KR102062474B1 - 부타디엔의 제조를 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 부타디엔의 제조를 위한 방법 및 장치를 제공한다. 한 실시양태에서, 부타디엔의 제조 방법은 부텐을 포함하는 탄화수소 스트림, 증기 스트림 및 산소 농후 스트림을 포함하는 반응기 공급물 스트림을 탈수소화 반응기로 이송하는 단계를 포함한다. 반응기 공급물 스트림은 탈수소화 반응기에서 산화적 탈수소화 촉매의 존재 하에 산화적 탈수소화되어, 부타디엔을 포함하는 유출물 스트림을 제공한다. 유출물 스트림은 급랭탑에서 냉각되어, 냉각된 유출물 스트림 및 탑저물 물 스트림을 제공한다. 냉각된 유출물 스트림은 알데히드 스크러버로 이송되어 스크러빙된 유출물 스트림 및 알데히드를 포함하는 사용된 물 스트림을 제공한다. 탑저물 물 스트림의 제1 부분은 급랭탑으로부터 알데히드 스크러버로 전달된다.

Description

부타디엔의 제조를 위한 방법 및 장치
우선권에 대한 진술
본 출원은 2015년 9월 25일에 제출된 미국 가출원 제62/232,751호를 우선권으로 주장하며, 상기 가출원의 내용은 그 전체가 본원에 참고로 인용되어 있다.
기술분야
본 발명의 기술분야는 일반적으로 부타디엔의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 기술분야는 산화적 탈수소화 공정에서의 부타디엔 회수 공정의 집적화를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
오늘날 세계에서 플라스틱 및 고무는 광범위하게 사용되고 있다. 이 플라스틱 및 고무는, 일반적으로 석유에서 생산되는 단량체들의 중합으로부터 제조된다. 이들 단량체는, 큰 분자로부터 개질 가능한 작은 분자로의 분해에 의해 생산된다. 그 후, 단량체들을 반응시켜 단량체들의 사슬을 포함하는 보다 큰 분자를 생성한다. 이러한 단량체의 주요한 예로는 에틸렌 및 프로필렌을 포함한 경질 올레핀이 있으며, 이들은 석유화학 산업에서 전세계 수요의 큰 부분을 차지하고 있다. 경질 올레핀 및 기타 단량체들은 중합, 올리고머화, 알킬화 및 그 밖의 널리 공지된 화학 반응을 통한, 수많은 화학 제품의 제조에서 사용된다. 따라서, 석유 화학 산업에서는 다량의 경질 올레핀 재료를 경제적인 방식으로 생산하는 것을 중점으로 두고 있다. 이들 단량체는 현대의 석유화학 및 화학 산업에 있어서 필수 구성 요소이다. 현대의 정유 공정에서 이들 단량체의 주요 원천은 석유 공급물의 증기 분해이다.
또 다른 중요한 단량체는 1,3-부타디엔이다. 부타디엔은 다양한 합성 고무 및 중합체의 제조뿐만 아니라, 다른 중합체 제조용 전구체 화학물질의 제조를 위한 기본적인 화학 성분이다. 예로는 폴리부타디엔 고무(PBR)와 같은 단독중합 생성물, 또는 스티렌 및 아크릴로니트릴과 같은 다른 단량체와의 공중합 부타디엔이 있다. 부타디엔은 또한 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌과 같은 수지의 제조에서도 사용된다.
부타디엔은 일반적으로 분해 공정으로부터 부산물로서 회수되며, 여기서 분해 공정은 에틸렌 및 프로필렌과 같은 경질 올레핀을 생성한다. 고무 및 이 고무의 원하는 특성을 갖는 중합체에 대한 수요가 증가함에 따라, 석유화학 공장에서 재료로부터의 부타디엔 수율을 향상시키려는 목표는 공장 경제성을 개선시킬 것이다. 부타디엔 제조의 경제성은 자본 및 운영 비용에 크게 영향을 받을 수 있다.
TPC/UOP Oxo-D 공정은 n-부텐을 부타디엔으로 전환시킬 수 있는 공정이다. 이 시스템에서는, 반응기 섹션, 급랭탑 및 알데히드 제거 섹션에 순환수를 제공하기 위해서, 매우 다량의 물 순환 요건이 있다. 이 세 가지 다량의 물 순환 루프를 이용하면, 공정에 상당한 유틸리티 페널티가 발생한다.
