KR102070309B1 - Apparatus for producing conjugated diene and method for producing conjugated diene - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공액디엔 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 산화 탈수소화 반응기, 반응기로부터 제조된 생성가스를 냉각시키는 냉각탑, 냉각된 생성가스를 흡수 용매에 흡수시켜 흡수 용액을 만드는 흡수탑, 흡수 용액을 탈기 처리하는 탈기탑 및 탈기 처리된 흡수 용액을 크루드(crude) 산화 탈수소화 반응 생성물과 흡수 용매로 증류 분리하는 분리탑을 포함하되, 상기 분리탑은 상기 분리 배출된 흡수 용매의 일부를 가열하여 분리탑에 재순환시키는 리보일러; 및 상기 리보일러에 분리 배출된 흡수 용매 중 증기분을 압축하여 공급하는 용매 증기 재압축 장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 흡수 용액의 증류 분리에 따라 배출되는 흡수 용매를 그대로 재사용하는 대신, 배출된 고압의 흡수 용매를 감압하여 기액 분리 하고, 이 때 발생된 흡수 용매 증기를 분리탑의 리보일러에 공급하여, 증류 분리에 필요한 열량을 충족시킴으로써, 분리탑의 운전비용을 크게 저감시키는 공액디엔 제조장치 및 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
The present invention relates to an apparatus and a manufacturing method of conjugated diene, and more particularly, an oxidative dehydrogenation reactor, a cooling tower for cooling the product gas produced from the reactor, an absorption tower for absorbing the cooled product gas into an absorption solvent to make an absorption solution. And a degassing column for degassing the absorbing solution and a distillation column for distilling the degassed absorbing solution into a crude oxidation dehydrogenation reaction product and an absorbing solvent, wherein the separating column comprises A reboiler which heats a part and recycles it to the separation column; And a solvent vapor recompression apparatus for compressing and supplying a steam component of the absorbing solvent separated and discharged to the reboiler.
According to the present invention, instead of reusing the absorbing solvent discharged by distillation separation of the absorbent solution as it is, the discharged high pressure absorbing solvent is decompressed by gas-liquid separation, and the absorbing solvent vapor generated at this time is supplied to the reboiler of the separation tower. Thus, by satisfying the amount of heat required for distillation separation, there is an effect of providing a conjugated diene production apparatus and a manufacturing method for greatly reducing the operating cost of the separation column.

Description

공액디엔 제조장치 및 제조방법{APPARATUS FOR PRODUCING CONJUGATED DIENE AND METHOD FOR PRODUCING CONJUGATED DIENE}Conjugated diene manufacturing apparatus and manufacturing method {APPARATUS FOR PRODUCING CONJUGATED DIENE AND METHOD FOR PRODUCING CONJUGATED DIENE}

본 발명은 공액디엔 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡수 용액의 증류 분리에 따라 배출되는 흡수 용매를 그대로 재사용하는 대신, 배출된 고압의 흡수 용매를 감압하여 기액 분리하고, 이 때 발생된 흡수 용매 증기를 분리탑의 리보일러에 공급하여, 증류 분리에 필요한 열량을 충족시킴으로써, 분리탑의 운전비용을 크게 저감시키는 공액디엔 제조장치 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a conjugated diene production apparatus and a manufacturing method, and more specifically, instead of reusing the absorbing solvent discharged by the distillation separation of the absorbent solution as it is, the high-pressure absorbing solvent discharged under reduced pressure to gas-liquid separation, The present invention relates to a conjugated diene production apparatus and a manufacturing method for supplying the generated absorption solvent vapor to a reboiler of a separation column to satisfy the amount of heat required for distillation separation, thereby greatly reducing the operating cost of the separation column.

일반적으로 1,3-부타디엔은 부탄(butane) 등의 알칸(alkane) 및 n-부텐(normal butane) 등의 모노 올레핀을 촉매의 존재 하에 산화적 탈수소화 반응시켜 제조할 수 있다.Generally, 1,3-butadiene can be prepared by oxidative dehydrogenation of alkane such as butane and mono olefin such as n-butene in the presence of a catalyst.

생성된 부타디엔(butadiene)은 상기 반응 시 함께 투입된 질소 및 스팀(steam) 등과 같은 희석 기체로 인해 반응 생성물(생성가스) 내에 낮은 분율로 존재하게 된다. 이러한 부타디엔을 분리 및 회수하기 위해 일반적인 증류 공정을 이용할 경우, 반응 시 투입한 희석 기체로 인해 증류탑 탑정의 응축기에 극저온의 냉매가 요구되기 때문에, 일반적으로 부타디엔을 선택적으로 흡수하는 능력이 뛰어난 흡수 용매를 이용해 부타디엔을 분리 및 회수하게 된다. 용질의 흡수 능력은 헨리의 법칙(Henry's law)에 의해 용질의 분압에 비례하고, 반응 생성물 내 부타디엔의 분압은 흡수 용매의 사용량을 결정하는데 있어 중요한 요인이 된다. 흡수 용매에 용해된 부타디엔을 회수하고, 흡수 용매를 재사용하기 위해서는 용매 회수 공정이 필요하며, 이러한 용매 회수 공정에서 필요한 에너지는 흡수 공정에서 사용된 용매의 양에 의해 결정된다. 이 때, 용매 회수 공정에 필요한 에너지는 리보일러(reboiler)를 통해 공급된다.Butadiene produced is present in a low fraction in the reaction product (product gas) due to diluent gases such as nitrogen and steam introduced together during the reaction. When a general distillation process is used to separate and recover such butadiene, since a cryogenic refrigerant is required in the condenser of the column of the distillation column due to the diluent gas introduced during the reaction, an absorbing solvent having excellent ability to selectively absorb butadiene is generally used. To separate and recover butadiene. The sorption capacity of the solute is proportional to the partial pressure of the solute by Henry's law, and the partial pressure of butadiene in the reaction product is an important factor in determining the amount of absorbing solvent used. In order to recover butadiene dissolved in the absorption solvent and reuse the absorption solvent, a solvent recovery process is required, and the energy required in the solvent recovery process is determined by the amount of solvent used in the absorption process. At this time, the energy required for the solvent recovery process is supplied through a reboiler.

하지만, 상기와 같은 방법으로 흡수 용매를 회수하여 흡수 공정에 재사용함으로써 폐수 발생을 줄이고, 흡수 용매의 필요공급량을 저감시킨다 하더라도, 분리 공정의 흡수 용매의 사용량이 증가할수록 리보일러가 공급해야 하는 에너지의 양도 비례하여 증가하고, 지속적인 흡수 용매 회수를 위해서는 에너지가 지속적으로 공급되어야 하기 때문에, 결과적으로는 분리 공정의 운전비용이 크게 증가하는 문제가 있다.However, even though the absorption solvent is recovered and reused in the absorption process in the same manner as described above, even if the amount of absorption solvent is reduced and the required amount of absorption solvent is reduced, the energy of the reboiler must be supplied as the amount of the absorption solvent in the separation process increases. Since the amount is also increased proportionally, and energy must be continuously supplied for continuous absorption solvent recovery, there is a problem in that the operating cost of the separation process is greatly increased.

