WO2018066838A2 - 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법 - Google Patents

용매 분리 장치 및 용매 분리 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2018066838A2
WO2018066838A2 PCT/KR2017/010280 KR2017010280W WO2018066838A2 WO 2018066838 A2 WO2018066838 A2 WO 2018066838A2 KR 2017010280 W KR2017010280 W KR 2017010280W WO 2018066838 A2 WO2018066838 A2 WO 2018066838A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
line
solvent
water
zone
mixture
Prior art date
Application number
PCT/KR2017/010280
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2018066838A3 (ko
Inventor
이성규
신준호
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=61831440&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO2018066838(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to EP17858633.5A priority Critical patent/EP3505542B1/en
Priority to JP2019516667A priority patent/JP6783383B2/ja
Priority to CN201780061336.0A priority patent/CN109790242B/zh
Priority to US16/335,922 priority patent/US10639562B2/en
Publication of WO2018066838A2 publication Critical patent/WO2018066838A2/ko
Publication of WO2018066838A3 publication Critical patent/WO2018066838A3/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/007—Energy recuperation; Heat pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/009—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping in combination with chemical reactions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/343—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas
    • B01D3/346—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances the substance being a gas the gas being used for removing vapours, e.g. transport gas
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/34—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping with one or more auxiliary substances
    • B01D3/38—Steam distillation
    • 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
    • B01D5/0033—Other features
    • B01D5/0039—Recuperation of heat, e.g. use of heat pump(s), compression
    • 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
    • B01D5/0057—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
    • B01D5/006—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with evaporation or distillation
    • 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
    • B01D5/0057—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes
    • B01D5/0075—Condensation of vapours; Recovering volatile solvents by condensation in combination with other processes with heat exchanging
    • 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
    • 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
    • C08F6/00—Post-polymerisation treatments
    • C08F6/06—Treatment of polymer solutions
    • C08F6/10—Removal of volatile materials, e.g. solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/02—Recovery or working-up of waste materials of solvents, plasticisers or unreacted monomers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/06—Recovery or working-up of waste materials of polymers without chemical reactions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J11/00—Recovery or working-up of waste materials
    • C08J11/04—Recovery or working-up of waste materials of polymers
    • C08J11/10—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation
    • C08J11/14—Recovery or working-up of waste materials of polymers by chemically breaking down the molecular chains of polymers or breaking of crosslinks, e.g. devulcanisation by treatment with steam or water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
    • 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
    • C08F236/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/02—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds
    • C08F236/04—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, at least one having two or more carbon-to-carbon double bonds the radical having only two carbon-to-carbon double bonds conjugated
    • C08F236/06—Butadiene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2309/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2309/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08J2309/02—Copolymers with acrylonitrile
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2309/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of conjugated diene hydrocarbons
    • C08J2309/06—Copolymers with styrene
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • the present application relates to a solvent separation apparatus and a solvent separation method for separating a mixture of a polymer and a solvent.
  • stripping is performed after the polymerization.
  • the stripping process uses methods such as steam stripping and distillation to recover and reuse unreacted monomers and solvents after the reaction.
  • steam stripping to recover the solvent in this way is well described in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0042561.
  • the polymer solution is introduced into hot water, and the solvent is vaporized and removed together with water vapor using steam to recover the polymer.
  • the stripping apparatus used for stripping is for evaporating separation of a mixture of two or more components present in the feedstock by boiling point difference.
  • the high volatile component is evaporated and separated in the form of upper steam, and at the bottom of the distillation system, the low volatile component is separated in the form of condensate.
  • the low boiling point material and the high boiling point material may each be a single component or a mixture of two or more components, respectively.
  • Synthetic rubber refers to a polymer material having the same or similar physical properties as natural rubber, and includes butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, styrene butadiene rubber, solution styrene butadiene rubber or ultra high-cis polybutadiene rubber.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a solvent separation apparatus used in a general stripping process.
  • a conventional stripping process water and steam supplied from a water tank 10 are mixed with a mixture of a polymerized polymer and a solvent and supplied to a stripping apparatus 20.
  • the overhead stream 201 discharged from the overhead region of the stripping device 20 is condensed in the condenser 30 and then flows into the oil / water separator 50 through the cooler 40.
  • the solvent separation device uses middle pressure steam (MP) as a heat source, and a large amount of energy is consumed in this process.
  • MP middle pressure steam
  • An object of the present application is to provide a solvent separation device and a solvent separation method using the solvent separation device.
  • the present application relates to a solvent separation device and a solvent separation method.
  • a solvent separation apparatus of the present application and a solvent separation method using the solvent separation apparatus waste heat of oil vapor flowing out of the top region of the stripping apparatus separating the product into the polymer and the solvent after the reaction in the polymer production process is recovered, By using this in the process of transferring the product to the stripping device after the synthetic rubber production reaction, it is possible to recover the waste heat that is discarded to save energy.
  • piping system may refer to a structure including a pipe or a line connecting the devices, "line” may substantially mean the same pipe, “flow” is a fluid through the line or pipe It can mean the movement of, the lines, piping and flow herein may share the same reference numerals.
  • first”, “second”, “third”, “fourth”, “one side” and “other side” are used to distinguish one component from another component. Each component is not limited by the above terms.
  • detailed descriptions of related general functions or configurations are omitted.
  • the solvent separation device and the solvent separation method of the present application are used in the synthetic rubber production process to transfer the overhead stream flowing out of the top region of the stripping device separating the product into the polymer and the solvent after the reaction, and to transfer the synthetic rubber product to the stripping device.
  • the water to be heated can be heated by heat exchange and fed to the stripping device.
  • "stripping" means separating and removing a gas dissolved in a liquid, and for example, may be performed by a method such as direct contact with steam, an inert gas or air, heating, and pressurization.
  • the stripping may be used in the same sense as stripping, dissipation or separation.
  • Synthetic rubber production process of the present application is butadiene rubber (BR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR), solution styrene butadiene rubber (Solution Styrene rubber) Butadiene Rubber (SSBR), Ultra High cis Polybutadiene Rubber, and the like.
  • BR butadiene rubber
  • NBR acrylonitrile-butadiene rubber
  • SBR styrene butadiene rubber
  • Solution Styrene rubber Solution Styrene rubber
  • SSBR Butadiene Rubber
  • Ultra High cis Polybutadiene Rubber Ultra High cis Polybutadiene Rubber
  • Butadiene Rubber (BR), Acrylonitrile-Butadiene Rubber (NBR), Styrene-Butadiene Rubber (SBR), Solution Styrene-Butadiene Rubber (SSBR), Ultra high cis polybutadiene rubber (Ultra High cis Polybutadiene Rubber) and the like can be produced by continuous polymerization by the method of solution polymerization (Solution Polymerization) or emulsion polymerization (Emulsion Polymerization).
  • the adhesive material solution which is a mixture of a polymer and a solvent after the polymerization reaction, separates the solvent and the polymer by stripping using steam.
  • the polymer produced after the polymerization reaction unreacted monomer and the solvent are separated by stripping after stripping, respectively.
  • the solvent may be an organic solvent, and may also be a saturated hydrocarbon having 2 to 12 carbon atoms or 4 to 8 carbon atoms, and preferably include normal hexane.
  • BR butadiene rubber
  • NBR acrylonitrile-butadiene rubber
  • SBR styrene butadiene rubber
  • SSBR solution styrene butadiene rubber
  • ultra high-cis polybutadiene rubber which are discharged from the top area of the stripping device used in the process of producing solution polymerization or emulsion polymerization.
  • Heat is exchanged with oil to heat the water, and the mixture of the polymer and the solvent, which is a product of the production reaction, is supplied to the stripping apparatus to reduce the amount of cooling water used and to save energy used to heat the water.
