방향족 화합물을 수소화 반응 촉매를 통해 선택적으로 수소화한 다음, 제3공정단계에서 제2공정단계로부터 선택적으로 수소화되고 방향족 화합물-함유 생성물을 추출증류 및/또는 액-액 추출에 의해 방향족 화합물과 비-방향족 화합물로 분리하는 방법이 개시되어 있다. 상기 제2공정단계의 수소화 조건을 조정하여 특히 올레핀, 디올레핀과 트리올레핀과 같은 비-방향족 불포화 탄화수소도 수소화하고 공액 디올레핀과 트리올레핀을 최대로 완전 수소화하도록 한다.
DE 1568940 A1은 추출증류에 의해 소정 함량의 방향족 화합물과 비-방향족 성분으로서 파라핀, 시클로파라핀, 올레핀, 디올레핀과 유기 황화합물을 함유할 수 있는 탄화수소 혼합물로부터 방향족 화합물을 분리하기 위한 방법을 기재하고 있다. 상기 추출증류에서는 특히 그 치환기가 7개가 넘는 C 원자를 갖지 않는 N-치환 모르폴린이 사용된다. 얻어진 방향족 화합물 유분을 참고로 후단의 황산 세척 또는 점토 처리와 같은 후처리로 처리할 수 있다. 추출제 내 불순물, 특히 불포화 탄화수소로 이루어진 불순물은 관의 바닥상에 모여져 바닥상 탈수소화와 추출증류에 의해 분리될 수 있다.
DE 10019196 C1은 비-방향족 화합물을 함유하는 유사-비점 또는 공비점 중간 생성물로부터 벤젠과 톨루엔 또는 톨루엔과 크실렌으로 이루어진 고순도 방향족 생성물을 회수하기 위한 방법 및 상기 방법을 실시하기 위한 장치를 기재하고 있다. 비-방향족 화합물의 추출증류와 추출제의 회수는 2개의 평행한 구획부를 포함하는 관 주요부, 상기 관 주요부 위의 정류부, 상기 관 주요부 아래의 탈기부 및 부설 바닥 가열부가 구비된 바닥부로 이루어진 단일관 내에서 수행된다. 미리 출발 가솔린을 증류하여 적어도 2개 이상의 유분으로 분리하는데, 그 중 하나는 고비점의 비-방향족 화합물을 함유하는 방향족 화합물 유분이고 다른 하나는 저비점의 비-방향족 화합물을 함유하는 방향족 화합물 유분이다. 상기 2개의 유분을 상하단이 개방되어 있는 관 주요부의 구획부의 분리된 공급 지점에 도입하는데, 상기 고비점의 방향족 화합물 유분을 저비점의 방향족 화합물 유분 위로 도입한다.
따라서 본 발명의 목적은 먼저 추출증류에 의해 방향족 화합물이 풍부한 출발 가솔린으로부터 비-방향족 탄화수소를 대폭 감소시키고 그 결과 얻어진 방향족 화합물 농축물을 수소화에 의해 탈알킬화시켜 생성물로서 벤젠 또는 탈알킬화된 방향족 화합물로 전환시키는 방법을 제공하는 것이다. 수첨 탈알킬화 후에 얻어진 방향족 화합물 농축물은 예를 들면 플래싱, 정류 또는 이들을 조합한 단순 공정에 의해 정제하기에 충분한 수준의 순도를 가져야 한다. 구성에 따라 잔류 올레핀과 다중불포화 비-방향족 탄화수소를 제거하기 위해 추출증류와 수첨 탈알킬화의 공정 단계 사이에 또 다른 수소화 처리를 부가하는 것도 가능해야 한다.
추출증류에 적합하고 충분히 높은 함량의 방향족 화합물을 갖는 공급 가솔린은 예를 들면 통상 정련소에서 다량으로 얻어지는 가압 정련된 코크스-오븐 경유, 완전 수소화된 열분해 가솔린 또는 개질 가솔린이다. 출발 가솔린에 따라 사용하기 전에 방향족 화합물의 함량을 증가시키기 위해 유분으로 증류할 수 있다. 본 발명 장치는 또한 공간-절약적이고 투자비와 운전비용을 용이하게 감소시켜야 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 먼저 방향족 화합물이 풍부한 출발 가솔린을 추출증류에 의해 연속적으로 정제하고 최종적으로 수소화에 의해 탈알킬화하며 추출증류와 추출용매의 회수를 하나의 관에서 수행하는 것을 토대로 한다. 수소와 가솔린의 사용 제한량에 따라, 벤젠 또는 알킬화된 방향족 화합물이 얻어진다. 방향족 화합물이 풍부한 출발 가솔린으로부터 벤젠 또는 알킬화된 벤젠 유도체가 풍부하며 출발 혼합물에 따라 주로 톨루엔, 크실렌과 메시틸렌을 함유하는 방향족 화합물 농축물이 얻어진다. 상기 알킬 측쇄는 수소화 중에 알칸으로 전환된다. 상기 측쇄를 수첨 탈알킬화하여 얻어지는 고급 알칸을 수소화한 결과 메탄으로 완전 전환할 수 있다. 얻어진 방향족 화합물 유분은 예를 들면 정류에 의해 정제할 수 있다. 수소화 유형과 정제 단계에 따라 소정의 순도 수준과 탈알킬화도를 갖는 방향족 화합물의 농축물을 얻을 수 있다.
