KR101790391B1 - 큐멘 정제장치 및 정제방법 - Google Patents

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Abstract

본 출원은 큐멘 정제장치 및 정제방법에 관한 것이다. 본 출원은 알킬레이션 반응부의 스트림을 유입하여, 경질 물질과 물을 상부로 배출시키는 상부 배출라인과, 벤젠을 배출시키는 제1 벤젠 배출라인과, 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림을 배출시키는 하부 배출라인을 포함하는 분리벽형 제1 증류 컬럼; 트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림과 상기 분리벽형 제1 증류 컬럼의 하부로 배출된 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림을 유입하여, 벤젠을 상부로 배출시키는 제2 벤젠 배출라인과, 큐멘을 배출시키는 큐멘 배출라인과, 폴리이소프로필벤젠 스트림을 하부로 배출시키는 폴리이소프로필벤젠 스트림 배출라인을 포함하는 분리벽형 제2 증류 컬럼; 및 상기 분리벽형 제2 증류 컬럼의 하부로 배출된 폴리이소프로필벤젠 스트림을 유입하여, 폴리이소프로필벤젠과 중질 물질로 분리하는 제3 증류 컬럼을 큐멘 정제장치, 및 이를 이용한 정제방법을 제공한다. 본 출원에 따르면, 에너지의 효율을 높여 소비량을 절감할 수 있다.

Description

큐멘 정제장치 및 정제방법 {APPARATUS AND METHOD FOR PURIFYING CUMENE}
본 출원은 큐멘 정제장치 및 정제방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 큐멘(Cumene)의 정제공정에서 에너지의 효율을 높일 수 있는 큐멘 정제장치 및 정제방법에 관한 것이다.
큐멘(Cumene)은 이소프로필벤젠(C6H5CH(CH3)2)으로서, 이는 각종 화학 산업 및 중합체 산업 등에서 중요한 중간체 물질로 사용된다. 현재, 생산되고 있는 대부분의 큐멘(이소프로필벤젠)은 페놀 및 아세톤 등의 제조에 사용된다.
일반적으로, 큐멘은 촉매 존재 하에서 액상 또는 기상 조건에서 벤젠과 프로필렌을 반응시켜 제조된다. 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0082160호 및 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0008595호 등에는 큐멘의 제조와 관련한 기술이 제시되어 있다.
대부분의 큐멘은 상업적으로 알킬레이션(Alkylation) 반응과 트랜스 알킬레이션(Trans Alkylation) 반응을 통하여 제조된다. 이에 따라, 큐멘 제조장치는 알킬레이션 반응부와 트랜스 알킬레이션 반응부를 포함한다.
상기 알킬레이션 반응부에서는 벤젠과 프로필렌이 반응하여 큐멘(이소프로필벤젠)이 생성되며, 부산물로서 큐멘과 프로필렌이 반응하여 디이소프로필벤젠(DIPB ; diisopropylbenzene) 및 트리이소프로필벤젠(TIPB ; triisopropylbenzene) 등의 폴리이소프로필벤젠(PIPB ; polyisopropylbenzene)이 생성된다. 큐멘의 제조에서 경쟁적인 반응은 폴리알킬레이션 반응이다. 즉, 상기 디이소프로필벤젠(DIPB) 및 트리이소프로필벤젠(TIPB) 등의 폴리이소프로필벤젠(PIPB)을 생성시키는 부반응이다.
상기 트랜스 알킬레이션 반응부는 폴리알킬레이션된 벤젠, 즉 상기 부반응에 의해 생성된 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 등을 벤젠과 반응시켜, 추가적인 큐멘을 생성하는데 사용된다.
또한, 큐멘의 제조과정에서는 상기 성분들 이외에, 다른 부가적인 생성물로서 C3(프로필렌, 프로판 등) 등의 경질 물질(Lights)과, 폴리이소프로필벤젠(PIPB)보다 무거운 중질 물질(Heavies)이 생성되며, 이와 함께 미반응 벤젠 및 물(water) 등이 존재한다. 따라서 상기 알킬레이션 반응부 및 트랜스알킬레이션 반응부에서는 목적하는 큐멘(이소프로필벤젠) 이외에, C3(프로필렌, 프로판 등) 등의 경질 물질(Lights), 폴리이소프로필벤젠(PIPB), 미반응 벤젠, 물(water) 및 기타 중질 물질 등이 배출된다. 이들은 고순도의 큐멘을 위해 정제공정을 통해 제거되거나 재순환된다.
큐멘의 정제공정에서는, 일반적으로 3개의 증류 컬럼(distillation column)이 사용된다. 도 1은 종래 기술에 따른 큐멘 정제장치를 보인 구성도이다. 도 1을 참조하여, 종래 기술에 따른 큐멘의 정제공정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
일반적으로, 큐멘 정제장치는 상기 알킬레이션 반응부 및 트랜스 알킬레이션 반응부와 연계하여 설치되며, 제1 증류 컬럼, 제2 증류 컬럼 및 제3 증류 컬럼으로서, 3개의 증류 컬럼을 포함한다.
상기 제1 증류 컬럼은 알킬레이션 반응부 및 트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림(stream)으로부터 벤젠을 회수하는 벤젠 컬럼(1)이다.
이때, 상기 벤젠 컬럼(1)의 전단부에는 알킬레이션 반응부에서 배출된 스트림을 유입하는 유입라인(1b, In-put Line)과, 트랜스 알킬레이션 반응부에서 배출된 스트림을 유입하는 유입라인(1c)이 연결되어 있다. 또한, 벤젠 컬럼(1)의 전단부에는 프레쉬(fresh) 벤젠이 유입되는 벤젠 유입라인(1a)이 연결되어 있다. 그리고 벤젠 컬럼(1)의 상부에서는 경질 물질 배출라인(1d, Lights Out-put Line)을 통해 C3 등의 경질 물질(Lights)과 물(water)이 배출되며, 하부에서는 큐멘 스트림 배출라인(1e, Cumene Stream Out-put Line)을 통해 큐멘 스트림이 배출된다. 아울러, 벤젠 컬럼(1)의 대략 중앙에서는 벤젠 리사이클 라인(1f, Benzene Recycle Line)을 통해 벤젠이 배출되며, 상기 배출된 벤젠은 재순환된다.
