KR20210022870A - Method for preparing styrene and benzene - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스티렌 및 벤젠의 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스티렌과 벤젠을 동시에 제조하여 에너지가 절감된 스티렌 및 벤젠의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing styrene and benzene, and more particularly, to a method for producing styrene and benzene in which energy is saved by simultaneously producing styrene and benzene.
나프타 분해 공정(Naphtha Cracking Center; 이하 'NCC'라 칭함)은 가솔린 유분인 나프타(nathpha)를 약 950 ℃ 내지 1,050 ℃의 온도에서 열 분해하여 석유 화학 제품의 기초 원료인 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 BTX(Benzene, Toluene, Xylene) 등을 생산하는 공정이다.The naphtha cracking process (Naphtha Cracking Center; hereinafter referred to as'NCC') thermally decomposes naphtha, a gasoline fraction, at a temperature of about 950°C to 1,050°C, resulting in ethylene, propylene, butylene, and basic raw materials for petrochemical products. It is a process that produces BTX (Benzene, Toluene, Xylene), etc.
종래에는 이러한 나프타를 원료로 에틸렌 및 프로필렌 등을 생산하는 과정의 부산물인 열분해 가솔린(Raw Pyrolysis Gasoline, RPG)을 사용하여 벤젠 및 스티렌을 개별적인 공정을 통해 제조하였다.Conventionally, benzene and styrene were prepared through separate processes using such naphtha as a raw material, using a by-product of the process of producing ethylene and propylene, such as pyrolysis gasoline (Raw Pyrolysis Gasoline, RPG).
상기 벤젠 제조 공정은 RPG 원료 스트림을 이용하여 크게 수첨 탈황 공정(Gasoline Hydrogenation, GHT), 선분리 공정(Prefraction, PF), 추출증류 공정(Extractive Distillation, EXT) 및 디알킬레이션 공정(Hydrodealkylation, HDA)을 포함하여 수행되었다. 이 경우, 원료 스트림으로부터 C7+ 탄화수소에 대한 별도의 분리 없이 수첨 탈황 공정(GHT)으로 공급함으로써, 수첨 탈황 공정(GHT)에 공급되는 유량의 증가로 인한 수소 사용량이 증가하는 문제가 있었다. 또한, 수첨 탈황 공정(GHT) 후에 C6 탄화수소 및 C7+ 탄화수소를 분리하여, C7+ 탄화수소에 대해서는 디알킬레이션 반응시키는 단계를 다시 거치기 때문에, 이중으로 에너지가 소비되는 문제가 있다.The benzene manufacturing process is largely a hydrogen desulfurization process (Gasoline Hydrogenation, GHT), a line separation process (Prefraction, PF), an extraction distillation process (Extractive Distillation, EXT), and a dialkylation process (Hydrodealkylation, HDA) using an RPG raw material stream It was carried out including. In this case, by supplying the C7+ hydrocarbon from the raw material stream to the hydrodesulfurization process (GHT) without separate separation, there is a problem that the amount of hydrogen used increases due to an increase in the flow rate supplied to the hydrodesulfurization process (GHT). In addition, since the C6 hydrocarbon and the C7+ hydrocarbon are separated after the hydrodesulfurization process (GHT), and the C7+ hydrocarbon is subjected to a dialkylation reaction again, there is a problem that double energy is consumed.
또한, 상기 스티렌 추출증류 공정은 RPG로부터 추출증류(Extractive Distillation, EXT) 공정을 통해 스티렌을 직접 생산하는 공정으로서, RPG를 EXT로 공급하기 전에 C8 탄화수소를 분리하기 위하여, RPG를 C7- 탄화수소, C8 탄화수소 및 C9+ 탄화수소로의 선분리 공정(Prefractionation, PF) 단계를 선행적으로 수행하게 된다. 그러나, 분리된 C7- 탄화수소와 C8 탄화수소는 수첨 탈황 공정(GHT) 단계를 거쳐야 하기 때문에 다시 혼합하게 된다. 상기 GHT 단계를 수행한 후에, 상기 C7- 탄화수소와 C8 탄화수소는 다시 분리하게 되는데, 이와 같이, C7- 탄화수소와 C8 탄화수소를 분리하는 단계를 두 차례 수행하는 것은 공정 상 비용 및 에너지의 낭비로 이어지게 된다.In addition, the styrene extractive distillation process is a process of directly producing styrene from RPG through an extractive distillation (EXT) process.In order to separate C8 hydrocarbons before supplying RPG to EXT, RPG is used as C7-hydrocarbon, C8 Prefractionation (PF) steps of hydrocarbons and C9+ hydrocarbons are performed in advance. However, the separated C7- and C8 hydrocarbons are mixed again because they have to undergo a hydrodesulfurization process (GHT) step. After performing the GHT step, the C7- and C8 hydrocarbons are separated again. As such, performing the step of separating the C7- and C8 hydrocarbons twice leads to waste of cost and energy in the process. .
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 상기 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 문제들을 해결하기 위하여, 에너지가 절감된 스티렌 및 벤젠의 제조 방법을 제공하는 것이다. The problem to be solved in the present invention is to provide a method for producing energy-saving styrene and benzene in order to solve the problems mentioned in the technology behind the present invention.
즉, 본 발명은 스티렌 및 벤젠의 제조 방법에서, 종래의 스티렌 추출증류 공정 및 벤젠 제조 공정을 결합시켜, 벤젠 제조 공정에서의 선분리 공정을 생략함으로써 공정 에너지를 절감할 수 있고, 벤젠 제조 공정의 C6 분리 컬럼을 수첨 탈황 공정부의 앞단에 설치함으로써, 공정 에너지를 보다 절감시킬 수 있는 스티렌 및 벤젠의 제조 방법을 제공하고자 한다.That is, the present invention combines the conventional styrene extraction distillation process and the benzene production process in the production method of styrene and benzene, thereby omitting the line separation process in the benzene production process, thereby saving process energy, and By installing a C6 separation column in front of the hydrodesulfurization process unit, it is intended to provide a method for producing styrene and benzene that can further reduce process energy.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 원료 스트림이 C6 분리 컬럼으로 공급되고, C6 분리 컬럼의 상부 배출 스트림은 수첨 탈황 공정부로 공급하고, 하부 배출 스트림은 C7 분리 컬럼으로 공급하는 단계; 상기 C7 분리 컬럼에서 상부 배출 스트림을 디알킬레이션 반응부로 공급하고, 하부 배출 스트림은 C8 분리 컬럼으로 공급하는 단계; 상기 C8 분리 컬럼 상부 배출 스트림으로부터 스티렌을 회수하는 단계; 및 상기 수첨 탈황 공정부 및 디알킬레이션 반응부에서 배출되는 스트림으로부터 벤젠을 회수하는 단계를 포함하는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention for solving the above problems, in the present invention, the raw material stream is supplied to the C6 separation column, the upper discharge stream of the C6 separation column is supplied to the hydrodesulfurization process unit, and the lower discharge stream is C7 separation. Supplying to the column; Supplying an upper discharge stream from the C7 separation column to a dialkylation reaction unit, and supplying a lower discharge stream to a C8 separation column; Recovering styrene from the C8 separation column overhead stream; And recovering benzene from the stream discharged from the hydrodesulfurization process unit and the dialkylation reaction unit.