출발 가솔린 중에 함유되어 있는 비-방향족 화합물이 수첨 탈알킬화 전에 추출증류에 의해 분리됨에 따라 추출증류 후 수첨 탈알킬화를 실시하면 상당량의 수소가 절감된다. 종래의 방법들에 비해 수소의 가스량과 올레핀의 수소화 중에 생산되는 알칸의 가스량이 낮기 때문에 방향족 생성물을 고수율로 제조할 수도 있다. 본 발명 장치는 또한 공간-절약적이고 투자비와 운전비용을 용이하게 감소시켜야 한다.
특히 본 발명의 청구범위에는 C7 내지 C9 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법으로서,
ㆍ 먼저 방향족 화합물이 풍부한 출발 탄화수소 혼합물을 추출증류 처리하는 것으로 상기 방향족 화합물-함유 탄화수소 혼합물을 적절한 추출용매에 의해 증류하고 추출용매를 제거하여 방향족 탄화수소가 크게 감소되고 용매가 없는 생성물 유동물 및 방향족 탄화수소가 상당히 풍부하고 용매가 없는 방향족 화합물 농축물을 얻고,
ㆍ 추출증류 후 상기 용매가 없는 방향족 화합물 농축물을 수첨 탈알킬화 반응기로 이송하고 상기 반응기에서 수소와 반응시켜 주 생성물로서 탈알킬화된 방향족 화합물의 유동물 및 부산물로서 파라핀 탄화수소 유동물과 메탄 유동물을 얻고,
ㆍ 상기 방향족 탄화수소 유동물을 처리장치로 이송하며, 그리고
ㆍ 추출증류와 추출용매의 회수를 하나의 관에서 수행하는 방법이 기재되어 있다.
ㆍ 추출증류와 추출용매의 회수를 하나의 관에서 수행하는 방법이 기재되어 있다.
본 발명에 따른 방법은 원하는 알킬화도를 갖는 방향족 화합물을 순수한 형태로 제공하기 위해 이용될 수 있다. 상기 방법의 성능을 위해, 비-방향족 불포화 탄화수소를 수소화하기 위해 추출증류와 수첨 탈알킬화 공정 단계 사이에 수소화 단계를 추가할 수 있다. 상기 수소화 단계는 특히 비-방향족 불포화 화합물의 일부가 추출증류 이후에도 여전히 바람직하지 않게 높은 수준에 있는 경우에 필요하다. 그러나 보통 이 중간 단계는 필수적인 것은 아니다.
본 발명의 방법은 추출증류 이후 수첨 탈알킬화를 수행할 수 있는 임의의 장치에 의해 수행될 수 있다. 상기 추출증류를 수행하기 위해 통상적으로 공지되어 있는 종래기술의 1-관 순환장치를 이용한다. 이 순환장치는 추출증류와 추출용매의 회수를 모두 하나의 관에서 수행할 수 있도록 특수 구성한 추출증류 장치이다. 이러한 장치 구성에 의해 공간을 절감하고 투자비와 운전비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명에 따른 방법은 특히 방향족 화합물의 함량이 20중량% 이상인 가솔린 유분을 사용한다. 방향족 화합물 함량이 50중량% 이상인 가솔린 유분을 사용하는 것이 바람직하다. 이상적인 출발물질은 방향족 화합물 함량이 80중량% 이상인 가솔린 유분이다. 구성에 따라 출발 가솔린 내 방향족 화합물 함량을 전처리 단계(예를 들면, 예비-증류)에 의해 증가시킬 수도 있다.
본 발명에 따른 방법에서 사용할 수 있는 적절한 가솔린 유분은 예를 들면 완전 수소화된 열분해 가솔린이다. 이들 가솔린 유분은 에텐 생산에서 분해 생성물로 얻어지는 것으로 방향족 화합물의 함량이 높다. 또한 출발 가솔린은 촉매 개질 가솔린 또는 가압 정련된 코크스-오븐 경유이다. 이들 가솔린의 C7 컷(cut), C7 ,8 컷, C8 ,9 컷 또는 C7 -9 컷일 수 있다. 이들 가솔린은 대부분 제조공정에 의해 방향족 화합물의 함량이 충분히 높다. 가압 정련된 코크스-오븐 경유는 벤젠 함량이 높기 때문에 순수한 벤젠 회수에 특히 적합하다. 코크스-오븐 경유를 사용하기 전에 벤젠 생산을 위한 가솔린 유분의 정제를 위해 세정 또는 추출 공정에 의해 처리할 수 있다.
