KR20130135117A - 알칸올의 제조 장치 - Google Patents

알칸올의 제조 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130135117A
KR20130135117A KR1020130061126A KR20130061126A KR20130135117A KR 20130135117 A KR20130135117 A KR 20130135117A KR 1020130061126 A KR1020130061126 A KR 1020130061126A KR 20130061126 A KR20130061126 A KR 20130061126A KR 20130135117 A KR20130135117 A KR 20130135117A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alkanol
purification
tower
column
isomer
Prior art date
Application number
KR1020130061126A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101686277B1 (ko
Inventor
이재익
이정석
김미경
이성규
신준호
추연욱
Original Assignee
주식회사 엘지화학
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 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Publication of KR20130135117A publication Critical patent/KR20130135117A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101686277B1 publication Critical patent/KR101686277B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/15—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively
    • C07C29/151—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases
    • C07C29/153—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring by reduction of oxides of carbon exclusively with hydrogen or hydrogen-containing gases characterised by the catalyst used
    • 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
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment
    • C07C29/80—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment by distillation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C31/00—Saturated compounds having hydroxy or O-metal groups bound to acyclic carbon atoms
    • C07C31/02—Monohydroxylic acyclic alcohols
    • C07C31/12—Monohydroxylic acyclic alcohols containing four carbon atoms

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 출원은, 알칸올의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원에 의하면, 이성체 분리탑의 하부 배출물과 알칸올 정제탑의 상부 배출물과의 열교환을 통하여 장치의 재비기에서의 스팀 또는 냉각기에서의 냉각수의 사용량을 줄여서 에너지 절감을 도모할 수 있다.

Description

알칸올의 제조 장치{MANUFACTURING DEVICE FOR ALKANOL}
본 출원은 알칸올의 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.
n-부탄올(n-butanol)과 같은 알칸올은, 예를 들면, 코팅액 제조 시의 용매 등을 포함하여 화학 산업에서 다양한 용도에 사용되고 있다.
예를 들어, n-부탄올은 n-부틸알데히드(n-butylaldehyde)의 수소 첨가 반응(hydrogenation)을 통해 제조할 수 있다. 예를 들면, 프로필렌(propylene), 일산화탄소(CO) 및 수소(H2)의 혼합 가스를 옥소 반응(oxo reaction)에 도입하면 부틸알데히드를 제조할 수 있다. 제조된 부틸알데히드는 통상 n-부틸알데히드와 iso-부틸알데히드의 혼합물이고, 상기 혼합물에서 n-부틸 알데히드를 분리하여 수소 첨가 반응을 진행하면 n-부탄올을 제조할 수 있다.
본 출원은 알칸올의 제조 장치 및 제조 방법을 제공한다.
본 출원은 알칸올의 제조 장치에 관한 것이다. 예시적인 제조 장치는 이성체 분리탑(isomer column), 수첨 반응기(Liquid Phase Hydrogenation Reactor) 및 및 알칸올 정제탑(Alkanol Refinery Column)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 제조 장치는 상기 이성체 분리탑, 수첨 반응기 및 알칸올 정제탑을 연결하는 연결 루트, 예를 들면 배관 시스템을 포함할 수 있다.
이하, 도면을 참조로 상기 장치를 설명하지만, 상기 도면은 예시적인 것으로 상기 장치의 범위가 도면에 제한되는 것은 아니다.
도 1은, 상기 알칸올의 제조 장치를 예시적으로 보여주는 도면이고, 하기 화학식 1의 화합물과 그 화합물의 이성체를 포함하는 연료로부터 하기 화학식 1의 화합물을 분리할 수 있는 이성체 분리탑(600), 상기 분리탑(600)에서 배출되는 화학식 1의 화합물에 대하여 수소 첨가 반응을 진행할 수 있는 수첨 반응기(700) 및 상기 수첨 반응기(700)에서 생성된 수소 첨가 반응물의 정제를 수행할 수 있는 알칸올 정제탑(800)을 포함하는 장치를 보여준다. 상기 장치의 이성체 분리탑(600), 수첨 반응기(700) 및 알칸올 정제탑(800) 중에서 2개 이상은 연결 루트, 예를 들면, 배관 시스템(piping system)에 의해 연결되어 있다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서 R은, 알킬기, 예를 들면, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다. 상기 알킬기는, 직쇄, 분지쇄 또는 고리상 구조를 가질 수 있고, 필요에 따라서 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.
