KR20230088133A - 기포탑 반응기 - Google Patents

기포탑 반응기 Download PDF

Info

Publication number
KR20230088133A
KR20230088133A KR1020210177025A KR20210177025A KR20230088133A KR 20230088133 A KR20230088133 A KR 20230088133A KR 1020210177025 A KR1020210177025 A KR 1020210177025A KR 20210177025 A KR20210177025 A KR 20210177025A KR 20230088133 A KR20230088133 A KR 20230088133A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling coil
condensation
zone
reaction
bubble column
Prior art date
Application number
KR1020210177025A
Other languages
English (en)
Inventor
황문섭
이정석
이홍민
송종훈
육경석
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020210177025A priority Critical patent/KR20230088133A/ko
Priority to CN202280005687.0A priority patent/CN116583346A/zh
Priority to JP2023514818A priority patent/JP2024502519A/ja
Priority to PCT/KR2022/009666 priority patent/WO2023106533A1/ko
Priority to US18/026,905 priority patent/US20240299897A1/en
Priority to EP22862401.1A priority patent/EP4218997A4/en
Publication of KR20230088133A publication Critical patent/KR20230088133A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J10/00—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor
    • B01J10/002—Chemical processes in general for reacting liquid with gaseous media other than in the presence of solid particles, or apparatus specially adapted therefor carried out in foam, aerosol or bubbles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/008—Details of the reactor or of the particulate material; Processes to increase or to retard the rate of reaction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
    • B01D5/0084—Feeding or collecting the cooling medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D5/00—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation
    • B01D5/0078—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation characterised by auxiliary systems or arrangements
    • B01D5/009—Collecting, removing and/or treatment of the condensate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0006—Controlling or regulating processes
    • B01J19/0013—Controlling the temperature of the process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/0053—Details of the reactor
    • B01J19/006—Baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B01J4/002—Nozzle-type elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B01J4/004—Sparger-type elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J4/00—Feed or outlet devices; Feed or outlet control devices
    • B01J4/001—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes
    • B01J4/005—Feed or outlet devices as such, e.g. feeding tubes provided with baffles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/067—Heating or cooling the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/20—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium
    • B01J8/22—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles with liquid as a fluidising medium gas being introduced into the liquid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02—Alkenes
    • C07C11/04—Ethylene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C11/00—Aliphatic unsaturated hydrocarbons
    • C07C11/02—Alkenes
    • C07C11/107—Alkenes with six carbon atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
    • C07C2/04—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation
    • C07C2/06—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation of alkenes, i.e. acyclic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C2/08—Catalytic processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/02—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
    • C07C2/04—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation
    • C07C2/06—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation of alkenes, i.e. acyclic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C2/08—Catalytic processes
    • C07C2/26—Catalytic processes with hydrides or organic compounds
    • C07C2/32—Catalytic processes with hydrides or organic compounds as complexes, e.g. acetyl-acetonates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F2/00—Processes of polymerisation
    • C08F2/01—Processes of polymerisation characterised by special features of the polymerisation apparatus used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00049—Controlling or regulating processes
    • B01J2219/00051—Controlling the temperature
    • B01J2219/00074—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids
    • B01J2219/00076—Controlling the temperature by indirect heating or cooling employing heat exchange fluids with heat exchange elements inside the reactor
    • B01J2219/00083—Coils
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/16—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • C07C2523/24—Chromium, molybdenum or tungsten
    • C07C2523/26—Chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2531/00—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • C07C2531/02—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • C07C2531/12—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides
    • C07C2531/14—Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides containing organo-metallic compounds or metal hydrides of aluminium or boron

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명은 기포탑 반응기에 관한 것으로, 액상의 반응 매체 내에서 기상 반응물의 반응이 수행되는 반응 영역, 상기 반응 영역의 상부에 구비되고, 상기 반응 구역으로부터 상승하는 제1 기체 스트림이 도입되는 분리 구역(disengaging section), 및 상기 분리 구역 상부에 구비되고, 상기 분리 구역으로부터 상승하는 제2기체 스트림이 도입되는 응축 영역(condensation zone)을 포함하고, 상기 응축 영역의 직경은 상기 분리 구역의 직경보다 큰 기포탑 반응기를 제공한다.