본 발명의 방법은 방향족 화합물-함유 탄화수소 혼합물을 직접 공급원료로서 사용하고 추출증류를 위해 공급되도록 구성할 수 있다. 그러나 본 발명의 방법은 가솔린 유분을 먼저 전처리하도록 구성할 수도 있다. 선택적인 전처리 단계로 예를 들면 원하는 비점 범위의 방향족 화합물 컷이 얻어지는 정류가 있다. 가솔린이 예를 들면 불순물 또는 다량의 파라핀을 함유하는 경우 추출단계 또는 세정단계가 가능할 수도 있다. 예를 들면 적절한 용매, 물 또는 산에 의한 추출일 수 있다. 예를 들면 올레핀을 제거하기 위한 황산에 의한 세정공정일 수 있다. 추출증류를 선행 실시하여 방향족 화합물이 부족한 출발 가솔린의 방향족 화합물 함량을 풍부하게 할 수도 있다.
예를 들면 황 화합물 또는 질소 화합물을 제거하기 위한 산화단계를 수행할 수 있다. 황 화합물을 제거하기 위해 수소화 단계를 부가적으로 실시할 수도 있다. 올레핀 또는 디올레핀의 함량이 높은 경우, 방향족 화합물-함유 출발 혼합물의 예비-수소화를 실시할 수도 있다. 이 경우, 상기 예비-수소화는 본 발명에 따른 방법의 일부일 것이다. 예비-수소화는 탈황용일 수도 있다.
상기 추출증류는 가솔린 유분으로부터 방향족 탄화수소를 분리할 수 있는 임의의 용매를 이용하여 실시할 수 있다. 이러한 목적을 위해 특히 적합한 용매는 치환기에 1 내지 8개의 탄소원자가 함유되어 있는 N-치환된 용매이다. 추출증류를 위해 N-포르밀 모르폴린이 특히 적합하다. 그러나 예를 들면 N-메틸피롤리돈, 설포란, 메틸 설포란, 디메틸 설폭사이드(DMSO), 알킬렌 글리콜 또는 알킬화 알킬렌 글리콜 또한 추출증류를 위해 적절하다. 물론, 용매 혼합물을 사용하는 것도 가능하다. 본 발명의 방법에 따라 추출용매의 조성을 적합하게 구성할 수 있다. 필요에 따라 추출용매에 물을 첨가할 수도 있다. 전형적인 추출증류관의 온도와 압력은 각각 50 내지 250℃와 0.2 내지 5 bar 범위이다.
추출증류를 통해 방향족 화합물이 대폭 감소된 유분과 원하는 방향족 화합물의 농축물이 얻어진다. 추출용매를 순환관에서 순환시키고 필요에 따라 정제 또는 충전시킨다. 다음, 상기 방향족 화합물의 농축물을 통상적으로 추출증류 후속으로 수행되는 수첨 탈알킬화 공정으로 이송한다. 본 발명에 따른 방법의 몇몇 실시형태의 경우, 추출증류와 수첨 탈알킬화 사이에 예비-수소화를 실시하는 것이 유리할 수 있다. 이러한 변형 공정은 관련 분야의 전문가에 의해 선택되며 명확하게 본 발명에 따른 방법의 일부이다. 수첨 탈알킬화 공정 단계를 위해 열 공정과 촉매 공정이 고려될 수 있다. 그러나 비용효율이 보다 높은 열 공정이 바람직하다.
가열 수첨 탈알킬화에 의해 방향족 화합물을 제조하기 위한 방법이 DE 1668719 A1에 기재되어 있다. 증발된 톨루엔과 수소의 혼합물을 760℃의 온도에서 5.4초 이내에 가열된 가열기에 일체화된 미충전 반응 코일로 통과시킨다. 반응 중에 제한범위 내에서 온도를 유지함으로써 반응 매개변수를 제어한다. 탈알킬화부로부터 배출된 유동물을 회수하여 액-기 혼합물로서 액체 부분을 분리하기 위한 고압분리기로 이송된다. 이후, 이 액체 부분은 예를 들면 증류부에서 재생할 수 있다. 상기 언급한 반응은 88.5% 벤젠의 수첨 탈알킬화 공정수율을 제공한다.
촉매 수첨 탈알킬화에 의해 방향족 화합물을 제조하기 위한 방법이 US 3197523 A에 기재되어 있다. 상기 촉매 수첨 탈알킬화는 촉매가 장입된 탈알킬화부에서 실시하는데, 반응기 유출물을 반응기 출구에서 회수하여 고압분리기로 이송한다. 상기 고압분리기에서는 수소가 풍부한 가스 유분과 액체 탄화수소 유분이 얻어지고, 상기 액체 탄화수소 유분은 저압 분리기로 이송되어 가벼운 탄화수소를 분리하고 얻어진 중질의 탄화수소 유분을 증류하여 원하는 벤젠 유분을 얻는다. 전형적인 상기 탈알킬화부의 압력은 20 내지 100 bar 범위이고, 전형적인 탈알킬화 구간의 온도는 540 내지 800℃ 범위이다.
