KR20220013201A - 올리고머 제조장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 올리고머 제조장치에 관한 것으로, 단량체 스트림 및 용매 스트림이 공급되어 올리고머화 반응을 실시하는 반응기; 상기 반응기 하부 측면에 구비된 생성물 배출라인; 상기 생성물 배출라인의 제1 지점으로 연결되는 세척액 공급라인; 및 상기 생성물 배출라인의 제2 지점으로부터 연장되는 세척액 배출라인을 포함하고, 상기 생성물 배출라인은 둘 이상의 라인으로 분기되는 분기 지점 및 상기 분기된 각각의 라인이 합류되는 합류 지점을 포함하며, 상기 생성물 배출라인은 둘 이상으로 분기된 각각의 라인에 압력 조절 장치가 구비되어 있는 것인 올리고머 제조장치.
Description
본 발명은 올리고머 제조장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 올리고머 제조 시, 생성물이 배출되는 라인(배관)에 플러깅 현상을 방지하기 위한 올리고머 제조장치에 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 왁스(wax) 및 고분자 물질이 소량 생성되며, 이러한 물질이 생성물이 배출되는 라인에 부착되어 배관이 막히는 플러깅(plugging) 현상이 발생하는 문제가 있다.
상기 반응기의 생성물 배출라인에 플러깅이 발생하는 경우 이를 세척하기 위해 반응기의 운전을 중단(shut down)해야 하기 때문에 운전 시간 감소에 따른 생산량 감소뿐만 아니라 세척 과정에서 소요되는 비용이 증가하는 문제가 있었다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 상기 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 문제들을 해결하기 위하여, 반응기에서 생성물이 배출되는 라인 내 플러깅이 발생하는 것을 방지하고, 나아가 상기 생성물 배출라인 내 플러깅 발생 시 세척을 위한 라인을 더 구비하고, 더욱 나아가, 운전을 정지하지 않고, 연속적으로 운전할 수 있어, 생산량 감소 문제를 해결하고, 세척 과정에서 소요되는 비용을 절감시킬 수 있는 올리고머 제조장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 단량체 스트림 및 용매 스트림이 공급되어 올리고머화 반응을 실시하는 반응기; 상기 반응기 하부 측면에 구비된 생성물 배출라인; 상기 생성물 배출라인의 제1 지점으로 연결되는 세척액 공급라인; 및 상기 생성물 배출라인의 제2 지점으로부터 연장되는 세척액 배출라인을 포함하고, 상기 생성물 배출라인은 둘 이상의 라인으로 분기되는 분기 지점 및 상기 분기된 각각의 라인이 합류되는 합류 지점을 포함하며, 상기 생성물 배출라인은 둘 이상으로 분기된 각각의 라인에 압력 조절 장치가 구비되어 있는 것인 올리고머 제조 장치를 제공한다.
본 발명의 올리고머 제조장치에 따르면, 생성물 배출라인에 있어서, 둘 이상의 라인으로 분기시키고, 상기 분기된 각각의 라인에 압력 조절 장치를 구비하여 생성물 배출 스트림으로부터 고분자 물질이 석출되는 것을 방지하고, 상기 분기된 각각의 라인을 교대로 사용함으로써, 운전 주기를 연장시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 분기된 각각의 라인으로 세척액을 공급하고 배출시키기 위한 세척액 공급라인 및 세척액 배출라인을 두어, 상기 분기된 각각의 라인에 구비된 압력 조절 장치에 파울링된 고분자 물질을 용이하게 세척할 수 있다.
또한, 본 발명은 반응기의 운전을 정지하지 않고 연속 운전 하면서, 상기 분기된 각각의 라인을 세척하기 위한 라인을 제공함으로써, 생산량 감소 문제를 해결하고, 세척 과정에서 소요되는 비용을 절감시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머 제조장치의 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머 제조장치의 공정 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머 제조장치를 세척하기 위한 공정 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머의 제조 및 압력 조절 장치의 세척을 동시에 수행하는 올리고머 제조장치의 공정 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머의 제조 및 압력 조절 장치의 세척을 동시에 수행하는 올리고머 제조장치의 공정 흐름도이다.
도 6은 비교예에 따른 올리고머 제조장치의 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머 제조장치의 공정 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머 제조장치를 세척하기 위한 공정 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머의 제조 및 압력 조절 장치의 세척을 동시에 수행하는 올리고머 제조장치의 공정 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머의 제조 및 압력 조절 장치의 세척을 동시에 수행하는 올리고머 제조장치의 공정 흐름도이다.
도 6은 비교예에 따른 올리고머 제조장치의 공정 흐름도이다.
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) 또는 액체(liquid)를 의미할 수 있다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 하기 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 따르면, 올리고머 제조장치가 제공된다. 상기 올리고머 제조장치로서, 단량체 스트림 및 용매 스트림이 공급되어 올리고머화 반응을 실시하는 반응기(100); 상기 반응기 하부 측면에 구비된 생성물 배출라인(200); 상기 생성물 배출라인(200)의 제1 지점(410)으로 연결되는 세척액 공급라인(400); 및 상기 생성물 배출라인(200)의 제2 지점(510)으로부터 연장되는 세척액 배출라인(500)을 포함하고, 상기 생성물 배출라인(200)은 둘 이상의 라인으로 분기되는 분기 지점(210) 및 상기 분기된 각각의 라인이 합류되는 합류 지점(220)을 포함하며, 상기 생성물 배출라인은 둘 이상으로 분기된 각각의 라인에 압력 조절 장치(300)가 구비되어 있는 것인 올리고머 제조 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반응기(100)는 촉매 및 용매의 존재 하에서 단량체를 올리고머화 반응시켜 올리고머를 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(continuous stirred-tank reactor), 관 흐름 반응기(plug flow reactor) 및 기포탑 반응기(bubble column reactor)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 반응기를 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 단량체 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 상태로 단량체의 올리고머화 반응이 수행될 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 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.
