KR20040015960A

KR20040015960A - 벤젠 및 톨루엔의 정제방법

Info

Publication number: KR20040015960A
Application number: KR1020020048136A
Authority: KR
Inventors: 김현철
Original assignee: 삼성종합화학주식회사
Priority date: 2002-08-14
Filing date: 2002-08-14
Publication date: 2004-02-21

Abstract

본 발명은 벤젠 및 톨루엔의 정제방법에 관한 것으로, 공급물로부터 1) 톨루엔을 포함하면서, 벤젠 함량이 높은분획 및 2) 톨루엔을 포함하면서, 공급물 중의 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 분획을 분리하기 위하여, 공급물을 예비증류하고, 상기 벤젠 함량이 높은분획을 벤젠 분획과 톨루엔 분획으로 분리하고, 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 분획을 톨루엔 분획과 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획으로 분리하기 위하여, 열적으로 결합된 2개의 증류칼럼을 사용하여 측류증류를 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 최종 제품의 수준을 유지하면서 증류장치 및 에너지를 효율적으로 사용할 수 있다.

Description

벤젠 및 톨루엔의 정제방법{A METHOD FOR PURIFICATION OF BENZENE AND TOLUENE}

본 발명은 벤젠 및 톨루엔을 정제하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 벤젠 및 톨루엔을 포함하는 탄화수소 화합물로부터 일련의 증류과정을 거쳐서 벤젠 및 톨루엔을 정제하는 방법에 관한 것이다.

종래 벤젠 및 톨루엔을 포함하는 공급물로부터 벤젠 및 톨루엔을 정제하는 방법으로서, UOP사의 공정이 널리 사용되고 있었다.

상기 UOP사의 공정의 흐름은 도1에 나타낸 바와 같다. 도1에 나타낸 바와 같이, 종래의 UOP사 공정은 총2기의 증류칼럼으로 구성되며, 제1 증류칼럼(2)에서 추출증류를 통하여 칼럼 상단으로 가장 휘발성이 강한 벤젠을 먼저 분리하고, 그외의 비점이 높은 화합물은 제2 증류칼럼(5)으로 보낸 후, 톨루엔과 그외 크실렌을 포함하는 화합물로 분리하는 공정이다. 도1의 공정은 비점이 낮은 성분부터 먼저 칼럼상으로 분리하는 배열을 갖는 순차 배열(direct sequence) 방식이며, 그외에 비점이 높은 성분부터 먼저 칼럼하로 분리하는 배열 방식인 비순차 배열(indirect sequence) 방식도 종래 알려져 있었다.

상기 도1의 UOP사 공정을 구체적으로 살편보면, 먼저 술폴레인(sulfolane) 공정이나 타토레이(tatoray) 공정에서 유래하는 벤젠 및 톨루엔을 포함하는 공급물을 공급물 유입 통로(1)를 통하여 제1 증류칼럼(2)으로 도입시킨다. 제1 증류칼럼(2)으로 도입된 상기 공급물을 증류하여 벤젠은 제1 증류칼럼 상단의 통로(3)로 배출시키고, 그외 비점이 높은 화합물의 분획은 제1 증류칼럼 하단의 통로(4)를 통하여 제2 증류칼럼(5) 상단으로 도입시킨다. 상기 제2 증류칼럼(5)에 도입된 벤젠 보다 비점이 높은 화합물의 분획은, 증류에 의하여 톨루엔 및 그외 톨루엔 보다 비점이 높은 화합물의 분획으로 분리되어, 톨루엔 분획은 제2 증류칼럼 상단의 통로(6)를 통하여 배출되고, 그외 톨루엔 보다 비점이 높은 화합물의 분획은 제2 증류칼럼 하단의 통로(7)를 통하여 배출된다.

즉, 종래의 UOP사 공정은 먼저 제1 증류칼럼(2)에서 벤젠을 분리하고, 그외 비점이 높은 화합물 분획을 제2 증류칼럼(5)으로 보내어, 여기에서 톨루엔을 다시 증류를 통하여 분리해내는 공정이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 UOP사 공정에 의하면, 중간성분의 재혼합(remixing) 현상이 발생한다. 즉, 중간성분 예컨대, 톨루엔의 농도는 칼럼 아래로 내려갈 수록 증가한다. 그러나, 칼럼 아래로 갈수록 가장 비점이 높은 성분 예컨대, 크실렌의 농도는 증가하므로, 톨루엔의 농도는 어느 지점에서 최고에 달하였다가 다시 감소하게 된다. 즉, 톨루엔의 관점에서 보면, 톨루엔은 제1증류칼럼에서 최고의 농도로 분리된 후 다시 혼합된 후 두번째 증류칼럼으로 이송되므로 결국 톨루엔의 분리는 제1 및 제2 증류칼럼에서 반복되는 현상이 일어난다.

