KR20100132465A - 하나 이상의 백업 층 및 하나 이상의 분리 층을 갖는 구조화 패킹의 용도 - Google Patents

하나 이상의 백업 층 및 하나 이상의 분리 층을 갖는 구조화 패킹의 용도 Download PDF

Info

Publication number
KR20100132465A
KR20100132465A KR1020100054179A KR20100054179A KR20100132465A KR 20100132465 A KR20100132465 A KR 20100132465A KR 1020100054179 A KR1020100054179 A KR 1020100054179A KR 20100054179 A KR20100054179 A KR 20100054179A KR 20100132465 A KR20100132465 A KR 20100132465A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
use according
extractive distillation
packing
column
Prior art date
Application number
KR1020100054179A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101805915B1 (ko
Inventor
게르트 카이벨
베른트 하이다
란돌프 후고
Original Assignee
바스프 에스이
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 에스이 filed Critical 바스프 에스이
Publication of KR20100132465A publication Critical patent/KR20100132465A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101805915B1 publication Critical patent/KR101805915B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/40—Extractive distillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/32—Packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit or module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/42—Regulation; Control
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C7/00—Purification; Separation; Use of additives
    • C07C7/04—Purification; Separation; Use of additives by distillation
    • C07C7/05—Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds
    • C07C7/08—Purification; Separation; Use of additives by distillation with the aid of auxiliary compounds by extractive distillation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/3221—Corrugated sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32213—Plurality of essentially parallel sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32224—Sheets characterised by the orientation of the sheet
    • B01J2219/32227—Vertical orientation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/32—Details relating to packing elements in the form of grids or built-up elements for forming a unit of module inside the apparatus for mass or heat transfer
    • B01J2219/322—Basic shape of the elements
    • B01J2219/32203—Sheets
    • B01J2219/32255—Other details of the sheets
    • B01J2219/32258—Details relating to the extremities of the sheets, such as a change in corrugation geometry or sawtooth edges

Abstract

선택 용매의 첨가와 함께 추출 증류에 의해 소정의 물질을 포함하는 혼합물로부터 상기 물질을 증류 분리하는 방법을 수행하기 위한 컬럼에서 분리 효과를 갖는 내부물로서의, 하나 이상의 백업 층 (1)에서 범람점에 도달하거나 이를 초과하도록 선택되는 비표면적을 갖는 하나 이상의 백업 층 (1), 및 범람점에 도달하지 않도록 선택되는 비표면적을 갖는 하나 이상의 분리 층 (2)를 포함하는 구조화 패킹의 용도를 개시한다.

Description

하나 이상의 백업 층 및 하나 이상의 분리 층을 갖는 구조화 패킹의 용도 {Use of structured packings which have one or more backup layers and one or more separation layers}
본 발명은 하나 이상의 백업 층 및 하나 이상의 분리 층을 갖는 구조화 패킹의 용도에 관한 것이다.
EP-A 1 074 296에는 액체 및 기체 양의 적합한 조정에 의해, 주로 분산 기체 상을 갖는 발포층이 표적 방식으로 패킹 층의 제1 영역, 특히 하부 영역을 형성하고, 동시에 주로 연속 기체 상을 갖는 액체의 필름 유동이 표적 방식으로, 패킹 층의 제2 영역, 특히 상부 영역을 형성하는 식으로 높이에 따라 다양한 내부 구조를 갖는 하나 이상의 패킹 층을 갖는, 컬럼에서의 액체 및 기체 사이의 열 교환 및 물질 전달을 위한 구조화 패킹이 개시되어 있다.
이러한 패킹은 주로 분산 액체 상을 갖는 패킹 컬럼 및 주로 연속 액체 상을 갖는 트레이 컬럼 사이의 전이 형태이고, 패킹 컬럼의 유리한 특성, 특히 액적 유입(drop entrainment) 및 추가로 패킹 표면상 물질 전달의 방지와 함께 트레이 컬럼의 유리한 특성, 특히 발포층에서의 높은 물질 전달 성능을 겸비한다.
특히 이러한 패킹이 구비된 컬럼의 경우, 종래의 구조화 패킹을 갖는 컬럼과 비교하여 분리 효율이 실질적으로 최대 60％까지 더 높다. 컬럼의 분리 효율은 통상적으로 컬럼 높이 미터 당 이론단수 (nth/m) 또는 이론단의 등가 높이 (hetp)로 정의된다.
액체가 매우 유사한 성분들을 포함하는 물질의 혼합물의 증류 분리를 위해서, 선택 용매의 첨가와 함께 추출 증류를 자주 실시한다. 선택 용매는 제거될 물질보다 더 높은 비점을 갖는 물질 또는 물질의 혼합물이다. 추출 증류에 의해 분리되어야 하는 물질 혼합물의 첨가제로서의 선택 용매는, 추출 증류에서 단(plate)의 효율이 선택 용매를 첨가하지 않는 고전적인 증류의 경우 약 70 내지 80％인데 비해, 단지 약 15 내지 60％인 결과를 갖는다.
따라서, 추출 증류로 물질을 분리하기 위해서는, 큰 높이의 패킹 및 이에 상응하는 컬럼이 필요하다.
따라서, 추출 증류에 대한 컬럼의 분리 효율을 개선시키거나, 동일한 분리 기능을 위한 추출 증류의 컬럼 높이를 감소시키는 것이 본 발명의 목적이다.
본 발명의 목적은
하나 이상의 백업 층에서 범람점(flooding point)에 도달하거나 또는 범람점을 초과하도록 선택된 비표면적을 갖는 하나 이상의 백업 층, 및 범람점에 도달하지 않도록 선택된 비표면적을 갖는 하나 이상의 분리 층을 갖는 구조화 패킹을,
선택 용매를 첨가한 추출 증류에 의해 물질을 포함하는 혼합물로부터 상기 물질을 증류 분리하는 방법을 실시하기 위한 컬럼에서 분리 효과를 갖는 내부물(internal)로서 사용함으로써 달성된다.
도 1은 본 발명에 따른 용도를 위한 구조화 패킹의 일 실시양태의 패킹 층을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 용도를 위한 구조화 패킹의 추가의 실시양태의 패킹 층의 앞뒤로 정렬된 패킹 부재를 나타낸다.
도 3은 본 발명에 따른 용도를 위한 구조화 패킹의 추가의 실시양태의 패킹 층의 앞뒤로 정렬된 패킹 부재를 나타낸다.
소일링(soiling) 후 세척이 어렵고, 구조화 패킹이 항상 맞춤식이라서 대체물의 조달에 시간이 걸리고 비싸므로, 고-비점 용매의 첨가와 함께 실시되는 추출 증류 방법에서 구조화 패킹의 사용이 중요하다는 것은 증류 분리에 대한 공정 기술자들에게 공지되어 있다.