유리한 상업적 규모의 실시형태에 있어서, 액체 출발 혼합물을 미리 가열한 수소와 수소가 풍부한 재생 가스에 의해 증발시키고 전처리 반응기로 이송하여 상기 혼합물에 함유되어 있는 디올레핀과 트리올레핀을 수소화하고 상기 혼합물에 함유되어 있는 황 화합물, 특히 티오펜을 수소화하여 H2S를 얻는다. 다음, 상기 반응 혼합물을 가열시설에 의해 가열하고 실질적인 탈알킬화 촉매로 통과시킨다. 얻어진 반응기 유출물을 수소가 풍부한 출발 가스로부터 분리하고, 얻어진 액체 유분을 탈압하며, 필요한 경우 일부를 반응기로 재순환하고, 방향족 생성물을 증류시킨다. 증기와 열을 발생시키기 위해 상기 반응기 유출물을 사용한다. 순도에 따라, 얻어진 순수한 벤젠 또는 탈알킬화된 방향족 화합물을 점토물질로 충전시킨 고정상에 통과시킨다. 순도에 따라 전처리 단계를 거치지 않고 진행하는 것도 가능하다.
상기 수첨 탈알킬화 공정 단계 후 정제 공정 단계를 실시한다. 얻어진 생성물의 순도에 따라, 소위 "플래시" 증류를 이용하여 장비에 대한 요구를 최소화할 수 있다. 예를 들면 증류 또는 동결 증류 단계를 생각할 수도 있다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 생성물은 순수한 벤젠이다. 출발 가솔린 또는 탈알킬화도에 따라 C7 방향족 화합물 또는 C7 /8 컷을 얻을 수도 있다.
더 바람직한 공정 조건과 더 높은 공정 수율 때문에 통상적으로 가열 탈알킬화가 바람직한데, 공정 매개변수가 적절한 경우 더욱 용이하게 실시할 수 있고 공정 수율이 더 높아질 수 있다. 추출증류 이후 수첨 탈알킬화를 실시함으로써 수소를 절감할 수 있다. 이 변형 공정에 의해 더 높은 생산수율을 달성할 수도 있는데, 이는 추출증류 후 비-방향족 화합물의 감소된 부분만큼 가스 상태의 부산물이 감소된 양으로 발생하기 때문이다. 이렇게 함으로써 생성물 내 특히 저비점 탄화수소의 양이 감소하므로 본 발명의 방법에서 가스 장입량이 더 낮아져 본 발명에 따른 방법의 실행성과 경제적 효율이 개선된다.
청구범위에는 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위해 사용되는 장치가 기재되어 있다. 특히 청구범위에는 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 장치로서,
ㆍ 추출증류용 관, 얻어진 방향족 화합물의 농축물을 수소화하기 위한 반응기, 얻어진 방향족 생성물을 처리하기 위한 정제장치를 포함하고,
ㆍ 상기 추출증류용 관, 수소화 반응기 및 정제장치가 탄화수소 혼합물로부터 방향족 탄화수소의 추출증류, 방향족 생성물 유동물로부터 추출용매의 분리, 탈알킬화된 방향족 생성물을 얻기 위한 방향족 화합물의 수첨 탈알킬화 및 얻어진 방향족 생성물의 정제를 공정 흐름 방향으로 순차적으로 실시하도록 배치되며, 그리고
ㆍ 상기 장치는 하나의 관에서 추출증류와 추출용매의 회수를 용이하게 하는 관을 포함하는, 장치가 기재되어 있다.
ㆍ 상기 장치는 하나의 관에서 추출증류와 추출용매의 회수를 용이하게 하는 관을 포함하는, 장치가 기재되어 있다.
상기 언급한 장치들에 대해서 다양한 선택적 구성 유형들을 사용할 수 있다. 이들 장치는 재비기, 가열장치 또는 진공을 유지하기 위한 펌프가 있기 때문에 증류를 위해 필요하거나 보조하는 장치를 포함할 수 있다. 다음, 이러한 장치는 본 발명에 따른 장치의 일부임이 명백하다.
상기 추출증류 공정 단계는 추출증류와 추출용매의 분리를 하나의 관에서 수행할 수 있는 관에서 실시한다. 하나의 관에서 추출증류와 방향족 화합물-함유 생성물 유분으로부터 추출용매를 분리할 수 있는 이러한 관의 일례가 DE 19849651 A1에 기재되어 있다. 상기 관에서 추출용매는 순환관에서 순환된다. 상기 관에는 증류열을 유지하기 위해 추출용매를 가열하기 위한 가열기가 구비되어 있다. 상기 관에는 방향족 화합물의 유동물을 가열하기 위한 장치도 구비될 수 있는데, 본 발명의 장치에서는 예를 들면 상기 관의 바닥부에 있는 재비기가 언급될 수 있다. 그러나 하나의 관에서 추출증류할 수 하는 원하는 모든 유형의 관이 가능하다.