이러한 재혼합 현상의 존재 유무를 확인하기 위하여, 종래의 UOP사의 공정에 대하여 벤젠 증류칼럼 모델(Aspen-Plus steady state model)을 적용하여 검증하여 보았다. 그 결과 도2와 같은 벤젠 증류칼럼 아래에서의 톨루엔 몰분율 분포도를 얻을 수 있었으며, 톨루엔 재혼합 현상이 존재함을 확인할 수 있었다.

다음 표1은 UOP사에 의해 설계된 총 60단의 벤젠 증류칼럼의 각 단의 톨루엔 몰분율을 계산하여 나타낸 것이다.

표1. 각 단에서의 톨루엔 몰분율 분포.

단수	50	51	52	54	55	56	57	59	60
몰분율	0.827	0.828	0.828	0.829	0.828	0.826	0.819	0.794	0.707

상기 표1에 의하면, 벤젠 증류칼럼에서 톨루엔은 약 54단 근처에서 최고 농도(82.9몰%)에 도달하였다가, 그 하단의 칼럼들에서는 재혼합 현상에 의하여 약 70.7몰%로 그 농도가 하강하여 톨루엔 증류칼럼으로 이송되어, 다시 증류과정을 거치게 된다. 따라서, 최종 톨루엔 제품의 농도가 99.8% 이상 되어야 하는 경우, 82.9몰%∼70.7몰%에 해당하는 분리를 벤젠 및 톨루엔 증류칼럼 모두에서 반복하게된다.

상기의 사실을 종합하여 보면, 종래 증류공정에는, 증류장치 및 에너지가 비효율적으로 소비되는 내재적인 문제점이 있다.

본 발명에서는, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 종래의 벤젠 증류칼럼 및 톨루엔 증류칼럼으로 된 배열방식을, 예비증류칼럼 및 측류(side drawoff) 증류 효과를 가지는 측류증류칼럼을 사용하는 방식으로 변경하여, 증류장치 및 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 벤젠 및 톨루엔의 정제방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

도1은 종래의 벤젠 및 톨루엔의 정제 방법 중의 하나인 UOP사의 공정의 흐름도이다.

도2는 종래 UOP사의 공정을 사용한 경우, 벤젠 증류칼럼 모델(Aspen-Plus steady state model)에 따른 톨루엔 몰분율 분포를 나타내는 도면이다.

도3은 본 발명에 따른 정제 방법의 흐름도이다.

도4는 도3과 기능상 동일하나 설비구조를 일부 변경한 방법의 흐름도이다

* 도면 부호의 간단한 설명

1, 10, 30 : 공급물 유입 통로

2 : 제1 증류칼럼

3 : 제1 증류칼럼 상단의 통로

4 : 제1 증류칼럼 하단의 통로

5 : 제2 증류칼럼

6 : 제2 증류칼럼 상단의 통로

7 : 제2 증류칼럼 하단의 통로

12, 32 : 예비증류칼럼

13, 33 : 예비증류칼럼 상단의 통로

14, 34 : 예비증류칼럼 하단의 통로

15: 측류증류 상단 칼럼

16, 36 : 측류증류 칼럼의 상단의 통로

17 : 측류증류칼럼 중간단의 측면 배출구

18, 38 : 측류증류 칼럼의 하단의 통로

19 : 측류증류 하단 칼럼

20 : 측류증류 칼럼 액체 연결 통로

21 : 측류증류 칼럼 기체 연결 통로

35 : 측류증류 칼럼

37 : 측류증류 칼럼의 측면배출구

본 발명의 벤젠 및 톨루엔 정제방법은, 벤젠 및 톨루엔을 포함한 탄화수소를 함유하는 공급물로부터 벤젠 및 톨루엔을 정제하는 방법으로서, 공급물을 감압하에서 예비증류한 후, 열적으로 결합된 상하단의 2개의 측류증류칼럼을 이용하여 측류증류하거나, 또는 측부배출구가 구비된 하나의 측류증류칼럼을 이용하여 측류증류하므로써 수행된다.

하나의 구체예에서, 본 발명에 따른 벤젠 및 톨루엔의 정제방법은, 도3에 나타낸 바와 같이 열적으로 결합된 2개의 측류증류칼럼을 이용하여 수행되며, 이는 다음의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

(a) 톨루엔을 포함하면서, 벤젠 함량이 높은 분획(이하, 제1분획) 및 톨루엔을 포함하면서, 공급물 중의 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 분획(이하, 제2분획)으로 분리하기 위하여, 공급물을 예비증류하는 단계;

(b) 상기 벤젠 함량이 높은 제1분획을 측류증류 상단칼럼으로 도입시키는 단계;

(c) 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 제2분획을 측류증류 하단칼럼으로 도입시키는 단계;

(d) 상기 (b) 단계에서 측류증류 상단칼럼으로 도입된 상기 벤젠 함량이 높은 제1분획을 벤젠 분획과 톨루엔 분획으로 분리하고,

상기 (c) 단계에서 측류증류 하단칼럼으로 도입된 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 제2분획을 톨루엔 분획과 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획으로 분리하기 위하여, 측류증류를 행하는 단계; 및

(e) 측류 증류 후, 상기 벤젠 분획은 측류증류 상단칼럼의 상단으로 배출하고, 상기 톨루엔 분획은 칼럼 중간단의 측부 배출구로 배출하고, 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획은 측류증류 하단칼럼의 하단으로 배출하는 단계.

본 발명의 (a) 단계는, 탄화수소를 포함하는 공급물을 톨루엔을 포함하면서, 벤젠 함량이 높은 분획(제1분획) 및 톨루엔을 포함하면서, 공급물 중의 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 분획(제2분획)으로 분리하기 위하여, 예비증류하는 것이다. 이는 종래, 예컨대 UOP사의 공정에서 벤젠 함량이 높은 분획 및 톨루엔의 비점 이상을 가진 화합물의 함량이 높은 분획으로 분리하던 것을, 비점이 가장 낮은 벤젠 성분은 칼럼상으로 거의 전부 분리시키고, 비점이 크실렌의 비점 이상인 화합물은 컬럼하로 거의 전부 분리시키고, 톨루엔은 컬럼 상하 양쪽으로 분배되도록 하기 위한 것이다. 이러한 예비증류는 감압하의 조건에서 수행된다. 그리고, 상기 공급물은 예컨대, 술폴레인(sulfolane) 공정 또는 타토레이(tatoray) 공정을 거친 벤젠 함유 용액, 열분해 벤젠 또는 리포메이트(reformate) 벤젠과 같은 다양한 벤젠, 톨루엔 및 크실렌을 포함하는 탄화수소 용액이면 어느 것이나 될 수 있다.

이 (a) 단계의 예비증류에서 분리된 상기 톨루엔을 포함하면서, 벤젠 함량이 높은 제1분획은 -0.7 kg/cm2a 압력에서 45℃~55℃ 온도의 범위에서 끓는 화합물의 분획으로서 벤젠과 톨루엔의 함량이 99.9 몰% 이상이고, 상기 톨루엔을 포함하면서, 공급물 중의 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 제2분획은 -0.2 kg/cm2a 압력에서 110℃~120℃ 온도의 범위에서 끓는 화합물의 분획으로서 톨루엔 및 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 99.9 몰% 이상이다.

상기 예비증류단계(a)에서는 예비증류칼럼의 열원 즉, 예비증류칼럼의 재비기의 열원으로서, 다른 공정의 잔사유 칼럼의 상부 증기, 예컨대 UOP사의 파렉스(Parex) 공정의 잔사유 칼럼(Raffinate column) 의 탑상 증기를 예비증류칼럼의 재비기에 연결하여 사용할 경우, 에너지 절감의 효과를 얻을 수 있으므로 바람직하다.

