KR20180029640A - Method of dehydration in process for manufacturing terephthalic acid - Google Patents

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KR20180029640A KR1020160117974A KR20160117974A KR20180029640A KR 20180029640 A KR20180029640 A KR 20180029640A KR 1020160117974 A KR1020160117974 A KR 1020160117974A KR 20160117974 A KR20160117974 A KR 20160117974A KR 20180029640 A KR20180029640 A KR 20180029640A
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Abstract

The present invention relates to a dehydration method using production of acetate salts in a manufacturing process of terephthalic acid (TPA). The dehydration method by the production of the acetate salts according to the present invention removes water through an acetic acid extraction tower and a reaction extraction tower and can utilize the obtained acetate salts as bio or pharmaceutical industries. Also, since a dehydration tower is not required to be installed in a TPA production process, investment costs and steam consumption can be significantly reduced. In a reaction system for manufacturing the TPA including an oxidation reactor, at least one condenser, the acetic acid extraction tower and the reaction extraction tower, the dehydration method by the production of the acetate salts comprises a step of producing a stream providing a pre-distillation column at the top of the oxidation reactor and including 5 to 50 wt% of acetic acid.

Description

테레프탈산 제조 공정에 있어서 탈수방법{Method of dehydration in process for manufacturing terephthalic acid}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a process for preparing terephthalic acid,

본 발명은 테레프탈산(terephthalic acid; 이하 'TPA') 제조 공정에 있어서 탈수방법에 관한 것이다.The present invention relates to a dehydration method in a process for producing terephthalic acid (TPA).

테레프탈산은 다양한 산업적 용도 및 화학 공정에 사용된다. 예를 들면, 테레프탈산은 직물 및 포장지에 사용되는 DACRON 폴리에스테르와 같은 폴리에스테르를 제조하는 출발 물질이다.Terephthalic acid is used in a variety of industrial applications and chemical processes. For example, terephthalic acid is a starting material for making polyesters such as DACRON polyesters used in textiles and wrappers.

테레프탈산은 촉매 존재하에 파라-자일렌과 분자 산소를 반응시켜 제조된다. 테레프탈산에 대한 용매로 사용되는 아세트산은 산화 반응에서 생성되는 물에 희석된다. 테레프탈산 제조 플랜트(plant)에서, 아세트산과 물은 탈수 장치로 보내져 반응시 생성된 물이 제거되어 아세트산은 산화반응기로 회수된다.Terephthalic acid is prepared by reacting para-xylene with molecular oxygen in the presence of a catalyst. Acetic acid used as a solvent for terephthalic acid is diluted in water produced in the oxidation reaction. In a terephthalic acid manufacturing plant, acetic acid and water are sent to a dehydrator to remove the water produced during the reaction and the acetic acid is recovered in the oxidation reactor.

다만, 통상의 증류방법으로는 막대한 에너지와 시설 투자가 요구되므로 실질적으로 아세트산 수용액의 탈수를 경제적으로 할 수 없는 문제점이 있다.However, since the conventional distillation method requires enormous energy and facility investment, it is practically impossible to economically dehydrate the aqueous solution of acetic acid.

따라서, 경제적이고 현존하는 테레프탈산 생산 시설과 호환되며, 에너지 효율적인 방법인 아세테이트 염의 생산을 통해 아세트산 중의 물을 탈수할 수 있는 방법을 연구 개발하는 것이 시급한 실정이다.It is therefore urgent to research and develop methods for dehydrating water in acetic acid through the production of acetate salts which are compatible with economical and existing terephthalic acid production facilities and which are energy efficient processes.

대한민국 등록특허 제0384435호Korean Patent No. 0384435

본 발명의 목적은 산화반응기 또는 하나 이상의 응축기들 사이에 예비-증류 칼럼을 설치함으로써 증류에 의한 아세트산의 분리가 용이하며, 또한 적은 단수를 가진 증류탑을 이용하여 적은 양의 스팀을 사용함으로써 아세트산 중 물의 탈수를 진행할 수 있는 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 제공하는 데에 있다.It is an object of the present invention to provide a process for the separation of acetic acid by distillation by providing a pre-distillation column between the oxidation reactor or one or more condensers and facilitating the separation of acetic acid by using a small amount of steam using a distillation column with a small number of stages. And a method of dehydration by production of an acetate salt capable of proceeding dehydration.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 산화반응기 상단에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계를 포함하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a process for preparing terephthalic acid, which comprises an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction column and a reaction extraction column, wherein a pre- distillation column is provided at the top of the oxidation reactor, The method comprising the steps of: (a) preparing a solution of the acetate salt;