특히 청구범위에는 하나의 단일관에서 추출증류와 추출용매 회수를 수행할 수 있는 관을 포함하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물의 탈알킬화 장치로서, 상기 관은
ㆍ 관 주요부 아래의 탈기부, 상기 관 주요부 위의 정류부, 2개의 평행한 구획부로 이루어진 주요 관부 및 부설 바닥 가열부가 구비된 관 바닥부를 포함하고,
ㆍ 상기 주요 관부의 하나의 구획부는 상하 단부에서 관의 내부 공간 방향으로 개방되어 있고, 다른 하나의 구획부는 상부 말단에서 관의 내부 공간 방향으로 폐쇄되어 있고 하부 말단에서 관의 내부 공간 방향으로 개방되어 있으며; 모든 구획부는 물질 이송 향상을 위한 내부구조를 함유하고, 상부 말단에서 내부 공간 방향으로 폐쇄되어 있고 하부 말단에서 관의 내부 공간 방향으로 개방되어 있는 구획부의 내부구조 위에 추출용매가 없는 생성물의 증기 상태의 출구 흐름을 가능하게 하고 액화된 일부 생성물의 유동물을 환류하도록 하는 장치가 설치되어 있는 장치가 기재되어 있다.
수첨 탈알킬화를 수행하기 위해, 종래기술 방식의 수첨 탈알킬화, 수소화를 위한 과량의 수소의 재순환 및 순수한 벤젠 유동물 또는 순수한 방향족 화합물 유분의 정제 및 필요에 따라 얻어지는 메탄 유동물의 후속 가공을 수행할 수 있는 장치가 이용될 수 있다. 이들 장치는 예를 들면 충전된 관, 증발기, 증류탑, 촉매 충전기를 구비한 수소화 반응기 또는 확산 분리기를 포함한다. 그러나 수첨 탈알킬화를 수행하기 위한 장치는 원하는 모든 유형이 가능하지만, 전형적으로 방향족 화합물-함유 탄화수소 혼합물의 추출증류를 통해 얻어지는 방향족 화합물의 유동물을 수첨 탈알킬화하기 위해 적합한 유형일 수 있다.
출발 가솔린과 방향족 화합물-함유 출발 혼합물을 예열하기 위해, 이들 공정단계를 실시하기 위한 장치를 제공할 필요가 있다. 예를 들면 전처리를 위해서 분별증류용 증류관, 추출탑 또는 동결증류설비를 제공할 필요가 있다. 이러한 장치들이 본 발명에 따른 방법에서 사용되는 경우, 본 발명에 따른 방법의 일부임은 명백하다. 본 발명에 따른 방법에는 수첨 탈알킬화 이후 방향족 화합물-함유 생성물을 정제하기 위한 공정단계가 포함되기도 한다. 이러한 목적으로 분별증류용 증류탑, "플래시"-증류장치, 점토가 충전된 고정상 또는 동결 증류단이 이용될 수 있다.
최종적으로 모든 장치 부품은 방향족 화합물의 추출증류와 수첨 탈알킬화의 운전을 유지하기 위해 필요한 장치를 포함할 수 있다. 이들 장치는 예를 들면 압축기, 터빈, 펌프와 밸브이다. 물론 이들 장치는 또한 필요한 운전온도를 유지하기 위해 제공되는 장치들로, 예를 들면 본 발명에서는 가열기, 버너, 열교환기 또는 냉각기를 들 수 있다. 이들 장치는 최종적으로 온도조절기 또는 제어기와 같이 요구되는 제어기기를 포함하기도 한다.
본 발명에 따른 방법과 본 발명에 따른 장치는 순수한 방향족 화합물-함유 생성물을 제조하기 위한 장치를 종래 방식으로 배치할 수 있고 종래의 공정에 비해 상기 생성물 제조에 필요한 수소의 양을 현저하게 낮출 수 있다는 장점을 포함한다. 본 방법의 방법에 의하면, 순수한 방향족 화합물을 제조하기 위한 종래의 구성에 비해 생산수율을 크게 높일 수 있다. 상기 기재된 구성은 순수한 벤젠의 제조에 특히 적합하지만, 톨루엔과 같은 방향족 화합물이 풍부한 알킬화된 유분을 제조하기 위해 이용될 수도 있다.
본 발명에 따른 방향족 화합물-함유 탄화수소 혼합물을 제조하기 위한 방법의 구성을 제조과정 및 출발 혼합물의 조성과 추출증류 이후 방향족 화합물 농축물의 조성이 기재되어 있는 실시예를 통해 설명한다.
실시예: 방향족 화합물 함량이 86 질량%인 완전 수소화된 열분해 가솔린의 방향족 화합물-함유 탄화수소 혼합물을 DE 19849651 A1에 따른 장치와 추출용매로서 N-포르밀 모르폴린을 이용하여 추출증류 처리한다. 추출증류 전후 상기 방향족 화합물-함유 출발 혼합물의 조성이 표 1에 명시되어 있다. 상기 조성 성분들을 유분의 가스 크로마토그래피 분석에 의해 측정하였다. 추출증류 후 수첨 탈알킬화 장치에서 추출증류로부터 얻어진 혼합물을 수소에 의해 전환시키는 수첨 탈알킬화를 실시한다. 얻어진 생성물은 탈알킬화된 방향족 화합물-함유 생성물이다.