하나의 예시에서 상기 성분은, n-부틸 알데히드이고, 상기 n-부틸 알데히드는 수소 첨가 반응을 거쳐서 n-부탄올로 전환될 수 있다.
상기 이성체 분리탑(600) 및/또는 알칸올 정제탑(800)으로는, 예를 들면, 통상의 증류탑을 사용할 수 있다. 증류탑은 원료에 포함된 다성분 물질을 각각의 비점 차이에 의해 분리할 수 있는 장치이다. 증류탑은 통상적으로 도 2에 나타난 바와 같이 구성될 수 있다. 도 2를 참조하면, 증류탑(11)에 원료(12)가 도입되면, 증류탑(11) 내부에서는 재비기(reboiler)(13)에서 증발된 증기가 증류탑(11)의 상부 방향으로 올라가고, 응축기(14)에서 응축된 액체는 환류되어 증류탑(11)의 하부 방향으로 흐르게 된다. 증류탑(11)의 내부에서 상기 증기와 액체가 접촉하면, 증기는 응축되고 액체는 증발하게 되는데, 이 때 비점이 낮은 성분은 증발되는 경향이 강하고, 비점이 높은 성분은 응축되는 경향이 강하여 증류탑(11)의 상부로 갈수록 저비점 성분의 농도가 증가한다. 이에 따라 증류탑(11) 상부에서는 순수한 저비점 성분의 증기가 얻어지게 되는데, 상기 증기는 응축기(14)에 의해 응축되어 일부는 제품으로 생산되고, 일부는 다시 환류된다. 환류된 환류액은 상부로 올라오는 고비점 성분을 응축시켜 탑저로 보내는데 사용된다. 또한, 증류탑(11)의 하부에서 배출되는 고비점 성분 역시 일부는 제품으로 생산되고, 다른 일부는 재비기(13)에서 다시 증발된 후 증류탑(11) 하단으로 보내져 내부 성분을 증발시키는데 사용될 수 있다.
예를 들어, 소위 저비점, 중비점 및 고비점의 3성분을 포함하는 원료로부터 정제 공정을 수행하기 위하여, 예를 들면, 2개 이상의 증류탑을 서로 연결하여 사용하기도 한다. 예를 들어, 도 2와 같은 증류탑을 2개 연결하고, 첫 번째 증류탑의 하부 배출물이 두 번째 증류탑에 원료로서 도입되도록 연결시킬 수 있다. 이러한 경우에, 첫 번째 증류탑의 상부에서는 저비점 성분이 배출된다. 또한, 첫 번째 증류탑의 하부 배출물로서, 중비점 및 고비점 성분을 포함하는 흐름은 두 번째 증류탑으로 도입되고, 두 번째 증류탑에서는 유사한 분리 공정이 진행되어, 상부로는 중비점 물질이 배출되고, 하부로는 고비점 물질이 배출될 수 있다.
