KR20210091500A - 올리고머 제조 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 올리고머 제조 장치에 관한 것으로, 공급된 단량체를 포함하는 피드 스트림을 올리고머화 반응시키는 반응기; 상기 반응기 상부에 형성된 홀에 삽입되어 구비된 교반기; 및 상기 반응기 측면으로부터 내측으로 연장되어 구비된 용매 이송라인을 포함하며, 상기 교반기는 상기 반응기 상부로부터 하방으로 수직 연장되어 형성된 회전축 및 상기 회전축의 하단에 꼭지점을 가지고 하부에서 상부로 갈수록 외경이 커지는 원뿔 형상의 블레이드를 포함하고, 상기 용매 이송라인에는 상기 블레이드를 향하는 방향으로 복수의 분사 노즐이 형성되어 있는 것인 올리고머 제조 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 올리고머 제조 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 올리고머 제조 시, 반응기 내부에서 고체 및 액체가 비말동반 되는 양을 감소시켜 전체 공정의 안정화를 향상시키기 위한 올리고머 제조 장치에 관한 것이다.
알파 올레핀(alpha-olefin)은 공단량체, 세정제, 윤활제, 가소제 등에 쓰이는 중요한 물질로 상업적으로 널리 사용되며, 특히 1-헥센과 1-옥텐은 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)의 제조 시, 폴리에틸렌의 밀도를 조절하기 위한 공단량체로 많이 사용되고 있다.
상기 1-헥센 및 1-옥텐과 같은 알파 올레핀은 대표적으로 에틸렌의 올리고머화 반응을 통해 제조되고 있다. 상기 에틸렌 올리고머화 반응은 에틸렌을 반응물로 사용하여 촉매의 존재 하에 에틸렌의 올리고머화 반응(삼량체화 반응 또는 사량체화 반응)에 의하여 수행되는 것으로, 상기 반응을 통해 생성된 생성물은 목적하는 1-헥센 및 1-옥텐을 포함하는 다성분 탄화수소 혼합물뿐 아니라 촉매 반응 중 C20+의 고분자 물질을 포함하는 부산물이 소량 생성되며, 이러한 부산물이 반응기 내벽뿐만 아니라 응축기, 배관, 밸브 등의 후단 공정 장치들에 축적되어 파울링(fouling)이 발생하는 문제가 있다. 이와 같이, 상기 반응기의 후단 공정 장치들에 파울링이 발생하는 경우 장치의 능력 저하 및 기계적인 손상을 야기하며, 최악의 경우, 전체 공정의 운전을 중단(shut down)해야 하기 때문에 운전 시간 감소에 따른 생산량 감소뿐만 아니라 세척 과정에서 소요되는 비용이 증가하는 문제가 있다.
따라서, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서는 반응기 내부에서의 고분자가 포함된 고체 및 액체가 비말동반 되는 양을 감소시키기 위한 연구가 필요한 실정이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 상기 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 문제들을 해결하기 위하여, 반응기 내 목적하는 생성물 외 C20+의 고분자 물질을 포함하는 부산물이 비말동반 되는 것을 방지하여 전체 공정의 안정화를 향상시키기 위한 올리고머 제조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 공급된 단량체를 포함하는 피드 스트림을 올리고머화 반응시키는 반응기; 상기 반응기 상부에 형성된 홀에 삽입되어 구비된 교반기; 및 상기 반응기 측면으로부터 내측으로 연장되어 구비된 용매 이송라인을 포함하며, 상기 교반기는 상기 반응기 상부로부터 하방으로 수직 연장되어 형성된 회전축 및 상기 회전축의 하단에 꼭지점을 가지고 하부에서 상부로 갈수록 외경이 커지는 원뿔 형상의 블레이드를 포함하고, 상기 용매 이송라인에는 상기 블레이드를 향하는 방향으로 복수의 분사 노즐이 형성되어 있는 것인 올리고머 제조 장치를 제공한다.
본 발명의 올리고머 제조 장치에 따르면, 반응기에 원뿔 형상의 블레이드가 형성된 교반기를 설치하여 반응기 내부에서 고체 및 액체 등의 비증기가 비말동반 되는 양을 감소시켜 전체 공정의 안정화를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 원뿔 형상의 블레이드를 향하여 용매를 분사할 수 있는 복수의 분사 노즐이 형성된 용매 이송라인을 구비함으로써, 상기 블레이드 외면에 축적된 오염 물질을 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 반응기의 후단 공정 장치들에 파울링이 발생하는 것을 방지하여 반응기의 운전 정지 주기를 효과적으로 늘릴 수 있고, 후단 공정 장치의 파울링으로 인한 효율 저하를 방지하여 에너지 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머 제조 장치를 나타낸 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머 제조 장치의 일부를 확대하여 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머 제조 장치의 일부를 확대하여 나타낸 것이다.