따라서, Oxo-D 공정에서 물 순환 루프의 보다 나은 집적화를 유도하고 전반적인 유틸리티 및 운영 비용을 감소시키는 장치 및 방법을 제공하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 주제의 다른 바람직한 특징 및 특성은, 그 주제의 첨부 도면 및 이 배경기술을 함께 참고하여, 후속하는 그 주제의 상세한 설명 및 첨부의 청구범위로부터 명백해질 것이다.
본원에서 고안된 다양한 실시양태들은 부타디엔의 제조를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본원에 교시된 예시적 실시양태들은, 온-퍼포스 부타디엔 공정(On-Purpose Butadiene Process)에서 물 순환 루프의 효율적인 집적화를 제공한다.
예시적 실시양태에 따르면, 부타디엔의 제조를 위한 방법이 제공된다. 이 방법은, 부텐을 포함하는 탄화수소 스트림, 증기 스트림 및 산소 농후 스트림을 포함하는 반응기 공급물 스트림을 탈수소화 반응기로 이송하는 단계를 포함한다. 반응기 공급물 스트림은 탈수소화 반응기에서 산화적 탈수소화 촉매의 존재 하에 산화적 탈수소화되어, 부타디엔을 포함하는 유출물 스트림을 제공한다. 유출물 스트림은 급랭탑에서 냉각되어, 냉각된 유출물 스트림 및 탑저물 물 스트림을 제공한다. 냉각된 유출물 스트림은 알데히드 스크러버로 이송되어 스크러빙된 유출물 스트림 및 알데히드를 포함하는 사용된 물 스트림을 제공한다. 탑저물 물 스트림의 제1 부분은 급랭탑으로부터 알데히드 스크러버로 전달된다.
다른 예시적 실시양태에 따르면, 부타디엔의 제조를 위한 방법이 제공된다. 이 방법은, 부텐을 포함하는 탄화수소 스트림, 증기 스트림 및 산소 농후 스트림을 포함하는 반응기 공급물 스트림을 탈수소화 반응기로 이송하는 단계를 포함한다. 반응기 공급물 스트림은 탈수소화 반응기에서 산화적 탈수소화 촉매의 존재 하에 산화적 탈수소화되어, 부타디엔을 포함하는 유출물 스트림을 제공한다. 유출물 스트림은 급랭탑에서 냉각되어, 냉각된 유출물 스트림 및 탑저물 물 스트림을 제공한다. 냉각된 유출물 스트림은 산소화물(oxygenate) 스크러버로 이송되어 산소화물을 포함하는 사용된 물 스트림 및 스크러빙된 유출물 스트림을 제공한다. 탑저물 물 스트림의 제1 부분은 급랭탑으로부터 산소화물 스크러버로 전달된다. 탑저물 물 스트림의 제2 부분은 급랭탑으로부터 탈수소화 반응기로 전달된다. 스크러빙된 유출물 스트림 및 흡수 오일 스트림은 흡수탑으로 전달되어, 경질 가스를 포함하는 흡수탑 탑정 스트림 및 C4 유분을 포함하는 흡수 오일 스트림을 제공한다. C4 유분을 포함하는 흡수 오일 스트림은 탈기탑으로 전달되어, 탈기된 흡수 오일 스트림을 제공한다. 탈기된 흡수 오일 스트림은 C4 스트리퍼탑으로 전달되어, 흡수 오일로부터 부타디엔 및 C4 유분을 스트리핑함으로써, 미정제 부타디엔 생성물 스트림 및 흡수 오일 스트림을 제공한다. 사용된 물 스트림 및 흡수탑 탑정 스트림은 알데히드 스트리퍼탑으로 전달되어, 산소화물을 포함하는 가스 스트림 및 스트리핑된 탑저물 물 스트림을 제공한다.
또 다른 예시적 실시양태에 따르면, 부타디엔의 제조를 위한 장치가 제공된다. 이 장치는, 부텐을 포함하는 탄화수소 스트림, 증기 스트림 및 산소 농후 스트림을 포함하는 반응기 공급물 스트림을 산화적 탈수소화 촉매의 존재하에 산화적 탈수소화하여 부타디엔을 포함하는 유출물 스트림을 제공하는 탈수소화 반응기를 포함한다. 탈수소화 반응기와 유체 연통된 급랭탑은 냉각된 유출물 스트림 및 탑저물 물 스트림을 제공한다. 급랭탑과 유체 연통된 알데히드 스크러버는 스크러빙된 유출물 스트림 및 알데히드를 포함하는 사용된 물 스트림을 제공한다. 알데히드 스크러버와 유체 연통된 흡수탑은 경질 가스를 포함하는 흡수탑 탑정 스트림 및 C4 유분을 포함하는 흡수 오일 스트림을 제공한다. 흡수탑과 유체 연통된 탈기탑은 탈기된 흡수 오일 스트림을 제공한다. 탈기탑과 유체 연통된 C4 스트리퍼탑은 미정제 부타디엔 생성물 스트림 및 흡수 오일을 제공한다. 알데히드 스트리퍼탑은 흡수탑 탑정 라인을 통해 흡수탑과 하류 연통(downstream communication)되고, 사용된 물 스트림 라인을 통해 알데히드 스크러버와 하류 연통되어, 스트리핑된 탑저물 물 스트림을 제공하며, 여기서 알데히드 스크러버는 탑저물 물 스트림의 제1 부분을 포함하는 제1 라인을 통해 급랭탑과 하류 연통되고, 탈수소화 반응기는 탑저물 물 스트림의 제2 부분을 포함하는 제2 라인을 통해 급랭탑과 하류 연통된다.
이하, 다양한 실시양태를 다음의 도면과 관련하여 설명할 것이며, 이 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 예시적 실시양태에 따른, 부타디엔의 제조를 위한 방법 및 장치의 개략도이다.
정의
본원에서 사용될 때, 용어 "스트림"은 다양한 탄화수소 분자 및 기타 물질을 포함할 수 있다.
기호 "Cx"는 "x"개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 분자를 의미하고, Cx +는 "x"개 및/또는 "x"개 초과의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 분자를 의미하며, Cx -는 "x"개 및/또는 "x"개 미만의 탄소 원자를 갖는 탄화수소 분자를 의미한다.
본원에서 사용될 때, 용어 "스트림"은 다양한 탄화수소 분자, 예컨대 직쇄형, 분지쇄형 또는 환형 알칸, 알켄, 알카디엔 및 알킨, 및 임의로 기타 물질, 예를 들어 가스, 예컨대 수소, 또는 불순물, 예컨대 중금속, 및 황 및 질소 화합물을 포함할 수 있다. 스트림은 방향족 및 비방향족 탄화수소를 또한 포함할 수 있다. 또한, 탄화수소 분자는 C1, C2, C3...Cn으로 약기될 수 있으며, 여기서 "n"은 하나 이상의 탄화수소 분자 내의 탄소 원자의 개수를 나타낸다. 추가로, 위 첨자 "+" 또는 "-"는 약기된 하나 이상의 탄화수소 기호와 함께 사용될 수 있는데, 예컨대 C3+ 또는 C3-와 같이 사용될 수 있으며, 이것은 약기된 하나 이상의 탄화수소를 포함하고 있는 것이다. 예로서, 약어 "C3+"는 3개 및/또는 3개 초과의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 탄화수소 분자를 의미한다. 또는, 용어 "스트림"은 다른 유체, 예컨대 수소를 포함하거나 수소로 구성될 수 있다.
본원에서 사용될 때, 용어 "탑정 스트림"은 탑과 같은 용기의 상단 또는 그 부근에서 배출되는 스트림을 의미할 수 있다.
본원에서 사용될 때, 용어 "탑저 스트림"은 탑과 같은 용기의 하단 또는 그 부근에서 배출되는 스트림을 의미할 수 있다.
도시된 바와 같이, 도 1의 공정 흐름 라인은 상호교환적으로, 예컨대 라인, 파이프, 공급물, 가스, 생성물, 배출물, 부분, 일부분 또는 스트림으로서 지칭될 수 있다.
용어 "연통"은 열거된 구성요소들 사이에서 물질 유동이 작용적으로 허용된다는 것을 의미한다.
용어 "하류 연통"은 하류 연통된 주체로 유동하는 물질의 적어도 일부가, 연통된 객체로부터 작용적으로 유동할 수 있음을 의미한다.
용어 "상류 연통"은 상류 연통된 주체로부터 유동하는 물질의 적어도 일부가, 연통된 객체로 작용적으로 유동할 수 있음을 의미한다.
용어 "탑"은, 상이한 휘발도를 갖는 하나 이상의 성분들을 분리하기 위한 증류 탑 또는 탑들을 의미한다. 달리 명시되어 있지 않은 한, 각 탑은, 탑정 스트림의 일부를 다시 탑의 상단으로 응축 및 환류시키기 위해서 탑의 상단에 응축기를 포함하고, 탑저 스트림의 일부를 다시 탑의 하단으로 기화 및 이송하기 위해서 탑의 하단에 리보일러를 포함한다. 탑으로의 공급물은 예열될 수 있다. 상단부 압력은 탑의 배출구에서의 탑정 증기의 압력이다. 탑저 온도는 액체 탑저물 배출구 온도이다. 탑정 라인 및 탑저 라인은, 탑으로의 환류 또는 뒤끓임과 관련된 탑 하류로부터의 네트 라인들을 가리킨다.
용어 "대부분"은 대다수, 적절하게는 80 중량% 이상, 및 바람직하게는 90 중량% 이상을 의미한다.
용어 "전달"은 "공급"을 포함하고, 물질이 도관 또는 용기로부터 대상으로 전달되는 것을 의미한다.
상세한 설명
하기 상세한 설명은 본질적으로 단지 예시적인 것이며, 다양한 실시양태 또는 그의 응용 및 용도를 제한하고자 하는 것은 아니다. 또한, 전술한 배경기술 또는 후술하는 상세한 설명에 제시된 어떠한 이론에도 구속되려는 의도는 없다. 당업자는, 상기 기술된 공정들의 다양한 구성요소, 예컨대 탄화수소 전환 공정의 상업적 실시양태에서 전통적으로 사용되는 펌프, 계기, 열 교환 및 회수 유닛, 응축기, 압축기, 플래쉬 드럼, 공급 탱크, 및 그 밖의 보조적이거나 자잘한 공정 장치들이 기술되거나 예시되지 않았음을 이해할 것이다. 그러한 부수적 장치는 본원에 기술된 바와 같은 흐름도의 상업적 실시양태에서 이용될 수 있음이 이해될 것이다. 그러한 보조적이거나 자잘한 공정 장치들은, 당업자가 과도한 실험 없이 수득 및 설계할 수 있다.
부타디엔의 제조 방법의 실시양태를, 도 1에 도시된 바와 같은, 부타디엔의 제조에서 물 순환 루프의 효율적인 집적화를 제공하는 공정 및 장치(100)를 참조하여 다룬다. 장치 및 방법(100)은 산화적 탈수소화 반응기(110), 열 회수 유닛(114), 급랭탑(118), 압축기(134), 산소화물 스크러버(138), 흡수탑(144), 탈기탑(150), C4 스트리퍼탑(156) 및 알데히드 스트리퍼탑(162)을 포함한다.
도 1에 도시된 바와 같은 공정에 따르면, 부텐(102), 산소 농후 스트림(104) 및 증기 스트림(106)을 포함하는 탄화수소 공급물은 산화적 탈수소화 반응기(110)로 이송된다. 도시된 바와 같은 예시적 실시양태에 따르면, 탄화수소 공급물(102), 산소 농후 스트림(104) 및 증기 스트림(106)은 배합되어 반응기 공급물 스트림(108)을 형성한다. 이후, 반응기 공급물 스트림(108)은 산화적 탈수소화 반응기(110)로 이송된다. 반응기 공급물 스트림(108)은 탈수소화 반응기(110)에서 산화적 탈수소화 촉매의 존재하에 산화적 탈수소화되어, 부타디엔을 포함하는 유출물 스트림(112)을 제공한다. 예시적 실시양태에 따르면, 산화적 탈수소화 촉매는 페라이트계 산화적 탈수소화 촉매이다. 유출물 증기(112)는 이용 가능한 열을 회수하기 위한 열 회수 유닛(114)으로 이송되어, 열 회수된 스트림(116)을 제공한다. 이후, 열 회수된 스트림(116)은 급랭탑(118)으로 이송된다. 열 회수된 스트림(116)은 급랭탑(118)에서 냉각되어 냉각된 유출물 스트림(120) 및 탑저물 물 스트림(122)을 제공한다. 냉각된 유출물 스트림(120)은 압축기(134)로 이송되어 압축된 중간 생성물 스트림(136)을 발생시킨다. 압축된 중간 생성물 스트림(136)은 산소화물 스크러버(138)로 이송된다. 본 발명의 다양한 실시양태에서, 산소화물 스크러버(138)는 알데히드 스크러버(138)이다. 예시적 실시양태에 따르면, 알데히드 스크러버(138)는 리보일러 또는 응축기를 필요로 하지 않는다.
탑저물 물 스트림(122)의 제1 부분을 포함하는 제1 라인(124)은 알데히드 스크러버(138)로 이송된다. 예시적 실시양태에 따르면, 알데히드 스크러버(138)는 제1 부분을 포함하는 제1 라인(124)을 통해 급랭탑(118)의 탑저와 직접적으로 하류 연통된다. 탑저물 물 스트림(122)의 제2 부분을 포함하는 제2 라인(126)은 탈수소화 반응기(110)로 이송된다. 예시적 실시양태에 따르면, 탑저물 물 스트림(122)의 제2 부분은 탈수소화 반응기(110)로 이송되기 전에, 증기 발생기(도시되지 않음)로 이송되어 스트림을 발생시킨다. 한 예시에서, 탈수소화 반응기(110)는 제2 라인(126)을 통해 급랭탑(118)의 탑저와 직접적으로 하류 연통된다. 탑저물 물 스트림(122)의 제3 부분을 포함하는 제3 라인(128)은 냉각기(130)를 통해 전달되어 냉각된 스트림(132)를 제공하고, 이후 이것이 다시 급랭탑(118)으로 재순환된다.
알데히드 스크러버(138)를 다시 언급하면, 스크러빙된 유출물 스트림(140) 및 알데히드를 포함하는 사용된 물 스트림(142)이 알데히드 스크러버(138)로부터 수득된다. 이후, 스크러빙된 유출물 스트림(140)은 흡수탑(144)으로 이송된다. 흡수탑(144)에서, 스크러빙된 유출물 스트림(140)에 존재하는, 부타디엔을 포함하는 C4 유분은 흡수 오일의 존재하에 흡수되어, 보다 경질의 가스가 분리된다. 예시적 실시양태에 따르면, 흡수 오일은 나프타, 톨루엔, 크실렌, 스티렌 및 나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택된다. 한 예시적 실시양태에 따르면, 흡수탑(144)은 리보일러 또는 응축기를 필요로 하지 않는다. C4 유분을 포함하는 흡수 오일 스트림(146) 및 경질 가스를 포함하는 흡수탑 탑정 스트림(148)은 흡수탑(144)으로부터 배출된다. 흡수 오일 스트림(146)은 탈기탑(150)으로 전달되어 탈기탑 탑정 스트림(154) 중 비-C4 휘발분을 제거한다. 예시적 실시양태에 따르면, 탈기탑(150)은 리보일러를 가지나, 응축기를 필요로 하지는 않는다. 이후, 탈기탑 탑정 스트림(154)은 압축기(134)로 이송되기 전에, 냉각된 유출물 스트림(120)과 혼합된다. 탈기된 흡수 오일 스트림(152)은 탈기탑(150)으로부터 배출되고 C4 스트리퍼탑(156)으로 전달되어 흡수 오일로부터 부타디엔 및 C4 유분을 스트리핑함으로써 미정제 부타디엔 생성물 스트림(158)을 제공하고, 이것은 추가로 정제되어 부타디엔 생성물을 수득한다. 또한, 흡수 오일 스트림(160)은 C4 스트리퍼탑(156)의 탑저로부터 회수되어, 도시된 바와 같이 흡수탑(144)으로 재순환된다.
알데히드 스크러버(138) 및 흡수탑(144)을 다시 언급하면, 알데히드 스크러버(138)의 하단으로부터의 사용된 물 스트림(142) 및 흡수탑(144)의 상단으로부터의 흡수탑 탑정 스트림(148)은 알데히드 스트리퍼탑(162)으로 전달된다. 흡수탑 탑정 스트림(148)에 존재하는 경질 가스는 사용된 물 스트림(142)에 존재하는 알데히드를 스트리핑하기 위한 스트리핑 매질로서 사용된다. 스트리핑된 탑저물 물 스트림(164)은 알데히드 스트리퍼탑(162)의 탑저로부터 회수되어, 도시된 바와 같이 급랭탑(118)으로 이송된다. 또한, 산소화물을 포함하는 가스 스트림(166)은 알데히드 스트리퍼탑(162)의 상단으로부터 배출된다.
상기에서 논한 바와 같은 본 발명의 공정 흐름도에 따르면, 본 출원인은 급랭탑(118)으로부터의 탑저물 물 스트림(122)의 알데히드 함량이, 상기에서 논한 바와 같이 급랭탑의 탑저물이 탈수소화 반응기(110) 및 알데히드 스크러버(138)에서 바로 사용될 수 있을 정도로 충분히 낮음을 발견하였다. 이러한 배치는, 오직 알데히드 스크러버(138)의 탑저물이 알데히드 스트리퍼탑(162)으로 이송되기 때문에 알데히드 스트리퍼탑(162)의 크기를 줄이는 데 도움이 된다.