상기 제조 장치에서, 예를 들면, 이성체 분리탑(600) 및/또는 알칸올 정제탑(800)으로서, 상기와 같이 서로 연결된 2개 이상의 증류탑을 포함하는 것을 사용할 수 있다. 또한, 상기와 같은 2개의 증류탑을 사용하는 시스템을 분리벽형 증류탑(DWC; Divided Wall Column)으로 대체할 수도 있다. 즉, 상기 이성체 분리탑(600) 및/또는 알칸올 정제탑(800)으로는 분리벽형 증류탑을 사용할 수도 있다. 분리벽형 증류탑은, 예를 들면, 도 1에 나타나 있다. 분리벽형 증류탑(800)을 사용하면, 상기 기술한 내용에서 저비점 성분은 탑의 상부로 배출되고, 고비점 성분은 탑의 하부로 배출되며, 중비점 성분은 탑의 중단으로 배출될 수 있다. 증류탑과 유사하게 분리벽형 증류탑의 상부 생성물은 응축기(810)를 거쳐서 탑의 상부로 환류되거나 제품(811)으로서 저장될 수 있다. 또한, 탑(800)의 하부 배출물은 재비기(820)를 거쳐 환류되거나, 제품(821)으로 생산될 수 있다. 또한, 탑(800)에서 배출되는 중비점 성분을 포함하는 흐름은, 필요하다면 냉각기 등의 열교환기(830)를 거쳐서 제품(831)으로 생산될 수 있다.
또한, 도 1과 같이, 상기 제조 장치는, 예를 들면, 상기 이성체 분리탑(600)의 하부 배출물이 상기 정제탑(800)의 상부 배출물과 열교환을 수행할 수 있도록 형성된 연결 루트, 예를 들면 배관 시스템을 포함할 수 있다.
상기와 같이 형성된 배관 시스템에 의하여, 열교환이 이루어짐으로써, 상기 이성체 분리탑(600)의 하부 배출물이 이성체 분리탑(600)으로 재유입되기 전에 재비기(620)를 이용한 가열공정에서 사용되는 저압 스팀의 사용량을 줄이고, 상기 노르말 부탄올 정제탑(800)의 상부 생성물이 상기 알칸올 정제탑(800)으로 재유입되기 전에 냉각기(810)를 이용한 냉각공정에서 사용되는 냉각수의 양을 줄임으로써, 상기 냉각기(810) 및/또는 재비기(620)에서 소모되는 에너지를 줄일 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 용어 「냉각기」는 기기 본체와 별도로 배관 시스템의 경로에 설치된 장치로서, 상기 본체에서 유출된 물질을 외부에서 냉각수와 접촉시키는 등의 방식으로 냉각시키기 위한 냉각 장치를 의미할 수 있다. 또한, 용어「재비기」는 예를 들면, 증류탑과 같은 정제탑의 외부에 설치된 가열 장치이고, 정제탑의 바닥에서 추출한 끓는점이 높은 성분이 풍부한 생성물을 다시 가열 및 증발시키기 위한 증발 장치를 의미할 수 있다.
또한, 상기 연결 루트는 열교환기(630)를 추가로 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 이성체 분리탑(600)의 하부 배출물의 흐름과 정제탑(800)에서 배출된 상부 배출물의 흐름이 상기 열교환기(630)를 경유하여 열교환이 이루어도록 형성되어 있을 수 있다.
본 출원은, 또한 알칸올의 제조 방법에 대한 것이다. 예시적인 방법은, 상기 화학식 1의 화합물과 그 화합물의 이성체를 포함하는 원료를 이성체 분리탑(600)으로 도입하여 상기 화학식 1의 화합물을 분리하고, 분리된 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 흐름을 수첨 반응기(700)에 도입하여 수소 첨가 반응을 진행하며, 상기 수첨 반응기(700)에서 생성된 수소 첨가 반응물을 포함하는 흐름을 알칸올 정제탑(800)에 도입하여 알칸올을 정제하는 것을 포함할 수 있다. 상기 방법에서는, 상기 이성체 분리탑(600)의 하부 배출물을 상기 정제탑(800)의 상부 배출물과 열교환시키는 것을 포함할 수 있다.
상기 방법에서 각 생성물들의 흐름은 예를 들면, 상기한 연결 루트, 예를 들면, 배관 시스템에 의해 수행될 수 있다.
상기 방법에서는, 예를 들면, 이성체 분리탑(600)의 하부 운전 압력을 1.4 Kg/cm2 내지 2.0 Kg/cm2로 유지하면서 분리 공정을 진행할 수 있다.