  • the solvent separation device according to the present application includes a stripping device, a water tank, and a piping system.
  • the solvent separation device may include a water tank 10, a stripping device 20, a mixing zone 70, a heat exchange zone 60, and a piping system.
  • the "water tank” is an apparatus capable of supplying water, and its form and structure are not particularly limited.
  • the said "removal apparatus” is an apparatus which can separate the multicomponent substance contained in a raw material by each boiling point difference, or a stripping apparatus for separating the substance to isolate
  • a stripping device 20 a stripping device having various forms may be used in the present application in consideration of boiling points such as a component of an incoming raw material or a component to be separated.
  • the stripping apparatus of the present application may remove the polymer solution into hot water and volatilize the solvent together with water vapor using steam.
  • the stripping device may be configured such that a polymer solution containing a solvent to be recovered in the flow direction of the fluid and a stream of steam providing heat required for recovery flow in counter currents.
  • the stripping device may include water in the stripping device to maintain a constant S / C (slurry content, mass of the rubber-like polymer in the stripping device / gross weight of the contents of the stripping device) in the stripping process. It may be filled.
  • the stripping device 20 or stripper that may be used as a stripper may be, for example, a distillation column or a device having a general structure, and using a stripping device in which two stripping devices are connected to each other. Can be.
  • the stripping device 20 is a solvent inlet through which a mixture containing a polymer and a solvent flows in, a polymer outlet for flowing out the bottom product of the stripping device 20, and a top product of the stripping device 20. It may comprise a solvent outlet.
  • the solvent inlet may be located at the bottom or the middle of the stripping device, the polymer outlet may be located at the bottom of the stripping device 20 and / or the bottom of the stripping device, the solvent outlet is the stripping device It may be located on top of 20 and / or on top of the stripping device.
  • the "upper” means a relatively upper portion in the stripping device, and more specifically, when the stripping device is divided into two vertically, for example, perpendicularly to the length or height direction of the stripping device. This may mean the upper part of the two divided regions.
  • “lower” in the above means a relatively lower portion within the stripping device, more specifically, the stripping device is divided into two in the vertical direction, for example, perpendicular to the length or height direction of the stripping device. At this time, it may mean a lower portion of the divided two areas.
  • the "top” of the stripping device means the top of the stripping device, and may be located above the stripping device, and the “top” of the stripping device is the bottom of the top of the stripping device. It means, it can be located under the above-mentioned stripping device.
  • the top, middle, and bottom of the stripping device may be used herein as a concept relative to each other.
  • the stripping device when the stripping device is divided into two in the longitudinal direction, the stripping device can be divided into upper and lower regions, in which case stripping can occur in the upper and lower regions.
  • the stripping device when the stripping device is divided into three sections in the longitudinal direction, the stripping device may be divided into upper, middle and lower regions, in which case stripping may occur in all of the upper, middle and lower regions.
  • the piping system comprises: a first line (101) connecting the water outlet of the water tank and the mixing region; A second line 131 connecting the mixing region and the inlet of the stripping apparatus; It may include a third line (201 + 301) formed to discharge the mixture of the solvent and water from the solvent outlet of the stripping device.
  • the first line 101 is formed with a running water outlet and a running water inlet, and the piping system discharges a part of the water moving the first line 101 through the running water outlet and again through the running water inlet. It may further include a fourth line 61 + 62 formed to recover to the first line 101.
  • the third and fourth lines may include the heat exchange area such that water discharged through the runoff outlet may be recovered to the runoff inlet after being exchanged with a mixture of water and a solvent moving through the third line 201 + 301. It may be formed to intersect through each other.
  • “Partial” of the water moving the first line 101 refers to a state in which the flow of fluid through the fourth line of the flow of water of the first line flowing out of the outlet of the water tank is present, for example water
  • the ratio (B / A) of the flow B flowing into the heat exchange zone through the fourth line with respect to the outflow flow A flowing out from the outlet of the tank may be at least 0.1, at least 0.2, at least 0.3, at least 0.4, For example, it may be 0.5 or more.
  • the ratio B / A is 0, it may mean a state in which the flow of water flowing out of the water tank does not flow into the fourth line.
  • the upper limit of the ratio (B / A) of the flow (B) flowing into the heat exchange zone through the fourth line to the outflow flow (A) flowing out of the outlet of the water tank may be 1, from the outlet of the water tank
  • the ratio B / A of the flow B flowing into the heat exchange area through the fourth line with respect to the outflow stream A being discharged is 1, the entire outflow stream flowing out from the outlet of the water tank is the fourth line. This may mean a state flowing into the heat exchanger.
  • the first line 101 may include a water supply line 101, a steam supply line 111, and a polymer supply line 121.
  • the water supply line 101, the steam supply line 111, the polymer supply line 121, the second line 131, and the stripping device 20 supplied from the water tank 10 are connected through a pipe. It may be connected to each other.
  • the water supplied from the water tank 10 to the first line 101 is mixed in the mixing region 70 with the steam supply line 111 and the polymer supply line 121, and then the second line ( It may be fluidically connected such that it may enter the stripping device 20 through 131.
  • the mixing region 70 may refer to a device capable of simultaneously or sequentially mixing a plurality of flows, and may mean a structure composed of a plurality of pipes and valves, or a structure in which one or more inline mixers or the like are combined.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the third line 201 + 301 may be formed to connect the heat exchange area with the solvent outlet of the stripping apparatus.
  • the fourth line 61 + 62 may be formed to connect the running water outlet of the first line with the heat exchange area and the running water inlet of the first line.
  • the mixture of the solvent and the water flowing out of the solvent outlet of the stripping apparatus 20 flows into the heat exchange area through the third line 201 + 301 and through the fourth line 61 + 62, the first line 101. Heat may be exchanged through the heat exchange zone with the water flowing from).
  • the heat exchange zone may include a condensing zone and a sub-cooling zone.
  • the third line and the fourth line in the condensation region may be an area where the heat exchange is performed, and the auxiliary cooling region may further cool the third line heat-exchanged in the condensation region by introducing external cooling water.
  • the condensation area of the heat exchange area may be an area that heat-exchanges the mixture of the solvent and the water flowing out from the solvent outlet of the stripping apparatus 20 through the third line with the water flowing from the first line through the fourth line.
  • the auxiliary cooling zone of the heat exchange zone may be a zone for cooling the mixture of the solvent and water after heat exchange in the condensation zone by contacting the cooling water introduced from the outside. In the auxiliary cooling zone, the mixture may be cooled to a temperature at which the mixture of the solvent and the water can be separated and introduced into the oil / water separator 50 through the oil / water discharge line 401.
  • the oil / water separator 50 may refer to a device for separating solvent and water, and various known devices such as an open type and a tank type may be used. By cooling the mixture of solvent and water after the heat exchange in the condensation zone in the auxiliary cooling zone, it is possible to reduce the amount of cooling water required to cool the mixture of solvent and water.
  • the heat exchange zone may be a heat exchanger that simultaneously includes a condensing zone and a sub-cooling zone in the same shell.
  • the heat exchanger 60 may be a heat exchanger such as a shell-and-tube heat exchanger, a helical heat exchanger or a plate heat exchanger in consideration of heat exchange amount, performance, price, and installation space.
  • it may be a 1-cell-2-process tube heat exchanger in which the above tubes are formed, the structure and type are not particularly limited as long as they include a condensation zone and an auxiliary cooling zone.
  • the "heat exchanger” is a device which is separately installed outside the stripping device, and performs heat exchange so that heat transfer occurs smoothly between two fluid streams having different temperatures.
  • the heat exchanger 60 is the stripping device.
  • a mixture of solvent and water flowing out of the solvent outlet of 20 is introduced into the heat exchanger 60 through the third line 201 + 301, and the first line 101 through the fourth line 61 + 62. It may be a device for heat exchange through the heat exchanger 60 and the water flowing from).
  • the solvent separation device may further include a condenser 30 on the second line.
  • the condenser may be a device installed separately from the stripping apparatus 20, and may refer to a device for cooling the material flowing out of the stripping apparatus 20 by contacting with coolant introduced from the outside.
  • the condenser 30 may be provided between the solvent outlet of the stripping device and the heat exchanger 60.