또한, 본 출원인은 사용된 물 스트림(142)에 존재하는 알데히드를 스트리핑하기 위해서 경질 가스를 포함하는 흡수탑 탑정 스트림(148)을 이용하는 것이, 알데히드 스트리퍼탑(162)에서 요구되는 리보일러 또는 응축기가 없기 때문에 종래의 방법에 비해 이점을 제공한다는 것을 발견하였다. 게다가, 스트리핑된 탑저물 물 스트림(164)은 저온이고 급랭탑(118)에서 급랭물로서 바로 사용될 수 있어, 급랭수 순환 시스템의 냉각 요건을 줄여준다.
구체적 실시양태
다음을 구체적 실시양태와 관련하여 설명하지만, 이 설명은 예시를 위한 것이고 전술한 설명의 범위 및 첨부의 청구범위를 한정하려는 것이 아님이 이해될 것이다.
본 발명의 제1 실시양태는, a) 부텐을 포함하는 탄화수소 스트림, 증기 스트림 및 산소 농후 스트림을 포함하는 반응기 공급물 스트림을 탈수소화 반응기로 이송하는 단계; b) 반응기 공급물 스트림을 탈수소화 반응기에서 산화적 탈수소화 촉매의 존재하에 산화적 탈수소화하여, 부타디엔을 포함하는 유출물 스트림을 제공하는 단계; c) 유출물 스트림을 급랭탑에서 냉각하여, 냉각된 유출물 스트림 및 탑저물 물 스트림을 제공하는 단계; d) 냉각된 유출물 스트림을 알데히드 스크러버로 이송하여, 스크러빙된 유출물 스트림 및 알데히드를 포함하는 사용된 물 스트림을 제공하는 단계; 및 e) 급랭탑으로부터의 탑저물 물 스트림의 제1 부분을 알데히드 스크러버로 이송하는 단계를 포함하는, 부타디엔의 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제1 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 스크러빙된 유출물 스트림 및 흡수 오일 스트림을 흡수탑으로 이송하는 단계를 더 포함하며, 흡수탑에서는 스크러빙된 유출물 스트림 중 부타디엔을 포함하는 C4 유분이 흡수 오일에 흡수되고 경질 가스를 포함하는 흡수탑 탑정 스트림이 분리되는 것인 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제1 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, C4 유분을 포함하는 흡수 오일을 탈기탑에 통과시켜, 비-C4 휘발분을 포함하는 탈기탑 탑정 스트림 및 탈기된 흡수 오일 스트림을 제공하는 단계를 더 포함하는 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제1 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 탈기된 흡수 오일 스트림을 C4 스트리퍼탑으로 이송하여, 탈기된 흡수 오일로부터 부타디엔 및 C4 유분을 스트리핑함으로써, 미정제 부타디엔 생성물 스트림 및 흡수 오일 스트림을 제공하는 단계를 더 포함하는 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제1 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, C4 스트리퍼탑의 탑저로부터의 흡수 오일 스트림을 흡수탑에 재순환시키는 단계를 더 포함하는 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제1 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 알데히드 스크러버로부터의 사용된 물 및 흡수탑 탑정 스트림을 알데히드 스트리퍼탑으로 이송하여, 스트리핑된 탑저물 물 스트림을 제공하는 단계를 더 포함하는 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제1 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 스트리핑된 탑저물 물 스트림의 적어도 일부를 급랭탑으로 이송하는 단계를 더 포함하는 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제1 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 냉각된 유출물 스트림을 알데히드 스크러버에 통과시키기 전에, 탈기된 탑정 가스를 냉각된 유출물 스트림으로 이송하는 단계를 더 포함하는 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제1 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 급랭탑으로부터의 탑저물 물 스트림의 제2 부분을 탈수소화 반응기로 이송하는 단계를 더 포함하는 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제1 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 탑저물 물 스트림의 제2 부분이 탈수소화 반응기로 이송되기 전에 증기로 전환되는 것인 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제1 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 산화적 탈수소화 촉매가 페라이트계 산화적 탈수소화 촉매인 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제1 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 흡수 오일이 나프타, 톨루엔, 크실렌, 스티렌 및 나프탈렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 것인 제조 방법이다.
