KR20050025644A - C₄ 분획의 연속적 분별 방법 - Google Patents

C₄ 분획의 연속적 분별 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20050025644A
KR20050025644A KR1020057001150A KR20057001150A KR20050025644A KR 20050025644 A KR20050025644 A KR 20050025644A KR 1020057001150 A KR1020057001150 A KR 1020057001150A KR 20057001150 A KR20057001150 A KR 20057001150A KR 20050025644 A KR20050025644 A KR 20050025644A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stream
butene
distillation column
extractive distillation
butane
Prior art date
Application number
KR1020057001150A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100972263B1 (ko
Inventor
틸 아드리안
토마스 힐
클라우스 킨들러
베른트 하이다
Original Assignee
바스프 악티엔게젤샤프트
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 바스프 악티엔게젤샤프트 filed Critical 바스프 악티엔게젤샤프트
Publication of KR20050025644A publication Critical patent/KR20050025644A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100972263B1 publication Critical patent/KR100972263B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/04Purification; Separation; Use of additives by distillation
    • C07C7/05Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds
    • C07C7/08Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds by extractive distillation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/14Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column
    • B01D3/141Fractional distillation or use of a fractionation or rectification column where at least one distillation column contains at least one dividing wall
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D3/00Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/40Extractive distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

추출 증류 칼럼 (EDK)에서 선택적 용매 (LM)를 이용하는 추출 증류에 의해 C4 분획 (C4)을 분별하기 위한 연속적 방법에 있어서, 추출 증류 칼럼 (EDK)에 수직 방향으로 분할벽 (TW)을 장착하여 제1 영역 (A), 제2 영역 (B) 및 하부 조합 칼럼 영역 (C)을 형성하고, 부탄을 포함하는 상단 스트림 (C4H10)을 제1 영역 (A)으로부터 취출하며, 부텐을 포함하는 상단 스트림 (C4H8)을 제2 영역 (B)으로부터 취출하고, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매 (LM)에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림 (C4H6)을 하부 조합 칼럼 영역 (C)으로부터 취출하는 것이 제안된다.