본 발명의 (b) 단계는, 예비증류 단계에서 분리된 상기 벤젠 함량이 높은 제1분획을 측류증류 상단칼럼으로 도입시키는 단계이다. 또한, (c) 단계는, 예비증류 단계에서 분리된 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 제2분획을 측류증류 하단칼럼으로 도입시키는 단계이다. 이들은 통상의 물질 전달 방법에 의하여 행하여 질 수 있다.

본 발명의 (d) 단계는, 상기 (b) 단계에서 측류증류 상단칼럼으로 도입된 상기 벤젠 함량이 높은 제1분획을 벤젠 분획과 톨루엔 분획으로 분리하고, 상기 (c) 단계에서 측류증류 하단칼럼으로 도입된 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 제2분획을 톨루엔 분획과 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획으로 분리하기 위하여, 측류증류를 행하는 단계이다. 이때, 상기 벤젠 함량이 높은 제1분획을 벤젠 분획과 톨루엔 분획으로의 분리 및 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 제2분획을 톨루엔 분획과 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획으로의 분리는 통상적 방향족 화합물의 증류방법을 사용하여 행할 수 있다.

이 (d) 단계에서 분리된 상기 벤젠 분획은 1.3 kg/cm2a 압력에서 85℃~95℃ 온도의 범위에서 끓는 화합물의 분획으로서 벤젠 함량이 99.8 몰% 이상이고, 상기 톨루엔 분획은 1.9 kg/cm2a 압력에서 130℃~140℃온도의 범위에서 끓는 화합물의 분획으로서 톨루엔 함량이 99.7 몰% 이상이고, 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획은 2.5 kg/cm2a 압력에서 85℃~95℃ 온도의 범위에서 끓는 화합물의 분획으로서 톨루엔 함량이 1 몰% 이하이다.

상기 측류증류에 사용되는 측류증류칼럼은 상기한 분리 기능을 발휘할 수 있고, 측부 배출구가 구비되는 것이면, 어느 것이나 본 발명에 사용될 수 있으며 특별히 한정되지는 않는다.

본 발명의 (e) 단계는, 상기 증류 단계에서 추출된 각 분획을 다음 공정을위하여 배출시키는 단계로서, 상기 벤젠 분획은 측류증류 상단칼럼 의 상단으로 배출하고, 상기 톨루엔 분획은 측류증류 상단칼럼의 하부 배출구로 배출하고, 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획은 측류증류 하단칼럼의 하단으로 배출하는 단계이다.

또 다른 구체예에서, 본 발명에 따른 벤젠 및 톨루엔의 정제방법은, 도4에 나타낸 바와 같이 측부배출구가 구비된 하나의 측류증류칼럼을 이용하여 수행되며, 이는 다음의 단계들을 포함하는 것을 특징으로 한다.

(b) 상기 벤젠 함량이 높은 제1분획을 측류증류칼럼의 상단으로 도입시키는 단계;

(c) 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 제2분획을 측류증류칼럼의 하단으로 도입시키는 단계;

(d) 상기 (b) 단계에서 측류증류칼럼의 상단으로 도입된 상기 벤젠 함량이 높은 제1분획을 벤젠 분획과 톨루엔 분획으로 분리하고,

상기 (c) 단계에서 측류증류칼럼의 하단으로 도입된 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 제2분획을 톨루엔 분획과 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획으로 분리하기 위하여, 측류증류를 행하는 단계; 및

(e) 측류 증류 후, 상기 벤젠 분획은 측류증류칼럼의 상단으로 배출하고, 상기 톨루엔 분획은 칼럼 중간의 측부 배출구로 배출하고, 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획은 측류증류칼럼의 하단으로 배출하는 단계.

이 구체예에서, 각 단계에 대한 세부적인 내용은, 상기 첫번째 구체예에서와 동일하다.

이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 이는 예시적인 목적일뿐 본 발명이 이 실시예에 한정되는 것은 아니다.

실시예

실시예1

도3의 흐름도를 참조하여 본 발명의 일 실시예를 구체적으로 설명한다. 도3의 흐름도는, 본 발명에 따른 새로운 정제방법을 이해하는데 중요하다고 생각되는 장치들만을 나타낸 것이다. 용매 재생기 뿐만 아니라 밸브 및 펌프 등과 같은 보조 장치들은 도시하지 않았다.

도3에서 볼 수 있는 바와 같이, 공급물인 술폴레인(sulfolane) 공정을 거친 벤젠, 톨루엔 및 크실렌을 포함하는 탄화수소 용액은 공급물 유입 통로(10)를 통하여 예비증류칼럼(12)으로 도입된다. 플레이트 또는 이와 유사한 것이 구비된 예비증류칼럼(12)에서는, 대부분의 벤젠과 톨루엔의 일부분이 증류될 수 있는 감압하의 조건으로 운전시켜, 벤젠 및 톨루엔이 예비증류칼럼의 상단을 통하여 증류되어, 예비증류칼럼 상단의 통로(13)를 통하여 측류증류 상단칼럼(15)으로 보내진다. 그외 이들 보다 높은 비점을 가진 화합물, 즉 톨루엔의 일부분을 포함한 고비점을 가진 탄화수소화합물은 예비증류칼럼 하단의 통로(14)를 통하여 측류증류 하단칼럼(19)으로 보내진다.

플레이트 또는 이와 유사한 것이 구비된 측류증류 상단칼럼 (15)에서, 예비증류칼럼 상단의 통로(13)로부터 도입된 벤젠 및 톨루엔 분획은 벤젠 및 톨루엔으로 분리증류하여 벤젠은 칼럼 상단의 통로(16)로 배출하고, 톨루엔은 일부는 통로(20)를 통하여 측류증류 하단칼럼(19)의 최상단으로 보내어 하단부 환류(reflux)로 공급하고, 일부는 통로(17)을 통해 배출된다. 그리고, 예비증류칼럼 하단의 통로(14)로부터 도입된 톨루엔의 일부분을 포함한 고비점을 가진 탄화수소화합물 분획은 톨루엔과 기타 크실렌을 포함하는 화합물로 증류하여, 톨루엔은 통로(21)을 통하여 측류증류 상단칼럼(15)으로 공급된 다음, 결국 통로(17)을 통해 배출된다. 기타 크실렌을 포함하는 화합물은 측류증류 하단칼럼(19)의 하단 통로(18)로 배출한다. 결과는 표2에 나타내었다.

실시예2

예비증류칼럼의 재비기(reboiler) 열원을 다른 공정내의 증류칼럼의 상부 증기, 즉 UOP사의 파렉스(Parex) 공정의 잔사유 칼럼(Raffinate column) 탑상 증기를 예비증류칼럼의 재비기에 연결하여 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 실시하였다. 결과는 표2에 나타내었다.

비교예

실시예 1과 동일한 운전조건에서, 종래의 UOP사 방법으로 실시하였다. 결과는 표2에 나타내었다.

표2. 실시예1과 2 및 비교예에 따른 결과

구분	비교예	실시예1	실시예2
벤젠생성물	99.92몰%	99.92몰%	99.92몰%
톨루엔생성물	99.83몰%	99.83몰%	99.83몰%
크실렌생성물중 톨루엔 함량	70ppm	70ppm	70ppm
총 응축기 에너지 요구량	33.9 mmkcal/h	22.1mmkcal/h	22.1mmkcal/h
총 재비기 에너지 요구량	35.9mmkcal/h	24.1mmkcal/h	13.6mmkcal/h

상기 표2에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예1의 경우 동일한 운전조건에서 종래 UOP사 방법(비교예)에 비해 응축기 및 재비기 에너지 요구량이 약 32% 감소하며, 실시예2에서처럼 재비기 열원을 스팀 대신 파렉스(Parex) 공정의 잔사유 칼럼(Raffinate column) 상부 증기로 변경함에 따라 에너지 요구량이 추가로 약 30% 감소하여 총 62% 에너지 감소효과가 발생하였다

본 발명의 방법에 따르면, 톨루엔의 재혼합 현상을 제거할 수 있기 때문에, 총 효율이 높게 된다.

또한, 예비증류칼럼을 감압조건에서 운전하므로써, 예비증류칼럼의 상대 휘발도를 향상시키고, 감압에 의한 탑저온도 강하에 따라 다른 증류탑의 탑상부 증기를 리보일링 열원으로 사용 가능케 함으로써 에너지 소비량을 감소시킬 수 있다.

Claims

예비증류칼럼과, 열적으로 결합된 2개의 측류증류칼럼을 이용하여, 벤젠 및 톨루엔을 포함한 탄화수소를 함유하는 공급물로부터 벤젠 및 톨루엔을 정제하는 방법으로서, 다음 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벤젠 및 톨루엔의 정제방법:

(a) 톨루엔을 포함하면서, 벤젠 함량이 높은 분획 및 톨루엔을 포함하면서, 공급물 중의 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 분획으로 분리하기 위하여, 공급물을 감압하에서 예비증류하는 단계;

(b) 상기 벤젠 함량이 높은 분획을 측류증류 상단칼럼으로 도입시키는 단계;

(c) 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 분획을 측류증류 하단칼럼으로 도입시키는 단계;

(d) 상기 (b) 단계에서 측류증류 상단칼럼으로 도입된 상기 벤젠 함량이 높은 분획을 벤젠 분획과 톨루엔 분획으로 분리하고,

상기 (c) 단계에서 측류증류 하단칼럼으로 도입된 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 분획을 톨루엔 분획과 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획으로 분리하기 위하여, 증류를 행하는 단계; 및

(e) 상기 벤젠 분획은 측류증류 상단칼럼의 상단으로 배출하고, 상기 톨루엔 분획은 측류증류칼럼 중간단의 측부 배출구로 배출하고, 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획은 측류증류 하단칼럼의 하단으로 배출하는 단계.
예비증류칼럼과, 측부배출구가 구비된 하나의 측류증류칼럼을 이용하여, 벤젠 및 톨루엔을 포함한 탄화수소를 함유하는 공급물로부터 벤젠 및 톨루엔을 정제하는 방법으로서, 다음 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 벤젠 및 톨루엔의 정제방법:

(a) 톨루엔을 포함하면서, 벤젠 함량이 높은 분획 및 톨루엔을 포함하면서, 공급물 중의 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 분획으로 분리하기 위하여, 공급물을 감압하에서 예비증류하는 단계;

(b) 상기 벤젠 함량이 높은 분획을 측류증류칼럼의 상단으로 도입시키는 단계;

(c) 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 분획을 측류증류칼럼의 하단으로 도입시키는 단계;

(d) 상기 (b) 단계에서 측류증류칼럼의 상단으로 도입된 상기 벤젠 함량이 높은 분획을 벤젠 분획과 톨루엔 분획으로 분리하고,

상기 (c) 단계에서 측류증류칼럼의 하단으로 도입된 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 분획을 톨루엔 분획과 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획으로 분리하기 위하여, 증류를 행하는 단계; 및

(e) 상기 벤젠 분획은 측류증류칼럼의 상단으로 배출하고, 상기 톨루엔 분획은 측류증류칼럼 중간부에 구비된 측부 배출구로 배출하고, 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획은 측류증류칼럼의 하단으로 배출하는 단계.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (a) 단계의 예비증류에서 상기 톨루엔을 포함하면서, 벤젠 함량이 높은 분획은 -0.7 kg/cm2a 압력에서 45℃~55℃ 온도의 범위에서 끓는 화합물의 분획으로서 벤젠과 톨루엔의 함량이 99.9 몰% 이상이고, 상기 톨루엔을 포함하면서, 공급물 중의 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 높은 분획은 -0.2 kg/cm2a 압력에서 110℃~120℃ 온도의 범위에서 끓는 화합물의 분획으로서 톨루엔 및 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 함량이 99.9 몰% 이상임을 특징으로 하는 벤젠 및 톨루엔의 정제방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (d) 단계의 상기 벤젠 분획은 1.3 kg/cm2a 압력에서 85℃~95℃ 온도의 범위에서 끓는 화합물의 분획으로서 벤젠 함량이 99.8 몰% 이상이고, 상기 톨루엔 분획은 1.9 kg/cm2a 압력에서 130℃~140℃온도의 범위에서 끓는 화합물의 분획으로서 톨루엔 함량이 99.7 몰% 이상이고, 상기 크실렌과 비점이 같거나 높은 성분의 분획은 2.5 kg/cm2a 압력에서 85℃~95℃ 온도의 범위에서 끓는 화합물의 분획으로서 톨루엔 함량이 1 몰% 이하임을 특징으로 하는 벤젠 및 톨루엔의 정제방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 예비증류칼럼의 열원으로서 다른 공정의 잔사유 칼럼(Raffinate column)의 상부 증기를 사용함을 특징으로 하는 벤젠 및 톨루엔의 정제방법.