또한, 본 발명은 산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 하나 이상의 응축기들 사이 중 어느 한 부위에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계를 포함하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for the preparation of terephthalic acid comprising an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction column and a reaction extraction column, comprising a pre-distillation column in any one of the at least one condenser, ≪ RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >

또한, 본 발명은 산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 산화반응기 상단에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계; 상기 아세트산을 포함하는 스트림을 상기 아세트산 추출탑 상부로 유입시키고, 추출용매로 추출하는 단계; 및 상기 아세트산 추출탑 상부로부터 배출된 아세트산을 포함한 스트림을 상기 반응 추출탑 하부로 유입시키고, 상기 반응 추출탑 상부로 투입된 알칼리 수용액과 반응시켜 아세테이트 염을 반응 추출탑 하부로 배출하는 단계를 포함하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a pre-distillation column at the top of an oxidation reactor in a reaction system for preparing terephthalic acid, which comprises an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction tower and a reaction extraction tower to produce a stream containing 5 to 50 wt% ; Introducing the acetic acid-containing stream into the upper portion of the acetic acid extracting column and extracting it with an extraction solvent; And a step of introducing a stream containing acetic acid discharged from the upper portion of the acetic acid extraction column into the lower portion of the reaction extraction column and reacting the stream with the alkali aqueous solution introduced into the upper portion of the reaction extraction column, A method of dehydration by production of an acetate salt is provided.

또한, 본 발명은 산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 하나 이상의 응축기들 사이 중 어느 한 부위에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계; 상기 아세트산을 포함하는 스트림을 상기 아세트산 추출탑 상부로 유입시키고, 추출용매로 추출하는 단계; 및 상기 아세트산 추출탑 상부로부터 배출된 아세트산을 포함한 스트림을 상기 반응 추출탑 하부로 유입시키고, 상기 반응 추출탑 상부로 투입된 알칼리 수용액과 반응시켜 아세테이트 염을 반응 추출탑 하부로 배출하는 단계를 포함하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for the preparation of terephthalic acid comprising an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction column and a reaction extraction column, comprising a pre-distillation column in any one of the at least one condenser, ≪ / RTI > Introducing the acetic acid-containing stream into the upper portion of the acetic acid extracting column and extracting it with an extraction solvent; And a step of introducing a stream containing acetic acid discharged from the upper portion of the acetic acid extraction column into the lower portion of the reaction extraction column and reacting the stream with the alkali aqueous solution introduced into the upper portion of the reaction extraction column, A method of dehydration by production of an acetate salt is provided.

본 발명에 따른 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 이용할 경우, 아세트산 추출탑과 반응 추출탑을 거쳐 물을 제거하여 얻어진 아세테이트 염은 바이오 또는 제약 산업에 원료로 활용할 수 있으며, 또한 TPA 제조 공정에 탈수탑의 설치가 필요없게 되므로 투자비용과 스팀 사용량을 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.In the case of using the dehydration method by the production of the acetate salt according to the present invention, the acetate salt obtained by removing the water through the acetic acid extraction tower and the reaction extraction tower can be used as a raw material for the bio or pharmaceutical industry, It is possible to greatly reduce the investment cost and steam consumption.

도 1은 종래 탈수탑을 갖춘 아세트산 중 물의 탈수방법을 나타낸 도면이고,
도 2는 실시예 1에 따른 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 나타낸 도면이며,
도 3은 실시예 2에 따른 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a dehydration method of water in acetic acid having a conventional dehydration tower,
2 is a view showing a dehydration method by production of an acetate salt according to Example 1,
3 is a view showing a dehydration method by production of an acetate salt according to Example 2. Fig.

이하, 본 발명인 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the dehydration method by production of the acetate salt of the present invention will be described in more detail.