Description

기포탑 반응기{BUBBLE COLUMN REACTOR}
본 발명은 기포탑 반응기에 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 알파 올레핀은 대표적으로 에틸렌의 올리고머화 반응을 통해 제조되고 있다. 상기 에틸렌 올리고머화 반응이 수행되는 반응기 형태로서, 기상의 에틸렌을 반응물로 사용하여 촉매를 포함하는 액상의 반응 매체를 포함하는 반응 영역과 접촉을 통해 에틸렌의 올리고머화 반응(삼량체화 반응 또는 사량체화 반응)을 수행하는 기포탑 반응기(bubble column reactor)가 사용되고 있다.
기포탑 반응기의 경우 반응 영역에서 액체의 반응 매체와 함께 반응물인 기체가 서로 혼재되어 2상으로 존재하는데, 촉매 반응의 결과로서 소량의 고분자가 부산물로 생성되고 이는 액체의 반응 매체 속에 부유하게 된다. 이 때 다량의 기상 반응물이 반응 영역 내로 다량의 기포 형태로 도입되는 속도에 의하여 고체인 상기 고분자와 액체인 반응 매체의 비말동반(entrainment)이 필연적으로 발생하게 된다.
이러한 비말동반으로 인하여 부산물인 고분자가 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 기포탑 반응기 내부에서의 고분자가 포함된 고체 및 액체가 비말동반 되는 양을 감소시키기 위한 연구가 필요한 실정이다
JP 5166662 B
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 상기 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 문제들을 해결하기 위하여, 반응기 내 목적하는 생성물 외 고분자 물질을 포함하는 부산물이 비말동반 되는 것을 방지하여 전체 공정의 안정화를 향상시키기 위한 기포탑 반응기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 액상의 반응 매체 내에서 기상 반응물의 반응이 수행되는 반응 영역, 상기 반응 영역의 상부에 구비되고, 상기 반응 구역으로부터 상승하는 제1 기체 스트림이 도입되는 분리 구역(disengaging section), 및 상기 분리 구역 상부에 구비되고 상기 분리 구역으로부터 상승하는 제2기체 스트림이 도입되는 응축 영역(condensation zone)을 포함하고, 상기 응축 영역의 직경은 상기 분리 구역의 직경보다 큰 기포탑 반응기를 제공한다.
본 발명의 기포탑 반응기에 따르면, 기포탑 반응기의 반응 영역 상부에 응축영역이 구비됨으로써 종래 기포탑 반응기 외부에 별도의 응축기를 구비하는 경우에 비하여 비말동반으로 인한 응축기 자체에 대한 파울링 현상을 방지할 수 있다.
한편, 기포탑 반응기의 응축 영역의 직경을 반응 영역과 응축 영역 사이에 구비되는 분리 구역의 직경보다 크게 형성하여, 응축 영역에서의 기체 상승 속도를 감소시켜 비증기의 침강 효과를 향상시킬 수 있다. 아울러 분리 구역에 비하여 상대적으로 직경이 큰 응축 영역 내에서 발생하는 와류에 의하여 기체의 진로가 변경되어 응축 영역 내에서의 균일한 혼합 및 이에 따른 균일한 응축의 효과를 얻을 수 있다.
한편, 응축 영역 내에서 냉각 코일의 배치를 통하여 응축 영역 내에서의 균일한 온도 분포를 구현할 수 있으며, 이를 통한 상기 기상 스트림 내 용매 및 고분자를 효과적으로 응축시켜 반응 영역으로 환류시킬 수 있다.
이를 통하여, 고체 및 액체 등의 비증기가 비말동반 되는 양을 감소시켜 전체 공정의 안정화를 향상시킬 수 있고, 궁극적으로는 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 1 및 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기포탑 반응기 및 이와 관련된 공정 흐름도이다.
도 3 및 도 4는 종래 기술에 따른 기포탑 반응기 및 이와 관련된 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), 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 발명의 일 실시예에 따르는 기포탑 반응기(100)는 액상의 반응 매체 내에서 기상 반응물의 반응이 수행되는 반응 영역, 상기 반응 영역의 상부에 구비되고, 상기 반응 구역으로부터 상승하는 제1 기체 스트림이 도입되는 분리 구역(disengaging section), 및 상기 분리 구역 상부에 구비되고 상기 분리 구역으로부터 상승하는 제2기체 스트림이 도입되는 응축 영역(condensation zone)을 포함하고, 상기 응축 영역의 직경은 상기 분리 구역의 직경보다 클 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 기포탑 반응기(100)는 촉매 및 용매(solvent)의 액상의 반응 매체 내에서 단량체(monomer)를 포함하는 기상 반응물을 올리고머화 반응시켜 올리고머 생성물(product)을 제조하기 위한 것일 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 기포탑 반응기(100)는 반응 영역(300)을 포함하고, 상기 반응 영역(300)의 일 측면에 연결되는 1 이상의 반응 매체 공급 라인(310)을 통하여, 반응 매체가 반응 영역(300)으로 공급될 수 있다. 여기서 상기 반응 매체는 촉매, 조촉매, 및 용매를 포함할 수 있다. 상기 촉매, 촉매, 조촉매, 및 용매는 각각 별개의 반응 매체 공급 라인(310)을 통하여 공급될 수 있으며, 2 이상의 반응 매체 성분이 혼합된 상태로 반응 매체 공급 라인(310)을 통하여 반응 영역(300)으로 공급될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 단량체는 에틸렌 단량체를 포함할 수 있다. 구체적인 예로, 상기 에틸렌 단량체를 포함하는 기상 반응물은 후술하는 기포탑 반응기(100)의 다운 챔버(200) 내로 공급되어 올리고머화 반응을 걸쳐 목적하는 알파 올레핀 생성물을 제조될 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 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.
한편, 상기 기포탑 반응기(100) 내 반응 영역(300)에서 촉매, 조촉매, 및 용매를 포함하는 액체 상태의 반응 매체 내에서 단량체와의 올리고머화 반응이 수행될 수 있다. 이와 같이, 단량체의 올리고머화 반응이 수행되는 반응 매체로 이루어진 영역을 반응 영역(300)으로 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 상업적으로 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.
상기 기포탑 반응기(100)는 상기 반응 영역(300)에 연결되고, 상기 반응 매체 공급 라인의 타측에 구비된 생성물 배출 라인(320)을 포함할 수 있으며, 상기 생성물 배출 라인을 통하여 올리고머화 반응의 생성물인 알파 올레핀을 포함하는 생성물이 배출될 수 있다. 즉, 상기 생성물 배출 라인(320)은 올리고머화 반응을 통해 생성된 올리고머 생성물 및 용매를 포함할 수 있으며, 상기 올리고머 생성물과 용매는 추가적인 분리 장치(미도시)를 통해 분리될 수 있다. 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 반응 매체의 반응 영역(300)으로의 공급 및 생성물의 반응 영역(300)으로부터의 배출은 연속적으로 수행될 수 있다.
한편, 상기 올리고머화 반응을 위한 단량체를 포함하는 기상 반응물은 기상반응물 공급 배관(210)을 통하여 기포탑 반응기(100)의 하부에 위치하는 다운 챔버(200) 내로 공급된 후 분산판(350)을 통과하여 액상의 반응 매체가 포함된 반응 영역(300)으로 공급될 수 있다.
즉, 상기 분산판(350)은 상기 다운 챔버(200)와 상기 반응 영역(300) 사이에 구비될 수 있는데, 상기 분산판(350)의 중심부 및 원주를 따라 등간격으로 형성된 홀을 통해 기상 반응물, 예를 들어 기상의 단량체가 다운 챔버(200)로부터 반응 매체가 구비된 반응 영역(300)으로 균일하게 분산되어 공급될 수 있다.
상기 분산판(350)을 통하여 기상 반응물이 액상의 반응 매체를 포함하는 반응 영역(300)으로 유입됨과 동시에 분산되고, 분산된 기체의 힘에 의해 와류(turbulence)가 발생하여, 액상의 반응 매체와 기상 반응물의 자연적인 혼합이 이루어진다. 이 때, 분산판(350)을 통해 반응 영역(300)으로 유입되는 기상 반응물의 분산력은 상기 액상의 반응 매체로부터 하방으로 작용하는 수두압에 비하여 크도록 유지됨으로써, 상기 액상의 반응 매체가 상기 반응 영역(300) 내에 머무를 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 상기 기포탑 반응기(100)의 반응 영역(300)으로 공급된 기상 반응물은 용매 및 촉매가 존재하는 액체 상태의 반응 매체 내에서 촉매 반응될 수 있으며, 구체적으로 상기 촉매 반응은 올리고머화 반응일 수 있다. 이 경우, 반응 영역(300) 내 기상 반응물과 반응 매체가 서로 혼재되어 2상으로 존재하게 된다. 한편, 상기 반응 영역(300) 내에서는 기상 반응물의 촉매 반응 결과 소량의 고분자가 부산물로 생성될 수 있고, 이는 액체의 반응 매체 속에 부유하게 된다. 한편, 다량의 기상 반응물이 다량의 기포 형태로 반응 영역(300) 내로 도입되고, 미반응된 기상 반응물은 기체 상태로 반응 매체를 통과하여 상승한다. 상승하는 기상 반응물의 유량 및 속도에 의하여 고체인 상기 고분자와 액체인 반응 매체의 비말동반(entrainment)이 발생할 수 있다. 즉 미반응된 기상 반응물이 반응 영역(300)을 거쳐 상부로 이동함에 있어서 미반응된 기상 반응물뿐만 아니라 이와 함께 부산물인 고분자와 일부 기화된 용매가 함께 상부로 이동하게 된다. 이 경우, 비말동반된 고분자는 고분자의 점착성으로 인해 기포탑 반응기(100)의 후단 공정 장치에 침적되어 유체의 흐름성을 저해하는 파울링 현상을 유발하게 된다.
이에 본 발명의 일 실시예에 따르는 기포탑 반응기(100)는 반응 영역(300) 상부에 구비되는 분리 구역(disengaging section; DS)과 응축 영역(condensation zone; CZ)을 구비함으로써 고분자를 포함하는 부산물이 비말동반 되는 것을 방지하여 후단 공정 장치에 파울링을 방지하여 전체 공정의 안정화를 향상시킬 수 있다.
보다 구체적으로, 반응 영역(300)에서의 제1 기체 스트림이 분리 구역(DS)으로 도입될 수 있다. 상기 제1 기체 스트림은 미반응된 기상 반응물 외에도 혼합 기체로서 기화된 용매 및 비말동반되는 고분자를 포함할 수 있다. 이러한 미반응된 기상 반응물 및 혼합 기체를 포함하는 제1 기체 스트림은 분리 구역(DS)을 통과함으로써 상향 이동 속도가 감소될 수 있고 비말 동반된 고분자 및 용매의 일부, 특히 비중이 상대적으로 무거운 고체 물질인 고분자 비증기의 일부가 우선적으로 반응 영역(300)으로 침강할 수 있다.
한편, 상기 분리 구역(DS)의 높이(H1), 즉 상기 반응 영역(300)의 상면에서 상기 분리 구역(DS)의 상면까지의 길이는 기포탑 반응기(100)의 전체 길이의 10% 내지 40% 일 수 있다. 상기 분리 구역(DS)의 높이(H1)의 높이가 기포탑 반응기(100)의 전체 길이의 10% 이상인 경우에 상기 제1 기체 스트림 내 비말 동반된 고분자 및 용매의 침강에 필요한 충분한 시간 및 공간을 부여할 수 있고, 40% 이하인 경우에 상기 분리 구역(DS)가 효율적인 침강 효과에 더하여 기포탑 반응기(100)가 차지하는 공간을 최소화할 수 있다.
이어, 상기 분리 구역(DS)으로부터 상승하는 기체 스트림은 제2 기체 스트림으로서 분리 구역(DS) 상부에 구비되어 있는 응축 영역(CZ)으로 도입될 수 있다.
상기 응축 영역(CZ)은 상기 분리 구역(DS)에 비하여 내부 온도가 낮게 유지되는 공간이며, 제2 기체 스트림이 상기 응축 영역(CZ)을 통과하는 과정에서 제2 기체 스트림 내 기화된 용매 및 비말동반 된 고분자의 응축 및 침강이 이루어지게 된다. 특히 기화된 용매의 응축에 의한 액화가 가능하고 액화된 용매는 침강하여 반응 영역(300)으로 환류될 수 있다.
한편, 종래 기포탑 반응기를 나타내는 도 2를 참조하면, 기포탑 반응기는 내부에 다운 챔버, 반응 영역, 분리 구역을 순차로 구비하고 있지만, 기포탑 반응기 내부에 본 발명과 같은 응축 영역을 구비하지는 않는다. 즉, 기포탑 반응기 상부로 배출되는 미반응 증기를 외부의 열교환기를 통하여 응축시키고, 이후 용매 등의 응축된 성분과 미반응된 기체 반응물을 분리 장치, 예를 들어 플래쉬 드럼을 통하여 기액 분리가 이루어졌었다. 이 경우 기포탑 반응기의 상부로 비말 동반되는 고분자 성분이 그대로 배출되며, 이러한 고분자 성분은 열교환기, 프래쉬 드럼, 및 이들을 연결하는 배관에 침적되어 파울링 현상이 빈번하게 발생할 우려가 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기포탑 반응기(100) 내부에 응축 영역(CZ)이 구비됨으로써, 기포탑 반응기 외부에 별도의 응축기를 구비하는 경우와 비교하여 별도의 배관 등의 설비 없이도 신속한 혼합 기체의 응축 및 침강효과를 얻을 수 있다. 나아가, 비말동반 되는 고분자로 인한 기포탑 반응기와 외부의 응축기 사이의 배관에서의 파울링 문제 또는 응축기 자체 내에서의 파울링 문제를 근본적으로 해결할 수 있다.
한편, 상기 기포탑 반응기(100)는 횡단면이 원형인 원통형일 수 있고, 상기 반응 영역(300), 상기 응축 영역(CZ), 및 상기 분리 구역(DS)의 횡단면 역시 원형일 수 있다. 상기 분리 구역(DS)의 직경은 상기 반응 영역(300)의 직경과 동일할 수 있고, 상기 응축 영역(CZ)의 직경은 상기 분리 구역(DS)의 직경보다 크게 형성될 수 있다. 여기서, 상기 응축 영역(CZ)의 직경은 구체적으로 상기 응축 영역(CZ)의 횡단면의 직경을 의미하고, 상기 분리 구역(DS)의 직경은 구체적으로 상기 분리 구역(DS)의 횡단면의 직경을 의미한다.
상기 응축 영역(CZ)의 직경이 상기 분리 구역(DS)의 직경보다 크게 형성되는 경우, 상대적으로 좁은 단면적의 분리 구역(DS)을 통과한 제2 기체 스트림의 진로가 상기 응축 영역(CZ)의 입구에서 변화하게 됨으로써 와류가 발생하게 된다. 이러한 와류에 의하여 제2 기체 스트림은 응축 영역(CZ)의 입구에서 혼합이 되고 균일하게 분포되어 상승할 수 있다. 나아가, 응축 영역(CZ)의 직경이 커지므로 상승하던 제2 기체 스트림의 상승 속도가 감소되므로, 기화된 용매의 응축 및 비말동반 된 고분자의 침강효과가 우수하게 된다. 이러한 균일하게 혼합된 제2 기체 스트림이 감소된 속도로 응축 영역(CZ)을 통과함으로써, 응축 영역(CZ)의 응축 효율을 보다 증가시킬 수 있다.
구체적으로, 상기 응축 영역(CZ)의 직경은 상기 분리 구역(DS)의 직경의 1.3 배 내지 3 배일 수 있으며, 보다 구체적으로는 1.5 배 내지 2 배일 수 있다. 상기 직경의 비율이 1.3 배이상인 경우, 전술한 제2 기체 스트림의 균일한 혼합 및 상승 속도 감소에 의한 우수한 비증기 침강 효과가 달성될 수 있다. 한편, 상기 비율이 3 배 이하인 경우, 제2 기체 스트림이 상기 응축 영역(CZ)을 통과하기 위한 최소한의 상승압이 유지될 수 있다.
한편, 상기 응축 영역(CZ)은 냉각 코일을 포함할 수 있고, 상기 냉각 코일은 권취된 상태로 상기 응축 영역(CZ) 내부의 상부부터 하부까지 구비될 수 있다. 상기 냉각 코일은 내부에서 냉매가 흐를 수 있는 배관 형태로서, 상기 냉각 코일은 상기 응축 영역(CZ)의 상부의 냉각 코일에 냉매가 도입될 수 있는 냉각 코일 입구, 및 상기 응축 영역(CZ)의 하부의 냉각 코일에 냉매가 배출될 수 있는 냉각 코일 출구가 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 상기 응축 영역(CZ)의 상부에서 공급되는 냉매의 온도는 -10 ℃ 내지 -5 ℃의 범위일 수 있으며, 응축 영역(CZ)의 하부로부터 배출되는 냉매의 온도는 0 ℃ 내지 5 ℃의 범위일 수 있다.
상기 반응 영역(300)에서의 올리고머화 반응 온도를 고려하였을 때 기상 스트림의 응축을 위하여는 상기 응축 영역(CZ)으로 공급되는 냉매의 온도는 적어도 -5℃보다 낮은 온도일 필요가 있다. 또한 가용한 반응 온도 범위 및 에너지 절감의 필요에 따라 공급되는 냉매의 온도 -10℃ 이상일 필요가 있다.
한편, 정해진 올리고머화 반응 온도로부터 기상 배출물 스트림(550)의 온도를 낮추기 위하여 냉매의 공급 온도와 배출되는 냉매의 온도 차이는 10℃ 정도가 바람직하며, 이러한 측면에서 배출되는 냉매의 온도는 0 ℃ 내지 5 ℃의 범위일 수 있다.
상기 응축 영역(CZ)의 직경이 상대적으로 증가함에 따라, 상기 응축 영역(CZ) 내부의 적절한 냉각 온도 유지가 중요하게 된다. 따라서, 상기 냉각 코일은 제1 냉각 코일(500) 및 제2 냉각 코일(600)을 포함할 수 있고, 상기 제1 및 제2 냉각 코일은 각각 권취된 상태로 상기 응축 영역(CZ) 내부의 상부부터 하부까지 구비될 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예를 따르는 상기 제1 냉각 코일(500) 및 제2 냉각 코일(600)은 상기 응축 영역(CZ) 내에서 병렬 연결되어, 상기 제1 냉각 코일(500)의 하단은 상방향으로 연장되어 상기 제2 냉각 코일의 상단과 연결된 형태일 수 있다.
구체적으로, 상기 제1 냉각 코일(500)의 상부에는 냉매가 도입되기 위한 제1 냉각 코일(500)의 입구(510)가 구비될 수 있고, 상기 제1 냉각 코일(500)의 입구(510)로 도입된 냉매는 코일 형태로 권취된 제1 냉각 코일(500)의 내부를 따라 아래로 이동하면서 상기 제2 기체 스트림과 열교환될 수 있다. 상기 제1 냉각 코일(500)의 하부로 이동한 냉매는 상기 제2 냉각 코일(600)의 상부로 재도입될 수 있다. 이어 냉매는 코일 형태로 권취된 상기 제2 냉각 코일(600)의 내부를 따라 이동하면서 상기 제2 기체 스트림과 열교환 될 수 있다. 냉매는 상기 제2 냉각 코일(600)의 하부에 구비된 제2 냉각 코일(600)의 출구(620)을 통해 반응기 외부로 배출될 수 있다.
이처럼, 본 발명의 기포탑 반응기(100)는 응축 영역(CZ) 내에 제1 및 제2 냉각 코일을 포함함으로써, 상기 응축 영역(CZ)의 직경이 상기 분리 구역(DS)의 직경보다 크게 형성됨에도 불구하고 응축 영역(CZ)내에서 냉각 코일과 제2 기체 스트림 사이의 충분한 열교환 면적을 확보할 수 있고, 이를 통하여 응축 영역(CZ)의 균일한 냉각 온도 분포를 달성할 수 있다. 아울러, 제2 냉각 코일(600)의 냉매로서 제1 냉각 코일(500)으로 공급된 냉매를 사용할 수 있어서, 에너지 절감의 효과가 달성될 수 있다.
또한, 상기 분리 구역(DS)에서 제1 기체 스트림 내 상대적으로 비중이 큰 비말 동반된 고분자 및 기화된 용매의 일부의 자연적 침강이 발생하고, 그 외의 나머지 상기 고분자 및 기화된 용매가 상승할 때, 상기 응축 영역(CZ)의 직경의 증가로 인해 상승 속도가 감소하며, 와류에 의해 진행 방향이 변경된다. 따라서 상기 응축 영역(CZ) 내에 균일한 혼합 및 이에 따른 균일한 응축이 이루어지고, 한편 비접촉면적(dead zone)을 감소시켜 고분자 및 기화된 용매가 침강 내지 응축되지 아니하고 상기 응축 영역(CZ)을 통과하는 현상을 방지할 수 있다.
반면, 도 4을 참조하면, 기포탑 반응기의 응축 영역(CZ)이 1열의 냉각 코일을 포함하는 경우, 냉각 코일 주변에서는 응축이 일어나지만 냉각 코일과 먼 지점에서는 상대적으로 응축이 덜 일어나게 되어 비접촉면적(dead zone)이 증가될 수 있다. 이러한 종래의 1열의 냉각 코일로는 직경이 증가된 응축 영역(CZ) 내 제2 기체 스트림에 포함된 기화된 용매의 효율적인 응축 및 비증기의 침강 효율이 떨어지게 되므로, 응축 영역(CZ)의 직경이 상대적으로 증가하는 경우에는 상기 응축 영역(CZ) 내부의 적절한 냉각 온도 유지가 어렵게 되는 문제가 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제1 냉각 코일(500) 및 상기 제2 냉각 코일(600)은 서로 분리되어 이격될 수 있다. 구체적으로 도 2를 참조하면, 상기 제1 냉각 코일(500) 및 제2 냉각 코일(600)의 상단에 구비된 각각의 입구(510, 610)로 냉매가 도입되고, 냉매는 코일 형태로 권취된 제1 및 제2 냉각 코일(500, 600)의 내부를 따라 아래로 이동하면서 상기 제2 기체 스트림과 열교환될 수 있다. 이어서, 상기 제1 및 제2 냉각 코일(500, 600)의 하단에 구비된 각각의 출구(520, 620)로 냉매가 배출될 수 있다. 이 경우 상기 응축 영역(CZ)의 직경 방향으로 온도 편차를 최소화할 수 있고, 응축 영역(CZ) 내부 온도가 보다 균일하게 제어될 수 있다.
한편, 상기 응축 영역의 높이(H2)와 상기 분리 구역의 높이(H1)의 비율(H2/H1)은 1.2 내지 2.0 일 수 있다. 상기 높이의 비율 범위 내인 경우, 상기 분리 구역(DS)에서 제1 기체 스트림 내 비말 동반된 고분자 및 용매의 침강에 필요 충분한 시간과 공간이 가능하여 우수한 비증기 침강 효과가 발생한다. 이처럼 응축 영역(CZ) 내에서의 우수한 비증기 침강 효과로 인하여, 상기 분리 구역(DS)의 높이를 줄일 수 있어 기포탑 반응기(100)가 차지하는 공간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에 의하는 경우, 상기 응축 영역(CZ)에서 상기 제2 기체 스트림 내 기화된 용매 및 고분자와 같은 비증기가 응축 및 침강될 수 있고, 상기 응축 영역(CZ)의 상부로는 미반응 단량체, 예를 들어 기상의 에틸렌을 포함하는 기상 배출물 스트림(550)이 기포탑 반응기(100)의 상부로 배출될 수 있다. 이 경우 기상 배출물 스트림(550)에는 상기 제1 배출물 스트림에 포함된 혼합기체(기화된 용매 및 비말동반되는 고분자)의 대부분이 제거된 상태로 배출될 수 있다.
이상, 본 발명에 따른 기포탑 반응기를 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 기포탑 반응기를 실시하기 위해 적절히 응용되어 이용될 수 있다.
100: 기포탑 반응기
200: 다운 챔버
210: 기체 공급 배관
300: 반응 영역
310: 반응 매체 공급 라인
320: 생성물 배출 라인
350: 분산판
DS: 분리 구역
CZ: 응축 영역
500: 제1 냉각 코일
510: 제1 냉각 코일의 입구
520: 제1 냉각 코일의 출구
550: 기상 배출물 스트림
600: 제2 냉각 코일
610: 제2 냉각 코일의 입구
620: 제2 냉각 코일의 출구

Claims (10)

  1. 액상의 반응 매체 내에서 기상 반응물의 반응이 수행되는 반응 영역;
    상기 반응 영역의 상부에 구비되고, 상기 반응 구역으로부터 상승하는 제1 기체 스트림이 도입되는 분리 구역(disengaging section); 및
    상기 분리 구역 상부에 구비되고, 상기 분리 구역으로부터 상승하는 제2 기체 스트림이 도입되는 응축 영역(condensation zone)을 포함하고,
    상기 응축 영역의 직경은 상기 분리 구역의 직경보다 큰 기포탑 반응기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 응축 영역의 직경은 상기 분리 구역의 직경의 1.3 배 내지 3 배인 기포탑 반응기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 응축 영역의 직경은 상기 분리 구역의 직경의 1.5 배 내지 2 배인 기포탑 반응기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 응축 영역은 냉각 코일을 포함하고,
    상기 냉각 코일은 권취된 상태로 상기 응축 영역 내부의 상부부터 하부까지 구비되는 기포탑 반응기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 냉각 코일은 제1 냉각 코일 및 제2 냉각 코일을 포함하고,
    상기 제1 냉각 코일 및 제2 냉각 코일은 각각 권취된 상태로 상기 응축 영역 내부의 상부부터 하부까지 구비되는 기포탑 반응기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 냉각 코일 및 제2 냉각 코일은 서로 병렬로 연결되며,
    상기 제1 냉각 코일의 하단은 상방향으로 연장되어 제2 냉각 코일의 상단과 연결되는 기포탑 반응기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 냉각 코일은 상단에 구비된 제1 냉각 코일의 입구를 포함하며,
    상기 제1 냉각 코일 입구로 도입되는 냉매의 온도는 -10 ℃ 내지 -5 ℃인 기포탑 반응기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 냉각 코일 및 상기 제2 냉각 코일은 서로 이격되며,
    상기 제1 및 제2 냉각 코일의 상단에 구비된 각각의 입구로 냉매가 도입되고, 상기 제1 및 제2 냉각 코일의 하단에 구비된 각각의 출구로 냉매가 배출되는 기포탑 반응기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 응축 영역의 높이(H2)와 상기 분리 구역의 높이(H1)의 비율(H2/H1)은 1.2 내지 2.0인 기포탑 반응기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기상 반응물은 에틸렌 단량체를 포함하는 기포탑 반응기.
KR1020210177025A 2021-12-10 2021-12-10 기포탑 반응기 KR20230088133A (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210177025A KR20230088133A (ko) 2021-12-10 2021-12-10 기포탑 반응기
CN202280005687.0A CN116583346A (zh) 2021-12-10 2022-07-05 鼓泡塔反应器
JP2023514818A JP2024502519A (ja) 2021-12-10 2022-07-05 気泡塔反応器
PCT/KR2022/009666 WO2023106533A1 (ko) 2021-12-10 2022-07-05 기포탑 반응기
US18/026,905 US20240299897A1 (en) 2021-12-10 2022-07-05 Bubble Column Reactor
EP22862401.1A EP4218997A4 (en) 2021-12-10 2022-07-05 BUBBLE COLUMN REACTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210177025A KR20230088133A (ko) 2021-12-10 2021-12-10 기포탑 반응기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230088133A true KR20230088133A (ko) 2023-06-19

Family

ID=86382770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210177025A KR20230088133A (ko) 2021-12-10 2021-12-10 기포탑 반응기

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240299897A1 (ko)
EP (1) EP4218997A4 (ko)
JP (1) JP2024502519A (ko)
KR (1) KR20230088133A (ko)
CN (1) CN116583346A (ko)
WO (1) WO2023106533A1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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 (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5883292A (en) * 1996-01-17 1999-03-16 Twenty-First Century Research Corporation Reaction control by regulating internal condensation inside a reactor
JPH09276689A (ja) * 1996-04-19 1997-10-28 Nkk Corp スラリー床反応器
JP3812577B2 (ja) * 2003-09-02 2006-08-23 三菱化学株式会社 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
WO2010060957A1 (de) * 2008-11-27 2010-06-03 Basf Se Vorrichtung zur destillativen auftrennung
KR101221088B1 (ko) * 2012-03-30 2013-01-11 (주)제니스텍 광범위 정제용 초저온 냉각 트랩장치
KR20170032377A (ko) * 2014-07-18 2017-03-22 사빅 글로벌 테크놀러지스 비.브이. 선형 알파 올레핀 제조용 촉매 조성물 및 제조방법
EP3231506B1 (en) * 2014-12-09 2023-11-01 China Petroleum & Chemical Corporation Olefin polymerization apparatus and olefin polymerization process
FR3086288A1 (fr) * 2018-09-21 2020-03-27 IFP Energies Nouvelles Procede d'oligomerisation d'ethylene dans un reacteur gaz/liquide compartimente
KR102462535B1 (ko) * 2019-10-17 2022-11-01 주식회사 엘지화학 올리고머 제조 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024502519A (ja) 2024-01-22
WO2023106533A1 (ko) 2023-06-15
US20240299897A1 (en) 2024-09-12
CN116583346A (zh) 2023-08-11
EP4218997A4 (en) 2024-01-17
EP4218997A1 (en) 2023-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3831474B1 (en) Oligomer manufacturing device
KR20230088133A (ko) 기포탑 반응기
JP7556638B2 (ja) 気泡塔反応器
KR20230088131A (ko) 기포탑 반응기
JP7109855B2 (ja) オリゴマーの製造装置
US11938457B2 (en) Apparatus for preparing oligomer
KR102690910B1 (ko) 스파저 및 이를 포함하는 반응기
JP7362187B2 (ja) オリゴマーの製造装置
EP4212238A1 (en) Sparger and reactor comprising same
US20240286102A1 (en) Bubble Column Reactor
JP7362193B2 (ja) オリゴマーの製造装置