JPJP 2011-0063812011-006381 AA JPJP 2011-0063952011-006395 AA

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 극복하기 위해, 흡수 용액의 증류 분리에 따라 배출되는 흡수 용매를 그대로 재사용하는 대신, 배출된 고압의 흡수 용매를 감압하여 기액 분리 하고, 이 때 발생된 흡수 용매 증기를 분리탑의 리보일러에 공급하여, 증류 분리에 필요한 열량을 충족시킴으로써, 분리탑의 운전비용을 크게 저감시키는 공액디엔 제조장치 및 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to overcome the problems of the prior art, instead of reusing the absorbing solvent discharged by distillation separation of the absorbent solution as it is, the gas-liquid separation of the discharged high-pressure absorbing solvent under reduced pressure, the absorption solvent vapor generated at this time It is an object of the present invention to provide a conjugated diene production apparatus and a manufacturing method for significantly reducing the operating cost of the separation column by supplying to the reboiler of the separation column, by satisfying the heat amount required for distillation separation.

본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.The above and other objects of the present invention can be achieved by the present invention described below.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 산화 탈수소화 반응기, 반응기로부터 제조된 생성가스를 냉각시키는 냉각탑, 냉각된 생성가스를 흡수 용매에 흡수시켜 흡수 용액을 만드는 흡수탑, 흡수 용액을 탈기 처리하는 탈기탑 및 탈기 처리된 흡수 용액을 크루드(crude) 산화 탈수소화 반응 생성물과 흡수 용매로 증류 분리하는 분리탑을 포함하되, 상기 분리탑은 상기 분리 배출된 흡수 용매의 일부를 가열하여 분리탑에 재순환시키는 리보일러; 및 상기 리보일러에 분리 배출된 흡수 용매 중 증기분을 압축하여 공급하는 용매 증기 재압축 장치;를 포함하는 공액디엔 제조장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an oxidative dehydrogenation reactor, a cooling tower for cooling the product gas produced from the reactor, an absorption tower for absorbing the cooled product gas into the absorption solvent to make the absorption solution, degassing the absorption solution A separation tower for distilling the tower and the degassed absorption solution into a crude oxidation dehydrogenation reaction product and an absorption solvent, wherein the separation column recycles a portion of the separated absorption solvent to be recycled to the separation tower. Reboilers; And a solvent vapor recompression apparatus for compressing and supplying steam content in the absorbing solvent separated and discharged to the reboiler.

또한 본 발명은 (a) 알칸(alkane) 또는 올레핀(olefin)을 포함하는 원료가스를 촉매 하에 산화 탈수소화 반응시켜, 공액디엔을 포함하는 생성가스를 제조하는 단계; (b) 상기 생성가스를 냉각수와 접촉시켜 냉각시키는 단계; (c) 상기 냉각된 생성가스를 흡수 용매에 흡수시켜 흡수 용액을 제조하는 단계; (d) 상기 흡수 용액을 탈기 처리하는 단계; 및 (e) 상기 탈기 처리된 흡수 용액을 스트리핑(stripping)하여 크루드(crude) 산화 탈수소화 반응 생성물을 수득하는 단계;를 포함하되, 상기 (e) 단계에서 스트리핑 후 분리 배출된 흡수 용매를 감압하여 기액 분리하는 단계 및 기액 분리된 흡수 용매 중 기체 상태의 흡수 용매를 리보일러로 공급하는 단계를 포함하는 공액디엔 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention comprises the steps of (a) an oxidative dehydrogenation reaction of a feed gas containing alkane (alkane) or olefin (olefin) under a catalyst, to produce a product gas containing a conjugated diene; (b) contacting the product gas with cooling water to cool it; (c) absorbing the cooled product gas into an absorption solvent to prepare an absorption solution; (d) degassing the absorbent solution; And (e) stripping the degassed absorbent solution to obtain a crude oxidative dehydrogenation reaction product, wherein the absorbed solvent separated and discharged after stripping in step (e) is decompressed. It provides a conjugated diene manufacturing method comprising the step of gas-liquid separation and supplying the gas-absorbed solvent in the gas-phase separated absorption solvent to the reboiler.

본 발명에 따르면, 흡수 용액의 증류 분리에 따라 배출되는 흡수 용매를 그대로 재사용하는 대신, 배출된 고압의 흡수 용매를 감압하여 기액 분리 하고, 이 때 발생된 흡수 용매 증기를 분리탑의 리보일러에 공급하여, 증류 분리에 필요한 열량을 충족시킴으로써, 분리탑의 운전비용을 크게 저감시키는 공액디엔 제조장치 및 제조방법을 제공하는 효과가 있다.According to the present invention, instead of reusing the absorbing solvent discharged by distillation separation of the absorbent solution as it is, the discharged high pressure absorbing solvent is decompressed by gas-liquid separation, and the absorbing solvent vapor generated at this time is supplied to the reboiler of the separation tower. Thus, by satisfying the amount of heat required for distillation separation, there is an effect of providing a conjugated diene production apparatus and a manufacturing method for greatly reducing the operating cost of the separation column.

도 1은 분리탑으로부터 배출된 흡수 용매를 흡수탑에서 재사용함과 동시에 린 솔벤트 증기(lean solvent vapor)를 리보일러에 공급하는 공정을 개략적으로 도시한 공정도이다.
도 2는 분리탑으로부터 배출된 흡수 용매를 흡수탑에서 재사용하는 종래 기술 상의 공정을 개략적으로 도시한 공정도이다.
FIG. 1 is a process diagram schematically illustrating a process of reusing an absorption solvent discharged from a separation tower in an absorption tower and simultaneously supplying lean solvent vapor to a reboiler.
2 is a process diagram schematically illustrating a prior art process for reusing an absorption solvent discharged from a separation tower in an absorption tower.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명자들은 흡수 용매 회수를 위한 리보일러에 기존의 에너지원으로 이용되던 스팀(steam)과 함께, 흡수 용매로부터 발생한 린 솔벤트 증기(lean solvent vapor)를 함께 에너지원으로 공급할 경우, 흡수 용매의 재사용과 더불어, 증류 분리에 필요한 열량을 충족시켜, 스팀(steam)의 필요공급량을 현저히 저감시킬 수 있는 것을 확인하여 이를 토대로 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors reused the absorbent solvent when supplying lean solvent vapor generated from the absorbent solvent to the energy source together with steam used as a conventional energy source in the reboiler for recovering the absorbent solvent. In addition, by satisfying the heat amount required for distillation separation, it was confirmed that the required supply amount of steam (steam) can be significantly reduced to complete the present invention based on this.

본 발명에 의한 공액디엔 제조장치를 상세하게 살펴보면 다음과 같다.Looking at the conjugated diene production apparatus according to the present invention in detail.

상기 산화 탈수소화 반응기, 반응기로부터 제조된 생성가스를 냉각시키는 냉각탑, 냉각된 생성가스를 흡수 용매에 흡수시켜 흡수 용액을 만드는 흡수탑, 흡수 용액을 탈기 처리하는 탈기탑 및 탈기 처리된 흡수 용액을 크루드(crude) 산화 탈수소화 반응 생성물과 흡수 용매로 증류 분리하는 분리탑을 포함하되, 상기 분리탑은 분리 배출된 흡수 용매의 일부를 가열하여 분리탑에 재순환시키는 리보일러; 및 상기 리보일러에 상기 분리 배출된 흡수 용매 중 증기분을 압축하여 공급하는 용매 증기 재압축 장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The oxidative dehydrogenation reactor, a cooling tower for cooling the product gas produced from the reactor, an absorption tower for absorbing the cooled product gas into an absorption solvent to form an absorption solution, a degassing tower for degassing the absorption solution and a degassed absorption solution crew A distillation column for distilling off the crude oxidative dehydrogenation reaction product and the absorption solvent, wherein the separation column comprises a reboiler for heating a portion of the separated and discharged absorption solvent to be recycled to the separation column; And a solvent vapor recompression apparatus for compressing and supplying steam content in the separated and discharged absorption solvent to the reboiler.