본 발명의 발명자는 산화반응기 또는 하나 이상의 응축기들 사이에 예비-증류 칼럼을 설치함으로써 적은 단수를 가진 증류탑을 이용하고 아세테이트 염을 생산함으로써 적은 양의 스팀을 사용하여 아세트산 중 물의 탈수를 진행할 수 있음을 밝혀내어 본 발명을 완성하였다.The inventors of the present invention have found that by installing a pre-distillation column between an oxidation reactor or one or more condensers, a distillation tower with a small number of distillates is used and the dehydration of water in acetic acid can be proceeded using a small amount of steam by producing an acetate salt And completed the present invention.

본 발명은 산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 산화반응기 상단에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계를 포함하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 제공한다.The present invention relates to a process for preparing a stream comprising 5 to 50% by weight of acetic acid with a pre-distillation column at the top of an oxidation reactor in a reaction system for preparing terephthalic acid comprising an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction column and a reaction extraction column ≪ RTI ID = 0.0 > a < / RTI > acetate salt.

또한, 본 발명은 산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 하나 이상의 응축기들 사이 중 어느 한 부위에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계를 포함하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for the preparation of terephthalic acid comprising an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction column and a reaction extraction column, comprising a pre-distillation column in any one of the at least one condenser, ≪ RTI ID = 0.0 > 1, < / RTI >

또한, 본 발명은 산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 산화반응기 상단에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계; 상기 아세트산을 포함하는 스트림을 상기 아세트산 추출탑 상부로 유입시키고, 추출용매로 추출하는 단계; 및 상기 아세트산 추출탑 상부로부터 배출된 아세트산을 포함한 스트림을 상기 반응 추출탑 하부로 유입시키고, 상기 반응 추출탑 상부로 투입된 알칼리 수용액과 반응시켜 아세테이트 염을 반응 추출탑 하부로 배출하는 단계를 포함하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a pre-distillation column at the top of an oxidation reactor in a reaction system for preparing terephthalic acid, which comprises an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction tower and a reaction extraction tower to produce a stream containing 5 to 50 wt% ; Introducing the acetic acid-containing stream into the upper portion of the acetic acid extracting column and extracting it with an extraction solvent; And a step of introducing a stream containing acetic acid discharged from the upper portion of the acetic acid extraction column into the lower portion of the reaction extraction column and reacting the stream with the alkali aqueous solution introduced into the upper portion of the reaction extraction column, A method of dehydration by production of an acetate salt is provided.

또한, 본 발명은 산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 하나 이상의 응축기들 사이 중 어느 한 부위에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계; 상기 아세트산을 포함하는 스트림을 상기 아세트산 추출탑 상부로 유입시키고, 추출용매로 추출하는 단계; 및 상기 아세트산 추출탑 상부로부터 배출된 아세트산을 포함한 스트림을 상기 반응 추출탑 하부로 유입시키고, 상기 반응 추출탑 상부로 투입된 알칼리 수용액과 반응시켜 아세테이트 염을 반응 추출탑 하부로 배출하는 단계를 포함하는 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 제공한다.The present invention also relates to a process for the preparation of terephthalic acid comprising an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction column and a reaction extraction column, comprising a pre-distillation column in any one of the at least one condenser, ≪ / RTI > Introducing the acetic acid-containing stream into the upper portion of the acetic acid extracting column and extracting it with an extraction solvent; And a step of introducing a stream containing acetic acid discharged from the upper portion of the acetic acid extraction column into the lower portion of the reaction extraction column and reacting the stream with the alkali aqueous solution introduced into the upper portion of the reaction extraction column to discharge the acetate salt to the lower portion of the reaction extraction column, A method of dehydration by the production of salts is provided.

상기 추출용매는 이소부틸 아세테이트(isobutyl acetate), n-부티르알데히드(n-butyraldehyde), n-프로필 아세테이트(n-propyl acetate), 및 이소프로필 아세테이트(i-propyl acetate)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.The extraction solvent may be any one selected from the group consisting of isobutyl acetate, n-butyraldehyde, n-propyl acetate, and i-propyl acetate. But is not limited thereto.

상기 알칼리 수용액은 암모니아 수용액, 수산화나트륨 수용액, 수산화칼슘 수용액, 수산화칼륨 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나일 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.The alkali aqueous solution may be any one selected from the group consisting of an ammonia aqueous solution, an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous calcium hydroxide solution, and an aqueous potassium hydroxide solution, but is not limited thereto.

