KR101632772B1 - Distillation device for separating petane mixure and process of separating petane mixture - Google Patents
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Abstract
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 에너지가 절감되고 분리 효율이 향상될 수 있는 펜탄 혼합물 분리용 증츄장치 및 이를 이용한 펜탄 혼합물 분리방법을 제공하고자 한다. 본 발명의 여러 구현예에 따르면, 펜탄 혼합물을 분리함에 있어 소모되는 에너지가 절감되고 분리 효율이 향상되는 효과를 달성할 수 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a condensation apparatus for separating a pentane mixture and a pentane mixture separation method using the same. According to various embodiments of the present invention, it is possible to achieve the effect that the energy consumed in separating the pentane mixture is reduced and the separation efficiency is improved.
Description
본 발명은 펜탄 혼합물 분리용 증류장치 및 이를 이용한 펜탄 혼합물 분리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a distillation apparatus for separating a pentane mixture and a method for separating a pentane mixture using the same.
원유(Crude Oil) 등과 같은 각종 원료물질은 통상적으로 수많은 화학물질의 혼합물인 경우가 많아, 그 자체로 산업에 이용되는 것은 드물고 각각의 화합물로 분리된 후 사용되는 것이 보통이다. 혼합물을 분리하는 화학공정 중 대표적인 것이 증류공정이다.Crude oil and the like are often a mixture of many chemical substances and are rarely used in the industry as such and are usually used after being separated into individual compounds. A typical chemical process for separating the mixture is a distillation process.
통상적으로 증류공정은 고비점 성분과 저비점 성분을 양분하므로, 분리하고자 하는 혼합물의 성분 개수(n)보다 하나 적은 개수(n-1)의 증류탑을 사용하게 된다. 즉, 종래의 증류산업 현장에서 3성분 혼합물의 분리를 위한 공정은 대부분 연속 2기의 증류탑 구조를 사용하고 있다.Typically, the distillation process bisects the high boiling point component and the low boiling point component, so that the number of the distillation towers (n-1) which is one less than the number of components (n) of the mixture to be separated is used. That is, in the conventional distillation industrial field, the process for separating the three-component mixture mostly uses two consecutive distillation column structures.
3성분 혼합물의 분리를 위한 종래의 증류공정은 제1 탑에서 가장 저비점 성분을 분리하고, 제2 탑에서 중비점 성분과 고비점 성분을 분리하는 2탑 방식이다. 이런 경우, 첫 번째 컬럼의 하부 영역에서 중비점 성분의 재혼합 현상이 발생하는 것이 일반적이다. 구체적으로, 상기 종래의 공정은 제품 생산물의 조성은 쉽게 제어할 수 있는 반면, 첫 번째 컬럼 내에서 중비점 성분의 재혼합 과정이 일어나게 되며, 이는 증류탑에서의 열역학적 효율을 떨어뜨리는 주요 요인이 되어 에너지를 불필요하게 추가로 소비하는 결과를 가져온다.A conventional distillation process for the separation of a ternary mixture is a two-column process in which the lowest boiling point components are separated in the first column and the middle boiling point component and the high boiling point component are separated in the second column. In this case, it is general that the re-mixing phenomenon of the middle boiling point component occurs in the lower region of the first column. Specifically, the conventional process can easily control the composition of the product product, while the re-mixing process of the middle boiling point components takes place in the first column, which is a major factor that lowers the thermodynamic efficiency in the distillation column, Resulting in an unnecessary additional consumption.
상기 문제점을 개선하기 위하여 새로운 증류 구조에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 열통합 구조에 의하여 분리 효율을 향상시키고자 하는 대표적인 예로 Petlyuk 증류탑 구조를 들 수 있다. Petlyuk 증류탑은 예비 분리기와 주 분리기를 열적으로 통합된 구조로 배열함으로써 저비점 성분과 고비점 성분을 1차적으로 예비 분리기에서 분리한 다음, 예비 분리기의 탑정 부분과 탑저 부분이 주 분리기의 공급단으로 각각 유입되어 주 분리기에서 저비점, 중비점, 고비점 성분을 각각 분리하게 된다. 이러한 구조는 Petlyuk 증류탑 내의 증류곡선이 평형증류곡선과 유사하게 되어 에너지 효율을 높게 만든다. 하지만 공정의 설계 및 운전이 용이하지 않고, 특히 증류탑 내의 압력 균형을 맞추기 어렵다는 문제점이 존재한다.A lot of studies have been made on a new distillation structure to solve the above problems. A typical example for improving the separation efficiency by the heat integration structure is the Petlyuk distillation tower structure. The Petlyuk distillation tower is a system in which the pre-separator and the main separator are arranged in a thermally integrated structure so that the low boiling point component and the high boiling point component are firstly separated from the preliminary separator and then the top portion and the bottom portion of the pre- And the low-boiling point, middle-boiling point, and high boiling-point component are separated from the main separator. This structure makes the distillation curve in the Petlyuk distillation column similar to the equilibrium distillation curve, resulting in higher energy efficiency. However, there is a problem that the design and operation of the process are not easy, and in particular, it is difficult to balance the pressure in the distillation column.
상기 Petlyuk 증류탑이 가지는 제한점을 개선하기 위하여, US 2009-0139852 A1과 JP 1995-080201 A 등에서는 분리벽형 증류탑(DWC, Dividing Wall Column)을 개시하고 있다. 구체적으로, 분리벽형 증류탑은 Petlyuk 증류탑과 열역학적 관점에서는 유사하나 구조적인 관점에서 탑 내에 분리벽을 설치함으로써 Petlyuk 증류탑의 예비 분리기를 주 분리기 내부에 통합시킨 형태이다. 이러한 구조는 Petlyuk 증류탑의 예비 분리기와 주 분리기 간의 압력 균형의 어려움과 이로 인한 운전상의 어려움을 자연스럽게 해소해 줌으로써 운전이 용이하게 되고, 또한 2기의 증류탑이 하나로 통합되어 투자 비용도 절감할 수 있다는 장점을 가진다.To improve the limitations of the Petlyuk distillation tower, US 2009-0139852 A1 and JP 1995-080201 A disclose a dividing wall column (DWC). Specifically, the separating wall type distillation column is similar in terms of thermodynamics to the Petlyuk distillation column, but is structured by incorporating the preliminary separator of the Petlyuk distillation column into the main separator by installing a partition wall in the tower from a structural point of view. This structure naturally eliminates the difficulty of pressure balance between the pre-separator and the main separator of the Petlyuk distillation column and the difficulty of the operation, thereby facilitating the operation. Also, it is possible to reduce the investment cost by integrating the two distillation columns into one .
다만, 분리벽형 증류탑을 펜탄 혼합물 분리 공정에 적용함에 있어서, 에너지 소모량 저감과 분리 효율 제고의 필요성이 여전히 존재하여, 이에 대한 기술 개발이 필요하다.However, in applying the separation wall type distillation column to the pentane mixture separation process, there is still a need for reduction of energy consumption and improvement of separation efficiency, and development of technology therefor is needed.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 에너지가 절감되고 분리 효율이 향상될 수 있는 펜탄 혼합물 분리용 증츄장치 및 이를 이용한 펜탄 혼합물 분리방법을 제공하고자 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a condensation apparatus for separating a pentane mixture and a pentane mixture separation method using the same.
본 발명의 일 측면은 이소 펜탄, 노말 펜탄, 시클로 펜탄을 포함하는 펜탄 혼합물 분리용 증류장치에 관한 것으로서, 특히 상기 펜탄 혼합물 분리용 증류장치는 제1 증류탑과 제2 증류탑을 포함하고, 상기 제1 증류탑과 상기 제2 증류탑 중 어느 하나는 내부에 분리벽을 포함하는 분리벽형 증류탑이고, 나머지 하나는 일반 증류탑이며, 상기 제1 증류탑에서 탑간 이송용 물질이 배출되어 상기 제2 증류탑으로 유입되는 펜탄 혼합물 분리용 증류장치에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a distillation apparatus for separating a pentane mixture comprising isopentane, n-pentane and cyclopentane, wherein the distillation apparatus for separating the pentane mixture comprises a first distillation column and a second distillation column, Wherein one of the distillation tower and the second distillation tower is a separating wall type distillation tower having a partition wall therein and the other is a normal distillation tower and the pentane mixture which is discharged from the first distillation tower into the second distillation tower, To a distillation apparatus for separation.
본 발명의 다른 측면은 다양한 구현예에 따른 증류장치를 이용하여 펜탄 혼합물을 분리하는 방법에 관한 것이다.Another aspect of the invention relates to a process for separating a pentane mixture using a distillation apparatus according to various embodiments.
본 발명의 여러 구현예에 따르면, 펜탄 혼합물을 분리함에 있어 소모되는 에너지가 절감되고 분리 효율이 향상되는 효과를 달성할 수 있다.According to various embodiments of the present invention, it is possible to achieve the effect that the energy consumed in separating the pentane mixture is reduced and the separation efficiency is improved.
도 1은 분리벽형 증류탑 내부의 구획된 영역을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 증류장치의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 다른 구현예에 따른 증류장치의 개략도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 증류장치의 개략도이다.FIG. 1 is a view showing a divided area inside the separating wall type distillation column. FIG.
2 is a schematic diagram of a distillation apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a distillation apparatus according to another embodiment of the present invention.
4 is a schematic diagram of a distillation apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하에서, 본 발명의 여러 측면 및 다양한 구현예에 대해 더욱 구체적으로 살펴보도록 한다.Hereinafter, various aspects and various embodiments of the present invention will be described in more detail.
본 발명의 일 측면은 이소 펜탄, 노말 펜탄, 시클로 펜탄을 포함하는 펜탄 혼합물 분리용 증류장치에 관한 것으로서, 특히 상기 펜탄 혼합물 분리용 증류장치는 제1 증류탑과 제2 증류탑을 포함하고, 상기 제1 증류탑과 상기 제2 증류탑 중 어느 하나는 내부에 분리벽을 포함하는 분리벽형 증류탑이고, 나머지 하나는 일반 증류탑이며, 상기 제1 증류탑에서 탑간 이송용 물질이 배출되어 상기 제2 증류탑으로 유입되는 펜탄 혼합물 분리용 증류장치에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a distillation apparatus for separating a pentane mixture comprising isopentane, n-pentane and cyclopentane, wherein the distillation apparatus for separating the pentane mixture comprises a first distillation column and a second distillation column, Wherein one of the distillation tower and the second distillation tower is a separating wall type distillation tower having a partition wall therein and the other is a normal distillation tower and the pentane mixture which is discharged from the first distillation tower into the second distillation tower, To a distillation apparatus for separation.
도 1에 나타낸 바와 같이, 상기 분리벽은 상기 분리벽형 증류탑 내에서 탑정과 탑저와 이격되어 있어, 상기 분리벽형 증류탑(100)의 내부는 탑정 영역(110), 상부 공급 영역(120), 하부 공급 영역(130), 상부 유출 영역(140), 하부 유출 영역(150), 및 탑저 영역(160)으로 구분될 수 있다. 상부 공급 영역(120)과 하부 공급 영역(130) 사이에 공급부(125)가 위치하고, 상부 유출 영역(140)과 하부 유출 영역(150) 사이에 유출부(145)가 위치한다.1, the separation wall is separated from the column top and the column bottom in the separation wall type distillation column, and the inside of the separation wall
상기 공급부(125)는 도 2에 나타낸 바와 같이 일반 증류탑(300)과 연결된 분리벽형 증류탑(200)의 원료 공급부(225)일 수 있고, 또는 도 3에 나타낸 바와 같이 일반 증류탑(400)에서 유출되어 분리벽형 증류탑(500)로 공급되는 탑간 물질 공급부(525)일 수도 있다.2, the
마찬가지로, 상기 유출부(145)는 도 2와 도 3에 나타낸 것과 같이 분리벽형 증류탑(200)에서 유출되는 분획 유출부(245)일 수 있고(도 2에서는 노말 펜탄 분획, 도 3에서는 시클로 펜탄 분획), 또는 도 4에서와 같이 일반 증류탑(700)로 공급하기 위해 분리벽형 증류탑(600)에서 유출되는 탑간 물질 유출부(645)일 수도 있다.Likewise, the
일 구현예에 따르면, 분리벽형 제1 증류탑(200)과 일반 제2 증류탑(300)이 도 2와 같이 연결될 수 있다.According to one embodiment, the separation wall-type
제1 증류탑의 내부는 도 1에서와 마찬가지로 탑정 영역, 상부 공급 영역, 하부 공급 영역, 상부 유출 영역, 하부 유출 영역, 및 탑저 영역으로 구분되는데(도 2에는 미도시), 분리벽형 제1 증류탑(200)은 도 2에 나타낸 바와 같이 상기 상부 공급 영역과 상기 하부 공급 영역 사이에 원료 공급부(225)를 포함하고, 탑정에 이소 펜탄 분획 유출부(270)를 포함하며, 상기 상부 유출 영역과 상기 하부 유출 영역 사이에 노말 펜탄 분획 유출부(245)를 포함하고, 탑저에 탑간 물질 유출부(280)를 포함한다.The interior of the first distillation column is divided into a top region, an upper supply region, a lower supply region, an upper outflow region, a lower outflow region, and a bottom region (not shown in FIG. 2) 200 includes a
또한, 일반 제2 증류탑(300)은 탑정에 시클로 펜탄 분획 유출부(320)를 포함하고, 탑저에 고비점 물질 유출부(330)를 포함하고, 상기 탑정과 상기 탑저 사이에 탑간 물질 공급부(310)를 포함한다. 이때, 상기 탑간 물질 유출부(280)를 통해 상기 제1 증류탑(200)으로부터 유출된 탑간 이송용 물질이 상기 탑간 물질 공급부(310)를 통해 상기 제2 증류탑(300)으로 공급된다.In addition, the general
특히, 상기 원료 공급부는 상기 제1 증류탑 최상층 단으로부터 0.4×N1 내지 0.6×N1의 범위에 있는 단에 위치하고, 상기 노말 펜탄 분획 유출부는 상기 제1 증류탑 최상층 단으로부터 0.4×N1 내지 0.6×N1의 범위에 있는 단에 위치해 있는 것이 에너지 절감을 위해서 바람직하다. 여기서 N1은 제1 증류탑 전체 단수를 의미한다.In particular, the raw material supply unit of the first located from the column uppermost stage to 0.4 × N 1 to 0.6 × stage in the range of N 1, the normal pentane fraction outlet section wherein to 0.4 × N 1 from the first distillation column uppermost stage 0.6 × It is preferable for energy saving to be located at the end in the range of N 1 . Where N 1 is the total number of stages of the first distillation column.