상기 제2 증류 컬럼은 벤젠 컬럼(1)의 하부에서 배출된 큐멘 스트림으로부터 큐멘을 회수하는 큐멘 컬럼(2)이다.
이때, 상기 큐멘 컬럼(2)의 상부에서는 큐멘 배출라인(2a)을 통해 큐멘이 배출, 회수된다. 그리고 큐멘 컬럼(2)의 하부에서는 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 유출라인(2b)을 통해 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 스트림이 배출된다.
상기 제3 증류 컬럼은 큐멘 컬럼(2)의 하부에서 배출된 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 스트림을 유입하여 재순환시키는 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 컬럼(3)이다.
이때, 상기 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 컬럼(3)의 상부에서는 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 배출라인(3a)을 통해 디이소프로필벤젠(DIPB) 등의 폴리이소프로필벤젠(PIPB)이 배출되어 재순환된다. 그리고 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 컬럼(3)의 하부에서는 중질 물질 배출라인(3b, Heavies Out-put Line)을 통해 무거운 중질 물질(Heavies)이 배출된다.
위와 같은 정제공정을 통해 목적하는 큐멘(이소프로필벤젠)을 고순도로 정제, 회수할 수 있다. 또한, 상기 정제공정에서는 에너지가 소비된다. 상기 각 칼럼(1)(2)(3)에는 비점 차이를 통한 성분들의 분리를 위해 열원이 공급되는데, 이러한 분리 과정에서 대부분의 에너지가 소비된다. 도 1에서, 도면 부호 C는 응축기를 나타내며, 도면 부호 B는 열을 공급하기 위한 열교환기(또는 재비기)를 나타낸다.
그러나 종래 기술에 따른 큐멘 정제공정은 에너지의 소비량이 많다. 상기한 바와 같이, 각 칼럼(1)(2)(3)에는 성분들의 분리를 위한 열원이 공급되는데, 특히 이러한 분리 과정에서 열에너지가 많이 소비되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2011-0082160호 대한민국 공개특허공보 제10-2013-0008595호
이에, 본 출원은 개선된 큐멘 정제장치 및 정제방법을 제공하고자 한다. 구체적으로, 본 출원은 정제공정의 개선을 통하여, 에너지의 효율을 높일 수 있는 큐멘 정제장치 및 정제방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 출원은,
알킬레이션 반응부의 스트림을 유입하여, 경질 물질과 물을 상부로 배출시키는 상부 배출라인과, 벤젠을 배출시키는 제1 벤젠 배출라인과, 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림을 배출시키는 하부 배출라인을 포함하는 분리벽형 제1 증류 컬럼;
트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림과 상기 분리벽형 제1 증류 컬럼의 하부로 배출된 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림을 유입하여, 벤젠을 상부로 배출시키는 제2 벤젠 배출라인과, 큐멘을 배출시키는 큐멘 배출라인과, 폴리이소프로필벤젠 스트림을 하부로 배출시키는 폴리이소프로필벤젠 스트림 배출라인을 포함하는 분리벽형 제2 증류 컬럼; 및
상기 분리벽형 제2 증류 컬럼의 하부로 배출된 폴리이소프로필벤젠 스트림을 유입하여, 폴리이소프로필벤젠과 중질 물질로 분리하는 제3 증류 컬럼을 포함하는 큐멘 정제장치를 제공한다.
본 출원의 예시적인 실시 형태에 따라서, 본 출원에 따른 큐멘 정제장치는,
상기 제1 벤젠 배출라인과 제2 벤젠 배출라인이 합지되는 합지부; 및
상기 합지부에서 합지된 벤젠을 알킬레이션 반응부 및 트랜스 알킬레이션 반응부로부터 선택된 하나 이상의 반응부에 공급하는 벤젠 리사이클 라인을 더 포함한다.
또한, 상기 제1 벤젠 배출라인과 제2 벤젠 배출라인은, 하기 수학식을 만족하도록 운전되는 것이 좋다.
[수학식]
BZ1/BZ2 = 1.0 내지 3.0
(상기 수학식에서, BZ1은 제1 벤젠 배출라인을 통해 배출되는 벤젠의 유량이고, BZ2는 제2 벤젠 배출라인을 통해 배출되는 벤젠의 유량이다.)
또한, 본 출원은,
알킬레이션 반응부의 스트림을 분리벽형 제1 증류 컬럼으로 유입하여, 경질 물질과 물은 상부 배출라인으로 배출하고, 벤젠은 제1 벤젠 배출라인으로 배출하며, 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림은 하부 배출라인으로 배출하여 분리하는 제1 분리단계;
트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림과 상기 제1 분리단계에서 분리된 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림을 분리벽형 제2 증류 컬럼으로 유입하여, 벤젠은 상부의 제2 벤젠 배출라인으로 배출하고, 큐멘은 큐멘 배출라인으로 배출하며, 폴리이소프로필벤젠 스트림은 하부의 폴리이소프로필벤젠 스트림 배출라인으로 배출하여 분리하는 제2 분리단계; 및
상기 제2 분리단계에서 분리된 폴리이소프로필벤젠 스트림을 제3 증류 컬럼으로 유입하여, 폴리이소프로필벤젠과 중질 물질로 분리하는 제3 분리단계를 포함하는 큐멘 정제방법을 제공한다.
본 출원에 따르면, 정제공정이 개선되어 에너지의 효율을 높일 수 있는 효과를 갖는다. 본 출원에 따르면, 벤젠이 2기의 분리벽형 증류 컬럼에서 2차에 걸쳐 나누어 분리되어 에너지 소비량이 절감된다.
도 1은 종래 기술에 따른 큐멘 정제장치의 구성도이다.
도 2는 본 출원의 실시 형태에 따른 큐멘 정제장치의 구성도이다.
도 3은 비교예에서 적용된 큐멘 정제장치의 구성도이다.
도 4는 실시예에서 적용된 큐멘 정제장치의 구성도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 출원을 상세히 설명한다.