또한, 상기 방법에서는, 예를 들면, 정제탑(800)의 하부 운전 압력을 1.0 Kg/cm2 내지 1.7 Kg/cm2로 유지하면서 분리 공정을 진행할 수 있다.
상기와 같은 압력 조건에 따라 분리 공정을 진행함으로써, 상기 이성체 분리탑(600)의 하부 배출물의 온도가 상기 알칸올 정제탑(800)의 상부 배출물의 온도보다 낮게 조절되면서 증류 공정을 수행할 수 있다. 즉, 상기 분리탑(600)의 하부 배출물의 온도가 상기 정제탑(800)의 상부 배출물의 온도보다 높은 경우, 상기 분리탑(600)의 하부 배출물의 온도를 상기 정제탑(800)의 상부 배출물의 온도보다 낮춤으로써, 서로 열교환이 이루어질 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 방법에서, 정제탑(800)의 상부 배출물과 열교환을 수행하기 전의 이성체 분리탑(600)의 하부 배출물의 온도는 100℃ 내지 110℃로 유지될 수 있으며, 상기 분리탑(600)의 하부 배출물이 열교환기(630)를 경유하여 정제탑(800)의 상부 배출물과 열교환을 수행한 후의 온도는 105℃ 내지 115℃로 유지될 수 있다.
또한, 예를 들면, 상기 방법에서, 이성체 분리탑(600)과 열교환을 수행하기 전의 정제탑(800)의 상부 배출물의 온도는 115℃ 내지 135℃로 유지될 수 있으며, 상기 정제탑(800)의 상부 배출물이 열교환기(630)를 경유하여 분리탑(600)의 하부 배출물과 열교환을 수행한 후의 온도는 100℃ 내지 120℃로 유지될 수 있다.
도 3은, 상기 장치의 다른 예시를 보여주는 도면이다.
도 3과 같이 상기 제조 장치는, 이성체 분리탑(600), 수첨 반응기(700) 및 알칸올 정제탑(800)에 추가로 프로필렌 등의 원료를 알데히드 화합물로 전환시킬 수 있는 옥소 반응기(Oxo reactor)(100, 200), 상기 반응기(100, 200)와 연결된 기/액 분리기(Vapor/Liquid Seperator)(300), 기/액 분리기(300)와 연결된 기화 장치(Vaporizer)(400), 기화 장치(400)와 이성체 분리탑(600) 사이에 존재하는 안정화기(Stabilizer)(500) 등을 추가로 포함할 수 있다.
예를 들어, 프로필렌(Propylene), 일산화탄소(CO) 및 수소(H2)의 혼합물이 옥소 반응기(100, 200)로 유입되며, 반응기(100, 200)에서 히드로포르밀화(Hydroformylation)되는 옥소 반응(Oxo Reaction)에 의하여, 부틸 알데히드(Butylaldehyde)가 제조될 수 있다.
옥소 반응기(100, 200)에서 제조된 부틸 알데히드는 기/액 분리기(300)로 유입될 수 있다. 기/액 분리기(300)는 예를 들어, 옥소 반응기(100 , 200)를 통과한 흐름을 기상과 액상으로 나누어, 옥소 반응 결과 생성된 부틸 알데히드를 분리하기 위한 분리기일 수 있다.
또한, 기/액 분리기(300)에서 분리된 부틸알데히드는 기화 장치(400)로 유입될 수 있다. 기화 장치(400)는 기/액 분리기(300)에서 기/액 분리되어 유입된 액상 부틸알데히드를 기화시켜 불순물을 제거하기 위한 장치일 수 있다. 예를 들어, 기화 장치(400)는 히터(410)를 포함할 수 있다. 기화 장치(400)에 설치된 히터(410)를 통하여 공급된 저압 증기와 접촉함으로써, 액상 부틸알데히드는 기화될 수 있다.
기화된 부틸 알데히드 등의 원료는 안정화기(500)로 유입될 수 있다. 안정화기(500)는 기화 장치(400)를 통과한 후, 응축된 부틸 알데히드 등의 원료를 안정화시키기 위한 장치일 수 있다. 안정화기(500)는 또한, 안정화기(500)에서 유출되는 부틸 알데히드 등을 포함하는 흐름의 일부를 다시 안정화기(500)로 유입시킬 수 있도록 배관이 형성되어 있을 수 있다. 상기 배관에는 상기 안정화기(500)로 유입시키기 전에 가열시킬 수 있는 재비기(520)가 형성될 수 있다.
하나의 예시에서, 안정화기(500)에는, 안정화기(500)로 다시 유입되지 않고 이성체 분리탑(600)으로 유입되는 흐름이 상기 응축된 부틸 알데히드 등을 포함하는 흐름과 열교환될 수 있도록 배관이 형성될 수 있다.
이성체 분리탑(600)은 안정화기(500)에서 유입된 원료, 예를 들면, 부틸 알데히드의 이성체들을 포함하는 원료를 증류 공정을 통하여, 예를 들면, iso-부틸 알데히드 및 n-부틸 알데히드로 분리하기 위한 증류탑일 수 있다.
이성체 분리탑(600)에서 분리된 원료, 예를 들면, n-부틸 알데히드 등과 같은 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 원료는 수첨 반응기(700)로 유입될 수 있다. 수첨 반응기(700)는 화학식 1의 화합물을 수소 첨가 반응시켜서 알칸올, 예를 들면, n-부탄올을 생산할 수 있다.
수첨 반응기(700)에서 유출되는 반응 생성물의 일부는, 예를 들면, 탈기기(720) 및 냉각기(7100)를 순차로 거쳐서 다시 수첨 반응기(700)로 유입되거나, 또는 탈기기(720)를 거쳐서 알칸올 정제탑(800)으로 도입될 수 있다. 상기 탈기기(Degasser)는, 예를 들면, 반응 생성물 내에서 기체, 예를 들면, 메탄(methane)이나, 이산화탄소(CO2) 등을 제거할 수 있는 것이고, 예를 들면, 진공 타입(Vacuum type) 또는 대기 타입(atmospheric type) 등의 일반적인 장치를 사용할 수 있다.
수첨 반응기(700)에서 전환된 알칸올은 상기 탈기기(720)를 거쳐 알칸올 정제탑(800)으로 유입될 수 있다. 상기 정제탑(800)은, 상기 정제탑(800)의 상부 배출물은 냉각기(810)를 거쳐 응축된 후, 일부는 다시 상기 정제탑(800)으로 유입되고 나머지는 경성분(Lights)으로 추출될 수 있도록 배관이 형성될 수 있다. 또한, 하부 생성물의 일부는 재비기(820)를 거쳐 상기 정제탑(800)으로 다시 유입되고, 나머지는 중성분(Heavys)으로 추출될 수 있도록 배관이 형성될 수 있다. 상기 정제탑(800)은, 예를 들면, 상부는 약 0.65kg/cm2의 압력 및 약 100℃의 온도가 유지되고, 하부는 약 1.03kg/cm2의 압력 및 약 165℃의 온도가 유지되도록 운전될 수 있다.
상기 정제탑(800)은, 예를 들면, 적어도 하나 이상의 증류탑을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 증류탑은 적어도 하나, 두 개 또는 세 개의 증류탑이 연속적으로 연결되어 설치될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원에 의하면, 이성체 분리탑의 하부 배출물과 알칸올 정제탑의 상부 배출물과의 열교환을 통하여 장치의 재비기에서의 스팀 또는 냉각기에서의 냉각수의 사용량을 줄여서 에너지 절감을 도모할 수 있다.
도 1 및 3은, 예시적인 알칸올의 제조 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 예시적인 증류탑을 나타내는 도면이다.
도 4는 비교예에서 사용한 알칸올의 제조 장치를 나타내는 도면이다.
이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
실시예 1.