또한, 상기 원료는 29 내지 50 중량%의 이소 펜탄, 29 내지 50 중량 %의 노말 펜탄, 11 내지 40 중량%의 시클로 펜탄, 1 내지 30 중량%의 기타 물질로 구성된 조성을 갖는 원료를 사용하는 것이 분리 효율 향상 및 에너지 절감을 위해서 바람직하다.Further, it is preferable that the raw material is a raw material having a composition of 29 to 50% by weight of isopentane, 29 to 50% by weight of normal pentane, 11 to 40% by weight of cyclopentane and 1 to 30% It is preferable for improvement of efficiency and energy saving.
위와 같은 구성을 통해서, 상기 이소 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 이소 펜탄 분획에는 이소 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있고, 상기 노말 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 노말 펜탄 분획에는 노말 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있으며, 상기 시클로 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 시클로 펜탄 분획에는 시클로 펜탄이 90 중량% 이상 함유되도록 펜탄 혼합물을 분리하는 것이 분리 효율 향상 및 에너지 절감을 위해서 바람직하다.According to the above configuration, the isopentane fraction produced through the isopentane fraction outlet portion contains 90 wt% or more of isopentane, and the normal pentane fraction produced through the normal pentane fraction outlet portion contains 90 wt% or more of normal pentane And the cyclopentane fraction produced through the cyclopentane fraction outlet is preferably separated so that the cyclopentane mixture contains 90% by weight or more of cyclopentane in order to improve the separation efficiency and reduce the energy.
다른 구현예에 따르면, 일반 제1 증류탑(400)과 분리벽형 제2 증류탑(500)이 도 3과 같이 연결될 수 있다.According to another embodiment, the general
일반 제1 증류탑(400)은 탑정과 탑저 사이에 원료 공급 영역(410)을 포함하고, 탑정에 이소 펜탄 분획 유출부(420)를 포함하고, 탑저에 탑간 물질 유출부(430)를 포함한다.The general
또한, 분리벽형 제2 증류탑(500)의 내부는 도 1에서와 마찬가지로 탑정 영역, 상부 공급 영역, 하부 공급 영역, 상부 유출 영역, 하부 유출 영역, 및 탑저 영역으로 구분될 수 있는데(도 3에는 미도시), 제2 증류탑(500)은 상부 공급 영역과 하부 공급 영역 사이에 탑간 물질 공급부(525)를 포함하고, 탑정에 노말 펜탄 분획 유출부(570)를 포함하며, 상부 유출 영역과 하부 유출 영역 사이에 시클로 펜탄 분획 유출부(545)를 포함하고, 탑저에 고비점 물질 유출부(580)를 포함한다.1, the interior of the
이때, 탑간 물질 유출부(430)를 통해 제1 증류탑(400)으로부터 유출된 탑간 이송용 물질은 탑간 물질 공급부(525)를 통해 제2 증류탑(500)으로 공급된다.The inter-tower transfer material flowing out of the
위와 같은 배치에 있어서, 특히 상기 탑간 물질 공급부는 상기 제2 증류탑 최상층 단으로부터 0.3×N2 내지 0.5×N2의 범위에 있는 단에 위치하고, 상기 시클로 펜탄 분획 유출부는 상기 제2 증류탑 최상층 단으로부터 0.6×N2 내지 0.7×N2의 범위에 있는 단에 위치해 있도록 하는 것이 에너지 절감을 위해서 바람직하다. 여기서 N2는 제2 증류탑 전체 단수를 의미한다.In this arrangement, in particular, the top-to-bottom material supply is located at an end in the range of 0.3 x N 2 to 0.5 x N 2 from the top of the second distillation tower, and the cyclopentane fraction outlet is located at 0.6 It is desirable for energy saving to be located at an end in the range of 占 N 2 to 0.7 占2 2 . Where N 2 is the total number of stages of the second distillation column.
이때에도, 상기 원료는 29 내지 50 중량%의 이소 펜탄, 29 내지 50 중량 %의 노말 펜탄, 11 내지 40 중량%의 시클로 펜탄, 1 내지 30 중량%의 기타 물질로 구성된 조성을 갖는 원료를 사용하는 것이 분리 효율 향상 및 에너지 절감을 위해서 바람직하다.At this time, it is preferable to use a raw material having a composition composed of 29 to 50 wt% of isopentane, 29 to 50 wt% of normal pentane, 11 to 40 wt% of cyclopentane, and 1 to 30 wt% of other materials It is preferable for improvement of separation efficiency and energy saving.
마찬가지로, 위와 같은 구성을 통해서, 상기 이소 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 이소 펜탄 분획에는 이소 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있고, 상기 노말 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 노말 펜탄 분획에는 노말 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있으며, 상기 시클로 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 시클로 펜탄 분획에는 시클로 펜탄이 90 중량% 이상 함유되도록 펜탄 혼합물을 분리하는 것이 분리 효율 향상 및 에너지 절감을 위해서 바람직하다.Likewise, through the above configuration, the isopentane fraction produced through the isopentane fraction outlet portion contains 90% by weight or more of isopentane, and the normal pentane fraction produced through the normal pentane fraction outlet portion contains 90% by weight %, And the cyclopentane fraction produced through the cyclopentane fraction outlet portion is preferably separated so that the cyclopentane mixture contains 90% by weight or more of cyclopentane in order to improve separation efficiency and energy saving.
또 다른 구현예에 따르면, 분리벽형 제1 증류탑(600)과 일반 제2 증류탑(700)은 도 4와 같이 연결될 수 있다.According to another embodiment, the separation wall-type
제1 증류탑(600)의 내부는 도 1에 도시한 것과 마찬가지로 탑정 영역, 상부 공급 영역, 하부 공급 영역, 상부 유출 영역, 하부 유출 영역, 및 탑저 영역으로 구분되는데(도 4에는 미도시), 제1 증류탑(600)은 상부 공급 영역과 하부 공급 영역 사이에 원료 공급부(625)를 포함하고, 탑정에 이소 펜탄 분획 유출부(670)를 포함하며, 상부 유출 영역과 하부 유출 영역 사이에 탑간 물질 유출부(645)를 포함하고, 탑저에 고비점 물질 유출부(680)를 포함한다.1, the interior of the
또한, 제2 증류탑(700)은 탑정에 노말 펜탄 분획 유출부(720)를 포함하고, 탑저에 시클로 펜탄 분획 유출부(730)를 포함하고, 탑정과 탑저 사이에 탑간 물질 공급부(710)를 포함한다. 이때, 탑간 물질 유출부(645)를 통해 제1 증류탑(600)으로부터 유출된 탑간 이송용 물질은 탑간 물질 공급부(710)를 통해 제2 증류탑(700)으로 공급된다.The
위와 같은 배치에 있어서, 특히 상기 원료 공급부는 상기 제1 증류탑 최상층 단으로부터 0.5×N3 내지 0.6×N3의 범위에 있는 단에 위치하고, 상기 탑간 물질 유출부는 상기 제1 증류탑 최상층 단으로부터 0.6×N3 내지 0.7×N3의 범위에 있는 단에 위치해 있도록 하는 것이 에너지 절감을 위해서 바람직하다. 여기서 N3은 제1 증류탑 단수를 의미한다.In the above arrangement, in particular, the raw material supply part is located at an end in the range of 0.5 x N 3 to 0.6 x N 3 from the top of the first distillation column, and the top product material outlet is 0.6 x N so that is just in the range of 3 to 0.7 × N 3 is preferred in order to save energy. Where N 3 is the number of the first distillation column.
이때에도, 상기 원료는 29 내지 50 중량%의 이소 펜탄, 29 내지 50 중량 %의 노말 펜탄, 11 내지 40 중량%의 시클로 펜탄, 1 내지 30 중량%의 기타 물질로 구성된 조성을 갖는 원료를 사용하는 것이 분리 효율 향상 및 에너지 절감을 위해서 바람직하다.At this time, it is preferable to use a raw material having a composition composed of 29 to 50 wt% of isopentane, 29 to 50 wt% of normal pentane, 11 to 40 wt% of cyclopentane, and 1 to 30 wt% of other materials It is preferable for improvement of separation efficiency and energy saving.
또한, 위와 같은 구성을 통해서, 상기 이소 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 이소 펜탄 분획에는 이소 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있고, 상기 노말 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 노말 펜탄 분획에는 노말 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있으며, 상기 시클로 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 시클로 펜탄 분획에는 시클로 펜탄이 90 중량% 이상 함유되도록 펜탄 혼합물을 분리하는 것이 분리 효율 향상 및 에너지 절감을 위해서 바람직하다.In addition, through the above-described structure, the isopentane fraction produced through the isopentane fraction outlet portion contains 90% by weight or more of isopentane, and the normal pentane fraction produced through the normal pentane fraction outlet portion contains 90% %, And the cyclopentane fraction produced through the cyclopentane fraction outlet portion is preferably separated so that the cyclopentane mixture contains 90% by weight or more of cyclopentane in order to improve separation efficiency and energy saving.
본 발명의 다른 측면은 위와 같이 다양한 증류장치를 이용하여 펜탄 혼합물을 분리하는 방법에 관한 것이다.
Another aspect of the present invention relates to a method for separating a pentane mixture using various distillation apparatuses as described above.
본 발명에서 있어서, “분리벽형 증류탑”이란 내부에 분리벽을 포함하는 증류탑을 의미하고, “일반 증류탑”이란 내부에 분리벽을 포함하지 않는 증류탑을 의미한다.In the present invention, the term "separation wall-type distillation column" means a distillation column having a partition wall therein, and the term "general distillation column" means a distillation column not including a partition wall therein.
본 발명에 있어서, “분획”이라는 용어(예: 이소 펜탄 “분획”)는 해당 성분이 가장 높은 함량으로 함유되어 있는 증류 생성물(distilled product)로서, 주로 (i) 탑정 영역 또는 (ii) 탑저 영역에서 유출되거나, 또는 (iii) 상부 유출 영역과 하부 유출 영역 사이에 위치한 유출부에서 유출된 증류 생성물이며, 예를 들면 “이소 펜탄 분획”, “노말 펜탄 분획”, “시클로 펜탄 분획”이 있을 수 있다.In the present invention, the term "fraction" (eg, isopentane "fraction") is a distilled product in which the component is contained in the highest content, mainly (i) Or (iii) a distillation product flowing out of the outlet located between the upper outlet region and the lower outlet region, for example, there may be "isopentane fraction", "normal pentane fraction", "cyclopentane fraction" have.
또한, 본 발명에 있어서, 하기 도면에 제시한 바와 같이, 탑정에 위치한 유출부 또는 탑정과 탑저 사이에 위치한 유출부를 통해서 유출된 분획은 증류탑 외부에 설치된 응축기에서 일부 응축되어 유출되었던 증류탑 내로 다시 환류시킬 수 있다.Also, in the present invention, as shown in the following figures, the fraction flowing out through the outlet located in the top or the outlet located between the tower and the bottom is refluxed back into the distillation tower which has been partially condensed and discharged in the condenser provided outside the distillation tower .
또한, 하기 도면에는 별도로 도시되지는 않았지만, 탑정에 위치한 유출부 또는 탑정과 탑저 사이에 위치한 유출부를 통해서 유출된 탑간 이송용 물질 역시 필요에 따라서 증류탑 외부에 설치된 응축기에서 일부 응축되어 유출되었던 증류탑 내로 다시 환류시킬 수 있다.Although not shown separately in the following drawings, the top-transferring material flowing out through the outflow part located at the top of the tower or the outflow part between the top and bottom is also returned to the distillation tower which has been partially condensed and discharged from the condenser provided outside the distillation tower Can be refluxed.
또한, 하기 도면에 나타낸 것과 같이, 탑저에 위치한 유출부를 통해서 유출된 분획은 증류탑 외부에 설치된 재비기에서 일부 가열되어 유출되었던 증류탑 내로 다시 환류시킬 수 있다.Further, as shown in the following drawings, the fraction flowing out through the outlet located in the bottom of the column can be refluxed into the distillation column, which has been partially heated and discharged from the reboiler installed outside the column.
이와 같이, 하기 도면에 제시된 환류를 위한 장치는 이해를 돕기 위해 예시적으로 표시한 것일 뿐, 필요에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상적으로 행해지는 방식으로 새롭게 추가되거나 생략될 수 있으므로, 본 발명의 범위와 내용이 하기 도면에 표시된 바에 한정되어 해석될 수 없다.
As such, the apparatus for refluxing shown in the following drawings is merely illustrative for the sake of understanding, and may be newly added or omitted in a manner customarily performed in the technical field to which the present invention belongs, if necessary, Can not be construed as being limited to those shown in the following drawings.
이하에서 실시예 등을 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 하며, 다만 이하에 실시예 등에 의해 본 발명의 범위와 내용이 축소되거나 제한되어 해석될 수 없다. 또한, 이하의 실시예를 포함한 본 발명의 개시 내용에 기초한다면, 구체적으로 실험 결과가 제시되지 않더라도 본 발명을 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있음은 명백하다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and the like, but the scope and content of the present invention can not be construed to be limited or limited by the following Examples. In addition, it is apparent that the present invention can be easily practiced by those skilled in the art based on the teachings of the present invention including the following embodiments, even if the experimental results are not specifically presented.
하기 실시예 및 비교예에서 단수로 표시된 값이 정수가 아닌 경우에는 상기 값에 가장 가까운 정수에 해당하는 단수를 의미한다.In the following Examples and Comparative Examples, when the value represented by the singular value is not an integer, it means the number corresponding to the integer closest to the above value.
실시예Example
실시예Example 1: 도 2의 증류장치를 이용한 펜탄 혼합물 분리 1: Separation of the pentane mixture using the distillation apparatus of FIG. 2
도 2의 증류장치를 이용하여 펜탄 혼합물을 분리하였으며, 이때 원료 공급부와 노말 펜탄 분획 유출부는 모두 최상층 단으로부터 0.5×N1 단에 구비되었다(도 2에는 미도시, N1은 전체 단수).The pentane mixture was separated using the distillation apparatus of FIG. 2, wherein both the raw material supply unit and the normal pentane fraction outlet were provided in the 0.5 × N 1 stage from the uppermost stage (not shown in FIG. 2 and N 1 is the total number of stages).
이소 펜탄 34.8 중량%, 노말 펜탄 35.1 중량%, 시클로 펜탄 26.3 중량%가 함유된 원료를 7,350 kg/hr의 유량으로 공급하였고, 62.1 ℃와 1.9 Kgf/m2로 조절된 이소 펜탄 분획 유출부를 통해서 2,570 kg/hr 유량으로 96.4 중량%의 이소 펜탄이 함유된 분획을 유출시켰으며, 48 ℃와 0.5 Kgf/m2로 조절된 노말 펜탄 분획 유출부를 통해서 2,600 kg/hr 유량으로 96.3 중량%의 노말 펜탄이 함유된 분획을 유출시켰다.Isopentane 34.8% wt n-pentane 35.1% by weight of cyclopentane was 26.3% by weight is fed to the contained raw materials at a flow rate of 7,350 kg / hr, through parts of the isopentane fraction outlet adjusted to 62.1 ℃ and 1.9 Kg f / m 2 A fraction containing 96.4% by weight of isopentane was flowed out at a flow rate of 2,570 kg / hr. Through a normal pentane fraction outlet controlled at 48 ° C and 0.5 Kg f / m 2 , 96.3% by weight of normal The fraction containing pentane was drained.
61.9 ℃와 0.5 Kgf/m2로 조절된 시클로 펜탄 분획 유출부를 통해서 1,900 kg/hr 유량으로 97.8 중량%의 시클로 펜탄이 함유된 분획을 유출시켰으며, 76.4 ℃로 조절된 고비점 물질 유출부를 통해서 280 kg/hr 유량으로 고비점 물질을 유출시켰다.It was spilled 61.9 ℃ and 0.5 Kg f / m a cyclopentane fraction adjusted to the second outlet portion containing the cyclopentanol of 97.8% by weight 1,900 kg / hr flow rate fraction through, through parts of the high boiling point material outlet adjusted to 76.4 ℃ The high boiling point material was flowed out at a flow rate of 280 kg / hr.
여기서, 분리벽형 증류탑은 (i) 전체 단수 (a1+b1), 분리벽 단수 (a1+b1)×0.5인 증류탑, (ii) 전체 단수 (a1+b1)×0.9, 분리벽 단수 (a1+b1)×0.9×0.5인 증류탑, (iii) 전체 단수 (a1+b1)×0.8, 분리벽 단수 (a1+b1)×0.8×0.5인 증류탑의 3 종류를 각각 사용하여 분리 공정을 수행하였고, 이때 각각의 에너지 소모량은 (i) 2.2 Gcal/hr, (ii) 2.6 Gcal/hr, (iii) 3.6 Gcal/hr이었다.The separation wall type distillation column is composed of (i) a distillation column having a total number of stages (a1 + b1), a number of separation walls a1 + b1 × 0.5, (ii) a total number of stages a1 + b1 × 0.9, (A1 + b1) x 0.8 and a distillation column having a number of separation walls (a1 + b1) x 0.8 x 0.5, respectively, were used as the distillation columns. (I) was 2.2 Gcal / hr, (ii) was 2.6 Gcal / hr, and (iii) was 3.6 Gcal / hr.
비교예Comparative Example 1-1 1-1
분리벽형 증류탑을 사용하는 대신에, 이와 열역학적으로 동등한 2개의 일반 증류탑(각각의 단수: a1, b1)을 직렬 연결하여 사용하는 것만을 제외하고 실시예 1과 동일한 방식으로 펜탄 혼합물을 분리하였고, 이때 에너지 소모량은 3.79 Gcal/hr이었다. 비교예 1-1에 비해, 실시예 1의 3 가지 경우에 각각 (i) 41.95%, (ii) 31.4%, (iii) 5.01%의 에너지 소모량 절감 효과를 보임을 확인하였다.Instead of using the separating wall type distillation column, the pentane mixture was separated in the same manner as in Example 1 except that two thermostatically equivalent common distillation columns (a1 and b1, respectively) were used in series, The energy consumption was 3.79 Gcal / hr. It was confirmed that the energy consumption of (i) was reduced to 41.95%, (ii) 31.4% and (iii) 5.01%, respectively, in the three cases of Example 1 as compared with Comparative Example 1-1.
비교예Comparative Example 1-2 1-2
원료 공급부와 노말 펜탄 분획 유출부가 최상층 단으로부터 각각 0.3×N1과 0.7×N1에 구비된 분리벽형 증류탑을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1의 (i)의 경우와 동일하게 공정을 수행하여 펜탄 혼합물을 분리하였다. 비교예 1-2에 비해, 실시예 1의 (i) 경우가 23%의 에너지가 덜 소모됨을 확인하였다.(I) of Example 1, except that a separation wall type distillation column having 0.3 × N 1 and 0.7 × N 1 from the uppermost stage of the raw material supply portion and the normal pentane fraction outlet portion was used, The pentane mixture was separated. As compared with Comparative Example 1-2, it was confirmed that the case (i) of Example 1 consumes 23% less energy.
실시예Example 2: 도 3의 증류장치를 이용한 펜탄 혼합물 분리 2: Separation of the pentane mixture using the distillation apparatus of FIG. 3
도 3의 증류장치를 이용하여 펜탄 혼합물을 분리하였으며, 이때 탑간 물질 공급부는 0.4×N2 단에 구비되었고, 시클로 펜탄 분획 유출부는 최상층 단으로부터 0.65×N2 단의 범위 내에 구비되었다(도 3에는 미도시, N2는 전체 단수).The pentane mixture was separated using the distillation apparatus of FIG. 3, in which the top-to-bottom material supply portion was provided in the 0.4 × N 2 stage and the cyclopentane fraction outlet portion was provided in the range of 0.65 × N 2 stages from the uppermost stage Not shown, and N 2 is the total number of singles).
이소 펜탄 34.8 중량%, 노말 펜탄 35.1 중량%, 시클로 펜탄 26.3 중량%가 함유된 원료를 7,350 kg/hr의 유량으로 공급하였고, 62.1 ℃와 1.9 Kgf/m2로 조절된 이소 펜탄 분획 유출부를 통해서 2,570 kg/hr 유량으로 96.4 중량%의 이소 펜탄이 함유된 분획을 유출시켰으며, 탑간 물질 유출부는 80.5 ℃로 조절하였다.Isopentane 34.8% wt n-pentane 35.1% by weight of cyclopentane was 26.3% by weight is fed to the contained raw materials at a flow rate of 7,350 kg / hr, through parts of the isopentane fraction outlet adjusted to 62.1 ℃ and 1.9 Kg f / m 2 A fraction containing 96.4% by weight of isopentane was flowed out at a flow rate of 2,570 kg / hr, and the outlet of the inter-bed material was adjusted to 80.5 ° C.
48 ℃와 0.5 Kgf/m2로 조절된 노말 펜탄 분획 유출부를 통해서 2,600 kg/hr 유량으로 96.3 중량%의 노말 펜탄이 함유된 분획을 유출시켰고, 61.9 ℃와 0.5 Kgf/m2로 조절된 시클로 펜탄 분획 유출부를 통해서 1,900 kg/hr 유량으로 97.8 중량%의 시클로 펜탄이 함유된 분획을 유출시켰으며, 76.4 ℃로 조절된 고비점 물질 유출부를 통해서 280 kg/hr 유량으로 고비점 물질을 유출시켰다.Sikyeotgo 48 ℃ and 0.5 Kg f / m through parts of 2-adjusted normal pentane fraction discharged to the spill cost to 2,600 kg / hr flow containing the n-pentane of 96.3% by weight fraction, the adjustment to 61.9 ℃ and 0.5 Kg f / m 2 A fraction containing 97.8 wt% cyclopentane was flowed out through a cyclopentane fraction outlet at a flow rate of 1,900 kg / hr and a high boiling point material was flowed out through a high boiling point outlet controlled at 76.4 ° C at a flow rate of 280 kg / hr .
여기서, 분리벽형 증류탑은 (i) 전체 단수 (a2+b2), 분리벽 단수 (a2+b2)×0.5인 증류탑, (ii) 전체 단수 (a2+b2)×0.9, 분리벽 단수 (a2+b2)×0.9×0.5인 증류탑, (iii) 전체 단수 (a2+b2)×0.8, 분리벽 단수 (a2+b2)×0.8×0.5인 증류탑의 3 종류를 각각 사용하여 분리 공정을 수행하였고, 이때 각각의 에너지 소모량은 (i) 1.4 Gcal/hr, (ii) 1.7 Gcal/hr, (iii) 2.3 Gcal/hr이었다.The separation wall type distillation column is composed of (i) a distillation column having a total number of stages (a2 + b2), a number of separation walls a2 + b2 x 0.5, (ii) a total number of stages a2 + b2 x 0.9, (A2 + b2) x 0.8, and the distillation column having a number of separation walls (a2 + b2) x 0.8 x 0.5, were used as the distillation columns, respectively. (I) of 1.4 Gcal / hr, (ii) of 1.7 Gcal / hr, and (iii) of 2.3 Gcal / hr.
비교예Comparative Example 2-1 2-1
분리벽형 증류탑을 사용하는 대신에, 이와 열역학적으로 동등한 2개의 일반 증류탑(각각의 단수: a2, b2)을 직렬 연결하여 사용하는 것만을 제외하고 실시예 2와 동일한 방식으로 펜탄 혼합물을 분리하였고, 이때 에너지 소모량은 2.51 Gcal/hr이었다. 비교예 2-1에 비해, 실시예 2의 3 가지 경우가 각각 (i) 44.22%, (ii) 32.27%, (iii) 8.37%의 에너지를 덜 소모됨을 확인하였다.Instead of using the separating wall type distillation column, the pentane mixture was separated in the same manner as in Example 2 except that two thermostatically equivalent common distillation columns (a2 and b2, respectively) were used in series, The energy consumption was 2.51 Gcal / hr. It was confirmed that the three cases of Example 2 were consumed less energy than (i) 44.22%, (ii) 32.27% and (iii) 8.37%, respectively, as compared with Comparative Example 2-1.
비교예Comparative Example 2-2 2-2
탑간 물질 공급부와 시클로 펜탄 분획 유출부가 최상층 단으로부터 각각 0.6×N2과 0.5×N2에 구비된 분리벽형 증류탑을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 2의 (i)의 경우와 동일하게 공정을 수행하여 펜탄 혼합물을 분리하였다. 비교예 2-2에 비해, 실시예 2의 (i) 경우가 27%의 에너지를 덜 소모함을 확인하였다.The step (i) of Example 2 was carried out except that a separating wall type distillation column equipped with a top column material supply portion and a cyclopentane fraction outlet portion at 0.6 × N 2 and 0.5 × N 2 from the uppermost layer was used To separate the pentane mixture. It was confirmed that (i) of Example 2 consumed 27% less energy than Comparative Example 2-2.
실시예Example 3: 도 4의 증류장치를 이용한 펜탄 혼합물 분리 3: Separation of the pentane mixture using the distillation apparatus of FIG. 4
도 4의 증류장치를 이용하여 펜탄 혼합물을 분리하였으며, 이때 원료 공급부는 최상층 단으로부터 0.5×N3 내지 0.6×N3 단에 구비되었고, 탑간 물질 유출부는 최상층 단으로부터 0.6×N3 내지 0.7×N3 단의 범위 내에 구비되었다(도 4에는 미도시, N3은 전체 단수).The pentane mixture was separated using the distillation apparatus of FIG. 4, wherein the feedstock was provided in the 0.5 × N 3 to 0.6 × N 3 stage from the uppermost stage, and the inter-stage material outlet was 0.6 × N 3 to 0.7 × N was provided in the range of the three-stage (not shown in Figure 4, N 3 is the total number of stages).
이소 펜탄 34.8 중량%, 노말 펜탄 35.1 중량%, 시클로 펜탄 26.3 중량%가 함유된 원료를 7,350 kg/hr의 유량으로 공급하였고, 62.1 ℃와 1.9 Kgf/m2로 조절된 이소 펜탄 분획 유출부를 통해서 2,570 kg/hr 유량으로 96.4 중량%의 이소 펜탄이 함유된 분획을 유출시켰으며, 76.4 ℃로 조절된 고비점 물질 유출부를 통해서 280 kg/hr 유량으로 고비점 물질을 유출시켰다.Isopentane 34.8% wt n-pentane 35.1% by weight of cyclopentane was 26.3% by weight is fed to the contained raw materials at a flow rate of 7,350 kg / hr, through parts of the isopentane fraction outlet adjusted to 62.1 ℃ and 1.9 Kg f / m 2 A fraction containing 96.4% by weight of isopentane was flowed out at a flow rate of 2,570 kg / hr and a high boiling point material was discharged at a flow rate of 280 kg / hr through a high boiling point material outlet controlled at 76.4 ° C.
48 ℃와 0.5 Kgf/m2로 조절된 노말 펜탄 분획 유출부를 통해서 2,600 kg/hr 유량으로 96.3 중량%의 노말 펜탄이 함유된 분획을 유출시켰으며, 61.9 ℃와 0.5 Kgf/m2로 조절된 시클로 펜탄 분획 유출부를 통해서 1,900 kg/hr 유량으로 97.8 중량%의 시클로 펜탄이 함유된 분획을 유출시켰다.A fraction containing 96.3% by weight of n-pentane was flowed out through a normal pentane fraction outlet controlled at 48 ° C and 0.5 Kg f / m 2 at a flow rate of 2,600 kg / hr, adjusted to 61.9 ° C. and 0.5 Kg f / m 2 And a fraction containing 97.8% by weight of cyclopentane was flowed out at a flow rate of 1,900 kg / hr through the circulated cyclopentane fraction outlet.
여기서, 분리벽형 증류탑은 (i) 전체 단수 (a3+b3), 분리벽 단수 (a3+b3)×0.5인 증류탑, (ii) 전체 단수 (a3+b3)×0.9, 분리벽 단수 (a3+b3)×0.9×0.5인 증류탑의 2 종류를 각각 사용하여 분리 공정을 수행하였고, 이때 각각의 에너지 소모량은 (i) 2.6 Gcal/hr, (ii) 3.1 Gcal/hr이었다.The separation wall type distillation column is composed of (i) a distillation column having a total number of stages (a3 + b3), a number of separation walls a3 + b3 x 0.5, (ii) a total number of stages a3 + b3 x 0.9, ) × 0.9 × 0.5, respectively. The energy consumption of each column was 2.6 Gcal / hr and (ii) 3.1 Gcal / hr, respectively.
비교예Comparative Example 3-1 3-1
분리벽형 증류탑을 사용하는 대신에, 이와 열역학적으로 동등한 2개의 일반 증류탑(각각의 단수: a3, b3)을 직렬 연결하여 사용하는 것만을 제외하고 실시예 3과 동일한 방식으로 펜탄 혼합물을 분리하였고, 이때 에너지 소모량은 3.26 Gcal/hr이었다. 비교예 3-1에 비해, 실시예 3의 2 가지 경우에 각각 (i) 20.25%, (ii) 4.91%의 에너지 소모량 절감 효과를 보임을 확인하였다.Instead of using the separating wall type distillation column, the pentane mixture was separated in the same manner as in Example 3, except that two common distillation columns (the number of stages: a3, b3) thermodynamically equivalent thereto were used in series, The energy consumption was 3.26 Gcal / hr. It was confirmed that the energy consumption of (i) was reduced by 20.25% and (ii) by 4.91% in the two cases of Example 3 as compared with Comparative Example 3-1.
비교예Comparative Example 3-2 3-2
원료 공급부와 탑간 물질 유출부가 최상층 단으로부터 각각 0.4×N3과 0.5×N3에 구비된 분리벽형 증류탑을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 3의 (i)의 경우와 동일하게 공정을 수행하여 펜탄 혼합물을 분리하였다. 비교예 3-2에 비해, 실시예 3의 (i) 경우가 31%의 에너지가 덜 수모됨을 확인하였다.(I) of Example 3 was used, except that the separation wall type distillation column in which the raw material supply portion and the column-top material outlet portion were provided at 0.4 × N 3 and 0.5 × N 3 from the uppermost layer was used, The mixture was separated. Compared with the comparative example 3-2, it was confirmed that the energy of 31% of the case (i) of the example 3 was less.
100, 200, 500, 600: 분리벽형 증류탑 300, 400, 700: 일반 증류탑
110: 탑정 영역 120: 상부 공급 영역
125: 공급부 130: 하부 공급 영역
140: 상부 유출 영역 145: 유출부
150: 하부 유출 영역 160: 탑저 영역
225: 원료 공급부 245: 노말 펜탄 분획 유출부
270: 이소 펜탄 분획 유출부 280: 탑간 물질 유출부
320: 시클로 펜탄 분획 유출부 330: 고비점 물질 유출부
310: 탑간 물질 공급부 410: 원료 공급 영역
420: 이소 펜탄 분획 유출부 430: 탑간 물질 유출부
525: 탑간 물질 공급부 545: 시클로 펜탄 분획 유출부
570: 노말 펜탄 분획 유출부 580: 고비점 물질 유출부
625: 원료 공급부 645: 탑간 물질 유출부
670: 이소 펜탄 분획 유출부 680: 고비점 물질 유출부
710: 탑간 물질 공급부 720: 노말 펜탄 분획 유출부
730: 시클로 펜탄 분획 유출부
200A, 300A, 400A, 500A, 600A, 700A: 응축기
300B, 500B, 600B, 700B: 재비기100, 200, 500, 600: separation wall
110: top plate area 120: top feed area
125: supply part 130: lower supply area
140: upper outlet area 145: outlet
150: lower outlet region 160:
225: raw material supply part 245: normal pentane fraction outlet part
270: isopentane fraction outlet portion 280: inter-column material outlet portion
320: Cyclopentane fraction outlet part 330: High boiling substance outlet part
310: top-to-back material supply unit 410: raw material supply area
420: isopentane fraction outlet portion 430: top material outlet portion
525: top-to-bottom material supply unit 545: cyclopentane fraction outlet
570: normal pentane fraction outlet 580: high boiling point material outlet
625: raw material supply unit 645:
670: Isopentane fraction outlet 680: High boiling point material outlet
710: Top-to-top material supply unit 720: Normal pentane fraction outlet
730: Cyclopentane fraction outlet portion
200A, 300A, 400A, 500A, 600A, 700A: condenser
300B, 500B, 600B, 700B: Rebid
Claims (11)
상기 제1 증류탑과 상기 제2 증류탑 중 어느 하나는 내부에 분리벽을 포함하는 분리벽형 증류탑이고,
상기 분리벽은 상기 분리벽형 증류탑 내에서 탑정과 탑저와 이격되어 있고,
상기 제1 증류탑에서 탑간 이송용 물질이 배출되어 상기 제2 증류탑으로 유입되며,
상기 제1 증류탑은 분리벽형 증류탑이고, 상기 제2 증류탑은 일반 증류탑이며,
상기 제1 증류탑은 최상층 단으로부터 0.4×N1 내지 0.6×N1의 범위에 있는 단에 위치한 원료 공급부를 포함하고, 탑정에 이소 펜탄 분획 유출부를 포함하며, 최상층 단으로부터 0.4×N1 내지 0.6×N1의 범위에 있는 단에 위치한 노말 펜탄 분획 유출부를 포함하고(상기 N1은 상기 제1 증류탑 전체 단수), 탑저에 탑간 물질 유출부를 포함하며,
상기 제2 증류탑은 탑정에 시클로 펜탄 분획 유출부를 포함하고, 탑저에 고비점 물질 유출부를 포함하고, 상기 탑정과 상기 탑저 사이에 탑간 물질 공급부를 포함하며,
상기 탑간 물질 유출부를 통해 상기 제1 증류탑으로부터 유출된 탑간 이송용 물질이 상기 탑간 물질 공급부를 통해 상기 제2 증류탑으로 공급되는 것을 특징으로 하는 펜탄 혼합물 분리용 증류장치.A first distillation column and a second distillation column,
Wherein one of the first distillation column and the second distillation column is a separating wall type distillation column including a partition wall therein,
Wherein the separation wall is spaced apart from the column top and the column bottom in the separating wall type distillation column,
The column-top transfer material is discharged from the first distillation column to the second distillation column,
The first distillation column is a separating wall type distillation column, the second distillation column is a normal distillation column,
The first distillation column comprises from the uppermost stage 0.4 × N 1 to 0.6 × material supply located on the stage in the range of N 1 portion, and comprising an isopentane fraction outlet in the top of the column, 0.4 × N 1 to 0.6 × from the uppermost stage including a normal-pentane fraction in the outlet end is in a range of 1 to n (the n 1 is the first column the total number of stages), and includes a material outlet in the bottom tapgan,
Wherein the second distillation column comprises a cyclopentane fraction outlet at the top, a high boiling point material outlet at the bottom, and a top material supply between the top and bottom,
Wherein the inter-tower transfer material flowing out of the first distillation tower through the inter-tower material outlet is supplied to the second distillation tower through the inter-tower material supply unit.
상기 노말 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 노말 펜탄 분획에는 노말 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있으며,
상기 시클로 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 시클로 펜탄 분획에는 시클로 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 펜탄 혼합물 분리용 증류장치.The isopentane fraction according to claim 1, wherein the isopentane fraction produced through the isopentane fraction outlet contains isopentane in an amount of 90 wt%
The normal pentane fraction produced through the normal pentane fraction outlet portion contains 90% by weight or more of normal pentane,
Wherein the cyclopentane fraction produced through the cyclopentane fraction outlet contains cyclopentane in an amount of 90 wt% or more.
상기 제1 증류탑과 상기 제2 증류탑 중 어느 하나는 내부에 분리벽을 포함하는 분리벽형 증류탑이고,
상기 분리벽은 상기 분리벽형 증류탑 내에서 탑정과 탑저와 이격되어 있고,
상기 제1 증류탑에서 탑간 이송용 물질이 배출되어 상기 제2 증류탑으로 유입되며,
상기 제1 증류탑은 일반 증류탑이고, 상기 제2 증류탑은 분리벽형 증류탑이며,
상기 제1증류탑은 탑정과 탑저 사이에 원료 공급 영역을 포함하고, 탑정에 이소 펜탄 분획 유출부를 포함하고, 탑저에 탑간 물질 유출부를 포함하며,
상기 제2 증류탑은 최상층 단으로부터 0.3×N2 내지 0.5×N2의 범위에 있는 단에 위치한 탑간 물질 공급부를 포함하고, 탑정에 노말 펜탄 분획 유출부를 포함하며, 상기 최상층 단으로부터 0.6×N2 내지 0.7×N2의 범위에 있는 단에 위치한 시클로 펜탄 분획 유출부를 포함하고(상기 N2은 상기 제2 증류탑 전체 단수), 탑저에 고비점 물질 유출부를 포함하며,
상기 탑간 물질 유출부를 통해 상기 탑간 이송용 물질이 상기 제1 증류탑으로부터 유출되어 상기 탑간 물질 공급부를 통해 상기 제2 증류탑으로 공급되는 것을 특징으로 하는 펜탄 혼합물 분리용 증류장치.A first distillation column and a second distillation column,
Wherein one of the first distillation column and the second distillation column is a separating wall type distillation column including a partition wall therein,
Wherein the separation wall is spaced apart from the column top and the column bottom in the separating wall type distillation column,
The column-top transfer material is discharged from the first distillation column to the second distillation column,
The first distillation column is a general distillation column, the second distillation column is a separation wall type distillation column,
Wherein the first distillation column comprises a feedstock feed zone between the column top and the bottom of the column, comprising an isopentane fraction outlet at the top and a column top material outlet at the bottom,
The second distillation column is 0.3 × N 2 to 0.5 × N, and comprises a second tapgan material supply located on the stage in the range of, and including a normal-pentane fraction outlet in the top of the column, 0.6 × N 2 to from the uppermost stage from the uppermost stage includes a 0.7 × N 2 cyclopentane fraction outlet is located in the stage and in the range of (the N 2 is the second column the total number of stages), and comprises a high boiling point substance out of a column bottom,
Wherein the inter-tower transfer material flows out of the first distillation tower through the inter-tower material outlet and is supplied to the second distillation tower through the inter-tower material supply unit.
상기 노말 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 노말 펜탄 분획에는 노말 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있으며,
상기 시클로 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 시클로 펜탄 분획에는 시클로 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 펜탄 혼합물 분리용 증류장치.6. The process according to claim 5, wherein the isopentane fraction produced through the isopentane fraction outlet contains at least 90% by weight of isopentane,
The normal pentane fraction produced through the normal pentane fraction outlet portion contains 90% by weight or more of normal pentane,
Wherein the cyclopentane fraction produced through the cyclopentane fraction outlet contains cyclopentane in an amount of 90 wt% or more.
상기 제1 증류탑과 상기 제2 증류탑 중 어느 하나는 내부에 분리벽을 포함하는 분리벽형 증류탑이고,
상기 분리벽은 상기 분리벽형 증류탑 내에서 탑정과 탑저와 이격되어 있고,
상기 제1 증류탑에서 탑간 이송용 물질이 배출되어 상기 제2 증류탑으로 유입되며,
상기 제1 증류탑은 분리벽형 증류탑이고, 상기 제2 증류탑은 일반 증류탑이며,
상기 제1 증류탑은 최상층 단으로부터 0.5×N3 내지 0.6×N3의 범위에 있는 단에 위치한 원료 공급부를 포함하고, 탑정에 이소 펜탄 분획 유출부를 포함하며, 상기 최상층 단으로부터 0.6×N3 내지 0.7×N3의 범위에 있는 단에 위치한 탑간 물질 유출부를 포함하고(상기 N3은 상기 제1 증류탑 전체 단수), 탑저에 고비점 물질 유출부를 포함하며,
상기 제2 증류탑은 탑정에 노말 펜탄 분획 유출부를 포함하고, 탑저에 시클로 펜탄 분획 유출부를 포함하고, 상기 탑정과 상기 탑저 사이에 탑간 물질 공급부를 포함하며,
상기 탑간 물질 유출부를 통해 제1 증류탑으로부터 유출된 탑간 이송용 물질은 상기 탑간 물질 공급부를 통해 제2 증류탑으로 공급되는 것을 특징으로 하는 펜탄 혼합물 분리용 증류장치.A first distillation column and a second distillation column,
Wherein one of the first distillation column and the second distillation column is a separating wall type distillation column including a partition wall therein,
Wherein the separation wall is spaced apart from the column top and the column bottom in the separating wall type distillation column,
The column-top transfer material is discharged from the first distillation column to the second distillation column,
The first distillation column is a separating wall type distillation column, the second distillation column is a normal distillation column,
The first distillation column is only from 0.5 × N 3 to 0.6 × N includes a third raw material supply located on the stage in the range of, and comprising parts of isopentane fraction outlet in the top of the column, from the top layer only 0.6 × N 3 to 0.7 top layer X N 3 , where N 3 is the total number of stages of the first distillation column, a high boiling point material outlet at the bottom,
Wherein the second distillation column comprises a normal pentane fraction outlet on the top, a cyclopentane fraction outlet on the bottom, and a top-to-bottom material supply between the top and bottom,
Wherein the inter-tower transfer material flowing out of the first distillation tower through the inter-tower material outlet is supplied to the second distillation tower through the inter-tower material supply unit.
상기 노말 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 노말 펜탄 분획에는 노말 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있으며,
상기 시클로 펜탄 분획 유출부를 통해서 제조되는 시클로 펜탄 분획에는 시클로 펜탄이 90 중량% 이상 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 펜탄 혼합물 분리용 증류장치.9. The process according to claim 8, wherein the isopentane fraction produced through the isopentane fraction outlet contains isopentane in an amount of at least 90%
The normal pentane fraction produced through the normal pentane fraction outlet portion contains 90% by weight or more of normal pentane,
Wherein the cyclopentane fraction produced through the cyclopentane fraction outlet contains cyclopentane in an amount of 90 wt% or more.
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