특히, C4 유분, 즉 분자당 4개의 탄소 원자를 갖는 탄화수소를 주로 포함하는 탄화수소의 혼합물의 증류 분리의 경우, 특히 공액 이중 결합 또는 삼중 결합을 갖는 성분들의 중합 경향으로 인해, 오염(fouling)의 위험이 증가한다. 또한, 추출 증류용으로 분류되는 많은 선택 용매는 오염을 발생시키는 경향이 있다.
대조적으로, 놀랍게도 본 발명자들은 범람점에 도달하거나 또는 범람점을 초과하는 하나 이상의 백업 층 및 범람점에 도달하지 않는 하나 이상의 분리 층을 갖고, 높이에 따라 다양한 내부 구조를 갖는 특정 구조화 패킹을 본 발명에 따라 사용함으로써, 충분히 높은 난류가 백업 층 또는 백업 층들에서 보장되고, 이로 인해 추출 증류, 특히 C4 유분의 추출 증류에서의 오염의 위험을 제어할 수 있다는 것을 발견하였다. 기체 상 및 액체 상에서 현저한 난류의 세척(cleaning) 효과로부터 이에 대한 설명이 가능할 것이다.
본 발명에 따라, EP-A 1 074 296에 기술된 것과 같은 구조화 패킹, 즉 액체 및 기체 양의 적합한 조정에 의해, 주로 분산 기체 상을 갖는 발포층이 표적 방식으로 패킹 층의 제1 영역, 특히 하부 영역을 형성하고, 동시에 주로 연속 기체 상을 갖는 액체의 필름 유동이 표적 방식으로 패킹 층의 제2 영역, 특히 상부 영역을 형성하는 식으로 높이에 따라 다양한 내부 구조를 갖고, 제1 하부 말단 및 제2 상부 말단을 갖는 하나 이상의 패킹 층을 갖는 패킹이 사용된다.
구조화 패킹은 정규 구조에서 서로에 대해 수직으로 배열되고, 어셈블리 중에서 매우 일반적으로 체결(fastening) 수단, 예를 들어 금속 와이어, 얇은 금속 막대 또는 시트 금속 스트립에 의해 함께 모이는, 금속 시트, 전신 금속(expanded metal) 및 와이어 직물과 같은 패킹 부재의 다수의 개별 층으로 구성된다. 일반적으로, 이러한 패킹 부재는 기하학적 구조를 갖는데, 예를 들어 굴곡부(bend) 또는 약 4 내지 6 mm의 직경을 갖는 원형 구멍의 형태이다. 개구부는 패킹의 범람 한계를 증가시키고, 더 높은 컬럼 부하를 허용하는 기능을 한다.
기술된 수력학적 작동 상태는 패킹 층의 높이에 대해 유동 저항을 변화시킴으로써 달성될 수 있다. 바람직하게는, 패킹 층의 제1 영역, 임의로는 하부 영역이, 패킹 층의 제2 영역, 임의로는 상부 영역보다 유동 저항이 더 크다.
패킹 층의 제1 영역은 바람직하게는 패킹 층의 하부 영역에 존재하고, 패킹 층의 제2 영역은 바람직하게는 패킹 층의 상부 영역에 존재한다. 본 발명의 목적상, 패킹 층의 제1 영역, 임의로는 하부 영역 및 패킹 층의 제2 영역, 임의로는 상부 영역은 바람직하게는 패킹 층의 총 단면 영역에 걸쳐 연장된다. 패킹 층의 제1 하부 영역은 패킹 층의 하부 말단에 바로 인접하고, 패킹 층의 제2 상부 영역은 패킹 층의 상부 말단에 바로 인접할 것이다. 바람직한 실시양태에서, 패킹 층의 제1 영역, 임의로는 하부 영역은 제2 영역, 임의로는 상부 영역에 바로 인접한다.
구조화 패킹은 유리하게는 크로스채널 구조를 갖는 편평한 금속 시트 또는 직물 층으로부터 형성되는 시트-금속 또는 직물 패킹이다.
특히, 크로스채널 구조를 형성하는 편평한 금속 시트 또는 직물 층은 하나 이상의 분리 층에서의 수평면에 대해 60°미만의 각도, 바람직하게는 45°의 각도를 이루는 굴곡부를 갖는다.
시트-금속 또는 직물 패킹은 바람직하게는 크로스채널 구조로 형성되어 각각의 경우 2 내지 10개, 바람직하게는 2 내지 4개의 굴곡부의 교차 지점이 분리 층의 높이 위에 존재한다.
하나 이상의 분리 층의 높이는 각각의 경우 5 내지 50 cm, 바람직하게는 각각의 경우 10 내지 20 cm이다.
본 발명에 따른 용도를 위해서, 이것을 함유하는 혼합물의 다른 성분들과 비교하여 분리하고자 하는 물질 (즉, 목적 생성물)의 상대적 휘발성의 증가를 가져오는 하나 이상의 물질이 선택 용매로서 사용된다. 일반적으로, 이것은 고-비점 물질, 즉 분리하고자 하는 혼합물과 비교하여 비점이 더 높은 물질이다. 특히 바람직하게는, 특히 N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드 및 아세토니트릴, 또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 고-비점 극성 물질이 선택 용매로서 사용된다.
바람직하게는, 1종 이상의 첨가제, 특히 물 및/또는 1종 이상의 C1- 내지 C4-알코올이 선택 용매에 첨가될 수 있다. 모노히드록시 알코올 또는 디올이 C1- 내지 C4-알코올로서 사용될 수 있다. 메탄올 및 n-프로판올 또는 이소프로판올이 바람직하다.
바람직하게는, 중합 경향을 더 제한하기 위해서 추출 증류는 분리하고자 하는 물질의 비점보다 더 높은 비점을 갖는 1종 이상의 안정화제의 존재 하에 실시될 수 있다.
본 발명은 또한 분리하고자 하는 추출 증류에 의한 C4 유분인 혼합물의 분리 방법에서 하나 이상의 백업 층 및 하나 이상의 분리 층을 갖는 구조화 패킹의 용도에 관한 것이다.
C4 유분으로부터 1,3-부타디엔을 추출 증류에 의해 분리하고/거나 C4 유분으로부터 부탄 및 부텐을 분리하는 방법에서의 용도가 바람직하다.
본 발명은 C4 유분으로부터 1,3-부타디엔을 분리하기 위한 특정 절차에만 제한되지 않는다.
본 발명에 따라, 구조화 패킹은 바람직하게는 DE 101 05 660에 기술된 바와 같이, 즉 C4 유분의 분리가 분할 벽 컬럼의 상부 말단까지 이어지는 분할 벽을 갖는 분할 벽 컬럼 및 분할 벽 컬럼 상류의 추출 세척 컬럼에서 실시되는 방법에서, 추출 증류에 의해 1,3-부타디엔을 수득하기 위한 컬럼에서 사용될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 높이에 따라 다양한 내부 구조를 갖는 구조화 패킹은 DE 103 22 655에 기술된 것과 같이 C4 유분으로부터 1,3-부타디엔을 분리하기 위한 방법에서 사용된다.
이에 따라, 분할 벽이 제1 부분 영역, 제2 부분 영역 및 하부 공통 컬럼 영역의 형성과 함께 컬럼의 세로 방향으로 정렬되고 컬럼의 상부 말단까지 이어지고, 상류 추출 세척 컬럼에 연결되는 분할 벽 컬럼이 추출 증류를 위해서 사용된다.
바람직하게는,
- C4 유분을 분할 벽 컬럼의 제1 부분 영역, 바람직하게는 이들의 중간 영역에 공급하고,
- 분할 벽 컬럼의 제1 부분 영역으로부터의 상부 스트림을 추출 세척 컬럼의 하부 영역에 공급하고,
- 추출 세척 컬럼의 상부 영역에서의 선택 용매의 제1 부분-스트림으로의 처리에 의한 역류 추출을 추출 세척 컬럼에서 수행하고,
- 선택 용매 중에서 1,3-부타디엔보다 덜 가용성인 C4 유분의 성분을 추출 세척 컬럼의 상부를 통해 제거하고,
- 추출 세척 컬럼으로부터의 저부 스트림을 분할 벽 컬럼의 제1 부분 영역의 상부 영역으로 재순환시키고,
- 선택 용매의 제2 부분-스트림을 분할 벽 컬럼의 제2 부분 영역의 상부 영역에 공급하고,
상부 생성물을 조질의 1,3-부타디엔으로서 분할 벽 컬럼의 제2 부분 영역 (B)로부터 제거하고,
공정에 재순환되는 정제된 용매로 이루어진 저부 스트림을 분할 벽 컬럼의 하부 공통 컬럼으로부터 제거한다.
따라서, 바람직하게는, 분리될 C4 유분을 분할 벽 컬럼의 제1 부분 영역, 특히 바람직하게는 이들의 중간 영역에 공급하고, 분할 벽 컬럼의 제1 부분 영역으로부터의 상부 스트림을 상류 추출 세척 컬럼의 하부 영역에 공급하고, 추출 세척 컬럼의 상부 영역에서의 선택 용매의 제1 부분-스트림으로의 처리에 의한 역류 추출을 추출 세척 컬럼에서 수행하고, 선택 용매 중에서 1,3-부타디엔보다 덜 가용성인 C4 유분의 성분을 추출 세척 컬럼의 상부를 통해 제거하고, 특히 바람직하게는 추출 세척 컬럼의 상부의 응축기에서 응축시키고 추출 세척 컬럼에 다시 환류로서 부분적으로 첨가하고, 그렇지 않으면 빈번하게는 라피네이트 1로서 지칭되는 부탄 및 부텐을 주로 포함하는 부산물로서 제거한다.
추출 세척 컬럼의 저부 스트림, 즉 선택 용매 이외에 1,3-부타디엔, 부탄, 부텐, 및 선택 용매 중에서 1,3-부타디엔보다 더 가용성인 C4 유분의 성분을 포함하는 스트림을 분할 벽 컬럼의 제1 부분 영역의 상부 영역에 공급함으로써, 선택 용매 중에서 1,3-부타디엔보다 덜 가용성인 성분의 제거와 함께 역류 추출을, 분할 벽 컬럼의 제1 부분 영역의 상부 영역에서 증기 형태로 첨가되는 C4 유분과 상기 스트림 사이의 물질 전달에 의해 분할 벽 컬럼의 제1 부분 영역의 상부에서 수행할 수 있다.
분할 벽의 하부 말단에서, 1,3-부타디엔 이외에 선택 용매 중에서 1,3-부타디엔보다 더 가용성인 C4 유분의 성분, 특히 C4-아세틸렌을 포함하는 증기 스트림을 수득한다. 이들은 분할 벽 컬럼의 제2 부분 영역의 상부 영역에 첨가되는 선택 용매의 제2 부분-스트림과 역류 흐름인 올라가는 증기 스트림으로부터 세척된다. 분할 벽 컬럼의 제2 부분 영역으로부터의 증기 상부 생성물을 제거하고, 바람직하게는 이를 컬럼의 상부의 응축기에서 응축시키고, 응축된 상부 스트림의 부분-스트림을 분할 벽 컬럼의 부분 영역 (B)에 환류로서 재순환시키고 그렇지 않으면 응축된 상부 스트림을 조질의 1,3-부타디엔으로서 제거한다.
하부 공통 컬럼 영역에서, 용매의 완전한 탈기를 수행하고, 정제된 용매를 추출 증류 컬럼의 저부에서 수득한다.
추출 증류 컬럼의 저부 증발기를 통한, 이를 위해 요구되는 에너지 투입을 결정하는데 있어서, 공정 기술자는 선택 용매로서 특정 경우에서 각각의 경우에 사용되는 물질의 혼합물 또는 물질의 열 적재 용량을 고려할 것이다.
추가의 바람직한 실시양태에서, C4 유분으로부터 1,3-부타디엔을 분리하기 위한 추출 증류는 마찬가지로 상류 추출 세척 컬럼에 연결되고 컬럼의 상부 말단까지 이어지는 분할 벽을 갖는 분할 벽 컬럼을 포함하는 플랜트에서 수행되나, 상기 기재된 실시양태와는 대조적으로, 분리되는 C4 유분이 분할 벽 컬럼의 제1 부분 영역에는 공급되지 않고 상류 추출 세척 컬럼의 하부 영역에 공급된다.
추출 증류 컬럼으로부터 분리되는 상류 추출 세척 컬럼에서 부탄 및 부텐을 포함하는 부산물, 소위 라피네이트 1의 회수를 제공하는 것이 절대적으로 필수적인 것은 아니다. 공정을 위한 특정 경계 조건, 특히 분리될 C4 유분의 조성 및 라피네이트 1의 명세를 고려하여, 분할 벽 컬럼의 제1 부분 영역에서 이론단 수를 증가시키는 것이 기술적으로 및 경제적으로 적절하게 실현 가능한 경우, 추출 증류 컬럼으로서 사용되는 분할 벽 컬럼의 제1 부분 영역으로 추출 세척 컬럼을 통합하는 것이 또한 가능하다.
백업층을 갖는 구조화 패킹의 본 발명에 따른 용도는 바람직하게는 1,3-부타디엔, 부텐 및 부탄이 각각의 경우 분리된 스트림으로서 수득되는, 선택 용매로의 추출 증류에 의한 C4 유분의 분리 방법에 사용될 수 있다.
본 발명은 1,3-부타디엔, 부탄 및 부텐으로 C4 유분을 분리하기 위한 특정 절차에 제한되지 않는다.
추출 증류가 이들의 세로 방향으로 정렬되고 컬럼의 상부 말단까지 이어지는 분할 벽을 갖고 이에 따라 제1 상부 영역, 제2 상부 영역 및 하부 공통 컬럼 영역을 형성하는 컬럼에서 수행되는 WO 2004/011406호에 따른 방법에서의 사용이 바람직하며, 여기에서 부탄을 포함하는 상부 스트림이 제1 상부 영역으로부터 분리되고, 부텐을 포함하는 상부 스트림이 제2 상부 부분 영역으로부터 분리되고, 선택 용매 중에서 부탄 및 부텐보다 더 가용성인 C4 유분으로부터의 탄화수소를 포함하는 스트림이 하부 공통 컬럼 영역으로부터 분리된다.
바람직하게는, 컬럼의 상부 말단까지 완전히 이어지는 분할 벽을 갖는 분할 벽 컬럼으로부터 제거되고 선택 용매 중에서 부탄 및 부텐보다 더 가용성인 탄화수소를 포함하는 스트림을 제1 증류 컬럼에 공급할 수 있고, 여기서 상기 스트림은 1,3-부타디엔, 프로핀, 임의로는 추가의 저비등물질, 임의로는 물을 포함하는 상부 스트림, 및 1,3-부타디엔, 1,2-부타디엔, 아세틸렌 및 임의로는 추가의 고비등물질을 포함하는 하부 스트림으로 분리되고, 제1 증류 컬럼의 하부 스트림에서의 부타디엔의 비율은 자발적인 분해의 위험이 있는 범위를 벗어나도록 아세틸렌을 희석시킬 정도로 적어도 높고, 제1 증류 컬럼의 상부 스트림이 제2 증류 컬럼에 공급되고 제2 증류 컬럼에서 프로핀, 임의로는 추가의 저비등물질, 임의로는 물을 포함하는 상부 스트림 및 순수 1,3-부타디엔을 포함하는 저부 스트림으로 분리되는 방식으로 조절된다.
본 발명은 또한 추출 증류에 의해 혼합물을 분리하며, 추출 증류에 의해 분리하고자 하는 물질이 이소프렌인 방법에서의 하나 이상의 백업 층 및 하나 이상의 분리 층을 갖는 구조화 패킹의 용도에 관한 것이다.
본 발명은 도면을 참조하여 하기에 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 용도를 위한 구조화 패킹의 실시양태를 나타낸다. 패킹 층 1은 제1 하부 말단 및 제2 상부 말단을 갖는다. 높이 (H)는, 예를 들어 0.2 m이다. 패킹은 굴곡부 (나타내지 않음)가 있는 편평한 금속 시트 (3)을 포함하는 터칭(touching) 평면 패킹 부재 (4)를 갖는다. 참조 번호 4는 패킹의 세로축을 가리킨다. 패킹은 원형 단면을 갖는다. 패킹의 내부 기하구조는 이들의 높이 (나타내지 않음)에 따라 다양하다. 패킹은 그의 내부 기하구조가 제2 상부 분리 층 (2)와 상이한 제1 하부 백업 층 (1)을 갖는다. 백업 층 (1)은 분리 층 (2)보다 더 유동 저항이 크다. 액체 및 기체의 양을 적합하게 조정함으로써, 주로 분산 기체 상을 갖는 발포성 층이 백업 층 (1)에 형성되고 동시에 주로 연속 기체 상을 갖는 액체의 필름 유동이 분리 층 (2)에 형성된다. 백업 층 (1) 및 분리 층 (2)가 패킹의 총 단면 영역에 걸쳐 연장된다.
도 2 및 3은 본 발명에 따른 용도를 위한 구조화 패킹의 상이한 실시양태이며, 각각의 경우 앞뒤로 정렬된 편평한 금속 시트 (3)을 도식적으로 나타낸다. 실선은 제1, 제3, 제5 등의 편평한 금속 시트 (3)의 굴곡부의 경로를 나타내고, 점선은 제2, 제4, 제6 등의 편평한 금속 시트 (3)의 굴곡부의 경로를 나타낸다.
1.: 백업 층
2.: 분리 층
3.: 편평한 금속 시트
4.: 패킹의 세로축