실시예에 따른 출발 혼합물을 수첨 탈알킬화 처리하는 경우, 1000 kg의 출발 혼합물에 대해 38.7 kg의 수소가 필요하고 718 kg 벤젠이 얻어진다. 상기 반응기 출구에서의 가스 장입량은 636 Nm3이다(필요로 하는 과량의 수소는 고려하지 않음). 그러나 상기 추출증류로부터 얻어진 방향족 화합물 농축물을 수첨 탈알킬화 처리하면, 1000 kg의 방향족 화합물 농축물에 대해 24.4 kg의 수소가 필요하고 825 kg의 벤젠이 얻어진다. 상기 반응기 출구에서의 가스 장입량은 507 Nm3이다(필요로 하는 과량의 수소는 고려하지 않음). 본 실시예는 본 발명의 유리한 실시형태를 나타낸다.
도 1은 종래기술에 따라 배치된 수첨 탈알킬화 공정의 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 공정 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 장치를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 공정 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 장치를 도시하고 있다.
본 발명에 따라 탈알킬화된 방향족 화합물-함유 탄화수소 혼합물을 제조하기 위한 공정 흐름도의 배치구성을 3개의 도면을 참조하여 더욱 상세히 기재하지만, 본 발명에 따른 방법이 이들 실시형태로 한정되는 것은 아니다.
도 1은 종래기술에 따라 배치된 수첨 탈알킬화 공정의 흐름도를 보여준다. 방향족 화합물-함유 출발 혼합물을 수첨 탈알킬화 장치로 이송한다. 상기 반응을 실시하기 위해, 이 반응단계에는 수소가 더 공급된다. 상기 수첨 탈알킬화에서는 알킬 측쇄의 수소화로부터 메탄이 얻어진다. 탈알킬화된 방향족 화합물의 생성물 유동물이 얻어지고 정제장치에서 처리된다. 탈알킬화된 방향족 화합물의 순수한 생성물이 수득된다. 상기 방향족 화합물의 농축물에 함유되어 있는 올레핀도 수소화된다.
도 2는 본 발명에 따른 방법의 공정 흐름도를 보여준다. 탄화수소의 방향족 화합물-함유 출발 혼합물을 추출증류를 위해 공급한다. 방향족 화합물이 대폭 감소된 탄화수소 유동물과 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 유동물이 얻어진다. 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 유동물을 방향족 화합물 농축물로서 수첨 탈알킬화 공정장치로 이송한다. 상기 반응을 실시하기 위해, 이 반응단계에는 수소가 더 공급된다. 상기 수첨 탈알킬화에서는 알킬 측쇄의 수소화로부터 메탄이 얻어진다. 탈알킬화된 방향족 화합물의 생성물 유동물이 얻어지고 정제장치에서 처리된다. 탈알킬화된 방향족 화합물의 순수한 생성물이 얻어진다.
도 3은 본 발명에 따른 방법을 실시하기 위한 장치를 도시하고 있다. 방향족 화합물-함유 출발 가솔린(1)을 증류관(2)으로 공급하여 비-방향족 화합물을 각각 함유하는 저비점 방향족 화합물 유분(2a)과 고비점 방향족 화합물 유분(2b)으로 분획한다. 이들 유분은 예를 들면 주로 벤젠(2a) 또는 주로 톨루엔과 크실렌(2b)을 함유할 수 있다. 고비점 유분(2b)을 회수할 수 있다. 이들 유분은 전형적으로 올레핀도 함유한다. 상기 출발 가솔린의 조성에 따라 2개의 증류관을 사용하는 것도 가능하다. 상기 혼합물의 분리를 향상시킬 수 있는 특수 장치(2c)를 구비한 예비-증류관(2) 내에서 분리를 수행한다. 이 도면에는 증류를 위해 필요한 온도를 유지하는 역할을 하는 장치(2d), 소위 재비기가 또한 증류를 위해 구비되어 있다. 중간 용기(2e), 압축기(2f)와 중간 가열기(2g)도 구비되어 있다. 다음, 상기 2개의 유분을 추출증류를 위해 제공되는 증류관(3)으로 2개의 서로 다른 공급 지점에서 공급한다. 저비점 방향족 화합물 유분(2a)의 온도와 압력 수준을 중간 가열기(2g), 압축기(2f)와 열교환기(3c)에 의해 추출증류를 위해 필요한 수준으로 조정한다. 상기 추출증류용 관(3)에서는 방향족 화합물의 혼합물이 방향족 화합물이 부족한 탄화수소 혼합물(3a)과 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물(3b)로 분획되고, 방향족 화합물이 부족한 탄화수소 유분(3a)은 상기 관의 최상부에서 얻어지고 방향족 화합물이 부족하지 않는 방향족 화합물-함유 탄화수소 유분은 관의 측면 출구로부터 방향족 화합물 농축물(3b) 형태로 회수할 수 있다. 출발 혼합물(2a)을 주요 관부에 위치한 2개의 구획부(3d)를 갖고 물질 이송을 향상하기 위해 제공되는 내부구조가 구비된 특수 증류관으로부터 공급한다. 상기 관의 특수한 설계에 의해 순환관(3e) 내에서 추출용매의 순환을 가능하게 하고 경우에 따라 분해되거나 빠져나가는 용매를 다시 채울 수 있다. 상기 관은 열교환기(3c,3f,3g)를 수용하여 추출용매의 온도를 추출증류를 위해 필요한 수준에서 유지시킨다. 또한 상기 관은 전체 재료 유동물을 추출증류를 위해 필요한 압력과 온도에서 유지시키는 장치, 예를 들면 압축기(3h)와 재비기(3i)를 수용한다. 중간 용기(3j)와 압축기(3k)는 방향족 화합물 농축물을 공급하는 역할을 한다. 방향족 화합물이 부족한 탄화수소 유분(3a)은 파라핀 외에 올레핀, 디올레핀과 트리올레핀을 함유하며 회수조(3l)를 통해 회수된다. 상기 관의 최상부에는 진공을 유지하는 진공펌프(3m)와 중간 용기(3n)가 있다.