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.
본 발명에서 용어 '스트림(stream)'은 공정 내 유체(fluid)의 흐름을 의미하는 것일 수 있고, 또한, 이동 라인(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), 액체(liquid) 및 고체(solid) 중 어느 하나 이상이 포함된 것을 의미할 수 있다.
본 발명에서 '#'이 양의 정수인 'C#'란 용어는 #개 탄소 원자를 가진 모든 탄화수소를 나타내는 것이다. 따라서, 'C10'란 용어는 10개의 탄소 원자를 가진 탄화수소 화합물을 나타내는 것이다. 또한, 'C#+'란 용어는 #개 이상의 탄소 원자를 가진 모든 탄화수소 분자를 나타내는 것이다. 따라서, 'C10+'란 용어는 10개 이상의 탄소 원자를 가진 탄화수소의 혼합물을 나타내는 것이다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 하기 도 1을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따르면, 올리고머 제조 장치가 제공된다. 상기 올리고머 제조 장치로서, 공급된 단량체를 포함하는 피드 스트림을 올리고머화 반응시키는 반응기(100); 상기 반응기(100) 상부에 형성된 홀에 삽입되어 구비된 교반기(300); 및 상기 반응기(100) 측면으로부터 내측으로 연장되어 구비된 용매 이송라인(400)을 포함하며, 상기 교반기(300)는 상기 반응기(100) 상부로부터 하방으로 수직 연장되어 형성된 회전축(310) 및 상기 회전축(310)의 하단에 꼭지점을 가지고 하부에서 상부로 갈수록 외경이 커지는 원뿔 형상의 블레이드(320)를 포함하고, 상기 용매 이송라인(400)에는 상기 블레이드(320)를 향하는 방향으로 복수의 분사 노즐(411)이 형성되어 있는 것인 올리고머 제조 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반응기(100)는 촉매 및 용매(solvent)의 존재 하에서 단량체(monomer)를 올리고머화 반응시켜 올리고머 생성물(product)을 제조하기 위한 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반응기(100)는 연속 공정에 적합한 반응기(100)일 수 있다. 예를 들어, 상기 반응기(100)는 연속흐름 완전혼합 반응기(100)(continuous stirred-tank reactor), 관 흐름 반응기(100)(plug flow reactor) 및 기포탑 반응기(100)(bubble column reactor)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 반응기(100)를 포함할 수 있다. 이로 인해 연속적으로 올리고머 생성물을 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단량체는 에틸렌을 포함할 수 있다. 구체적으로, 에틸렌 단량체를 포함하는 피드 스트림이 반응기(100)로 공급되어 올리고머화 반응을 걸쳐 목적하는 알파 올레핀 생성물을 제조할 수 있다. 이 때, 상기 올리고머화 반응은 반응기(100)의 하부 내지 중부 영역에서 수행되며, 촉매 및 조촉매의 존재 하에 용매에 용해된 액체 상태의 반응 매체 내에서 단량체의 올리고머화 반응이 수행될 수 있다. 이와 같이, 단량체의 올리고머화 반응이 수행되는 반응 매체로 이루어진 영역을 반응 영역으로 정의할 수 있다. 상기 올리고머화 반응은, 단량체가 소중합되는 반응을 의미할 수 있다. 중합되는 단량체의 개수에 따라 삼량화(trimerization), 사량화(tetramerization)라고 불리며, 이를 총칭하여 다량화(multimerization)라고 한다.
상기 알파 올레핀은 공단량체, 세정제, 윤활제, 가소제 등에 쓰이는 중요한 물질로 상업 적으로 널리 사용되며, 특히 1-헥센과 1-옥텐은 선형 저밀도 폴리에틸렌(LLDPE)의 제조 시, 폴리에틸렌의 밀도를 조절하기 위한 공단량체로 많이 사용된다. 상기 1-헥센 및 1-옥텐과 같은 알파 올레핀은 예를 들어, 에틸렌의 삼량체화 반응 또는 사량체화 반응을 통해 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단량체의 올리고머화 반응은, 상기 반응 시스템과 통상의 접촉 기술을 응용하여 용매의 존재 또는 부재 하에서 균질 액상 반응, 촉매가 일부 용해되지 않거나 전부 용해되지 않는 형태인 슬러리 반응, 2상 액체/액체 반응, 또는 생성물이 주 매질로 작용하는 벌크상 반응 또는 가스상 반응으로 수행될 수 있다.
상기 용매는 반응기(100) 하부 측면을 통해 반응기(100) 내부의 반응 영역보다 낮은 위치로 공급될 수 있다. 상기 용매는 예를 들어, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 옥탄, 시클로옥탄, 데칸, 도데칸, 벤젠, 자일렌, 1,3,5-트리메틸벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 클로로벤젠, 디클로로벤젠 및 트리클로로벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 촉매는 전이금속 공급원을 포함할 수 있다. 상기 전이금속 공급원은 예를 들어, 크로뮴(III) 아세틸아세토네이트, 크로뮴(III) 클로라이드 테트라하이드로퓨란, 크로뮴(III) 2-에틸헥사노에이트, 크로뮴(III) 트리스(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵테인디오네이트), 크로뮴(III) 벤조일아세토네이트, 크로뮴(III) 헥사플루오로-2,4-펜테인디오네이트, 크로뮴(III) 아세테이트하이드록사이드, 크로뮴(III) 아세테이트, 크로뮴(III) 부티레이트, 크로뮴(III) 펜타노에이트, 크로뮴(III) 라우레이트 및 크로뮴(III) 스테아레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 화합물일 수 있다.
상기 조촉매는 예를 들어, 트리메틸 알루미늄(trimethyl aluminium), 트리에틸 알루미늄(triethyl aluminium), 트리이소프로필 알루미늄(triisopropyl aluminium), 트리이소부틸 알루미늄(triisobutyl aluminum), 에틸알루미늄 세스퀴클로라이드(ethylaluminum sesquichloride), 디에틸알루미늄 클로라이드(diethylaluminum chloride), 에틸 알루미늄 디클로라이드(ethyl aluminium dichloride), 메틸알루미녹산(methylaluminoxane), 개질된 메틸알루미녹산(modified methylaluminoxane) 및 보레이트(Borate)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단량체를 포함하는 피드 스트림은 반응기(100) 하부를 통해 반응기(100) 내부로 공급될 수 있다. 이 때, 상기 피드 스트림은 기체 상태로 반응기(100)에 공급될 수 있다.
상기 반응기(100)로 공급된 기체 상의 피드 스트림은 용매 및 촉매가 존재하는 액체 상태의 반응 매체를 통과하면서 촉매 반응을 통해 올리고머화 반응이 진행되며, 이 경우, 기체와 액체가 반응 매체로서 서로 혼재되어 2상으로 존재하게 된다. 상기 단량체의 올리고머화 반응을 통해 생성된 올리고머 생성물은 액상의 제2 배출 스트림으로서 배출될 수 있고, 반응 매체 내에서 올리고머화 반응되지 않은 미반응 단량체는 기상의 제1 배출 스트림으로서 배출될 수 있다.
구체적으로, 상기 반응기(100) 제1 배출 스트림은 상기 단량체의 올리고머화 반응에 참여하지 못한 미반응 단량체 및 용매를 포함할 수 있다. 이와 같이, 미반응 단량체 및 용매를 포함하는 제1 배출 스트림은 응축기(200)로 공급될 수 있다. 상기 응축기(200)에서 액상으로 응축된 제1 배출 스트림은 상기 반응기의 반응 영역으로 환류되어 올리고머화 반응에 재사용할 수 있다.
또한, 상기 반응기(100) 제2 배출 스트림은 상기 단량체의 올리고머화 반응을 통해 생성된 올리고머 생성물 및 용매를 포함할 수 있다. 이 때, 상기 올리고머 생성물과 용매는 추가적인 분리 장치(미도시)를 통해 분리될 수 있으며, 분리된 용매는 올리고머 제조 공정 내에서 재사용될 수 있다. 또한, 상기 단량체로서 에틸렌 단량체를 이용하여 올리고머화 반응을 수행한 경우를 예로 들면, 올리고머 생성물은 1-헥센 및 1-옥텐을 포함할 수 있다.
상기 반응기(100) 내에서는 단량체의 촉매 반응으로 인해 목적하는 올리고머 생성물 외에 고체 상태의 고분자가 부산물로서 생성되어 액상의 반응 매체에 부유하게 된다. 이 때, 상기 다량의 기상의 단량체를 포함하는 피드 스트림이 유입되는 속도에 의해서 고체 상태의 고분자와 액체 상태의 용매가 기상의 미반응 단량체와 함께 비말동반(entrainment) 되어 반응기(100) 제1 배출 스트림으로서 배출하게 된다. 이 경우, 상기 고분자의 점착성으로 인해 반응기(100)의 후단 공정 장치인 응축기(200), 배관(미도시) 및 밸브(미도시) 등에 파울링이 발생하게 된다.
이에 대해, 본 발명에서는, 상기 반응기(100) 내 원뿔 형상의 블레이드(320)가 형성된 교반기(300)를 설치하여 목적하는 올리고머 생성물 외 고분자를 포함하는 부산물이 비말동반 되는 것을 방지하여 후단 공정 장치에 파울링을 방지하여 전체 공정의 안정화를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 원뿔 형상의 블레이드(320)를 향하여 용매를 분사할 수 있는 복수의 분사 노즐(411)이 형성된 용매 이송라인(400)을 구비함으로써, 상기 블레이드(320) 외면에 축적되는 오염 물질을 실시간으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명은 반응기(100)의 후단 공정 장치들에 파울링이 발생하는 것을 방지하여 반응기(100)의 운전 정지 주기를 효과적으로 늘릴 수 있고, 후단 공정 장치의 파울링으로 인한 효율 저하를 방지하여 에너지 비용을 절감할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반응기(100) 상부에 형성된 홀에 삽입되어 구비된 교반기(300)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 반응기(100) 상부에 형성된 홀은 반응기(100)의 중앙에 형성될 수 있다. 또한, 상기 교반기(300)는 반응기(100) 상부에 형성된 홀에 삽입되어 고정될 수 있다.
상기 교반기(300)는 상기 반응기 상부로부터 하방으로 수직 연장되어 형성된 회전축(310) 및 상기 회전축(310)의 하단에 꼭지점을 가지고 하부에서 상부로 갈수록 외경이 커지는 원뿔 형상의 블레이드(320)를 포함할 수 있다.
상기 회전축(310)은 교반기(300)의 회전 시, 중심이 되는 축으로서, 상기 교반기(300)는 상기 회전축(310)을 중심으로 회전 운동할 수 있다. 또한, 상기 회전축(310)의 회전 운동으로 인해 상기 회전축(310)의 하단에 형성된 블레이드(320)를 회전시킬 수 있다.
상기 회전축(310)은 상기 반응기(100) 상부로부터 하방으로 수직 연장되며, 상기 회전축(310)의 길이는 상기 반응기(100) 상부에서 반응 매체의 계면 사이의 영역에서 자유롭게 연장될 수 있다.
상기 블레이드(320)는 상기 회전축(310)의 하단에 고정되어 있고, 상기 회전축(310)의 하단에 꼭지점을 가지고 하부에서 상부로 갈수록 외경이 커지는 원뿔 형상을 가지며, 종단면을 기준으로 볼 때 전체적으로 V자 형으로 형성될 수 있다.
상기 블레이드(320)는 상기 회전축(310)의 회전 운동에 따라서 회전하게 되며, 상기 회전축(310)은 모터와 같은 구동부(330)와 연결되며, 상기 구동부(330)는 상기 회전축(310)을 회전시키는 기능을 수행한다.
상기 블레이드(320)가 회전하는 경우, 상기 블레이드(320)의 회전으로 인하여 반응기(100)의 하부에서 상부로 이동하는 기상 스트림의 일부가 반응기(100) 하부 방향으로 안내될 수 있다.
상기 기상 스트림은 예를 들어, 상기 반응기(100)에서 배출되는 기상의 제1 배출 스트림을 의미할 수 있으며, 상기 기상의 제1 배출 스트림은 반응기(100) 상부로 이동하는 과정에서 고분자와 같은 고체 상태의 비증기 및 액체 방울과 같은 액체 상태의 비증기를 포함하게 된다.
이와 같이, 반응기(100) 내에서 비말동반되는 비증기는 블레이드(320)를 회전시켜 형성된 기류로 인하여 반응기(100) 하부 방향으로 안내도리 수 있으며, 이를 통해 반응기(100) 상부로 배출되는 기상의 제1 배출 스트림 내 비말동반되는 고분자의 양을 현저히 감소시킬 수 있다.
또한, 상기 제1 배출 스트림 내 비말동반되는 고분자 양을 감소시킴으로써, 상기 반응기(100) 상부에 설치되어 제1 배출 스트림을 응축시키는 응축기(200) 내 파울링이 발생하는 것을 방지하여 응축기(200)의 열교환 효율을 증가시켜 에너지를 절감할 수 있다.
또한, 상기 블레이드(320)의 회전으로 인해 반응기(100) 하부로 안내되는 기상 스트림은 미반응 단량체를 포함하는 것으로, 반응 매체로 순환되어 올리고머화 반응에 재사용함으로써, 올리고머로의 전환율을 증가시킬 수 있다.
상기 블레이드(320)의 꼭지각은 45° 내지 150°, 60° 내지 130°또는 90° 내지 130°일 수 있다. 상기 블레이드(320)는 상기 범위 내의 꼭지각을 가짐으로써, 제1 배출 스트림 내 비말동반되는 비증기를 효과적으로 제거할 수 있다. 구체적으로, 블레이드(320)의 꼭지각이 클수록 비말동반을 막는 범위가 넓어짐과 동시에, 파울링 가능성이 높아지기 때문에 적절한 블레이드(320) 꼭지각의 조절이 중요하다.
상기 블레이드(320)의 외면은 회전축을 중심으로 꼭지점으로부터 상부로 갈수록 소정 각도로 기울어진 경사부(321)를 포함할 수 있다. 상기 경사부(321)에는 상승하는 제1 배출 스트림 내 비말동반되는 고분자와 같은 오염 물질이 부착되어 축적될 수 있다. 이와 같이, 블레이드(320)의 경사부(321)에 오염 물질이 축적되는 경우, 후술할 용매 이송라인(400)에 형성된 복수의 분사 노즐(411)로 인해 즉시 제거될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반응기(100) 측면으로부터 내측으로 연장되어 구비된 용매 이송라인(400)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 용매 이송라인(400)는 상기 반응기(100) 측면으로부터 반응기(100) 내벽과 이격되는 영역으로 연장되어 형성될 수 있다.
상기 용매 이송라인(400)은 블레이드(320)에 고분자와 같은 오염 물질이 부착되어 축적되는 것을 방지하기 위하여 설치될 수 있다.
상기 용매 이송라인(400)에는 상기 블레이드(320)를 향하는 방향으로 복수의 분사 노즐(411)이 형성되어 있을 수 있다. 구체적으로, 상기 용매 이송라인(400)은 분사 노즐이 형성된 분사부(410)를 포함하며, 상기 분사부(410)에는 복수의 분사 노즐(411)이 형성되어 있을 수 있다.
상기 복수의 분사 노즐(411)은 상기 블레이드(320)를 향하는 방향으로 설치되어, 용매를 상기 블레이드(320)를 향하여 분사할 수 있다. 구체적으로, 상기 복수의 분사 노즐(411)을 통해 분사되는 용매는 블레이드(320)의 외면의 경사부(321)를 향하여 분사될 수 있다.
상기 용매 이송라인(400)은 상기 반응기(100)에 고정될 수 있다. 구체적으로, 상기 용매 이송라인(400)은 상기 반응기(100) 측면에 형성된 홀에 삽입 고정될 수 있다. 이 때, 상기 용매 이송라인(400)의 형태는 특별히 한정하지 않으며, 재질은 용매로 인해 부식되지 않는 재질이라면 당업계에서 사용하는 배관으로 형성될 수 있다.
상기 용매 이송라인(400)의 분사부(410)는 상기 블레이드(320) 외면의 경사부(321)와 대응되는 기울기를 가지며, 상기 경사부와 소정의 견격을 두고 이격 배치될 수 있다. 구체적으로, 상기 용매 이송라인(400)에 있어서, 복수의 분사 노즐(411)이 형성된 분사부(410)는 블레이드(320) 외면의 경사부(321)와 대응되는 기울기, 형태 및 길이 등을 가지도록 소정의 간격을 두고 이격 배치될 수 있다.
이와 같이, 용매 이송라인(400)의 분사부(410) 블레이드(320) 외면의 경사부(321)가 대응되는 기울기를 가지며 소정의 간격을 두고 이격 배치됨으로써, 상기 분사부(410)에 형성된 복수의 분사 노즐(411)을 통해 상기 블레이드(320)의 경사부(321)에 용매를 분사할 수 있다.
상기 용매 이송라인(400)의 분사부(410)는 반응기(100)에 고정되어 있으며, 상기 블레이드(320) 외면의 경사부(321)는 교반기(300)의 회전축(310)의 회전 운동으로 인해 회전하게 되고, 이러한 과정에서 마찰을 최소화하기 위하여 상기 분사부(410)와 경사부(321)는 소정의 간격을 두고 배치될 수 있다.
또한, 상기 반응기(100)에 고정되어 있는 용매 이송라인(400)에 형성된 복수의 분사 노즐(411)을 통해 블레이드(320) 외면을 향하여 용매를 분사할 수 있으며, 이 때, 상기 교반기(300)가 회전함에 따라 상기 블레이드(320)가 회전하게 되며, 상기 블레이드(320) 외면에 축적된 오염 물질은 상기 분사 노즐(411)을 통해 분사되는 용매에 의해 용해되어 제거될 수 있다.
상기 복수의 분사 노즐(411)을 통해 분사되는 용매는 반응기(100) 내에서 단량체를 포함하는 피드 스트림의 올리고머화 반응에 사용되는 용매와 동일할 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 옥탄, 시클로옥탄, 데칸, 도데칸, 벤젠, 자일렌, 1,3,5-트리메틸벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 클로로벤젠, 디클로로벤젠 및 트리클로로벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 이와 같이, 올리고머화 반응에 사용되는 용매와 동일한 용매를 사용함으로써, 고분자에 대한 용해력이 우수하고, 반응기(100) 내 외부 요인의 유입을 방지하여 안정성을 향상시킬 수 있다.
상기 복수의 분사 노즐(411)을 통해 분사되는 용매의 온도는 100 ℃ 내지 300 ℃일 수 있다. 예를 들어, 상기 용매의 온도는 130 ℃ 내지 250 ℃, 150 ℃ 내지 250 ℃ 또는 150 ℃ 내지 200 ℃일 수 있다. 상기 범위 내의 고온의 용매를 블레이드(320) 외면의 경사부(321)에 분사시킬 경우, 상기 경사부(321)에 축적된 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
상기 분사부(410)에는 2개 내지 10개, 3개 내지 8개 또는 3개 내지 6개의 분사 노즐(411)이 형성되어 있을 수 있다. 이는, 반응기(100)의 직경 및 이에 따라 변경되는 교반기(300)의 블레이드(320) 크기 등에 따라서 용이하게 변경이 가능할 수 있다.
상기 복수의 분사 노즐(411)은 적어도 하나의 분사구를 포함할 수 있다. 또한, 상기 분사 노즐(411)은 복수 개의 분사구를 포함하는 스프레이 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 분사 노즐(411)의 분사구는 1개 내지 5개, 1개 내지 4개 또는 2개 내지 4개일 수 있다. 도 1을 예로 들면, 상기 분사 노즐(411)은 3개의 분사구를 포함하는 형태로 구현될 수 있다.
상기 분사부(410)에 있어서, 복수의 분사 노즐(411)은 일정 간격을 두고 일렬로 배열될 수 있다.
상기 분사부(410)에 있어서, 상기 복수의 분사 노즐(411)을 통해 분사되는 용매의 압력은 1 bar.g 내지 100 bar.g일 수 있다. 예를 들어, 상기 용매의 분사 압력은 3 bar.g 내지 80 bar.g, 5 bar.g 내지 75 bar.g 또는 20 bar.g 내지 70 bar.g일 수 있다. 상기 범위 내의 압력으로 용매를 분사함으로써, 블레이드(320) 외면의 경사부(321)에 축적된 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
상기 용매 이송라인(400)의 복수의 분사 노즐(411)이 형성된 분사부(410)에 있어서, 분사 노즐(411)은 각각 용매를 분사하는 압력이 상이할 수 있다. 예를 들어, 분사부(410)에 일렬로 일정 간격을 두고 배열된 복수의 분사 노즐(411)의 분사 압력을 달리하여 보다 효율적으로 블레이드(320) 외면의 경사부(321)에 축적된 오염 물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
상기 용매 이송라인(400)에 형성된 복수의 분사 노즐(411)에 있어서, 상기 반응기(100)의 내벽에 인접할수록 용매의 분사 압력이 높을 수 있다.
구체적으로, 반응기(100) 내벽과 인접한 영역에서 와류에 의하여 불균일한 상태로 혼합증기(증기+비증기)가 상승하고, 블레이드(320)와 반응기(100) 내벽 사이로 혼합증기가 상승하기 때문에, 블레이드(320) 외면에 있어서, 반응기(100) 내벽에 인접한 영역 즉, 블레이드(320)의 꼭지점으로부터 먼 영역에 오염 물질이 다량 축적될 수 있다.
이에 따라, 상기 복수의 분사 노즐(411)에 있어서, 반응기(100) 내벽에 인접할수록, 즉 블레이드(320) 꼭지점에서 멀어질수록 용매의 분사 압력이 높게 조절함으로써, 상기 블레이드(320) 외면에 축적된 오염 물질을 효율적으로 제거할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 올리고머 제조 장치는 필요한 경우, 밸브(미도시), 응축기(미도시), 재비기(미도시), 펌프(미도시), 냉각 시설(미도시), 필터(미도시), 교반기(미도시), 분리 장치(미도시), 압축기(미도시) 및 혼합기(미도시) 등 올리고머 제조에 필요한 장치를 추가적으로 더 설치할 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 올리고머 제조 장치를 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 올리고머 제조 장치를 실시하기 위해 적절히 응용되어 이용될 수 있다.
100: 반응기
200: 응축기
300: 교반기
310: 회전축
320: 블레이드
321: 경사부
400: 용매 이송라인
410: 분사부
411: 분사 노즐
200: 응축기
300: 교반기
310: 회전축
320: 블레이드
321: 경사부
400: 용매 이송라인
410: 분사부
411: 분사 노즐
Claims (13)
- 공급된 단량체를 포함하는 피드 스트림을 올리고머화 반응시키는 반응기;
상기 반응기 상부에 형성된 홀에 삽입되어 구비된 교반기; 및
상기 반응기 측면으로부터 내측으로 연장되어 구비된 용매 이송라인을 포함하며,
상기 교반기는 상기 반응기 상부로부터 하방으로 수직 연장되어 형성된 회전축 및 상기 회전축의 하단에 꼭지점을 가지고 하부에서 상부로 갈수록 외경이 커지는 원뿔 형상의 블레이드를 포함하고,
상기 용매 이송라인에는 상기 블레이드를 향하는 방향으로 복수의 분사 노즐이 형성되어 있는 것인 올리고머 제조 장치. - 제1항에 있어서,
상기 반응기의 하부에서 상부로 이동하는 기상 스트림의 일부는 상기 블레이드로 인해 반응기의 하부 방향으로 안내되는 것인 올리고머 제조 장치. - 제1항에 있어서,
상기 블레이드의 외면은 회전축을 중심으로 꼭지점으로부터 상부로 갈수록 소정 각도로 기울어진 경사부를 포함하고,
상기 용매 이송라인은 분사 노즐이 형성된 분사부를 포함하며,
상기 분사부는 상기 경사부와 대응되는 기울기를 가지며, 상기 경사부와 소정 간격을 두고 이격 배치되는 것인 올리고머 제조 장치. - 제3항에 있어서,
상기 용매 이송라인의 분사부에 형성된 복수의 분사 노즐은 상기 경사부를 향하여 용매를 분사하는 것인 올리고머 제조 장치. - 제1항에 있어서,
상기 분사 노즐을 통해 분사되는 용매의 온도는 100 ℃ 내지 300 ℃인 올리고머 제조 장치. - 제1항에 있어서,
상기 분사 노즐을 통해 분사되는 용매의 압력은 1 bar.g 내지 100 bar.g 인 올리고머 제조 장치. - 제1항에 있어서,
상기 복수의 분사 노즐은 각각 용매를 분사하는 압력이 상이한 것인 올리고머 제조 장치. - 제7항에 있어서,
상기 용매 이송라인에 형성된 복수의 분사 노즐에 있어서, 상기 반응기 내벽과 인접할수록 용매의 분사 압력이 높은 것인 올리고머 제조 장치. - 제1항에 있어서,
상기 블레이드의 꼭지각은 45° 내지 150°인 올리고머 제조 장치. - 제1항에 있어서,
상기 용매 이송라인은 반응기에 고정되어 있는 것인 올리고머 제조 장치. - 제1항에 있어서,
상기 용매 이송라인에 형성된 복수의 분사 노즐을 통해 블레이드 외면을 향하여 용매가 분사되고, 상기 교반기가 회전함에 따라 상기 블레이드 외면에 축적된 오염 물질이 제거되는 것인 올리고머 제조 장치. - 제1항에 있어서,
상기 용매는 n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, 시클로헥산, 메틸시클로헥산, 옥탄, 시클로옥탄, 데칸, 도데칸, 벤젠, 자일렌, 1,3,5-트리메틸벤젠, 톨루엔, 에틸벤젠, 클로로벤젠, 디클로로벤젠 및 트리클로로벤젠으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 올리고머 제조 장치. - 제1항에 있어서,
상기 단량체는 에틸렌을 포함하는 것인 올리고머 제조 장치.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023106524A1 (ko) * | 2021-12-10 | 2023-06-15 | 주식회사 엘지화학 | 기포탑 반응기 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000237567A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-09-05 | Sankyo Co Ltd | 粉体攪拌機の洗浄装置 |
| JP2005097602A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-04-14 | Mitsubishi Chemicals Corp | ポリブチレンテレフタレートオリゴマーの製造装置および製造方法 |
| JP5166662B2 (ja) | 2001-09-27 | 2013-03-21 | 出光興産株式会社 | α−オレフィン低重合体の製造方法 |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2689267A (en) * | 1951-03-31 | 1954-09-14 | Standard Oil Dev Co | Polymerization of olefins employing granular catalyst |
| US3755281A (en) * | 1970-06-08 | 1973-08-28 | Ici Australia Ltd | Continuous polymerisation process |
| DE2726800A1 (de) * | 1977-06-14 | 1979-01-04 | Dejonge Ag | Vorrichtung zum reinigen von ruehrgutbehaeltern |
| JPH1160512A (ja) * | 1997-08-26 | 1999-03-02 | Mitsubishi Chem Corp | α−オレフィン低重合体の製造方法 |
| JP3382160B2 (ja) | 1998-07-24 | 2003-03-04 | 三菱化学株式会社 | オレフィン類の気相重合用反応器 |
| KR100374785B1 (ko) * | 2000-06-29 | 2003-03-04 | 학교법인 포항공과대학교 | 액상 산화 반응기 |
| JP4165053B2 (ja) | 2001-10-24 | 2008-10-15 | 住友化学株式会社 | 反応槽内の付着物の除去方法 |
| DE10202591A1 (de) | 2002-01-24 | 2003-07-31 | Clariant Gmbh | Spinnverfahren und Vorrichtung zur technischen Fraktionierung von Oligomeren und Polymeren |
| AU2003901207A0 (en) * | 2003-03-17 | 2003-04-03 | Outokumpu Oyj | Auxiliary agitator for a floatation device |
| KR100539286B1 (ko) | 2003-05-21 | 2005-12-28 | 충남대학교산학협력단 | 순환형 기포 반응기를 이용한 폴리에스터 올리고머 원료화장치와 그 운전 방법 |
| DE602005012386D1 (de) | 2005-08-10 | 2009-03-05 | Linde Ag | Verfahren zur Reinigung eines Reaktors |
| US9018346B2 (en) * | 2011-05-27 | 2015-04-28 | Lg Chem, Ltd. | Method for removing unreacted monomers in polymer using SCC |
| WO2015160850A1 (en) * | 2014-04-14 | 2015-10-22 | Enevor Inc. | Conical impeller and applications thereof |
| BR112016029706A2 (pt) * | 2014-06-19 | 2017-08-22 | Sabic Global Technologies Bv | reator para realizar processos para uma linha de produtos; e método para realizar um processo |
| KR102385968B1 (ko) | 2014-09-22 | 2022-04-12 | 미쯔비시 케미컬 주식회사 | α-올레핀 저중합체의 제조 방법 및 제조 장치 |
| KR101815346B1 (ko) * | 2014-12-16 | 2018-01-04 | 주식회사 엘지화학 | 기액 분리 장치 |
| CN204429762U (zh) * | 2015-01-15 | 2015-07-01 | 汩罗市鑫祥碳素制品有限公司 | 用于脱硫装置的叶片清洗机构及脱硫装置 |
| EP3075459A1 (en) * | 2015-03-30 | 2016-10-05 | Alfa Laval Corporate AB | Fluid ejection apparatus |
| CN105032301B (zh) * | 2015-06-01 | 2018-02-23 | 南京工业大学 | 一种用于生产聚氧化乙烯的反应装置及其工艺 |
| CN107746365A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-03-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种选择性乙烯齐聚生产α‑烯烃的工艺方法及系统 |
| CN207641085U (zh) * | 2017-11-29 | 2018-07-24 | 何春伯 | 固液分离装置及固液分离处理系统 |
| KR102354499B1 (ko) * | 2017-12-11 | 2022-01-20 | 주식회사 엘지화학 | 에틸렌 저중합체화 방법 및 그 장치 |
| KR102637591B1 (ko) * | 2018-03-21 | 2024-02-19 | 주식회사 엘지화학 | 알파 올레핀 합성 방법 및 그 장치 |
| KR102150055B1 (ko) | 2018-07-04 | 2020-09-01 | 김영애 | 실시간 부정맥 판단 방법 및 판단 장치 |
-
2020
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000237567A (ja) * | 1999-02-17 | 2000-09-05 | Sankyo Co Ltd | 粉体攪拌機の洗浄装置 |
| JP5166662B2 (ja) | 2001-09-27 | 2013-03-21 | 出光興産株式会社 | α−オレフィン低重合体の製造方法 |
| JP2005097602A (ja) * | 2003-09-02 | 2005-04-14 | Mitsubishi Chemicals Corp | ポリブチレンテレフタレートオリゴマーの製造装置および製造方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023106524A1 (ko) * | 2021-12-10 | 2023-06-15 | 주식회사 엘지화학 | 기포탑 반응기 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021145545A1 (ko) | 2021-07-22 |
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| CN113474079B (zh) | 2023-10-24 |
| US11938457B2 (en) | 2024-03-26 |
| KR102592435B1 (ko) | 2023-10-20 |
| EP3909939A4 (en) | 2022-04-27 |
| EP3909939B1 (en) | 2023-06-07 |
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