Claims (15)

  1. 선택 용매가 첨가되는 추출 증류에 의해 소정의 물질을 포함하는 혼합물로부터 상기 물질을 증류 분리하는 방법을 수행하기 위한 컬럼에서 분리 효과를 갖는 내부물로서의,
    하나 이상의 백업 층 (1)에서 범람점(flooding point)에 도달하거나 이를 초과하도록 선택된 비표면적을 갖는 하나 이상의 백업 층 (1), 및 상기 범람점에 도달하지 않도록 선택된 비표면적을 갖는 하나 이상의 분리 층 (2)를 포함하는 구조화 패킹의 용도.
  2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 백업 층 (1)의 비표면적이 하나 이상의 백업 층 (1)에서 범람점이 10％ 내지 100％, 바람직하게는 20％ 내지 50％ 초과하도록 선택되고, 하나 이상의 분리 층 (2)의 비표면적이 하나 이상의 분리 층 (2)에서 범람점이 20％ 내지 80％, 바람직하게는 30％ 내지 50％ 부족하도록 선택되는 용도.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구조화 패킹이 크로스채널 구조를 갖는 편평한 금속 시트 (3) 또는 직물 층으로부터 형성되는 시트 금속 또는 직물 패킹인 용도.
  4. 제3항에 있어서, 크로스채널 구조를 형성하는 편평한 금속 시트 또는 직물 층이 하나 이상의 분리 층 (1)의 수평면에 대해 60° 미만, 바람직하게는 45°의 각을 이루는 굴곡부(bend)를 포함하는 용도.
  5. 제3항에 있어서, 시트 금속 또는 직물 패킹이 분리 층 (1)의 높이 위에 존재하는 굴곡부의 교차 지점이 각각의 경우 2개 내지 10개, 바람직하게는 2개 내지 4개이도록 하는 크로스채널 구조로 형성되는 용도.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 분리 층의 높이가 각각의 경우 5 cm 내지 50 cm, 바람직하게는 각각의 경우 10 cm 내지 20 cm인 용도.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추출 증류가 분리하고자 하는 물질의 비점보다 높은 비점을 갖는 1종 이상의 안정화제의 존재하에 수행되는 용도.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 선택 용매로서, 분리하고자 하는 물질에 비해 비점이 높고, 바람직하게는 N-메틸피롤리돈, 디메틸포름아미드 및 아세토니트릴, 또는 이들의 혼합물로부터 선택되며, 물을 첨가하거나 첨가하지 않는 1종 이상의 극성 물질이 사용되는 용도.
  9. 제8항에 있어서, 선택 용매에 첨가제가 첨가되는 용도.
  10. 제9항에 있어서, 첨가되는 첨가제가 물 및/또는 C1-C4-알코올인 용도.
  11. 제10항에 있어서, 사용되는 C1-C4-알코올이 에탄올, n-프로판올 또는 이소프로판올인 용도.
  12. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추출 증류에 의해 분리하고자 하는 혼합물이 C4 유분인 용도.
  13. 제12항에 있어서, 추출 증류에 의해 분리하고자 하는 물질이 1,3-부타디엔인 용도.
  14. 제12항에 있어서, 부탄을 주로 포함하는 분획물, 및 부텐을 주로 포함하는 분획물이 추출 증류에 의해 분리되는 용도.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서, 추출 증류에 의해 분리하고자 하는 물질이 이소프렌인 용도.
KR1020100054179A 2009-06-09 2010-06-09 하나 이상의 백업 층 및 하나 이상의 분리 층을 갖는 구조화 패킹의 용도 KR101805915B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP09162248.0 2009-06-09
EP09162248 2009-06-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100132465A true KR20100132465A (ko) 2010-12-17
KR101805915B1 KR101805915B1 (ko) 2017-12-06