본 발명의 제2 실시양태는, a) 부텐을 포함하는 탄화수소 스트림, 증기 스트림 및 산소 농후 스트림을 포함하는 반응기 공급물 스트림을 탈수소화 반응기로 이송하는 단계; b) 반응기 공급물 스트림을 탈수소화 반응기에서 산화적 탈수소화 촉매의 존재하에 산화적 탈수소화하여, 부타디엔을 포함하는 유출물 스트림을 제공하는 단계; c) 유출물 스트림을 급랭탑에서 냉각하여, 냉각된 유출물 스트림 및 탑저물 물 스트림을 제공하는 단계; d) 냉각된 유출물 스트림을 산소화물 스크러버로 이송하여, 산소화물을 포함하는 사용된 물 스트림 및 스크러빙된 유출물 스트림을 제공하는 단계; e) 급랭탑으로부터의 탑저물 물 스트림의 제1 부분을 산소화물 스크러버로 이송하는 단계; f) 급랭탑으로부터의 탑저물 물 스트림의 제2 부분을 탈수소화 반응기로 이송하는 단계; g) 스크러빙된 유출물 스트림 및 흡수 오일 스트림을 흡수탑으로 이송하여, 경질 가스를 포함하는 흡수탑 탑정 스트림 및 C4 유분을 포함하는 흡수 오일 스트림을 제공하는 단계; h) C4 유분을 포함하는 흡수 오일 스트림을 탈기탑으로 이송하여, 탈기된 흡수 오일 스트림을 제공하는 단계; 및 i) 탈기된 흡수 오일 스트림을 C4 스트리퍼탑으로 이송하여 흡수 오일로부터 부타디엔 및 C4 유분을 스트리핑함으로써, 미정제 부타디엔 생성물 스트림 및 흡수 오일 스트림을 제공하는 단계; 및 j) 사용된 물 스트림 및 흡수탑 탑정 스트림을 알데히드 스트리퍼탑으로 이송하여, 산소화물을 포함하는 가스 스트림 및 스트리핑된 탑저물 물 스트림을 제공하는 단계를 포함하는, 부타디엔의 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제2 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 스트리핑된 탑저물 물 스트림의 적어도 일부를 급랭탑으로 이송하는 단계를 더 포함하는 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제2 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, C4 스트리퍼탑의 탑저로부터 흡수 오일 스트림을 흡수탑으로 이송하는 단계를 더 포함하는 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제2 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 탑저물 물 스트림의 제2 부분을, 탈수소화 반응기로 이송하기 전에, 증기 발생기로 이송하여 증기를 발생시키는 것인 제조 방법이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제2 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 산소화물 스크러버가 알데히드 스크러버이고 사용된 물이 알데히드를 포함하는 것인 제조 방법이다.
본 발명의 제3 실시양태는 a) 부텐을 포함하는 탄화수소 스트림, 증기 스트림 및 산소 농후 스트림을 포함하는 반응기 공급물 스트림을 산화적 탈수소화 촉매의 존재하에 산화적 탈수소화하여, 부타디엔을 포함하는 유출물 스트림을 제공하는 탈수소화 반응기; b) 탈수소화 반응기와 유체 연통되어 있고, 냉각된 유출물 스트림 및 탑저물 물 스트림을 제공하는 급랭탑; c) 급랭탑과 유체 연통되어 있고, 스크러빙된 유출물 스트림 및 알데히드를 포함하는 사용된 물 스트림을 제공하는 알데히드 스크러버; d) 알데히드 스크러버와 유체 연통되어 있고, 경질 가스를 포함하는 흡수탑 탑정 스트림 및 C4 유분을 포함하는 흡수 오일 스트림을 제공하는 흡수탑, e) 흡수탑과 유체 연통되어 있고, 탈기된 흡수 오일 스트림을 제공하는 탈기탑; f) 탈기탑과 유체 연통되어 있고, 미정제 부타디엔 생성물 스트림 및 흡수 오일을 제공하는 C4 스트리퍼탑; g) 흡수탑 탑정 라인을 통해 흡수탑과 하류 연통되어 있고, 사용된 물 스트림 라인을 통해 알데히드 스크러버와 하류 연통되어 있으며, 스트리핑된 탑저물 물 스트림을 제공하는 알데히드 스트리퍼탑을 포함하는, 부타디엔의 제조를 위한 장치로서, 알데히드 스크러버가 탑저물 물 스트림의 제1 부분을 포함하는 제1 라인을 통해 급랭탑과 하류 연통되고, 탈수소화 반응기는 탑저물 물 스트림의 제2 부분을 포함하는 제2 라인을 통해 급랭탑과 하류 연통되는 것인 제조 장치이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제3 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 급랭탑이, 스트리핑된 탑저물 물 스트림 라인을 통해 알데히드 스트리퍼탑과 하류 연통되는 것인 제조 장치이다. 본 발명의 한 실시양태는, 이 단락의 제3 실시양태 내지 이 단락의 선행 실시양태들 중 하나, 일부 또는 전부에 있어서, 급랭탑으로부터의 제2 라인과 하류 연통된 증기 발생기를 더 포함하고, 탈수소화 반응기가 증기 발생기와 하류 연통된 것인 제조 장치이다.