첨부된 도면은 본 출원의 예시적인 실시 형태를 도시한 것으로, 이는 본 출원의 이해를 돕도록 하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 출원의 기술적 범위가 한정되는 것은 아니다.　 첨부된 각 도면의 구성요소에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하였다.
본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다.
본 명세서에서 '연결', '설치', 및 '결합' 등은, 두 개의 부재가 착탈(결합과 분리)이 가능한 것은 물론 일체 구조를 포함하는 것을 의미한다. 구체적으로, 본 명세서에서 사용되는 용어 '연결', '설치', 및 '결합' 등은, 예를 들어 강제 끼움 방식; 홈과 돌기를 이용한 끼움 방식; 및 나사, 볼트, 피스, 리벳, 브라켓 등의 체결 부재를 이용한 체결 방식 등을 통하여, 두 개의 부재를 결합과 분리되도록 도모한 것, 그리고 용접이나 접착제 또는 일체적 성형 등을 통하여 두 개의 부재가 결합된 후, 분리가 불가능한 일체적인 것을 포함한다.
본 명세서에서 "제1", "제2", "제3", "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.
도 2에는 본 출원의 예시적인 실시 형태에 따른 큐멘 정제장치가 도시되어 있다.
본 출원에 따른 큐멘 정제장치는, 큐멘 제조장치와 연계되어 설치된다. 본 출원에 따른 큐멘 정제장치는, 구체적으로 큐멘 제조장치를 구성하는 알킬레이션 반응부 및 트랜스 알킬레이션 반응부와 연계되어 설치된다.
앞서 언급한 바와 같이, 상기 알킬레이션 반응부에서는 벤젠과 프로필렌이 반응하여 큐멘(이소프로필벤젠)이 생성되며, 부산물로서 큐멘과 프로필렌이 반응하여 디이소프로필벤젠(DIPB ; diisopropylbenzene) 및 트리이소프로필벤젠(TIPB ; triisopropylbenzene) 등의 폴리이소프로필벤젠(PIPB ; polyisopropylbenzene)이 생성된다. 이때, 생성된 큐멘은 회수라인을 통해 분리, 회수되며, 상기 부산물을 포함하는 스트림(stream)은 별도의 라인을 통해 배출된다. 상기 알킬레이션 반응부에서 배출되는 스트림에는 상기 부산물로서의 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 이외에, C3(프로필렌, 프로판 등) 등의 경질 물질(Lights), 회수되지 않은 소량의 큐멘, 미반응 벤젠, 물(water) 및 기타 무거운 중질 물질 등이 존재한다.
또한, 상기 트랜스 알킬레이션 반응부에서는 폴리알킬레이션된 벤젠, 즉 상기 부반응에 의해 생성된 폴리이소프로필벤젠(PIPB)과 벤젠이 반응하여 추가적인 큐멘을 생성한다. 상기 트랜스 알킬레이션 반응부에서 배출되는 스트림에는 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 이외에, 폴리이소프로필벤젠(PIPB)보다 무거운 중질 물질(Heavies)이 존재한다.
본 출원에 따른 큐멘 정제장치는, 위와 같은 알킬레이션 반응부의 스트림과 트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림을 유입하여 정제한다. 본 출원에 따른 큐멘 정제장치는 제1 증류 컬럼(10), 제2 증류 컬럼(20), 및 제3 증류 컬럼(30)을 포함한다. 이때, 상기 3개의 컬럼(10)(20)(30) 중에서 적어도 제1 증류 컬럼(10)과 제2 증류 컬럼(20)은 분리벽 컬럼(DWC ; Dividing Wall Column)이다. 경우에 따라서, 상기 제3 증류 컬럼(30)도 분리벽 컬럼(DWC)일 수 있다.
상기 제1 증류 컬럼(10)은 알킬레이션 반응부의 스트림을 유입하여, 3개의 흐름으로 분리한다. 제1 증류 컬럼(10)은 유입된 알킬레이션 반응부의 스트림을 상부의 라이트 스트림과, 중앙 영역의 제1 벤젠 스트림과, 하부의 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림으로 분리한다. 이때, 라이트 스트림은 경질 물질(Lights)과 물(water)을 포함한다.
상기 제2 증류 컬럼(20)은 트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림과 상기 제1 증류 컬럼의 하부로 배출된 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림을 유입하여, 3개의 흐름으로 분리한다. 제2 증류 컬럼(20)은 유입된 스트림을 상부의 제2 벤젠 스트림과, 중앙 영역의 큐멘 스트림과, 하부의 폴리이소프로필벤젠 스트림으로 분리한다.
상기 제3 증류 컬럼(30)은 제2 증류 컬럼(20)의 하부로 배출된 폴리이소프로필벤젠 스트림을 유입하여, 2개의 흐름으로 분리한다. 제3 증류 컬럼(30)은 유입된 폴리이소프로필벤젠 스트림을 폴리이소프로필벤젠과 중질 물질로 분리한다.
또한, 본 출원에 따른 큐멘 정제방법은, 알킬레이션 반응부의 스트림을 제1 증류 컬럼(10)으로 유입하여, 3개의 흐름으로 분리하는 제1 분리단계; 트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림과 상기 제1 분리단계에서 분리된 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림을 제2 증류 컬럼(20)으로 유입하여, 3개의 흐름으로 분리하는 제2 분리단계; 및 상기 제2 분리단계에서 분리된 폴리이소프로필벤젠 스트림을 제3 증류 컬럼(30)으로 유입하여, 2개의 흐름으로 분리하는 제3 분리단계를 포함한다.
본 출원에 따른 큐멘 정제방법을 구현함에 있어서는, 상기 본 출원에 따른 큐멘 정제장치를 유용하게 적용할 수 있다. 그러나 본 출원에 따른 큐멘 정제방법은 상기 본 출원에 따른 큐멘 정제장치를 통해서 구현되는 것만으로 제한되는 것은 아니다.
본 출원에서, "A 스트림"은 적어도 'A' 성분을 포함하는 흐름을 의미하며, 이는 'A' 성분을 주성분으로 포함할 수 있다. 예를 들어, "폴리이소프로필벤젠 스트림"은 적어도 '폴리이소프로필벤젠'을 포함하는 흐름이며, 이는 '폴리이소프로필벤젠'을 주성분으로 포함할 수 있다. 또한, 본 출원에서, "A/B 스트림"은 적어도 'A' 성분과 'B' 성분을 포함하는 흐름을 의미하며, 이는 "A/B/C 스트림"은 적어도 'A' 성분, 'B' 성분 및 'C' 성분을 포함하는 흐름을 의미한다. 예를 들어, "벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림"은 적어도 '벤젠', '큐멘' 및 '폴리이소프로필벤젠'을 포함하는 흐름이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 출원에 따른 큐멘 정제장치와 정제정방법의 예시적인 실시 형태를 함께 설명한다. 도 2는 본 출원의 실시 형태에 따른 큐멘 정제장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 출원에 따른 큐멘 정제장치는 제1 증류 컬럼(10), 상기 제1 증류 컬럼(10)의 후방에 설치된 제2 증류 컬럼(20), 및 상기 제2 증류 컬럼(20)의 후방에 설치된 제3 증류 컬럼(30)을 포함한다.
본 출원에서, 상기 각 컬럼(10)(20)(30)은 일반 산업분야의 증류 공정에서 사용되는 증류 컬럼(distillation column)으로부터 선택되되, 적어도 제1 증류 컬럼(10)과 제2 증류 컬럼(20)은 분리벽형이다. 또한, 본 출원에서, 상기 각 칼럼(10)(20)(30)의 운전 조건, 예를 들어 각 칼럼(10)(20)(30)의 단수와 내경, 압력과 온도, 그리고 상부와 하부 배출물의 환류 비율 등은 특별히 제한되지 않으며, 이들은 안정화된 상태에서 연속적으로 분리 공정을 수행할 수 있으면 좋다.
아울러, 상기 각 칼럼(10)(20)(30)에는 응축기 및/또는 열교환기(또는 재비기)가 설치될 수 있다. 도면에서, 도면 부호 C는 응축기를 나타내며, 도면 부호 B는 열교환기(또는 재비기)를 나타낸다. 이때, 각 칼럼(10)(20)(30)에 따라 응축기(C) 및/또는 열교환기(B)가 선택적으로 설치되거나, 설치되지 않을 수 있다. 또한, 상기 응축기(C)와 열교환기(B)는 특별히 언급하지 않는 한, 도면에 도시되어 있더라도 생략될 수 있는 구성요소이며, 이와는 반대로 도면에 도시되어 있지 않더라도 포함(설치)될 수 있는 구성요소이다.
상기 제1 증류 컬럼(10)은, 그의 전단부에 설치된 적어도 하나 이상의 유입라인(11)(12)을 포함한다. 상기 유입라인(11)(12)은 알킬레이션 반응부에서 배출되는 스트림을 유입하는 알킬레이션 반응부의 스트림 유입라인(12)을 적어도 포함한다. 다른 예시적인 구현예에 따라서, 상기 유입라인(11)(12)은 프레쉬(fresh) 벤젠을 유입하는 벤젠 유입라인(11)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 벤젠 유입라인(41)을 통해 프레쉬(fresh) 벤젠을 더 유입하는 경우, 제1 증류 컬럼(10) 및/또는 제2 증류 컬럼(20) 내에서 큐멘 생성반응이 도모되어 큐멘의 수율을 향상시킬 수 있다. 도 2는 제1 증류 컬럼(10)의 전단부에 2개의 유입라인(11)(12)이 설치된 모습을 보여주고 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 벤젠 유입라인(11)은 제1 증류 컬럼(10)의 대략 상단에 설치되고, 벤젠 유입라인(11)의 아래에 알킬레이션 반응부의 스트림 유입라인(12)이 설치되되, 상기 알킬레이션 반응부의 스트림 유입라인(12)은 제1 증류 컬럼(10)의 대략 중앙 영역에 설치될 수 있다.
또한, 상기 제1 증류 컬럼(10)은 상부에 설치된 상부 배출라인(14)과, 중앙 영역에 설치된 제1 벤젠 배출라인(18)과, 및 하부에 설치된 하부 배출라인(16)을 포함한다. 이때, 상부 배출라인(14)으로는 C3 등의 경질 물질(Lights)과 물(water)을 포함하는 라이트 스트림이 배출되어 제거된다. 그리고 제1 벤젠 배출라인(18)으로는 벤젠이 배출되며, 상기 하부 배출라인(16)으로는 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림이 배출된다.
구체적으로, 상기 제1 증류 컬럼(10)에서는 경질 물질(Lights)과 물을 포함하는 라이트 스트림과; 벤젠을 포함하는 벤젠 스트림과; 벤젠, 큐멘 및 폴리이소프로필벤젠(PIPB)을 포함하는 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림으로서, 3상의 흐름으로 분리된다. 경질 물질(Lights)과 물은 상부 배출라인(14)을 통해 배출, 제거된다. 그리고 벤젠은 제1 벤젠 배출라인(18)을 통해 배출되어 재순환된다.
이때, 상기 제1 배출라인(18)을 통해 배출된 벤젠은, 예를 들어 알킬레이션 반응부 및/또는 트랜스 알킬레이션 반응부로 공급되어 재순환되거나, 경우에 따라서는 상기 벤젠 유입라인(11)을 통해 제1 증류 컬럼(10)으로 재순환될 수 있다. 또한, 상기 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림은 하부 배출라인(16)을 통해 배출되어, 제2 증류 컬럼(20)으로 유입된다.
상기 제1 증류 컬럼(10)은 앞서 언급한 바와 같이 분리벽형이다. 제1 증류 컬럼(10)의 내부에는 수직 방향으로 분리벽(15)이 설치되어 있다. 제1 증류 컬럼(10)의 내부는 분리벽(15)에 의해 구획되어, 알킬레이션 반응부의 스트림이 유입되는 유입부(a)와, 경질 물질과 물이 유출되는 탑정 구역(b)과, 벤젠이 유출되는 유출부(c)와, 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림이 유출되는 탑저 구역(d)을 포함한다. 이와 같은 분리벽형 증류 컬럼(DWC)은, 2기의 증류 컬럼이 하나로 통합된 형태를 가져 설비 투자비용이 절감됨은 물론, 동일 처리량 대비 2기의 증류 컬럼을 사용하는 경우보다 에너지 소비량이 적다.
상기 제2 증류 컬럼(20)은 제1 증류 컬럼(10)의 후방에 설치되어, 유입된 스트림으로부터 벤젠, 큐멘, 및 폴리이소프로필벤젠 스트림의 3상으로 분리한다. 제2 증류 컬럼(20)은, 그 전단부에 트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림 유입라인(22)과, 상기 제1 증류 컬럼(10)의 하부 배출라인(16)이 연결되어 있다. 이에 따라, 제2 증류 컬럼(20)은 트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림과, 상기 제1 증류 컬럼(10)의 하부로 배출된 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림을 유입하여, 벤젠 흐름, 큐멘 흐름, 및 폴리이소프로필벤젠 스트림으로 분리한다.
또한, 상기 제2 증류 컬럼(20)은 상부에 설치된 제2 벤젠 배출라인(28)과, 대략 중앙 영역에 설치된 큐멘 배출라인(24)과, 하부에 설치된 폴리이소프로필벤젠 스트림 배출라인(26)을 포함한다. 제2 벤젠 배출라인(28)으로는 벤젠이 배출되며, 큐멘 배출라인(24)으로는 큐멘이 배출된다. 그리고 폴리이소프로필벤젠 스트림 배출라인(26)으로는 폴리이소프로필벤젠 스트림이 배출된다. 이때, 제2 벤젠 배출라인(24)을 통해 배출된 벤젠은 재순환되며, 이는 예를 들어 알킬레이션 반응부 및/또는 트랜스 알킬레이션 반응부로 공급되어 재순환되거나, 경우에 따라서는 상기 벤젠 유입라인(11)을 통해 제1 증류 컬럼(10)으로 재순환될 수 있다. 그리고 상기 큐멘 배출라인(24)을 통해 배출된 큐멘은 제품으로 회수되며, 이는 구체적으로 냉각된 다음, 저장조로 보내져 회수될 수 있다. 아울러, 상기 폴리이소프로필벤젠 스트림 배출라인(26)을 통해 배출된 폴리이소프로필벤젠 스트림은 제3 증류 컬럼(30)으로 유입된다.
상기 제2 증류 컬럼(20)은 앞서 언급한 바와 같이 분리벽형이다. 제2 증류 컬럼(20)의 내부에는 수직 방향으로 분리벽(25)이 설치되어 있다. 제2 증류 컬럼(20)의 내부는 분리벽(25)에 의해 구획되어, 전방의 유입부(a)와, 벤젠이 유출되는 탑정 구역(b)과, 큐멘이 유출되는 유출부(c)와, 폴리이소프로필벤젠 스트림이 유출되는 탑저 구역(b)을 포함한다. 이때, 상기 유입부(a)로는 트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림과 상기 제1 증류 컬럼(10)의 하부로 배출된 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림이 유입된다.
또한, 상기 제3 증류 컬럼(30)은 제2 증류 컬럼(20)의 하부로 배출된 폴리이소프로필벤젠 스트림을 유입하여, 폴리이소프로필벤젠(PIPB)과 중질 물질(Heavies)로 분리한다. 이때, 제3 증류 컬럼(30)은, 하나의 구현예에 따라서 상부에 설치된 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 배출라인(34)과, 하부에 설치된 중질 물질 배출라인(36)을 포함할 수 있다. 이러한 제3 증류 컬럼(30)에서 분리된 폴리이소프로필벤젠(PIPB)은 배출라인(34)을 통해 상부로 배출되며, 배출된 폴리이소프로필벤젠(PIPB)은 예를 들어 트랜스 알킬레이션 반응부로 공급되어 재순환될 수 있다.
상기 제2 증류 컬럼(20)으로부터 유입된 폴리이소프로필벤젠 스트림은 디이소프로필벤젠(DIPB) 및 트리이소프로필벤젠(TIPB) 등의 폴리이소프로필벤젠(PIPB)을 포함하고 있다. 이때, 상기 디이소프로필벤젠(DIPB) 및 트리이소프로필벤젠(TIPB) 중에서 적어도 디이소프로필벤젠(DIPB)은 제3 증류 컬럼(30)을 통해 분리되어, 상기 배출라인(34)을 통해 배출되어 트랜스 알킬레이션 반응부로 공급되어 재순환될 수 있다.
또한, 상기 제3 증류 컬럼(30)은, 다른 구현예에 따라서 폴리이소프로필벤젠(PIPB)을 종류별로 각각 분리하여 배출하는 복수의 폴리이소프로필벤젠(PIPB) 배출라인(34)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제3 증류 컬럼(30)은 단수의 대략 중간 지점에 설치된 트리이소프로필벤젠(TIPB) 배출라인과, 이의 상단에 설치된 디이소프로필벤젠(DIPB) 배출라인(34)을 포함하여, 폴리알킬레이션 벤젠을 종류별로 다단으로 분리할 수 있다.
한편, 상기 중질 물질 배출라인(36)을 통해 배출되는 중질 물질은 공정에서 가장 무거운 물질이며, 이는 구체적으로 폴리이소프로필벤젠(PIPB)보다 무거운 물질(비점이 높은 물질)이다. 이러한 중질 물질은 배출라인(36)을 통해 배출된 후, 냉각된 다음, 저장조로 보내질 수 있다.
본 출원에 따른 큐멘 정제장치는, 상기한 바와 같은 3개의 증류 컬럼(10)(20)(30)을 포함하되, 이중에서 적어도 제1 증류 컬럼(10)과 제2 증류 컬럼(20)은 분리벽형이다. 그리고 상기 제1 증류 컬럼(10)과 제2 증류 컬럼(20)은 각각 벤젠 배출라인(18)(28)을 포함한다. 이때, 제1 증류 컬럼(10)에서는 제1 벤젠 배출라인(18)을 통해 컬럼(10)의 대략 중앙 영역에서 벤젠이 분리, 배출되며, 제2 증류 컬럼(20)에서는 제2 벤젠 배출라인(28)을 통해 컬럼(20)의 상부에서 벤젠이 분리, 배출된다.