Family

ID=42674702

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100054179A KR101805915B1 (ko) 2009-06-09 2010-06-09 하나 이상의 백업 층 및 하나 이상의 분리 층을 갖는 구조화 패킹의 용도

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2269728B1 (ko)
JP (1) JP6198367B2 (ko)
KR (1) KR101805915B1 (ko)
CN (1) CN101920126B (ko)
TW (1) TWI511766B (ko)

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE795252A (fr) * 1972-02-22 1973-05-29 Metallgesellschaft Ag Procede de recuperation de l'energie thermique, en particulier dans les processus de distillation
DE4238716A1 (de) * 1992-11-17 1994-05-19 Krupp Koppers Gmbh Verfahren zur Trennung von Kohlenwasserstoffgemischen durch Extraktivdestillation
DE19936380A1 (de) * 1999-08-03 2001-02-08 Basf Ag Geordnete Packung zum Wärme- und Stoffaustausch
DE10018434B4 (de) * 2000-04-14 2015-01-08 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Anlage zur Gewinnung von Aromaten aus einem Aromaten und Nichtaromaten enthaltenden Kohlenwasserstoffgemisch
DE10019196C1 (de) * 2000-04-17 2001-09-27 Krupp Uhde Gmbh Verfahren zur Gewinnung eines aus Benzol und Toluol oder Toluol und Xylol bestehenden Aromatenproduktes hoher Reinheit aus einem Nichtaromaten enthaltenden eng- oder azeotropsiedenden Vorprodukt und Anlage zur Durchführung des Verfahrens
DE10105660A1 (de) * 2001-02-08 2002-08-14 Basf Ag Verfahren zur Gewinnung von Roh-1,3-Butadien durch Extraktivdestillation aus einem C4-Schnitt
DE10124386A1 (de) 2001-05-18 2002-11-28 Basf Ag Verfahren zur Destillation oder Reaktivdestillation eines Gemisches, das mindestens eine toxische Komponente enthält
DE10219375A1 (de) * 2002-04-30 2003-11-13 Basf Ag Kontinuierliches Verfahren zur Gewinnung von Butenen aus einem C4-Schnitt
WO2007018516A1 (en) * 2005-07-28 2007-02-15 Innovene Usa Llc Solvent-aided fractionation process
CN100551478C (zh) * 2007-12-11 2009-10-21 天津大学 催化精馏填料塔

Also Published As

Publication number Publication date
TW201114471A (en) 2011-05-01
TWI511766B (zh) 2015-12-11
CN101920126B (zh) 2015-01-28
EP2269728B1 (de) 2018-01-31
JP6198367B2 (ja) 2017-09-20
KR101805915B1 (ko) 2017-12-06
JP2010284645A (ja) 2010-12-24
EP2269728A1 (de) 2011-01-05
CN101920126A (zh) 2010-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8562792B2 (en) Vapor and liquid flow control in a dividing wall fractional distillation column
KR100893441B1 (ko) 추출 증류에 의한 ｃ4 부분으로부터 조 1,3-부타디엔의회수 방법
CA2501675C (en) Method and device for extractive distillation
KR20060136419A (ko) 조-１,３-부타디엔의 회수 방법
KR20070000449A (ko) 조-１,３-부타디엔의 회수 방법
KR20060009363A (ko) Ｃ4 분획으로부터 조 1,3-부타디엔의 회수 방법
US6479720B1 (en) Alkylaromatic process using efficient prefractionation
Liao et al. New process for separating propylene and propane by extractive distillation with aqueous acetonitrile
US10081581B2 (en) Butadiene extraction pre-absorber
US20150283478A1 (en) Process for recovering isoprene from pyrolysis gasoline
JP5628333B2 (ja) 選択溶媒を用いた抽出蒸留によるｃ４留分の分留方法
KR20100132465A (ko) 하나 이상의 백업 층 및 하나 이상의 분리 층을 갖는 구조화 패킹의 용도
WO2019059590A1 (ko) 분리벽형 증류탑 및 이를 이용한 염화비닐리덴의 정제 방법
SA516371326B1 (ar) استعادة حرارة مُعزَّزة في وحدة صناعية لإنتاج البارازيلين
WO2013043195A1 (en) Dividing wall column
JP2020510062A5 (ko)
EP4212226A1 (en) Plant and process for fractionating fatty acid mixtures
US20220134252A1 (en) Enclosed partition dividing wall distillation column and uses thereof
PL219118B1 (pl) Sposób wydzielania butadienu-1,3 z mieszanin olefinowych węglowodorów C4

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right