추가의 설명 없이도, 앞선 설명을 이용하면, 당업자가 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서도 본 발명을 최대한 활용할 수 있고 본 발명의 핵심 특징을 쉽게 확인할 수 있어, 본 발명에 다양한 변화 및 변형을 주고 다양한 용도 및 조건에 적용할 수 있을 것으로 생각된다. 따라서, 선행된 바람직한 구체적 실시양태들은 단지 예시적인 것이고, 본 개시내용의 나머지를 어떤 식으로든 한정하지 않으며, 첨부의 청구범위 내에 포함된 다양한 변형 및 동등한 재구성을 포괄하고자 하는 것으로 이해해야 한다.

Claims (11)

  1. a) 부텐을 포함하는 탄화수소 스트림, 증기 스트림 및 산소 농후 스트림을 포함하는 반응기 공급물 스트림을 탈수소화 반응기로 이송하는 단계;
    b) 반응기 공급물 스트림을 탈수소화 반응기에서 산화적 탈수소화 촉매의 존재하에 산화적 탈수소화하여, 부타디엔을 포함하는 유출물 스트림을 제공하는 단계;
    c) 유출물 스트림을 급랭탑에서 냉각하여, 냉각된 유출물 스트림 및 탑저물 물 스트림을 제공하는 단계;
    d) 냉각된 유출물 스트림을 알데히드 스크러버로 이송하여, 스크러빙된 유출물 스트림 및 알데히드를 포함하는 사용된 물 스트림을 제공하는 단계;
    e) 급랭탑으로부터의 탑저물 물 스트림의 제1 부분을 알데히드 스크러버로 이송하고, 급랭탑으로부터의 탑저물 물 스트림의 제2 부분을 탈수소화 반응기로 이송하는 단계;
    f) 스크러빙된 유출물 스트림 및 흡수 오일을 포함하는 제1 흡수 오일 스트림을 흡수탑으로 이송하고, 흡수된 C4 유분을 함유하는 흡수 오일을 포함하는 흡수탑 탑저물 스트림을 형성하고, 경질 가스를 포함하는 흡수탑 탑정 스트림이 분리되는 단계;
    g) 알데히드 스크러버로부터의 사용된 물 및 흡수 컬럼으로부터의 흡수탑 탑정 스트림을 알데히드 스트리퍼탑으로 이송하여, 스트리핑된 탑저물 물 스트림 및 탑정 가스 스트림을 제공하는 단계;
    h) 스트리핑된 탑저물 물 스트림을 급랭탑으로 이송하는 단계
    를 포함하는, 부타디엔의 제조 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 흡수탑 탑저물 스트림을 탈기탑에 통과시켜, 비-C4 휘발분을 포함하는 탈기탑 탑정 스트림 및 탈기된 흡수 오일 스트림을 제공하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
  4. 제3항에 있어서, 탈기된 흡수 오일 스트림을 C4 스트리퍼탑으로 이송하여, 탈기된 흡수 오일로부터 부타디엔 및 C4 유분을 스트리핑함으로써, 미정제 부타디엔 생성물 스트림 및 스트립핑된 흡수 오일 스트림을 제공하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, C4 스트리퍼탑의 탑저로부터의 스트립핑된 흡수 오일 스트림을 흡수탑에 재순환시키는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제3항에 있어서, 냉각된 유출물 스트림을 알데히드 스크러버에 통과시키기 전에, 탈기된 탑정 가스를 냉각된 유출물 스트림으로 이송하는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 산화적 탈수소화 촉매가 페라이트계 산화적 탈수소화 촉매인 제조 방법.
  11. 제1항에 있어서, 급랭탑으로부터의 탑저물 물 스트림의 제3 부분을 급랭탑으로 재순환시키는 단계를 더 포함하는 제조 방법.
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