상기 알칼리 수용액은 10 내지 50 중량%의 알칼리 물질을 포함할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.The alkali aqueous solution may contain 10 to 50% by weight of an alkali substance, but is not limited thereto.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이러한 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited by these examples.

도 1은 종래 아세트산 중 물의 탈수방법을 나타낸 것으로서, 도 1을 참조하면, p-자일렌(p-xylene, (X))을 원료로 하여 용매인 아세트산(Acetic acid, (X))을 산화반응기(Oxidation reactor, (1)) 하부로 유입하고, 산소를 포함하고 있는 공기(Air, (Y)) 또한 산화반응기(1) 하부로 유입시켜 산화반응을 통해 테레프탈산(Terephthalic acid, (Z))을 수득하는 공정을 나타낸 것이다.1 shows a conventional method of dehydrating water in acetic acid. Referring to FIG. 1, acetic acid (X) as a solvent is p-xylene (X) (Z)) is introduced into the lower part of the oxidation reactor (1), and air containing oxygen (Air, (Y)) flows into the lower part of the oxidation reactor (1) ≪ / RTI >

산화반응기(1)에서 일어나는 산화반응은 발열반응이므로 산화반응기 내에서 끓는점이 낮은 아세트산(X)과 물이 증발하게 된다. 증발된 기체는 Off-gas와 함께 산화반응기(1) 상부에 있는 제1, 2, 3 응축기들(3, 5, 7)로 보내지며, 응축열을 이용해 중·저압 스팀을 발생시키게 된다.Since the oxidation reaction occurring in the oxidation reactor (1) is an exothermic reaction, acetic acid (X) and water having a low boiling point are evaporated in the oxidation reactor. The evaporated gas is sent to the first, second and third condensers (3, 5, 7) in the upper part of the oxidation reactor (1) together with the off-gas and generates medium and low pressure steam using condensation heat.

대부분의 응축액은 산화반응기(1)로 순환되고, 제4응축기(8)에서 응축된 응축액은 60 중량% 이상의 아세트산을 포함하는 스트림(18)으로 이루어져 있으며, 이를 탈수탑(19)으로 보내지며, Off-gas는 고압 흡수탑(11)으로 보내진다.Most of the condensate is circulated to the oxidation reactor 1 and the condensate condensed in the fourth condenser 8 is composed of a stream 18 comprising at least 60 wt% acetic acid and is sent to the dehydration tower 19, The off-gas is sent to the high-pressure absorption tower 11.

아세트산과 물은 비 이상성 기액 평형 시스템으로, 증류에 의한 분리가 어려워서 많은 단수를 가진 증류탑이 필요하고, 많은 양의 스팀 사용이 요구된다. 또한, 아세트산 수용액이 부식성이 강하기 때문에 증류탑 재질도 고합금으로 구성되어야 하는 바, 막대한 시설 투자비가 필요하게 되는 문제점이 있다.Acetic acid and water are non - ideal gas - liquid equilibrium systems, and it is difficult to separate by distillation, so a distillation tower with many stages is needed and a large amount of steam is required. In addition, since the acetic acid aqueous solution is highly corrosive, the material of the distillation column must also be composed of a high alloy, which requires a large facility investment cost.

따라서, 종래 아세트산 중 물의 탈수방법의 문제점을 해결하기 위해, 도 2 및 도 3에는 본 발명의 제1실시예 및 제2실시예에 따른 예비-증류(pre-distillation) 칼럼을 갖는 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 나타내었다.Therefore, in order to solve the problem of the dehydration method of water in the conventional acetic acid, Figs. 2 and 3 show the production of the acetate salt having the pre-distillation column according to the first and second embodiments of the present invention The dehydration method was shown.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법은, 코발트(Co), 니켈(Ni), 또는 브롬(Br) 등의 촉매 하에서 p-자일렌(p-xylene, (X))을 원료로 하여 용매인 아세트산(Acetic acid, (X))을 산화반응기(Oxidation reactor, (1)) 하부로 유입하고, 산소를 포함하고 있는 공기(Air, (Y)) 또한 산화반응기(1) 하부로 유입시켜 산화반응을 통해 테레프탈산(Terephthalic acid, (Z))을 수득한다.Referring to FIG. 2, the dehydration method according to the first embodiment of the present invention for producing an acetate salt can be carried out in the presence of a catalyst such as p-xylene (Co), nickel (Ni) (X)) as a raw material is fed into the lower part of the oxidation reactor (1) and the air (Air, (Y)) containing oxygen is introduced into the oxidation reactor (1) Further, terephthalic acid (Z) is obtained through the oxidation reaction by flowing into the lower part of the oxidation reactor (1).