이와 같이, 촉매 및 용매의 존재 하에 단량체를 올리고머화시키는 과정에서는 올리고머 생성물 외에 왁스, 고분자 등의 부산물이 생성된다. 이러한 부산물이 올리고머 생성물과 함께 배관을 통해 배출되는 경우, 상기 고분자의 점착성으로 인해 배관 내벽 및 밸브 내부에 부착되어 배관 및 밸브를 막히게 하는 문제가 있다.
이에 대해, 본 발명에서는, 상기 반응기(100)에서 생성물이 배출되는 생성물 배출라인(200)에 둘 이상의 라인으로 분기되는 분기 지점(210) 및 상기 분기된 각각의 라인이 합류되는 합류 지점(220)을 형성하고, 상기 분기된 각각의 라인에 압력 조절 장치(300)를 구비함으로써, 생성물 배출 스트림 내 폴리머의 석출을 방지함으로써, 생성물 배출라인(200)의 플러깅 현상을 방지할 수 있으며, 상기 분기된 각각의 라인을 교대로 사용함으로써, 운전 주기를 연장시킬 수 있다. 이와 더불어, 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)을 구비함으로써, 상기 분기된 각각의 라인에 형성된 압력 조절 장치(300)의 입구에 파울링을 용이하게 세척할 수 있고, 나아가, 반응기(100)의 운전 정지 없이, 상기 분기된 각각의 라인에 형성된 배관 및 압력 조절 장치(300)를 세척할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 반응기(100)에서는 상기 단량체 스트림 및 용매 스트림이 공급되어 올리고머화 반응을 실시할 수 있다.
상기 단량체 스트림은 반응기(100) 하부에 구비된 단량체 스트림 공급라인을 통해 반응기(100)로 공급될 수 있다. 이 때, 상기 단량체는 기체 상태로 반응기(100)에 공급될 수 있다. 구체적으로, 기상의 단량체를 포함하는 단량체 스트림은 반응기(100)로 공급될 수 있으며, 상기 기상의 단량체는 반응기(100)로 공급되는 용매에 용해되어 액상으로 올리고머화 반응이 진행될 수 있다.
상기 단량체 스트림은 나프타 열분해 공정(Naphtha Cracking Center, NCC)에서 공급되는 것일 수 있다. 상기 나프타 열분해 공정은, 나프타, C2 및 C3 탄화수소 화합물 및 프로판 등을 각각 공급 원료로 투입하여, 각각의 열분해로에서 열분해를 실시하는 단계; 각각의 열분해로에서 열분해되어 수소, C1, C2 및 C3 이상의 탄화수소 화합물을 포함하는 열분해 가스를 냉각하는 단계; 냉각된 열분해 가스를 압축하는 단계; 및 수소, C1, C2 및 C3 이상의 탄화수소 화합물을 포함하는 열분해 압축 스트림을 정제하는 단계를 포함하여 실시될 수 있다. 이 때, 상기 단량체 스트림은 나프타 열분해로부터 분리되는 에틸렌(C2)을 포함하는 스트림일 수 있다.
상기 용매 스트림은 반응기(100) 하부 측면에 구비된 용매 스트림 공급라인을 통해 반응기(100)로 공급될 수 있다. 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. 상기 용매는 경우에 따라서 2종을 혼합하여 사용할 수 있다. 이를 통해 보다 높은 온도로 기상의 에틸렌 단량체를 액화시킬 수 있으며, 기상의 에틸렌 단량체가 용매에 용해되는 용해율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용매에 용해되지 않아 올리고머화 반응에 참여하지 못한 미반응 단량체를 포함하는 스트림을 배출시키기 위한 미반응 단량체 배출라인을 반응기(100) 상부에 더 포함할 수 있다. 상기 미반응 단량체를 포함하는 스트림은 기체 상태일 수 있다. 상기 미반응 단량체 배출라인을 통해 배출되는 기상의 미반응 단량체를 포함하는 스트림으로부터 상기 미반응 단량체는 추후 분리 회수하여 반응기(100)로 재공급함으로써, 올리고머화 반응에 재사용할 수 있다.
상기 반응기(100)에 공급된 단량체 스트림 및 용매 스트림이 공급되어 수행되는 올리고머화 반응은, 10 ℃ 내지 180 ℃, 30 ℃ 내지 150 ℃ 또는 50 ℃ 내지 120 ℃의 온도 하에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 올리고머화 반응은 10 bar 내지 70 bar의 압력 하에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 올리고머화 반응은 10 bar 내지 70 bar, 20 bar 내지 65 bar 또는 30 bar 내지 60 bar의 압력 하에서 수행될 수 있다. 상기 온도 범위 및 압력 범위 내에서 에틸렌을 올리고머화 반응시킬 때, 원하는 알파 올레핀에 대해 선택도가 우수할 수 있고, 부산물의 양이 저감될 수 있으며, 연속 공정의 운용상 효율을 상승시키고 비용을 절감할 수 있다.
상기 올리고머화 반응을 통한 올리고머 생성물을 포함하는 액상의 스트림은 반응기(100) 하부 측면, 예를 들어, 상기 용매 공급라인 형성되는 반응기(100) 하부 측면과 대향되는 방향에 이격되어 구비된 생성물 배출라인(200)을 통해 배출될 수 있다. 예를 들어, 상기 생성물 배출라인(200)은 용매 공급라인과 동일한 높이에 형성될 수 있다. 또한, 상기 생성물 배출라인(200)은 별도의 보관 탱크(tank)나 정제부와 같은 후속 공정으로 연결되어, 상기 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림을 후속 공정으로 이송시킬 수 있다.
상기 반응기(100) 내 촉매 반응을 일정하게 유지하기 위해서는 액상의 수위를 조절해야 한다. 이를 위해, 상기 생성물 배출라인(200)에 있어서, 반응기(100)와 인접한 영역에는 수위 조절 밸브가 형성될 수 있다. 상기 생성물 배출라인(200)으로 배출되는 고압의 생성물 배출 스트림은 수위 조절 밸브를 통과하면서 압력이 감소하게 되고, 이 때, 기상과 액상이 분리되면서 접착성이 높은 고분자 물질이 석출되면서 배관에 플러깅이 발생할 수 있다. 이에 대해, 본 발명에서는 압력 조절 장치(300)를 두어, 생성물 배출 스트림의 압력을 반응기(100)의 운전 압력과 유사하게 유지함으로써, 상기 문제점을 해결하였다.
상기 생성물 배출라인(200)은 둘 이상의 라인으로 분기되는 분기 지점(210) 및 상기 분기된 각각의 라인이 합류되는 합류 지점(220)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 생성물 배출라인(200)은 상기 분기 지점(210) 이후로 둘 이상의 라인으로 분기되고, 상기 분기된 각각의 라인은 상기 합류 지점(220)에서 하나의 라인으로 합류될 수 있다. 예를 들어, 생성물 배출라인(200)은 상기 분기 지점(210) 이후로, n개의 라인으로 분리될 수 있다. 이 때, 상기 n은 2 내지 5, 2 내지 3 또는 2일 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 생성물 배출라인(200)은 상기 분기 지점(210) 이후로, 2개의 라인 즉, 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)으로 분기될 수 있고, 상기 분기된 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)은 합류 지점(220)에서 하나의 라인으로 합류될 수 있다. 이 때, 상기 생성물 배출라인(200)에 있어서, 분기 지점(210)은 합류 지점(220) 대비 반응기(100)와 인접한 영역에 형성될 수 있다.
상기 분기 지점(210)과 합류 지점 사이에 분기된 둘 이상의 라인 각각에는 압력 조절 장치(300)가 구비될 수 있다. 상기 압력 조절 장치(300)는 예를 들어, 역압력 조절기(Back Pressure Regulator, BPR) 및 압력 조절 밸브(Pressure control valve)를 포함할 수 있다.
상기 압력 조절 장치(300)로 공급되는 스트림의 압력을 조절하거나, 상기 압력 조절 장치(300)에서 배출되는 스트림의 압력을 조절하는 것일 수 있다. 구체적인 예로서, 상기 압력 조절 장치(300)는 상기 압력 조절 장치(300)로 공급되는 스트림의 압력을 조절하는 것으로서, 역압력 조절기를 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 압력 조절 장치(300)는 후속 공정과 인접한 영역에 설치될 수 있다.
상기 압력 조절 장치(300)는 상기 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림의 압력을 반응기(100)의 운전 압력과 유사한 수준으로 유지하도록 할 수 있다. 예를 들어, 상기 압력 조절 장치(300)를 통과한 압력은 반응기(100)의 운전 압력과 0 bar 내지 10 bar, 0 bar 내지 5 bar 또는 1 bar 내지 3 bar 내의 차이를 갖도록 유지할 수 있다. 구체적으로, 상기 압력 조절 장치(300)를 이용하여 후속 공정까지 생성물 배출 스트림을 이송하는데 있어, 상기 고압의 생성물 배출 스트림의 수위 조절 밸브를 통과할 때 압력이 감소하여, 기상과 액상의 분리가 일어나면서 점착성이 높은 고분자 물질이 석출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 생성물 배출라인(200)에 있어서, 둘 이상으로 분기된 각각의 라인 중 어느 하나의 라인을 개방시킬 때, 나머지 라인은 차단시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 생성물 배출라인(200)을 분기 지점(210)에서 제1 라인 및 제2 라인으로 분기시키고, 상기 분기된 각각의 라인을 합류 지점(220)에서 합류시킬 경우, 상기 제1 라인이 개방되어 있을 때, 제2 라인은 차단시킬 수 있고, 상기 제1 라인이 차단되어 있을 때, 제2 라인은 개방시킬 수 있다. 이와 같이, 생성물 배출라인(200)을 복수의 라인으로 분기하여 교대 사용함으로써, 상기 압력 조절 장치(300)의 파울링을 세척하기 위한 운전 정지 주기가 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 생성물 배출라인(200)에 있어서, 분기 지점(210)과 합류 지점(220) 사이에 형성된 복수 개의 라인에 각각 구비된 압력 조절 장치(300)의 파울링을 세척하기 위한 세척 배관이 구비될 수 있다. 구체적으로, 상기 생성물 배출라인(200)으로 세척액을 공급하기 위한 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)이 구비될 수 있다. 상기 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)을 구비함으로써, 상기 세척액 공급라인으로 공급되는 세척액을 이용하여 상기 둘 이상으로 분기된 각각의 라인 중 어느 하나 이상의 라인을 세척하고 세척액 배출라인을 통해 배출시키는 방법으로 배관 및 압력 조절 장치(300)의 파울링을 세척할 수 있다.
구체적으로, 상기 세척액 공급라인(400)은 상기 생성물 배출라인(200)의 제1 지점(410)으로 연결되도록 구비되고, 상기 세척액 배출라인(500)은 상기 생성물 배출라인(200)의 제2 지점(510)으로부터 연장되도록 구비될 수 있다.
하나의 예로서, 하기 도 1 내지 3과 같이, 상기 생성물 배출라인(200)에 있어서, 제1 지점(410)은 분기 지점(210)보다 반응기(100)와 인접한 영역에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 지점(410)을 통해 세척액이 생성물 배출라인(200)으로 공급될 때, 상기 분기 지점(210)보다 반응기(100)와 인접한 영역으로 세척액을 공급함으로써, 압력 조절 장치(300)의 입구에서 출구 방향으로 세척액 공급이 가능하기 때문에, 배관과 더불어 압력 조절 장치(300) 입구의 파울링 세척이 용이할 수 있다.
이 때, 상기 생성물 배출라인(200)에 있어서, 제2 지점(510)은 합류 지점(220)보다 반응기(100)와 먼 영역에 형성될 수 있다. 이를 통해, 제1 지점(410)과 제2 지점(510) 사이의 배관 및 압력 조절 장치(300)를 세척한 세척액을 용이하게 배출시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 생성물 배출라인(200)을 세척하기 위해 제1 지점(410), 제2 지점(510) 및 밸브의 형성 위치를 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 생성물 배출라인(200)은 제1 지점(410)보다 반응기(100)와 인접한 영역에 형성된 제1 차단 밸브(BV1) 및 제2 지점(510)보다 반응기와 먼 영역에 형성된 제2 차단 밸브(BV2)를 포함하고, 상기 세척액 공급라인(400)은 임의의 영역에 형성된 제3 차단 밸브(BV3)를 포함하며, 상기 세척액 배출라인(500)은 임의의 영역에 형성된 제4 차단 밸브(BV5)를 포함할 수 있으며, 상기 밸브들을 제어함으로써, 생성물 배출라인(200)을 세척할 수 있다.
예를 들어, 하기 도 1 또는 도 2와 같이 상기 반응기(100)의 운전 시, 제1 차단 밸브(BV1) 및 제2 차단 밸브(BV2)를 개방하여 반응기(100)로부터 배출되는 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 생성물 배출라인(200)을 통해 이송하고, 상기 제3 차단 밸브(BV3) 및 제4 차단 밸브(BV4)를 차단하여, 상기 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)으로부터 세척액(점선)이 유입되거나, 상기 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)으로 생성물 배출 스트림이 유출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 생성물 배출라인(200)의 분기된 각각의 라인에 구비된 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 차단 밸브를 더 포함할 수 있다. 상기 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 구비된 차단 밸브는 라인 별로 동일하게 개방 또는 차단될 수 있다. 예를 들어, 반응기(100) 운전 시, 상기 생성물 배출라인(200)을 통해 생성물을 이송시키기 위하여, 하기 도 1과 같이, 상기 생성물 배출라인(200)의 분기된 제1 라인(L1)의 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 구비된 차단 밸브를 개방시키고, 나머지 라인 즉, 제2 라인(L2) 라인의 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 구비된 차단 밸브를 차단시킴으로써, 제1 라인(L1)을 선택하여 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 이송시킬 수 있다. 또한, 하기 도 2와 같이, 상기 생성물 배출라인(200)의 분기된 제2 라인(L2)의 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 구비된 차단 밸브를 개방시키고, 나머지 라인 즉, 제1 라인(L1) 라인의 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 구비된 차단 밸브를 차단시킴으로써, 제2 라인(L2)을 선택하여 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 이송시킬 수 있다.
또한, 상기 반응기(100)의 생성물 배출 스트림을 차단하고, 생성물 배출라인(200)을 세척할 시, 제1 차단 밸브(BV1) 및 제2 차단 밸브(BV2)를 차단하여, 반응기(100)로부터 배출되는 생성물 배출 스트림(굵은 실선)의 이송을 차단하고, 상기 제3 차단 밸브(BV3) 및 제4 차단 밸브(BV4)를 개방하여 세척액(점선)을 공급함으로써, 상기 제1 차단 밸브(BV1) 및 제2 차단 밸브(BV2) 사이의 생성물 배출라인(200)의 배관 및 압력 조절 장치(300)를 세척할 수 있다. 구체적으로, 하기 도 3과 같이, 반응기(100)의 생성물 배출 스트림을 차단하고, 상기 생성물 배출라인(200)의 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2) 모두의 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 구비된 차단 밸브를 개방시킴으로써, 모든 라인을 한꺼번에 세척할 수 있다.
다른 하나의 예로서, 하기 도 4 및 5와 같이, 상기 생성물 배출라인(200)에 있어서, 제1 지점(410) 및 제2 지점(510) 각각은 둘 이상으로 분기된 각각의 라인에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 지점(410) 및 제2 지점(510) 각각이 둘 이상으로 분기된 각각의 라인에 형성됨으로써, 상기 분기 지점(210)과 합류 지점(220) 사이에 분기된 둘 이상의 라인을 개별적으로 세척이 가능할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 분기된 둘 이상의 라인 중 어느 하나의 라인을 통해 생성물 배출 스트림을 이송할 때, 나머지 라인은 세척할 수 있다.
또한, 상기 제1 지점(410)은 분기 지점(210)과 압력 조절 장치(300)가 구비된 지점 사이의 영역에 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 세척액이 공급되는 제1 지점(410)이 분기 지점(210)과 압력 조절 장치(300)가 구비된 지점 사이의 영역에 형성됨으로써, 압력 조절 장치(300)의 입구에서 출구 방향으로 세척액 공급이 가능하기 때문에, 배관과 더불어 압력 조절 장치(300) 입구의 파울링 세척이 용이할 수 있다.