  • the solvent separation device of the present application may satisfy the following general formula (1).
  • Tc represents the temperature of the flow of the third line flowing out of the condenser
  • Te represents the temperature of the flow of the fourth line flowing out of the heat exchanger
  • the temperature difference between the temperature of the third line 301 flowing out of the condenser 30 and the flow of the fourth line 62 flowing out of the heat exchanger 60 is represented by the range of the general formula (1).
  • the amount of steam used to transfer the mixture of the polymer and the solvent, which is the product after the synthetic rubber production reaction, to the stripping device 20 can be reduced.
  • the temperature difference between the flow of the third line 301 flowing out of the condenser 30 and the flow of the fourth line 62 flowing out of the heat exchanger 60 is within the above range.
  • the temperature of the flow of the third line 301 flowing out of the condenser 30 is not particularly limited as long as it satisfies the general formula 1, but 70 to 100 °C, for example, 80 to 100 °C, 90 to 100 ° C., 70 ° C. to 90 ° C., or 80 ° C. to 90 ° C.
  • the temperature of the outflow flow of the fourth line 62 flowing out of the heat exchanger 60 is not particularly limited as long as the general formula 1 is satisfied, but is 50 ° C. to 80 ° C., for example, 60 ° C. to 80 ° C. ° C, 70 ° C to 80 ° C, 50 ° C to 70 ° C, or 60 ° C to 70 ° C.
  • the present application also relates to a solvent separation method.
  • the solvent separation method may be a method of separating the polymer and the solvent using the solvent separation apparatus described above.
  • the exemplary method further comprises exchanging water entering the heat exchange zone from the runoff outlet of the first line through the fourth line with a mixture of solvent and water flowing out of the stripping device via the third line to the inlet of the first line. Inflow may be included.
  • the solvent separation method according to an embodiment of the present application, the water supplied through the first line 101 from the water tank 10, and the steam and polymer supply line 121 introduced through the steam supply line 111
  • the mixture of the polymer and the solvent introduced through may be introduced into the mixing region 70 to be mixed and introduced into the stripping apparatus 20 through the second line 121.
  • the mixture of the solvent and the water flowing out of the solvent outlet of the stripping apparatus 20 is introduced into the heat exchanger 60 through the third line, and may exchange heat with the water introduced from the first line through the fourth line.
  • the water flowing through the fourth line may be introduced into the first line through the fourth line after heat exchange with the mixture of the solvent and water of the third line in the heat exchanger.
  • heat-exchanging the water introduced through the fourth line and introducing the water into the first line energy required to transfer the mixture of the polymer and the solvent may be reduced.
  • heat exchange with the water flowing into the fourth line it is possible to reduce the amount of the cooling water used for cooling the mixture of the solvent and the water flowing into the third line.
  • the solvent separation method according to the present application is characterized in that the solvent and water mixture of the solvent and water flowing out from the stripping apparatus through the third line is heat exchanged with the water flowing from the first line through the fourth line. And further passing through a condenser to condense the mixture. By passing through the condenser, it is possible to improve the heat exchange efficiency of the mixture of the solvent and water flowing out to the solvent outlet of the stripping device, and the water flowing into the fourth line.
  • the temperature Tc of the flow of the third line 301 flowing out of the condenser 30 and the temperature of the flow of the fourth line 62 flowing out of the heat exchanger 60 are discharged. ) Can be adjusted to satisfy the following general formula (1).
  • Tc represents the temperature of the flow of the third line flowing out of the condenser
  • Te represents the temperature of the flow of the fourth line flowing out of the heat exchanger
  • the temperature difference between the temperature of the third line 301 flowing out of the condenser 30 and the flow of the fourth line 62 flowing out of the heat exchanger 60 is represented by the range of the general formula (1).
  • the amount of steam used to transfer the mixture of the polymer and the solvent, which is the product after the synthetic rubber production reaction, to the stripping device 20 can be reduced.
  • the temperature difference between the flow of the third line 301 flowing out of the condenser 30 and the flow of the fourth line 62 flowing out of the heat exchanger 60 is within the above range.
  • the temperature of the flow of the third line 301 flowing out of the condenser 30 is not particularly limited as long as it satisfies the general formula 1, but 70 to 100 °C, for example, 80 to 100 °C, 90 to 100 ° C., 70 ° C. to 90 ° C., or 80 ° C. to 90 ° C.
  • the temperature of the outflow flow of the fourth line 62 flowing out of the heat exchanger 60 is not particularly limited as long as the general formula 1 is satisfied, but is 50 ° C. to 80 ° C., for example, 60 ° C. to 80 ° C. ° C, 70 ° C to 80 ° C, 50 ° C to 70 ° C, or 60 ° C to 70 ° C.
  • the solvent separation method of the present application is butadiene rubber (BR), acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR), a solution of a synthetic rubber production process, and a solution. It may be a method of separating styrene butadiene rubber (Solution Styrene-Butadiene Rubber, SSBR), ultra high-cis Polybutadiene rubber (Ultra High cis Polybutadiene Rubber) and the like.
  • SSBR Solution Styrene-Butadiene Rubber
  • Ultra High cis Polybutadiene Rubber Ultra High cis Polybutadiene Rubber
  • the product of the synthetic rubber production process is discharged in a mixed state of the polymer and the solvent after the polymerization reaction, it can be separated using a solvent separation method according to the present application.
  • the solvent may be an organic solvent, and may also be a saturated hydrocarbon having 2 to 12 carbon atoms or 4 to 8 carbon atoms, and preferably include normal hexane.
  • the waste heat from the heat exchanger of the stripping apparatus is recovered and supplied to transport a mixture of the polymer and the solvent which are the products of the polymerization reaction, thereby significantly reducing the energy compared to the conventional stripping process.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a solvent separation device according to an embodiment of the present application.
  • the polymer and the solvent introduced through the steam and the polymer supply line 121 introduced into the steam supply line 111 and the water introduced through the first line 101 from the water tank 10.
  • the mixture of was mixed in the mixing zone 70 and introduced into the lower inlet of the stripping device 20 via the second line 131.
  • the polymer was removed using steam supplied from the lower part of the stripping device 20, and the mixture of the solvent and water was discharged through the solvent outlet of the stripping device 20.
  • the temperature of the mixture of the solvent and water flowing out of the solvent outlet of the stripping unit 20 is 96.16 °C
  • the flow rate is 38,000 kg / hr
  • the pressure is 0.8 kg / sqcmg
  • the mixing ratio of the solvent and water is 15% by weight of water and normal Hexane was 85% by weight.
  • the mixture of the solvent and the water flowing out through the solvent outlet of the stripping device 20 was condensed in the condenser 30 and then introduced into the heat exchanger 60 through the third line 201 + 301.
  • the flow 301 of the mixture of solvent and water entering the heat exchanger was 90.00 ° C.
  • the flow rate was 38,000 kg / hr
  • the pressure was 0.8 kg / sqcmg.
  • the temperature of the water flowing into the heat exchanger 60 through the fourth line 61 was 25 ° C, the flow rate was 55.000 kg / hr, and the pressure was 4.5 kg / sqcmg.
  • the heat exchanger 60 used a 1-shell-2-process tube type heat exchanger, and the mixture of solvent and water introduced through the third line 201 + 301 was made of After the first heat exchange with the water flowing through the four lines (61 + 62), and further cooled using an external cooling water flowing into the heat exchanger (60).
  • the cooling water was supplied at a temperature of 32 ° C., a flow rate of 27,000 kg / hr, and a pressure of 4.5 kg / sqcmg.
  • the water of the fourth line 62 flowing into the first supply line 101 after heat exchange in the heat exchanger 60 has a temperature of 70 ° C., a flow rate of 55,000 kg / hr, a pressure of 4.45 kg / sqcmg, and flows out of the heat exchanger.
  • the cooling water temperature was about 42 ° C.
  • the flow rate was 27,000 kg / hr
  • the pressure was 4.44 kg / sqcmg.
  • the flow 401 of the mixture of the solvent and the water flowing into the oil / water separator 50 after heat exchange with the cooling water was 43 ° C., a flow rate of 38,000 kg.hr, and a pressure of 0.77 kg / sqcmg.
  • the mixture of the solvent and the water flowing out of the top region of the stripping apparatus 20 is condensed through the condenser 30 and then cooled by using the cooling water introduced into the cooler 40. ), And waste heat from the cooling water supplied to the condenser 30 was discarded.
  • the temperature of the cooling water flowing into the cooler 40 is 32 °C
  • the flow rate was 51,000kg / hr, except that the temperature of the cooling water flowing out of the cooler is about 42 °C and the flow rate is 51,000 kg / hr
  • the solvent was separated under the same conditions.
  • the embodiment in the case of stripping using the solvent separation apparatus and the solvent separation method of the present application, in cooling the mixture of the solvent and water at the same flow rate and temperature, the embodiment is up to 47% of the cooling water compared to the comparative example It can be seen that it can reduce usage and save up to 75% of steam usage.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Vaporization, Distillation, Condensation, Sublimation, And Cold Traps (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

본 출원은 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법에 관한 것으로, 본 출원에 따른 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법은 고분자와 용매를 분리하는 공정에서 냉각수 사용량 및 스팀사용량을 절감할 수 있다.

Description

용매 분리 장치 및 용매 분리 방법
본 출원은 고분자와 용매의 혼합물을 분리하기 위한 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법에 관한 것이다. 본 출원은 2016.10.05.자 한국 특허 출원 제10-2016-0128120호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된　모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
고분자 또는 석유화학제품을 생산하는 많은 공정에서 중합반응 다음 공정에는 탈거 공정을 운영하고 있다. 탈거 공정은 반응후 미반응 단량체와 용매를 회수하여 재사용하기 위해 스팀 스트리핑 및 증류 등의 방법을 사용한다. 이러한 방법으로 용매를 회수하는 스팀 스트리핑에 대한 설명은 대한민국 공개특허 제2004-0042561호에 잘 기술되어 있다. 일반적인 스팀 스트리핑 방법은 고분자 용액을 고온의 물속에 투입하고 스팀을 사용하여 용매를 수증기와 함께 휘발시켜 제거하여 고분자를 회수한다.
스트리핑에 사용하는 탈거 장치는, 공급원료 중에 존재하는 2 성분계 이상의 혼합물질을 비점차에 의하여 증발 분리하기 위한 것이다. 증류시스템의 상부에서 저비점물질(high volatile component)은 증발되어 상부증기 형태로, 증류시스템의 하부에서 고비점물질(low volatile component)은 응축액의 형태로 분리된다. 저비점물질과 고비점물질은 각각 단일 성분일 수도 있고, 각각 2성분 이상의 혼합물일 수도 있다.
이러한 탈거 장치를 이용하여, 고분자와 용매 등의 혼합물을 분리하는 대표 공정으로 합성 고무 생산 공정이 있다. 합성고무란 천연고무와 물리적 성질이 같거나 비슷한 고분자 물질을 말하며, 부타디엔 고무, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 솔루션 스티렌 부타디엔 고무 또는 울트라 하이-시스 폴리부타디엔 고무 등이 포함된다.
첨부된 도 1은 일반적인 탈거 공정에서 사용되는 용매 분리 장치를 설명하는 개략도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 통상적으로 기존의 탈거 공정에서는, 물 탱크(10)로부터 공급된 물과 스팀을 중합된 고분자 및 용매의 혼합물과 혼합하여 탈거 장치(20)로 공급된다. 탈거 장치(20)의 탑정 영역으로부터 유출된 탑정 흐름(201)은 응축기(30)에서 응축된 후 냉각기(40)을 통하여 유수분리기(50)로 유입된다. 상기 용매 분리 장치는 중압스팀(middle pressure steam: MP)을 열원으로 이용하며, 이 과정에서 다량의 에너지가 소모된다.
따라서 용매 분리 공정에서 소모되는 에너지를 절감하기 위해, 버려지는 폐열을 회수하여 사용할 수 있는 방법의 필요성이 제기된다.
본 출원은 용매 분리 장치 및 상기 용매 분리 장치를 이용하는 용매 분리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 출원은 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법에 관한 것이다. 예시적인 본 출원의 용매 분리 장치 및 상기 용매 분리 장치를 이용한 용매 분리 방법에 따르면, 고분자 생산 공정에서 반응 후 생성물을 고분자와 용매로 분리하는 탈거 장치의 탑정 영역으로부터 유출되는 유증기의 폐열을 회수하고, 이를 합성 고무 생산 반응 후 생성물을 탈거 장치로 이송하는 과정에 사용함으로써, 버려지는 폐열을 회수하여 에너지를 절감할 수 있다.
본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다.
본 명세서에서 용어 「배관 시스템」은 장치들을 연결하는 배관 또는 라인을 포함하는 구조를 의미할 수 있고, 「라인」은 실질적으로 배관과 같은 의미일 수 있으며, 「흐름」은 라인 또는 배관을 통한 유체의 이동을 의미할 수 있고, 본 명세서에서 라인, 배관 및 흐름은 동일한 도면 부호를 공유할 수 있다.
본 명세서에서 "제1", "제2", "제3", "제4", "일측" 및 "타측" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로서, 각 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 이하, 본 출원을 설명함에 있어서, 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이하, 본 출원의 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법을 상세히 설명한다.
본 출원의 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법은 합성 고무 생산 공정에서, 반응후 생성물을 고분자와 용매로 분리하는 탈거 장치의 탑정 영역으로부터 유출되는 탑정 흐름과, 합성 고무 생성물을 탈거 장치로 이송하기 위해 사용되는 물을 열교환하여 가열하고, 이를 탈거 장치로 공급할 수 있다. 본 명세서에서 「탈거(Stripping)」는 액체 속에 용해되어 있는 기체를 분리 및 제거하는 것을 의미하고, 예를 들어, 스팀, 불활성 가스 또는 공기 등에 의한 직접 접촉, 가열 및 가압 등의 방법에 의하여 수행될 수 있으며, 본 명세서에서 상기 탈거는 스트리핑, 방산 또는 분리와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
본 출원의 합성 고무 생산 공정은 부타디엔고무(Butadiene Rubber, BR), 아크릴로니트릴 부타디엔고무(Acrylonitrile-Butadiene Rubber, NBR), 스티렌부타디엔고무(Styrene-Butadiene Rubber, SBR), 솔루션 스티렌 부타디엔 고무(Solution Styrene-Butadiene Rubber, SSBR), 울트라 하이-시스 폴리부타디엔 고무(Ultra High cis Polybutadiene Rubber) 등을 생산하는 공정을 포함한다. 상기 부타디엔고무(Butadiene Rubber, BR), 아크릴로니트릴 부타디엔고무(Acrylonitrile-Butadiene Rubber, NBR), 스티렌부타디엔고무(Styrene-Butadiene Rubber, SBR), 솔루션 스티렌 부타디엔 고무(Solution Styrene-Butadiene Rubber, SSBR), 울트라 하이-시스 폴리부타디엔 고무(Ultra High cis Polybutadiene Rubber) 등은 용액 중합법(Solution Polymerization) 또는 유화중합법(Emulsion Polymerization)의 방법으로 연속중합하여 생산할 수 있다.
상기 용액 중합법(Solution Polymerization)을 사용하여 합성 고무를 생산하는 경우, 중합 반응 후 중합체와 용매의 혼합물인 점착성 물질 용액은 스팀을 이용한 스트리핑으로 용매와 중합체를 분리한다. 또한 유화중합법(Emulsion Polymerization)을 사용하여 합성 고무를 생산하는 경우, 중합 반응 후 생성된 중합체와 미반응 단량체 및 용매를 탈기 후 스트리핑으로 각각 분리한다. 상기 용매는 유기 용매 일 수 있으며, 또한 탄소수 2 내지 12 또는 탄소수 4 내지 8의 포화 탄화 수소일 수 있으며, 바람직하게는 노말 헥산을 포함할 수 있다.
이와 같이, 부타디엔고무(Butadiene Rubber, BR), 아크릴로니트릴 부타디엔고무(Acrylonitrile-Butadiene Rubber, NBR), 스티렌부타디엔고무(Styrene-Butadiene Rubber, SBR), 솔루션 스티렌 부타디엔 고무(Solution Styrene-Butadiene Rubber, SSBR), 울트라 하이-시스 폴리부타디엔 고무(Ultra High cis Polybutadiene Rubber) 등을 용액 중합법(Solution Polymerization) 또는 유화중합법(Emulsion Polymerization)의 방법으로 생산하는 공정에서 사용되는 탈거 장치의 탑정 영역에서 배출되는 유증기와 열교환하여 물을 가열하고, 이를 생산 반응의 생성물인 고분자와 용매의 혼합물을 상기 탈거 장치로 이송하기 위한 과정에 공급하여, 냉각수 사용량을 절감하고, 물을 가열하기 위해 사용되는 에너지를 절감할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원을 상세히 설명한다.
첨부된 도면은 본 출원의 예시적인 실시형태를 도시한 것으로, 이는 본 출원의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 출원의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다
도 2는 본 출원의 예시적인 실시형태에 따른 용매 분리 장치를 모식적으로 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 출원에 따른 용매 분리 장치는 탈거 장치, 물 탱크 및 배관 시스템를 포함한다.
예를들어, 상기 용매 분리 장치는, 물 탱크(10), 탈거 장치(20), 혼합 영역 (70), 열교환 영역(60) 및 배관시스템을 포함할 수 있다.
상기 「물 탱크」는 물을 공급할 수 있는 장치로, 형태와 구조는 특별히 제한되지 않는다.
상기 「탈거 장치」는, 원료에 포함된 다성분 물질을 각각의 비점 차이에 의해 분리할 수 있는 장치 또는 상기 원료 내의 기체 및 원료로부터 분리하고자 하는 물질을 분리하기 위한 스트리핑 장치이다. 상기 탈거 장치(20)으로는, 유입되는 원료의 성분 또는 분리하고자 하는 성분 등의 비점 등을 고려하여, 다양한 형태를 가지는 탈거 장치가 본 출원에서 이용될 수 있다.
본 출원의 탈거 장치는 고분자 용액을 고온의 물속에 투입하고 스팀을 사용하여 용매를 수증기와 함께 휘발시켜 제거할 수 있다. 상기 탈거 장치는 유체의 흐름면에서 회수하여야 할 용매를 포함하고 있는 고분자용액과 회수시에 필요한 열을 제공하는 스팀의 흐름이 서로 반대방향(counter current)으로 흐르도록 구성될 수 있다. 상기 탈거 장치는, 스트리핑하여 고분자를 회수하는 공정에 있어 일정한 S/C(slurry content, 스트리핑 장치내 고무모양 고분자의 질량/용매를 제외한 스트리핑 장치내 내용물의 총 질량) 유지를 위하여 탈거 장치 내에 물이 채워져 있을 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 탈거 장치(20) 또는 스트리퍼로 사용될 수 있는 탈거 장치는, 예를 들면, 일반적인 구조의 증류탑 또는 장치를 사용할 수 있으며, 2 기의 탈거 장치가 서로 연결된 형태의 탈거장치를 사용할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 탈거 장치(20)는 고분자와 용매를 포함하는 혼합물이 유입되는 용매 유입구, 상기 탈거 장치(20)의 탑저 생성물을 유출시키는 고분자 유출구 및 탈거 장치(20)의 탑정 생성물을 유출시키는 용매 유출구를 포함할 수 있다.
