KR102075102B1 - 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법 및 장치 - Google Patents

아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102075102B1
KR102075102B1 KR1020180092355A KR20180092355A KR102075102B1 KR 102075102 B1 KR102075102 B1 KR 102075102B1 KR 1020180092355 A KR1020180092355 A KR 1020180092355A KR 20180092355 A KR20180092355 A KR 20180092355A KR 102075102 B1 KR102075102 B1 KR 102075102B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
product
reaction
waste
cyano group
manufacturing process
Prior art date
Application number
KR1020180092355A
Other languages
English (en)
Inventor
이병구
정병태
Original Assignee
태광산업주식회사
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 태광산업주식회사 filed Critical 태광산업주식회사
Priority to KR1020180092355A priority Critical patent/KR102075102B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102075102B1 publication Critical patent/KR102075102B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
    • C05F17/80—Separation, elimination or disposal of harmful substances during the treatment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/40—Bio-organic fraction processing; Production of fertilisers from the organic fraction of waste or refuse

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatment Of Water By Oxidation Or Reduction (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법 및 장치에 관한 것으로, (a) 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액의 pH를 7 내지 10으로 조절하는 단계; 및 (b) 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 산소와 반응시키는 단계;를 포함하는 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

Description

아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR REMOVING CYANO-CONTANING MATERIAL FROM A WASTE SOLUTION CONTAING AMMONIUM SULFATE BY-PRODUCTS OF AN ACRYLONITRILE PRODUCTION PROCESS}
본 발명은 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 유기물을 제거하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
아크릴로니트릴 (ACRN)은 아크릴 섬유, 합성 고무, 나일론을 비롯한 다양한 중합체의 합성에 있어서 중요한 단량체이고, 아크릴산 및 아크릴아미드의 출발 재료이다. 아크릴로니트릴의 일 제조 방법으로, 프로필렌과 암모니아 및 산소 (공기)를 고온 및 촉매상에서 반응시키는 소위 소하이오 (Sohio) 공정이 있다.
소하이오 공정에서 부산물로 황산암모늄(Ammonium Sulfate)이 발생하며, 이는 비료(유안비료)로 가공되어 제품화될 수 있다.
그러나, 소하이오 공정의 부산물로 황산암모늄 외에 시안화수소(HCN) 및 아세토니트릴(CH3CN) 등의 시아노기 함유 물질이 발생하는데, 이는 생체에 독성이 있는 문제가 있어, 이들을 함유하는 비료를 사용하는 경우, 작물의 생장에 악영향을 끼칠 수 있는 문제가 있다.
이에, 소하이오 공정의 부산물인 황산암모늄을 정제하여 고품질의 유안비료를 제조하기 위해서는, 시아노기 함유 독성 물질을 제거할 필요가 있다.
본 발명의 일 양태는, 아크릴로니트릴 제조 공정의 부산물인 황산암모늄 함유 폐액으로부터 생체 독성이 있는 시아노기 함유 물질을 제거함으로써, 고품질의 유안비료의 제조가 가능한 시아노기 함유 물질의 제거 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 양태는, (a) 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액의 pH를 7 내지 10으로 조절하는 단계; 및 (b) 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 산소와 반응시키는 단계;를 포함하는 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법을 제공한다.
상기 (b) 단계에서, 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 180 내지 210℃의 온도 및 10 내지 20kg/cm2g의 압력에서 산소와 반응시킬 수 있다.
상기 (b) 단계는, 하단에 위치하는 반응물 투입구 및 상단에 위치하는 생성물 유출구를 포함하는 반응탑에서 수행될 수 있다.
상기 반응물 투입구를 통해 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액, 스팀, 및 압축 공기를 투입할 수 있다.
상기 반응탑은 내부에 복수의 분배판을 포함할 수 있다.
상기 (b) 단계의 반응시간은 1 내지 3시간일 수 있다.