이 때, 상기 제2 지점(510)은 압력 조절 장치(300)가 구비된 지점과 합류 지점(220) 사이의 영역에 형성될 수 있다. 이를 통해, 분기된 둘 이상의 라인 중 어느 하나의 라인 및 상기 라인에 구비된 압력 조절 장치(300)를 세척한 세척액을 용이하게 배출시킬 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 생성물 배출라인(200)을 세척하기 위해 제1 지점(410), 제2 지점(510) 및 밸브의 형성 위치를 제어할 수 있다. 구체적으로, 상기 생성물 배출라인(200)의 둘 이상으로 분기된 각각의 라인에 있어서, 압력 조절 장치(300)를 중심으로 양쪽에 각각 형성된 제n-1 차단 밸브를 포함할 수 있다. 상기 제n-1 차단 밸브는 예를 들어, 압력 조절 장치(300)를 중심으로 전단 및 후단에 2기 설치될 수 있으며, 이 때, 전단이란 압력 조절 장치(300)를 중심으로 반응기(100)에 인접한 영역을 의미하고, 후단이란 반응기(100)와 먼 영역을 의미할 수 있다. 또한, 상기 각각의 제n-1 차단 밸브와 압력 조절 장치(300) 사이에는 각각 제1 지점(410)과 제2 지점(510)이 형성될 수 있다. 이 때, 상기 압력 조절 장치(300)와 상기 압력 조절 장치(300) 전단에 설치된 제n-1 차단 밸브 사이에 제1 지점(410)이 형성될 수 있고, 상기 압력 조절 장치(300)와 상기 압력 조절 장치(300) 후단에 설치된 제n-1 차단 밸브 사이에 제2 지점(510)이 형성될 수 있다. 또한, 상기 각각의 제1 지점(410) 및 제2 지점(510)에 연결되는 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)의 임의의 영역에 형성된 제n-2 차단 밸브를 포함할 수 있으며, 상기 밸브들을 제어함으로써, 생성물 배출라인(200)을 세척할 수 있다.
이 경우에는 상기 생성물 배출라인(200)의 분기된 둘 이상의 라인을 개별적으로 운전하거나, 세척할 수 있기 때문에, n가지 모드로 교대 운전이 가능할 수 있어, 반응기(100)를 운전 정지 할 필요 없이 연속적으로 운전할 수 있다. 구체적으로, 제n 모드로 운전 시, 상기 둘 이상으로 분기된 각각의 라인에 있어서, 제n 라인의 제n-1 차단 밸브가 개방되는 경우, 상기 제n-1 차단 밸브가 개방되어 있는 라인의 제1 지점(410) 및 제2 지점(510)과 연결되는 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500) 각각의 임의의 영역에 형성된 제n-2 차단 밸브는 차단될 수 있다. 또한, 나머지 라인의 제n-1 차단 밸브가 차단되고, 상기 제n-1 차단 밸브가 차단되어 있는 라인의 제1 지점(410) 및 제2 지점(510)과 연결되는 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)의 임의의 영역에 형성된 제n-2 차단 밸브는 개방될 수 있다. 이 때, 상기 제n 라인은 2 내지 5, 2 내지 3 또는 2개의 라인으로 분기된 라인 중 어느 하나의 라인을 의미할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 생성물 배출라인(200)이 분기 지점(210)에서 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)으로 분기된 경우를 예로 들어 설명하면, 상기 반응기(100)는 제1 모드 또는 제2 모드로 교대 운전될 수 있다.
하기 도 4와 같이, 제1 모드로 운전 시에는 상기 제1 라인(L1)에 구비된 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 형성된 제1-1 차단 밸브(BV1-1)가 개방되어, 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 제1 라인(L1)을 이용하여 이송시킬 수 있다. 이 때, 상기 제1 라인(L1)의 제1 지점(410) 및 제2 지점(510)과 연결되는 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500) 각각의 임의의 영역에 형성된 제1-2 차단 밸브(BV1-2)는 차단되어 상기 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)으로부터 세척액이 제1 라인(L1)으로 유입되거나, 상기 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)으로 제1 라인(L1)의 생성물 배출 스트림이 유출되는 것을 방지할 수 있다. 동시에, 나머지 라인, 즉, 제2 라인(L2)에 구비된 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 형성된 제2-1 차단 밸브(BV2-1)는 차단되어, 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림이 제2 라인(L2)으로 이송되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 상기 제2 라인(L2)의 제1 지점(410) 및 제2 지점(510)과 연결되는 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500) 각각의 임의의 영역에 형성된 제2-2 차단 밸브(BV2-2)는 개방되어 상기 제2 라인(L2)에 세척액(점선)을 순환시키면서 제2 라인(L2)을 선택적으로 세척할 수 있다.
또한, 하기 도 5와 같이, 상기 제2 모드로 운전 시에는 상기 제2 라인(L2)에 구비된 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 형성된 제2-1 차단 밸브(BV2-1)가 개방되어, 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 제2 라인(L2)을 이용하여 이송시킬 수 있다. 이 때, 상기 제2 라인(L2)의 제1 지점(410) 및 제2 지점(510)과 연결되는 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500) 각각의 임의의 영역에 형성된 제2-2 차단 밸브(BV2-12는 차단되어 상기 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)으로부터 세척액이 제2 라인(L2)으로 유입되거나, 상기 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)으로 제2 라인(L2)의 생성물 배출 스트림이 유출되는 것을 방지할 수 있다. 동시에, 나머지 라인, 즉, 제1 라인(L1)에 구비된 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 형성된 제1-1 차단 밸브(BV1-1)는 차단되어, 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림이 제1 라인(L1)으로 이송되는 것을 차단할 수 있다. 또한, 상기 제1 라인(L1)의 제1 지점(410) 및 제2 지점(510)과 연결되는 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500) 각각의 임의의 영역에 형성된 제1-2 차단 밸브(BV1-2)는 개방되어 상기 제1 라인(L1)에 세척액(점선)을 순환시키면서 제1 라인(L1)을 선택적으로 세척할 수 있다.
상기 제1 모드 및 제2 모드는 0.1 시간 내지 12 시간의 주기를 가지며 교대 운전되는 것일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 모드 및 제2 모드는 0.1 시간 내지 12 시간, 0.5 시간 내지 6 시간 또는 1 시간 내지 4 시간의 주기를 가지며 교대 운전될 수 있다. 이를 통해, 반응기(100)로부터 배출되는 생성물 배출 스트림 내 포함된 점착성을 가진 고분자 물질로 인해 압력 조절 장치(300)의 입구가 막히는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로, 반응기(100)가 제1 모드로 운전될 경우에는 제1 라인(L1)을 통해 생성물 배출 스트림을 이송하고, 제2 라인(L2)은 세척하며, 이 때, 약 12 시간 내지 72 시간 동안 운전 시, 제1 라인(L1)의 압력 조절 장치(300)의 입구에 고분자 물질이 축적될 수 있으며, 이 경우, 제2 모드로 전환하여 제1 라인(L1)은 세척하고, 제2 라인(L2)을 통해 생성물 배출 스트림을 이송함으로써, 운전 정지 없이 반응기(100)를 연속적으로 운전할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 반응기(100) 내부의 올리고머화 반응 온도를 제어하기 위한 냉각관(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 냉각관(미도시)에는 냉각수를 공급할 수 있다. 이를 통해, 반응기(100) 내에서 이루어지는 반응물의 올리고머화 반응을 일정한 온도에서 수행할 수 있도록 반응에서 발생하는 일부의 열을 제거할 수 있으며, 미반응 단량체와 함께 비말동반되어 미반응 단량체를 포함하는 스트림과 함께 배출되는 액상의 저비점 올레핀 및 용매의 양을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 올리고머 제조장치는 필요한 경우, 밸브(미도시), 응축기(미도시), 재비기(미도시), 펌프(미도시), 분리 장치(미도시), 압축기(미도시) 및 혼합기(미도시) 등 올리고머 제조에 필요한 장치를 추가적으로 더 설치할 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 올리고머 제조장치를 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 제조장치를 실시하기 위해 적절히 응용되어 이용될 수 있다.
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.
실시예
실시예 1
하기 도 1에 도시된 공정 흐름도와 같이, 올리고머 제조장치를 운전하였다.
구체적으로, 반응기(100) 하부로 기상의 에틸렌 단량체 스트림을 공급하고, 하부 측면으로 용매 스트림을 공급하여 에틸렌 단량체를 올리고머화 반응시켜 알파 올레핀을 제조하였다.
이 때, 제1 차단 밸브(BV1) 및 제2 차단 밸브(BV2)를 개방하여 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 생성물 배출라인(200)을 통해 이송하는데 있어, 제3 차단 밸브(BV3) 및 제4 차단 밸브(BV4)를 차단하여, 세척액(점선)이 생성물 배출라인(200)으로 공급되는 것을 차단하였다.
또한, 상기 생성물 배출라인(200)의 분기된 제1 라인(L1)의 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 구비된 차단 밸브를 개방시키고, 제2 라인(L2) 라인의 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 구비된 차단 밸브를 차단시킴으로써, 제1 라인(L1)을 선택하여 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 이송시켰다.
실시예 2
하기 도 2에 도시된 공정 흐름도와 같이, 올리고머 제조장치를 운전하였다.
구체적으로, 반응기(100) 하부로 기상의 에틸렌 단량체 스트림을 공급하고, 하부 측면으로 용매 스트림을 공급하여 에틸렌 단량체를 올리고머화 반응시켜 알파 올레핀을 제조하였다.
이 때, 제1 차단 밸브(BV1) 및 제2 차단 밸브(BV2)를 개방하여 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 생성물 배출라인(200)을 통해 이송하는데 있어, 제3 차단 밸브(BV3) 및 제4 차단 밸브(BV4)를 차단하여, 세척액(점선)이 생성물 배출라인(200)으로 공급되는 것을 차단하였다.
또한, 상기 생성물 배출라인(200)의 분기된 제2 라인(L2)의 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 구비된 차단 밸브를 개방시키고, 제1 라인(L1) 라인의 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 구비된 차단 밸브를 차단시킴으로써, 제2 라인(L2)을 선택하여 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 이송시켰다.
실시예 3
하기 도 3에 도시된 공정 흐름도와 같이, 올리고머 제조장치를 세척하였다.
구체적으로, 반응기(100) 하부로 기상의 에틸렌 단량체 스트림을 공급하고, 하부 측면으로 용매 스트림을 공급하여 에틸렌 단량체를 올리고머화 반응시켜 알파 올레핀을 제조하였다.
이 때, 제1 차단 밸브(BV1) 및 제2 차단 밸브(BV2)를 차단하여, 반응기(100)로부터 배출되는 생성물 배출 스트림(굵은 실선)의 이송을 차단하고, 상기 제3 차단 밸브(BV3) 및 제4 차단 밸브(BV4)를 개방하여 세척액(점선)을 공급함으로써, 상기 제1 차단 밸브(BV1) 및 제2 차단 밸브(BV2) 사이의 생성물 배출라인(200)의 배관 및 압력 조절 장치(300)를 세척하였다. 이 때, 상기 생성물 배출라인(200)의 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2) 모두의 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 구비된 차단 밸브를 개방시킴으로써, 모든 라인을 한꺼번에 세척하였다.
실시예 4
하기 도 4에 도시된 공정 흐름도와 같이, 올리고머 제조장치를 제1 모드로 운전하였다.
구체적으로, 반응기(100) 하부로 기상의 에틸렌 단량체 스트림을 공급하고, 하부 측면으로 용매 스트림을 공급하여 에틸렌 단량체를 올리고머화 반응시켜 알파 올레핀을 제조하였다.
이 때, 제1 모드로 운전 시에는 상기 제1 라인(L1)에 구비된 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 형성된 제1-1 차단 밸브(BV1-1)를 개방하여, 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 제1 라인(L1)을 이용하여 이송시켰다. 이 때, 상기 제1 라인(L1)의 제1 지점(410) 및 제2 지점(510)과 연결되는 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500) 각각의 임의의 영역에 형성된 제1-2 차단 밸브(BV1-2)는 차단되어 상기 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)으로부터 세척액이 제1 라인(L1)으로 유입되거나, 상기 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)으로 제1 라인(L1)의 생성물 배출 스트림이 유출되는 것을 방지하였다. 동시에, 상기 제2 라인(L2)에 구비된 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 형성된 제2-1 차단 밸브(BV2-1)는 차단되어, 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림이 제2 라인(L2)으로 이송되는 것을 차단하였다. 또한, 상기 제2 라인(L2)의 제1 지점(410) 및 제2 지점(510)과 연결되는 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500) 각각의 임의의 영역에 형성된 제2-2 차단 밸브(BV2-2)는 개방되어 상기 제2 라인(L2)에 세척액(점선)을 순환시키면서 제2 라인(L2)을 선택적으로 세척하였다.
실시예 5
하기 도 5에 도시된 공정 흐름도와 같이, 올리고머 제조장치를 제2 모드로 운전하였다.
구체적으로, 반응기(100) 하부로 기상의 에틸렌 단량체 스트림을 공급하고, 하부 측면으로 용매 스트림을 공급하여 에틸렌 단량체를 올리고머화 반응시켜 알파 올레핀을 제조하였다.
이 때, 제2 모드로 운전 시에는 상기 제2 라인(L2)에 구비된 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 형성된 제2-1 차단 밸브(BV2-1)를 개방하여, 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 제2 라인(L2)을 이용하여 이송시켰다. 이 때, 상기 제2 라인(L2)의 제1 지점(410) 및 제2 지점(510)과 연결되는 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500) 각각의 임의의 영역에 형성된 제2-2 차단 밸브(BV2-12는 차단되어 상기 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)으로부터 세척액이 제2 라인(L2)으로 유입되거나, 상기 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500)으로 제2 라인(L2)의 생성물 배출 스트림이 유출되는 것을 방지하였다. 동시에, 상기 제1 라인(L1)에 구비된 압력 조절 장치(300)의 양쪽에 각각 형성된 제1-1 차단 밸브(BV1-1)는 차단되어, 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림이 제1 라인(L1)으로 이송되는 것을 차단하였다. 또한, 상기 제1 라인(L1)의 제1 지점(410) 및 제2 지점(510)과 연결되는 세척액 공급라인(400) 및 세척액 배출라인(500) 각각의 임의의 영역에 형성된 제1-2 차단 밸브(BV1-2)는 개방되어 상기 제1 라인(L1)에 세척액(점선)을 순환시키면서 제1 라인(L1)을 선택적으로 세척하였다.
비교예
비교예 1
하기 도 6에 도시된 공정 흐름도와 같이, 올리고머 제조장치를 운전하였다. 구체적으로, 반응기(100) 하부로 기상의 에틸렌 단량체 스트림을 공급하고, 하부 측면으로 용매 스트림을 공급하여 에틸렌 단량체를 올리고머화 반응시켜 알파 올레핀을 제조하였다.
이 때, 상기 반응기(100)에서 배출되는 생성물 배출 스트림(굵은 실선)을 생성물 배출라인(200)을 통해서 배출시켰다.
이 경우, 생성물 배출라인(200)을 통해 고압의 생성물 배출 스트림이 배출되고, 상기 생성물 배출 스트림이 수위 조절 밸브를 통과하면서 압력이 낮아지고, 반응기보다 저압으로 운전되는 후속 공정으로 이송되면서 압력 강하로 인하여 기상 및 액상이 분리되는 문제가 있고, 이 때, 접착성을 가진 고분자 물질이 석출되면서 배관에 파울링이 발생하게 되는 문제가 있었다.
100: 반응기
200: 생성물 배출라인
210: 분기 지점
220: 합류 지점
300: 압력 조절 장치
400: 세척액 공급라인
410: 제1 지점
500: 세척액 배출라인
510: 제2 지점
BV1: 제1 차단 밸브
BV2: 제2 차단 밸브
BV3: 제3 차단 밸브
BV4: 제4 차단 밸브
L1: 제1 라인
L2: 제2 라인
BV1-1: 제1-1 차단 밸브
BV2-1: 제2-1 차단 밸브
BV1-2: 제1-2 차단 밸브
BV2-2: 제2-2 차단 밸브
200: 생성물 배출라인
210: 분기 지점
220: 합류 지점
300: 압력 조절 장치
400: 세척액 공급라인
410: 제1 지점
500: 세척액 배출라인
510: 제2 지점
BV1: 제1 차단 밸브
BV2: 제2 차단 밸브
BV3: 제3 차단 밸브
BV4: 제4 차단 밸브
L1: 제1 라인
L2: 제2 라인
BV1-1: 제1-1 차단 밸브
BV2-1: 제2-1 차단 밸브
BV1-2: 제1-2 차단 밸브
BV2-2: 제2-2 차단 밸브
Claims (14)
- 단량체 스트림 및 용매 스트림이 공급되어 올리고머화 반응을 실시하는 반응기;
상기 반응기 하부 측면에 구비된 생성물 배출라인;
상기 생성물 배출라인의 제1 지점으로 연결되는 세척액 공급라인; 및
상기 생성물 배출라인의 제2 지점으로부터 연장되는 세척액 배출라인을 포함하고,
상기 생성물 배출라인은 둘 이상의 라인으로 분기되는 분기 지점 및 상기 분기된 각각의 라인이 합류되는 합류 지점을 포함하며,
상기 생성물 배출라인은 둘 이상으로 분기된 각각의 라인에 압력 조절 장치가 구비되어 있는 것인 올리고머 제조장치. - 제1항에 있어서,
상기 생성물 배출라인에 있어서, 상기 분기 지점은 합류 지점 대비 반응기와 인접한 영역에 형성된 것인 올리고머 제조장치. - 제1항에 있어서,
상기 분기 지점에서 생성물 배출라인은 n개의 라인으로 분기되며, 상기 n은 2 내지 5인 올리고머 제조장치. - 제1항에 있어서,
상기 둘 이상으로 분기된 각각의 라인 중 어느 하나의 라인을 개방시킬 때, 나머지 라인은 차단시키는 것인 올리고머 제조장치. - 제1항에 있어서,
상기 생성물 배출라인은 분기 지점으로부터 제1 라인 및 제2 라인으로 분기되고, 상기 분기된 각각의 라인은 합류 지점에서 합류되는 것인 올리고머 제조장치. - 제1항에 있어서,
상기 압력 조절 장치를 통과한 스트림의 압력은 반응기의 운전 압력과 0 bar 내지 10 bar 내의 차이를 갖도록 유지되는 것인 올리고머 제조장치. - 제1항에 있어서,
상기 세척액 공급라인으로 공급되는 세척액을 이용하여 상기 둘 이상으로 분기된 각각의 라인 중 어느 하나 이상의 라인을 세척하고 세척액 배출라인을 통해 배출시키는 것인 올리고머 제조장치. - 제1항에 있어서,
상기 생성물 배출라인에 있어서, 상기 제1 지점은 분기 지점보다 반응기와 인접한 영역에 형성되고, 제2 지점은 합류 지점 보다 반응기와 먼 영역에 형성되는 것인 올리고머 제조장치. - 제8항에 있어서,
상기 생성물 배출라인은 제1 지점보다 반응기와 인접한 영역에 형성된 제1 차단 밸브 및 제2 지점보다 반응기와 먼 영역에 형성된 제2 차단 밸브를 포함하고,
상기 세척액 공급라인은 임의의 영역에 형성된 제3 차단 밸브를 포함하며,
상기 세척액 배출라인은 임의의 영역에 형성된 제4 차단 밸브를 포함하는 것인 올리고머 제조장치. - 제9항에 있어서,
상기 생성물 배출라인을 통해 생성물 이송 시, 제1 차단 밸브 및 제2 차단 밸브를 개방하고, 상기 제3 차단 밸브 및 제4 차단 밸브를 차단하며,
상기 생성물 배출라인의 세척 시, 제1 차단 밸브 및 제2 차단 밸브를 차단하고, 상기 제3 차단 밸브 및 제4 차단 밸브를 개방하는 것인 올리고머 제조장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 지점 및 제2 지점 각각은 둘 이상으로 분기된 각각의 라인에 형성되고,
상기 제1 지점은 분기 지점과 압력 조절 장치가 구비된 지점 사이의 영역에 형성되며,
상기 제2 지점은 압력 조절 장치가 구비된 지점과 합류 지점 사이의 영역에 형성되는 것인 올리고머 제조장치. - 제11항에 있어서,
상기 둘 이상으로 분기된 각각의 라인에 있어서, 압력 조절 장치를 중심으로 양쪽에 각각 형성된 제n-1 차단 밸브를 포함하고,
상기 각각의 제n-1 차단 밸브와 압력 조절 장치 사이에는 각각 제1 지점과 제2 지점이 형성되어 있고,
상기 각각의 제1 지점 및 제2 지점에 연결되는 세척액 공급라인 및 세척액 배출라인의 임의의 영역에 형성된 제n-2 차단 밸브를 포함하는 것인 올리고머 제조장치. - 제10항에 있어서,
상기 반응기는 n가지 모드로 교대 운전되고,
제n 모드로 운전 시, 상기 둘 이상으로 분기된 각각의 라인에 있어서, 제n 라인의 제n-1 차단 밸브가 개방되는 경우, 상기 제n-1 차단 밸브가 개방되어 있는 라인의 제1 지점 및 제2 지점과 연결되는 세척액 공급라인 및 세척액 배출라인의 임의의 영역에 형성된 제n-2 차단 밸브는 차단되고,
나머지 라인의 제n-1 차단 밸브가 차단되며, 상기 제n-1 차단 밸브가 차단되어 있는 라인의 제1 지점 및 제2 지점과 연결되는 세척액 공급라인 및 세척액 배출라인의 임의의 영역에 형성된 제n-2 차단 밸브는 개방되는 것인 올리고머 제조장치. - 제1항에 있어서,
상기 단량체는 에틸렌을 포함하고, 올리고머는 알파 올레핀을 포함하는 것인 올리고머 제조장치.
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