본 출원에 따르면, 정제공정이 개선되어 에너지의 효율을 높일 수 있다. 구체적으로 적어도 2기의 분리벽형 증류 컬럼(10)(20)이 적용되어, 앞서 언급한 바와 같이 설비 투자비용이 절감됨은 물론, 에너지 소비량이 적다.
특히, 본 출원에 따르면, 벤젠이 2기의 분리벽형 증류 컬럼(10)(20)에서 2차에 걸쳐 나누어 분리되어, 종래와 같이 1개의 벤젠 컬럼(1, 도 1 참조)에서 분리하는 경우보다 벤젠 분리의 로드(load)가 감소되어 에너지 소비량이 절감된다. 보다 구체적으로, 종래와 같이 1개의 벤젠 컬럼(1)에서 벤젠을 분리하는 경우, 벤젠의 분리 효율을 높이기 위해서라면 많은 량의 열에너지가 벤젠 컬럼(1)에 공급되어야 한다.
이에 비해, 본 출원에 따라서, 제1 증류 컬럼(10)에서 1차 분리하고, 제2 증류 컬럼(20)에서 큐멘을 분리하는 과정에서 2차 분리하여, 2차 걸쳐 나누어 분리하는 경우, 제1 증류 컬럼(10)에 공급되는 열에너지(열원의 온도)가 현저히 적게 소비되어, 전체적인 공정에서 에너지 소비량이 절감된다. 이와 함께, 벤젠이 분리되는 제1 증류 컬럼(10)과 제2 증류 컬럼(20)은 모두 분리벽형이 적용되어, 에너지 절감 효과는 상승된다.
또한, 예시적인 실시 형태에 따라서, 상기 제1 증류 컬럼(10)과 제2 증류 컬럼(20)에 설치된 제1 벤젠 배출라인(18)과 제2 벤젠 배출라인(28)은 하기 수학식을 만족하도록 운전되는 것이 좋다.
[수학식]
BZ1/BZ2 = 1.0 내지 3.0
상기 수학식에서, BZ1은 제1 벤젠 배출라인(18)을 통해 배출되는 벤젠의 유량이고, BZ2는 제2 벤젠 배출라인(28)을 통해 배출되는 벤젠의 유량이다. 이때, 각 배출라인(18)(28)을 통과하는 벤젠의 유량 실제값은 제한되지 않으며, 이들은 상기 수학식을 만족하는 유량비(BZ1/BZ2)를 가지면 좋다.
상기 제1 벤젠 배출라인(18)과 제2 벤젠 배출라인(28)을 통과하는 벤젠의 유량비(BZ1/BZ2)가 상기 수학식을 만족하는 경우, 에너지 효율성에서는 물론, 전체적인 분리 공정에서 매우 유리하다. 상기 유량비(BZ1/BZ2)가 1.0 미만인 경우, 제1 증류 컬럼(10)에 공급되는 에너지 소비량의 절감에는 유리하나, 제2 증류 컬럼(20)에 로드(load)가 발생되고, 제2 증류 컬럼(20)에서 분리되는 큐멘의 순도가 떨어질 수 있다. 또한, 상기 유량비(BZ1/BZ2)가 3.0을 초과하는 경우, 제1 증류 컬럼(10)에 로드(load)가 발생되어 에너지 소비량 절감 효과가 미미할 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 상기 유량비(BZ1/BZ2)는 1.0 내지 3.0이 바람직하다.
상기 유량비(BZ1/BZ2)는 특별히 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어 상기 제1 증류 컬럼(10)과 제2 증류 컬럼(20) 중에서 선택된 하나 이상의 운전 조건, 및/또는 각 컬럼(10)(20)의 유입량 및/또는 유출량 등을 제어하여 조절될 수 있다. 예시적인 구현예에 따라서, 상기 유량비(BZ1/BZ2)는 제1 증류 컬럼(10) 및/또는 제2 증류 컬럼(20)의 압력, 온도 및 수위(level) 등으로부터 선택된 하나 이상의 운전 조건을 제어하여 조절될 수 있다.
또한, 본 출원에 따른 큐멘 정제장치는, 상기 제1 벤젠 배출라인(18)과 제2 벤젠 배출라인(28)이 합지되는 합지부(40)와, 상기 합지부(40)와 연결된 벤젠 리사이클 라인(42)을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1 벤젠 배출라인(18)과 제2 벤젠 배출라인(28)을 통해 배출된 벤젠은 합지부(40)에서 합지된 다음, 벤젠 리사이클 라인(42)을 통해 알킬레이션 반응부 및 트랜스 알킬레이션 반응부로부터 선택된 하나 이상의 반응부에 공급될 수 있다.
이상에서 설명한 본 출원에 따르면, 전술한 바와 같이 개선된 정제공정에 의해 에너지의 효율을 높일 수 있다. 특히, 벤젠이 2기의 분리벽형 증류 컬럼(10)(20)에서 2차에 걸쳐 나누어 분리되어, 에너지 소비량이 절감된다.
또한, 본 출원에 따르면, 알킬레이션 반응부의 스트림 유입라인(12)은 제1 증류 컬럼(10)에 연결되고, 트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림 유입라인(22)은 제2 증류 컬럼(20)에 연결되는데, 이 또한 개선된 정제공정을 도모한다. 구체적으로, 도 1에 보인 종래와 같이, 상기 2개의 스트림 유입라인(1b)(1c) 모두를 벤젠 컬럼(1)에 연결하는 경우, 벤젠 컬럼(1)에 로드(load)가 가해져, 벤젠 컬럼(1) 자체에서의 분리 공정은 물론, 전체적인 정제공정을 연속적으로 진행하는데 효율성이 떨어질 수 있다. 그러나 본 출원에 따라서, 2개의 스트림이 2개의 컬럼(10)(20)으로 각각 별도로 분할 유입되는 경우, 즉 알킬레이션 반응부의 스트림은 제1 증류 컬럼(10)으로 유입되고, 트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림은 제2 증류 컬럼(10)으로 유입되는 경우, 각 컬럼(10)(20)의 로드(load)가 감소되고, 효율적인 정제공정을 연속적으로 진행할 수 있다.
한편, 본 출원에서, 상기 각 성분 및 스트림이 유입 및 배출되는 라인들은 유체가 통과될 수 있는 것이면 제한되지 않으며, 이들은 금속관이나 플라스틱관 등으로부터 선택될 수 있다. 아울러, 상기 각 라인들은 플렉시블(flexible)한 것을 포함한다. 또한, 상기 라인들 상에는 각 성분 및 스트림의 원활한 흐름을 위한 펌프(pump) 등이 설치되거나, 흐름을 제어(차단 및/또는 유량 조절)하는 밸브(valve) 등이 설치될 수 있다.
이하, 본 출원의 실시예 및 비교예를 예시한다. 하기의 실시예는 본 출원의 이해를 돕도록 하기 위해 예시적으로 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 출원의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
[비교예]
도 3에 보인 바와 같은 장치를 이용하여 큐멘을 정제하였다. 도 3에 보인 장치는 도 1에 보인 장치와 같으며, 다만 도 3에서는 각 컬럼(1)(2)에서 소비되는 열에너지를 설명하기 위해 Q를 나타내었다. 본 비교예는 종래의 일반적인 공정으로서, 공지의 구체적인 공정에 대한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 각 유입라인(1a)(1b)(1c)에 통해 프레쉬 벤젠(1a), 알킬레이션 반응부에서 배출된 스트림(1b) 및 트랜스 알킬레이션 반응부에서 배출된 스트림(1c)을 제1 증류 컬럼(1)에 유입시켰다. 그리고 경질 물질(Lights)과 물(water)은 상부 배출라인(1d)을 통해, 벤젠은 중간 배출라인(1f)을 통해, 큐멘 스트림은 하부 배출라인(1e)을 통해 배출되게 하였다.
또한, 제2 증류 컬럼(2)의 상부 배출라인(2a)을 통해 큐멘을 배출시켜 회수되게 하고, 하부 배출라인(2b)을 통해 배출된 PIPB 스트림은 제3 증류 컬럼(3)으로 유입되게 하였다. 그리고 제3 증류 컬럼(3)의 상부 배출라인(3a)을 통해 PIPB을 배출시켜 트랜스 알킬레이션 반응부로 재순환시키고, 하부 배출라인(3d)을 통해 중질 물질(Heavies)을 배출시켜 냉각 처리하였다.
위와 같은 정제공정을 안정화된 상태에서 진행하고, 제1 증류 컬럼(1)에 공급된 열에너지 Q1과, 제2 증류 컬럼(2)에 공급된 열에너지 Q2를 측정하였다. 그 결과를 [표 1]에 나타내었다.
[실시예]
도 4에 보인 바와 같은 장치를 이용하여 큐멘을 정제하였다. 도 4에 보인 장치는 도 2에 보인 장치와 같으며, 다만 도 4에서는 각 컬럼(10)(20)에서 소비되는 열에너지를 설명하기 위해 Q를 나타내었다.
도 4를 참조하면, 제1 증류 컬럼(10)에 2개의 유입라인(11)(12)을 통해 프레쉬(fresh) 벤젠(11)과 알킬레이션 반응부에서 배출된 스트림(12)을 유입시켰다. 상부 배출라인(14)을 통해 경질 물질(Lights)과 물(water)은 제거하고, 중앙의 제1 벤젠 배출라인(18)을 통해 벤젠이 배출되게 하였다. 그리고 하부 스트림은 하부 배출라인(16)을 통해 제2 증류 컬럼(20)으로 유입되게 하였다.
제2 증류 컬럼(20)으로는 상기 제1 증류 컬럼(10)의 하부 스트림(16)과 함께, 유입라인(22)을 통해 트랜스 알킬레이션 반응부에서 배출된 스트림(22)이 유입되게 하였다. 그리고 상부의 제2 벤젠 배출라인(28)으로 벤젠이 배출되게 하고, 중앙 영역의 큐멘 배출라인(24)을 통해 큐멘이 배출되게 하였다. 아울러, 하부 배출라인(26)을 통해 배출된 PIPB 스트림은 제3 증류 컬럼(30)으로 유입되게 하였다.
또한, 제3 증류 컬럼(30)의 상부 배출라인(34)을 통해 PIPB을 배출시켜 트랜스 알킬레이션 반응부로 재순환시키고, 하부 배출라인(36)을 통해 중질 물질(Heavies)을 배출시켜 냉각 처리하였다.
이때, 상기 제1 증류 컬럼(10)과 제2 증류 컬럼(20)은 분리벽형 증류 컬럼(DWC)을 적용하였다. 또한, 각 실시예에 따라 제1 증류 컬럼(10)과 제2 증류 컬럼(20)의 내부 압력, 온도 및 수위(level)를 다르게 하여, 각 실시예에 따라 제1 벤젠 배출라인(18)을 통과하는 벤젠 유량(BZ1)과 제2 벤젠 배출라인(28)을 통과하는 벤젠 유량(BZ2)의 유량비(BZ1/BZ2)를 달리하였다.
위와 같은 정제공정을 안정화된 상태에서 진행하고, 각 실시예의 제1 증류 컬럼(10)에 공급된 열에너지 Q1과, 제2 증류 컬럼(20)에 공급된 열에너지 Q2를 측정하였다. 그 결과를 [표 1]에 나타내었다. 하기 [표 1]에서, 절감량(△Q)은 비교예를 기준으로 한 것이다.
< 열에너지 평가 결과 >
비 고 유량비
(BZ1/BZ2)		 Q1 Q2 QT 절감량
(△Q)
비교예 - 8.4 5.2 13.6 -
실시예 1 2 3.5 8.4 11.9 1.7
실시예 2 1 2.6 9.7 12.3 1.3
실시예 3 3 4.7 7.8 12.5 1.1
실시예 4 0.5 2.5 10.5 13.0 0.6
실시예 5 3.5 5.5 7.7 13.2 0.4
- Q1 : 제1 증류 컬럼에 공급된 열에너지(Gcal/hr)
- Q2 : 제2 증류 컬럼에 공급된 열에너지(Gcal/hr)
- QT : Q1과 Q2의 합량(Gcal/hr)
상기 [표 1]에 보인 바와 같이, 본 출원의 실시예에 따라, 2기의 DWC를 적용하되, 2기의 DWC를 통해 벤젠을 2차로 나누어 분리하는 경우, 열에너지가 효율적으로 절감됨을 알 수 있었다. 예를 들어, 실시예 1의 경우에는, 기존 공정(비교예) 대비 1.7 Gcal/hr의 절감량(약 12.5% 절감)을 가짐을 알 수 있었다.
또한, 상기 [표 1]에 보인 바와 같이, 벤젠의 유량비(BZ1/BZ2)에 따라 에너지 절감량의 차이를 보임을 알 수 있었다. 특히, 벤젠의 유량비(BZ1/BZ2)가 1.0 ~ 3.0 범위 내에 있는 경우(실시예 1 ~ 3), 그렇지 않은 경우(실시예 4 ~ 5)보다 우수한 절감량을 보임을 알 수 있었다.
10 : 제1 증류 컬럼
14 : 상부 배출라인
15, 25 : 분리벽
16 : 하부 배출라인
18 : 제1 벤젠 배출라인
20 : 제1 증류 컬럼
24 : 큐멘 배출라인
26 : 폴리이소프로필벤젠 스트림 배출라인
28 : 제2 벤젠 배출라인
30 : 제3 증류 컬럼
34 : 폴리이소프로필벤젠 배출라인
36 : 중질 물질 배출라인

Claims (8)

  1. 알킬레이션 반응부의 스트림을 유입하여, 경질 물질과 물을 상부로 배출시키는 상부 배출라인과, 벤젠을 배출시키는 제1 벤젠 배출라인과, 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림을 배출시키는 하부 배출라인을 포함하는 분리벽형 제1 증류 컬럼;
    트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림과 상기 분리벽형 제1 증류 컬럼의 하부로 배출된 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림을 유입하여, 벤젠을 상부로 배출시키는 제2 벤젠 배출라인과, 큐멘을 배출시키는 큐멘 배출라인과, 폴리이소프로필벤젠 스트림을 하부로 배출시키는 폴리이소프로필벤젠 스트림 배출라인을 포함하는 분리벽형 제2 증류 컬럼; 및
    상기 분리벽형 제2 증류 컬럼의 하부로 배출된 폴리이소프로필벤젠 스트림을 유입하여, 폴리이소프로필벤젠과 중질 물질로 분리하는 제3 증류 컬럼을 포함하고,
    상기 제1 벤젠 배출라인과 제2 벤젠 배출라인은, 하기 수학식을 만족하도록 운전되는 것을 특징으로 하는 큐멘 정제장치:
    [수학식]
    BZ1/BZ2 = 1.0 내지 3.0
    (상기 수학식에서, BZ1은 제1 벤젠 배출라인을 통해 배출되는 벤젠의 유량이고, BZ2는 제2 벤젠 배출라인을 통해 배출되는 벤젠의 유량이다.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 벤젠 배출라인과 제2 벤젠 배출라인이 합지되는 합지부; 및
    상기 합지부에서 합지된 벤젠을 알킬레이션 반응부 및 트랜스 알킬레이션 반응부로부터 선택된 하나 이상의 반응부에 공급하는 벤젠 리사이클 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 큐멘 정제장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 분리벽형 제1 증류 컬럼은, 내부에 설치된 분리벽에 의해 구획되어, 알킬레이션 반응부의 스트림이 유입되는 유입부와, 경질 물질과 물이 유출되는 탑정 구역과, 벤젠이 유출되는 유출부와, 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림이 유출되는 탑저 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 큐멘 정제장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분리벽형 제2 증류 컬럼은, 내부에 설치된 분리벽에 의해 구획되어, 트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림과 상기 분리벽형 제1 증류 컬럼의 하부로 배출된 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림이 유입되는 유입부와, 벤젠이 유출되는 탑정 구역과, 큐멘이 유출되는 유출부와, 폴리이소프로필벤젠 스트림이 유출되는 탑저 구역을 포함하는 것을 특징으로 하는 큐멘 정제장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 분리벽형 제1 증류 컬럼은, 전단부에 설치된 벤젠 유입라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 큐멘 정제장치.
  7. 알킬레이션 반응부의 스트림을 분리벽형 제1 증류 컬럼으로 유입하여, 경질 물질과 물은 상부 배출라인으로 배출하고, 벤젠은 제1 벤젠 배출라인으로 배출하며, 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림은 하부 배출라인으로 배출하여 분리하는 제1 분리단계;
    트랜스 알킬레이션 반응부의 스트림과 상기 제1 분리단계에서 분리된 벤젠/큐멘/폴리이소프로필벤젠 스트림을 분리벽형 제2 증류 컬럼으로 유입하여, 벤젠은 상부의 제2 벤젠 배출라인으로 배출하고, 큐멘은 큐멘 배출라인으로 배출하며, 폴리이소프로필벤젠 스트림은 하부의 폴리이소프로필벤젠 스트림 배출라인으로 배출하여 분리하는 제2 분리단계; 및
    상기 제2 분리단계에서 분리된 폴리이소프로필벤젠 스트림을 제3 증류 컬럼으로 유입하여, 폴리이소프로필벤젠과 중질 물질로 분리하는 제3 분리단계를 포함하고,
    상기 제1 분리단계와 제2 분리단계는, 하기 수학식을 만족하도록 하는 것을 특징으로 하는 큐멘 정제방법:
    [수학식]
    BZ1/BZ2 = 1.0 내지 3.0
    (상기 수학식에서, BZ1은 제1 벤젠 배출라인을 통해 배출되는 벤젠의 유량이고, BZ2는 제2 벤젠 배출라인을 통해 배출되는 벤젠의 유량이다.)
  8. 삭제
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