상기 방법은, (c) 상기 (b) 단계의 반응 생설물을 기액분리하여, 액상의 시아노기 함유 물질이 제거된 유안부산물 함유 폐액을 수득하는 단계;를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태는, 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액의 pH를 7 내지 10으로 조절하는 pH 조절부; 및 상기 pH 조절부에서 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 산소와 반응시키는 반응부;를 포함하는 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 장치를 제공한다.
상기 반응부는, 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 180 내지 210℃의 온도 및 10 내지 20kg/cm2g 의 압력에서 산소와 반응시키는 것일 수 있다.
상기 반응부는, 하단에 위치하는 반응물 투입구 및 상단에 위치하는 생성물 유출구를 포함하는 반응탑일 수 있다.
상기 장치는 상기 반응물 투입구로 스팀을 투입하는 스팀 투입부; 및 상기 반응물 투입구로 압축 공기를 투입하는 압축 공기 투입부;를 더 포함할 수 있다.
상기 반응탑은 내부에 복수의 분배판을 포함할 수 있다.
상기 장치는, 상기 반응탑의 생성물 유출구에서 유출된 반응 생성물을 기액분리하는 기액분리기를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 시아노기 함유 물질의 제거 방법 및 장치에 따르면, 아크릴로니트릴 제조 공정의 부산물인 황산암모늄 함유 폐액 내 시안화수소(HCN) 및 아세토니트릴(CH3CN)과 이보다 분자량이 큰 시아노기 함유 물질을 획기적으로 제거해낼 수 있어, 생체 독성이 매우 저감된 고품질의 유안비료의 제조가 가능할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른 시아노기 함유 물질 제거 방법의 공정 모식도이다.
다른 정의가 없다면 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 발명의 일 양태는, (a) 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액의 pH를 7 내지 10으로 조절하는 단계; 및 (b) 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 산소와 반응시키는 단계;를 포함하는 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태의 방법에 따라, 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 HCN 및 CH3CN과 이보다 분자량이 더 큰 시아노기 함유 유기물을 제거할 수 있다. 이에, 생체독성이 없는 고품질의 유안비료의 제조를 가능케할 수 있다.
상기 (a) 단계에서 먼저 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액의 pH를 7 내지 10으로 조절할 수 있다. 이를 통해 후공정인 (b) 단계에서 시아노기를 갖는 물질의 중합반응효율을 향상시키고, 고품질의 유안비료를 생산할 수 있다. 구체적으로, pH가 7 미만으로 너무 낮은 경우 시아노기 함유 유기물이 중합되지 않고 산소는 반응하지 않아 점착성 폴리머가 존재하여, 시아노기 함유 유기물이 충분히 제거되지 않을 수 있다. pH가 10 초과로 너무 높은 경우, 시아노기 함유 유기물이 생체 독성이 강한 포름산암모늄(NH4HCO2)으로 일부 전환되어 고품질의 유안비료를 생산하지 못할 수 있다.
상기 (a) 단계에서 pH를 조절제의 종류는 특별히 제한되지 않으나, 황산암모늄과의 원치않는 반응의 방지를 위해 암모니아(NH3)를 사용하는 것이 좋을 수 있다.
이후, (b) 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 180 내지 210℃의 온도 및 10 내지 20kg/cm2g의 압력에서 산소와 반응시키는 단계를 수행할 수 있다.
본 단계에서 유안부산물 함유 폐액 내 시아노기 함유 물질과 산소와의 반응에 의해 상기 시아노기 함유 물질이 중합반응을 통해 분해 제거되고, 점착성 물질의 농도를 낮출 수 있다.
반응 온도는 180 내지 210℃일 수 있는데, 반응 온도가 너무 낮은 경우 반응 효율이 저하되어 시아노기 함유 물질의 중합반응 전환율이 저하되는 문제가 발생할 수 있고, 반응 온도가 너무 높은 경우 황산암모늄이 암모니아와 황산으로 분해되어 제품 품질 손실 및 장치 부식이 발생할 수 있다. 반응 온도는 보다 구체적으로는 180 내지 210℃, 190 내지 210℃, 또는 200 내지 210℃일 수 있다.
