KR102347112B1

KR102347112B1 - 카다놀제조시스템 및 이를 이용한 카다놀제조방법

Info

Publication number: KR102347112B1
Application number: KR1020210106186A
Authority: KR
Inventors: 김석주
Original assignee: 주식회사 다산바이오
Priority date: 2021-08-11
Filing date: 2021-08-11
Publication date: 2022-01-05

Abstract

본 발명은 목적은 카다놀 제조과정에서 발생되는 잔사의 점도가 과도하게 상승되는 것이 제어되어 재사용성이 높은 잔사를 얻을 수 있으며, 에너지도 절감되어 카다놀의 생산비용도 절감할 수 있는 새로운 방식의 카다놀제조시스템 및 이를 이용한 새로운 방식의 카다놀제조방법에 관한 것이다.

Description

카다놀제조시스템 및 이를 이용한 카다놀제조방법{System and method for manufacturing cardanol}

본 발명은 카다놀제조시스템 및 이를 이용한 카다놀제조방법에 관한 것으로서, 수득되는 카다놀의 수율과 순도를 높일 수 있으며, 카다놀 제조과정에서 발생되는 잔사의 점도가 과도하게 상승되는 것이 제어되어 동점가 85~95cST 정도로 낮은 잔사를 얻을 수 있으며, 카다놀의 생산비용도 절감되는 새로운 방식의 카다놀제조시스템 및 카다놀제조방법에 관한 것이다.

카다놀(Cadanol)은 화석계 원료를 대체하는 바이오소재이다. 카다놀은 캐쉬넛오일(CNSL, cashew nut shell liquid)을 이용하여 제조되는데, 캐쉬넛오일에는 카다놀 이외에도 아나카르딕산(Anacardic acid), 카돌(Cardol), 메틸 카돌(Methyl cardol)이 상당량 함유되어 있으므로, 이러한 캐쉬넛오일을 증류를 통해 정제하여 카다놀을 제조한다.

참고로, 캐쉬넛오일(CNSL)은 캐쉬너트껍질을 압착하여 얻은 Crude CNSL에서 고형불순물을 분리시킨 다음 150~155℃로 가열하여 얻어지며, 이러한 가열과정에서 아나키드산이 디-카보네이션(De-carboxylation)되어 카다놀로 변화되는데, 통상적으로 캐쉬넛오일이라 함은 이러한 디-카보네이션된 캐쉬넛오일을 칭한다. 표 1은 이러한 통상적인 캐쉬넛오일의 성분표이다.

구조식	De-carboxylation CNSL
anacardic Acid	3~5%
Cardol	15~20%
Cardanol	70~85%
Methyl cardol	5~10%

한편, 캐쉬넛오일을 이용하여 카다놀을 제조(카다놀을 증류하여 추출)하는 과정에서 부산물, 즉, 잔사(Residol)가 발생되는데, 잔사는 바이오중유 원료로 재사용된다.

종래에는 캐쉬넛오일을 단증류방식 또는 박막증류방식으로 증류하여 카다놀을 제조하는데, 이러한 종래의 방식으로 카다놀을 제조하는 경우에는 캐쉬넛오일이 열에 많이 노출되어 캐쉬넛오일에 중합반응이 발생되므로 카다놀의 제조 후에 발생되는 잔사가 상당히 높은 점도를 가지게 되어 고무화된다.

그런데 이와 같이 잔사가 고점도를 가지는 경우에는 잔사가 배관 등에 부착되어 잔사를 회수하기가 곤란하며, 이러한 문제점으로 인해 제조시스템의 셧다운이 발생되기도 한다. 뿐만 아니라, 잔사의 점도가 높으면 잔사를 바이오중류원료로 재사용이 불가능하므로 별도의 비용을 들여서 폐기물로 처리하여야 한다.