다음, 방향족 화합물 농축물(3b)을 수첨 탈알킬화 장치로 이송한다. 도 3에 도시된 실시형태에 따르면, 상기 장치는 증발기(4a), 전처리 반응기(4b), 2개의 탈알킬화 반응기(4c,4c'), 수소 분리기(4d), 2개의 정제용 후처리관(4e,4e')과 증류관(4f)을 포함한다. 먼저 상기 방향족 화합물-함유 농축물을 증발기(4a)에 도입한 다음, 증기 형태로 전처리 반응기(4b)로 이송한다. 전처리 반응기(4b)에서는 남아 있을 수 있는 올레핀 또는 디올레핀이 수소화된다. 전처리 후, 상기 방향족 화합물-함유 혼합물을 도면에는 2개로 제공되어 있는 탈알킬화 반응기(4c,4c')로 이송한다. 상기 탈알킬화 반응기는 통상적으로 탈알킬화 방향족 화합물 농축물을 통과시키기 위해 제공되고 버너에 의해 가열되는 튜브로 이루어져 있다. 이러한 방법으로, 증기 상태의 방향족 화합물과 알칸은 알킬 사슬로부터 제조되고 - 적용된 조건하에서 - 통상적으로 메탄으로 전환된다. 얻어진 가스 혼합물을 수소 분리기(4d)로 보내 수소를 제거하고 메탄(4g)과 함께 수소를 회수하거나 압축기(4h)와 중간 용기(4i)를 통해 증발기(4a)로 수소를 재순환시킨다. 전형적인 실시형태에 따라 수소 분리기(4d)로부터 방향족 화합물 혼합물을 점토재료로 충전시킨 충전-상 관(4e,4e')로 보낸다. 여기에서, 예를 들면 상기 탈알킬화 반응의 중합 생성물들이 분리된다. 이러한 정제 후, 매우 순수한 벤젠이 얻어지고 증류관(4f)에서 증류에 의해 더 정제할 수 있다. 순수한 벤젠(4j)을 상기 관의 최상부에서 배출한다. 탈알킬화 조건에 따라 톨루엔 또는 크실렌과 같이 알킬화도가 더 높은 생성물을 얻을 수도 있다.
참조 부호 및 명칭 리스트
1 출발 가솔린
2 증류관
2a 저비점 방향족 화합물 유분
2b 고비점 방향족 화합물 유분
2c 분리 향상 장치
2d 재비기
2e 중간 용기
2f 압축기
2g 중간 가열기
3 추출증류관
3a 올레핀이 풍부한 탄화수소 혼합물
3b 올레핀이 부족한 방향족 화합물 농축물
3c 열교환기
3d 추출증류관 2개의 구획부
3e 순환관에서 순환되는 추출용매
3f,3g 열교환기
3h 압축기
3i 재비기
3j 중간 용기
3k 압축기
3l 회수조
3m 진공펌프
3n 중간 용기
4a 증발기
4b 전처리 반응기
4c,4c' 탈알킬화 반응기
4d 수소분리기
4e,4e' 후처리관
4f 증류관
4g 메탄 및 수소 회수
4h 압축기
4i 중간 용기
4j 순수한 벤젠 배출
[표 1]
1 출발 가솔린
2 증류관
2a 저비점 방향족 화합물 유분
2b 고비점 방향족 화합물 유분
2c 분리 향상 장치
2d 재비기
2e 중간 용기
2f 압축기
2g 중간 가열기
3 추출증류관
3a 올레핀이 풍부한 탄화수소 혼합물
3b 올레핀이 부족한 방향족 화합물 농축물
3c 열교환기
3d 추출증류관 2개의 구획부
3e 순환관에서 순환되는 추출용매
3f,3g 열교환기
3h 압축기
3i 재비기
3j 중간 용기
3k 압축기
3l 회수조
3m 진공펌프
3n 중간 용기
4a 증발기
4b 전처리 반응기
4c,4c' 탈알킬화 반응기
4d 수소분리기
4e,4e' 후처리관
4f 증류관
4g 메탄 및 수소 회수
4h 압축기
4i 중간 용기
4j 순수한 벤젠 배출
[표 1]
Claims (23)
- C7 내지 C9 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법으로서,
ㆍ 먼저 방향족 화합물이 풍부한 출발 탄화수소 혼합물을 추출증류 처리하는 것으로 상기 방향족 화합물-함유 탄화수소 혼합물을 추출용매에 의해 증류하고 추출용매를 제거하여
- 방향족 탄화수소가 감소되고 용매가 없는 생성물 유동물 및
- 방향족 탄화수소가 풍부해지고 용매가 없는 방향족 화합물 농축물
을 얻되,
ㆍ 추출증류 후 상기 용매가 없는 방향족 화합물 농축물을 수첨 탈알킬화 반응기로 이송하고 상기 반응기에서 수소와 반응시켜 주 생성물로서 탈알킬화된 방향족 화합물의 유동물 및 부산물로서 파라핀 탄화수소 유동물과 메탄 유동물을 얻고,
ㆍ 상기 방향족 탄화수소 유동물을 처리를 위한 정제장치로 이송하며, 그리고
ㆍ 추출증류와 추출용매의 회수를 하나의 관에서 수행하는 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법. - 제1항에 있어서, 상기 정제장치가 분별증류단인 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항에 있어서, 상기 정제 장치가 플래시 증류단인 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방향족 화합물-함유 출발 혼합물이 완전 수소화된 열분해 가솔린인 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방향족 화합물-함유 출발 혼합물이 촉매적으로 개질된 가솔린인 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방향족 화합물-함유 출발 혼합물이 가압 정련된 코크스-오븐 경유인 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탈알킬화되고 