반응 압력은 10 내지 20kg/cm2g일 수 있으며, 상기 범위에서 시아노기 함유 물질의 중합 반응율이 향상될 수 있다. 반응 압력은 보다 구체적으로는 15 내지 20kg/cm2g, 또는 18 내지 20kg/cm2g일 수 있다. 반응 압력이 너무 낮은 경우, 시아노기 함유 물질의 중합반응 전환율이 저하될 수 있다. 반응 압력이 너무 높은 경우, 반응 압력 상승에 따라 반응 온도가 상술한 범위를 넘어 황산암모늄이 암모니아와 황산으로 분해되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 (a) 단계에서 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액은 (b) 단계에서의 과도한 열부하를 방지하기 위해 (b) 단계를 수행하기 전에 선택적으로 열교환기 등을 통해 예비가열될 수 있다.
상기 (b) 단계를 보다 상세히 설명하면, 상기 (b) 단계는 하단에 위치하는 반응물 투입구 및 상단에 위치하는 생성물 유출구를 포함하는 반응탑에서 수행될 수 있다.
구체적으로, (a) 단계에서 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액은 상기 반응탑의 하단에 위치하는 반응물 투입구에 투입되고, 반응탑 하단에서 상단으로 흐르면서 산소와 반응할 수 있다. 이러한 연속반응공정을 채택하는 경우, 연속적으로 폐액이 산소와 반응하여 폴리머의 형성 및 점착성 물질의 제거가 가능하다.
이 때, 상기 반응물 투입구를 통해 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액, 스팀, 및 압축 공기를 투입할 수 있다.
이에, 상기 스팀에 의해 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액의 온도를 원하는 온도로 승온할 수 있고, 압축 공기를 투입하여 반응을 위한 산소를 공급함과 동시에, 반응물이 반응탑 하단에서 상단으로 이동할 수 있는 동력을 제공할 수 있다.
또한, 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액, 스팀, 및 압축 공기를 연속하여 주입하므로써, 반응기 온도를 일정하게 유지할 수 있고 나아가 반응 압력 또한 일정하게 유지할 수 있기 때문에 공정 안정성이 향상되고, 균일한 반응 결과를 도모할 수 있다.
상기 스팀의 온도는 특별히 제한되지 않으며, 상술한 바와 같이 (b) 단계의 반응 온도를 조절하기 위해 적절히 조절될 수 있고, 압축 공기의 압력도 마찬가지일 수 있다. 일 예로, (b) 단계의 반응 온도 및 반응 압력과 동일한 온도 및 압력일 수 있다.
상기 반응탑은 내부에 복수의 분배판을 포함할 수 있다. 반응탑이 복수의 분배판을 포함함으로써, 반응물의 반응탑 내 체류시간을 증가시킬 수 있으며, 반응탑의 소형화가 가능하여 공정 효율이 증대될 수 있다.
반응탑은 분배판에 의해 다단 형태를 가질 수 있으며, 다단의 수는 특별히 제한하지는 않으나 8 내지 20단, 구체적으로는 10 내지 15단, 보다 구체적으로는 10 내지 12단일 수 있다.
상기 (b) 단계의 반응시간은 반드시 이에 제한하는 것은 아니나, 1 내지 3시간일 수 있으며, 상기 시간동안 반응을 수행함으로써 시아노기 함유 물질을 충분히 제거함과 동시에, 공정 효율의 극대화를 도모할 수 있다. 반응 시간은 보다 구체적으로는 2 내지 3시간, 또는 1.5 내지 2.5시간일 수 있다. 또한, 반응 시간은 일 예로, 반응탑이 복수개의 분배판을 구비하는 경우, 분배판의 개수를 조절하므로써 조절될 수 있다.
이와 같이 (b)단계에서 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질이 제거될 수 있으며, 이후 (c) 상기 (b) 단계의 반응 생성물을 기액분리하여, 액상의 시아노기 함유 물질이 제거된 유안부산물 함유 폐액을 수득하는 단계를 더 수행할 수 있다.
이를 통해 상기 (b) 단계에서 분해된 분해 산물은 기체상태로서, 시아노기 함유 물질이 제거된 유안부산물 함유 폐액은 액체상태로서 분리가 가능하다. 이후, 분리된 기체를 소각하여 제거할 수 있고, 정제된 시아노기 함유 물질이 제거된 유안부산물 함유 폐액은 냉각 후 유안비료 정제 공정에 투입하여 고품질의 유안비료 제조에 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 양태에 따른 시아노기 함유 물질 제거 방법의 공정 모식도이다.
이하, 도 1을 참고하여 본 발명의 일 양태에 따른 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법과 장치를 설명한다.
도 1과 같이 본 발명의 일 양태에 따른 장치는, 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액의 pH를 7 내지 10으로 조절하는 pH 조절부(1), 및 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 산소와 반응시키는 반응부(21)를 포함할 수 있다.
이 때 상기 반응부는 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 180 내지 210℃의 온도 및 10 내지 20kg/cm2g의 압력에서 산소와 반응시키는 것일 수 있다.
pH 조절의 이유, 반응 온도 및 반응 압력에 관한 설명은 전술한 바와 같으므로 생략한다.
또한, 공정 사이클 조절을 위해 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 저장하는 저장탱크(11)를 더 포함할 수 있다.
pH 조절부(1)에서 pH 조절되어 저장탱크(11)에 저장된 유안부산물 함유 폐액은 스팀 공급부(41)에서 공급되는 스팀과 압축 공기 공급부(51)에서 공급되는 압축 공기와 함께 반응부(21)로 투입될 수 있다.
상기 반응부(21)로 투입되기 전, pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 선택적으로 가열하는 열교환기(61)를 더 포함할 수 있다. 열교환기(61)에서 선택적으로 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 예비가열함으로써, 반응부(21)에서의 과도한 열부하를 방지할 수 있다.
반응부(21)에서 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액 내 시아노기 함유 물질과 압축 공기 중의 산소가 반응하여, 상기 시아노기 함유 물질이 분해 제거될 수 있다.
상기 반응부(21)는, 하단에 위치하는 반응물 투입구 및 상단에 위치하는 생성물 유출구를 포함하는 반응탑일 수 있다. 이에, pH 조절된 유안부산물 함유 폐액은 상기 반응탑의 하단에 위치하는 반응물 투입구에 투입되고, 반응탑 하단에서 상단으로 흐르면서 산소와 반응할 수 있다. 이러한 연속반응공정을 채택하는 경우, 연속적인 폐액의 정제가 가능하여 공정 효율이 향상될 수 있다.
이 때, 상기 반응물 투입구를 통해 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액, 스팀, 및 압축 공기를 투입할 수 있다.
이에, 상기 스팀에 의해 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액의 온도를 원하는 온도로 승온할 수 있고, 압축 공기를 투입하여 반응을 위한 산소를 공급함과 동시에, 반응물이 반응탑 하단에서 상단으로 이동할 수 있는 동력을 제공할 수 있다.
또한, 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액, 스팀, 및 압축 공기를 연속하여 주입하므로써, 반응기 온도를 일정하게 유지할 수 있고 나아가 반응 압력 또한 일정하게 유지할 수 있기 때문에 공정 안정성이 향상되고, 균일한 반응 결과를 도모할 수 있다.
상기 스팀의 온도는 특별히 제한되지 않으며, 상술한 바와 같이 반응 온도를 조절하기 위해 적절히 조절될 수 있고, 압축 공기의 압력도 마찬가지일 수 있다.
상기 반응탑은 내부에 복수의 분배판을 포함할 수 있다. 반응탑이 복수의 분배판을 포함함으로써, 반응물의 반응탑 내 체류시간을 증가시킬 수 있으며, 반응탑의 소형화가 가능하여 공정 효율이 증대될 수 있다.
반응탑은 분배판에 의해 다단 형태를 가질 수 있으며, 다단의 수는 특별히 제한하지는 않으나 8 내지 20단, 구체적으로는 10 내지 15단, 보다 구체적으로는 10 내지 12단일 수 있다.
상기 반응부(21)에서의 반응시간은 반드시 이에 제한하는 것은 아니나, 1 내지 3시간일 수 있으며, 상기 시간동안 반응을 수행함으로써 시아노지 함유 물질을 충분히 제거함과 동시에, 공정 효율의 극대화를 도모할 수 있다. 반응 시간은 보다 구체적으로는 2 내지 3시간, 또는 1.5 내지 2.5시간일 수 있다. 또한, 반응 시간은 반응탑이 복수개의 분배판을 구비하는 경우, 분배판의 개수를 조절하므로써 조절될 수 있다.
상기 장치는 상기 반응부(21)의 상단에서 배출되는 반응 생성물을 기액분리하여 분해된 분해 산물은 기체상태로서, 시아노기 함유 물질이 제거된 유안부산물 함유 폐액은 액체상태로서 분리하는 기액분리기(31, 32, 33)을 더 포함할 수 있다.
기액분리기(31, 32, 33)를 통해 분리된 기체를 소각하여 제거할 수 있고, 정제된 시아노기 함유 물질이 제거된 유안부산물 함유 폐액은 냉각기(71)를 통해 냉각 후 유안비료 정제 공정에 투입하여 고품질의 유안비료 제조에 사용할 수 있다.
기액분리기는 1개의 기액분리 드럼(drum)일 수도 있고, 필요에 따라 2개 이상의 기액분리기를 직렬 또는 병렬 연결하여 기액분리 효율을 증대시킬 수도 있다. 도 1의 기액분리기 구성은 일 예시로서, 본 발명을 반드시 이에 한정하는 것을 아니다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예 및 비교예를 기재한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 및 비교예]
도 1의 구성을 갖는 장치를 이용하여 아크릴로니트릴 공정에서 발생한 유안부산물 함유 폐액으로부터 습식 산화 반응을 통해 시아노기 함유 물질을 제거하였다.
상기 유안부산물 함유 폐액 내 유안(황산암모늄), 시아노기 함유 물질, 및 포름산암모늄(NH4HCO2)의 함유량은 표 1과 같다. (표 1의 처리전)
먼저 상기 유안부산물 함유 폐액을 암모니아를 이용하여 pH 7(실시예 1), pH 8(실시예 2), pH 10(실시예 3), pH 6(비교예 1), pH 11(비교예 2)로 조절하여 저장탱크(11)에 저장하였다.
이후, 상기 pH 조절된 폐액을 열교환기(61)에서 145℃로 예비가열하고, 반응탑(21)의 하단으로 투입하였다. 이 때 반응탑은 분배판에 의해 12단이 되도록 하였다. 또한, 예비가열된 pH 조절된 폐액과 함께 스팀 및 압축 공기를 상기 반응탑의 하단으로 함께 투입하여, 반응탑 내에서 연속적으로 반응을 수행하였다. 반응물의 반응탑 내 체류시간은 2시간으로 하였다.
반응탑내 반응 온도는 200℃, 압력은 20kg/cm2g으로 하였다.
반응탑 상단에서 배출되는 반응 생성물은 도 1과 같이 조합된 기액분리 드럼(31, 32, 33)을 통해 기액분리 하였고, 냉각기(71)로 40℃로 냉각된 정제된 유안부산물 함유 폐액 내 유안, 시아노기 함유 물질, 및 포름산암모늄의 함량을 측정하였다. (표 1의 처리후)
처리 전 처리 후
유안
(황산암모늄) 		시아노기 함유 물질 포름산암모늄 유안
(황산암모늄) 		시아노기 함유 물질 포름산암모늄
실시예 1-1 36.8% 340ppm 검출되지 않음 36.8% 1ppm 검출되지 않음
실시예 1-2 37.0% 395ppm 검출되지 않음 37.0% 1ppm 검출되지 않음
실시예 1-3 37.6% 420ppm 검출되지 않음 37.6% 1ppm 검출되지 않음
실시예 1-4 35.5% 538ppm 검출되지 않음 35.5% 1ppm 검출되지 않음
실시예 2-1 32.5% 240ppm 검출되지 않음 32.5% 1ppm 검출되지 않음
실시예 2-2 37.9% 353ppm 검출되지 않음 37.9% 1ppm 검출되지 않음
실시예 2-3 38.3% 401ppm 검출되지 않음 38.3% 1ppm 검출되지 않음
실시예 2-4 37.8% 520ppm 검출되지 않음 37.8% 1ppm 검출되지 않음
실시예 3-1 32.5% 240ppm 검출되지 않음 32.5% 1ppm 검출되지 않음
실시예 3-2 37.9% 353ppm 검출되지 않음 37.9% 1ppm 검출되지 않음
실시예 3-3 38.3% 401ppm 검출되지 않음 38.3% 1ppm 검출되지 않음
실시예 3-4 37.8% 520ppm 검출되지 않음 37.8% 1ppm 검출되지 않음
비교예 1 36.4% 360ppm 검출되지 않음 36.4% 50ppm 검출되지 않음
비교예 2 37.8% 520ppm 검출되지 않음 37.8% 1ppm 30ppm
- 표 1에서 "%"는 중량%를 의미함
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 유안부산물 함유 폐액의 pH를 7 내지 10으로 조절한 실시예의 경우, 정제 후 유안부산물 함유 용액 내 시아노기 함유 물질이 1ppm 이하 수준으로 매우 저감되고, 시아노기 함유 물질이 포름산암모늄으로 전환되지 않았다. 이에, 고품질의 유안비료 제조를 가능케 할 수 있음을 알 수 있다.
그러나, pH를 6으로 조절하는 경우 습식산화를 통한 정제 후 유안부산물 함유 용액 내 시아노기 함유 물질이 50ppm 이상 잔존하여 고품질의 유안비료 제조에는 부적합하였고, pH를 11로 조절하는 경우 시아노기 함유 물질이 포름산암모늄으로 일부 전환되어 고품질의 유안비료 제조에는 부적합함을 확인할 수 있었다.
1 : pH 조절부 11 : 저장탱크
21 : 반응부 31,32,33 : 기액분리기
41 : 스팀 공급부 51 : 압축 공기 공급부
61 : 열교환기 71 : 냉각기

Claims (13)

  1. (a) 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액의 pH를 7 내지 10으로 조절하는 단계;
    (b) 반응물로서 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액, 스팀, 및 압축 공기를 투입하고, 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 180 내지 210℃의 온도 및 10 내지 20kg/cm2g의 압력에서 1.5 내지 2.5시간 동안 산소와 반응시키는 단계; 및
    (c) 상기 (b) 단계의 반응 생성물을 기액분리하여, 액상의 시아노기 함유 물질이 제거된 유안부산물 함유 폐액을 수득하는 단계;를 포함하고,
    상기 (b) 단계는 내부에 복수의 분배판을 포함하는 반응탑에서 수행되는 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하여 황산암모늄을 정제하는 방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에서,
    상기 (b) 단계에서, 상기 반응탑은 하단에 위치하는 반응물 투입구 및 상단에 위치하는 생성물 유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하여 황산암모늄을 정제하는 방법.
  4. 제 3항에서,
    상기 반응물 투입구를 통해 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액, 스팀, 및 압축 공기를 투입하는 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하여 황산암모늄을 정제하는 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액의 pH를 7 내지 10으로 조절하는 pH 조절부;
    상기 반응물로서 pH 조절부에서 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액, 스팀, 및 압축 공기를 투입하고, 상기 pH 조절된 유안부산물 함유 폐액을 180 내지 210℃의 온도 및 10 내지 20kg/cm2g의 압력에서 1.5 내지 2.5시간 동안 산소와 반응시키는 반응부; 및
    상기 반응부에서 유출된 반응 생성물을 기액분리하는 기액분리부;를 포함하고,
    상기 반응부는 내부에 복수의 분배판을 포함하는 반응탑인 것을 특징으로 하는 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하여 황산암모늄을 정제하는 장치.
  9. 삭제
  10. 제 8항에서,
    상기 반응탑은, 하단에 위치하는 반응물 투입구 및 상단에 위치하는 생성물 유출구를 포함하는 반응탑인 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하여 황산암모늄을 정제하는 장치.
  11. 제 10항에서,
    상기 장치는 상기 반응물 투입구로 스팀을 투입하는 스팀 투입부; 및 상기 반응물 투입구로 압축 공기를 투입하는 압축 공기 투입부;를 더 포함하는 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하여 황산암모늄을 정제하는 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
KR1020180092355A 2018-08-08 2018-08-08 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법 및 장치 KR102075102B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180092355A KR102075102B1 (ko) 2018-08-08 2018-08-08 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180092355A KR102075102B1 (ko) 2018-08-08 2018-08-08 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102075102B1 true KR102075102B1 (ko) 2020-02-07

Family

ID=69570126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180092355A KR102075102B1 (ko) 2018-08-08 2018-08-08 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102075102B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR790001803B1 (ko) * 1976-08-19 1979-12-20 스에요시 도시오 유기물 함유폐수의 액상 산화법
JP2001121138A (ja) * 1999-10-28 2001-05-08 Asahi Kasei Corp 廃水の処理方法
KR20100009128A (ko) * 2008-07-18 2010-01-27 동희오토주식회사 도장 전처리 전착 폐수 재활용 장치
KR20150079068A (ko) * 2013-12-31 2015-07-08 동서석유화학주식회사 아크릴로니트릴 폐수의 재이용 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR790001803B1 (ko) * 1976-08-19 1979-12-20 스에요시 도시오 유기물 함유폐수의 액상 산화법
JP2001121138A (ja) * 1999-10-28 2001-05-08 Asahi Kasei Corp 廃水の処理方法
KR20100009128A (ko) * 2008-07-18 2010-01-27 동희오토주식회사 도장 전처리 전착 폐수 재활용 장치
KR20150079068A (ko) * 2013-12-31 2015-07-08 동서석유화학주식회사 아크릴로니트릴 폐수의 재이용 시스템

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1041086C (zh) 高能效的尿素生产方法
KR101704902B1 (ko) 산화탈수소화 반응을 통한 부타디엔의 제조방법
KR101586512B1 (ko) 아크릴로니트릴 및 시안화수소를 공동생산하는 개선된 방법
CN104945283A (zh) 一种制备异氰酸酯单体的方法
CN109070043B (zh) 在控制缩二脲的情况下的尿素生产
KR100529856B1 (ko) 멜라민 제조방법
JPS58189153A (ja) 尿素の製造方法
JP2014031379A (ja) メタクリル酸アルキルエステルの吸着精製法
KR102075102B1 (ko) 아크릴로니트릴 제조공정의 유안부산물 함유 폐액으로부터 시아노기 함유 물질을 제거하는 방법 및 장치
EP4238957A1 (en) System for manufacturing phthalonitrile-based compound and method for manufacturing phthalonitrile-based compound using same
EP3233792A1 (en) Process for urea production
CN1243727C (zh) 改进工业生产尿素装置的方法
KR100237806B1 (ko) 아크릴로니트릴의 제조 방법
CN1303062C (zh) 氨解氧化羧酸以制备腈混合物
CN107365273A (zh) 一种一锅法合成5‑硝基苯并咪唑酮的生产方法
KR101320276B1 (ko) 수성 암모늄 카바메이트 스트림의 농축 방법
CN1034014C (zh) 采用不同产率的反应区以生产尿素的方法及其所用的装置
US4065486A (en) Process for recovery of products from a waste stream in the manufacture of acrylonitrile
US5433831A (en) Process for the preparation of dichloroacetyl chloride
CN1221530C (zh) 尿素生产方法
EP4148039A1 (en) Method for preparing phthalonitrile-based compound
US3499738A (en) Method and apparatus for producing cyanogen chloride using a modified oldershaw reaction column
CN112979496A (zh) 一种采用吡咯烷酮液相法制备4-氨基丁腈的方法及装置
KR20220161920A (ko) 이소프로필 알코올 제조방법
WO2024089543A1 (en) Production of cyano-containing compounds

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
X091 Application refused [patent]
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant