KR102354499B1 - Ethylene oligomerization method and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명의 목적은 선형 알파 올레핀(LAO) 공정에서 반응기 내부에서 생기는 반응 부산물에 의한 스케일을 효과적으로 제거하고, 반응기의 유지 및 보수를 용이하게 하며, 설치 비용을 최소화하는 에틸렌 저중합체화 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 에틸렌 저중합체화 방법은, 용액과 에틸렌을 반응기에 주입하는 제1단계, 상기 반응기 내에 설정 시간 체류하면서 에틸렌 저중합체화(oligomerization) 반응을 진행하는 제2단계, 설정 시간 후 상기 용액과 에틸렌을 포함하는 반응중용액이 상기 반응기에서 내보내져 열을 제거하기 위하여 상기 반응기의 외부를 순환(circulation)하는 제3단계, 순환을 마친 반응중용액을 다시 상기 반응기 내부의 반응중용액에 혼합하는 제4단계, 및 상기 반응기에서 반응을 완료한 반응완료용액이 내보내지는 제5단계를 포함하며, 상기 제4단계는 상기 반응중용액을 믹싱 이덕터(mixing eductor)로 경유시키면서 혼합하여 유입한다.It is an object of the present invention to provide a method for ethylene oligomerization that effectively removes scale by reaction by-products generated inside the reactor in the linear alpha olefin (LAO) process, facilitates maintenance and repair of the reactor, and minimizes installation costs will be. The ethylene oligomerization method according to an embodiment of the present invention includes a first step of injecting a solution and ethylene into a reactor, a second step of performing an ethylene oligomerization reaction while staying in the reactor for a set time, setting After a period of time, the solution and the reaction solution containing ethylene are discharged from the reactor to circulate the outside of the reactor to remove heat. A fourth step of mixing with the medium solution, and a fifth step of discharging the reaction-completed solution that has completed the reaction from the reactor, wherein the fourth step is passing the reaction medium solution through a mixing eductor mixed and introduced.
Description
본 발명은 에틸렌 저중합체화 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 에틸렌 저중합체화 반응시, 슐츠-플로리 분포(Schulz-Flory distribution)에 따른 알파 올레핀을 생산하는 에틸렌 저중합체화 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ethylene oligomerization method and an apparatus therefor, and more particularly, to an ethylene oligomerization method for producing alpha olefins according to a Schulz-Flory distribution during ethylene oligomerization reaction and the same It's about the device.
알려진 바에 따르면, 에틸렌 저중합체화(Ethylene Oligomerization) 반응을 이용하는 선형 알파 올레핀(LAO; Linear Alpha Olefin) 공정은 단량체인 1-헥센(1-C6), 1-옥텐(1-C8)을 포함하는 모든 알파 올레핀을 생산하는 공정이다. 1-헥센(1-C6), 1-옥텐(1-C8)을 포함하는 모든 알파 올레핀은 합성 윤활유, 알코올 가소제 등의 중요한 원료 물질이다.As is known, the Linear Alpha Olefin (LAO) process using the ethylene oligomerization reaction is a process that includes all monomers 1-hexene (1-C6) and 1-octene (1-C8). It is a process for producing alpha olefins. All alpha olefins, including 1-hexene (1-C6) and 1-octene (1-C8), are important raw materials for synthetic lubricants and alcohol plasticizers.
에틸렌 저중합체화(Ethylene Oligomerization) 반응에서 반응기 내부의 온도 불균형으로 인하여, 선택도 변화 및 사슬이 긴 고분자와 같은 반응 부산물이 생긴다. 따라서 반응기 내부에서 온도 균형을 유지하기 위하여 용액의 완전한 혼합(Mixing)이 요구된다.In the ethylene oligomerization reaction, due to the temperature imbalance inside the reactor, selectivity changes and reaction by-products such as long-chain polymers are generated. Therefore, complete mixing of the solution is required to maintain the temperature balance inside the reactor.
이를 위하여, 선형 알파 올레핀 공정에서 연속 교반 반응기(CSTR)를 사용한다. 이 경우, 에틸렌 저중합체화(Ethylene Oligomerization) 반응 부산물은 반응기 내부에서 스케일(Scale)을 생성하고, 교반기(Agitator)의 파울링(fouling) 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 교반기를 사용하는 경우, 반응기의 유지 및 보수에 어려움이 있으며, 교반기를 구동하는 모터에 의한 전력 소모량 및 장치의 설치 비용이 높아진다.For this purpose, a continuous stirred reactor (CSTR) is used in the linear alpha olefin process. In this case, the ethylene oligomerization reaction by-product may generate scale inside the reactor and cause fouling of the agitator. Therefore, when using the stirrer, it is difficult to maintain and repair the reactor, and the power consumption by the motor driving the stirrer and the installation cost of the device increase.
본 발명의 목적은 선형 알파 올레핀(LAO) 공정에서 반응기 내부에서 생기는 반응 부산물에 의한 스케일을 효과적으로 제거하고, 반응기의 유지 및 보수를 용이하게 하며, 설치 비용을 최소화하는 에틸렌 저중합체화 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 목적은 상기 에틸렌 저중합체화 방법으로 알파 올레핀을 합성하는 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for ethylene oligomerization that effectively removes scale by reaction by-products generated inside the reactor in the linear alpha olefin (LAO) process, facilitates maintenance and repair of the reactor, and minimizes installation costs will be. It is an object of the present invention to provide an apparatus for synthesizing alpha olefins by the ethylene oligomerization method.
본 발명의 일 실시예에 따른 에틸렌 저중합체화 방법은, 용액과 에틸렌을 반응기에 주입하는 제1단계, 상기 반응기 내에 설정 시간 체류하면서 에틸렌 저중합체화(oligomerization) 반응을 진행하는 제2단계, 설정 시간 후 상기 용액과 에틸렌을 포함하는 반응중용액이 상기 반응기에서 내보내져 열을 제거하기 위하여 상기 반응기의 외부를 순환(circulation)하는 제3단계, 순환을 마친 반응중용액을 다시 상기 반응기 내부의 반응중용액에 혼합하는 제4단계, 및 상기 반응기에서 반응을 완료한 반응완료용액이 내보내지는 제5단계를 포함하며, 상기 제4단계는 상기 반응중용액을 믹싱 이덕터(mixing eductor)로 경유시키면서 혼합하여 유입한다.The ethylene oligomerization method according to an embodiment of the present invention includes a first step of injecting a solution and ethylene into a reactor, a second step of performing an ethylene oligomerization reaction while staying in the reactor for a set time, setting After a period of time, the solution and the reaction solution containing ethylene are discharged from the reactor to circulate the outside of the reactor to remove heat. A fourth step of mixing with the medium solution, and a fifth step of discharging the reaction-completed solution that has completed the reaction from the reactor, wherein the fourth step is passing the reaction medium solution through a mixing eductor mixed and introduced.
상기 제4단계는 상기 반응중용액이 상기 믹싱 이덕터의 노즐을 경유하는 노즐 단계, 상기 노즐을 경유한 상기 반응중용액이 상기 믹싱 이덕터의 디퓨저를 고속으로 통과하는 디퓨저 단계, 및 고속 흐름의 상기 반응중용액이 상기 반응기 내부에서 상기 디퓨저 주변의 반응중용액을 상기 디퓨저 내부로 더 끌어 들어서, 상기 디퓨저 내부에서 추가적으로 혼합됨에 따라, 상기 반응기 내부로 더 빠른 속도로 유입되는 추가혼합단계를 포함할 수 있다.The fourth step is a nozzle step in which the solution in reaction passes through the nozzle of the mixing eductor, a diffuser step in which the solution in reaction passes through the nozzle passes through the diffuser of the mixing eductor at high speed, and a high-speed flow An additional mixing step in which the solution in reaction is introduced into the inside of the reactor at a faster rate as the solution in the reaction is further drawn into the inside of the diffuser and is further mixed in the inside of the diffuser in the reactor. can
상기 제1단계는 상기 반응기 하부에서 상방으로 용액 및 에틸렌을 주입하여 상향 흐름을 형성하고, 상기 제4단계는 상기 반응기의 상부에서 하방으로 설치되는 상기 이덕터(mixing eductor)를 경유하면서 추가적으로 혼합되는 상기 반응중용액을 상기 반응기 상부에서 하방으로 유입하는 하향 흐름을 형성하여, 상기 반응기의 중심부에서 상기 상향 흐름과 상기 하향 흐름을 혼합할 수 있다.In the first step, an upward flow is formed by injecting a solution and ethylene from the lower part of the reactor upward, and the fourth step is additionally mixed while passing through the eductor installed downward from the upper part of the reactor. By forming a downward flow in which the solution in the reaction flows downward from the upper part of the reactor, the upward flow and the downward flow may be mixed in the center of the reactor.
상기 제1단계는 상기 반응기의 내부에 설치되는 내부 반응기의 내부에서 상기 상향 흐름을 형성하고, 상기 제4단계는 상기 내부 반응기의 내부에서 하향 흐름을 형성하여, 상기 내부 반응기의 중심부에서 혼합될 수 있다.The first step forms the upward flow inside the internal reactor installed inside the reactor, and the fourth step forms a downward flow inside the internal reactor, so that it can be mixed in the center of the internal reactor have.
상기 제4단계는 상기 내부 반응기의 외부에서 올라오는 반응중용액을 상기 믹싱 이덕터로 빠르게 주입할 수 있다.In the fourth step, the reaction solution rising from the outside of the internal reactor may be rapidly injected into the mixing eductor.
상기 제1단계는 상기 반응기의 하부에서 상방으로 설치되는 스파저를 통하여 용매와 에틸렌을 상기 반응기 내부에 주입할 수 있다.In the first step, a solvent and ethylene may be injected into the reactor through a sparger installed upwardly from the bottom of the reactor.
상기 제1단계는 상기 스파저의 도우넛부와 상기 도우넛부에 등간격으로 배치되는 복수의 노즐을 통하여, 상기 용매와 에틸렌을 상기 반응기의 내부로 분사할 수 있다.In the first step, the solvent and ethylene may be injected into the reactor through a donut portion of the sparger and a plurality of nozzles disposed at equal intervals on the donut portion.
본 발명의 일 실시예에 따른 에틸렌 저중합체화 장치는, 주입되는 용액과 에틸렌에 의하여 에틸렌 저중합체화(oligomerization) 반응을 진행하는 반응기, 상기 반응기의 외부에 구비되고 제1관로로 연결되어, 상기 반응기에 설정 시간 체류 후 상기 반응기에서 내보내져 순환되는 상기 용액과 에틸렌을 포함하는 반응중용액의 열을 제거하는 열교환기, 및 상기 열교환기에 제2관로로 연결되고 상기 반응기에 설치되어, 상기 열교환기의 순환을 마친 반응중용액을 경유시키면서 혼합하여 상기 반응기 내부의 반응중용액에 혼합하는 믹싱 이덕터(mixing eductor)를 포함한다.The ethylene oligomerization apparatus according to an embodiment of the present invention includes a reactor for performing an ethylene oligomerization reaction by using an injected solution and ethylene, which is provided outside the reactor and is connected to a first pipe line, A heat exchanger for removing heat between the solution and the solution in the reaction containing ethylene, which are discharged from the reactor and circulated after staying in the reactor for a set time, and a second pipe connected to the heat exchanger and installed in the reactor, the heat exchanger It includes a mixing eductor that mixes the reaction solution inside the reactor while passing through the reaction solution after the circulation of the mixture eductor.
상기 믹싱 이덕터는 상기 반응중용액을 경유시키는 노즐, 및 상기 노즐을 경유한 상기 반응중용액을 고속으로 통과시키는 디퓨저를 포함하며, 상기 디퓨저는 고속 흐름의 상기 반응중용액이 상기 반응기 내부에서 상기 디퓨저 주변의 반응중용액을 상기 디퓨저 내부로 더 끌어 들어서, 상기 디퓨저 내부에서 추가적으로 혼합됨에 따라, 상기 반응기 내부로 더 빠른 속도로 유입될 수 있다.The mixing eductor includes a nozzle through which the solution during the reaction passes, and a diffuser through which the solution during the reaction passes through the nozzle at a high speed, wherein the diffuser allows the solution during the reaction in a high-speed flow to pass through the reactor inside the diffuser. As the surrounding reaction solution is further drawn into the diffuser and further mixed in the diffuser, it can be introduced into the reactor at a faster rate.
상기 반응기는 내부에 설치되어 상기 반응기 하부에서 상방으로 용액 및 에틸렌을 주입하여 상향 흐름을 형성하는 내부 반응기를 더 포함할 수 있다.The reactor may further include an internal reactor installed therein to form an upward flow by injecting a solution and ethylene from the lower part of the reactor upward.
상기 반응기는 하부에서 상방으로 설치되어 상기 반응기 하부에서 상방으로 용매 및 에틸렌을 주입하는 스파저를 더 포함할 수 있다.The reactor may further include a sparger installed upward from the bottom to inject a solvent and ethylene from the bottom of the reactor upward.
상기 스파저는 주입되는 용매 및 에틸렌을 원통으로 내장하는 도우넛부, 및 상기 도우넛부에 등간격으로 배치되는 상기 용매와 에틸렌을 상기 반응기의 내부로 균일하게 분사하는 복수의 노즐을 포함할 수 있다.The sparger may include a donut unit for containing the injected solvent and ethylene as a cylinder, and a plurality of nozzles for uniformly injecting the solvent and ethylene into the reactor at equal intervals on the donut unit.
이와 같이 본 발명의 일 실시예는, 열 제거 순환을 마친 반응중용액을 믹싱 이덕터에 경유시키면서 믹싱 이덕터로 유입되는 반응기 내부의 반응중용액과 추가 혼합하여, 반응기 내부로 유입하여 반응기 내부의 반응중용액과 혼합하므로 공정 중에 반응기 내부에서 생기는 반응 부산물에 의한 스케일을 효과적으로 제거할 수 있다.As described above, in one embodiment of the present invention, the solution in the reaction after the heat removal cycle is passed through the mixing eductor and is mixed with the solution in the reaction inside the reactor that is introduced into the mixing eductor, and then flows into the reactor and inside the reactor. Since it is mixed with the reaction solution, scale caused by reaction by-products generated inside the reactor during the process can be effectively removed.
또한, 일 실시예는 교반기를 사용하지 않고 믹싱 이덕터를 사용하여 열 제거 순환을 완료한 반응중용액과 반응기 내부의 반응중용액을 효과적으로 혼합하므로 반응기의 유지 및 보수를 용이하게 하고, 장치의 설치 비용을 최소화 할 수 있다.In addition, one embodiment uses a mixing eductor without using a stirrer to effectively mix the solution in the reaction that has completed the heat removal cycle with the solution in the reaction inside the reactor, thereby facilitating the maintenance and repair of the reactor, and installation of the device cost can be minimized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에틸렌 저중합체화 방법에 대한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 에틸렌 저중합체화 장치의 구성도이다.
도 3은 도 2에 적용되는 믹싱 이덕터의 작동 상태도이다.
도 4는 도 2에 적용되는 믹싱 이덕터와 내부 반응기의 상호 작동 상태도이다.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 에틸렌 저중합체화 장치의 구성도이다.
도 6은 도 5에 적용되는 스파저의 사시도이다.1 is a flowchart of a method for oligomerizing ethylene according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of an ethylene oligomerization apparatus according to a first embodiment of the present invention.
3 is an operation state diagram of the mixing eductor applied to FIG. 2 .
FIG. 4 is a diagram illustrating the mutual operation of the mixing eductor and the internal reactor applied to FIG. 2 .
5 is a block diagram of an ethylene oligomerization apparatus according to a second embodiment of the present invention.
6 is a perspective view of the sparger applied to FIG. 5 .
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are given to the same or similar components throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에틸렌 저중합체화 방법에 대한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 에틸렌 저중합체화 장치의 구성도이다. 1 is a flowchart of a method for oligomerizing ethylene according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram of an apparatus for oligomerization of ethylene according to a first embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예의 에틸렌 저중합체화 방법은 반응물을 반응기(1)에 주입하여 에틸렌 저중합체화(oligomerization) 반응을 진행한 후, 반응을 완료한 반응완료용액을 반응기(1)에서 내보낸다. 일례를 들면, 주입되는 반응물은 촉매, 조촉매 및 용매를 포함하는 용액과 에틸렌을 포함한다.1 and 2, in the ethylene oligomerization method of an embodiment, the reactant is injected into the
알파 올레핀 저중합체의 합성은 에틸렌 등의 알파 올레핀을 원료로 하는 저중합 반응으로써 발열 반응이기 때문에 반응기(1)를 냉각시키면서 진행된다. 이를 위하여, 반응기(1)는 외부에 냉각수(또는 냉매) 재킷(11)을 더 구비한다. 즉 냉각수(또는 냉매) 재킷(11)은 발열 반응이 진행되는 반응기(1)를 냉각시킨다. 그리고 반응기(1)는 상부에 릴리프 밸브(12)를 구비하여, 합성 반응 중에 내부 압력을 설정압으로 안전하게 유지시킬 수 있다.The synthesis of the alpha olefin oligomer proceeds while cooling the
예를 들면, 알파 올레핀 합성 방법은 반응물인 용액과 에틸렌을 반응기(1)에 주입하는 제1단계(ST1), 반응기(1) 내에서 에틸렌 저중합체화 반응을 진행하는 제2단계(ST2), 반응이 진행 중인 반응중용액을 외부 순환을 통하여 제열하는 제3단계(ST3), 제열된 반응중용액을 다시 반응기(1) 내부의 반응중용액에 혼합하는 제4단계(ST4), 및 반응기(1)에서 반응을 완료한 반응완료용액 및 에틸렌을 내보내는 제5단계(ST5)를 포함한다.For example, the alpha olefin synthesis method includes a first step (ST1) of injecting a reactant solution and ethylene into the reactor (1), a second step (ST2) of performing an ethylene oligomerization reaction in the reactor (1), A third step (ST3) of removing heat from the reaction solution in progress through external circulation, a fourth step (ST4) of mixing the removed heat solution with the reaction solution inside the reactor (1) again (ST4), and the reactor A fifth step (ST5) of discharging the reaction completion solution and ethylene that has completed the reaction in (1) is included.
제2단계(ST2)는 주입된 용액과 에틸렌이 반응기(1) 내에 설정 시간 체류하면서 에틸렌 저중합체화 반응을 진행한다. 제3단계(ST3)는 제2단계(ST2)의 설정 시간 후, 용액과 에틸렌의 반응중용액이 반응기(1)에서 내보내져 열을 제거하기 위하여, 반응기(1)의 외부를 순환(circulation)한다. 제3단계(ST3)는 반응기(1)의 외부에 설치되는 열교환기(2)에서 진행된다. 제4단계(ST4)는 반응기(1)의 외부 및 열교환기(2)의 순환을 마치고 제열된 반응중용액을 다시 반응기(1) 내부의 반응중용액에 혼합한다.In the second step (ST2), the ethylene oligomerization reaction proceeds while the injected solution and ethylene stay in the
제4단계(ST4)는 제열된 반응중용액을 믹싱 이덕터(mixing educator)(3)로 경유시키면서 반응기(1) 내부에서 유입되는 내부 반응중용액과 믹싱 이덕터(3) 내부에서 추가적으로 혼합하여 반응기(1) 내부로 유입함으로써 반응기(1) 내부의 반응중용액에 혼합한다.In the fourth step (ST4), the internal reaction solution flowing in from the inside of the
열교환기(2)는 반응기(1)의 외부에 구비되어 제1관로(21)로 연결되어 반응중용액을 유입하여 열을 제거하고, 제2관로(22)로 연결되어 제열된 반응중용액을 반응기(1)로 다시 공급한다. 또한 반응완료용액 및 에틸렌은 제1관로(21)를 지나서 열교환기(2)로 유입되기 전에 분기된 관로를 통하여 반응기(1)의 외부로 내보내진다.The heat exchanger (2) is provided outside the reactor (1) and connected to the first pipe (21) to introduce a solution during reaction to remove heat, and is connected to the second pipe (22) to remove heat from the solution in the reaction. It is fed back to the reactor (1). Also, the reaction completion solution and ethylene are discharged to the outside of the
예를 들면, 열교환기(2)는 고온의 반응중용액이 유입되는 제1관로(21) 측으로 저온의 냉각수가 유입되고, 저온의 반응중용액이 유출되는 제2관로(22) 측으로 고온의 냉각수가 유출되면서 열교환 작용한다.For example, in the
제1관로(21)에는 스트레이너 또는 필터(211)와 순환 펌프(212)가 설치되어 제1관로(21)를 통하여 반응기(1) 내의 반응중용액을 필터링하여 열교환기(2)로 공급한다. 제2관로(22)는 순환 펌프(212)의 압송에 의하여 열교환기(2)를 경유하여 제열된 반응중용액을 반응기(1) 및 믹싱 이덕터(3)로 공급한다.A strainer or
믹싱 이덕터(3)는 열교환기(2)에 제2관로(22)로 연결되고 반응기(1) 내부에 설치된다. 따라서 믹싱 이덕터(3)는 열교환기(2)의 순환을 마치고 제열된 반응중용액을 경유시키면서 유입되는 내부의 반응용액과 추가적으로 혼합하여, 반응기(1) 내부에 주입함으로써 내부의 반응중용액에 최종적으로 혼합한다.The mixing eductor (3) is connected to the heat exchanger (2) by a second pipe line (22) and is installed inside the reactor (1). Therefore, the
도 3은 도 2에 적용되는 믹싱 이덕터의 작동 상태도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 믹싱 이덕터(3)는 반응중용액을 경유시키는 노즐(31), 및 노즐(31)을 경유한 반응중용액을 고속으로 통과시켜 반응기(1)로 유입시키는 디퓨저(32)를 포함한다.3 is an operation state diagram of the mixing eductor applied to FIG. 2 . 1 to 3, the mixing
믹싱 이덕터(3)에서 고속 흐름의 반응중용액은 반응기(1) 내부에서 디퓨저(32) 주변의 반응중용액을 디퓨저(32) 내부로 더 끌어 들인다. 따라서 디퓨저(32)는 내부에서 제열된 반응중용액과 내부 반응중용액을 추가적으로 혼합하여, 반응기(1) 내부로 더 빠른 속도로 유입할 수 있다.In the mixing eductor (3), the high-speed flowing solution of the reaction medium draws the solution in the reaction solution around the diffuser (32) from the inside of the reactor (1) further into the inside of the diffuser (32). Therefore, the
이를 위하여, 노즐(31)은 제2관로(22)에서 디퓨저(32)를 연결하여 제열된 반응중용액을 공급하는 제1통로(311), 및 제1통로(311)의 측방에 연결되어 반응기(1) 내부에 노출되어 내부 반응중용액을 유입하는 제2통로(312)를 포함한다.To this end, the
즉 노즐(31)의 제1통로(311)를 경유하는 반응중용액의 고속 흐름은 제2통로(312)에 강한 흡인력을 제공하여, 디퓨저(32) 주변에서 반응기(1) 내의 반응중용액을 추가적으로 유입하여, 노즐(31) 및 디퓨져(32)의 내부에서 추가적으로 혼합한다.That is, the high-speed flow of the reaction solution through the
이와 같이 추가적으로 혼합된 반응중용액은 디퓨저(32)를 통하여 더 빠른 속도로 반응기(1) 내부로 주입되면서, 반응기(1) 내부의 반응중용액에 혼합된다. 이렇게 빠른 속도로 주입되는 반응중용액은 하부에서 주입되는 용액(촉매, 조촉매 및 용매) 및 에틸렌과 반응기(1)의 중심부에서 만나서 효과적으로 혼합된다.The additionally mixed reaction solution is mixed with the reaction solution inside the
즉, 제4단계(ST4)는 제열된 반응중용액이 믹싱 이덕터(3)의 노즐(31)을 경유하는 노즐 단계, 노즐(31)을 경유한 반응중용액이 믹싱 이덕터(3)의 디퓨저(32)를 고속으로 통과하는 디퓨저 단계, 및 추가혼합단계를 포함한다.That is, the fourth step ST4 is a nozzle step in which the heat-removed reaction solution passes through the
추가혼합단계는 고속 흐름의 제열된 반응중용액이 반응기(1) 내부에서 디퓨저(32) 주변의 반응중용액을 디퓨저(32) 내부로 더 끌어 들어서, 노즐(31) 및 디퓨저(32) 내부에서 제열된 반응중용액과 내부의 반응중용액을 추가적으로 혼합하여, 반응기(1) 내부로 더 빠른 속도로 유입하는 것을 의미한다.In the additional mixing step, the high-speed flow of the heat-removed solution in the reaction medium draws the solution in the reaction solution around the
따라서 반응기(1) 내에 존재하는 용액과 순환을 마치고 유입된 반응중용액의 혼합(mixing) 효율이 높아지고, 물질전달한계(mass transfer limitation)의 영향이 낮아진다. 즉 반응기(1) 내부에서 용액의 제열 및 반응 활성이 높아질 수 있다.Therefore, the mixing efficiency of the solution existing in the
도 4는 도 2에 적용되는 믹싱 이덕터와 내부 반응기의 상호 작동 상태도이다. 도 2 및 도 4를 참조하면, 반응기(1)는 내부에 설치되어 반응기(1) 하부에서 상방으로 용액 및 에틸렌을 주입하여 상향 흐름을 형성하는 내부 반응기(13)를 포함한다.FIG. 4 is a diagram illustrating the mutual operation of the mixing eductor and the internal reactor applied to FIG. 2 . 2 and 4 , the
도 1 내지 도 4를 참조하면, 제1단계(ST1)는 반응기(1)의 내부에 설치되는 내부 반응기(13)의 내부에서 상향 흐름(F1)을 형성한다. 제4단계(ST4)는 믹싱 이덕터(3)에 의하여 내부 반응기(13)의 내부에서 하향 흐름(F2)을 형성하여, 내부 반응기(13)의 중심부에서 상향 흐름(F1)의 반응중용액에 하향 흐름(F2)의 제열된 반응중용액을 혼합한다.1 to 4 , in the first step ST1 , an upward flow F1 is formed inside the
또한, 제4단계(ST4)는 내부 반응기(13)의 외부에서 올라오는 상향 흐름(F3)의 반응중용액을 믹싱 이덕터(3)의 제2통로(312)로 빠르게 주입하여, 노즐(31) 및 디퓨저(32)의 내부에서 추가적인 혼합을 구현한다.In addition, in the fourth step (ST4), the reaction medium solution of the upward flow F3 coming up from the outside of the
이와 같이 믹싱 이덕터(3)는 반응기(1) 내부에서 반응중용액의 흐름을 원활하게 하므로 반응기(1) 내부에서 온도 구배를 낮출 수 있고, 용액의 혼합을 균일하게 할 수 있다. 그리고 일 실시예는 교반기를 사용하지 않으므로 반응기(1) 내에서 교반기에 의한 파울링 현상을 방지할 수 있다. As such, the mixing
따라서 반응기(1) 내부에서 스케일이 발생이 감소될 수 있다. 그리고 추가적인 세정 작업 없이 단시간에 반응기(1)의 세정이 가능하므로 장치를 정지시키는 주기가 늘어날 수 있다. 즉 장치의 가동 시간이 증대된다. 믹싱 이덕터(3)가 교반기에 비하여 구조에서 간단하므로 설비 공간이 작아지고, 장치 설비 비용이 적어진다.Accordingly, the occurrence of scale in the
이하에서 본 발명의 제2실시예에 대하여 설명한다. 제1실시예와 비교하여 동일한 구성을 생략하고 서로 다른 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described. Compared with the first embodiment, the same configuration will be omitted and different configurations will be described.
도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 에틸렌 저중합체화 장치의 구성도이고, 도 6은 도 5에 적용되는 스파저의 사시도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 반응기(51)는 하부에서 상방으로 설치되어 반응기(51) 하부에서 상방으로 용매 및 에틸렌을 주입하는 스파저(sparger)(6)를 더 포함한다. 5 is a block diagram of an ethylene oligomerization apparatus according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a perspective view of a sparger applied to FIG. 5 . Referring to FIGS. 5 and 6 , the
예를 들면, 스파저(6)는 원통으로 형성되는 도우넛부(61)와 도우넛부(61)에 구비되는 복수의 노즐(62)을 포함한다. 도우넛부(61)는 주입되는 용매 및 에틸렌을 내장하고, 노즐(62)은 도우넛부(61)에 등간격으로 배치되어, 주입되는 용매와 에틸렌을 반응기(51)의 내부로 균일하게 분사한다.For example, the
제1단계(ST1)는 반응기(51)의 하부에서 상방으로 설치되는 스파저(6)를 통하여 용매와 에틸렌을 반응기(51) 내부에 주입한다. 이 경우, 촉매와 조촉매는 스파저(6) 외부에서 별도로 주입할 수 있다.In the first step (ST1), the solvent and ethylene are injected into the
제1단계(ST1)는 스파저(6)의 도우넛부(61)와 도우넛부(61)에 등간격으로 배치되는 복수의 노즐(62)을 통하여, 용매와 에틸렌을 반응기(51)의 내부에 균일하게 분사할 수 있다.In the first step (ST1), the solvent and ethylene are injected into the
스파저(6)는 내부 반응기(13)의 하부에 배치되어, 내부 반응기(13)의 내부에서 용매와 에틸렌의 상향 흐름(F11)을 균일하게 형성하여, 믹싱 이덕터(3)에 의한 하향 흐름(F2)의 제열된 반응중용액에 더 균일하게 혼합할 수 있다. 따라서 반응기(51) 내부에서 온도 구배를 낮출 수 있다The
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 청구범위와 발명의 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and it is possible to carry out various modifications within the scope of the claims, the description of the invention, and the accompanying drawings, and this also It is natural to fall within the scope.
1, 51: 반응기 2: 열교환기
3: 믹싱 이덕터 6: 스파저(sparger)
11: 냉각수(냉매) 재킷 12: 릴리프 밸브
13: 내부 반응기 21: 제1관로
22: 제2관로 31: 노즐
32: 디퓨저 61: 도우넛부
62: 노즐 211: 스트레이너 또는 필터
212: 순환 펌프 311: 제1통로
312: 제2통로 F1, F11: 상향 흐름
F2: 하향 흐름 F3: 상향 흐름1, 51: reactor 2: heat exchanger
3: mixing eductor 6: sparger
11: coolant (refrigerant) jacket 12: relief valve
13: internal reactor 21: first pipeline
22: second conduit 31: nozzle
32: diffuser 61: donut unit
62: nozzle 211: strainer or filter
212: circulation pump 311: first passage
312: second passage F1, F11: upward flow
F2: Downflow F3: Upflow
Claims (12)
상기 반응기 내에 설정 시간 체류하면서 에틸렌 저중합체화(oligomerization) 반응을 진행하는 제2단계;
설정 시간 후 상기 용액과 에틸렌을 포함하는 반응중용액이 상기 반응기에서 내보내져 열을 제거하기 위하여 상기 반응기의 외부를 순환(circulation)하는 제3단계;
순환을 마친 반응중용액을 다시 상기 반응기 내부의 반응중용액에 혼합하는 제4단계; 및
상기 반응기에서 반응을 완료한 반응완료용액이 내보내지는 제5단계
를 포함하며,
상기 제4단계는
상기 반응중용액을 믹싱 이덕터(mixing eductor)로 경유시키면서 혼합하여 유입하고,
상기 제1단계는
상기 반응기의 하부에서 상방으로 용액 및 에틸렌을 주입하여,
상기 반응기의 내부에 설치되는 내부 반응기의 내부에서 상향 흐름을 형성하는 에틸렌 저중합체화 방법.
A first step of injecting the solution and ethylene into the reactor;
a second step of performing an ethylene oligomerization reaction while staying in the reactor for a set time;
a third step of circulating the solution and the reaction solution containing ethylene after a set time from the reactor to circulate the outside of the reactor to remove heat;
a fourth step of mixing the reaction solution after circulation with the reaction solution inside the reactor again; and
A fifth step in which the reaction completion solution that has completed the reaction in the reactor is discharged
includes,
The fourth step is
The solution in the reaction is mixed and introduced while passing through a mixing eductor,
The first step is
By injecting the solution and ethylene from the lower part of the reactor to the upper part,
Ethylene oligomerization method for forming an upward flow in the interior of the internal reactor installed in the interior of the reactor.
상기 제4단계는
상기 반응중용액이 상기 믹싱 이덕터의 노즐을 경유하는 노즐 단계,
상기 노즐을 경유한 상기 반응중용액이 상기 믹싱 이덕터의 디퓨저를 고속으로 통과하는 디퓨저 단계, 및
고속 흐름의 상기 반응중용액이 상기 반응기 내부에서 상기 디퓨저 주변의 반응중용액을 상기 디퓨저 내부로 더 끌어 들어서, 상기 디퓨저 내부에서 추가적으로 혼합됨에 따라, 상기 반응기 내부로 더 빠른 속도로 유입되는 추가혼합단계
를 포함하는 에틸렌 저중합체화 방법.
The method of claim 1,
The fourth step is
A nozzle step in which the solution in the reaction passes through the nozzle of the mixing eductor,
A diffuser step in which the solution in reaction passing through the nozzle passes through the diffuser of the mixing eductor at high speed, and
An additional mixing step in which the high-speed flowing solution in the reaction further draws the solution in the reaction around the diffuser into the inside of the diffuser from the inside of the reactor, and as it is further mixed inside the diffuser, it is introduced into the reactor at a faster rate
Ethylene oligomerization method comprising a.
상기 제4단계는
상기 반응기의 상부에서 하방으로 설치되는 상기 이덕터(mixing eductor)를 경유하면서 추가적으로 혼합되는 상기 반응중용액을 상기 반응기 상부에서 하방으로 유입하는 하향 흐름을 형성하여,
상기 반응기의 중심부에서 상기 상향 흐름과 상기 하향 흐름을 혼합하는 에틸렌 저중합체화 방법.
The method of claim 1,
The fourth step is
Forming a downward flow in which the solution in the reaction, which is additionally mixed while passing through the eductor installed downward from the upper part of the reactor, flows downwardly from the upper part of the reactor,
A process for ethylene oligomerization comprising mixing said upward flow and said downward flow in the center of said reactor.
상기 제4단계는
상기 내부 반응기의 내부에서 하향 흐름을 형성하여,
상기 내부 반응기의 중심부에서 혼합되는 에틸렌 저중합체화 방법.
4. The method of claim 3,
The fourth step is
By forming a downward flow inside the inner reactor,
Ethylene oligomerization method mixed in the center of the internal reactor.
상기 제4단계는
상기 내부 반응기의 외부에서 올라오는 반응중용액을 상기 믹싱 이덕터로 빠르게 주입하는 에틸렌 저중합체화 방법.
5. The method of claim 4,
The fourth step is
An ethylene oligomerization method in which a solution in the reaction rising from the outside of the internal reactor is rapidly injected into the mixing eductor.
상기 제1단계는
상기 반응기의 하부에서 상방으로 설치되는 스파저를 통하여 용매와 에틸렌을 상기 반응기 내부에 주입하는 에틸렌 저중합체화 방법.
The method of claim 1,
The first step is
An ethylene oligomerization method in which a solvent and ethylene are injected into the reactor through a sparger installed upwardly from the bottom of the reactor.
상기 제1단계는
상기 스파저의 도우넛부와 상기 도우넛부에 등간격으로 배치되는 복수의 노즐을 통하여, 상기 용매와 에틸렌을 상기 반응기의 내부로 분사하는 에틸렌 저중합체화 방법.
7. The method of claim 6,
The first step is
An ethylene oligomerization method of injecting the solvent and ethylene into the reactor through a donut portion of the sparger and a plurality of nozzles disposed at equal intervals on the donut portion.
상기 반응기의 외부에 구비되고 제1관로로 연결되어, 상기 반응기에 설정 시간 체류 후 상기 반응기에서 내보내져 순환되는 상기 용액과 에틸렌을 포함하는 반응중용액의 열을 제거하는 열교환기; 및
상기 열교환기에 제2관로로 연결되고 상기 반응기에 설치되어, 상기 열교환기의 순환을 마친 반응중용액을 경유시키면서 혼합하여 상기 반응기 내부의 반응중용액에 혼합하는 믹싱 이덕터(mixing eductor)
를 포함하며,
상기 반응기는
내부에 설치되어 상기 반응기 하부에서 상방으로 용액 및 에틸렌을 주입하여 상향 흐름을 형성하는 내부 반응기
를 더 포함하는 에틸렌 저중합체화 장치.
a reactor for performing an ethylene oligomerization reaction with the injected solution and ethylene;
a heat exchanger provided outside the reactor and connected to a first pipe line to remove heat from the solution during the reaction including ethylene and the solution discharged from the reactor and circulated after staying in the reactor for a set time; and
A mixing eductor connected to the heat exchanger by a second pipe and installed in the reactor, mixing while passing the reaction medium solution that has finished circulation in the heat exchanger, and mixing it with the reaction medium solution inside the reactor
includes,
The reactor is
An internal reactor installed inside to form an upward flow by injecting a solution and ethylene from the lower part of the reactor upward
Ethylene oligomerization apparatus further comprising a.
상기 믹싱 이덕터는
상기 반응중용액을 경유시키는 노즐, 및
상기 노즐을 경유한 상기 반응중용액을 고속으로 통과시키는 디퓨저를 포함하며,
상기 디퓨저는
고속 흐름의 상기 반응중용액이 상기 반응기 내부에서 상기 디퓨저 주변의 반응중용액을 상기 디퓨저 내부로 더 끌어 들어서, 상기 디퓨저 내부에서 추가적으로 혼합함에 따라, 상기 반응기 내부로 더 빠른 속도로 유입되는 에틸렌 저중합체화 장치.
9. The method of claim 8,
The mixing eductor is
A nozzle through which the solution in the reaction passes, and
A diffuser for passing the solution in the reaction through the nozzle at high speed,
the diffuser
Ethylene oligomer flowing into the reactor at a faster rate as the high-speed flow of the solution in the reaction further draws the solution in the reaction around the diffuser into the inside of the diffuser from the inside of the reactor and further mixes in the inside of the diffuser fire device.
상기 반응기는
하부에서 상방으로 설치되어 상기 반응기 하부에서 상방으로 용매 및 에틸렌을 주입하는 스파저
를 더 포함하는 에틸렌 저중합체화 장치.
9. The method of claim 8,
The reactor is
A sparger installed from the bottom to the top to inject solvent and ethylene from the bottom of the reactor to the top
Ethylene oligomerization apparatus further comprising a.
상기 스파저는
주입되는 용매 및 에틸렌을 원통으로 내장하는 도우넛부, 및
상기 도우넛부에 등간격으로 배치되는 상기 용매와 에틸렌을 상기 반응기의 내부로 균일하게 분사하는 복수의 노즐
을 포함하는 에틸렌 저중합체화 장치.12. The method of claim 11,
The sparger
A donut part containing the injected solvent and ethylene into a cylinder, and
A plurality of nozzles uniformly spraying the solvent and ethylene disposed at equal intervals in the donut part into the inside of the reactor
Ethylene oligomerization device comprising a.
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WO2017165244A1 (en) | 2016-03-19 | 2017-09-28 | Kiverdi, Inc. | Microorganisms and artificial ecosystems for the production of protein, food, and useful co-products from c1 substrates |
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