정제된 방향족 화합물 유동물이 순수한 벤젠인 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방향족 화합물-함유 출발 혼합물이 추출증류를 위해 이송하기 전에 증류관에서 분별증류 처리되는 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방향족 화합물-함유 출발 혼합물이 추출증류를 위해 이송하기 전에 물, 산, 용매 또는 이들 물질의 혼합물과 접촉하는 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방향족 화합물-함유 출발 혼합물이 추출증류를 위해 이송하기 전에 수소화 처리되는 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추출증류와 수첨 탈알킬화의 공정단계 사이에 수소화를 실시하는 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추출용매가 그 치환기에 1 내지 8개의 탄소원자를 갖는 N-치환된 용매인 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추출용매가 N-포르밀 모르폴린인 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 추출증류용 추출용매가 N-메틸 피롤리돈 설포란, 메틸 설포란, 알킬렌 글리콜 또는 알킬화된 알킬렌 글리콜 또는 이들 물질의 혼합물인 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제12항에 있어서, 상기 추출증류용 추출용매 혼합물이 물을 함유하는 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수첨 탈알킬화용 수소화 단계가 열 공정인 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수첨 탈알킬화용 수소화 단계가 촉매 공정인 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화하기 위한 방법.
- 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화시키기 위한 장치로서,
ㆍ 추출증류용 정류관, 추출용매 제거용 탈기관, 얻어지는 방향족 화합물 농축물의 수소화 반응기, 얻어지는 방향족 화합물 농축물의 처리를 위한 정제장치를 포함하되,
ㆍ 상기 정류관, 탈기관, 수소화 반응기 및 정제장치가 탄화수소 혼합물로부터 방향족 탄화수소의 추출증류, 방향족 생성물 유동물로부터 추출용매의 분리, 탈알킬화된 방향족 생성물을 얻기 위한 방향족 화합물의 수첨 탈알킬화 및 얻어진 방향족 생성물의 정제를 공정 흐름 방향으로 순차적으로 실시하도록 배치되며, 그리고
ㆍ 상기 장치는 하나의 관에서 추출증류와 추출용매의 회수를 용이하게 하는 관을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치. - 제18항에 있어서, 상기 장치가 추출증류와 추출용매의 회수를 하나의 단일관에서 실시할 수 있는 관을 포함하되, 상기 관이
ㆍ 관 주요부 아래의 탈기부, 상기 관 주요부 위의 정류부, 2개의 평행한 구획부로 이루어진 주요 관부 및 부설 바닥 가열부가 구비된 관 바닥부를 포함하고,
ㆍ 상기 주요 관부의 하나의 구획부는 상하 단부에서 관의 내부 공간 방향으로 개방되어 있고, 다른 하나의 구획부는 상부 말단에서 관의 내부 공간 방향으로 폐쇄되어 있고 하부 말단에서 관의 내부 공간 방향으로 개방되어 있으며; 모든 구획부는 물질 이송 향상을 위한 내부구조를 함유하고, 상부 말단에서 내부 공간 방향으로 폐쇄되어 있고 하부 말단에서 관의 내부 공간 방향으로 개방되어 있는 구획부의 내부구조 위에 추출용매가 없는 생성물의 증기 상태의 출구 흐름을 가능하게 하고 액화된 일부 생성물의 유동물을 환류하도록 하는 장치가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화시키기 위한 장치. - 제18항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치가 공정 흐름의 방향으로 수첨 탈알킬화 장치의 하단에 배치되어 있는 분별증류용 증류관을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화시키기 위한 장치.
- 제18항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치가 공정 흐름의 방향으로 수첨 탈알킬화 장치의 하단에 배치되어 있는 플래시 증류단을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방향족 화합물이 풍부한 탄화수소 혼합물을 탈알킬화시키기 위한 장치.
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|---|---|---|---|
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