산화반응에 의해 형성된 물과 용매인 아세트산이 산화반응기(1) 상부로 증발하여 산화반응기(1) 상부에 있는 예비-증류 칼럼(2)을 거쳐 산화반응기(1) 상부로 추출되어 제1응축기(3)로 유입되었다. 제1응측기(3)에서 응축한 열로 스팀을 발생시켜 스팀 드럼(Steam drum, (4))으로 유입시켜 증기 스팀을 분리하고, 물과 아세트산의 응축액은 산화반응기(1)로 보내지고 제1응축기(3)에서 미응축된 기체는 제2응축기(5)로 보내진다.The water formed by the oxidation reaction and the acetic acid as a solvent evaporate to the upper part of the oxidation reactor 1 and are extracted to the upper part of the oxidation reactor 1 through the pre- distillation column 2 located in the upper part of the oxidation reactor 1, 3). Steam generated by condensing heat from the first condenser 3 is introduced into a steam drum 4 to separate the steam and the condensate of water and acetic acid is sent to the oxidation reactor 1, The uncondensed gas in the condenser (3) is sent to the second condenser (5).

제2응축기(5)에서도 응축한 열로 스팀을 발생시켜 스팀 드럼(6)으로 유입시켜 증기 스팀을 분리하고, 물과 아세트산의 응축액은 산화반응기(1)로 보내지고 제2응축기(5)에서 미응축된 기체는 제3응축기(7)로 보내진다. 제3응축기(7)에서 또한 응축열에 의해 스팀이 발생된다. 제3응축물은 응축액 드럼(9)으로 유입되고 제3응축기(7)에서 미응축된 기체는 제4응축기(8)로 유입되어 냉각수(Cooling Water)에 의해 응축되고 응축액 드럼(9)으로 보내지며 미응축된 Off gas는 고압 흡수탑(11)으로 보내진다.The steam generated in the second condenser 5 is condensed to flow into the steam drum 6 to separate the steam from the steam. The condensate of water and acetic acid is sent to the oxidation reactor 1, The condensed gas is sent to the third condenser (7). Steam is also generated in the third condenser 7 by the condensation heat. The third condensate flows into the condensate drum 9 and the uncondensed gas in the third condenser 7 flows into the fourth condenser 8 and is condensed by the cooling water and sent to the condensate drum 9 And the non-condensed off gas is sent to the high pressure absorber 11.

응축액 드럼(9)에 저장된 5 내지 50 중량%의 아세트산용액의 일부는 아세트산 추출탑(10)으로 보내어지고, 잔유물의 응축액은 산화반응기(1)로 유입시켜 재사용한다.A part of the acetic acid solution of 5 to 50 wt% stored in the condensate drum 9 is sent to the acetic acid extraction tower 10 and the condensate of the residue is introduced into the oxidation reactor 1 to be reused.

추출용매인 이소부틸 아세테이트(isobutyl acetate; 이하 'IBA')(12)를 사용하여 아세트산 추출탑(10) 상부로 유입된 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 아세트산 추출탑(10) 상부로 아세트산을 추출하여 암모니아 반응 추출탑(13) 하부로 유입시킨다. 한편, 아세트산 추출탑(10) 하부로는 아세트산이 제거된 물을 스트리퍼(14)로 유입시킨 후 폐기 또는 공정수(15)로 사용할 수 있다.A stream containing 5 to 50% by weight of acetic acid fed to the top of the acetic acid extraction tower 10 using isobutyl acetate (IBA) 12 as an extraction solvent is introduced into the acetic acid extraction column 10 Acetic acid is extracted and introduced into the lower part of the ammonia reaction extraction tower 13. On the other hand, the bottom of the acetic acid extraction tower 10 can be used as disposal or process water 15 after the water from which acetic acid has been removed is introduced into the stripper 14.

암모니아 반응 추출탑(13) 상부로 유입시킨 10 내지 50 중량%의 암모니아를 포함하는 암모니아 수용액(16)과 아세트산이 반응하여 생성된 암모늄 아세테이트(17)는 물과 함께 반응 추출탑(13) 하부로 추출되고, 암모니아 반응 추출탑(13) 상부로는 아세트산이 제거된 IBA(12)가 회수되어 아세트산 추출탑(10) 하부로 유입되어 재사용한다.The ammonia aqueous solution 16 containing 10 to 50 wt% ammonia introduced into the upper part of the ammonia reaction extraction tower 13 and the ammonium acetate 17 produced by reacting the acetic acid with the ammonium acetate 17 are introduced into the reaction extraction tower 13 The IBA 12 from which the acetic acid has been removed is recovered at the upper part of the ammonia reaction extraction tower 13 and flows into the lower part of the acetic acid extraction tower 10 to be reused.

도 3은 본발명의 제2실시예에 따른 제2응축기 및 제3응축기 사이에 예비-증류(pre-distillation) 칼럼을 갖는 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법을 나타낸 것이다.3 shows a dehydration process by the production of an acetate salt having a pre-distillation column between a second condenser and a third condenser according to a second embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법은, 코발트(Co), 니켈(Ni), 또는 브롬(Br) 등의 촉매 하에서 p-자일렌(p-xylene, (X))을 원료로 하여 용매인 아세트산(Acetic acid, (X))을 산화반응기(Oxidation reactor, (1)) 하부로 유입하고, 산소를 포함하고 있는 공기(Air, (Y)) 또한 산화반응기(1) 하부로 유입시켜 산화반응을 통해 테레프탈산(Terephthalic acid, (Z))을 수득한다.3, a dehydration method for producing an acetate salt according to a second embodiment of the present invention is characterized in that p-xylene (p-xylene) is produced under a catalyst such as cobalt (Co), nickel (Ni) (X)) as a raw material is fed into the lower part of the oxidation reactor (1) and the air (Air, (Y)) containing oxygen is introduced into the oxidation reactor (1) Further, terephthalic acid (Z) is obtained through the oxidation reaction by flowing into the lower part of the oxidation reactor (1).

산화반응에 의해 형성된 물과 용매인 아세트산이 산화반응기(1) 상부로 증발하여 산화반응기(1) 상부로 추출되어 제1응축기(3)로 유입된다. 제1응측기(3)에서 응축열로 스팀을 발생시켜 스팀 드럼(Steam drum, (4))으로 유입시켜 증기 스팀을 분리하고, 물과 아세트산의 응축액은 산화반응기(1)로 보내지고 제1응축기(3)에서 미응축된 기체는 제2응축기(5)로 보내진다.The water formed by the oxidation reaction and the acetic acid which is a solvent evaporate to the upper part of the oxidation reactor 1 and are extracted to the upper part of the oxidation reactor 1 and flow into the first condenser 3. The steam is generated in the first condenser 3 to flow into the steam drum 4 to separate the steam and the condensate of water and acetic acid is sent to the oxidation reactor 1, (3) is sent to the second condenser (5).

제2응축기(5)에서도 응축열로 스팀을 발생시켜 스팀 드럼(6)으로 유입시켜 증기 스팀을 분리하고, 물과 아세트산의 응축액은 산화반응기(1)로 보내지고 제2응축기(5)에서 미응축된 기체(물, 아세트산, 질소)는 예비-증류 칼럼(2)을 거쳐 제3응축기(7)로 유입된다. 제3응축기(7)에서 또한 응축열에 의해 스팀이 발생된다. 제3응축물은 응축액 드럼(9)으로 유입되고 제3응축기(7)에서 미응축된 기체는 제4응축기(8)로 유입되어 Cooling Water에 의해 응축되고 응축액 드럼(9)으로 보내지며 미응축된 Off gas는 고압 흡수탑(11)으로 보내진다.In the second condenser 5, steam is generated by the condensation heat to flow into the steam drum 6 to separate the steam from the steam. The condensate of water and acetic acid is sent to the oxidation reactor 1 and is condensed in the second condenser 5 (Water, acetic acid, nitrogen) flows into the third condenser 7 via the pre-distillation column 2. Steam is also generated in the third condenser 7 by the condensation heat. The third condensate flows into the condensate drum 9 and the uncondensed gas in the third condenser 7 flows into the fourth condenser 8 and is condensed by the cooling water and sent to the condensate drum 9, The off gas is sent to the high pressure absorber (11).

응축액 드럼(9)에 저장된 5 내지 50 중량%의 아세트산용액의 일부는 아세트산 추출탑(10)으로 보내어지고, 잔유물의 응축액은 산화반응기(1)로 유입시켜 재사용한다.A part of the acetic acid solution of 5 to 50 wt% stored in the condensate drum 9 is sent to the acetic acid extraction tower 10 and the condensate of the residue is introduced into the oxidation reactor 1 to be reused.

추출용매인 IBA(12)를 사용하여 아세트산 추출탑(10) 상부로 유입된 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 아세트산 추출탑(10) 상부로 아세트산을 추출하여 암모니아 반응 추출탑(13) 하부로 유입시킨다. 한편, 아세트산 추출탑(10) 하부로는 아세트산이 제거된 물을 스트리퍼(14)로 유입시킨 후 폐기 또는 공정수(15)로 사용할 수 있다.Acetic acid was extracted into the upper portion of the acetic acid extraction tower 10 by using a stream containing 5 to 50 wt% of acetic acid introduced into the upper portion of the acetic acid extraction tower 10 using the extraction solvent IBA 12, ). On the other hand, the bottom of the acetic acid extraction tower 10 can be used as disposal or process water 15 after the water from which acetic acid has been removed is introduced into the stripper 14.

암모니아 반응 추출탑(13) 상부로 유입시킨 10 내지 50 중량%의 암모니아를 포함하는 암모니아 수용액(16)과 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림이 반응하여 생성된 암모늄 아세테이트(17)는 물과 함께 반응 추출탑(13) 하부로 추출되고, 암모니아 반응 추출탑(13) 상부로는 아세트산이 제거된 IBA(12)가 회수되어 아세트산 추출탑(10) 하부로 유입되어 재사용한다.The ammonium acetate 17 produced by reacting the ammonia aqueous solution 16 containing 10 to 50% by weight of ammonia and the stream containing 5 to 50% by weight of acetic acid introduced into the upper part of the ammonia reaction extraction tower 13, And the IBA 12 from which the acetic acid has been removed is collected at the upper part of the ammonia reaction extraction tower 13 and is introduced into the bottom of the acetic acid extraction tower 10 to be reused.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

(X): p-자일렌, 아세트산
(Y): 공기
(Z): 테레프탈산
(1): 산화반응기
(2): 예비-증류칼럼
(3): 제1응축기
(4): 스팀 드럼
(5): 제2응축기
(6): 스팀 드럼
(7): 제3응축기
(8): 제4응축기
(9): 응축액 드럼
(10): 아세트산 추출탑
(11): 고압 흡수탑
(12): 추출용매
(13): 암모니아 반응 추출탑
(14): 스트리퍼
(15): 폐기 또는 공정수
(16): 10 내지 50 중량%의 암모니아를 포함하는 암모니아 수용액
(17): 암모늄 아세테이트
(18): 60 중량% 이상의 아세트산을 포함하는 스트림
(19): 탈수탑(X): p-xylene, acetic acid
(Y): air
(Z): Terephthalic acid
(1): oxidation reactor
(2): pre-distillation column
(3): first condenser
(4): steam drum
(5): the second condenser
(6): steam drum
(7): Third condenser
(8): fourth condenser
(9): Condensate drum
(10): acetic acid extraction tower
(11): High-pressure absorption tower
(12): Extraction solvent
(13): ammonia reaction extraction tower
(14): Stripper
(15): waste or process water
(16): An aqueous ammonia solution containing 10 to 50% by weight of ammonia
(17): Ammonium acetate
(18): a stream containing at least 60% by weight of acetic acid
(19): dehydration tower

Claims (7)

산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 산화반응기 상단에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계를 포함하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법.Comprising a pre-distillation column at the top of the oxidation reactor in a reaction system for preparing terephthalic acid comprising an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction tower and a reaction extraction tower to produce a stream comprising 5 to 50 wt% acetic acid , A method of dehydration by production of an acetate salt. 산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 하나 이상의 응축기들 사이 중 어느 한 부위에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계를 포함하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법.A stream comprising 5 to 50% by weight of acetic acid with a pre-distillation column in any one of the at least one condenser in the reaction system for the preparation of terephthalic acid comprising an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction column and a reaction extraction column, ≪ / RTI > wherein the method further comprises the step of preparing the acetate salt. 산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 산화반응기 상단에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계;
상기 아세트산을 포함하는 스트림을 상기 아세트산 추출탑 상부로 유입시키고, 추출용매로 추출하는 단계; 및
상기 아세트산 추출탑 상부로부터 배출된 아세트산을 포함한 스트림을 상기 반응 추출탑 하부로 유입시키고, 상기 반응 추출탑 상부로 투입된 알칼리 수용액과 반응시켜 아세테이트 염을 반응 추출탑 하부로 배출하는 단계
를 포함하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법.Preparing a stream comprising 5 to 50% by weight of acetic acid with a pre-distillation column at the top of the oxidation reactor in a reaction system for preparing terephthalic acid comprising an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction tower and a reaction extraction tower;
Introducing the acetic acid-containing stream into the upper portion of the acetic acid extracting column and extracting it with an extraction solvent; And
Introducing the acetic acid-containing stream discharged from the upper portion of the acetic acid extraction column into the lower portion of the reaction extraction column, reacting the stream with the alkali aqueous solution introduced into the upper portion of the reaction extraction column, and discharging the acetate salt to the lower portion of the reaction extraction column
≪ / RTI > 산화반응기, 하나 이상의 응축기, 아세트산 추출탑 및 반응 추출탑을 포함하는 테레프탈산 제조용 반응계에서 하나 이상의 응축기들 사이 중 어느 한 부위에 예비-증류 칼럼을 구비하여 5 내지 50 중량%의 아세트산을 포함하는 스트림을 제조하는 단계;
상기 아세트산을 포함하는 스트림을 상기 아세트산 추출탑 상부로 유입시키고, 추출용매로 추출하는 단계; 및
상기 아세트산 추출탑 상부로부터 배출된 아세트산을 포함한 스트림을 상기 반응 추출탑 하부로 유입시키고, 상기 반응 추출탑 상부로 투입된 알칼리 수용액과 반응시켜 아세테이트 염을 반응 추출탑 하부로 배출하는 단계
를 포함하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법.A stream comprising 5 to 50% by weight of acetic acid with a pre-distillation column in any one of the at least one condenser in the reaction system for the preparation of terephthalic acid comprising an oxidation reactor, at least one condenser, an acetic acid extraction column and a reaction extraction column, Producing;
Introducing the acetic acid-containing stream into the upper portion of the acetic acid extracting column and extracting it with an extraction solvent; And
Introducing the acetic acid-containing stream discharged from the upper portion of the acetic acid extraction column into the lower portion of the reaction extraction column, reacting the stream with the alkali aqueous solution introduced into the upper portion of the reaction extraction column, and discharging the acetate salt to the lower portion of the reaction extraction column
≪ / RTI > 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 추출용매는,
이소부틸 아세테이트(isobutyl acetate), n-부티르알데히드(n-butyraldehyde), n-프로필 아세테이트(n-propyl acetate), 및 이소프로필 아세테이트(i-propyl acetate)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법.The method according to claim 3 or 4,
The extraction solvent may be,
Is selected from the group consisting of isobutyl acetate, n-butyraldehyde, n-propyl acetate and i-propyl acetate. By weight, based on the total weight of the composition. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 알칼리 수용액은,
암모니아 수용액, 수산화나트륨 수용액, 수산화칼슘 수용액, 수산화칼륨 수용액으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법.The method according to claim 3 or 4,
The alkali aqueous solution may contain,
Wherein the aqueous solution is any one selected from the group consisting of an aqueous ammonia solution, an aqueous sodium hydroxide solution, an aqueous calcium hydroxide solution and an aqueous potassium hydroxide solution. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
상기 알칼리 수용액은,
10 내지 50 중량%의 알칼리 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는, 아세테이트 염의 생산에 의한 탈수방법.The method according to claim 3 or 4,
The alkali aqueous solution may contain,
Characterized in that it comprises 10 to 50% by weight of an alkaline substance.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US4100189A (en) * 1975-04-24 1978-07-11 Rhone-Poulenc Industries Recovery of acetic acid from dilute aqueous solutions thereof
KR100384435B1 (en) 1994-08-23 2003-08-19 이.아이,듀우판드네모아앤드캄파니 Dehydration of Acetic Acid by Axeotropic Distillation in the Production of an Aromatic Acid
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