본 발명의 스티렌 및 벤젠의 제조 방법에 따르면, 스티렌 추출증류 공정과 벤젠 제조 공정을 결합하여 스티렌과 벤젠을 동시에 제조함으로써, 벤젠 제조 공정에서의 선분리 공정 단계를 생략할 수 있다. According to the method for producing styrene and benzene of the present invention, by combining the styrene extraction distillation process and the benzene production process to produce styrene and benzene at the same time, the pre-separation process step in the benzene production process can be omitted.
또한, 벤젠 제조 공정에서의 C6 분리 컬럼을 수첨 탈황 공정부 및 스티렌 추출증류 공정의 제2 추출증류 공정부 전단에 설치함으로써, 스티렌 추출증류 공정으로 공급되는 RPG 원료 스트림이 크게 감소되어 스티렌 추출증류 공정에서 사용되는 에너지를 효과적으로 감소시킬 수 있다. In addition, by installing the C6 separation column in the benzene manufacturing process at the front of the hydrodesulfurization process unit and the second extractive distillation process unit in the styrene extractive distillation process, the RPG raw material stream supplied to the styrene extractive distillation process is greatly reduced, resulting in a styrene extractive distillation process. It can effectively reduce the energy used in
또한, 디알킬레이션 반응부에서도 수첨 탈황 반응이 일어나므로, 스티렌 추출증류 공정에서 분리되는 톨루엔 및 자일렌이 풍부한 스트림을 별도의 수첨 탈황 공정부를 거치지 않고, 디알킬레이션 반응부로 공급함으로써, 디알킬레이션 반응과 더불어 수첨 탈황 반응시킨 후 제1 추출증류 공정부를 거쳐 벤젠을 제조할 수 있다. 이를 통해, 수첨 탈황 공정부에 공급되는 스트림이 감소하여 공정 에너지를 보다 감소시킬 수 있다.In addition, since the hydrodesulfurization reaction occurs in the dialkylation reaction unit, the toluene and xylene-rich stream separated in the styrene extraction distillation process is supplied to the dialkylation reaction unit without going through a separate hydrodesulfurization unit. In addition to the reaction, after the hydrodesulfurization reaction, benzene may be produced through the first extractive distillation process unit. Through this, the stream supplied to the hydrodesulfurization process unit may be reduced, thereby further reducing process energy.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스티렌 및 벤젠의 제조방법에 따른 공정 흐름도이다.
도 2는 비교예 1에 따른 벤젠의 제조방법에 따른 공정 흐름도이다.
도 3은 비교예 2에 따른 스티렌 및 벤젠의 제조방법에 따른 공정 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method for producing styrene and benzene according to an embodiment of the present invention.
2 is a process flow diagram according to a method for producing benzene according to Comparative Example 1.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing styrene and benzene according to Comparative Example 2.
본 발명의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선을 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms or words used in the description and claims of the present invention should not be construed as being limited to a conventional or dictionary meaning, and the inventors appropriately explain the concept of terms in order to explain their own invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
본 발명에서 용어 '스트림(stream)'은 공정 내 유체(fluid)의 흐름을 의미하는 것일 수 있고, 또한, 배관 내에서 흐르는 유체 자체를 의미하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 '스트림'은 각 장치를 연결하는 배관 내에서 흐르는 유체 자체 및 유체의 흐름을 동시에 의미하는 것일 수 있다. 또한, 상기 유체는 기체(gas) 또는 액체(liquid)를 의미할 수 있다.In the present invention, the term'stream' may mean the flow of fluid in the process, and may also mean the fluid itself flowing in the pipe. Specifically, the'stream' may mean both the fluid itself and the flow of the fluid flowing in a pipe connecting each device. In addition, the fluid may mean gas or liquid.
본 발명에서 '#'이 양의 정수인 'C# 탄화수소'란 용어는 #개 탄소 원자를 가진 모든 탄화수소를 나타내는 것이다. 따라서, 'C8 탄화수소'란 용어는 8개의 탄소 원자를 가진 탄화수소 화합물을 나타내는 것이다. 또한, 'C#+ 탄화수소'란 용어는 #개 이상의 탄소 원자를 가진 모든 탄화수소 분자를 나타내는 것이다. 따라서, 'C9+ 탄화수소'란 용어는 9개 이상의 탄소 원자를 가진 탄화수소의 혼합물을 나타내는 것이다. 또한, 'C#- 탄화수소'란 용어는 #개 이하의 탄소 원자를 가진 모든 탄화수소 분자를 나타내는 것이다. 따라서, 'C7- 탄화수소'란 용어는 7개 이하의 탄소 원자를 가진 탄화수소의 혼합물을 나타내는 것이다. In the present invention, the term'C# hydrocarbons' in which'#' is a positive integer refers to all hydrocarbons having # carbon atoms. Thus, the term'C8 hydrocarbon' refers to a hydrocarbon compound having 8 carbon atoms. Also, the term'C#+ hydrocarbon' refers to all hydrocarbon molecules having # or more carbon atoms. Thus, the term'C9+ hydrocarbon' refers to a mixture of hydrocarbons having 9 or more carbon atoms. In addition, the term'C#-hydrocarbon' refers to all hydrocarbon molecules having # or fewer carbon atoms. Thus, the term'C7-hydrocarbon' refers to a mixture of hydrocarbons having up to 7 carbon atoms.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to aid understanding of the present invention.
본 발명에 따르면, 스티렌 및 벤젠의 제조 방법이 제공된다. 스티렌 및 벤젠의 제조 방법으로서, 원료 스트림이 C6 분리 컬럼으로 공급되고, C6 분리 컬럼의 상부 배출 스트림은 탈황 반응기로 공급하고, 하부 배출 스트림은 C7 분리 컬럼으로 공급하는 단계; 상기 C7 분리 컬럼에서 상부 배출 스트림을 디알킬레이션 반응기로 공급하고, 하부 배출 스트림은 C8 분리 컬럼으로 공급하는 단계; 상기 C8 분리 컬럼 상부 배출 스트림으로부터 스티렌을 회수하는 단계; 및 상기 탈황 반응기 및 디알킬레이션 반응기에서 배출되는 스트림으로부터 벤젠을 회수하는 단계를 포함하는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법을 제공할 수 있다.According to the present invention, a method for producing styrene and benzene is provided. A method for producing styrene and benzene, comprising: feeding a raw material stream to a C6 separation column, feeding an upper discharge stream of the C6 separation column to a desulfurization reactor, and supplying a lower discharge stream to a C7 separation column; Supplying an upper discharge stream from the C7 separation column to a dialkylation reactor, and supplying a lower discharge stream to a C8 separation column; Recovering styrene from the C8 separation column overhead stream; And recovering benzene from the stream discharged from the desulfurization reactor and the dialkylation reactor.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 원료 스트림은 열분해 가솔린(Raw Pyrolysis Gasoline, RPG)을 포함할 수 있다. 상기 열분해 가솔린은 나프타 분해 공정(Naphtha Cracking Center, NCC)을 구성하는 유닛 중 나프타를 원료로 에틸렌 및 프로필렌 등을 생산하는 과정의 부산물일 수 있다. 상기 원료 스트림으로서 RPG는 PFO(Pyrolysis Fuel Oil) 및 PGO(Pyrolysis Gas Oil)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the raw material stream may include raw pyrolysis gasoline (RPG). The pyrolysis gasoline may be a by-product of a process of producing ethylene and propylene as a raw material of naphtha among units constituting a naphtha cracking center (NCC). As the raw material stream, the RPG may include at least one selected from the group consisting of PFO (Pyrolysis Fuel Oil) and PGO (Pyrolysis Gas Oil).
상기 PFO 및 PGO는 공정 연료유로서, C5+ 탄화수소 혼합물일 수 있다. 예를 들어, 상기 상기 C5+ 탄화수소 혼합물은, 이소펜탄(Iso-Pentane), 노말펜탄(n-Pentane), 1,4-펜타디엔(1,4-Pentadiene), 디메틸아세틸렌(Dimethylacetylene), 1-펜텐(1-Pentene), 3-메틸-1-부텐(3-Methyl-1-butene), 2-메틸-1-부텐(2-Methyl-1-butene), 2-메틸-2-부텐(2-Methyl-2-butene), 이소프렌(Iso-Prene), 트랜스-2-펜텐(trans-2-Penstene), 시스-2-펜텐(cis-2-Penstene), 트랜스-1,3-펜타디엔(trans-1,3-Pentadiene), 시클로펜타디엔(Cyclopentadiene), 시클로펜탄(Cyclopentane), 시클로펜텐(Cyclopentene),, 벤젠(Benzene), 톨루엔(Toluene), 에틸벤젠(Ethylbezene), m-자일렌(m-xylene), o-자일렌(o-xylene), p-자일렌(p-xylene), 스티렌(Styrene), 디시클로펜타디엔(Dicyclopentadiene), 인덴(Indene) 및 인단(Indane)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.The PFO and PGO are process fuel oils and may be a mixture of C5+ hydrocarbons. For example, the C5+ hydrocarbon mixture is isopentane (Iso-Pentane), normal pentane (n-Pentane), 1,4-pentadiene (1,4-Pentadiene), dimethylacetylene (Dimethylacetylene), 1-pentene (1-Pentene), 3-methyl-1-butene (3-Methyl-1-butene), 2-methyl-1-butene (2-Methyl-1-butene), 2-methyl-2-butene (2- Methyl-2-butene), isoprene (Iso-Prene), trans-2-pentene (trans-2-Penstene), cis-2-pentene (cis-2-Penstene), trans-1,3-pentadiene (trans -1,3-Pentadiene), Cyclopentadiene, Cyclopentane, Cyclopentene,, Benzene, Toluene, Ethylbezene, m-xylene (m -xylene), o-xylene, p-xylene, styrene, dicyclopentadiene, indene, and indane It may include at least one selected.
상기 나프타 분해 공정은 가솔린 유분인 나프타(nathpha)를 약 950 ℃ 내지 1,050 ℃의 온도에서 열 분해하여 석유 화학 제품의 기초 원료인 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌 및 BTX(Benzene, Toluene, Xylene) 등을 제조하는 시설이다.The naphtha decomposition process thermally decomposes naphtha, a gasoline fraction, at a temperature of about 950°C to 1,050°C to produce ethylene, propylene, butylene, and BTX (Benzene, Toluene, Xylene), etc., which are basic raw materials for petrochemical products. It is a facility to do.
종래의 나프타 분해 공정을 구성하는 공정 중 벤젠 제조 공정은 열분해 가솔린(RPG)을 사용하여 벤젠을 제조하는 것으로서, 상기 벤젠 제조 공정에서 진행되는 공정은 크게 수첨 탈황 공정(Gasoline Hydrogenation, GHT), 선분리 공정(Prefractionation, PF), 추출증류 공정(Extractive Distillation, EXT) 및 디알킬레이션 공정(Hydrodealkylation, HDA)을 포함할 수 있다.Among the processes constituting the conventional naphtha decomposition process, the benzene manufacturing process is to manufacture benzene using pyrolysis gasoline (RPG), and the process performed in the benzene manufacturing process is largely a hydrogenation desulfurization process (Gasoline Hydrogenation, GHT), and line separation. It may include a process (Prefractionation, PF), an extractive distillation process (Extractive Distillation, EXT), and a dialkylation process (Hydrodealkylation, HDA).
상기 중 GHT 공정은 RPG를 원료로 수소 첨가 및 탈황 반응을 진행한 후, C5 탄화수소 및 C6+ 탄화수소를 분리하는 공정이다. 이와 같은 GHT 공정은 다양한 방식으로 수행되고 있는데, 예를 들어, 상기 GHT 공정은 수소 첨가 반응이 진행되는 1차 GHT 반응기; C5 탄화수소가 분리되는 C5 분리 컬럼; 수소 첨가 반응이 진행되는 2차 GHT 반응기; 및 탈황 반응이 진행되는 탈거 장치(stripper)를 RPG가 순차 경유하는 방식으로 수행될 수 있다. Among the above, the GHT process is a process of separating C5 hydrocarbons and C6+ hydrocarbons after hydrogenation and desulfurization reactions are performed using RPG as a raw material. Such a GHT process is performed in various ways. For example, the GHT process includes a primary GHT reactor in which a hydrogenation reaction proceeds; A C5 separation column in which C5 hydrocarbons are separated; A second GHT reactor in which the hydrogenation reaction proceeds; And a stripper through which the desulfurization reaction proceeds, in a manner that the RPG sequentially passes.
상기 GHT 공정을 통해 C5 탄화수소 및 C6+ 탄화수소가 제조되며, 상기 C6+ 탄화수소는 PF 공정의 C6 분리 컬럼으로 보내지게 된다. PF 공정을 수행하는 유닛은 C6 분리 컬럼 및 C9 분리 컬럼으로 구성된다. GHT 공정으로부터 도입된 원료는 우선 C6 분리 컬럼으로 도입되며, 여기에서 C6 탄화수소 및 C7+ 탄화수소로 분리되게 된다. 상기 C6 탄화수소는 EXT 공정으로 도입되고, C7+ 탄화수소는 C9 분리 컬럼에서 C10+ 탄화수소 및 C7 내지 C9 탄화수소로 분리된 후, 상기 분리된 C7 내지 C9 탄화수소는 HDA 공정으로 도입되게 된다. C5 hydrocarbons and C6+ hydrocarbons are produced through the GHT process, and the C6+ hydrocarbons are sent to the C6 separation column of the PF process. The unit performing the PF process consists of a C6 separation column and a C9 separation column. The raw material introduced from the GHT process is first introduced into a C6 separation column, where it is separated into C6 hydrocarbons and C7+ hydrocarbons. The C6 hydrocarbons are introduced into the EXT process, and the C7+ hydrocarbons are separated into C10+ hydrocarbons and C7 to C9 hydrocarbons in a C9 separation column, and the separated C7 to C9 hydrocarbons are introduced into the HDA process.
상기 EXT 공정은 PF 공정에서 생산된 C6 탄화수소로부터 벤젠 등을 제조하는 공정이며, 상기 공정은 추출기(extractor), 탈거 장치 및 재생 탑(recovery tower) 등의 장치를 사용하여 수행된다. 또한, HDA 공정은 PF 공정으로부터 도입된 C7+ 탄화수소를 원료로, 고온 고압 반응기에서의 디알킬레이션 반응을 통해 벤젠을 생산한 후, 이를 EXT 공정에서 제조된 벤젠과 함께 벤젠 분리탑에 도입함으로써 고순도의 벤젠을 생산하는 공정이다.The EXT process is a process for producing benzene or the like from C6 hydrocarbons produced in the PF process, and the process is performed using equipment such as an extractor, a stripping device, and a recovery tower. In addition, the HDA process uses C7+ hydrocarbons introduced from the PF process as a raw material, and after producing benzene through a dialkylation reaction in a high-temperature and high-pressure reactor, it is introduced into the benzene separation tower together with the benzene produced in the EXT process. It is a process that produces benzene.
종래의 스티렌 추출증류 공정은 RPG로부터 추출증류(Extractive Distillation, EXT) 공정을 통해 스티렌을 직접 생산하는 공정으로서, RPG를 EXT로 공급하기 전에 C8 탄화수소를 분리하기 위하여, RPG를 C7- 탄화수소, C8 탄화수소 및 C9+ 탄화수소로의 선분리 공정(Prefraction, PF) 단계를 선행적으로 수행하게 된다. 그러나, 분리된 C7- 탄화수소와 C8 탄화수소는 수첨 탈황 공정(GHT) 단계를 거쳐야 하기 때문에 다시 혼합하게 된다. 상기 GHT 단계를 수행한 후에, 상기 C7- 탄화수소와 C8 탄화수소는 다시 분리하게 되는데, 이와 같이, C7- 탄화수소와 C8 탄화수소를 분리하는 단계를 두차례 수행하는 것은 공정 상 비용 및 에너지의 낭비로 이어지게 된다.Conventional styrene extractive distillation process is a process that directly produces styrene from RPG through an extractive distillation (EXT) process.To separate C8 hydrocarbons before supplying RPG to EXT, RPG is converted to C7-hydrocarbons and C8 hydrocarbons. And a prefraction (PF) step of a C9+ hydrocarbon. However, the separated C7- and C8 hydrocarbons are mixed again because they have to undergo a hydrodesulfurization process (GHT) step. After performing the GHT step, the C7- and C8 hydrocarbons are separated again. As such, performing the step of separating the C7- and C8 hydrocarbons twice leads to waste of cost and energy in the process. .
이와 같이, 종래에는 RPG를 이용하여 벤젠 및 스티렌을 각각의 공정을 통해 제조하였다. 이에 대해, 본 발명에 따른 스티렌 및 벤젠의 제조 방법에서는, 스티렌 추출증류 공정과 벤젠 제조 공정을 결합하여 스티렌과 벤젠을 동시에 제조함으로써, 벤젠 제조 공정에서의 선분리(PF) 공정 단계를 생략할 수 있다. 또한, 벤젠 제조 공정에서의 C6 분리 컬럼을 수첨 탈황 공정부 및 스티렌 추출증류 공정의 제2 추출증류 공정부 전단에 설치함으로써, 스티렌 추출증류 공정으로 공급되는 RPG 원료 스트림이 크게 감소되어 스티렌 추출증류 공정에서 사용되는 에너지를 효과적으로 감소시킬 수 있다. 또한, 디알킬레이션 반응부에서도 수첨 탈황 반응이 일어나므로, 스티렌 추출증류 공정에서 분리되는 톨루엔 및 자일렌이 풍부한 스트림을 별도의 수첨 탈황 공정부를 거치지 않고, 디알킬레이션 반응부로 공급함으로써, 디알킬레이션 반응과 더불어 수첨 탈황 반응시킨 후 벤젠 제조 공정의 추출증류 공정부를 거쳐 벤젠을 제조할 수 있다. 이를 통해, 수첨 탈황 공정부에 공급되는 스트림이 감소하여 공정 에너지를 보다 감소시킬 수 있다.As described above, in the related art, benzene and styrene were prepared through respective processes using RPG. On the other hand, in the manufacturing method of styrene and benzene according to the present invention, by combining the styrene extraction distillation process and the benzene manufacturing process to simultaneously manufacture styrene and benzene, the pre-separation (PF) process step in the benzene manufacturing process can be omitted. have. In addition, by installing the C6 separation column in the benzene manufacturing process at the front of the hydrodesulfurization process unit and the second extractive distillation process unit in the styrene extractive distillation process, the RPG raw material stream supplied to the styrene extractive distillation process is greatly reduced, resulting in a styrene extractive distillation process. It can effectively reduce the energy used in In addition, since the hydrodesulfurization reaction occurs in the dialkylation reaction unit, the toluene and xylene-rich stream separated in the styrene extraction distillation process is supplied to the dialkylation reaction unit without going through a separate hydrodesulfurization unit. In addition to the reaction, after the hydrodesulfurization reaction, benzene can be produced through the extraction distillation process part of the benzene production process. Through this, the stream supplied to the hydrodesulfurization process unit may be reduced, thereby further reducing process energy.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 스티렌 및 벤젠의 제조 방법은 도 1을 참조하여 설명할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a method for producing styrene and benzene may be described with reference to FIG. 1.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 원료 스트림(RPG FEED)을 C6 분리 컬럼(DeC6)으로 공급하고, C6 분리 컬럼(DeC6)의 상부 배출 스트림은 수첨 탈황 공정부(100)로 공급하고, 하부 배출 스트림은 C7 분리 컬럼(DeC7)으로 공급할 수 있다. 이 때, 상기 C6 분리 컬럼(DeC6) 상부 배출 스트림은 C6- 탄화수소를 포함하고, 하부 배출 스트림은 C7+ 탄화수소를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 C6 분리 컬럼(DeC6) 상부 배출 스트림은 벤젠(Benzene), 이소펜탄(Iso-Pentane), 노말펜탄(n-Pentane), 1,4-펜타디엔(1,4-Pentadiene), 디메틸아세틸렌(Dimethylacetylene), 1-펜텐(1-Pentene), 3-메틸-1-부텐(3-Methyl-1-butene), 2-메틸-1-부텐(2-Methyl-1-butene), 2-메틸-2-부텐(2-Methyl-2-butene), 이소프렌(Iso-Prene), 트랜스-2-펜텐(trans-2-Penstene), 시스-2-펜텐(cis-2-Penstene), 트랜스-1,3-펜타디엔(trans-1,3-Pentadiene), 시클로펜타디엔(Cyclopentadiene), 시클로펜탄(Cyclopentane) 및 시클로펜텐(Cyclopentene) 등을 포함할 수 있다. 또한, C6 분리 컬럼(DeC6) 하부 배출 스트림은 톨루엔(Toluene), 에틸벤젠(Ethylbezene), m-자일렌(m-xylene), o-자일렌(o-xylene), p-자일렌(p-xylene), 스티렌(Styrene), 디시클로펜타디엔(Dicyclopentadiene), 인덴(Indene) 및 인단(Indane) 등을 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the raw material stream (RPG FEED) is supplied to the C6 separation column (DeC6), the upper discharge stream of the C6 separation column (DeC6) is supplied to the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 수첨 탈황 공정부는 공급되는 C6 분리 컬럼(DeC6) 상부 배출 스트림을 별도로 공급되는 수소 및 촉매의 존재 하에 수첨 탈황 반응시키는 것일 수 있다. 상기 촉매는 선택적 수소화가 가능한 촉매일 수 있다. 예를 들어, 상기 촉매는 팔라듐, 백금, 구리 및 니켈로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 경우에 따라서, 상기 촉매는 감마 알루미나, 활성탄 및 제올라이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 담지체에 담지시켜 사용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the hydrodesulfurization process unit may be a hydrodesulfurization reaction in the presence of separately supplied hydrogen and a catalyst in the upper discharge stream of the C6 separation column (DeC6) supplied. The catalyst may be a catalyst capable of selective hydrogenation. For example, the catalyst may include at least one selected from the group consisting of palladium, platinum, copper, and nickel. In some cases, the catalyst may be used by being supported on at least one carrier selected from the group consisting of gamma alumina, activated carbon, and zeolite.
구체적인 예로서, 상기 C6- 탄화수소를 포함하는 C6 분리 컬럼(DeC6) 상부 배출 스트림은 수첨 탈황 공정부(100)으로 공급되어 상술한 수첨 탈황 공정 단계를 거칠 수 있다. 구체적으로, 상기 수첨 탈황 공정부(100)의 공정 단계는 C6 분리 컬럼(DeC6) 상부 배출 스트림이 수소 첨가 반응이 진행되는 1차 GHT 반응기; C5 탄화수소가 분리되는 C5 분리 컬럼; 수소 첨가 반응이 진행되는 2차 GHT 반응기; 및 탈황 반응이 진행되는 탈거 장치(stripper)를 순차 경유하는 방식으로 수행될 수 있다. As a specific example, the upper discharge stream of the C6 separation column (DeC6) containing the C6-hydrocarbon may be supplied to the
상기 수첨 탈황 공정부(100)를 거치면서, C6 분리 컬럼(DeC6) 상부 배출 스트림으로부터 C5 탄화수소 및 연료 가스(Fuel gas) 등의 불순물이 제거될 수 있다.While passing through the
상기 수첨 탈황 공정부(100)로 C5+ 탄화수소를 포함하는 원료 스트림이 추가로 공급될 수 있다. 예를 들어, 상기 C5+ 탄화수소를 포함하는 원료 스트림은 NCC 공정 내 C4 분리 컬럼(미도시)의 하부 배출 스트림으로서, 시클로펜타디엔, 펜타디엔, 이소프렌, 시클로펜텐, 1-펜텐, 3-메틸-1-부텐, 시클로펜탄, 2-메틸-부텐, 노말펜탄, 벤젠 및 C6 비방향족 탄화수소를 포함할 수 있다. 종래에는 상기 C4 분리 컬럼 하부 배출 스트림은 상술한 RPG와 혼합되어 C6 분리 컬럼(DeC6)으로 공급되었다. 그러나, 상기 C4 분리 컬럼 하부 배출 스트림은 벤젠은 포함하고 있으나, 스티렌을 포함하고 있지 않기 때문에, C6 분리 컬럼(DeC6)으로 공급할 경우, 불필요한 공정을 거치게 된다. 이에 본 발명에서는, 상기 C4 분리 컬럼 하부 배출 스트림을 별도로 수첨 탈황 공정부(100)에 공급하여 C6 분리 컬럼(DeC6)로 공급되는 유량을 감소시키고, 불필요한 공정 단계를 거치지 않아 에너지를 절감시킬 수 있다.A raw material stream containing C5+ hydrocarbons may be additionally supplied to the
상기 수첨 탈황 공정부(100)에서 배출되는 스트림은 C6 방향족 탄화수소를 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 수첨 탈황 공정부(100) 배출 스트림은 벤젠이 풍부한 스트림일 수 있으며, 이는 제1 추출증류 공정부(200)로 공급되어 상술한 추출(Extractive Distillation, EXT) 공정을 거쳐 벤젠(BZ Prod.)을 분리하여 회수할 수 있다. 구체적으로, 상기 EXT 공정은 추출증류 컬럼, 탈거 장치, 용매 회수 컬럼 및 분리 컬럼 등의 장치를 하나 이상 사용하여 수행하면서 고순도의 벤젠을 제조할 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 추출증류 공정부(200)에서는 공급되는 스트림으로부터 비방향족 탄화수소 및 C7+ 방향족 탄화수소 등을 제거하고 벤젠을 분리할 수 있다.The stream discharged from the
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 C7+ 탄화수소를 포함하는 C6 분리 컬럼(DeC6) 하부 배출 스트림은 C7 분리 컬럼(DeC7)으로 공급되어 C7 탄화수소 및 C8+ 탄화수소로 분리될 수 있다. 구체적으로, 상기 C7 분리 컬럼(DeC7)에서는 C7 탄화수소를 포함하는 상부 배출 스트림은 디알킬레이션 반응부(300)로 공급하고, C8+ 탄화수소를 포함하는 하부 배출 스트림은 C8 분리 컬럼(DeC8)으로 공급할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the C6 separation column (DeC6) lower discharge stream including the C7+ hydrocarbon may be supplied to a C7 separation column (DeC7) to be separated into C7 hydrocarbons and C8+ hydrocarbons. Specifically, in the C7 separation column (DeC7), the upper discharge stream containing C7 hydrocarbons may be supplied to the
상기 C7 탄화수소를 포함하는 C7 분리 컬럼(DeC7) 상부 배출 스트림은 디알킬레이션 반응부(300)로 공급되어 디알킬레이션 반응을 거칠 수 있다. 상기 C7 분리 컬럼(DeC7) 상부 배출 스트림은 C7 방향족 탄화수소를 포함할 수 있다. 상기 디알킬레이션 반응부(300)는 공급되는 C7 분리 컬럼(DeC7) 상부 배출 스트림 내 C7 방향족 탄화수소를 디알킬레이션 반응시켜 벤젠을 제조하는 것일 수 있다. 상기 디알킬레이션 반응은 알킬기를 포함하고 있는 방향족 탄화수소에 수소를 첨가하여 벤젠 고리로부터 알킬기를 탈리시키는 반응일 수 있다. 이 때, 상기 C7 분리 컬럼(DeC7) 상부 배출 스트림은 툴루엔(Toluene)이 풍부한 스트림으로, 상기 디알킬레이션 반응을 거치면서 상기 톨루엔의 벤젠 고리에 결합된 알킬기를 탈리시킴으로써 벤젠을 제조할 수 있다.The upper discharge stream of the C7 separation column (DeC7) including the C7 hydrocarbon may be supplied to the
상기 C8+ 탄화수소를 포함하는 C7 분리 컬럼(DeC7) 하부 배출 스트림은 C8 분리 컬럼(DeC8)로 공급되어 C8 탄화수소를 포함하는 상부 배출 스트림 및 C9+ 탄화수소를 포함하는 하부 배출 스트림으로 분리될 수 있다. 상기 분리된 C8 분리 컬럼(DeC8) 상부 배출 스트림은 C8 방향족 탄화수소를 포함할 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 C8 분리 컬럼(DeC8) 상부 배출 스트림은 스티렌이 풍부한 스트림일 수 있다. The C7 separation column (DeC7) lower discharge stream containing the C8+ hydrocarbons may be fed to a C8 separation column (DeC8) to be separated into an upper discharge stream containing C8 hydrocarbons and a bottom discharge stream containing C9+ hydrocarbons. The separated C8 separation column (DeC8) upper discharge stream may include C8 aromatic hydrocarbons. As a specific example, the upper discharge stream of the C8 separation column (DeC8) may be a styrene-rich stream.
상기 C8 분리 컬럼(DeC8) 상부 배출 스트림으로부터 스티렌을 회수할 수 있다. 구체적으로, 상기 스티렌이 풍부한 C8 분리 컬럼(DeC8) 상부 배출 스트림은 제2 추출증류 공정부(400)로 공급되어 상술한 추출(Extractive Distillation, EXT) 공정을 거쳐 스티렌(SM Product)을 분리하여 회수할 수 있다. 구체적으로, 상기 EXT 공정은 추출증류 컬럼, 탈거 장치, 용매 회수 컬럼 및 분리 컬럼 등의 장치를 하나 이상 사용하여 수행하면서 고순도의 스티렌을 제조할 수 있다. Styrene may be recovered from the upper discharge stream of the C8 separation column (DeC8). Specifically, the upper discharge stream of the styrene-rich C8 separation column (DeC8) is supplied to the second extractive
상기 제2 추출증류 공정부(400)에서 스티렌을 분리하고, 나머지 C8 방향족 탄화수소를 포함하는 스트림은 디알킬레이션 반응부(300)로 공급되어 디알킬레이션 반응을 거칠 수 있다. 상기 디알킬레이션 반응부(300)는 공급되는 C8 방향족 탄화수소를 디알킬레이션 반응시켜 벤젠을 제조하는 것일 수 있다. 이 때, 상기 C8 방향족 탄화수소를 포함하는 스트림은 자일렌(Xylene)이 풍부한 스트림일 수 있으며, 상기 디알킬레이션 반응을 거치면서 상기 자일렌의 벤젠 고리에 결합된 알킬기를 탈리시킴으로써 벤젠을 제조할 수 있다.Styrene is separated in the second extractive
상기 디알킬레이션 반응부(300)에서는 수소의 첨가로 디알킬레이션 반응과 더불어 수첨 탈황 반응이 동시에 진행되어진다. 따라서, 상기 디알킬레이션 반응부(300)로 공급되는 C7 분리 컬럼(DeC7) 상부 배출 스트림 및 제2 추출증류 공정부(400)에서 스티렌을 분리하고 나머지 부산물 스트림을 이용하여 벤젠을 제조하기 위해서, 수첨 탈황 공정부(100)를 거칠 필요 없이, 바로 디알킬레이션 반응부(300)로 공급하여 디알킬레이션 반응과 동시에 수첨 탈황 반응을 진행하면서 공정 비용을 감소시킬 수 있다.In the
상기 디알킬레이션 반응부(300)로 공급되는 스트림은 C7 분리 컬럼(DeC7) 상부 배출 스트림 및 제2 추출증류 공정부(400)에서 스티렌을 분리하고 나머지 부산물 스트림 이외에, 제1 추출증류 공정부(200)에서 벤젠을 분리하고, 나머지 부산물 중 C7+ 방향족 탄화수소를 포함하는 스트림이 더 공급될 수 있다.The stream supplied to the
상기 디알킬레이션 반응부(300) 배출 스트림은 상기 수첨 탈황 공정부(100) 배출 스트림과 혼합되어 혼합 스트림으로 제1 추출증류 공정부(200)로 공급되어 EXT 공정 단계를 거치면서 벤젠을 분리할 수 있다. 이 때, 상기 수첨 탈황 공정부(100) 배출 스트림 및 디알킬레이션 반응부(300) 배출 스트림의 혼합 스트림은 C6 방향족 탄화수소를 포함할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 수첨 탈황 공정부(100) 배출 스트림 및 디알킬레이션 반응부(300) 배출 스트림의 혼합 스트림은 벤젠을 고순도로 포함하고 있을 수 있다.The
이상, 본 발명에 따른 스티렌 및 벤젠의 제조 방법을 기재 및 도면에 도시하였으나, 상기의 기재 및 도면의 도시는 본 발명을 이해하기 위한 핵심적인 구성만을 기재 및 도시한 것으로, 상기 기재 및 도면에 도시한 공정 및 장치 이외에, 별도로 기재 및 도시하지 않은 공정 및 장치는 본 발명에 따른 스티렌 및 벤젠의 제조 방법을 실시하기 위해 적절히 응용되어 이용될 수 있다.As described above, the method for producing styrene and benzene according to the present invention is shown in the description and drawings, but the description and drawings are described and illustrated only in the essential configuration for understanding the present invention, and are shown in the description and drawings. In addition to one process and apparatus, processes and apparatuses not separately described and not shown may be appropriately applied and used to carry out the method for producing styrene and benzene according to the present invention.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이들 만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention, and that various changes and modifications can be made within the scope of the present invention and the scope of the technical idea are obvious to those skilled in the art, and the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예Example
실시예 1Example 1
도 1에 도시된 공정 흐름도에 대하여, Aspen 사의 Aspen Plus 시뮬레이터를 이용하여, 공정을 시뮬레이션 하였다. 이 때, C6 분리 컬럼(DeC6)으로 공급되는 RPG의 공급 유량을 78 ton/hr로 설정하였고, 수첨 탈황 공정부(100)에 공급되는 RPG 공급 유량을 17.5 ton/hr로 설정하였다. With respect to the process flow diagram shown in FIG. 1, the process was simulated using the Aspen Plus simulator of Aspen. At this time, the supply flow rate of the RPG supplied to the C6 separation column (DeC6) was set to 78 ton/hr, and the RPG supply flow rate supplied to the
상기 공정 시뮬레이션 결과, 공정 흐름에 따른 스트림의 유량을 하기 표 1에 나타내었다.As a result of the process simulation, the flow rate of the stream according to the process flow is shown in Table 1 below.
비교예Comparative example
비교예 1Comparative Example 1
도 2에 도시된 공정 흐름도에 대하여, Aspen 사의 Aspen Plus 시뮬레이터를 이용하여, 공정을 시뮬레이션 하였다. 이 때, 수첨 탈황 공정부(100)에 공급되는 RPG 공급 유량을 93.0 ton/hr로 설정하였다. 상기 도 2를 보면, 실시예 1과 달리, RPG 스트림이 수첨 탈황 공정부(100)로 공급되며, 상기 수첨 탈황 공정부(100)에서 C5 탄화수소가 분리된 후 수첨 탈황 공정부(100)에서 배출되는 스트림은 C6 분리 컬럼(DeC6) 및 C9 분리 컬럼(DeC9)을 거쳐 선분리 공정을 거치게 된다. 구체적으로, 상기 C6 분리 컬럼에서 C6 탄화수소를 포함하는 상부 배출 스트림을 제1 추출증류 공정부(200)로 공급되고, C7+ 탄화수소를 포함하는 하부 배출 스트림은 C9 분리 컬럼으로 공급된다. C9 분리 컬럼에서는 C9+ 탄화수소를 포함하는 하부 배출 스트림은 분리되고, C7 내지 C8 탄화수소를 포함하는 상부 배출 스트림은 디알킬레이션 반응부(300)으로 공급되어 디알킬레이션 반응을 거친 후 제1 추출증류 공정부(200)로 공급하게 된다. 상기 제1 추출증류 공정부(200)에서는 C6 분리 컬럼(DeC6) 및 디알킬레이션 반응부(300)으로부터 공급받은 스트림으로부터 벤젠(BZ prod.)를 분리하게 된다. 이 때, 제1 추출증류 공정부(200)에서 벤젠이 분리된 부산물 스트림 중 C7+ 탄화수소를 포함하는 스트림은 디알킬레이션 반응부(300)로 공급된다.With respect to the process flow diagram shown in FIG. 2, the process was simulated using the Aspen Plus simulator of Aspen. At this time, the RPG supply flow rate supplied to the
상기 공정 시뮬레이션 결과, 공정 흐름에 따른 스트림의 유량을 하기 표 2에 나타내었다.As a result of the process simulation, the flow rate of the stream according to the process flow is shown in Table 2 below.
하기 도 2는 일반적인 벤젠 제조 공정으로서, 원료 스트림을 수첨 탈황 반응시키고, 선분리 단계 및 디알킬레이션 반응 단계를 거쳐 추출증류 공정을 통해 벤젠을 분리하게 된다.이 때, 상기 표 2를 참조하면, 수첨 탈황 공정부(100)로 공급되는 RPG 스트림의 유량은 83.3 ton/hr로, 61.8 ton/hr인 실시예 1과 비교하여 많은 것을 확인할 수 있다. 또한, 상기 수첨 탈황 공정부(100)로 공급되는 RPG 스트림의 유량은 실시예 1과 같이 DeC6을 거치지 않기 때문에, C7+ 탄화수소가 다량 함유되어 있다. 이와 같이, 많은 양의 스트림을 수첨 탈황 공정부(100)로 공급하여 수첨 탈황 반응시키는 경우 많은 양의 에너지가 필요한 단점이 있다.2 is a general benzene production process, in which a raw material stream is subjected to a hydrodesulfurization reaction, a pre-separation step and a dialkylation reaction step are performed to separate benzene through an extractive distillation process. In this case, referring to Table 2 above, The flow rate of the RPG stream supplied to the
또한, 상기 제1 추출증류 공정부(200)로 공급되는 스트림 내에 C8 방향족 탄화수소가 다량 함유되어 있어, 추출증류 공정에서도 에너지 소모가 많은 단점이 있다.In addition, since a large amount of C8 aromatic hydrocarbons are contained in the stream supplied to the first
비교예 2Comparative Example 2
도 3에 도시된 공정 흐름도에 대하여, Aspen 사의 Aspen Plus 시뮬레이터를 이용하여, 공정을 시뮬레이션 하였다. 이 때, C7 분리 컬럼(DeC7)으로 공급되는 RPG의 공급 유량을 78 ton/hr로 설정하였고, 수첨 탈황 공정부(100)에 공급되는 RPG 공급 유량을 17.5 ton/hr로 설정하였다. 상기 도 3은 벤젠 제조 공정에 스티렌 추출증류 공정을 도입한 일반적인 공정 구성이다. 상기 도 3을 보면, 실시예 1과 달리, RPG 스트림이 C6 분리 컬럼(DeC6)이 아닌 C7 분리 컬럼(DeC7)로 공급되며, DeC7에서 C7- 탄화수소를 포함하는 상부 배출 스트림을 수첨 탈황 공정부(100)로 공급하고, C8+ 탄화수소를 포함하는 스트림은 C8 분리 컬럼(DeC8)로 공급하게 된다. 이 때, 상기 DeC6에서는 C6을 포함하는 스트림은 제1 추출증류 공정부(200)으로 공급하고, C7+ 탄화수소를 포함하는 스트림은 디알킬레이션 반응부(300)에서 디알킬레이션 반응을 거친 후 제1 추출증류 공정부(200)으로 공급하게 되고, 제1 추출증류 공정부(200)에서는 공급되는 스트림으로부터 벤젠을 분리하게 된다.With respect to the process flow diagram shown in FIG. 3, the process was simulated using the Aspen Plus simulator of Aspen. At this time, the supply flow rate of the RPG supplied to the C7 separation column (DeC7) was set to 78 ton/hr, and the RPG supply flow rate supplied to the
또한, DeC8에 공급된 DeC7 하부 배출 스트림은 C9+ 탄화수소를 포함하는 스트림을 하부 배출 스트림으로 회수하고, C8 탄화수소를 포함하는 스트림은 제2 추출증류 공정부(400)로 공급하여 스티렌을 분리하게 된다. 이 때, 상기 제2 추출증류 공정부(400)에서 스티렌을 분리하고 나머지 부산물로서 C8+ 방향족 탄화수소를 포함하는 스트림은 디알킬레이션 반응부(300)로 공급되지 않고, DeC7 상부 배출 스트림과 혼합되어 수첨 탈황 공정부(100)로 공급하게 된다. In addition, the DeC7 lower discharge stream supplied to DeC8 recovers a stream containing C9+ hydrocarbons as a lower discharge stream, and the stream containing C8 hydrocarbons is supplied to the second extractive
상기 공정 시뮬레이션 결과, 공정 흐름에 따른 스트림의 유량을 하기 표 3에 나타내었다.As a result of the process simulation, the flow rate of the stream according to the process flow is shown in Table 3 below.
상기 표 3을 참조하면, 스티렌을 제조하기 위하여 C7 분리 컬럼(DeC7)으로 공급되는 스트림의 유량은 78 ton/hr로, 33.7 ton/hr인 실시예 1과 비교하여 많은 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 비교예 2와 비교하여 실시예 1의 경우 스티렌을 제조하기 위한 에너지가 절감될 것이라는 것을 알 수 있다.또한, 상기 비교예 2의 경우 상기 제2 추출증류 공정부(400)에서 스티렌을 분리하고 나머지 부산물로서 C8+ 방향족 탄화수소를 포함하는 스트림은 디알킬레이션 반응부(300)로 공급되지 않고, DeC7 상부 배출 스트림과 혼합되어 수첨 탈황 공정부(100)로 공급하게 된다. 이에 따라, 비교예 2의 경우 DeC7에서 수첨 탈황 공정부(100)로 공급되는 유량이 60.5 ton/hr로, 44.3 ton/hr인 실시예 1과 비교하여 증가된 것을 확인할 수 있다. 따라서, 수첨 탈황 공정부(100)에서 수소 사용이 증가되는 문제가 있다.Referring to Table 3, it can be seen that the flow rate of the stream supplied to the C7 separation column (DeC7) to produce styrene is 78 ton/hr, compared to Example 1, which is 33.7 ton/hr. Through this, it can be seen that in the case of Example 1 compared to Comparative Example 2, energy for manufacturing styrene will be reduced. In addition, in the case of Comparative Example 2, the second extractive
또한, 상기 비교예 2의 경우 상기 수첨 탈황 공정부(100) 배출 스트림은 C6 분리 장치(DeC6)에서 추가적으로 C6 탄화수소와 C7+ 탄화수소를 분리하기 위한 단계가 필요하며, 분리된 DeC7+ 탄화수소를 포함하는 DeC6 하부 배출 스트림에 대해서는 디알킬레이션 반응부(300)에서 디알킬레이션 반응시키는 단계를 거치게 된다. 이 경우, DeC6 분리 컬럼을 수첨 탈황 반응부(100) 전단에 설치하기 않고, 후단에 설치하여 생기는 문제로, 불필요한 분리 단계 및 수첨 탈황 반응 단계를 거치는 스트림의 유량이 증가하여 공정 상 에너지의 낭비를 초래하게 된다.In addition, in the case of Comparative Example 2, the discharge stream of the
100: 수첨 탈황 공정부
200: 제1 추출증류 공정부
300: 디알킬레이션 반응부
400: 제2 추출증류 공정부
DeC6: C6 분리 장치
DeC7: C7 분리 장치
DeC8: C8 분리 장치
DeC9: C9 분리 장치 100: hydrodesulfurization process unit 200: first extractive distillation process unit
300: dialkylation reaction unit 400: second extractive distillation process unit
DeC6: C6 separation unit DeC7: C7 separation unit
DeC8: C8 separation unit DeC9: C9 separation unit
Claims (11)
상기 C7 분리 컬럼에서 상부 배출 스트림을 디알킬레이션 반응부로 공급하고, 하부 배출 스트림은 C8 분리 컬럼으로 공급하는 단계;
상기 C8 분리 컬럼 상부 배출 스트림으로부터 스티렌을 회수하는 단계; 및
상기 수첨 탈황 공정부 및 디알킬레이션 반응부에서 배출되는 스트림으로부터 벤젠을 회수하는 단계를 포함하는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법.Supplying the raw material stream to the C6 separation column, the upper discharge stream of the C6 separation column to the hydrodesulfurization process unit, and the lower discharge stream to the C7 separation column;
Supplying an upper discharge stream from the C7 separation column to a dialkylation reaction unit, and supplying a lower discharge stream to a C8 separation column;
Recovering styrene from the C8 separation column overhead stream; And
The method for producing styrene and benzene comprising the step of recovering benzene from the stream discharged from the hydrodesulfurization process unit and the dialkylation reaction unit.
상기 C8 분리 컬럼 상부 배출 스트림은 C8 방향족 탄화수소를 포함하는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법.The method of claim 1,
The method for producing styrene and benzene, wherein the C8 separation column upper discharge stream contains C8 aromatic hydrocarbons.
상기 C7 분리 컬럼 상부 배출 스트림은 C7 방향족 탄화수소를 포함하는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법.The method of claim 1,
The C7 separation column upper discharge stream is a method for producing styrene and benzene containing C7 aromatic hydrocarbons.
상기 수첨 탈황 공정부 및 디알킬레이션 반응부에서 배출되는 스트림으로부터 벤젠을 분리하는 단계는,
상기 수첨 탈황 공정부 배출 스트림 및 디알킬레이션 반응부 배출 스트림의 혼합 스트림을 제1 추출증류 공정부로 공급하여 벤젠을 분리하는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법.The method of claim 1,
Separating benzene from the stream discharged from the hydrodesulfurization process unit and the dialkylation reaction unit,
A method for producing styrene and benzene to separate benzene by supplying a mixed stream of the hydrodesulfurization process part discharge stream and the dialkylation reaction part discharge stream to the first extractive distillation process part.
상기 수첨 탈황 공정부 배출 스트림 및 디알킬레이션 반응부 배출 스트림의 혼합 스트림은 C6 방향족 탄화수소를 포함하는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법.The method of claim 4,
The mixed stream of the hydrodesulfurization process unit discharge stream and the dialkylation reaction unit discharge stream contains C6 aromatic hydrocarbons.
상기 C8 분리 컬럼 상부 배출 스트림으로부터 스티렌을 회수하는 단계는,
상기 C8 분리 컬럼 상부 배출 스트림을 제2 추출증류 공정부로 공급하여 스티렌을 분리하는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법.The method of claim 1,
The step of recovering styrene from the C8 separation column upper discharge stream,
The method for producing styrene and benzene to separate styrene by supplying the upper discharge stream of the C8 separation column to a second extractive distillation process unit.
상기 제2 추출증류 공정부에서 스티렌을 분리하고, 나머지 C8 방향족 탄화수소를 포함하는 스트림은 디알킬레이션 반응부로 공급하는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법.The method of claim 6,
Styrene is separated in the second extractive distillation process unit, and the stream containing the remaining C8 aromatic hydrocarbons is supplied to the dialkylation reaction unit.
상기 수첨 탈황 공정부로 C5+ 탄화수소를 포함하는 원료 스트림이 추가로 공급되는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법.The method of claim 1,
A method for producing styrene and benzene, wherein a raw material stream containing C5+ hydrocarbons is additionally supplied to the hydrodesulfurization process unit.
상기 수첨 탈황 공정부는 공급되는 스트림을 별도로 공급되는 수소 및 촉매의 존재 하에 수첨 탈황 반응시키는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법.The method of claim 1,
The hydrodesulfurization process unit is a method for producing styrene and benzene to perform a hydrodesulfurization reaction in the presence of hydrogen and a catalyst separately supplied to the supplied stream.
상기 디알킬레이션 반응부는 공급되는 스트림 내 방향족 탄화수소를 디알킬레이션 반응시켜 벤젠을 제조하는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법.The method of claim 1,
The dialkylation reaction unit is a method for producing styrene and benzene by dialkylating an aromatic hydrocarbon in the supplied stream to produce benzene.
원료 스트림은 열분해 가솔린을 포함하는 것인 스티렌 및 벤젠의 제조 방법.The method of claim 1,
The process for producing styrene and benzene, wherein the feed stream comprises pyrolysis gasoline.
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