상기 산화 탈수소화 반응기는 일례로 알칸(alkane) 또는 올레핀(olefin)을 포함하는 원료가스를 촉매 하에 산화 탈수소화 반응시켜, 공액디엔을 포함하는 생성가스를 제조하는 반응기일 수 있다.The oxidative dehydrogenation reactor may be, for example, a reactor for producing a product gas including a conjugated diene by performing an oxidative dehydrogenation reaction of a raw gas including an alkane or an olefin under a catalyst.

상기 산화 탈수소화 반응에 사용되는 반응기는 이 기술 분야에서 사용되는 통상적인 반응기인 경우 특별히 제한되지 않고, 일례로 관형 반응기, 조형 반응기, 유동상 반응기 또는 고정상 반응기일 수 있으며, 상기 고정상 반응기는 일례로 다관식 반응기 또는 플레이트식 반응기일 수 있다.The reactor used for the oxidative dehydrogenation reaction is not particularly limited as long as it is a conventional reactor used in the art, and may be, for example, a tubular reactor, a tank reactor, a fluidized bed reactor, or a fixed bed reactor. It may be a multi-tube reactor or a plate reactor.

상기 고정상 반응기는 일례로 상기 산화 탈수소화 반응 촉매가 고정되어 있는 촉매층을 포함할 수 있고, 상기 촉매층은 촉매만으로 구성되거나, 촉매와 반응성이 없는 고형물로 구성될 수 있으며, 촉매만으로 구성된 층 및 촉매와 반응성이 없는 고형물로 구성된 층이 함께 또는 복수 개로 구성될 수 있다. 상기 고형물이나 고형물을 함유하는 층을 포함하는 경우, 산화 탈수소화 반응 시 발열에 의한 촉매층의 급격한 온도 상승을 억제할 수 있는 효과가 있다. 또한, 상기 촉매층이 복수 개인 경우, 복수 개의 층은 반응기의 입구로부터 반응기의 생성가스 출구의 방향을 향하여 층 형상으로 형성될 수 있다.The fixed bed reactor may include, for example, a catalyst layer in which the oxidative dehydrogenation catalyst is fixed, and the catalyst layer may be composed of only a catalyst, or may be composed of a solid material which is not reactive with a catalyst, The layers consisting of non-reactive solids can be composed together or in plurality. In the case of including the solid or the layer containing the solid, there is an effect of suppressing a rapid temperature rise of the catalyst layer due to exotherm during the oxidative dehydrogenation reaction. In addition, when there are a plurality of catalyst layers, the plurality of layers may be formed in a layer shape from the inlet of the reactor toward the direction of the output gas outlet of the reactor.

상기 알칸은 일례로 부탄일 수 있고, 올레핀은 일례로 N-부텐일 수 있으며, 상기 N-부텐은 일례로 1-부텐, cis-2-부텐, trans-2-부텐 또는 이들의 혼합일 수 있다.The alkanes may be, for example, butane, the olefins may be, for example, N-butene, and the N-butenes may be, for example, 1-butene, cis-2-butene, trans-2-butene, or a mixture thereof. .

상기 원료가스는 일반적으로 공액디엔의 제조에 사용될 수 있는 알칸 또는 올레핀을 포함하는 원료가스인 경우 특별히 제한되지 않는다. 상기 원료가스는 구체적인 예로, 고순도의 N-부탄 또는 N-부텐 가스, 나프타 분해로 부생하는 C4 유분에서 부타디엔 및 iso-부텐을 분리하여 얻어지는 N-부텐을 주성분으로 하는 유분, N-부탄의 탈수소 또는 산화 탈수소화 반응에 의해 생성되는 부텐 유분, 에틸렌의 이량화에 의하여 얻어지는 반응 생성물 가스, 또는 중유 유분의 유동접촉분해(Fluid Catalytic Cracking)로부터 얻어지는 탄소수 4의 탄화수소류를 포함하는 가스일 수 있다.The source gas is generally not particularly limited in the case of a source gas containing alkanes or olefins that can be used in the production of conjugated dienes. Specific examples of the raw material gas include high-purity N-butane or N-butene gas, and N-butene, which is obtained by separating butadiene and iso-butene from C 4 fractions produced by naphtha decomposition, dehydrogenation of N-butane. Or butene gas produced by oxidative dehydrogenation reaction, reaction product gas obtained by dimerization of ethylene, or gas containing hydrocarbons having 4 carbon atoms obtained from fluid catalytic cracking of heavy oil fraction.

상기 알칸 또는 올레핀을 포함하는 원료가스는 일례로 알칸 또는 올레핀이 40 부피% 이상, 60 부피% 이상, 75 부피% 이상, 혹은 99 부피% 이상일 수 있고, 이 범위 내에서 반응속도 및 수율이 우수한 효과가 있다.The raw material gas containing the alkanes or olefins may be, for example, at least 40% by volume, at least 60% by volume, at least 75% by volume, or at least 99% by volume of alkanes or olefins, and excellent reaction rate and yield within this range. There is.

상기 촉매는 일례로 산화 탈수소화 반응에 사용될 수 있는 것이면 특별히 제한되지 않으나, 일례로 몰리브데이트-비스무스계 촉매 또는 페라이트계 촉매일 수 있다.The catalyst is not particularly limited as long as it can be used in, for example, an oxidative dehydrogenation reaction. For example, the catalyst may be a molybdate-bismuth-based catalyst or a ferrite-based catalyst.

상기 몰리브데이트-비스무스계 촉매는 일례로 몰리브덴, 비스무스 및 코발트를 포함하는 복합산화물 촉매일 수 있고, 상기 페라이트계 촉매는 일례로 아연, 망간, 마그네슘, 코발트, 알루미늄, 크로뮴 및 철을 포함하는 복합산화물 촉매일 수 있다.The molybdate-bismuth-based catalyst may be a composite oxide catalyst including, for example, molybdenum, bismuth, and cobalt, and the ferrite catalyst is, for example, a composite including zinc, manganese, magnesium, cobalt, aluminum, chromium, and iron. It may be an oxide catalyst.

상기 산화 탈수소화 반응은 일례로 알칸 또는 N-부텐을 포함하는 원료가스와 분자상 산소 함유 가스를 촉매 하에서 반응시켜 부타디엔을 제조하는 반응일 수 있다.The oxidative dehydrogenation reaction may be, for example, a reaction for preparing butadiene by reacting a raw material gas containing alkanes or N-butenes with a molecular oxygen-containing gas under a catalyst.