대한민국 공개특허 제10-2011-0116259호(2011. 10. 25) 대한민국 공개특허 제10-2021-0020303호(2021. 02. 24) 대한민국 등록특허 제10-1743628호(2017. 05. 30.) 대한민국 공개특허 제10-2011-0111042호(2011. 10. 10)

본 발명은 상기와 같은 점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 수득되는 카다놀의 수율과 순도를 높일 수 있으며, 카다놀 제조과정에서 발생되는 잔사의 점도가 과도하게 상승되는 것이 제어되어 동점가 85~95cST 정도로 낮아서 사용성이 높은 잔사를 얻을 수 있으며, 에너지도 절감되어 카다놀의 생산비용도 절감할 수 있는 새로운 방식의 카다놀제조시스템 및 이를 이용한 새로운 방식의 카다놀제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 특징에 따르면, 캐쉬넛오일저장탱크(20); 상기 캐쉬넛오일저장탱크(20)에 연결되며, 제1, 2, 3열교환기(110,120,130)가 연결되어 캐쉬넛오일저장탱크(20)에서 배출되는 캐쉬넛오일이 상기 제1, 2, 3열교환기(110,120,130)를 통해 가열되면서 이송되는 캐쉬넛오일가열이송라인(30); 상기 캐쉬넛오일가열이송라인(30)의 후단에 연결되어, 캐쉬넛오일에 함유된 카다놀이 기화되어 분리되는 감압증류탑(40); 상기 감압증류탑(40)의 상단에 연결되어 기체상의 카다놀이 냉각되면서 이송되는 카다놀냉각회수라인(50); 상기 카다놀냉각회수라인(50)에 연결되어 카다놀냉각회수라인(50)으로 이송되면서 냉각되어 응축된 액상의 카다놀이 저장되는 카다놀저장탱크(60); 및 상기 감압증류탑(40)의 하단에 연결되어 감압증류탑(40) 하단에 침강된 잔사가 냉각되면서 이송되는 잔사냉각회수라인(70);을 포함하며, 상기 잔사냉각회수라인(70)은 상기 제1열교환기(110)에 연결되어, 상기 캐쉬넛오일가열이송라인(30)으로 이송되는 캐쉬넛오일과 잔사냉각회수라인(70)으로 이송되는 잔사가 제1열교환기(110)를 통해 열교환되고, 상기 카다놀냉각회수라인(50)은 상기 제2열교환기(120)에 연결되어, 상기 제1열교환기(110)를 통해 가열된 캐쉬넛오일과 상기 카다놀냉각회수라인(50)으로 이송되는 캐쉬넛오일이 제2열교환기(120)를 통해 열교환되는 것을 특징으로 하는 카다놀제조시스템이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 캐쉬넛오일공급라인(10)을 통해 캐쉬넛오일저장탱크(20)로 이송되는 캐쉬넛오일을 예비가열하는 예비가열과정; 상기 예비가열과정에서 가열되어 캐쉬넛오일저장탱크(20)에 저장된 캐쉬넛오일을 상기 캐쉬넛오일저장탱크(20)에 연결된 캐쉬넛오일가열이송라인(30)으로 이송시키면서 가열하는 캐쉬넛오일가열이송과정; 상기 캐쉬넛오일가열이송과정에서 가열된 캐쉬넛오일을 10torr, 235℃로 조절된 감압증류탑(40)내로 분사하여, 캐쉬넛오일에 함유된 카다놀을 기화시켜서 분리하는 감압기화과정; 상기 감압기화과정에서 기화된 캐쉬넛오일을 감압증류탑(40) 외부로 이송시키면서 냉각시키는 카다놀냉각회수과정; 상기 카다놀냉각회수과정에서 액화된 카다놀을 카다놀저장탱크(60)에 저장하는 카다놀저장과정; 상기 감압기화과정에서 상기 감압증류탑(40) 하단에 침강된 잔사를 상기 감압증류탑(40) 외부로 이송시키면서 냉각시키는 잔사냉각회수과정; 및 상기 잔사냉각회수과정에서 냉각된 잔사를 잔사저장탱크(72)에 저장시키는 과정;을 포함하며,
상기 예비가열과정은 상기 캐쉬넛오일공급라인(10)으로 이송되는 캐쉬넛오일이 캐쉬넛오일공급라인(10)에 연결된 제5열교환기(150)를 통해 상기 카다놀저장탱크(60)에 연결된 카다놀배출라인(64)으로 배출되는 카다놀과 열교환되어 이루어지고;
상기 캐쉬넛오일가열이송과정은 캐쉬넛오일이 상기 캐쉬넛오일가열이송라인(30)에 연결된 제1열교환기(110)를 통해 상기 잔사냉각회수과정의 잔사와 열교환되어 100~106℃로 가열되는 1차 가열과정과, 상기 1차 가열과정을 거친 캐쉬넛오일이 상기 캐쉬넛오일가열이송라인(30)의 상기 제1열교환기(110) 후방에 연결된 제2열교환기(120)를 통해 상기 카다놀냉각회수과정의 카다놀과 열교환되어 135℃로 가열되는 2차 가열과정과, 상기 2차 가열과정을 거친 캐쉬넛오일을 상기 캐쉬넛오일가열이송라인(30)의 상기 제2열교환기(120) 후방에 연결된 제3열교환기(130)를 통해 240℃로 가열되는 3차 가열과정으로 이루어지고;
상기 1, 2차 가열과정은 합하여 20~24분 이루어지고, 상기 3차 가열과정은 5~6분 이루어지며, 상기 잔사저장탱크(72)에 저장되는 잔사는 상기 1차 가열과정에서 상기 제1열교환기(110)를 통해 캐쉬넛오일과 열교환되어 냉각됨에 따라 동점도가 85∼95cST인 것을 특징으로 하는 카다놀제조방법이 제공된다.

삭제

이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 종래 카다놀 추출방식과 다르게 캐쉬넛오일을 서서히 가열하고 중합반응이 발생하기 직전의 온도에서 비교적 단시간에 순간적으로 가열하여 카다놀을 추출함으로써 캐쉬넛오일에 중합반응이 발생되는 것을 최소화시키고, 카다놀추출 후 수득되는 잔사도 신속하게 냉각시킴으로써 잔사에 중합반응이 발생되는 것도 방지된다.

따라서 본 발명에 의해 수득되는 잔사는 동점도가 85~95cST 수준으로서, 종래의 카단놀제조시에 발생되는 잔사에 비해 점도가 낮아서 잔사의 재사용성이 높은 장점을 가진다. 또한, 잔사의 점도가 낮기 때문에, 잔사를 제조시스템 외부로 배출시키는 것도 용이하여 시스템의 운영이 용이한 장점도 가진다.

둘째, 원료물질인 캐쉬넛오일과 생성물질인 카다놀 및 부산물인 잔사를 열교환하여 캐쉬넛오일은 가열하고 카다놀 및 잔사를 냉각시킴으로써, 에너지가 절약된다. 따라서 카다놀의 생산비용이 절감된다.
셋째, 캐쉬넛오일의 가열온도 및 시간을 조절함으로써 수득되는 카다놀의 수율과 순도가 향상된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 공정도

이하에서, 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 공정도이다. 본 발명은 도시된 바와 같이, 캐쉬넛오일저장탱크(20)와, 캐쉬넛오일저장탱크(20)에 연결된 캐쉬넛오일가열이송라인(30)과, 캐쉬넛오일가열이송라인(30)의 후단에 연결되어 캐쉬넛오일에 함유된 카다놀이 기화되어 추출되는 감압증류탑(40), 감압증류탑(40)의 상단에 연결되어 기체상의 카다놀이 냉각되면서 이송되는 카다놀냉각회수라인(50), 카다놀냉각회수라인(50)에 연결되어 응축된 액상의 카다놀이 저장되는 카다놀저장탱크(60), 감압증류탑(40) 하단에 침강된 잔사가 냉각되면서 이송되는 잔사냉각회수라인(70), 캐쉬넛오일가열이송라인(30)에 연결된 제1 내지 제3열교환기(110,120,130)를 포함한다.

상기 캐쉬넛오일저장탱크(20)는 캐쉬넛오일이 저장되는 탱크로서, 일측에는 외부에서 캐쉬넛오일이 공급되는 캐쉬넛오일 공급라인(10)이 연결되고, 타측에는 캐쉬넛오일이 가열되면서 이송되는 캐쉬넛오일가열이송라인(30)이 연결된다.

상기 캐쉬넛오일가열이송라인(30)은 후단이 감압증류탑(40)에 연결되어 캐쉬넛오일저장탱크(20)와 감압증류탑(40)을 연결시키는데, 캐쉬넛오일가열이송라인(30)에는 캐쉬넛오일을 가열시키기 위한 제1, 2, 3열교환기(110,120,130)가 연결된다. 미 설명 부호 140은 상기 제3열교환기(130) 후방에 위치되도록 캐쉬넛오일가열이송라인(30)에 연결된 제4열교환기(140)이다.

한편, 상기 감압증류탑(40)은 상하로 긴 원통형상으로 되어 내부에 증발공간이 형성되는데, 증발공간은 진공펌프에 의해 감압된다. 따라서 액체의 끓는점내림현상이 일어나 상대적으로 낮은 온도에서 카다놀을 기화시켜 추출할 수 있다. 이러한 감압증류탑(40)의 구성은 공지된 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이러한 감압증류탑(40)의 상단에는 카다놀냉각회수라인(50)이 연결되고, 감압증류탑(40)의 하단에는 잔사냉각회수라인(70)이 연결되어, 감압증류탑(40)에서 기화된 카다놀은 카다놀냉각회수라인(50)으로 이송되면서 냉각되고, 감압증류탑(40)의 하단에 침강된 잔사는 상기 잔사냉각회수라인(70)을 통해 이송되면서 냉각된다.

한편, 잔사냉각회수라인(70)은 캐쉬넛오일가열이송라인(30)에 연결된 제1열교환기(110)와 연결되어 잔사냉각회수라인(70)과 캐쉬넛오일가열이송라인(30) 사이에 열교환이 이루어져서 잔사냉각회수라인(70)으로 이송되는 기화된 카다놀이 냉각되고, 캐쉬넛오일가열이송라인(30)으로 이송되는 캐쉬넛오일은 가열된다.

그리고 카다놀냉각회수라인(50)은 캐쉬넛오일가열이송라인(30)에 연결된 제2열교환기(120)와 연결되어 카다놀냉각회수라인(50)과 캐쉬넛오일가열이송라인(30) 사이에 열교환이 이루어져서 카다놀냉각회수라인(50)으로 이송되는 잔사는 냉각되고, 제1열교환기(110)에 의해 1차로 가열된 캐쉬넛오일이 제2열교환기(120)를 거치면서 2차로 가열된다.

그리고 상기 제3열교환기(130)는 제2열교환기(120) 보다 후방에 연결되어, 제2열교환기를 통해 2차로 가열된 캐쉬넛오일을 3차로 추가 가열시키는데, 상기 제1, 2열교환기(110,120)가 잔사 및 카다놀과 열교환되는 것이여서 이러한 제1, 2열교환기(110,120) 만으로는 캐쉬넛오일을 가열하고자 하는 온도인 240℃까지 비교적 단시간에 가열시키기 어려운 점이 있으므로 캐쉬넛오일을 240℃까지 비교적 신속하게 가열시키기 위해 감압증류탑(40)에서 배출되는 카다놀이나 잔사를 열매체로 사용하지 않고 별도의 열매체를 사용하는 제3열교환기(130)가 사용된다. 본 실시예에서는 제3열교환기(130) 후방에 제4열교환기(140)가 추가로 연결되어 제2열교환기(120)를 통해 2차 열교환된 캐쉬넛오일이 제3열교환기(130)와 제4열교환기(140)를 통해 3차 열교환되어 가열되는 것으로 예시되었다.

상기 카다놀저장탱크(60)는 카다놀냉각회수라인(50)의 후단에 연결되어, 카다놀냉각회수라인(50)으로 이송되면서 냉각되어 응축된 카다놀이 저장된다. 카다놀저장탱크(60)의 하단에 형성된 배출구에는 카다놀배출라인(64)이 연결되는데, 이 카다놀배출라인(64)에는 캐쉬넛오일저장탱크(20)에 연결된 캐쉬넛오일공급라인(10)과 연결되는 제5열교환기(150)가 연결되어, 카다놀과 캐쉬넛오일 사이에 열교환이 이루어져서, 카다놀에 잔류하는 열에 의해 캐쉬넛오일이 예비가열된다.

미 설명 부호 62는 카다놀저장탱크(60)의 상단에 연결되어 카다놀냉각회수라인(50)을 통해 이송되는 카다놀에 함유된 수증기나 기체상의 불순물이 상기 외부로 배출되는 불순물배출라인(62)이다.

이러한 시스템의 구체적인 운영방법을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 동점도가 85~95cST 정도의 잔사를 수득하는 것을 목표로 하는데, 동점도가 상기 수준인 잔사를 수득하기 위해 상기 시스템은 다음과 같이 운영된다.

캐쉬넛오일저장탱크(20)에 저장된 캐쉬넛오일은 캐쉬넛오일가열이송라인(30)으로 이송되는 과정에서 제1, 2열교환기(110,120)를 통해 잔사냉각회수라인(70) 및 카다놀냉각회수라인(50)과 열교환되어 가열되는데, 제1열교환기(110)를 통과하면서 100∼106℃ 정도로 1차 가열되고, 제2열교환기(120)를 통과하면서 130~135℃ 정도로 2차 가열되도록 제어된다.

이와 같이 2차 가열된 캐쉬넛오일은 제3열교환기(130)를 통과하면서 240℃로 3차 가열되는데, 본 발명에서는 제3열교환기(130) 후방에 제4열교환기(140)가 추가로 연결됨으로써, 캐쉬넛오일이 좀 더 신속하게 가열된다.

캐쉬넛오일이 열에 노출되는 시간이 길어질수록 캐쉬넛오일에 함유된 성분들이 중합반응을 일으켜서 카다놀 증류 후에 발생되는 잔사의 점도가 상승될 우려가 높아지므로 잔사의 점도가 상승되는 것을 방지하기 위해서는 캐쉬넛오일의 가열시간과 온도를 상기 수준으로 제어하는 것이 바람직하다. 일반적으로 캐쉬넛오일에서 중합반응이 발생될 가능성은 온도가 높아질수록 시간에 반비례하므로 온도가 높아질수록 열에 노출되는 시간을 최소화시키는 것이 바람직한데, 본 발명에서는 전술한 바와 같이, 동점도가 85~95cST 정도의 잔사를 얻기 위해 캐쉬오일의 가열이송과정이 30분 이내에 이루어지도록 하되, 1차, 2차 가열은 20~24분 정도, 3차 가열은 5~6분 이내로 이루어지도록 제어한다.

그리고 감압증류탑은 235℃, 진공도 10torr 이하로 조절한다. 240℃로 가열된 캐쉬넛오일은 감압증류탑(40)의 플래시존(flash zone)으로 분사되고, 캐쉬넛오일에 함유된 성분 중에서 상대적으로 기화온도가 낮은 카다놀은 감압증류탑(40) 내부에서 순간적으로 기화되어 카다놀냉각회수라인(50)으로 배출되고, 나머지 성분들은 침강되어 감압증류탑(40) 하단에 축적되어 잔사(Residol)를 형성한다.

카다놀의 수율을 높이고 점도가 낮은 잔사를 얻을 수 있도록 하기 위해서는 캐쉬넛오일에 함유된 성분들이 중합반응을 일으키지 않도록 캐쉬넛오일의 온도를 제어할 필요가 있는데, 본 발명에서는 동점도가 85∼95cST 정도의 잔사를 수득하기 위해 캐쉬넛오일을 240℃로 가열하여 감압증류탑으로 분사하고, 감압증류탑의 내부를 상기 조건으로 조절하는 것이다.

감압증류탑(40)의 온도가 235℃ 보다 낮으면 진공도가 높더라도 카다놀이 제대로 기화되지 못하여 카다놀의 수율이 저하되며, 감압증류탑(40)의 온도가 235℃보다 높으면 카다놀 이외의 성분들도 기화될 가능성이 높아져서 카다놀의 순도가 저하될 우려가 있을 뿐만 아니라 캐쉬넛오일에 중합반응이 발생되어 잔사의 점도가 과도하게 상승될 우려가 높아지므로 바람직하지 않다.

한편, 카다놀냉각회수라인(50)으로 배출되어 회수되는 카다놀은 제2열교환기(120)에서 캐쉬넛오일가열이송라인(30)으로 이송되는 캐쉬넛오일과 열교환되어 기체상의 카다놀은 신속하게 냉각되는데, 기화된 카다놀은 제2열교환기(120)를 거쳐 카다놀냉각회수라인(50)을 따라 이송되면서 70℃ 수준으로 냉각되어 카다놀저장탱크(60)에 저장된다. 이때 카다놀냉각회수라인(50)을 통해 이송되는 카다놀에 함유된 수증기나 기체상의 불순물은 카다놀저장탱크(60)의 상단에 연결된 불순물배출라인(62)을 통해 외부로 배출된다.

그리고, 감압증류탑(40)의 하단에 축적된 잔사는 잔사냉각회수라인(70)을 통해 배출되는데, 잔사냉각회수라인(70)이 상기 제1열교환기(110)와 연결됨에 따라 잔사와 캐쉬넛오일가열이송라인(30)으로 이송되는 캐쉬넛오일 사이에 열교환이 이루어져서 잔사가 140℃ 이하로 신속하게 냉각된다. 잔사냉각회수라인(70)으로 이송되면서 냉각된 잔사를 잔사저장탱크(72)에 저장되어, 외부로 배출된다.

실험예 1

전술한 바와 같은 시스템을 이용하여 카다놀을 제조하고, 잔사를 수득하였다.

이때 캐쉬넛오일은 제1, 2열교환기를 통해 20분에 걸쳐서 135℃로 가열시키고, 제3, 제4열교환기를 통해 5분에 걸쳐서 240℃로 가열시킨 다음, 235℃, 진공도 10torr의 진공증류탑으로 분사하여 카다놀을 분리시켰으며, 잔사는 제1열교환기를 통해 140℃로 냉각시키고, 카다놀은 제2열교환기를 통해 60℃로 냉각시켰다. 그리고 카다놀 및 잔사의 수율과 품질을 테스트한 결과 표 2, 3과 같은 결과를 얻었다.

비교예 1은 종래 단증류방식을 이용하여 캐쉬넛오일을 280℃∼350℃ 정도로 가열하여 카다놀을 제조한 경우의 카다놀 및 잔사의 수율과 품질을 테스트한 것이다.

<수율>

	비교예 1	실험예 1
Cardanol yield(%)	34.12	35.75
residol yield(%)	63.86	64.05
고형물(%)	1.59	0.20
계(%)	100	100

<품질>

	비교예 1	실험예 1
Cardanol 순도	88.52	89.23
잔사(residol) 점도(cSt)	1,722	94

표 2, 3을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의한 실험예1이 비교예 1에 비해 카다놀의 수율이 1.63% 높고, 카다놀의 순도가 0.71% 높았으며, 특히 잔사의 점도가 비교예 1에 비해 상당히 낮았다.

비교예 2

캐쉬넛오일을 제3, 제4열교환기를 통해 10분에 걸쳐서 250℃로 가열시키는 것만 제외하고 실험예 1과 동일한 방법으로 처리하여 카다놀을 제조하고 잔사를 수득하여, 실험예 1과 동일한 방법으로 카다놀 및 잔사의 수율과 품질을 테스트한 결과 표 4, 5와 같은 결과를 얻었다.

<수율>

	비교예 2
Cardanol yield(%)	35.05
residol yield(%)	64.70
고형물(%)	0.25
계(%)	100

<품질>

	비교예 2
Cardanol 순도	89.05
잔사(residol) 점도(cSt)	342

표 4, 5를 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 캐쉬넛오일을 실험예 1에 비해 높은 온도로 긴 시간처리한 비교예 2가 실험예 1에 비해 카다놀의 수율이 0.7% 저하되었고, 카다놀의 순도는 0.18% 저하되었으며, 특히, 잔사의 점도가 342로 실험예 1에 비해 상당히 상승되었다.

이와 같이 본 발명에서는 카다놀 정제 후에 회수되는 잔사의 점도가 낮기 때문에 잔사를 바이오증류원료로 사용하는 등 잔사의 재사용성이 높으며, 잔사에 의해 제조시스템이 셧다운될 우려도 적다.

또한, 감압증류탑에서 배출되는 고온의 카다놀 및 잔사와 캐쉬넛오일 사이에 열교환이 이루어져서 캐쉬넛오일이 가열되는 구조를 가지므로 에너지가 절약되어 카다놀의 생산비용절감을 꾀할 수 있다.

Claims

캐쉬넛오일공급라인(10)을 통해 캐쉬넛오일저장탱크(20)로 이송되는 캐쉬넛오일을 예비가열하는 예비가열과정;
상기 예비가열과정에서 가열되어 캐쉬넛오일저장탱크(20)에 저장된 캐쉬넛오일을 상기 캐쉬넛오일저장탱크(20)에 연결된 캐쉬넛오일가열이송라인(30)으로 이송시키면서 가열하는 캐쉬넛오일가열이송과정;
상기 캐쉬넛오일가열이송과정에서 가열된 캐쉬넛오일을 10torr, 235℃로 조절된 감압증류탑(40)내로 분사하여, 캐쉬넛오일에 함유된 카다놀을 기화시켜서 분리하는 감압기화과정;
상기 감압기화과정에서 기화된 캐쉬넛오일을 감압증류탑(40) 외부로 이송시키면서 냉각시키는 카다놀냉각회수과정;
상기 카다놀냉각회수과정에서 액화된 카다놀을 카다놀저장탱크(60)에 저장하는 카다놀저장과정;
상기 감압기화과정에서 상기 감압증류탑(40) 하단에 침강된 잔사를 상기 감압증류탑(40) 외부로 이송시키면서 냉각시키는 잔사냉각회수과정; 및
상기 잔사냉각회수과정에서 냉각된 잔사를 잔사저장탱크(72)에 저장시키는 과정;을 포함하며,
상기 예비가열과정은,
상기 캐쉬넛오일공급라인(10)으로 이송되는 캐쉬넛오일이 캐쉬넛오일공급라인(10)에 연결된 제5열교환기(150)를 통해 상기 카다놀저장탱크(60)에 연결된 카다놀배출라인(64)으로 배출되는 카다놀과 열교환되어 이루어지고;
상기 캐쉬넛오일가열이송과정은,
캐쉬넛오일이 상기 캐쉬넛오일가열이송라인(30)에 연결된 제1열교환기(110)를 통해 상기 잔사냉각회수과정의 잔사와 열교환되어 100~106℃로 가열되는 1차 가열과정과,
상기 1차 가열과정을 거친 캐쉬넛오일이 상기 캐쉬넛오일가열이송라인(30)의 상기 제1열교환기(110) 후방에 연결된 제2열교환기(120)를 통해 상기 카다놀냉각회수과정의 카다놀과 열교환되어 135℃로 가열되는 2차 가열과정과,
상기 2차 가열과정을 거친 캐쉬넛오일을 상기 캐쉬넛오일가열이송라인(30)의 상기 제2열교환기(120) 후방에 연결된 제3열교환기(130)를 통해 240℃로 가열되는 3차 가열과정으로 이루어지고;
상기 1, 2차 가열과정은 합하여 20~24분 이루어지고, 상기 3차 가열과정은 5~6분 이루어지며, 상기 잔사저장탱크(72)에 저장되는 잔사는 상기 1차가열과정에서 상기 제1열교환기(110)를 통해 캐쉬넛오일과 열교환되어 냉각됨에 따라 동점도가 85∼95cST인 것을 특징으로 하는 카다놀제조방법.
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