도 1과 같이 이성체 분리탑(600), 수첨 반응기(700) 및 이성체 분리탑(600)을 포함하는 장치를 사용하여 n-부탄올을 제조하였다. 구체적으로는, iso-부틸 알데히드 및 n-부틸 알데히드를 포함하는 원료를 이성체 분리탑(600)에 도입하여 분리 공정을 수행하되, 상기 분리탑(600)의 하부 운전 압력은 약 1.8 Kg/cm2이고, 운전 온도는 약 106.2℃ 가 되도록 하였고, 상기 정제탑(800)의 상부 운전 압력은 약 1.5 Kg/cm2이고, 운전 온도는 약 125.8℃가 되도록 하였다. 또한, 이성체 분리탑(600)의 하부에서의 반응 후에 배출되는 하부 생성물의 일부는 재비기(620)를 거쳐서 이성체 분리탑(600)으로 다시 도입시켰고, 다른 일부는 열교환기(630)로 유입되어 상기 정제탑(800)의 상부 배출물과 열교환된 후에 다시 분리탑(600)으로 도입시켰다. 또한, 정제탑(800)의 상부에서 배출된는 배출물의 일부는 열교환기(630)로 유입되어 상기 분리탑(600)의 하부 배출물과 열교환된 후에 냉각기(810)를 거쳐서 정제탑(800)으로 도입시켰고, 다른 일부는 제품으로 분리하였다. 상기에서 분리탑(600)의 하부 배출물은 약 106.2℃로 배출되게 하였고, 상기 열교환기(630)에서 정제탑(800)의 상부 배출물과 열교환된 후에 약 106.6℃ 정도로 온도가 조절된 후에 분리탑(600)에 재유입되도록 하였다. 또한, 상기에서, 정제탑(800)의 상부 배출물은 약 125.8℃ 로 배출되게 하였고, 상기 열교환기(630)에서 분리탑(600)의 하부 배출물과 열교환된 후에 약 110℃ 정도로 온도가 조절된 후에 냉각기(810)를 거쳐 정제탑(800)으로 재유입되도록 하였다. 이러한 결과 후술하는 비교예 1의 경우에 비하여, 냉각기(810), 즉 상기 정제탑(800)의 상부 배출물의 온도를 약 110℃ 로 조절하여 정제탑(800)으로 재유입시키기 위한 냉각기(810)에서의 냉각수의 사용량이 시간 당 약 37톤 절감되고, 재비기, 즉 상기 분리탑(600)의 하부 배출물의 온도를 약 106.6℃로 조절하여 분리탑(600)으로 재유입 시키기 위한 재비기에서의 스팀 사용량이 시간 당 약 1.83 Gcal 정도 절감됨을 확인하였다.
비교예 1.
도 1과 같은 방식으로 구성되되, 도 1에서 이성체 분리탑(600)의 하부 배출물과 열교환이 수행되던 정제탑(800)의 상부 배출물이 상기 열교환 없이 바로 냉각기(810)를 거쳐서 정제탑(800)으로 도입되도록 장치를 도 4와 같이 구성하였다. 도 4의 장치에서 약 100℃의 온도로 배출되는 정제탑(800)의 상부 배출물은 냉각기(810)를 거쳐서 약 50℃로 냉각되어 정제탑(800)으로 다시 유입되게 하였다. 또한, 이성체 분리탑(600)의 상부 운전 압력은 약 1.3 Kg/cm2이고, 운전 온도는 약 70℃ 가 되도록 하였고, 하부 운전 압력은 약 2.2 Kg/cm2이고, 운전 온도는 약 114℃가 되도록 하였다. 알칸올 정제탑(800)의 상부 운전 압력은 약 0.65 Kg/cm2이고, 운전 온도는 약 100℃가 되도록 하였고, 하부 운전 압력은 약 1.03 Kg/cm2이고, 운전 온도는 약 165℃가 되도록 하였다
11: 증류탑
12: 원료의 흐름
13: 재비기
14: 응축기
100: 제 1 옥소 반응기
200: 제 2 옥소 반응기
300: 기/액 분리기
400: 기화 장치
410: 히터
500: 안정화기
520: 재비기
600: 이성체 분리탑
620: 재비기
630: 열교환기
700: 수첨 반응기
710: 냉각기
720: 탈기기
800: 알칸올 정제탑
810: 냉각기
820: 재비기
830: 열교환기
831: 저장 탱크

Claims (13)

  1. 하기 화학식 1의 화합물과 그 화합물의 이성체를 포함하는 원료로부터 하기 화학식 1의 화합물을 분리할 수 있는 이성체 분리탑, 상기 분리탑에서 배출되는 화학식 1의 화합물에 대하여 수소 첨가 반응을 진행할 수 있는 수첨 반응기, 상기 수첨 반응기에서 생성된 수소 첨가 반응물의 정제를 수행할 수 있는 알칸올 정제탑 및 연결 루트를 포함하고,
    상기 연결 루트는, 상기 이성체 분리탑의 하부 배출물이 상기 정제탑의 상부 배출물과 열교환을 수행할 수 있도록 형성되어 있는 알칸올의 제조 장치:
    [화학식 1]
    Figure pat00002

    상기 화학식 1에서 R은 알킬기이다.