상기 분자상 산소 함유 가스는 일례로 분자상 산소(O2)가 10 내지 50 부피%, 15 내지 30 부피%, 혹은 20 내지 25 부피% 함유된 가스일 수 있고, 산화 탈수소화 반응을 크게 저해하지 않는 질소, 아르곤, 네온 및 헬륨 등과 같은 불순물을 포함할 수 있으며, 또 다른 예로 상기 분자상 산소 함유 가스는 공기일 수 있다.The molecular oxygen-containing gas may be, for example, a gas containing 10 to 50% by volume, 15 to 30% by volume, or 20 to 25% by volume of molecular oxygen (O 2 ), and does not significantly inhibit the oxidative dehydrogenation reaction. Which may include impurities such as nitrogen, argon, neon, helium, and the like. In another example, the molecular oxygen-containing gas may be air.

일례로 상기 반응기에 상기 원료가스와 상기 분자상 산소 함유 가스를 공급함에 있어서, 원료가스와 분자상 산소 함유 가스를 먼저 혼합하고, 그 혼합 가스를 반응기에 공급할 수 있고, 상기 혼합 가스 중의 원료 가스의 부피비는 일례로 1 내지 30 부피%, 혹은 4 내지 20 부피%일 수 있다.For example, in supplying the source gas and the molecular oxygen-containing gas to the reactor, the source gas and the molecular oxygen-containing gas may be mixed first, and the mixed gas may be supplied to the reactor, and the source gas in the mixed gas may be The volume ratio may be, for example, 1 to 30% by volume, or 4 to 20% by volume.

일례로 상기 혼합 가스와 함께, 질소 가스 및/또는 스팀(steam)을 반응기에 공급할 수 있다. 상기 질소 가스는 일례로 혼합 가스가 폭명기(detonating gas)를 형성하지 않도록 가연성 가스와 산소의 농도를 조절하는 효과가 있고, 상기 스팀은 가연성 가스와 산소의 농도를 조절함과 동시에, 촉매의 열화를 억제하는 효과가 있다.For example, with the mixed gas, nitrogen gas and / or steam may be supplied to the reactor. The nitrogen gas, for example, has an effect of adjusting the concentrations of combustible gas and oxygen such that the mixed gas does not form a detonating gas, and the steam controls the concentration of the combustible gas and oxygen, and at the same time, deteriorates the catalyst. It has a suppressing effect.

상기 반응기로부터 제조된 생성가스는 냉각탑에 공급되어 냉각될 수 있다. 상기 냉각탑에서는 배관에 의해 냉각수가 냉각탑의 상부로 도입되어, 냉각탑의 하부로 도입되는 생성가스와 향류 접촉하게 되고, 이 향류 접촉에 의해 생성가스를 냉각시킨 냉각수는 탑저의 냉각수 배출 배관으로 배출된다. 상기 냉각은 일례로 ?처(quencher)라 통칭되는 설비를 사용하여 수행할 수 있고, 냉각의 운전 조건은 일례로 5 내지 100 ℃, 혹은 30 내지 70 ℃일 수 있다. 상기 냉각된 생성가스는 냉각탑의 탑정으로 유출되고, 이어 압축기를 거쳐 소정 압력으로 승압된 후 흡수탑(Absorber)에 공급되어, 유기 용매와 접촉한다.The product gas produced from the reactor may be supplied to a cooling tower and cooled. In the cooling tower, the cooling water is introduced into the upper portion of the cooling tower by piping, and the counter current comes into direct contact with the product gas introduced into the lower part of the cooling tower. The cooling may be carried out by using a facility commonly referred to as quencher, the operating conditions of the cooling may be 5 to 100 ℃, or 30 to 70 ℃, for example. The cooled product gas flows out to the top of the cooling tower, and is then boosted to a predetermined pressure through a compressor, and then supplied to an absorber to be in contact with an organic solvent.

상기 유기 용매는 공액디엔을 선택적으로 흡수하는 흡수 용매이고, 일례로, C6 내지 C10의 포화 탄화수소, C6 내지 C8의 방향족 탄화수소, 혹은 아마이드계 화합물일 수 있다. 상기 흡수 용매는 생성가스 중의 공액디엔, 미반응 원료 가스 등을 흡수하고, 상기 흡수 용매에 흡수되지 않은 가스 성분은 흡수탑의 탑정으로 배출되어 연소 폐기되거나(Off gas) 다시 반응기(Reactor)로 보내져 순환 사용될 수 있다.The organic solvent is an absorbent for selectively absorbing solvent with a conjugated diene, for example, it may be an aromatic hydrocarbon, or amide-based compound of C 6 to C 10 saturated hydrocarbon, a C 6 to C 8. The absorbing solvent absorbs conjugated diene, unreacted raw material gas, etc. in the generated gas, and gas components not absorbed in the absorbing solvent are discharged to the top of the absorption tower and burned off (off gas) or sent back to the reactor. Circulation can be used.

상기 공액디엔 및 미반응 원료 가스가 포함된 생성가스 흡수액, 즉 흡수 용액은 흡수탑의 탑저로 배출되어, 배관을 통해 탈기탑(Degasser)의 상부로 공급된다. 상기 흡수탑에서 제조된 흡수 용액은 일례로 스트리핑(stripping) 공정을 거치기 전에 탈기탑 상부로 분사시켜 탈기 처리(degassing) 공정을 거칠 수 있고, 이 경우 상기 흡수 용액에 용존하는 질소나 산소 등이 제거되는 효과가 있다.The generated gas absorbent liquid containing the conjugated diene and the unreacted raw material gas, that is, the absorbent solution, is discharged to the bottom of the absorption tower and supplied to the upper portion of the degassing column through a pipe. The absorbent solution prepared in the absorption tower may be, for example, sprayed onto the degassing tower prior to the stripping process and subjected to a degassing process, in which case nitrogen or oxygen dissolved in the absorbent solution is removed. It is effective.

상기 탈기된 흡수 용매는 배관을 통해 분리탑의 상부로 공급된다. 상기 스트리핑은 크루드 산화 탈수소화 반응 생성물과 흡수 용매를 분리할 수 있는 스트리핑 방법인 경우 특별히 제한되지 않으나, 일례로 증류 분리일 수 있다. 상기 증류 분리는 일례로 리보일러에 의해 흡수 용액을 증류하여 탑정으로부터 크루드 산화 탈수소화 반응 생성물을 추출하는 방법일 수 있다. 상기 크루드 산화 탈수소화 반응 생성물은 일례로 크루드 공액디엔일 수 있고, 구체적인 예로 크루드 부타디엔일 수 있으며, 상기 용어 '크루드'는 정제되지 않은 상태를 의미한다.The degassed absorption solvent is supplied to the top of the separation column through a pipe. The stripping is not particularly limited in the case of a stripping method capable of separating the crude oxidative dehydrogenation reaction product and the absorption solvent, but may be, for example, distillation separation. The distillation separation may be, for example, a method of distilling the absorption solution by a reboiler to extract the crude oxidative dehydrogenation reaction product from the column top. The crude oxidative dehydrogenation reaction product may be, for example, crude conjugated diene, specific example crude butadiene, and the term 'crude' refers to an unpurified state.

상기 분리탑은 분리 배출된 흡수 용매의 일부를 가열하여 분리탑에 재순환시키는 리보일러; 및 상기 리보일러에 분리 배출된 흡수 용매 중 기체 상태의 흡수 용매를 압축하여 공급하는 용매 증기 재압축 장치;를 포함하여 구성된다.The separation tower comprises a reboiler for heating a portion of the separation and discharged solvent to recycle to the separation tower; And a solvent vapor recompression apparatus for compressing and supplying a gaseous absorption solvent in the absorption solvent separated and discharged to the reboiler.

상기 리보일러는 상기 흡수 용액의 분리 증류를 위해 스팀(steam)으로부터 열 에너지를 공급 받을 수 있다.The reboiler may be supplied with heat energy from steam for the separate distillation of the absorbent solution.

상기 용매 증기 재압축 장치와 상기 분리탑을 연결하는 용매 배출 배관은 일례로 용매 배출량을 조절할 수 있는 밸브를 구비할 수 있으며, 상기 밸브는 일례로 드레인 밸브일 수 있고, 이 경우 용매 배출 배관 내에 잔류하는 흡수 용매 외의 기타 성분들을 배출할 수 있는 효과가 있다.The solvent discharge pipe connecting the solvent vapor recompression unit and the separation tower may include, for example, a valve for controlling solvent discharge, and the valve may be, for example, a drain valve, in which case the solvent discharge pipe remains in the solvent discharge pipe. It is effective to discharge other components than the absorbing solvent.

상기 미정제 크루드 산화 탈수소화 반응 생성물과 분리된 흡수 용매는 상기 용매 배출 배관을 통해 배출될 수 있고, 이 때 상기 흡수 용매는 린 솔벤트(lean solvent)일 수 있다.The absorption solvent separated from the crude crude oxidative dehydrogenation reaction product may be discharged through the solvent discharge pipe, wherein the absorption solvent may be a lean solvent.

상기 분리탑의 탑저 및 용매 배출 배관의 압력은 일례로 0.3 내지 1.0 kg/cm2G, 0.4 내지 0.8 kg/cm2G, 혹은 0.5 내지 0.6 kg/cm2G일 수 있다.The pressure of the column bottom and the solvent discharge pipe of the separation tower may be 0.3 to 1.0 kg / cm 2 G, 0.4 to 0.8 kg / cm 2 G, or 0.5 to 0.6 kg / cm 2 G, for example.

상기 용매 증기 재압축 장치는 일례로 상기 분리 배출된 흡수 용매를 기액 분리시키는 용매 감압 장치; 및 기액 분리된 기체 상태의 흡수 용매를 압축하여 상기 리보일러에 공급하는 압축기;를 포함할 수 있다.The solvent vapor recompression device may include, for example, a solvent decompression device for gas-liquid separating the separated and discharged absorbing solvents; And a compressor configured to compress the absorption solvent in the gas-liquid separated gas state and supply the compressed solvent to the reboiler.

상기 분리탑의 탑저에 연결된 용매 배출 배관을 통해 배출된 흡수 용매는 일례로 상기 용매 감압 장치로 공급될 수 있고, 분리탑 및 용매 배출 배관보다 낮은 압력으로 조작되는 용매 감압 장치 내에서 기체 및 액체로 분리될 수 있다. 즉, 상기 용매 감압 장치는 분리탑의 탑저로부터 배출된 용매의 압력을 감압하여, 기액 분리 시킨다. 이 때, 분리된 액체 상태의 용매는 상기 흡수탑에 연결된 순환 배관을 통해 상기 흡수탑으로 순환될 수 있고, 기체 상태의 용매 증기는 용매 감압 장치의 용매 증기 공급 배관을 통해 리보일러로 공급될 수 있으며, 바람직하게는 압축기에 공급되어 재압축된 기체 상태의 용매 증기가 리보일러로 공급될 수 있다.Absorbent solvent discharged through the solvent discharge pipe connected to the bottom of the separation tower may be supplied to the solvent decompression device, for example, to the gas and liquid in the solvent decompression device operated at a pressure lower than the separation tower and the solvent discharge pipe Can be separated. That is, the solvent depressurizing device decompresses the pressure of the solvent discharged from the bottom of the separation column to separate gas-liquid. At this time, the separated liquid solvent may be circulated to the absorption tower through a circulation pipe connected to the absorption tower, and the gaseous solvent vapor may be supplied to the reboiler through the solvent vapor supply pipe of the solvent decompression device. Preferably, the vapor of the solvent vapor, which is supplied to the compressor and recompressed, may be supplied to the reboiler.

상기 압축기는 상기 용매 감압 장치의 용매 증기 공급 배관을 통해 공급 받은 기체 상태의 용매 증기를 압축하고, 압축기의 용매 증기 공급 배관을 통해 압축된 용매 증기를 상기 리보일러로 공급할 수 있다.The compressor may compress the solvent vapor in the gas state received through the solvent vapor supply pipe of the solvent decompression device, and may supply the compressed solvent vapor to the reboiler through the solvent vapor supply pipe of the compressor.

상기 용매 감압 장치의 압력은 일례로 0.01 내지 0.15 kg/cm2G, 0.05 내지 0.15 kg/cm2G, 혹은 0.1 내지 0.15 kg/cm2G일 수 있고, 이 범위 내에서 흡수 용매의 기액 분리가 원활히 발생하는 효과가 있다.The pressure of the solvent decompression device may be, for example, 0.01 to 0.15 kg / cm 2 G, 0.05 to 0.15 kg / cm 2 G, or 0.1 to 0.15 kg / cm 2 G, and within this range, gas-liquid separation of the absorbing solvent There is an effect that occurs smoothly.

상기 기체 상태의 용매 증기는 일례로 린 솔벤트 증기(lean solvent vapor)일 수 있다.The gaseous solvent vapor may be, for example, a lean solvent vapor.

상기 용매 감압 장치는 일례로 플래시(flash) 탱크일 수 있다.The solvent decompression device may be, for example, a flash tank.

상기 용매 감압 장치 또는 상기 압축기의 용매 증기 공급 배관을 통해 리보일러로 공급된 기체 상태의 용매 증기는, 상기 스팀 공급 배관으로부터 공급된 스팀과 함께, 흡수 용액의 분리 증류를 위한 리보일러의 열 에너지, 즉 열원(heat source)으로 작용하게 되고, 이에 따라, 리보일러에 공급되는 스팀(steam)의 필요 공급량이 저감되는 효과가 있다.The gaseous solvent vapor supplied to the reboiler through the solvent vapor supply pipe of the solvent decompression device or the compressor is, together with the steam supplied from the steam supply pipe, thermal energy of the reboiler for the separate distillation of the absorbing solution, In other words, it acts as a heat source, thereby reducing the required amount of steam supplied to the reboiler.

상기 분리탑은 일례로 탑정에 콘덴서를 포함할 수 있다.The separation tower may include, for example, a capacitor in the top of the tower.

한편, 상기 분리탑에서 추출된 크루드 산화 탈수소화 반응 생성물은 비교적 순도가 높아 추가 정제과정 없이 그대로 사용할 수도 있으나, 필요에 따라 고순도의 공액디엔을 수득하기 위해 정제탑을 이용하여 정제할 수 있다.Meanwhile, the crude oxidative dehydrogenation reaction product extracted from the separation tower may be used as it is without further purification because of its relatively high purity, but may be purified using a purification tower to obtain a high-purity conjugated diene, if necessary.

상기 정제탑은 일례로 탑저에 리보일러와 탑정에 콘덴서를 포함하여 크루드 산화 탈수소화 반응 생성물을 증류 분리할 수 있는 증류탑, 특히 다단 증류탑일 수 있고, 탑정으로부터 정제된 공액디엔이 추출되며, 불순물은 탑저로 배출된다.The purification tower may be a distillation column, in particular, a multi-stage distillation column, which may include, for example, a reboiler at the bottom and a condenser at the top of the tower to distill separation of the crude oxidative dehydrogenation reaction product. Is discharged to the bottom.

본 발명의 공액디엔 제조장치는 일례로 산화 탈수소화 반응기, 반응기로부터 제조된 생성가스를 냉각시키는 냉각탑, 냉각된 생성가스를 흡수 용매에 흡수시켜 흡수 용액을 만드는 흡수탑, 흡수 용액을 탈기 처리하는 탈기탑 및 탈기 처리된 흡수 용액을 크루드(crude) 산화 탈수소화 반응 생성물과 흡수 용매로 증류 분리하는 분리탑을 포함하되, 상기 분리탑은 분리 배출된 흡수 용매의 일부를 가열하여 분리탑에 재순환시키는 리보일러; 상기 분리 배출된 흡수 용매를 기액 분리시키고, 상기 기액 분리된 흡수 용매의 증기분을 압축기로 공급하며, 상기 기액 분리된 액체 상태의 흡수 용매를 상기 흡수탑에 연결된 순환 배관을 통해 상기 흡수탑으로 순환시키는 용매 감압 장치; 및 상기 기액 분리된 흡수 용매 증기분을 압축하여 상기 리보일러에 공급하는 압축기;를 포함할 수 있다.The conjugated diene production apparatus of the present invention is, for example, an oxidative dehydrogenation reactor, a cooling tower for cooling the produced gas produced from the reactor, an absorption tower for absorbing the cooled product gas into an absorption solvent to make an absorption solution, and degassing the absorption solution. And a separation tower for distilling the deaerated absorbing solution into a crude oxidation dehydrogenation reaction product and an absorption solvent, wherein the separation column is configured to heat a portion of the separated absorption solvent to be recycled to the separation tower. Reboilers; The separated and discharged absorbing solvent is gas-liquid separated, and the vapor portion of the gas-liquid separated solvent is supplied to a compressor, and the gas-liquid separated liquid absorbed solvent is circulated to the absorption tower through a circulation pipe connected to the absorption tower. Solvent decompression device to make; And a compressor for compressing the gas-liquid separated absorption solvent vapor to be supplied to the reboiler.

본 발명에 의한 공액디엔 제조방법은 (a) 알칸(alkane) 또는 올레핀(olefin)을 포함하는 원료가스를 촉매 하에 산화 탈수소화 반응시켜, 공액디엔을 포함하는 생성가스를 제조하는 단계; (b) 상기 생성가스를 냉각수와 접촉시켜 냉각시키는 단계; (c) 상기 냉각된 생성가스를 흡수 용매에 흡수시켜 흡수 용액을 제조하는 단계; (d) 상기 흡수 용액을 탈기 처리하는 단계; 및 (e) 상기 탈기 처리된 흡수 용액을 스트리핑(stripping)하여 크루드(crude) 산화 탈수소화 반응 생성물을 수득하는 단계;를 포함하되, 상기 (e) 단계에서 스트리핑 후 분리 배출된 흡수 용매를 감압하여 기액 분리하는 단계 및 기액 분리된 흡수 용매 중 기체 상태의 흡수 용매를 리보일러로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Method for producing a conjugated diene according to the present invention comprises the steps of (a) an oxidative dehydrogenation reaction of a raw gas containing alkane (olefin) or olefin (olefin) under a catalyst, to produce a product gas containing a conjugated diene; (b) contacting the product gas with cooling water to cool it; (c) absorbing the cooled product gas into an absorption solvent to prepare an absorption solution; (d) degassing the absorbent solution; And (e) stripping the degassed absorbent solution to obtain a crude oxidative dehydrogenation reaction product, wherein the absorbed solvent separated and discharged after stripping in step (e) is decompressed. Gas phase separation and supplying a gaseous absorption solvent in the gas-liquid separated absorption solvent to the reboiler.

상기 (e) 단계에서 스트리핑 후 분리 배출된 흡수 용매는 일례로 린 솔벤트(lean solvent)일 수 있다.The absorbing solvent separated and discharged after stripping in the step (e) may be, for example, a lean solvent.

상기 분리 배출된 흡수 용매 중 액체 상태의 흡수 용매는 일례로 상기 (c) 흡수 단계의 흡수 용매로 재사용할 수 있고, 기체 상태의 흡수 용매는 일례로 상기 리보일러로 공급될 수 있으며, 이 경우 리보일러의 열원(heat source)으로 작용할 수 있다. 상기 기체 상태의 흡수 용매는 일례로 가압하여 공급될 수 있다.Among the separated and discharged absorbing solvents, the liquid absorbing solvent may be reused as, for example, the absorbing solvent of the absorbing step (c), and the gaseous absorbing solvent may be supplied to the reboiler, for example. It can serve as a heat source for boilers. The gaseous absorption solvent may be supplied under pressure as an example.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred examples are provided to aid in understanding the present invention, but the following examples are merely to illustrate the present invention, and various changes and modifications within the scope and spirit of the present invention are apparent to those skilled in the art. It is natural that such variations and modifications fall within the scope of the appended claims.

[실시예]EXAMPLE

실시예 1 (도 1 참조) Example 1 (see Figure 1)

몰리브데이트-비스무스(Mo-Bi) 촉매가 충진된 산화 탈수소화 반응기(미도시)를 이용하여 부텐 혼합물의 산화 탈수소화 반응을 수행하였다. 상기 산화 탈수소화 반응으로 얻은 부타디엔 함유 생성가스를 냉각탑(미도시)의 하부로 투입하고, 동시에 상기 냉각탑의 상부로 냉각수를 분무하여 상기 생성가스를 100 ℃이하로 냉각시켜 상부로 배출시켰다. 상기 냉각탑의 상부에서 배출된 가스를 흡수탑(1)의 하부로 투입하고, 유기 용매를 흡수탑(1)의 상부로 투입하여 생성가스가 흡수된 흡수 용액으로 제조하고, 흡수탑(1)의 하부로 배출시켰다. 상기 흡수탑(1)의 하부에서 배출된 흡수 용액을 탈기탑(2)의 상부로 투입하고, 흡수 용액 내의 산소 및 질소를 탈기시켜 탈기탑(2)의 상부로 배출하고, 탈기 처리된 흡수 용액은 탈기탑(2)의 하부로 배출시켰다. 상기 탈기탑(2)의 하부에서 배출된 흡수 용액을 용매 정제를 위한 분리탑(3)의 상부로 투입하고, 증류 분리하여 크루드 부타디엔은 분리탑(3)의 상부에서 추출하고, 크루드 부타디엔이 분리된 흡수 용매는 용매 배출 배관(10)을 통해 배출시켰다. 이 때, 분리탑(3)의 하부 및 용매 배출 배관(10)의 압력은 0.55 kg/cm2G이였다.Oxidative dehydrogenation of the butene mixture was carried out using an oxidative dehydrogenation reactor (not shown) filled with a molybdate-bismuth (Mo-Bi) catalyst. The butadiene-containing product gas obtained by the oxidative dehydrogenation reaction was introduced into a lower portion of a cooling tower (not shown), and at the same time, cooling water was sprayed to the upper portion of the cooling tower to cool the generated gas to 100 ° C. or lower and discharged to the upper portion. The gas discharged from the upper portion of the cooling tower is introduced into the lower portion of the absorption tower 1, and an organic solvent is introduced into the upper portion of the absorption tower 1 to prepare an absorption solution in which the generated gas is absorbed. Discharged to the bottom. The absorbent solution discharged from the lower part of the absorption tower 1 is introduced into the upper part of the degassing column 2, the oxygen and nitrogen in the absorbent solution are degassed and discharged to the upper part of the degassing tower 2, and the degassed absorption solution Was discharged to the bottom of the degassing tower (2). The absorbent solution discharged from the lower part of the degassing column 2 is introduced into the upper part of the separation column 3 for solvent purification, and distilled off, the crude butadiene is extracted from the upper part of the separation column 3, and the crude butadiene This separated absorption solvent was discharged through the solvent discharge pipe 10. At this time, the pressure of the lower part of the separation column 3 and the solvent discharge pipe 10 was 0.55 kg / cm 2 G.

배출된 흡수 용매(린 솔벤트, lean solvent)는 드레인 밸브(6)를 거쳐, 플래시 탱크(7)로 이송시켰고, 상기 플래시 탱크(7) 내에서 기액 분리되었다. 이 때, 상기 플래시 탱크(7)의 압력은 0.1 kg/cm2G이였다. 플래시 탱크(7)에서 분리된 액체 상태의 흡수 용매는 흡수 용매 순환 배관(5)을 통해 흡수탑(1)의 상부로 재순환시켰고, 기체 상태의 흡수 용매(린 솔벤트 증기, lean solvent vapor)는 용매 감압 장치의 용매 증기 공급 배관(11)을 통해 압축기(8)로 이송시켰다. 상기 압축기(8) 내에서 0.75 kg/cm2G으로 압축된 기체 상태의 흡수 용매는 다시 압축기의 용매 증기 공급 배관(12)을 통해 리보일러(4)로 이송시켰다. 이 때, 리보일러 의무(reboiler duty)는 17.8 Gcal/h이였다.The discharged absorbing solvent (lean solvent) was transferred to the flash tank 7 via the drain valve 6 and gas-liquid separated in the flash tank 7. At this time, the pressure of the flash tank 7 was 0.1 kg / cm 2 G. The liquid absorbent solvent separated from the flash tank 7 was recycled to the upper part of the absorption tower 1 through the absorption solvent circulation pipe 5, and the gaseous absorbent solvent (lean solvent vapor) was It transferred to the compressor 8 through the solvent vapor supply piping 11 of the pressure reduction apparatus. The gas-absorbing solvent compressed to 0.75 kg / cm 2 G in the compressor 8 was again transferred to the reboiler 4 through the solvent vapor supply pipe 12 of the compressor. At this time, the reboiler duty was 17.8 Gcal / h.

비교예 1 (도 2 참조) Comparative Example 1 (see FIG. 2)

상기 실시예 1에서 분리탑(3)의 하부로부터 배출된 흡수 용매를 기액 분리하지 않고, 흡수 용매 순환 배관(5)을 통해 흡수탑(1)의 상부로 재순환한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 공정을 반복하였다. 이 때, 리보일러 의무(reboiler duty)는 20.9 Gcal/h이였다.Except that in Example 1, the absorbent solvent discharged from the lower part of the separation tower 3 is recycled to the upper part of the absorption tower 1 through the absorption solvent circulation pipe 5 without gas-liquid separation. The same process was repeated. At this time, the reboiler duty was 20.9 Gcal / h.

상기 실시예 1 및 비교예 1에서 측정된 값을 하기의 표 1에 나타내었다.The values measured in Example 1 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 below.

구분division 실시예 1Example 1 비교예 1Comparative Example 1 분리탑의 탑저 압력(kg/cm2G)Top and bottom pressure of separator column (kg / cm 2 G) 0.550.55 0.550.55 플래시 탱크 압력(kg/cm2G)Flash tank pressure (kg / cm 2 G) 0.10.1 -- 스트리퍼 리보일러 의무(Gcal/h)Stripper Reboiler Duty (Gcal / h) 17.817.8 20.920.9

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 기체 상태의 흡수 용매를 리보일러의 열원(heat source)로 공급함으로써, 스트리퍼 리보일러 의무가 현저히 감소하였고, 이로부터 스팀(steam)의 공급량을 저감시켜 종국적으로 분리탑의 운전비용이 저감되는 것을 확인할 수 있었다.As shown in Table 1 above, by supplying the gaseous absorption solvent to the heat source of the reboiler, the stripper reboiler duty was significantly reduced, thereby reducing the amount of steam supply and eventually separating the column. It can be seen that the operating cost of is reduced.

결과적으로, 본 발명의 실시예에 따라, 흡수 용액의 증류 분리에 따라 배출되는 흡수 용매를 그대로 재사용하는 대신, 흡수 용매 증기를 분리탑의 리보일러에 공급하여 증류 분리에 필요한 열량을 충족시킴으로써 리보일러 의무(reboiler duty)를 감소시키고, 분리탑의 운전비용을 저감시킬 수 있음을 규명하였다.As a result, according to an embodiment of the present invention, instead of reusing the absorbing solvent discharged by the distillation separation of the absorbent solution as it is, the reboiler is supplied by supplying the absorption solvent vapor to the reboiler of the separation column to satisfy the heat amount required for the distillation separation. It has been found that it is possible to reduce the reboiler duty and reduce the operating cost of the separation tower.

(1): 흡수탑, (2): 탈기탑, (3): 분리탑, (4): 리보일러, (5): 흡수 용매 순환 배관, (6): 밸브, (7): 용매 감압 장치, (8): 압축기, (9): 콘덴서, (10): 용매 배출 배관, (11): 용매 감압 장치의 용매 증기 공급 배관, (12): 압축기의 용매 증기 공급 배관(1): absorption tower, (2): degassing column, (3): separation tower, (4): reboiler, (5): absorption solvent circulation piping, (6): valve, (7): solvent decompression device , (8): compressor, (9): condenser, (10): solvent discharge piping, (11): solvent vapor supply piping of the solvent decompression device, (12): solvent vapor supply piping of the compressor

Claims (14)

산화 탈수소화 반응기, 반응기로부터 제조된 생성가스를 냉각시키는 냉각탑, 냉각된 생성가스를 흡수 용매에 흡수시켜 흡수 용액을 만드는 흡수탑, 흡수 용액을 탈기 처리하는 탈기탑 및 탈기 처리된 흡수 용액을 크루드(crude) 산화 탈수소화 반응 생성물과 흡수 용매로 증류 분리하는 분리탑을 포함하되,
상기 분리탑은 분리 배출된 흡수 용매의 일부를 가열하여 분리탑에 재순환시키는 리보일러; 및 상기 리보일러에 상기 분리 배출된 흡수 용매 중 기체 상태의 흡수 용매를 압축하여 공급하는 용매 증기 재압축 장치;를 포함하며,
상기 용매 증기 재압축 장치는 상기 분리 배출된 흡수 용매를 기액 분리시키는 용매 감압 장치; 및 기액 분리된 기체 상태의 흡수 용매를 압축하여 상기 리보일러에 공급하는 압축기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조장치.
Oxidative dehydrogenation reactor, cooling tower for cooling the produced gas produced from the reactor, absorption tower for absorbing the cooled product gas into the absorption solvent to make the absorption solution, degassing tower for degassing the absorption solution and crude absorption degassed solution (crude) a separation tower for distilling off the oxidative dehydrogenation reaction product and the absorption solvent,
The separation tower comprises a reboiler for heating a portion of the separation and discharged solvent is recycled to the separation tower; And a solvent vapor recompression apparatus for compressing and supplying a gaseous absorption solvent in the separated and discharged absorption solvent to the reboiler.
The solvent vapor recompression apparatus comprises a solvent decompression device for gas-liquid separating the separated and discharged solvent; And a compressor for compressing the gas-absorbed solvent in the gaseous state and supplying the absorbed solvent to the reboiler.
제1항에 있어서,
상기 용매 증기 재압축 장치와 상기 분리탑을 연결하는 용매 배출 배관은 밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조장치.
The method of claim 1,
The apparatus for producing conjugated diene, wherein the solvent discharge pipe connecting the solvent vapor recompression unit and the separation tower includes a valve.
제2항에 있어서,
상기 밸브는 드레인 밸브인 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조장치.
The method of claim 2,
The valve is conjugated die production apparatus, characterized in that the drain valve.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 용매 감압 장치는 기액 분리된 액체 상태의 흡수 용매를 흡수탑에 연결된 순환 배관을 통해 흡수탑으로 순환시키는 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조장치.
The method of claim 1,
The solvent decompression device is a conjugated diene production apparatus characterized in that the gas-liquid separated liquid solvent is circulated to the absorption tower through a circulation pipe connected to the absorption tower.
제1항에 있어서,
상기 용매 감압 장치는 상기 기액 분리된 기체 상태의 흡수 용매를 상기 압축기로 공급하는 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조장치.
The method of claim 1,
The solvent decompression device is conjugated diene production apparatus characterized in that for supplying the gas-absorbed gaseous absorption solvent to the compressor.
제1항에 있어서,
상기 용매 감압 장치는 플래시 탱크(flash tank)인 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조장치.
The method of claim 1,
The solvent decompression device is a conjugated diene production apparatus, characterized in that a flash tank (flash tank).
제1항에 있어서,
상기 용매 감압 장치의 압력은 0.01 내지 0.15 kg/cm2G인 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조장치.
The method of claim 1,
The pressure of the solvent decompression device is conjugated diene production apparatus, characterized in that 0.01 to 0.15 kg / cm 2 G.
삭제delete (a) 알칸(alkane) 또는 올레핀(olefin)을 포함하는 원료가스를 촉매 하에 산화 탈수소화 반응시켜, 공액디엔을 포함하는 생성가스를 제조하는 단계;
(b) 상기 생성가스를 냉각수와 접촉시켜 냉각시키는 단계;
(c) 상기 냉각된 생성가스를 흡수 용매에 흡수시켜 흡수 용액을 제조하는 단계;
(d) 상기 흡수 용액을 탈기 처리하는 단계; 및
(e) 상기 탈기 처리된 흡수 용액을 스트리핑(stripping)하여 크루드(crude) 산화 탈수소화 반응 생성물을 수득하는 단계;를 포함하되,
상기 (e) 단계에서 스트리핑 후 분리 배출된 흡수 용매를 감압하여 기액 분리하는 단계 및 기액 분리된 흡수 용매 중 기체 상태의 흡수 용매를 가압하여 리보일러로 공급하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조방법.
(a) oxidative dehydrogenation of a feed gas comprising an alkane or an olefin under a catalyst to produce a product gas comprising a conjugated diene;
(b) contacting the product gas with cooling water to cool it;
(c) absorbing the cooled product gas into an absorption solvent to prepare an absorption solution;
(d) degassing the absorbent solution; And
(e) stripping the degassed absorbent solution to obtain a crude oxidative dehydrogenation reaction product;
Conjugated diene comprising the step of separating the absorbed solvent separated and discharged after stripping in step (e) by depressurizing the gas-liquid and pressurizing the gas-absorbed solvent in the gas-liquid separated absorption solvent to the reboiler. Manufacturing method.
제10항에 있어서,
상기 (e) 단계에서 스트리핑 후 분리 배출된 흡수 용매는 린 솔벤트(lean solvent)인 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조방법.
The method of claim 10,
The absorbing solvent separated and discharged after stripping in the step (e) is lean solvent (lean solvent).
제10항에 있어서,
상기 분리 배출된 흡수 용매 중 액체 상태의 흡수 용매는 상기 (c) 흡수 단계의 흡수 용매로 재사용하는 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조방법.
The method of claim 10,
The conjugated diene manufacturing method of claim 1, wherein the absorbed solvent in the liquid state in the separated and discharged absorbed solvent is reused as the absorbed solvent in the absorbing step.
제10항에 있어서,
상기 리보일러로 공급된 기체 상태의 흡수 용매는 리보일러의 열원(heat source)으로 작용하는 것을 특징으로 하는 공액디엔 제조방법.
The method of claim 10,
The gas-absorbing solvent supplied to the reboiler serves as a heat source of the reboiler.
삭제delete
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100472977B1 (en) 1996-08-13 2005-07-25 비피 케미칼즈 리미티드 Polymerization Method
JP2012106942A (en) * 2010-11-16 2012-06-07 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing conjugated diene
WO2014111409A1 (en) 2013-01-15 2014-07-24 Basf Se Method for producing 1,3-butadiene from n-butenes by oxidative dehydrogenation

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2577558B1 (en) * 1985-02-19 1987-03-06 Bp Chimie Sa MULTI-STAGE POLYMERIZATION OF ALPHA-OLEFINS IN THE GAS PHASE
JP5621305B2 (en) 2009-05-29 2014-11-12 三菱化学株式会社 Method for producing conjugated diene
CA2763317C (en) 2009-05-29 2016-12-20 Mitsubishi Chemical Corporation Production process of conjugated diene
KR101566049B1 (en) * 2011-10-04 2015-11-05 주식회사 엘지화학 A process for preparing conjugated diene
KR101566050B1 (en) * 2011-10-04 2015-11-05 주식회사 엘지화학 A method for preparing conjugated diene
CA2890134C (en) * 2012-10-30 2017-05-16 Kevin John Schwint Butadiene extraction process featuring liquid ring compressor
KR101603380B1 (en) * 2013-05-06 2016-03-15 주식회사 엘지화학 Manufacturing method of conjugated diene compound
KR101742360B1 (en) * 2013-11-18 2017-05-31 주식회사 엘지화학 Bismuth molybdate catalyst having zeolite coating layer, preparation method thereof and method of preparing 1,3-butadiene using the same
KR101621796B1 (en) * 2014-04-10 2016-05-19 한국화학연구원 A process preparing butadiene and apparatus for preparing the same

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100472977B1 (en) 1996-08-13 2005-07-25 비피 케미칼즈 리미티드 Polymerization Method
JP2012106942A (en) * 2010-11-16 2012-06-07 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing conjugated diene
WO2014111409A1 (en) 2013-01-15 2014-07-24 Basf Se Method for producing 1,3-butadiene from n-butenes by oxidative dehydrogenation

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