Description

C₄ 분획의 연속적 분별 방법{CONTINUOUS METHOD FOR SEPARATING A C4 CUT}
도면에 있어서:
도 1 은 분할벽 TW을 갖는 추출 증류 칼럼 (EDK)를 도시적으로 나타내고,
도 2 는 추출 증류 칼럼으로부터의 조 1,3-부타디엔 스트림의 다운스트림 분획 증류 및 다운 스트림 선택적 수소화와 함께, 추출 증류 칼럼 내의 C4 분획의 분별을 위한 플랜트의 한 바람직한 구현예를 도시적으로 나타낸다.
도 1 에 도시적으로 나타내어진 추출 증류 칼럼 (EDK)는, 칼럼의 수직 방향으로 장착되어 추출 증류 칼럼 EDK의 최고 지점까지 이어지며, 칼럼을 제1 영역 (A), 제2 영역 (B) 및 하부 조합 칼럼 영역 (C)로 분할하는 분할벽 (TW)을 가진다. C4 분획 (C4) 은 영역 (A) 내의 추출 증류 칼럼 (EDK)로 공급된다.
도 2 에서 도시적으로 나타내어진 플랜트는, 칼럼의 상부에 수직 방향으로 장착되어 추출 증류 칼럼 (EDK)을 제1 영역 (A), 제2 영역 (B) 및 하부 조합 칼럼 영역 (C) 로 분할하는 분할벽 (TW)을 가지는, C4 분획 (C4)의 분별을 위한 추출 증류 칼럼 (EDK)을 나타낸다. 도면에 나와 있는 바와 같이, 선택적 용매 (LM)과의 열 교환에 의해 열 교환기에서 유리하게 가열, 특히 증기화될 수 있는 C4 분획 (C4)을, 칼럼의 제1 영역 (A) 내의 추출 증류 칼럼 (EDK)에 공급한다. 도면에 나와 있는 바와 같이, 유리하게 C4 분획과의 열 교환에 의해 냉각되고, 계속해서 응축기에서 냉각되는 선택적 용매 (LM)의 액체 스트림을, 각 경우에 있어 상단으로부터, 2 개의 영역 (A 및 B)의 각각에 도입한다. 부탄을 포함하는 상단 스트림 (C4H10)을 추출 증류 칼럼 (EDK)의 제1 영역 (A)로부터 취출하여 응축기 (K)에서 응축시키며, 응축물의 부분을 복귀물로서 추출 증류 칼럼 (EDK)의 제1 영역 (A)로 복귀시키며, 나머지를 취출한다. 유사하게, 부텐을 포함하는 상단 스트림을 추출 증류 칼럼 (EDK)의 제2 영역 (B)로부터 취출하여 응축기 (K)에서 응축시키며, 응축물의 부분을 복귀물로서 추출 증류 칼럼 (EDK)의 제2 영역 (B)로 복귀시키고, 나머지를 취출한다.
부탄 및 부텐, 주로 1,3-부타디엔보다 선택적 용매에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림 (C4H6)을 추출 증류 칼럼 (EDK)의 하부 조합 칼럼 영역 (C)로부터 취출한다.
스트림 (C4H6)을 바람직하게, 도 2 에 나와 있는 바와 같이, 짧은 측의 칼럼 (S)에 공급하여, 거기에서 스트림 (C4H6)을 증류시키고, 용매를 포함하는 하단 스트림을 취출하여 추출 증류 칼럼 (EDK)로 복귀시킨다. 이에 따라, 절대적으로 사용되어야 하는 것은 아닌 짧은 측 칼럼은 조 1,3-부타디엔 스트림으로부터 미량의 용매를 회수하는 역할을 한다.
선택적 용매 (LM)을 주로 포함하는 스트림을 추출 증류 칼럼 (EDK)의 하단으로부터 취출한다. 용매 내의 열을, 플랜트가 위치한 곳과 관련된 특정 조건에 따라, 특히 냉각제의 유용성, 다른 플랜트로의 통합성 또는 추가적 가공 체인에 따라, 각종 열 교환기를 통해 제거하고, 냉각된 용매 스트림을 마지막으로 추출 증류 칼럼 (EDK)에 있어 그 상부 영역에 재순환시킨다.
추출 증류 칼럼 (EDK)으로부터의 사이드 스트림, 즉 본 목적을 위하여 조 1,3-부타디엔 스트림이라고 칭해지는 스트림 (C4H6)을 제1 증류 칼럼 (KI)으로 공급하여, 거기에서 그것을 상단 스트림 (KI-K) 및 하단 스트림 (KI-S)으로 분리시킨다. 상단 스트림 (KI-K)을 칼럼의 상단에 있는 응축기 (K)에서 응축시키고, 응축물의 부분은 복귀물로서 칼럼에 복귀시키며, 나머지는 취출하여 제2 증류 칼럼 (KII)으로 보낸다. 하단 스트림 (KI-S)을 취출하여, 반응 증류 칼럼 (RDK)에 공급한다.
제2 증류 칼럼 (KII)에서, 제1 증류 칼럼으로부터의 응축물을 분별하여 상단 스트림 (KII-K)을 수득하고, 이를 응축기 (K)에서 응축시키고, 응축물의 부분은 복귀물로서 칼럼에 복귀시키며, 마찬가지로 나머지를 반응 증류 칼럼 (RDK)으로 보낸다. 제2 증류 칼럼 (KII)으로부터의 하단 스트림 (KII-S)를 순수 1,3-부타디엔 스트림으로서 취출한다.
반응 증류 칼럼 (RDK)에서, 삼중 결합을 갖는 탄화수소를 불균질 촉매의 존재 하에서, 수소를 이용하여 삼중 결합을 갖는 탄화수소로 선택적으로 수소화시킨다. 상단 스트림 (RDK-K)을 취출하여 응축기 (K)에서 응축시키고, 응축물의 부분은 반응 증류 칼럼 (RKD)로 복귀시키며, 나머지는 바람직하게, 도면에 나와 있는 바와 같이, 추출 증류 칼럼 (EDK)로 재순환시킨다.
고비점 물질을 주로 포함하는, 반응 증류 칼럼으로부터의 하단 스트림, 즉 스트림 (RDK-S)를 플랜트로부터 방출하여, 바람직하게는 연소시킨다.
실시예: 추출 증류
이하에 나타낸 조성 (중량%)을 갖는 스팀 분해장치로부터의 C4 분획을, 칼럼의 최고 지점까지 이어진 분할벽을 갖는 분할벽 칼럼으로서 설정되고 분할벽의 영역 내에 있는 이론적 플레이트 수가 총 80이며, 그 중 25 번째 플레이트가 분할벽의 영역에 있는 추출 증류 칼럼에 공급하였다. C4 분획을 하단 기준으로 68 번째에 있는 이론적 플레이트 상에 A로 도면에 표시된 제1 영역에 공급하였다. 8.3 중량%의 물을 함유하는 NMP을 선택적 용매로서 사용하였다.
프로펜 : 0.02
프로파디엔 : 0.04
프로핀 : 0.06
n-부탄 : 5.74
i-부탄 : 2.44
n-부텐 : 13.88
i-부텐 : 25.63
t-2-부텐 : 4.44
시스-2-부텐 : 2.95
1,3-부타디엔 : 43.81
1,2-부타디엔 : 0.14
1-부틴 : 0.12
비닐아세틸렌 : 0.73
부탄을 주로 포함하는 상단 스트림을 추출 증류 칼럼 (EDK)의 제1 영역 (A)으로부터 취출하였고, 이는 하기 조성 (중량%)을 가졌다:
프로펜 : 0.19
n-부탄 : 62.02
i-부탄 : 27.98
n-부텐 : 6.63
i-부텐 : 2.71
트랜스-2-부텐 : 0.24
H2O : 0.23
부텐을 주로 포함하는 상단 스트림을 추출 증류 칼럼의 영역 (B)로부터 취출하였고, 이는 하기 조성 (중량%)을 가졌다:
프로파디엔 : 0.07
n-부탄 : 0.91
i-부탄 : 0.10
n-부텐 : 28.57
i-부텐 : 54.55
트랜스-2-부텐 : 9.48
시스-2-부텐 : 6.32
부탄 및 부텐을 추출 증류 칼럼 내에서 함께 분리하여, 계속해서 부가적 장치에서 분리하는 공지된 방법에 비해, 약 20%의 에너지 절감이 달성되었다.
실시예: 증류에 의한 조 1,3-부타디엔의 워크업
상기 기재된 C4 분획으로부터, 상기 실시예에서 기재된 바와 같이 추출 증류에 의해 수득한 조 1,3-부타디엔 스트림을, 80 개의 이론적 플레이트를 갖는 증류 칼럼에 있어 하단 기준으로 25 번째 플레이트 상에 공급하였다. 조 1,3-부타디엔 스트림 (C4H6)은 하기 조성 (중량%)을 가졌다:
프로핀 : 0.11
1,3-부타디엔 : 98.58
1,2-부타디엔 : 0.30
1-부틴 : 0.30
비닐아세틸렌 : 0.56
물 : 0.15
증류 칼럼 (KI)에서, 이 스트림 (C4H6)을 하기 조성 (중량%)을 갖는 상단 스트림 (KI-K):
프로핀 : 0.11
1,3-부타디엔 : 99.73
물 : 0.16
및 하기 조성 (중량%)을 갖는 하단 스트림 (KI-S):
시스-2-부텐 : 0.52
1,3-부타디엔 : 40.0
1,2-부타디엔 : 15.1
1-부틴 : 13.75
비닐아세틸렌 : 29.17
3-메틸-1-부텐 : 0.98
2-메틸-2-부텐 : 0.48
로 분리하였다.
제1 증류 칼럼 (KI)으로부터의 상단 스트림 (KI-K)을 취출 스트림 (상단 스트림 (KI-K)의 1/7) 및 복귀 스트림 (상단 스트림 (KI-K)의 6/7)으로 분할하였다. 취출 스트림을 25 개의 이론적 플레이틀 갖는 제2 증류 칼럼에 있어 14 번째 이론적 플레이트 상에 공급하고 분별하여, 하기 조성 (중량%)을 갖는 상단 스트림 (KII-K):
프로핀 : 79.52
l,3-부타디엔 : 20.0 및
물 : 0.48
및 순수 1,3-부타디엔을 포함하고, 99.99 %의 1,3-부타디엔 함량을 갖는 하단 스트림 (KII-S)을 수득하였다. 하단 스트림 (KII-S)을 원하는 생성물로서 취출하였다.
부탄을 포함하는 스트림, 부텐을 포함하는 스트림, 및 조 1,3-부타디엔을 포함하는 스트림을 수득하고, 증류에 의한 조 1,3-부타디엔 스트림의 후속 워크업을 수행하는 추출 증류 칼럼에서 C4 분획의 본 발명에 따른 상기 분별에 있어 외부로부터 공급되어야 하는 에너지는, 부탄 및 부텐이 예를 들어, 독일 특허 출원 제 102 19 375 호에 기재된 바와 같이 분리된 공정 단계에서 분리되고, 아세틸렌이 예를 들어 독일 특허 출원 제 101 05 660 호에 기재된 바와 같이 선택적 용매를 이용하는 추출 증류에 의해 조 1,3-부타디엔 스트림으로부터 분리하는 공지된 방법의 경우에서보다 15% 더 낮았다.
본 발명은 선택적 용매를 이용하는 추출 증류에 의한 C4 분획의 연속적 분별 방법, 및 그 목적에 적당한 추출 증류 칼럼에 관한 것이다.
"C4 분획"이라는 용어는 분자당 주로 4개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소들의 혼합물을 가리킨다. C4 분획은 예를 들어, 통상 스팀 분해장치(steam cracker) 또는 FCC (유동상 촉매 분해: Fluid Catalytic Cracking) 플랜트에서 열분해에 의한 에틸렌 및(또는) 프로필렌의 제조, 액화 석유 가스와 같은 석유 분획, 나프타 또는 가스 오일의 제조에서 수득된다. C4 분획은 또한 n-부탄 및(또는) n-부텐의 촉매반응되는 탈수소화에서도 수득된다. C4 분획은 일반적으로 부틴류, 특히 1-부틴 (에틸아세틸렌) 및 부테닌 (비닐아세틸렌)을 포함하는 소량의 다른 탄화수소류와 함께, 부탄, n-부텐, 이소부텐, 1,3-부타디엔을 포함한다. 스팀 분해장치로부터의 C4 분획의 1,3-부타디엔 함량은 일반적으로 10 내지 80 중량%, 바람직하게는 20 내지 70 중량%, 특히 30 내지 60 중량%이고, 한편 비닐아세틸렌 및 에틸아세틸렌의 함량은 일반적으로 5 중량%을 초과하지 않는다.
C4 분획의 분별은 성분들의 상대 휘발도의 작은 차이로 인해 복잡한 증류 문제가 된다. 그러므로 분별은 추출 증류, 즉 분별하려는 혼합물의 비점보다 높은 비점을 가지고, 분리하려는 성분들의 상대 휘발도의 차이를 증가시키는 선택적 용매 (이는 추출제라고도 함)의 첨가를 이용하는 증류에 의해 수행된다.
선택적 용매를 이용하는 추출 증류를 이용하여 C4 분획을 분별하기 위한 많은 방법들이 알려져 있다. 이들 모두에 있어, 분별하려는 기상 C4 분획을 적당한 열역학 조건 하에서, 일반적으로는 저온, 빈번하게는 20 내지 80 ℃의 온도, 및 온화한 압력, 빈번하게는 대기압 내지 6 바의 압력 하에 액상 선택적 용매와 향류 접촉시킴으로써, 선택적 용매가 비교적 높은 친화성을 갖는 C4 분획의 성분들을 그 선택적 용매에 적재하고, 한편 선택적 용매가 보다 낮은 친화성을 갖는 성분들을 기상에서 유지시키고 상단에서 취출한다. 이어서, 성분들을 적당한 열역학 조건 하에, 즉 첫 번째 공정 단계에 비해, 보다 높은 온도 및(또는) 보다 낮은 압력 하에서 하나 이상의 추가 공정 단계들에서 적재된 용매 스트림으로부터 분별적으로 방출시킨다.
C4 분획의 추출 증류를, 선택적 용매가 1,3-부타디엔, 특히 부탄 및 부텐에 대한 친화성보다 낮은 친화성을 갖는 C4 분획의 성분들이 본질적으로 기상에서 유지되고, 한편 1,3-부타디엔 및 추가적으로 선택적 용매가 1,3-부타디엔에 대한 친화성보다 높은 친화성을 갖는 탄화수소가 본질적으로 선택적 용매에 의해 완전히 흡수되도록 하는 방식으로 종종 수행한다. 기상을 상단에서 취출하는데, 이를 종종 라피네이트 1이라고 칭한다. 그러한 방법은 예를 들어 DE-A 198 188 10에 기재되어 있으며, 여기에서 라피네이트 1은 도 1 및 2에서의 추출 증류 칼럼 E I의 상단으로부터 취출되는, Gbc로 표시되는 스트림이다.
그러나 라피네이트 1의 추가적 사용을 위해, 부탄 및 부텐이 분리된 스트림으로서 존재하는 것이 일반적으로 더 경제적이다. 부텐의 추가적 가공을 위한 후속 단계들에서 사용되는 장치가 결과적으로 더 작게 될 수 있고, 부탄은 중요한 분해장치 공급물로서 직접 수득될 수 있다.
그러므로 DE-A 102 193 75는 분리된 스트림에서 부탄 및 부텐을 수득하기 위해 추출 증류에 의해 C4 분획을 분별하기 위한 방법을 제안하고 있다. 그러나, 이는 2가지 공정 단계들, 즉 세정 구역 (scrubbing zone)으로부터 부탄-함유 상단 스트림을 취출하는 제1 공정 단계 I, 및 탈기 구역으로부터 부텐-함유 상단 스트림을 취출하는 제2 공정 단계 II 를 필요로 한다.
본 발명의 한 목적은, 추출 증류에 의해 C4 분획을 3 개의 분리된 스트림으로서의 1,3-부타디엔, 부텐 및 부탄으로 분리하기 위한 향상된, 구체적으로는 더욱 경제적이고 덜 에너지-집약적인 방법, 및 이 목적을 위해 적당한 추출 증류 칼럼을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 이 목적이, 추출 증류 칼럼에서 선택적 용매를 이용하는 추출 증류에 의해 C4 분획을 연속적으로 분별하기 위한 방법으로서, 추출 증류 칼럼에 수직 방향으로 분할벽을 장착하여 제1 영역, 제2 영역 및 하부 조합 칼럼 영역을 형성하고, 부탄을 포함하는 상단 스트림을 제1 영역으로부터 취출하고, 부텐을 포함하는 상단 스트림을 제2 영역으로부터 취출하며, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림을 하부 조합 칼럼 영역으로부터 취출하는 방법에 의해 달성된다는 것을 밝혀내었다.
이에 따라, 본 발명은 추출 증류에 의한 C4 분획의 분별 방법, 및 또한 부탄 및 부텐을 단일 추출 증류 칼럼의 상단으로부터 분리된 스트림으로서 분리할 수 있도록 하는 적당한 추출 증류 칼럼을 제공한다.
본 발명에 따라서, 분할벽을 장착하여 제1 영역, 제2 영역 및 하부 조합 칼럼 영역을 형성한 분할벽 칼럼에서 추출 증류를 수행한다.
분할벽 칼럼은, 알려진 바대로, 비교적 복잡한 분리 작업, 일반적으로는 각기 순수한 형태로 수득하고자 하는 3 개 이상의 성분들의 혼합물의 경우에 사용된다. 그것은 분할벽, 즉 일반적으로 칼럼의 수직 방향으로 정렬되어, 칼럼의 영역들에서 액체 및 기체 스트림의 상호 혼합을 방지하는 평판 시이트를 가진다.
본 목적을 위해, 분할벽이 칼럼의 최고(最高) 지점으로 계속 이어지고, 이에 따라 하부 조합 칼럼 영역에서만 액체 및 기체 스트림이 혼합되게 되는 특별한 유형의 분할벽 칼럼이 사용된다. 제1 및 제2 영역이라고 칭해지는 영역들은 분할벽에 의해 서로 분리된다.
분할벽의 길이 및 또한 추출 증류 칼럼에서의 분할벽의 수평 위치는, 추출 증류 칼럼에 공급되는 C4 분획의 조성, 및 추출 증류 칼럼에 의해 분리해내고자 하는 분획들에 관한 명세 사항들에 따라, 상이할 수 있다. 이에 따라, 예를 들어 분할벽이 중심에 위치하거나, 중심으로부터 떨어져 있을 수 있다.
본 발명에 따라서, 부탄을 포함하는 상단 스트림을 분할벽 칼럼으로 설정되는 추출 증류 칼럼의 제1 영역으로부터 취출하고, 부텐을 포함하는 상단 스트림을 제2 영역으로부터 취출한다. 부탄 및 부텐보다 선택적 용매에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림을 하부 조합 칼럼 영역으로부터 취출한다.
본 분리 작업에 적당한 용매는, 탄화수소에 대한 친화성이 단일 결합을 갖는 탄화수소에서 이중 결합을 갖는 탄화수소로 증가하고, 추가로 공액 이중 결합 및 삼중 결합을 갖는 탄화수소로 증가하는 용매이고, 바람직하게는 양극성, 특히 바람직하게는 양극성 비프로톤성 용매이다. 장치를 보호하기 위해, 비부식성이거나 낮은 부식성을 갖는 물질이 바람직하다.
본 발명의 방법에 적당한 선택적 용매들의 예는 부티로락톤, 니트릴, 예컨대 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 메톡시프로피오니트릴, 케톤, 예컨대 아세톤, 푸르푸랄, N-알킬-치환된 저급 지방산 아미드, 예컨대 디메틸포름아미드, 디에틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디에틸아세트아미드, N-포르밀모르폴린, N-알킬-치환된 시클릭 산 아미드 (락탐), 예컨대 N-알킬피롤리돈, 특히 N-메틸피롤리돈 (이하, NMP로 약기됨)이다. 일반적으로 알킬-치환된 저급 지방산 아미드 또는 N-알킬-치환된 시클릭 산 아미드가 사용된다. 디메틸포름아미드, 아세토니트릴, 푸르푸랄, 특히 NMP가 특히 유리하다.
그러나, 상기 용매들의 상호간의 혼합물, 예를 들어 NMP의 아세토니트릴과의 혼합물, 또는 상기 용매들의 조용매, 예컨대 물 및(또는) tert-부틸 에테르, 예를 들어 메틸 tert-부틸 에테르, 에틸 tert-부틸 에테르, 프로필 tert-부틸 에테르, n- 또는 iso-부틸 tert-부틸 에테르와의 혼합물을 사용하는 것도 가능하다.
특히 유용한 용매는 NMP, 바람직하게는 수용액 중의 NMP, 유리하게는 0 내지 20 중량%의 물, 특히 7 내지 10 중량%의 물, 특히 바람직하게는 8.3 중량%의 물을 함유하는 수용액 중의 NMP이다.
본 방법에서 사용하기 위한 C4 분획으로서, 석유 분획의 열분해에 의해 수득되는 탄화수소들의 혼합물을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 그러한 혼합물은 통상적으로 하기 범위의 조성 (중량%)을 가진다:
1,3-부타디엔 : 10 내지 80
부텐 : 10 내지 60
부탄 : 5 내지 40
기타 C4-탄화수소 : 0.1 내지 5
및 기타 탄화수소, 특히 C3- 및 C5-탄화수소 : 0 내지 5 이하.
그러나 본 발명은 사용될 수 있는 C4 분획에 관해 제한되지 않는다. 예를 들어, 일반적으로 20 내지 70 중량%의 부탄, 30 내지 80 중량%의 부텐 및 기타 적량의 C3-C5-탄화수소를 포함하는 FCC (유동상 촉매 분해: Fluid Catalytic Cracking)로부터의 C4 분획을 사용하는 것도 가능하다.
C4 분획을 추출 증류 칼럼에, 바람직하게는 분할벽에 의해 분할되어 있는 제1 영역에 기체 또는 액체 형태로 공급한다. C4 분획을 특히 바람직하게는 추출 증류 칼럼의 제1 영역의 중간 부근에서 공급한다.
선택적 용매를 추출 증류 칼럼의 양 영역에, 각 경우에 있어 영역의 상부에 액체 스트림으로서 도입한다.
증기 형태의 부탄을 포함하는 스트림을 추출 증류 칼럼의 제1 영역으로부터 상단 스트림으로서 취출하고, 그것을 칼럼의 상단에 있는 응축기에서 응축시키며, 응축물의 부분을 복귀물로서 제1 영역으로 복귀시키며, 나머지를 취출하는 것이 바람직하다.
이에 상응하여, 부텐을 포함하는 상단 스트림을 추출 증류 칼럼의 제2 영역으로부터 취출하고, 바람직하게 응축기에서 응축시키며, 응축물의 부분을 복귀물로서 제2 영역으로 복귀시키고, 나머지를 취출한다.
각 경우에서 추출 증류 칼럼의 영역으로부터의 상단 스트림이 부탄 또는 부텐을 포함한다고 하는 상기 사용된 표현 형태들은, 각 스트림이 필요한 명세 사항에 따라, 부탄 또는 부텐을 주로 포함하는 것, 즉 일반적으로 80 중량% 이상의 부탄 또는 부텐, 바람직하게는 95 내지 99 중량%의 부탄 또는 부텐을 포함하는 것을 의미한다. 특정한 경우에, 99 중량% 초과의 부탄 또는 부텐의 순도를 갖는 명세 사항이 필요할 수도 있다. 각각의 상단 스트림의 추가적 성분들은 특히 부텐 스트림 내의 부탄, 및 부탄 스트림 내의 부텐, 또한 미량의 추가적 탄화수소이다.
본 발명에 따라서, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림을 추출 증류 칼럼의 하부 조합 칼럼 영역으로부터 취출한다.
부탄 및 부텐보다 선택적 용매에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림을 하부 조합 칼럼 영역으로부터 사이드 스트림으로서 취출하고, 선택적 용매를 하단 스트림으로서 취출하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 이 구현예에서, 탄화수소가 적재된 용매로부터 탄화수소를 분리하는 탈착 단계가 추출 증류 칼럼의 하부 조합 영역의 저부로 통합된다. 그러나 마찬가지로, 추출 증류 칼럼과 분리된 장치에서 탈착 단계를 수행하는 것, 즉 먼저 추출 증류 칼럼으로부터 하단 스트림으로서의 선택적 용매와 함께, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 취출하는 것이 가능하다.
추출 증류 칼럼으로서의 분할벽 칼럼은 2 개 이상, 특히 2 개 또는 3 개의 열복합 칼럼들의 조립체를 가리킨다. 여기에서 에너지 요건은 상응하는 분할벽 칼럼에 대한 에너지 요건에 필적한다. 이에 따라, 본 발명은 추출 증류 칼럼이 분할벽 칼럼으로서 설정되지 않고, 2 개 이상, 특히 2 개 또는 3 개의 열복합 칼럼으로서 설정되는 장치들의 모든 변형 형태들도 포함한다.
본 발명은 추출 증류 칼럼에서 사용될 수 있는 분리-활성 내부물 차원에서 제한되지 않는다.
분할벽의 영역에서의 이론적 플레이트 수는 특히 공급된 C4 분획의 조성, 사용된 용매, 및 부탄을 포함하는 상단 스트림 및 부텐을 포함하는 상단 스트림에 대해 요구되는 명세 사항에 의존한다. 추출 증류 칼럼 내의 분할벽의 영역에 위치한 이론적 플레이트의 수는 10 내지 80, 특히 25인 것이 바람직하다.
공급된 C4 분획의 조성, 사용된 용매, 및 부탄을 포함하는 상단 스트림 및 부텐을 포함하는 상단 스트림에 대해 요구되는 명세 사항은 또한 C4 분획을 위한 공급물 트레이의 선택, 바람직하게는 추출 증류 칼럼의 제1 영역에서의 상기 선택, 또한 제1 영역 및 제2 영역의 상부에 도입되는 선택적 용매의 진입 유속에 대한 상기 선택에 있어 결정적인 인자이기도 하다.
증기 스트림을 위한 응축기는 바람직하게 추출 증류 칼럼의 상단에 위치한 각 영역에 제공된다.
부가적으로, C4 분획으로부터의 삼중 결합을 갖는 탄화수소 내지 이중 결합을 갖는 탄화수소를 추출 증류 칼럼에서 수소를 이용하여 불균질 촉매반응되는 선택적 수소화를 수행하는 것이 유리하다. 이는 추출 증류 칼럼에 불균질 촉매가 제공된 적당한 내부물이 장착될 것과, 수소의 스트림이 칼럼으로, 바람직하게는 추출 증류 칼럼의 하부 조합 영역에서의 C4 분획을 위한 유입구 아래로 도입될 것을 요한다.
본 방법으로 수득된, 부텐, 즉 1-부텐, 2-부텐 (시스 및 트랜스) 및 이소부텐을 포함하는 스트림은 각종 방식으로 추가적으로 가공될 수 있다.
스트림을 규명하는 것과 관련하여 하기 기재에 사용된 "주로 포함하는"이라는 표현은, 스트림이 각 경우에서 표시된 주요 성분을 60 중량% 이상, 바람직하게는 80 중량% 이상, 특히 바람직하게는 95 중량% 이상 함유하는 것을 의미한다.
추가적 가공을 수행하여, 원하는 단일 생성물로서의 이소부텐을 수득할 수 있거나, 추가적으로 1-부텐을 포함하는 생성물 또는 2-부텐을 포함하는 생성물을 수득할 수 있다.
첫 번째 변형 방법에 있어, 반응 증류 칼럼에서 추가적 가공을 수행하여, 이소부텐을 주로 포함하는 스트림 및 2-부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득할 수 있으며, 여기에서 1-부텐을 반응 증류 칼럼에서 2-부텐으로 수소이성화시키고, 이소부텐을 주로 포함하는 스트림을 반응 증류 칼럼으로부터 상단 스트림으로서 취출하며, 2-부텐을 주로 포함하는 스트림을 반응 증류 칼럼으로부터 하단 스트림으로서 취출한다.
다른 한 변형 방법에 있어, 부텐을 포함하는 스트림을 이소부텐의 선택적 에테르화에 적용하여, 이소부텐 에테르를 포함하는 스트림 및 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림으로 분리하고, 계속해서 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림을 2-부텐의 기상 이성화에 의해 추가적으로 가공하여 1-부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득하거나, 1-부텐의 수소이성화에 의해 2-부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득한다.
또한, 1-부텐 및 2-부텐의 이소부텐으로의 골격 이성화에 의한 추가적 가공을 수행하여, 이소부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득하는 것이 가능하다.
또한 본 방법에 의해 수득된 부텐-함유 스트림의 추가적 가공을 수행하여, 원하는 생성물로서 이소부텐을 수득하지 못하고, 대신에 하기 변형 방법들 중 한 방법에 따라 수행될 수 있다:
한 변형 방법에 있어, 이소부텐을 분리하고, 골격 이성화에 의해 워크업하여, l-부텐 및 2-부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득한다.
다른 한 변형 방법에 있어, 이소부텐을 분리하고, 수소화에 의해 추가적으로 가공하여, 이소부탄을 주로 포함하는 스트림을 수득하며, 이를 바람직하게 분해장치에 공급하거나, 골격 이성화에 의해 추가적으로 가공하여, n-부탄을 주로 포함하는 스트림을 수득하며, 그 n-부탄을 주로 포함하는 스트림을 탈수소화하여, 1-부텐 및 2-부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득한다.
부텐을 포함하는 스트림 내의 이소부텐을 상응하는 C8 탄화수소로 선택적으로 이량체화시키는 것도 또한 가능하다. 계속해서, C8 탄화수소를 단일 증류에서 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림으로부터 분리시킬 수 있다.
한 바람직한 변형 방법에 있어, 추출 증류 칼럼으로부터 취출한, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림을 증류에 의해 추가적으로 워크업한다. 여기에서, 추출 증류 칼럼으로부터 취출한, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림을 제1 증류 칼럼에 공급하고, 여기에서 그것을 1,3-부타디엔, 프로핀, 가능하게는 추가적 저비점 물질, 및 가능하게는 물을 포함하는 상단 스트림을 포함하는 상단 스트림, 및 1,3-부타디엔, 1,2-부타디엔, 아세틸렌 및 가능하게는 추가적 고비점 물질을 포함하는 하단 스트림으로 분리하고, 이 때 증류 칼럼으로부터의 하단 스트림 내의 1,3-부타디엔의 분율을, 아세틸렌이 자발적 분해의 위험이 있는 범위를 벗어나도록 희석되기 위해 충분히 높도록 조절한다. 제1 증류 칼럼으로부터의 상단 스트림을 제2 증류 칼럼에 공급하고, 여기에서 그것을 프로핀, 가능하게는 추가적 저비점 물질 및 가능하게는 물을 포함하는 상단 스트림, 및 순수 1,3-부타디엔을 포함하는 하단 스트림으로 분리한다.
증류에 의한 워크업에 공급된 스트림은 1,3-부타디엔을 주로 포함하기 때문에, 이를 조(crude) 1,3-부타디엔 스트림이라고 칭한다.
조 1,3-부타디엔 스트림의 조성은 추출 증류에 공급된 C4 분획의 조성에 의존하고, 일반적으로 C4 분획으로부터 모든 아세틸렌, 모든 1,2-부타디엔, 시스-2-부텐의 30 내지 70% 및 1,3-부타디엔의 99% 이상을 포함한다.
본 목적을 위해, 1,3-부타디엔보다 낮은 비점을 갖는 탄화수소를 저비점 물질이라고 칭하고, 1,3-부타디엔보다 높은 비점을 갖는 탄화수소를 고비점 물질이라고 칭한다. 전형적인 저비점 물질은 프로핀이고, 고비점 물질은 주로 이하에 아세틸렌이라고 칭하여 지는 삼중 결합을 갖는 탄화수소, 특히 1-부틴 (에틸아세틸렌) 및 부테닌 (비닐아세틸렌)이다.
증류에 의한 워크업에서 수득된 스트림의 조성과 관련하여 본 기재에 사용된 "가능하게(는)"라는 용어는, 이러한 방식으로 수식된 성분들이 특정 공정 조건에 따라, 특히 사용된 C4 분획의 조성, 사용된 용매 및(또는) 사용된 보조제에 따라 각각의 스트림 내에 존재할 수 있다.
증류를 이용한 조 1,3-부타디엔으로부터의 아세틸렌 및 1,2-부타디엔의 분리는, 그것들의 높은 반응성, 및 조 1,3-부타디엔 스트림을 구성하는 성분들의 상대 휘발도의 작은 차이로 인해, 복합한 증류 문제가 된다. 그러나, 놀랍게도 아세틸렌 및 1,2-부타디엔을 정당한 에너지 소비로써 증류에 의해 분리할 수 있고, 그와 동시에 아세틸렌 및 1,2-부타디엔을 증류 칼럼으로부터 하단 스트림으로서 취출하여, 1,3-부타디엔을 자발적 분해의 위험이 있는 범위를 벗어나도록 희석할 때, 안전한 공정이 확실히 보장될 수 있다. 이 목적을 위해, 하단 스트림을 30 몰% 미만의 아세틸렌으로 희석하는 것이면 일반적으로 충분하다.
한 바람직한 변형 방법에 있어, 추출 증류 칼럼 또는 스트림 탈착 칼럼으로부터 취출된 조 1,3-부타디엔 스트림을, 증류 칼럼에서 1,3-부타디엔의 측면에서 명확한 분리를 일으키지 않는 분획 증류에 적용한다. 여기에서, 아세틸렌을 하단 스트림으로서 취출하여, 자발적 분해의 위험이 있는 범위를 벗어나도록 1,3-부타디엔으로 희석한다. 그와 다르게는, 프로핀 및 가능하게는 추가적 저비점 물질과 함께 부타디엔을 증류 칼럼의 상단으로부터 취출한다.
증류 칼럼으로부터의 상단 스트림을 바람직하게 칼럼의 상단에 있는 응축기에서 응축시키고, 응축물의 부분을 복귀물로서 칼럼으로 복귀시키며, 나머지를 제2 증류 칼럼으로 보내어, 거기에서 그것을 프로핀 및 가능하게는 추가적 저비점 물질을 포함하는 상단 스트림, 및 순수 1,3-부타디엔을 포함하는 하단 스트림으로 분리한다.
상기 양 증류 칼럼들에서, 부타디엔 증류에 통상적인 모든 분리-활성 내부물을 사용하는 것이 원칙적으로 가능하다. 보다 낮은 오염 경향으로 인해, 트레이가 특히 유용하다.
본 목적을 위해, "순수 1,3-부타디엔"이라는 표현은 99 중량% 이상, 바람직하게는 99.6 중량% 이상의 1,3-부타디엔의 함량, 및 적량의 불순물, 특히 1,2-부타디엔 및 시스-2-부텐을 갖는 스트림을 가리킨다.
한 바람직한 변형 방법에 있어서, 제1 증류 칼럼으로부터의 하단 스트림, 및 제2 증류 칼럼으로부터의 상단 스트림을 반응 증류 칼럼에 보내어, 거기에서 삼중 결합을 갖는 탄화수소 내지 이중 결합을 갖는 탄화수화의 불균질 촉매반응되는 선택적 수소화를 수소를 이용하여 수행하여, 1,3-부타디엔, 부텐, 부텐 및 삼중 결합을 갖는 잔류 비수소화 탄화수소를 포함하는 상단 스트림, 및 방출되는 고비점 물질을 포함하는 하단 스트림을 수득한다.
특히, 비닐아세틸렌을 유용한 생성물인 1,3-부타디엔으로 선택적으로 수소화시킨다.
반응 증류 칼럼으로부터의 상단 스트림을 바람직하게 추출 증류 칼럼으로 재순환시킨다. 그러나, 반응 증류 칼럼의 상단으로부터의 스트림, 또는 플랜트로부터의 그것의 서브스트림을 취하고, 그것을 예를 들어 분해장치에서 추가적으로 가공하거나 연소시키는 것도 또한 가능하다.
추출 증류의 아세틸렌 다운스트림의 선택적 수소화를 이용하는 바람직한 변형 방법은, 선택적 수소화가 실질적으로 반응 혼합물 내에 선택적 용매가 남지 않는 공정 단계에서 수행되기 때문에, 공정 공학의 측면에서, 특히 촉매의 가능한 선택의 측면에서 유리하다. 한편, 선택적 수소화를 공지된 방법에서와 같이, 추출 증류 칼럼에서, 이에 따라 선택적 용매의 존재 하에 수행하고자 할 경우, 촉매의 선택이 수소화를 덜 선택적으로 만들 수 있는 선택적 용매에 의해 상당히 제한되게 된다. 대조적으로, 추출 증류의 선택적 수소화 다운스트림은 촉매의 선택의 측면에서 그처럼 제한되지 않는다.
또한 본 발명은 선택적 용매를 이용하는 추출 증류에 의해 C4 분획을 분별하기 위한 추출 증류 칼럼으로서, 추출 증류 칼럼에 수직 방향으로 분할벽을 장착하여 제1 영역, 제2 영역 및 하부 조합 칼럼 영역을 형성하고, 부탄을 포함하는 상단 스트림을 제1 영역으로부터 취출하고, 부텐을 포함하는 상단 스트림을 제2 영역으로부터 취출하며, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림을 하부 조합 칼럼 영역으로부터 취출하는 추출 증류 칼럼을 제공한다.
본 발명은 도면 및 실시예를 이용하여, 이하에 상세히 설명된다.

Claims (17)

  1. 추출 증류 칼럼 (EDK)에서 선택적 용매 (LM)를 이용하는 추출 증류에 의해 C4 분획 (C4)을 분별하기 위한 연속적 방법으로서, 추출 증류 칼럼 (EDK)에 수직 방향으로 분할벽 (TW)을 장착하여 제1 영역 (A), 제2 영역 (B) 및 하부 조합 칼럼 영역 (C)을 형성하고, 부탄을 포함하는 상단 스트림 (C4H10)을 제1 영역 (A)으로부터 취출하고, 부텐을 포함하는 상단 스트림 (C4H8)을 제2 영역 (B)으로부터 취출하며, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매 (LM)에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림 (C4H6)을 하부 조합 칼럼 영역 (C)으로부터 취출하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매 (LM)에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획 (C4)으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림 (C4H6)을 하부 조합 칼럼 영역 (C)으로부터 사이드 스트림으로서 취출하고, 선택적 용매 (LM)를 추출 증류 칼럼 (EDK)으로부터 하단 스트림으로서 취출하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매 (LM)에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획 (C4)으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림 (C4H6)을 추출 증류 칼럼 (EDK)로부터 하단 스트림으로서 선택적 용매 (LM)와 함께 취출하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, C4 분획 (C4)을 추출 증류 칼럼 (EDK)의 제1 영역 (A)에 공급하고, 부탄을 포함하는 상단 스트림 (C4H10)을 추출 증류 칼럼 (EDK)의 영역 (A)으로부터 취출하며, 부텐을 포함하는 상단 스트림 (C4H8)을 추출 증류 칼럼 (EDK)의 영역 (B)으로부터 취출하는 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 2 개 이상, 바람직하게는 2 개 또는 3 개의 열복합 칼럼들을 분할벽 (TW)을 갖는 추출 증류 칼럼 (EDK) 대신에 사용하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 사용된 선택적 용매가 디메틸포름아미드, 아세토니트릴, 푸르푸랄, N-메틸피롤리돈(NMP), 바람직하게는 수용액 중의 NMP 중 하나 이상을 포함하는 것인 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 10 내지 80 개, 바람직하게는 25 개의 이론적 플레이트가 추출 증류 칼럼 (EDK)의 분할벽의 영역에 위치하는 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, C4 분획 (C4)으로부터의 삼중 결합을 갖는 탄화수소 내지 이중 결합을 갖는 탄화수소의 불균질 촉매반응되는 선택적 수소화를 추출 증류 칼럼 (EDK)에서 부가적으로 수행하는 방법.
  9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 추출 증류 칼럼으로부터 취출되며, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매 (LM)에서 더욱 가용성을 갖는 탄화수소를 포함하는 스트림 (C4H6)을 제1 증류 칼럼 (KI)으로 공급하고, 제1 증류 칼럼 (KI)에서 이를 1,3-부타디엔, 프로핀, 가능하게는 추가적 저비점 물질 및 가능하게는 물을 포함하는 상단 스트림 (KI-K), 및 1,3-부타디엔, 1,2-부타디엔, 아세틸렌 및 가능하게는 추가적 고비점 물질을 포함하는 하단 스트림 (KI-S)으로 분리하고, 이 때 증류 칼럼 (KI)으로부터의 하단 스트림 (KI-S) 내의 1,3-부타디엔의 분율을, 아세틸렌이 자발적 분해가 일어나는 범위를 벗어나도록 희석되기에 충분히 높도록 조절하고, 제1 증류 칼럼 (KI)으로부터의 상단 스트림 (KI-K)을 제2 증류 칼럼 (KII)으로 공급하며, 제2 증류 칼럼 (KII)에서 이를 프로핀, 가능하게는 추가적 저비점 물질 및 가능하게는 물을 포함하는 상단 스트림 (KII-K), 및 순수 1,3-부타디엔을 포함하는 하단 스트림 (KII-S)으로 분리하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 제1 증류 칼럼으로부터의 하단 스트림 및 제2 증류 칼럼으로부터의 상단 스트림을 반응 증류 칼럼에 보내어, 삼중 결합을 갖는 탄화수소 내지 이중 결합을 갖는 탄화수소의 불균질 촉매반응되는 선택적 수소화를, 아세틸렌의 부분적 전환과 함께, 수소를 이용하여 수행하여, 1,3-부타디엔, 부탄, 부텐 및 삼중 결합을 갖는 비수소화 탄화수소를 포함하는 상단 스트림, 및 방출되는 고비점 물질을 포함하는 하단 스트림을 수득하는 방법.
  11. 선택적 용매 (LM)를 이용하는 추출 증류에 의해 C4 분획 (C4)을 분별하기 위한 추출 증류 칼럼 (EDK)으로서, 추출 증류 칼럼에 수직 방향으로 분할벽 (TW)을 장착하여 제1 영역 (A), 제2 영역 (B) 및 하부 조합 칼럼 영역 (C)을 형성하고, 부탄을 포함하는 상단 스트림 (C4H10)을 제1 영역 (A)으로부터 취출하고, 부텐을 포함하는 상단 스트림 (C4H8)을 제2 영역 (B)으로부터 취출하며, 부탄 및 부텐보다 선택적 용매 (LM)에서 더욱 가용성을 갖는 C4 분획으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림 (C4H6)을 하부 조합 칼럼 영역 (C)으로부터 취출하는 추출 증류 칼럼 (EDK).
  12. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에서 수득된, 부텐, 즉 이소부텐, 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림 (C4H8)의 추가적 가공을 위한 방법으로서, 추가적 가공을 반응 증류 칼럼에서 수행하여, 이소부텐을 주로 포함하는 스트림 및 2-부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득하며, 1-부텐을 반응 증류 칼럼에서 2-부텐으로 수소이성화시키고, 이소부텐을 주로 포함하는 스트림을 반응 증류 칼럼으로부터 상단 스트림으로서 취출하며, 2-부텐을 주로 포함하는 스트림을 반응 증류 칼럼으로부터 하단 스트림으로서 취출하는 방법.
  13. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에서 수득된, 부텐, 즉 이소부텐, 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림 (C4H8)의 추가적 가공을 위한 방법으로서, 부텐을 포함하는 스트림 (C4H8)을 이소부텐의 선택적 에테르화 및 분별에 적용시켜, 이소부텐 에테르를 포함하는 스트림 및 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림을 수득하며, 계속해서 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림을, 2-부텐의 기상 이성화에 의해 추가적으로 가공하여 1-부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득하거나, 1-부텐의 수소이성화에 의해 2-부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득하는 것을 포함하는 방법.
  14. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에서 수득된, 부텐, 즉 이소부텐, 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림 (C4H8)의 추가적 가공을 위한 방법으로서, 추가적 가공을 1-부텐 및 2-부텐의 이소부텐으로의 골격 이성화에 의해 수행하여, 이소부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득하는 방법.
  15. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에서 수득된, 부텐, 즉 이소부텐, 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림 (C4H8)의 추가적 가공을 위한 방법으로서, 이소부텐을 분리해내어, 이를 골격 이성화에 의해 워크업하여, l-부텐 및 2-부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득하는 것을 포함하는 방법.
  16. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에서 수득된, 부텐, 즉 이소부텐, 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림 (C4H8)의 추가적 가공을 위한 방법으로서, 이소부텐을 분리해내어, 이를 수소화에 의해 추가적으로 가공하여, 이소부탄을 주로 포함하는 스트림을 수득하며, 이를 바람직하게 분해장치에 공급하거나, 또는 골격 이성화에 의해 추가적으로 가공하여 n-부탄을 주로 포함하는 스트림을 수득하며, n-부탄을 주로 포함하는 스트림을 탈수소화하여, 1-부텐 및 2-부텐을 주로 포함하는 스트림을 수득하는 것을 포함하는 방법.
  17. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 방법에서 수득된, 부텐, 즉 이소부텐, 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림 (C4H8)의 추가적 가공을 위한 방법으로서, 이소부텐을 상응하는 C8-탄화수소로 선택적으로 이량체화시키고 계속해서 분획 증류하여, 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 스트림 및 C8-탄화수소를 포함하는 스트림을 수득하는 것을 포함하는 방법.
KR1020057001150A 2002-07-24 2003-07-22 C₄ 분획의 연속적 분별 방법 KR100972263B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10233620.2 2002-07-24
DE10233620A DE10233620A1 (de) 2002-07-24 2002-07-24 Kontinuierliches Verfahren zur Auftrennung eines C4-Schnittes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050025644A true KR20050025644A (ko) 2005-03-14
KR100972263B1 KR100972263B1 (ko) 2010-07-23

Family

ID=30128331

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020057001150A KR100972263B1 (ko) 2002-07-24 2003-07-22 C₄ 분획의 연속적 분별 방법

Country Status (15)

Country Link
US (1) US7462277B2 (ko)
EP (1) EP1527036B1 (ko)
JP (1) JP4575158B2 (ko)
KR (1) KR100972263B1 (ko)
CN (1) CN100368354C (ko)
AT (1) ATE390396T1 (ko)
AU (1) AU2003250133B2 (ko)
BR (1) BR0312830B1 (ko)
CA (1) CA2493079C (ko)
DE (2) DE10233620A1 (ko)
ES (1) ES2300621T3 (ko)
MX (1) MXPA05000491A (ko)
PL (1) PL208017B1 (ko)
RU (1) RU2319684C9 (ko)
WO (1) WO2004011406A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101127160B1 (ko) * 2008-10-17 2012-03-20 금호석유화학 주식회사 분리벽형 칼럼을 이용한 공비 혼합물의 분리 방법
KR20180125147A (ko) * 2016-03-31 2018-11-22 니폰 제온 가부시키가이샤 1,3-부타디엔의 제조 방법 및 제조 장치
WO2019027165A3 (ko) * 2017-07-31 2019-04-11 주식회사 엘지화학 라피네이트-2 의 정제 방법
WO2019098500A1 (ko) * 2017-11-17 2019-05-23 주식회사 엘지화학 라피네이트-2 의 정제 방법

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10258160A1 (de) * 2002-12-12 2004-06-24 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur Extraktivdestillation
DE10333756A1 (de) * 2003-07-24 2005-02-17 Basf Ag Verfahren zur Auftrennung eines Roh-C4-Schnittes
US7528290B2 (en) * 2006-12-28 2009-05-05 Uop Llc Apparatuses and methods for separating butene-1 from a mixed C4 feed
CN101050159B (zh) * 2007-05-17 2010-06-23 新疆独山子天利高新技术股份有限公司 分离丁烷与丁烯的方法及其专用装置
JP5528454B2 (ja) * 2008-09-17 2014-06-25 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 1つまたはそれより多くのアルカノールアミンを含有する混合物を連続的に蒸留分離するための装置および方法
US8999117B2 (en) * 2009-03-04 2015-04-07 Uop Llc Process and system for heating or cooling streams for a divided distillation column
US8246816B2 (en) * 2009-03-04 2012-08-21 Uop Llc Zone or system for providing one or more streams
CN102336625A (zh) * 2010-07-28 2012-02-01 中国石油化工股份有限公司 以nmp混合溶剂抽提丁二烯
JP5933600B2 (ja) * 2011-03-03 2016-06-15 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se ブテンおよび/またはブタジエンを含む物質流を後処理する方法
RU2474203C1 (ru) * 2011-09-21 2013-02-10 Олег Иванович Квасенков Способ изготовления консервов "треска жареная с грибами"
KR101372617B1 (ko) * 2011-11-11 2014-03-11 주식회사 엘지화학 트리할로실란의 정제 장치
EP2778132A4 (en) * 2011-11-11 2015-08-26 Lg Chemical Ltd DEVICE FOR PURIFYING TRIHALOSILANE
JP5909805B2 (ja) 2011-11-11 2016-04-27 エルジー・ケム・リミテッド トリハロシランの精製装置及び精製方法
CN102633585A (zh) * 2012-02-03 2012-08-15 南京迈森科技发展有限公司 一种高纯度丙烷、异丁烷与正丁烷的制备方法
RU2629845C2 (ru) * 2012-07-25 2017-09-04 Александр Филиппович Кардаш Способ подготовки углеводородного газа к транспорту
WO2014053431A2 (de) 2012-10-01 2014-04-10 Basf Se Verfahren zur auftrennung eines gemisches von kohlenwasserstoffen durch extraktivdestillation
BR112015016172A2 (pt) * 2013-01-16 2017-07-11 Lg Chemical Ltd dispositivo para preparar alcanol
CN104030876B (zh) * 2013-03-04 2016-06-15 中国石化工程建设有限公司 一种萃取精馏和加氢组合工艺制备异丁烷的系统及方法
SG11201507528YA (en) * 2013-03-18 2015-10-29 Jsr Corp Production method of 1,3-butadiene
KR101583146B1 (ko) * 2013-07-18 2016-01-07 주식회사 엘지화학 분리벽형 증류탑
WO2015032804A1 (de) * 2013-09-05 2015-03-12 Linde Aktiengesellschaft Verfahren zur erzeugung von kohlenwasserstoffprodukten
TWI717316B (zh) * 2014-01-24 2021-02-01 美商Gtc科技美國有限責任公司 用來執行吸收/蒸餾之分離系統
WO2016005359A1 (de) * 2014-07-08 2016-01-14 Basf Se Kolonne mit trennwirksamen einbauten zur auftrennung eines gemisches von kohlenwasserstoffen und/oder kohlenwasserstoffderivaten durch extraktivdestillation mit einem selektiven lösungsmittel
US20160083660A1 (en) * 2014-09-24 2016-03-24 Uop Llc Fcc process with an integrated secondary reactor for increased light olefin yields
CN105749575B (zh) * 2014-12-17 2017-12-19 新特能源股份有限公司 多晶硅生产中的尾气吸收液和冷凝液回收的分隔壁精馏塔、方法、处理系统
US10717937B2 (en) 2015-09-25 2020-07-21 Haldor Topsøe A/S Process for LPG recovery
EP3390330B1 (en) * 2015-12-18 2023-07-19 SABIC Global Technologies B.V. Methods for producing 1,3-butadiene
US10793494B2 (en) * 2016-02-05 2020-10-06 Basf Se Method for separating materials by means of an extractive distillation process
US10343959B2 (en) * 2016-07-28 2019-07-09 Lyondell Chemical Technology, L.P. Paraffin removal from C4 containing streams
CN110198923B (zh) * 2017-01-25 2022-07-22 巴斯夫欧洲公司 获得纯1,3-丁二烯的方法
CN109593022B (zh) * 2017-09-30 2021-11-02 中国石油天然气股份有限公司 用于丁二烯抽提的复合萃取剂及其应用
CN108033867A (zh) * 2017-12-30 2018-05-15 天津斯瑞吉高新科技研究院有限公司 大规模丁烯回收和纯化的简易装置及回收纯化方法
CN112135809A (zh) * 2018-05-18 2020-12-25 沙特基础工业全球技术有限公司 利用水合单元生产燃料添加剂的方法
US11207611B1 (en) 2018-07-03 2021-12-28 Burns & Mcdonnell Engineering Company, Inc. Process for separating hydrocarbons in a liquid feed utilizing an externally heated reboiler connected to a divided wall column as the primary source of heat energy
US11952333B2 (en) 2019-09-13 2024-04-09 Sabic Global Technologies B.V. Integrated systems and methods for producing 1,3-butadiene via extractive distillation, distillation, and/or selective hydrogenation
CN114479935B (zh) * 2020-10-23 2023-02-28 中国石油化工股份有限公司 混合c4物流的加氢装置和加氢方法
CN114478161A (zh) * 2020-10-23 2022-05-13 中国石油化工股份有限公司 混合c4物流选择加氢的装置和方法
CN114471375B (zh) * 2020-10-23 2023-02-24 中国石油化工股份有限公司 混合c4物流全加氢的装置和方法
US11236277B1 (en) * 2020-11-18 2022-02-01 Kellogg Brown & Root Llc Dividing wall column in a fluid catalytic cracking gas plant for naphtha absorption, stripping, and stabilization service
EP4108306A1 (de) 2021-06-25 2022-12-28 Evonik Operations GmbH Extraktionsdestillationskolonnensystem und dessen einsatz bei der trennung von butenen aus c4-kohlenwasserstoffströmen
CN114917605A (zh) * 2022-05-25 2022-08-19 河北新欣园能源股份有限公司 一种节能式多联产c4精馏系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0667329A1 (en) * 1994-02-11 1995-08-16 ENICHEM S.p.A. Integrated process for the simultaneous production of alkyl tert-butyl ethers and 1-butene
FR2757506B1 (fr) * 1996-12-23 1999-02-19 Inst Francais Du Petrole Procede de production d'isobutene de haute purete combinant une distillation reactive d'hydroisomerisation et une isomerisation squelettale
DE19818810A1 (de) * 1998-04-27 1999-10-28 Basf Ag Verfahren zum Trennen eines C4-Kohlenwasserstoffgemisches
DE19849651C2 (de) * 1998-10-29 2003-01-16 Krupp Uhde Gmbh Rektifizierkolonne für die Extraktivdestillation von eng- oder azeotrop siedenden Gemischen
DE10022465A1 (de) * 2000-05-09 2001-11-15 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zur Aufarbeitung eines C4-Schnitts aus der Fraktionierung von Erdöl
IT1319642B1 (it) * 2000-11-09 2003-10-23 Snam Progetti Procedimento per la produzione di idrocarburi altoottanici a partireda miscele n-butano/isobutano quali i butani da campo.
DE10105660A1 (de) * 2001-02-08 2002-08-14 Basf Ag Verfahren zur Gewinnung von Roh-1,3-Butadien durch Extraktivdestillation aus einem C4-Schnitt
DE10219375A1 (de) 2002-04-30 2003-11-13 Basf Ag Kontinuierliches Verfahren zur Gewinnung von Butenen aus einem C4-Schnitt

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101127160B1 (ko) * 2008-10-17 2012-03-20 금호석유화학 주식회사 분리벽형 칼럼을 이용한 공비 혼합물의 분리 방법
KR20180125147A (ko) * 2016-03-31 2018-11-22 니폰 제온 가부시키가이샤 1,3-부타디엔의 제조 방법 및 제조 장치
WO2019027165A3 (ko) * 2017-07-31 2019-04-11 주식회사 엘지화학 라피네이트-2 의 정제 방법
US11746072B2 (en) 2017-07-31 2023-09-05 Lg Chem, Ltd. Method of refining raffinate-2
WO2019098500A1 (ko) * 2017-11-17 2019-05-23 주식회사 엘지화학 라피네이트-2 의 정제 방법
US11040929B2 (en) 2017-11-17 2021-06-22 Lg Chem, Ltd. Raffinate-2 refining method

Also Published As

Publication number Publication date
CN1671638A (zh) 2005-09-21
PL375377A1 (en) 2005-11-28
PL208017B1 (pl) 2011-03-31
ATE390396T1 (de) 2008-04-15
WO2004011406A1 (de) 2004-02-05
AU2003250133B2 (en) 2009-12-03
RU2319684C2 (ru) 2008-03-20
DE10233620A1 (de) 2004-02-12
JP4575158B2 (ja) 2010-11-04
DE50309478D1 (de) 2008-05-08
JP2006502122A (ja) 2006-01-19
US20060021911A1 (en) 2006-02-02
CA2493079A1 (en) 2004-02-05
US7462277B2 (en) 2008-12-09
EP1527036B1 (de) 2008-03-26
ES2300621T3 (es) 2008-06-16
EP1527036A1 (de) 2005-05-04
RU2319684C9 (ru) 2008-08-20
RU2005105045A (ru) 2005-07-20
BR0312830B1 (pt) 2013-07-09
CA2493079C (en) 2012-03-20
AU2003250133A1 (en) 2004-02-16
MXPA05000491A (es) 2005-03-23
BR0312830A (pt) 2005-04-26
CN100368354C (zh) 2008-02-13
KR100972263B1 (ko) 2010-07-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100972263B1 (ko) C₄ 분획의 연속적 분별 방법
CA2408325C (en) Method and device for treating a c4 fraction
JP4307373B2 (ja) C4−留分からブテンを取得するための連続法
KR101084866B1 (ko) 조 c4 분획의 분리방법
KR100926859B1 (ko) 조질 1,3-부타디엔의 후처리 방법
US20160311733A1 (en) Butadiene extraction pre-absorber
US3711569A (en) Production of isobutylene
US4067921A (en) Primary adjunct, continuous diene process
KR100741214B1 (ko) C4 분획을 처리하기 위한 방법 및 장치
Adrian et al. Continuous method for separating a C 4 cut
Heida et al. Method for the separation of a crude C 4 cut

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130703

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140627

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150714

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160711

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180706

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190710

Year of fee payment: 10