  2. 제 1 항에 있어서, 연결 루트는, 분리탑, 반응기 및 정제탑 중 적어도 2개 이상을 서로 연결하는 배관 시스템인 알칸올의 제조 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 화학식 1의 화합물이 n-부틸 알데히드인 알칸올의 제조 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 이성체 분리탑이 서로 연결되어 있는 2개 이상의 증류탑을 포함하는 것이거나, 또는 분리벽형 증류탑인 알칸올의 제조 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 알칸올 정제탑이 서로 연결되어 있는 2개 이상의 증류탑을 포함하는 것이거나, 또는 분리벽형 증류탑인 알칸올의 제조 장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 열교환기를 추가로 포함하고, 연결 루트는, 이성체 분리탑의 하부 배출물의 흐름과 정제탑의 상부 배출물의 흐름이 상기 열교환기를 경유하도록 형성되어 있는 알칸올의 제조 장치
  7. 하기 화학식 1의 화합물과 그 화합물의 이성체를 포함하는 원료를 이성체 분리탑으로 도입하여 상기 화학식 1의 화합물을 분리하고, 분리된 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 흐름을 수첨 반응기에 도입하여 수소 첨가 반응을 진행하며, 상기 수첨 반응기에서 생성된 수소 첨가 반응물을 포함하는 흐름을 알칸올 정제탑에 도입하여 알칸올을 정제하는 것을 포함하되,
    상기 이성체 분리탑의 하부 배출물을 상기 정제탑의 상부 배출물과 열교환시키는 것을 포함하는 알칸올의 제조 방법:
    [화학식 1]
    Figure pat00003

    상기 화학식 1에서 R은 알킬기이다.
  8. 제 7 항에 있어서, 이성체 분리탑의 하부 운전 압력을 1.4 Kg/cm2 내지 2.0 Kg/cm2로 유지하면서 분리 공정을 진행하는 알칸올의 제조 방법.
  9. 제 7 항에 있어서, 정제탑의 상부 배출물과 열교환을 수행하기 전의 이성체 분리탑의 하부 배출물의 온도를 100℃ 내지 110℃로 유지하면서 분리 공정을 진행하는 알칸올의 제조 방법.
  10. 제 9 항에 있어서, 정제탑의 상부 배출물과 열교환을 수행한 후의 이성체 분리탑의 하부 배출물의 온도를 105℃ 내지 115℃로 유지하면서 분리 공정을 진행하는 알칸올의 제조 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 알칸올 정제탑의 하부 운전 압력을 1.0 Kg/cm2 내지 1.7 Kg/cm2로 유지하면서 정제 공정을 진행하는 알칸올의 제조 방법.
  12. 제 7 항에 있어서, 이성체의 분리탑과 열교환을 수행하기 전의 정제탑의 상부 배출물의 온도를 115℃ 내지 135℃로 유지하면서 정제 공정을 진행하는 알칸올의 제조 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 이성체의 분리탑과 열교환을 수행한 후의 정제탑의 상부 배출물의 온도를 100℃ 내지 120℃로 유지하면서 정제 공정을 진행하는 알칸올의 제조 방법.
KR1020130061126A 2012-05-31 2013-05-29 알칸올의 제조 장치 KR101686277B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120058823 2012-05-31
KR1020120058823 2012-05-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130135117A true KR20130135117A (ko) 2013-12-10
KR101686277B1 KR101686277B1 (ko) 2016-12-13

Family

ID=49982579

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130061126A KR101686277B1 (ko) 2012-05-31 2013-05-29 알칸올의 제조 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101686277B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107106922A (zh) * 2014-10-31 2017-08-29 株式会社Lg化学 蒸馏装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003342210A (ja) * 2002-05-23 2003-12-03 Mitsubishi Chemicals Corp アルコールの製造方法
KR20050089329A (ko) * 2004-03-04 2005-09-08 학교법인 동아대학교 분리형 열복합 증류탑을 이용한 연속 분별 증류장치 및 그방법
KR20100084311A (ko) * 2009-01-16 2010-07-26 주식회사 엘지화학 올레핀으로부터의 알코올을 제조하는 시스템
KR20120022020A (ko) * 2010-08-25 2012-03-09 주식회사 창해에탄올 정제 알코올 증류 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003342210A (ja) * 2002-05-23 2003-12-03 Mitsubishi Chemicals Corp アルコールの製造方法
KR20050089329A (ko) * 2004-03-04 2005-09-08 학교법인 동아대학교 분리형 열복합 증류탑을 이용한 연속 분별 증류장치 및 그방법
KR20100084311A (ko) * 2009-01-16 2010-07-26 주식회사 엘지화학 올레핀으로부터의 알코올을 제조하는 시스템
KR20120022020A (ko) * 2010-08-25 2012-03-09 주식회사 창해에탄올 정제 알코올 증류 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107106922A (zh) * 2014-10-31 2017-08-29 株式会社Lg化学 蒸馏装置
CN107106922B (zh) * 2014-10-31 2020-02-18 株式会社Lg化学 蒸馏装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101686277B1 (ko) 2016-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10150720B2 (en) Device for preparing n-butanol
KR20120039017A (ko) 부탄올, 물 및 유기 추출제의 혼합물로부터의 부탄올의 회수
TWI546113B (zh) 蒸餾分離三或更多組分混合物的方法和裝置
JP6487543B2 (ja) 蒸留装置
JPWO2013146609A1 (ja) アセトニトリルの精製方法
JP2016504288A (ja) アルカノールの製造装置
CN103813841A (zh) 双模式分隔壁塔
CN107735391A (zh) 蒸馏装置
TW201738199A (zh) 純化（甲基）丙烯酸酯之方法
TW201206877A (en) Isolation of acrylic acid by means of a distillation column having a side offtake
JP2015528800A (ja) メチルブチノールの製造方法
KR101686278B1 (ko) 알칸올의 정제 장치
KR101380032B1 (ko) 1,2-디클로로에탄 정제 및 연관된 수산화나트륨액 증발농축을 위한 증류탑 가동 방법
US10428005B2 (en) Method for producing acetic acid
KR20130135117A (ko) 알칸올의 제조 장치
KR20100042933A (ko) 분리벽형 칼럼을 이용한 공비 혼합물의 분리 방법
US10407372B2 (en) Hydroformylation process
KR101569239B1 (ko) 알칸올의 제조 장치
JP2017165693A (ja) 酢酸の製造方法
KR101569238B1 (ko) 알칸올의 제조 장치
KR101655920B1 (ko) 알칸올의 제조 장치
US20230159418A1 (en) Process and Apparatus for distillation
MX2007013055A (es) Procedimiento para la recuperacion de una triarilfosfina a partir de una mezcla compleja catalizadora de metal del grupo viii.
KR20130134896A (ko) 알칸올의 제조 장치
KR101291651B1 (ko) 이소부텐 및 부텐-1의 제조 방법 및 제조 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant