KR20030088211A - 노말 부탄올 정제방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 노말 부탄올 정제 방법에 관한 것으로, 옥소알콜 제조공정에서 부가적으로 생성되는 스롭(slop) 부탄올을 원료로 하여, 증류탑 2기를 운전하여 노말 부탄올을 생산하는 공정에 있어서 상기의 스롭(slop) 부탄올에 알칼리성 첨가제를 첨가하는 단계와, 증류탑1에서 수분 및 저비점 물질을 제거하는 단계와, 증류탑2에서 고비점 물질을 제거하는 단계를 포함하여 이루어진다. 본 발명에 의하면 2개의 증류탑을 운전해서 기존의 3개의 증류탑을 운전하여 얻을 수 있는 노말 부탄올의 함량을 만족시킬 수 있으므로, 공정을 단축시키게 될 뿐만 아니라 증류탑을 운전하는 데에 소요되는 에너지 및 비용을 현저히 절감할 수 있게 된다.

Description

노말 부탄올 정제방법{refining method of n-Butanol}

본 발명은 노말 부탄올 정제방법에 관한 것이다.

일반적으로 옥소알콜 중의 하나인 옥탄올(2-ethyl hexanol)은 프로필렌을 원료로 하여 일산화탄소와 수소를 반응(Hydroformylation)시켜 탄소수 4개인 알데히드인 노말부틸 알데히드를 생산하고, 상기 반응에서 생성된 C₄알데히드를 알돌축합 반응시켜서 생성된 아크로레인(acrolein)에 수소를 2분자 첨가시켜서 만들어진다.

이때, 상기의 옥탄올 제조과정 중 C₄알데히드가 100% 아크로레인으로 전환하지 못하고 수소가 첨가되게 되면 C₄알콜인 노말 부탄올로 부가적으로 생성되게 된다. 이후 증류탑 정제공정을 거쳐 정제된 옥탄올은 제품으로 생산하게 되며, 부가 생산된 노말 부탄올(이하, 스롭 부탄올이라 함)은 별도로 보관하여 연료화 되거나 다시 정제공정을 거쳐 노말 부탄올을 생산하게 된다.

이하, 종래방법에 의한 스롭 부탄올 정제과정을 첨부한 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2에 도시한 바와 같이 기존의 방법에 의한 스롭 부탄올 정제방법은 증류탑1(4)에 원료 부탄올을 투입하여 증류탑1(4)의 상부로 수분과 저비점물질이 제거되어 배출되고, 하부의 분리된 물질을 다시 증류탑2(5)에 투입하여 증류탑2(5)의 하부로 고비점물질이 제거되어 정제된 노말 부탄올이 생산된다. 이와 같이 연료화 시키는 스롭 부탄올은 저비점, 고비점물질 뿐만 아니라 수분도 함유하고 있어서 순수 노말 부탄올을 정제 생산하는 데 있어서 상기의 일반 증류법으로는 주요 품질규격인 황산색도와 노말 부탄올의 이성체인 이소 부탄올 함량을 만족시킬 수 없는 문제점이 있었다.

한편, 종래방법에 의한 슬로프 부탄올 정제과정의 다른 실시예를 첨부한 도 1을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1에 도시한 바와 같이 기존의 방법에 의한 스롭 부탄올의 다른 정제방법은 증류탑1(1)에 원료 부탄올을 투입하여 증류탑1(1)의 하부로 고비점물질이 제거되어 배출되고 상부로는 수분과 저비점물질 및 노말 부탄올이 분리되며, 이와 같이분리된 물질을 재차 증류탑2(2)에 투입하여 수분과 저비점물질 및 이소부탄올이 상부로 제거되어 배출되게 된다. 이후, 하부의 분리된 물질을 증류탑3(3)에 투입하여 증류탑3(3)의 하부로 고비점물질이 재차 제거되어 배출되고 정제된 노말 부탄올이 생산되게 되는 것이다.

상기의 정제방법은 3개의 증류탑을 운전하여 노말부탄올을 정제하는 방법으로서 이소 부탄올 함량은 만족시킬 수가 있지만 황산색도는 만족시킬 수 없었으며 증류탑 1기가 추가됨으로서 에너지가 과소비 되는 문제점이 발생하게 된다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 2개의 증류탑을 운전하는 기존의 공정에 알칼리성 첨가제를 첨가하는 공정을 추가하여 황산색도를 개선하고 이소부탄올 함량을 줄인 정상적인 노말 부탄올을 생산하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 옥소알콜 제조공정에서 부가적으로 생성되는 스롭 부탄올을 원료로 하여, 증류탑 2기를 운전하여 노말 부탄올을 생산하는 공정에 있어서,

상기의 스롭 부탄올에 알칼리성 첨가제를 첨가하는 단계와, 증류탑1에서 수분 및 저비점 물질을 제거하는 단계와, 증류탑2에서 고비점 물질을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 기술에 의한 부탄올의 정제과정을 보인 블록도.

도 2는 종래 기술의 다른 정제과정을 보인 블록도.

도 3은 본 발명에 의한 부탄올의 정제과정을 보인 블록도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

6 ; 증류탑17 ; 증류탑2

8 ; 첨가제

이하, 본 발명에 의한 노말 부탄올 정제과정을 첨부한 도 3을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 의한 노말 부탄올 정제방법을 도시한 블록도로서, 원료인 스롭 부탄올에 알칼리성 첨가제(8)를 첨가하여 원료 중에 분해 반응을 일으키는 물질의 분해반응을 억제하고, 알칼리성 첨가제(8)가 첨가된 스롭 부탄올을 증류탑1(6)에 투입하여 증류탑1(6)의 상부로 수분과 저비점물질을 제거 배출하고, 하부로 분리된 노말 부탄올을 재차 증류탑2(7)에 투입하여 계속 운전을 진행함에 따라 증류탑2(7) 하부로 고비점물질이 제거되어 황산색도와 이소 부탄올 함량이 현저히 감소된 노말 부탄올이 생성된다.

따라서, 2개의 증류탑만을 운전하더라도 이소 부탄올의 함량을 만족시킬 수 있을 뿐만 아니라 황산색도도 만족시킬 수 있게 되며, 기존의 3개의 증류탑을 운전할 때에 비해 상당 수 공정을 단축시킬 수 있으므로 에너지 비용도 현저히 감소하게 된다.

다음의 표 1에서 본 발명에 의한 알칼리성 첨가제를 투입한 결과를 종래기술에 대비하여 나타내었다.

	spec.	종래기술1	종래기술2	본 발명	비고
노말 부탄올 순도(%)	99.5 이상	99.2∼99.3	99.6 이상	99.6 이상
이소부탄올 함량(%)	0.3 이하	0.5∼0.6	0.25∼0.3	0.25 이하
황산색도 APHA	10 이하	50 이상	20∼25	5∼10

(실시예)

다음의 표 2에 알칼리성 첨가제의 함량에 따른 영향분석 실시결과를 나타내었다.

실험	실험-1	실험-2	실험-3	비 고
첨가제 투입량 (%)	0.1	0.2	0.3
노말 부탄올 순도(%)	99.4	99.5	99.6
이소 부탄올 함량(%)	0.28	0.25	0.2∼0.25
황산색도 APHA	15	10∼15	5∼10

알칼리성 첨가제 투입비율 = 첨가제 투입량/원료 투입량 × 100

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 노말 부탄올 정제방법은 알칼리성 첨가제를 첨가함으로서 2개의 증류탑을 운전하면서도 기존의 3개의 증류탑을 운전하여 얻을 수 있는 노말 부탄올의 함량을 만족시킬 수 있으며 노말 부탄올의 황산색도를 개선하고 이소부탄올 함량을 줄일 수 있는 바, 전체 공정을 단축시킬 뿐 아니라 증류탑을 운전하는 데에 소요되는 에너지 및 비용을 현저히 절감할 수 있게 된다.

Claims (1)

1. 옥소알콜 제조공정에서 부가적으로 생성되는 스롭 부탄올을 원료로 하여, 증류탑 2기를 운전하여 노말 부탄올을 생산하는 공정에 있어서,

   상기의 스롭 부탄올에 알칼리성 첨가제를 첨가하는 단계와, 증류탑1에서 수분 및 저비점 물질을 제거하는 단계와, 증류탑2에서 고비점 물질을 제거하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 노말 부탄올 정제방법.