상기 용매 유입구는 상기 탈거 장치의 하부 또는 중간부에 위치할 수 있으며, 상기 고분자 유출구는 상기 탈거 장치(20)의 하부 및/또는 탈거 장치의 탑저에 위치할 수 있고, 상기 용매 유출구는 상기 탈거 장치(20)의 상부 및/또는 탈거 장치의 탑정에 위치할 수 있다. 본 명세서에서 「상부」는 상기 탈거 장치 내에서 상대적으로 위쪽 부분을 의미하고, 보다 구체적으로는, 상기 탈거 장치를 세로 방향, 예를 들어, 탈거 장치의 길이 또는 높이 방향에 수직하게 2등분 하였을때, 나뉘어진 2개의 영역 중 위쪽 부분을 의미할 수 있다. 또한, 상기에서 「하부」는 상기 탈거 장치 내에서 상대적으로 아래쪽 부분을 의미하고, 보다 구체적으로는, 상기 탈거 장치를 세로 방향, 예를 들어, 탈거 장치의 길이 또는 높이 방향에 수직하게 2등분 하였을 때, 나뉘어진 2개의 영역 중 아래쪽 부분을 의미할 수 있다. 또한, 상기 탈거 장치의 「탑정」은 상기 탈거 장치의 가장 꼭대기 부분을 의미하며, 전술한 탈거 장치의 상부에 위치할 수 있고, 상기 탈거 장치의 「탑저」는 상기 탈거 장치의 탑의 가장 바닥 부분을 의미하며, 전술한 탈거 장치의 하부에 위치할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 탈거 장치의 상부와 하부 사이에는 중간부 영역이 존재할 수 있으며, 상기 탈거 장치의 상부, 중간부, 하부 영역은 서로 상대적인 개념으로서 본 명세서에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 탈거 장치를 세로 방향으로 2 등분하였을 때는, 상기 탈거 장치는 상부 및 하부 영역으로 나뉠 수 있으며, 이 경우, 탈거는 상기 상부 영역 및 하부 영역에서 일어날 수 있다. 또한, 상기 탈거 장치를 세로 방향으로 3 등분 하였을 경우에는, 상기 탈거 장치는, 상부, 중간부 및 하부 영역으로 나뉠 수 있으며, 이 경우, 탈거는 상부, 중간부 및 하부 영역에서 모두 일어날 수 있다.
상기 배관 시스템은, 상기 물탱크의 물 유출구와 혼합 영역을 연결하는 제 1 라인(101); 상기 혼합 영역과 상기 탈거 장치의 유입구를 연결하는 제 2 라인(131); 상기 탈거 장치의 용매 유출구로부터 용매와 물의 혼합물을 배출할 수 있도록 형성된 제 3 라인(201+301)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 라인(101)에는 유수 유출구와 유수 유입구가 형성되어 있으며, 상기 배관 시스템은 상기 유수 유출구를 통해 상기 제 1 라인(101)을 이동하는 물의 일부를 유출시킨 후에 다시 상기 유수 유입구를 통해 상기 제 1 라인(101)으로 회수할 수 있도록 형성된 제 4 라인(61+62)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 제 3 및 제 4 라인은, 상기 유수 유출구를 통해 유출된 물이 상기 제 3 라인(201+301)을 이동하는 용매와 물의 혼합물과 열교환된 후에 상기 유수 유입구로 회수될 수 있도록 상기 열교환 영역을 매개로 통해서 교차되도록 형성되어 있을 수 있다.
상기 제 1 라인(101)을 이동하는 물의 "일부"는, 상기 물탱크의 유출구로부터 유출되는 제 1 라인의 물의 흐름 중 제 4 라인을 통한 유체의 흐름이 존재하는 상태를 뜻하며, 예를 들어 물탱크의 유출구로부터 유출되는 유출 흐름(A)에 대한 제 4 라인을 통해 열교환 영역으로 유입되는 흐름(B)의 비(B/A)는 0.1 이상일 수 있으며, 0.2 이상, 0.3이상, 0.4 이상일 수 있으며, 예를 들어 0.5 이상일 수 있다. 상기 비(B/A)가 0인 경우는 물탱크로부터 유출되는 물의 흐름이 제 4 라인으로 유입되지 않는 상태를 의미할 수 있다. 상기 물탱크의 유출구로부터 유출되는 유출 흐름(A)에 대한 제 4 라인을 통해 열교환 영역으로 유입되는 흐름(B)의 비(B/A)의 상한은 1일 수 있으며, 상기 물탱크의 유출구로부터 유출되는 유출 흐름(A)에 대한 제 4 라인을 통해 열교환 영역으로 유입되는 흐름(B)의 비(B/A)가 1인 경우 상기 물탱크의 유출구로부터 유출되는 유출 흐름 전체가 제 4 라인을 통해 열교환기로 유입되는 상태를 의미할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 제 1 라인(101)은 물 공급 라인(101), 스팀 공급 라인(111), 고분자 공급 라인(121)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 물 탱크(10)로부터 공급된 물 공급 라인(101), 스팀 공급 라인(111), 고분자 공급 라인(121), 제 2 라인(131) 및 탈거 장치(20)는 배관을 통하여 서로 연결되어 있을 수 있다. 하나의 예시에서, 물 탱크(10)로부터 제 1 라인(101) 공급된 물은, 스팀 공급 라인(111) 및 고분자 공급 라인(121)과 혼합 영역(70)에서 혼합된 후, 제 2 라인(131)을 통해 탈거 장치(20)로 유입될 수 있도록, 유체 연결 (fluidically connected)되어 있을 수 있다. 상기 혼합 영역(70)는 복수의 흐름을 동시 또는 순차 혼합할 수 있는 장치를 뜻할 수 있으며, 복수의 배관 및 밸브로 이루어진 구조이거나, 하나 이상의 인라인 믹서 등의 장치가 결합된 구조를 의미할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 제 3 라인(201+301)은 상기 탈거 장치의 용매 유출구와 열교환 영역을 연결하도록 형성될 수 있다. 또한 상기 제 4 라인(61+62)은 제 1 라인의 유수 유출구와 상기 열교환 영역 및 상기 제 1 라인의 유수 유입구를 연결하도록 형성될 수 있다. 상기 탈거 장치(20)의 용매 유출구에서 유출되는 용매와 물의 혼합물은 상기 제 3 라인(201+301)을 통해 열교환 영역으로 유입되며, 상기 제 4 라인(61+62)을 통해 제 1 라인(101)으로부터 유입되는 물과 열교환 영역을 통해 열교환할 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 열교환 영역은 응축 영역(condensing zone)과 보조 냉각 영역(sub-cooling zone)을 포함할 수 있다. 상기 응축 영역에서 제 3 라인과 제 4 라인이 교차 열교환되는 영역일 수 있으며, 상기 보조 냉각 영역은 외부의 냉각수를 유입시켜 상기 응축 영역에서 열교환 된 제 3 라인을 추가 냉각 할 수 있다.
상기 열교환 영역의 응축 영역은 상기 탈거 장치(20)의 용매 유출구로부터 제 3 라인을 통해 유출되는 용매와 물의 혼합물을, 제 4 라인을 통해 제 1 라인으로부터 유입되는 물과 열교환하는 영역일 수 있다. 상기 응축 영역에서 제 4 라인을 통해 유입되는 물을 열교환하여 제 1 라인으로 유입함으로써, 고분자 및 용매의 혼합물을 이송하는데 필요한 에너지를 절감할 수 있다. 또한, 상기 열교환 영역의 보조 냉각 영역은 상기 응축 영역에서 열교환한 후의 용매와 물의 혼합물을 외부에서 유입된 냉각수와 접촉시키는 등의 방식으로 냉각시키는 영역일 수 있다. 상기 보조 냉각 영역에서 용매와 물의 혼합물을 분리할 수 있는 온도까지 냉각하여 유수배출라인(401)을 통해 유수분리기(50)로 유입시킬 수 있다. 상기 유수분리기(50)는 용매와 물을 분리하는 장치를 뜻할 수 있고, 개방형, 탱크형 등 다양한 공지의 장치를 사용할 수 있다. 상기 응축 영역에서 열교환된 후의 용매와 물의 혼합물을 보조 냉각 영역에서 냉각함으로써, 용매와 물의 혼합물을 냉각시키는데 필요한 냉각수의 공급량을 절감할 수 있다.
다른 예시에서, 상기 열교환 영역은 동일한 쉘(shell) 내에 응축 영역(condensing zone)과 보조 냉각 영역(sub-cooling zone)을 동시에 포함하는 열교환기 일 수 있다. 상기 열교환기(60)는 열교환량, 성능, 가격 및 설치 공간 등을 고려하여 쉘-및-튜브 열 교환기, 나선형 열 교환기 또는 플레이트 열 교환기 등의 열교환기 일 수 있으며, 바람직하게는 동일한 쉘 내에 2 이상의 튜브가 형성되어 있는 1-셀-2-프로세스 튜브 열교환기 일 수 있으나, 응축 영역과 보조 냉각 영역을 포함하는 것이라면 구조와 형식 등은 특별히 제한되지 않는다.
상기「열교환기」는 탈거 장치의 외부에 별도로 설치되어, 서로 온도가 다른 두 유체 흐름 사이에 열전달이 원활히 일어나도록 열교환을 수행하는 장치이며, 예를 들어, 상기 열교환기(60)는 상기 탈거 장치(20)의 용매 유출구에서 유출되는 용매와 물의 혼합물을 상기 제 3 라인(201+301)을 통해 열교환기(60)로 유입시키고, 상기 제 4 라인(61+62)을 통해 제 1 라인(101)으로부터 유입되는 물과 열교환기(60)를 통해 열교환시키는 장치일 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원에 따른 용매 분리 장치는 상기 제 2 라인 상에 응축기(30)를 추가로 구비할 수 있다. 상기 「응축기」는 탈거 장치(20)와 별도로 설치된 장치로서, 상기 탈거 장치(20)에서 유출된 물질을 외부에서 유입된 냉각수와 접촉시키는 등의 방식으로 냉각시키기 위한 장치를 의미할 수 있다. 상기 응축기(30)는 탈거 장치의 용매 유출구와 열교환기(60) 사이에 구비되어 있을 수 있다. 상기 응축기를 구비함으로써, 탈거 장치(20)의 용매 유출구로 유출되어 열교환기(60)로 유입되는 용매와 물의 혼합물의 온도를 제어할 수 있으며, 상기 혼합물을 제 3 라인으로 유입되는 물과 열교환하여 폐열 회수 효율을 향상 시킬 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원의 용매 분리 장치는 하기 일반식 1을 만족 할 수 있다.
[일반식 1]
│Tc - Te│ ≤ 40℃
상기 일반식 1에서, Tc는 상기 응축기에서 유출되는 제 3 라인의 흐름의 온도를 나타내고, Te는 상기 열교환기에서 유출되는 제 4 라인의 흐름의 온도를 나타낸다.
상기 용매 분리 장치에서, 상기 응축기(30)에서 유출되는 제 3 라인(301)의 온도와 상기 열교환기(60)에서 유출되는 제 4 라인(62)의 흐름의 온도 차이를 상기 일반식 1의 범위 내로 조절함으로써, 합성 고무 생산 반응 후 생성물인 고분자와 용매 등의 혼합물을 탈거 장치(20)로 이송하는데 사용되는 스팀의 양을 감소시킬 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 응축기(30)에서 유출되는 제 3 라인(301)의 흐름의 온도와 상기 열교환기(60)에서 유출되는 제 4 라인(62)의 흐름의 온도 차이는 전술한 범위 내라면, 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 40℃ 이하, 30℃ 이하 또는 20℃ 이하일 수 있으며, 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를들어 0℃ 이상일 수 있다. 상기 응축기(30)에서 유출되는 제 3 라인(301)의 흐름의 온도는 상기 일반식 1을 만족한다면 특별히 제한되는 것은 아니나, 70℃ 내지 100℃, 예를 들어, 80℃ 내지 100℃, 90 내지 100℃, 70℃ 내지 90℃, 또는 80℃ 내지 90℃일 수 있다. 또한, 상기 열교환기(60)에서 유출되는 제 4 라인(62)의 유출 흐름의 온도는 상기 일반식 1을 만족한다면 특별히 제한되는 것은 아니나, 50℃ 내지 80℃, 예를 들어, 60℃ 내지 80℃, 70℃ 내지 80℃, 50℃ 내지 70℃, 또는 60℃ 내지 70℃일 수 있다.
본 출원은 또한, 용매 분리 방법에 관계한다. 상기 용매 분리 방법은, 전술한 용매 분리 장치를 이용하여 고분자와 용매를 분리하는 방법일 수 있다. 예시적인 상기 방법은, 제 1 라인의 유수 유출구로부터 제 4 라인을 통해 열교환 영역으로 유입되는 물을 제 3 라인을 통해 상기 탈거 장치로부터 유출되는 용매와 물의 혼합물과 열교환하여, 제 1 라인의 유입구로 유입시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 출원의 일 구현예에 따른 상기 용매 분리 방법은, 물 탱크(10)로부터 제 1 라인(101)을 통해 공급되는 물과, 스팀 공급 라인(111)을 통해 유입되는 스팀 및 고분자 공급 라인(121)을 통해 유입되는 고분자와 용매의 혼합물을 혼합 영역(70)로 유입시켜 혼합하여 제 2 라인(121)을 통해 탈거 장치(20)로 유입시킬 수 있다. 상기 탈거 장치(20)의 용매 유출구에서 유출되는 용매와 물의 혼합물은 제 3 라인을 통해 열교환기(60)로 유입되며, 제 4 라인을 통해 제 1 라인으로부터 유입되는 물과 열교환 할 수 있다.
상기 제 4 라인을 통해 유입되는 물은 열교환기에서 제 3 라인의 용매와 물의 혼합물과 열교환한 후 제 4 라인을 통해 제 1 라인으로 유입시킬 수 있다. 상기 제 4 라인을 통해 유입되는 물을 열교환하여 제 1 라인으로 유입함으로써, 고분자 및 용매의 혼합물을 이송하는데 필요한 에너지를 절감할 수 있다. 또한, 상기 제 4 라인으로 유입되는 물과 열교환함으로써, 제 3 라인으로 유입되는 용매와 물의 혼합물의 냉각을 위해 사용되는 냉각수의 사용량을 절감할 수 있다.
하나의 예시에서, 본 출원에 따른 용매 분리 방법은 상기 탈거 장치로부터 제 3 라인을 통해 유출되는 용매와 물의 혼합물이 상기 제 1 라인으로부터 제 4 라인을 통해 유입되는 물과 열교환되기 전에 상기 용매와 물의 혼합물을 응축하는 응축기를 통과하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 응축기를 통과하는 단계를 포함함으로써, 탈거 장치의 용매 유출구로 유출되는 용매와 물의 혼합물과, 제 4 라인으로 유입되는 물의 열교환 효율을 향상 시킬 수 있다.
하나의 예시에서, 상기 응축기(30)로부터 유출되는 제 3 라인(301)의 흐름의 온도(Tc)와 상기 열교환기(60)에서 열교환되어 유출되는 제 4 라인(62)의 흐름의 온도(Te)는 하기 일반식 1을 만족하도록 조절할 수 있다.
[일반식 1]
│Tc - Te│ ≤ 40℃
상기 일반식 1에서, Tc는 상기 응축기에서 유출되는 제 3 라인의 흐름의 온도를 나타내고, Te는 상기 열교환기에서 유출되는 제 4 라인의 흐름의 온도를 나타낸다.
상기 용매 분리 장치에서, 상기 응축기(30)에서 유출되는 제 3 라인(301)의 온도와 상기 열교환기(60)에서 유출되는 제 4 라인(62)의 흐름의 온도 차이를 상기 일반식 1의 범위 내로 조절함으로써, 합성 고무 생산 반응 후 생성물인 고분자와 용매 등의 혼합물을 탈거 장치(20)로 이송하는데 사용되는 스팀의 양을 감소시킬 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 응축기(30)에서 유출되는 제 3 라인(301)의 흐름의 온도와 상기 열교환기(60)에서 유출되는 제 4 라인(62)의 흐름의 온도 차이는 전술한 범위 내라면, 특별히 제한되는 것은 아니며, 예를 들어, 40℃ 이하, 30℃ 이하 또는 20℃ 이하일 수 있으며, 하한은 특별히 제한되지 않으나, 예를들어 0℃ 이상일 수 있다. 상기 응축기(30)에서 유출되는 제 3 라인(301)의 흐름의 온도는 상기 일반식 1을 만족한다면 특별히 제한되는 것은 아니나, 70℃ 내지 100℃, 예를 들어, 80℃ 내지 100℃, 90 내지 100℃, 70℃ 내지 90℃, 또는 80℃ 내지 90℃일 수 있다. 또한, 상기 열교환기(60)에서 유출되는 제 4 라인(62)의 유출 흐름의 온도는 상기 일반식 1을 만족한다면 특별히 제한되는 것은 아니나, 50℃ 내지 80℃, 예를 들어, 60℃ 내지 80℃, 70℃ 내지 80℃, 50℃ 내지 70℃, 또는 60℃ 내지 70℃일 수 있다.
본 출원의 용매 분리 방법은 합성 고무 생산 공정의 생성물인 부타디엔고무(Butadiene Rubber, BR), 아크릴로니트릴 부타디엔고무(Acrylonitrile-Butadiene Rubber, NBR), 스티렌부타디엔고무(Styrene-Butadiene Rubber, SBR), 솔루션 스티렌 부타디엔 고무(Solution Styrene-Butadiene Rubber, SSBR), 울트라 하이-시스 폴리부타디엔 고무(Ultra High cis Polybutadiene Rubber) 등을 용매와 분리하는 방법일 수 있다.
상기 합성 고무 생산 공정의 생성물은 중합 반응 후 고분자와 용매가 혼합된 상태로 배출되며, 이를 본출원에 따른 용매 분리 방법을 사용하여 분리할 수 있다. 하나의 예시에서, 상기 용매는 유기 용매 일 수 있으며, 또한 탄소수 2 내지 12 또는 탄소수 4 내지 8의 포화 탄화 수소일 수 있으며, 바람직하게는 노말 헥산을 포함할 수 있다.
본 출원에 따라, 탈거 장치의 열교환기로부터의 폐열을 회수하고, 이를 중합 반응의 생성물인 고분자 및 용매의 혼합물을 이송하는데 공급하여, 종래의 탈거 공정에 비하여 에너지를 현저히 절감할 수 있다.
도 1은, 종래의 고분자와 용매를 분리하는 탈거 장치의 용매 분리 공정을 설명하는 구성도이다.
도 2는, 본 출원의 실시형태에 따른 용매 분리 장치의 구성도이다.
이하 본 출원에 따르는 실시예 및 본 출원에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명하나, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
<실시예>
도 2에 예시된 바와 같이, 물 탱크(10)로부터 제 1 라인(101)을 통해 유입되는 물과 스팀 공급 라인(111)으로 유입되는 스팀 및 고분자 공급 라인(121)을 통해 유입되는 고분자와 용매의 혼합물을 혼합 영역(70)에서 혼합하여 제 2 라인(131)을 통해 탈거 장치(20)의 하부 유입구로 유입시켰다. 탈거 장치(20)의 하부에서 공급되는 스팀을 이용하여 고분자를 탈거하고, 탈거 장치(20)의 용매 유출구를 통해 용매와 물의 혼합물을 유출시켰다. 탈거 장치(20)의 용매 유출구에서 유출되는 용매와 물의 혼합물의 온도는 96.16℃이며, 유량은 38,000 kg/hr이고, 압력은 0.8 kg/sqcmg이며, 용매와 물의 혼합비율은 물 15 중량% 및 노말 헥산 85 중량%이었다. 탈거 장치(20)의 용매 유출구를 통해 유출되는 용매와 물의 혼합물은 응축기(30)에서 응축된 후 제 3 라인(201+301)을 통해 열교환기(60)으로 유입시켰다. 상기 열교환기로 유입되는 용매와 물의 혼합물의 흐름(301)은 90.00℃이며, 유량은 38,000 kg/hr, 압력은 0.8 kg/sqcmg 이었다. 제 4 라인(61)을 통해 열교환기(60)으로 유입되는 물의 온도는 25℃이며, 유량은 55.000 kg/hr, 압력은 4.5 kg/sqcmg 이었다. 상기 열교환기(60)는 1-쉘-2-프로세스튜브(1-shell-2-process tube)형 열교환기를 사용하였으며, 제 3 라인(201+301)을 통해 유입되는 용매와 물의 혼합물은, 제 4 라인(61+62)을 통해 유입되는 물과 먼저 열교환한 후, 열교환기(60)로 유입되는 외부의 냉각수를 이용하여 추가 냉각시켰다. 상기 냉각수는 온도 32℃, 유량 27,000kg/hr, 압력 4.5 kg/sqcmg로 공급하였다. 상기 열교환기(60)에서 열교환 후 제 1 공급라인(101)으로 유입되는 제 4 라인(62)의 물은 온도 70℃, 유량 55,000 kg/hr, 압력 4.45 kg/sqcmg 이며, 상기 열교환기에서 유출되는 냉각수의 온도는 약 42℃, 유량은 27,000kg/hr, 압력은 4.44 kg/sqcmg 이었다. 상기 냉각수와 열교환된 후 유수분리기(50)로 유입되는 용매 와 물의 혼합물의 흐름(401)은 온도 43℃, 유량 38,000 kg.hr, 압력은 0.77 kg/sqcmg 이었다.
<비교예>
도 1에서 예시된 바와 같이, 탈거 장치(20)의 탑정 영역으로부터 유출되는 용매와 물의 혼합물을 응축기(30)를 통해 응축한 후 냉각기(40)로 유입되는 냉각수를 이용하여 냉각시켜 유수분리기(50)로 유입시키고, 응축기(30)에 공급된 냉각수로부터의 폐열은 폐기하였다. 상기 냉각기(40)로 유입되는 냉각수의 온도는 32℃이고, 유량은 51,000kg/hr이었으며, 냉각기에서 유출되는 냉각수의 온도가 약 42℃이고 유량이 51,000kg/hr인 것을 제외하고는 실시예와 동일한 조건으로 용매를 분리하였다.
냉각수 공급량 (톤/시간) 스팀사용량 (톤/시간)
실시예 270 1.5
비교예 510 6.0
표 1에서 나타나듯이, 본 출원의 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법을 이용하여 스트리핑을 수행할 경우 동일한 유량 및 온도의 용매와 물의 혼합물을 냉각하는데 있어, 실시예는 비교예에 비하여 최대 47%의 냉각수 사용량을 절감할 수 있고, 최대 75%의 스팀 사용량을 절감할 수 있음을 확인할 수 있다.

Claims (12)

  1. 용매 유출구, 고분자 유출구 및 유입구가 형성되어 있는 탈거 장치; 물 유출구를 구비한 물 탱크; 열교환 영역; 상기 물 탱크의 물을 고분자 용액과 혼합하는 혼합 영역 및 배관 시스템을 포함하고, 상기 배관 시스템은 상기 물 유출구와 상기 혼합 영역을 연결하는 제 1 라인과 상기 혼합 영역과 상기 탈거 장치의 유입구를 연결하는 제 2 라인; 상기 탈거 장치의 용매 유출구로부터 용매와 물의 혼합물을 배출할 수 있도록 형성된 제 3 라인을 포함하는 용매 분리 장치로서,
    상기 제 1 라인에는 유수 유출구와 유수 유입구가 형성되어 있으며, 상기 배관 시스템은 상기 유수 유출구를 통해 상기 제 1 라인을 이동하는 물의 일부를 유출시킨 후에 다시 상기 유수 유입구를 통해 상기 제 1 라인으로 회수할 수 있도록 형성된 제 4 라인을 추가로 포함하고, 상기 제 3 및 제 4 라인은, 상기 유수 유출구를 통해 유출된 물이 상기 제 3 라인을 이동하는 용매와 물의 혼합물과 열교환된 후에 상기 유수 유입구로 회수될 수 있도록 상기 열교환 영역을 매개로 통해서 교차되도록 형성되어 있는 용매 분리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 열교환 영역은 응축 영역과 보조 냉각 영역을 포함하고, 상기 제 3 라인은 배출된 용매와 물의 혼합물이 상기 응축 영역과 보조 냉각 영역을 순차 경유하도록 형성되어 있고, 제 4 라인은 유수 유출구로 배출된 물이 상기 응축 영역을 경유한 후에 유수 유입구로 도입될 수 있도록 형성되어 있는 용매 분리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 열교환 영역은 동일한 쉘 내에 응축 영역과 보조 냉각 영역을 동시에 포함하는 열교환기인 용매 분리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제 3 라인 상에 구비된 응축기를 추가로 포함하고, 상기 제 3 라인은 배출된 용매와 물의 혼합물이 상기 응축기를 경유한 후에 열교환 영역으로 도입되도록 형성되어 있는 용매 분리 장치.
  5. 제 1항 또는 제 2항의 용매 분리 장치를 이용하여 고분자와 용매를 분리하는 방법으로서, 제 1 라인의 유수 유출구로부터 제 4 라인을 통해 열교환 영역으로 유입되는 물을 제 3 라인을 통해 상기 탈거 장치로부터 유출되는 용매와 물의 혼합물과 열교환하여, 제 1 라인의 유입구로 유입시키는 단계를 포함하는 용매 분리 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 탈거 장치로부터 제 3 라인을 통해 유출되는 용매와 물의 혼합물이 상기 제 1 라인으로부터 제 4 라인을 통해 유입되는 물과 열교환되기 전에 상기 용매와 물의 혼합물을 응축하는 응축기를 통과하는 단계를 추가로 포함하는 용매 분리 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 열교환기에서 유출되는 제 4 라인의 흐름과 상기 응축기에서 유출되는 제 3 라인의 흐름은 하기 일반식 1을 만족하도록 조절하는 용매 분리 방법:
    [일반식 1]
    │Tc - Te│ ≤ 40℃
    상기 일반식 1에서, Tc는 상기 응축기에서 유출되는 제 3 라인의 흐름의 온도를 나타내고, Te는 상기 열교환기에서 유출되는 제 4 라인의 흐름의 온도를 나타낸다.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 응축기에서 유출되는 제 3 라인의 흐름의 온도는 70 내지 100℃인 용매 분리 방법.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 열교환기에서 유출되는 제 4 라인의 흐름의 온도는 50 내지 80℃인 용매 분리 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 응축기 및 열교환기를 통과한 흐름을 냉각하여 용매와 물을 분리하는 단계를 추가로 포함하는 용매 분리 방법.
  11. 제 5항에 있어서, 상기 고분자는 부타디엔 고무, 아크릴로니트릴 부타디엔 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 솔루션 스티렌 부타디엔 고무 또는 울트라 하이-시스 폴리부타디엔 고무를를 포함하는 용매 분리 방법.
  12. 제 5항에 있어서, 상기 용매는 유기 용매를 포함하는 용매 분리 장치.
PCT/KR2017/010280 2016-10-05 2017-09-20 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법 WO2018066838A2 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17858633.5A EP3505542B1 (en) 2016-10-05 2017-09-20 Solvent separation apparatus and solvent separation method
JP2019516667A JP6783383B2 (ja) 2016-10-05 2017-09-20 溶媒分離装置および溶媒分離方法
CN201780061336.0A CN109790242B (zh) 2016-10-05 2017-09-20 溶剂分离设备及溶剂分离方法
US16/335,922 US10639562B2 (en) 2016-10-05 2017-09-20 Solvent separation apparatus and solvent separation method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160128120A KR102166467B1 (ko) 2016-10-05 2016-10-05 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법
KR10-2016-0128120 2016-10-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2018066838A2 true WO2018066838A2 (ko) 2018-04-12
WO2018066838A3 WO2018066838A3 (ko) 2018-05-31

Family

ID=61831440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2017/010280 WO2018066838A2 (ko) 2016-10-05 2017-09-20 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10639562B2 (ko)
EP (1) EP3505542B1 (ko)
JP (1) JP6783383B2 (ko)
KR (1) KR102166467B1 (ko)
CN (1) CN109790242B (ko)
WO (1) WO2018066838A2 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102010828B1 (ko) * 2016-06-16 2019-08-14 주식회사 엘지화학 용매 분리 장치 및 폐열 활용 방법
KR102520447B1 (ko) * 2018-11-22 2023-04-10 주식회사 엘지화학 용매 회수 방법 및 용매 회수 장치
US11970558B2 (en) 2020-07-22 2024-04-30 Lg Chem, Ltd. Method of recovering solvent and solvent recovery apparatus
KR20220045372A (ko) * 2020-10-05 2022-04-12 주식회사 엘지화학 스트리핑 장치 및 스트리핑 방법

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4406750A (en) * 1981-09-29 1983-09-27 Phillips Petroleum Company Solvent removal from polymer solution utilizing flashed vapor as a heat source
EP0360890A1 (en) 1988-09-27 1990-04-04 The Dow Chemical Company Distillation system and process
US4783242A (en) * 1986-05-22 1988-11-08 The Dow Chemical Company Distillation system and process
JPS6327506A (ja) * 1986-07-21 1988-02-05 Japan Synthetic Rubber Co Ltd 水蒸気蒸留における熱回収方法
AU2003281036A1 (en) * 2002-07-03 2004-02-02 International Center For Environmental Technology Transfer Method of removing solvent from polymer solution and solvent removing apparatus
KR100495335B1 (ko) 2002-11-15 2005-06-14 주식회사 엘지화학 스팀의 직접접촉을 이용한 고분자 회수방법
JP3797987B2 (ja) * 2003-07-11 2006-07-19 Ｊｓｒ株式会社 ポリマー溶液の脱溶媒方法及びポリマーの製造方法
JP2007521242A (ja) * 2003-09-24 2007-08-02 ダウ グローバル テクノロジーズ インコーポレイティド エチレン性不飽和モノマーの重合を抑制する金属表面
AU2007221882A1 (en) * 2006-10-30 2008-05-15 Rohm And Haas Company Process for stripping polymer dispersions
EP2072540A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-24 Basell Poliolefine Italia S.r.l. Solution polymerization process for preparing polyolefins
US8067512B2 (en) * 2008-04-10 2011-11-29 Exxonmobil Research And Engineering Company Monomer/solvent separation and recycle process for propylene containing polymers
EP2303935B1 (en) 2008-07-15 2015-01-14 LANXESS International SA Common solvent process for producing high molecular weight halobutyl rubber
KR101305594B1 (ko) 2011-09-09 2013-09-09 삼성토탈 주식회사 폐열을 이용한 방향족 화합물의 분리공정에서의 에너지 절감방법
KR101686278B1 (ko) * 2012-05-31 2016-12-13 주식회사 엘지화학 알칸올의 정제 장치
KR20140144076A (ko) * 2013-06-10 2014-12-18 주식회사 엘지화학 3원계 탄성 공중합체의 제조 방법
WO2014208938A1 (ko) 2013-06-24 2014-12-31 주식회사 엘지화학 열 회수 장치
JP6135394B2 (ja) 2013-08-21 2017-05-31 三菱瓦斯化学株式会社 ジアリールカーボネートの連続的製造方法
KR101577133B1 (ko) 2014-04-14 2015-12-11 선테코 유한회사 통합 운전과 소모 스팀 감량화가 가능한 다단 스트리퍼를 이용하는 증류 시스템
KR101737687B1 (ko) * 2014-05-28 2017-05-18 주식회사 엘지화학 탈거 장치
KR101784046B1 (ko) 2014-07-02 2017-10-10 주식회사 엘지화학 부타디엔 제조 공정 내 에너지 재활용 방법
KR101784047B1 (ko) 2014-07-02 2017-10-10 주식회사 엘지화학 부타디엔 제조 공정 내 에너지 재활용 방법
KR102010828B1 (ko) 2016-06-16 2019-08-14 주식회사 엘지화학 용매 분리 장치 및 폐열 활용 방법

Also Published As

Publication number Publication date
EP3505542A2 (en) 2019-07-03
EP3505542A4 (en) 2019-07-31
KR102166467B1 (ko) 2020-10-16
KR20180037673A (ko) 2018-04-13
CN109790242B (zh) 2022-01-04
WO2018066838A3 (ko) 2018-05-31
EP3505542B1 (en) 2020-09-02
US10639562B2 (en) 2020-05-05
US20190308115A1 (en) 2019-10-10
JP2019536835A (ja) 2019-12-19
JP6783383B2 (ja) 2020-11-11
CN109790242A (zh) 2019-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018066838A2 (ko) 용매 분리 장치 및 용매 분리 방법
WO2017217708A1 (ko) 용매 회수 장치 및 용매 회수 방법
WO2016200111A1 (ko) 증류 장치
WO2022119127A1 (ko) 아크릴산 제조방법
WO2018226056A1 (ko) 증류 장치 및 증류 방법
WO2014112808A1 (ko) 알칸올의 제조 장치
WO2017217709A1 (ko) 용매 분리 장치 및 폐열 활용 방법
WO2021261682A1 (ko) 이소프로필 알코올 제조방법
WO2023090581A1 (ko) 폐수 정제방법
CN105585429B (zh) 乙醇的回收方法
WO2024034794A1 (ko) 이소프로필 알코올의 제조 방법 및 제조 장치
WO2024058340A1 (ko) 아크릴산 제조방법
WO2022235025A1 (ko) 이소프로필 알코올 제조방법
WO2016068677A1 (ko) 증류 장치
WO2024058338A1 (ko) 아크릴산 제조방법
WO2024058339A1 (ko) 아크릴산 제조방법
WO2022255575A1 (ko) 이소프로필 알코올 제조방법
CN217578742U (zh) 一种合成橡胶生产过程中溶剂回收精制装置
WO2022019515A1 (ko) 중합체 제조방법
WO2021033972A1 (ko) 올리고머 제조 방법 및 올리고머 제조 장치
WO2024043443A1 (ko) 이소프로필 알코올의 제조 방법
CN209412104U (zh) 一种烷基化反应产物异辛烷提纯系统
WO2022014910A1 (ko) 중합체 제조방법
WO2015016653A1 (ko) 정제 장치 및 이를 이용한 정제 방법
KR20210155485A (ko) 증류장치 및 증류방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17858633

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019516667

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017858633

Country of ref document: EP

Effective date: 20190328

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE