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KR20200077249A - Method for purifying of raffinate-2 and apparatus for purifying of raffinate-2 - Google Patents

Method for purifying of raffinate-2 and apparatus for purifying of raffinate-2 Download PDF

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KR20200077249A
KR20200077249A KR1020180166579A KR20180166579A KR20200077249A KR 20200077249 A KR20200077249 A KR 20200077249A KR 1020180166579 A KR1020180166579 A KR 1020180166579A KR 20180166579 A KR20180166579 A KR 20180166579A KR 20200077249 A KR20200077249 A KR 20200077249A
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raffinate
stream
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exhaust stream
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이성규
신준호
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 라피네이트-2의 정제방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 라피네이트-2 공급 스트림을 제1 증류 컬럼으로 공급하여, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림을 분리하는 단계; 및 상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림을 제2 증류 컬럼으로 공급하여, 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림 및 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림을 분리하는 단계를 포함하고, 상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림은 제1 열교환기를 통과하여 일부는 회수되며, 나머지는 제1 증류 컬럼으로 환류되고, 상기 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림은 제4 열교환기를 통과하여 일부는 회수되며, 나머지는 제2 증류 컬럼으로 환류되고, 상기 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림은 제1 열교환기를 통과하여 제2 증류 컬럼으로 환류되며, 제1 열교환기를 통과하여 제1 증류 컬럼으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R1)과, 제4 열교환기를 통과하여 제2 증류 컬럼으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R2)은 수학식 1(발명의 설명 참조)을 만족하는 것인 라피네이트-2의 정제방법 및 이를 실시하기 위한 라피네이트-2의 정제장치를 제공한다.The present invention relates to a method for purifying raffinate-2, and more specifically, to supply a raffinate-2 feed stream to a first distillation column, to provide a first distillation column upper exhaust stream and a first distillation column lower exhaust stream. Separating; And supplying the first distillation column lower discharge stream to a second distillation column to separate the second distillation column upper discharge stream, the second distillation column first lower discharge stream, and the second distillation column second lower discharge stream. Including, the first distillation column upper exhaust stream is passed through a first heat exchanger, some is recovered, the rest is refluxed to the first distillation column, the second distillation column upper exhaust stream is passed through a fourth heat exchanger Is recovered, and the rest is refluxed to the second distillation column, and the first lower exhaust stream of the second distillation column is passed through the first heat exchanger and refluxed to the second distillation column, and passed through the first heat exchanger to the first distillation column. The flow rate R1 of the upper exhaust stream of the first distillation column that is refluxed and the flow rate R2 of the upper exhaust stream of the second distillation column that is refluxed through the fourth heat exchanger to the second distillation column is Equation 1 (see description of the invention) It provides a method for purifying raffinate-2 that satisfies) and a purification apparatus for raffinate-2 for carrying out the same.

Description

라피네이트-2의 정제방법 및 정제장치{METHOD FOR PURIFYING OF RAFFINATE-2 AND APPARATUS FOR PURIFYING OF RAFFINATE-2}METHOD FOR PURIFYING OF RAFFINATE-2 AND APPARATUS FOR PURIFYING OF RAFFINATE-2

본 발명은 라피네이트-2의 정제방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 C4 탄화수소 화합물의 혼합물로부터 유래된 라피네이트-2에서 1-부텐을 고순도로 회수하기 위한 라피네이트-2의 정제방법 및 이를 실시하기 위한 정제장치에 관한 것이다.The present invention relates to a method for purifying raffinate-2, and more specifically, a method for purifying raffinate-2 for recovering 1-butene with high purity from raffinate-2 derived from a mixture of C4 hydrocarbon compounds and carrying out the same. It relates to a purification device for.

나프타 열분해는 주로 나프타를 고온에서 스팀과 함께 공급하여 1,000 ℃ 이상의 열을 가해 탄소-탄소 간의 고리를 끊는 방법으로 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔 및 BTX(Benzene-Toluene-Xylene 혼합물) 등의 부산물을 생산하기 위해 이용된다.Naphtha pyrolysis is mainly for producing by-products such as ethylene, propylene, butadiene, and Benxene-Toluene-Xylene (BTX) by supplying naphtha with steam at high temperature to break the ring between carbon and carbon by applying heat of 1,000°C or higher. Is used.

여기서, 부타디엔을 포함하여, 단일결합, 이중결합, 또는 삼중결합을 포함하는 C4 탄화수소 화합물의 혼합물(raw C4)은 일련의 정제 공정을 통해 서로 분리된다(도 1 참조).Here, a mixture of C4 hydrocarbon compounds containing a butadiene, including a single bond, a double bond, or a triple bond (raw C4) is separated from each other through a series of purification processes (see FIG. 1).

구체적으로, C4 탄화수소 화합물의 혼합물(raw C4)에서 추출 또는 추출 증류에 의해 합성 고무의 원료로서 유용한 부타디엔이 먼저 분리된다(S5). 상기 C4 탄화수소 화합물의 혼합물(raw C4)에서 부타디엔이 제거되고 남은 라피네이트-1은, 올레핀(이소부텐, 1-부텐 및 2-부텐)과 포화 탄화수소(n-부탄 및 이소부탄)을 포함한다.Specifically, butadiene useful as a raw material for synthetic rubber is first separated by extraction or extractive distillation from a mixture of C4 hydrocarbon compounds (raw C4) (S5). The raffinate-1 remaining after the removal of butadiene from the mixture of C4 hydrocarbon compounds (raw C4) contains olefins (isobutene, 1-butene and 2-butene) and saturated hydrocarbons (n-butane and isobutane).

또한, 상기 라피네이트-1을 메탄올과 반응시키는 경우, 이소부텐과 메탄올이 서로 반응하여 메틸 t-부틸 에테르(methyl tertiary butyl ether, MTBE)가 형성되며, 라피네이트-1로부터 MTBE를 분리함으로써 라피네이트-1에서 이소부텐이 분리된다(S6). 상기 라피네이트-1에서 이소부텐이 제거되고 남은 라피네이트-2는, 1-부텐 및 2-부텐과, n-부탄 및 이소부탄을 포함한다.In addition, when reacting the raffinate-1 with methanol, isobutene and methanol react with each other to form methyl tertiary butyl ether (MTBE), and raffinate by separating MTBE from raffinate-1. Isobutene is separated from -1 (S6). The raffinate-2 remaining after isobutene is removed from the raffinate-1 includes 1-butene and 2-butene, and n-butane and isobutane.

또한, 상기 라피네이트-2에서 정제 공정을 통해 저밀도선형폴리에틸렌(Linear Low Density Poly Ethylene, LLDPE)의 원료로서 유용한 1-부텐을 회수하게 되고, 라피네이트-2의 정제 공정에서 이소부탄은 경질 라피네이트-3으로, n-부탄, 시스-2-부텐 및 트랜스-2-부텐은 중질 라피네이트-3으로 분리된다(S7).In addition, 1-butene useful as a raw material of Linear Low Density Poly Ethylene (LLDPE) is recovered through the purification process in the raffinate-2, and isobutane is a hard raffinate in the purification process of raffinate-2. With -3, n-butane, cis-2-butene and trans-2-butene are separated into heavy raffinate-3 (S7).

이 후, 중질 라피네이트-3으로부터 2-부텐이 분리되고(S8), n-부탄은 라피네이트-4로 분리되어 수소첨가반응(S9)을 거친 후, 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas, LPG)로 회수된다.After this, 2-butene is separated from heavy raffinate-3 (S8), and n-butane is separated into raffinate-4 and subjected to a hydrogenation reaction (S9), followed by liquefied petroleum gas (LPG). Is recovered.

한편, C4 탄화수소 화합물의 혼합물 내의 C4 탄화수소 화합물들은 비점 차이가 작고, 분리 인자(separating factor)가 한정되어 있어, 각 단계에서 원하는 성분을 분리하는 증류의 후처리가 어렵고, 비경제적인 문제가 있다.On the other hand, C4 hydrocarbon compounds in the mixture of C4 hydrocarbon compounds have a small boiling point difference and a separation factor (separating factor) is limited, so it is difficult to post-treat distillation to separate the desired component in each step, and there is an uneconomical problem.

특히, 라피네이트-2로부터 분리되는 1-부텐(비점 -6.24 ℃)은, 라피네이트-2의 정제 공정에서 분리되는 이소부탄(비점 -11.72 ℃) 및 n-부탄(비점 -0.5 ℃)과 비점의 차이가 작기 때문에, 정제 공정의 에너지 소비가 큰 문제가 있다.In particular, 1-butene (boiling point -6.24°C) separated from raffinate-2 has boiling points with isobutane (boiling point -11.72°C) and n-butane (boiling point -0.5°C) separated in the purification process of raffinate-2. Since the difference between is small, there is a big problem of energy consumption in the refining process.

따라서, 라피네이트-2로부터 1-부텐의 회수 시, 1-부텐을 고순도로 회수하면서도 에너지를 절감할 수 있는 공정에 대한 개발이 지속적으로 요구되고 있다.Therefore, when recovering 1-butene from raffinate-2, there is a continuous demand for a process capable of saving energy while recovering 1-butene with high purity.

USUS 47189864718986 AA

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는, 상기 발명의 배경이 되는 기술에서 언급한 문제들을 해결하기 위하여, 라피네이트-2의 정제 공정의 운전 에너지를 절감시키는 것이다.The problem to be solved in the present invention is to reduce the operation energy of the purification process of raffinate-2 in order to solve the problems mentioned in the technology underlying the invention.

즉, 본 발명은 라피네이트-2의 정제 시, 고순도로 1-부텐을 회수함과 동시에, 라피네이트-2 정제 공정의 운전 에너지를 절감할 수 있는 라피네이트-2의 정제방법 및 이를 실시하기 위한 라피네이트-2 정제장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.That is, the present invention recovers 1-butene with high purity when purifying raffinate-2, and at the same time, a method for purifying raffinate-2 that can reduce the operating energy of the raffinate-2 purification process and for implementing the same It is an object to provide a raffinate-2 purification device.

상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명은 라피네이트-2 공급 스트림을 제1 증류 컬럼으로 공급하여, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림을 분리하는 단계; 및 상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림을 제2 증류 컬럼으로 공급하여, 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림 및 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림을 분리하는 단계를 포함하고, 상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림은 제1 열교환기를 통과하여 일부는 회수되며, 나머지는 제1 증류 컬럼으로 환류되고, 상기 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림은 제4 열교환기를 통과하여 일부는 회수되며, 나머지는 제2 증류 컬럼으로 환류되고, 상기 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림은 제1 열교환기를 통과하여 제2 증류 컬럼으로 환류되며, 제1 열교환기를 통과하여 제1 증류 컬럼으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R1)과, 제4 열교환기를 통과하여 제2 증류 컬럼으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R2)은 하기 수학식 1을 만족하는 것인 라피네이트-2의 정제방법을 제공한다.According to an embodiment of the present invention for solving the above problems, the present invention supplies a raffinate-2 feed stream to a first distillation column, a first distillation column upper exhaust stream, and a first distillation column lower exhaust stream Separating; And supplying the first distillation column lower discharge stream to a second distillation column to separate the second distillation column upper discharge stream, the second distillation column first lower discharge stream, and the second distillation column second lower discharge stream. Including, the first distillation column upper exhaust stream is passed through a first heat exchanger, some is recovered, the rest is refluxed to the first distillation column, the second distillation column upper exhaust stream is passed through a fourth heat exchanger Is recovered, and the rest is refluxed to the second distillation column, and the first lower exhaust stream of the second distillation column is passed through the first heat exchanger and refluxed to the second distillation column, and passed through the first heat exchanger to the first distillation column. The flow rate R1 of the upper exhaust stream of the first distillation column to be refluxed, and the flow rate R2 of the upper exhaust stream of the second distillation column passing through the fourth heat exchanger to the second distillation column satisfy Equation 1 below. A method for purifying phosphorus raffinate-2 is provided.

[수학식 1][Equation 1]

0.82 ≤ K ≤ 1.420.82 ≤ K ≤ 1.42

상기 수학식 1에서, K = (R2)/(R1)이다.In Equation 1, K = (R2) / (R1).

또한, 본 발명은 라피네이트-2 공급 스트림으로부터, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림을 분리하기 위한 제1 증류 컬럼; 상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림으로부터, 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림 및 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림을 분리하기 위한 제2 증류 컬럼; 상기 제2 증류 컬럼의 일측에 위치하며, 상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 상기 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림을 열교환 시키기 위한 제1 열교환기; 및 상기 제2 증류 컬럼의 상부의 일측에 위치하며, 상기 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림을 응축시키기 위한 제4 열교환기를 포함하고, 제1 열교환기를 통과하여 제1 증류 컬럼으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R1)과, 제4 열교환기를 통과하여 제2 증류 컬럼으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R2)은 상기 수학식 1을 만족하는 것인 라피네이트-2의 정제장치를 제공한다.In addition, the present invention, a first distillation column for separating a first distillation column top discharge stream and a first distillation column bottom discharge stream from the raffinate-2 feed stream; A second distillation column for separating a second distillation column top discharge stream, a second distillation column first bottom discharge stream and a second distillation column second bottom discharge stream from the first distillation column bottom discharge stream; A first heat exchanger located on one side of the second distillation column to exchange heat between the first distillation column upper exhaust stream and the second distillation column first lower exhaust stream; And a fourth heat exchanger located on one side of the upper portion of the second distillation column, and condensing the upper exhaust stream of the second distillation column, and passing through the first heat exchanger and refluxing to the first distillation column. The flow rate R1 of the upper discharge stream and the flow rate R2 of the upper discharge stream of the second distillation column that is refluxed through the fourth heat exchanger to the second distillation column satisfy the above equation (1). A purification device is provided.

본 발명에 따른 라피네이트-2의 정제방법에 따라, 라피네이트-2를 정제하는 경우, 고순도로 1-부텐을 회수함과 동시에, 라피네이트-2 정제 공정의 운전 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.According to the purification method of raffinate-2 according to the present invention, in the case of purifying raffinate-2, it is possible to recover 1-butene with high purity, and at the same time, reduce the operating energy of the raffinate-2 purification process. have.

도 1은 C4 혼합물의 정제 공정에 있어서, 일반적인 정제 단계에 대한 공정 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라피네이트-2의 정제방법에 대한 공정 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 비교예에 따른 방향족 탄화수소 화합물 회수 방법에 대한 공정 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 라피네이트-2의 정제방법에서 K 값에 따른 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)의 에너지 공급 열량(Qc), 제2 증류 컬럼의 에너지 필요 열량(Qr) 및 전체 에너지 열량의 변화량(Total Q)에 대한 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라피네이트-2의 정제방법에서 K 값에 따른 제1 열교환기의 미응축 열량(QNC), 제4 열교환기의 응축 필요 열랑(QLP) 및 제1 열교환기의 에너지 회수 열량(QHX)의 변화량에 대한 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 라피네이트-2의 정제방법에서 K 값에 따른 1-부텐의 순도의 변화량에 대한 그래프이다.
1 is a process flow diagram for a general purification step in the purification process of a C4 mixture.
2 is a process flow diagram for a purification method of raffinate-2 according to an embodiment of the present invention.
3 is a process flow diagram for an aromatic hydrocarbon compound recovery method according to a comparative example of the present invention.
4 is the energy supply heat quantity (Qc) of the first distillation column upper discharge stream (US10) according to the K value in the purification method of raffinate-2 according to an embodiment of the present invention, the energy required heat quantity of the second distillation column ( It is a graph of Qr) and the total amount of change in energy (Total Q).
5 is a non-condensing heat amount (Q NC ) of the first heat exchanger according to the K value in the purification method of raffinate-2 according to an embodiment of the present invention, the condensation required heat exchange (Q LP ) and the fourth heat exchanger 1 This is a graph of the amount of change in energy recovery heat (Q HX ) of the heat exchanger.
6 is a graph of the amount of change in the purity of 1-butene according to the K value in the purification method of raffinate-2 according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 설명 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는, 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선을 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Terms or words used in the description and claims of the present invention should not be construed as being limited to ordinary or lexical meanings, and the inventor appropriately explains the concept of terms in order to best describe his or her invention in the best way. Based on the principle of being able to be defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

본 발명에서 용어 '탄화수소 화합물'은 탄소 및 수소만으로 분자를 형성하는 화합물을 의미하는 것일 수 있다.In the present invention, the term'hydrocarbon compound' may mean a compound that forms a molecule with only carbon and hydrogen.

본 발명에서 용어 'C숫자'는, 탄화수소 화합물이 숫자로 기재된 수만큼의 탄소수를 갖는 것을 의미하는 것일 수 있다.In the present invention, the term'C number' may mean that the hydrocarbon compound has as many carbon atoms as the number described.

본 발명에서 용어 '스트림(stream)'은 공정 내 유체(fluid)의 흐름을 의미하는 것일 수 있고, 또한, 배관 내에서 흐르는 유체 자체를 의미하는 것일 수 있다. 구체적으로, 상기 '스트림'은 각 장치를 연결하는 배관 내에서 흐르는 유체 자체 및 유체의 흐름을 동시에 의미하는 것일 수 있다. 또한, 상기 유체는 기체(gas)를 의미할 수 있다.In the present invention, the term'stream' may mean a flow of fluid in a process, and may also mean a fluid flowing in a pipe. Specifically, the'stream' may mean the fluid itself and the flow of fluid flowing in the pipe connecting each device at the same time. In addition, the fluid may mean gas.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to aid understanding of the present invention.

본 발명에 따른 라피네이트-2의 정제방법은, 1-부텐, n-부탄 및 이소부텐을 포함하는 시판되는 모든 C4 탄화수소 화합물의 혼합물로부터 유래된 라피네이트-2를 정제하는데 이용될 수 있다. 구체적인 예로, 상기 라피네이트-2는 정련기, 크래커(스팀 크래커, 캣 크래커 등), 피셔-트롭쉬 합성, 부탄의 탈수소화, 선형 부텐의 골격 이성체화 및 올레핀의 복분해 반응에 의해 수득되는 것일 수 있다.The method for purifying raffinate-2 according to the present invention can be used to purify raffinate-2 derived from a mixture of all commercially available C4 hydrocarbon compounds including 1-butene, n-butane and isobutene. As a specific example, the raffinate-2 may be obtained by a refiner, a cracker (steam cracker, cat cracker, etc.), Fischer-Tropsch synthesis, dehydrogenation of butane, skeletal isomerization of linear butene, and metathesis of olefins. have.

구체적인 예로, 본 발명에 따른 라피네이트-2의 정제방법은, 나프타 열분해(스팀 크래커)의 일부로서, 나프타 열분해 생성물 중 C4 탄화수소 화합물의 혼합물(Raw C4)로부터 유래된 라피네이트-2에서 1-부텐을 고순도로 회수하기 위한 라피네이트-2의 정제방법일 수 있다.As a specific example, the purification method of raffinate-2 according to the present invention is 1-butene in raffinate-2 derived from a mixture of C4 hydrocarbon compounds (Raw C4) in a naphtha pyrolysis product as part of naphtha pyrolysis (steam cracker). It may be a purification method of raffinate-2 to recover the high purity.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 나프타 열분해는 나프타, 재순환 C2 및 C3 탄화수소 화합물 등을 각각 공급 원료로 투입하여, 각각의 열분해로에서 열분해를 실시하는 단계(S1, 미도시); 각각의 열분해로에서 열분해되어 수소 및 탄화수소 화합물을 포함하는 열분해 가스를 냉각하는 단계(S2, 미도시); 냉각된 열분해 가스를 압축하는 단계(S3, 미도시); 및 열분해 압축 스트림을 정제하는 단계(S4, 미도시)를 포함하여 실시될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the naphtha pyrolysis is performed by introducing naphtha, recycled C2, and C3 hydrocarbon compounds as feedstocks, respectively, and performing pyrolysis in each pyrolysis furnace (S1, not shown); Cooling by pyrolysis gas in each pyrolysis furnace and containing pyrolysis gas containing hydrogen and hydrocarbon compounds (S2, not shown); Compressing the cooled pyrolysis gas (S3, not shown); And purifying the pyrolysis compressed stream (S4, not shown).

구체적으로, 상기 열분해 단계(S1)는 나프타를 공급 원료로 하는 액상의 분해 공정, 에탄 및 프로판 등과 같은 재순환 C2 및 C3 탄화수소 화합물을 공급 원료로 하는 기상의 분해 공정 등을 포함하는 것일 수 있다.Specifically, the thermal decomposition step (S1) may include a liquid phase decomposition process using naphtha as a feedstock, a gas phase decomposition process using recycled C2 and C3 hydrocarbon compounds such as ethane and propane as the feedstock.

상기 냉각 단계(S2)는 상기 열분해 단계(S1)의 각각의 열분해로에서 생성된 열분해 가스를 냉각탑에서 냉각시키는 냉각 공정을 포함하는 것일 수 있다.The cooling step (S2) may include a cooling process for cooling the pyrolysis gas generated in each pyrolysis furnace of the pyrolysis step (S1) in a cooling tower.

상기 압축 단계(S3)는 상기 냉각 단계(S2)에서 냉각된 열분해 스트림을 정제하기 위해 2개 또는 그 이상의 압축기로부터 다단 압축을 통해 압축시키는 압축 공정을 포함하는 것일 수 있다.The compression step (S3) may include a compression process for compressing through a multi-stage compression from two or more compressors to purify the pyrolysis stream cooled in the cooling step (S2).

상기 정제 단계(S4)는 상기 압축 단계(S3)에서 압축되어 배출되는 열분해 압축 스트림으로부터 생성물 및 부산물을 수득하기 위한 정제 공정을 포함하는 것일 수 있다.The purification step (S4) may include a purification process for obtaining products and by-products from the pyrolysis compression stream that is compressed and discharged in the compression step (S3).

즉, 본 발명에 따른 라피네이트-2의 정제방법은, 상기 정제 단계(S4)의 일부로서, 상기 정제 단계(S4)에서 나프타 열분해 생성물 중, 선분리된 C4 탄화수소 화합물의 혼합물(Raw C4)로부터 유래된 라피네이트-2에서 1-부텐을 회수하기 위한 방법일 수 있다.That is, the purification method of raffinate-2 according to the present invention, as part of the purification step (S4), from the mixture of pre-separated C4 hydrocarbon compounds (Raw C4) in the naphtha pyrolysis product in the purification step (S4) It may be a method for recovering 1-butene from the derived raffinate-2.

이와 관련하여, 나프타 열분해 생성물 중 C4 탄화수소 화합물의 혼합물로부터 C4 탄화수소 화합물을 분리하는 공정을 도 1의 공정 흐름도에 나타내었다.In this regard, the process of separating a C4 hydrocarbon compound from a mixture of C4 hydrocarbon compounds in a naphtha pyrolysis product is shown in the process flow diagram of FIG. 1.

도 1의 공정 흐름도에 따르면, C4 탄화수소 화합물의 혼합물(Raw C4)의 분리는, C4 탄화수소 화합물의 혼합물(raw C4)에서 추출 또는 추출 증류에 의해 부타디엔을 분리하는 단계(S5); 라피네이트-1을 메탄올과 반응시켜, 메틸 t-부틸 에테르(methyl tertiary butyl ether, MTBE)를 통해 이소부텐을 분리하는 단계(S6); 라피네이트-2에서 1-부텐을 회수하는 단계(S7); 중질 라피네이트-3으로부터 2-부텐을 분리하는 단계(S8); 및 라피네이트-4에 수소첨가반응(S9)을 실시하여, 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas, LPG)를 회수하는 단계를 포함하여 실시될 수 있다.According to the process flow chart of FIG. 1, separation of a mixture of C4 hydrocarbon compounds (Raw C4) comprises: separating butadiene by extraction or extraction distillation in a mixture of C4 hydrocarbon compounds (raw C4) (S5); Reacting raffinate-1 with methanol to separate isobutene through methyl tertiary butyl ether (MTBE) (S6); Recovering 1-butene from raffinate-2 (S7); Separating 2-butene from heavy raffinate-3 (S8); And performing a hydrogenation reaction (S9) on raffinate-4 to recover liquefied petroleum gas (LPG).

여기서, 상기 (S7) 단계를 실시함에 있어서, 종래의 라피네이트-2의 정제방법에 따르면, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 (S6) 단계에서 분리된 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)은 제1 증류 컬럼(10)으로 공급된다. 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)은 제1 증류 컬럼(10)에서 경질 라피네이트-3을 포함하는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)과, 1-부텐 및 중질 라피네이트-3을 포함하는 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10)으로 분리된다.Here, in performing the step (S7), according to the conventional method for purifying raffinate-2, as shown in FIG. 3, the raffinate-2 feed stream separated in the step (S6) is fed. 1 is supplied to the distillation column (10). The raffinate-2 feed stream (Feed) comprises a first distillation column top effluent stream (US10) comprising light raffinate-3 in the first distillation column (10) and 1-butene and heavy raffinate-3 The first distillation column is separated into the bottom discharge stream (BS10).

여기서 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)은 제2 열교환기(H20)를 통과하고, 제2 열교환기(H20)를 통과한 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US14)의 일부(US15)는 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되고, 나머지(US16)는 경질 라피네이트-3으로서 회수된다. 또한, 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10)은 제3 열교환기(H30)을 통과하고, 제3 열교환기(H30)를 통과한 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림의 일부(BS11)는 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되고, 나머지(BS12)는 제2 증류 컬럼(20)으로 공급된다.Here, the first distillation column upper exhaust stream (US10) passes through the second heat exchanger (H20), and a portion (US15) of the first distillation column upper exhaust stream (US14) that passes through the second heat exchanger (H20) is 1 is refluxed to the distillation column (10), and the rest (US16) is recovered as light raffinate-3. In addition, the first distillation column lower exhaust stream (BS10) passes through the third heat exchanger (H30), and a part of the lower exhaust stream of the first distillation column passed through the third heat exchanger (H30) (BS11) is the first distillation It is refluxed to the column 10, and the rest (BS12) is supplied to the second distillation column (20).

제2 증류 컬럼(20)으로 공급된 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림의 나머지(BS12)는, 제2 증류 컬럼(20)에서, 1-부텐을 포함하는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US20)과, 중질 라피네이트-3을 포함하는 제2 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS20)으로 회수된다.The remainder (BS12) of the first distillation column lower exhaust stream supplied to the second distillation column 20 is, in the second distillation column 20, a second distillation column upper exhaust stream (US20) containing 1-butene. , With a second distillation column bottom stream (BS20) comprising heavy raffinate-3.

이 때, 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US20)은 제4 열교환기(H40)을 통과하고, 제4 열교환기(H40)을 통과한 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US21)의 일부(US22)는 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되고, 나머지(US23)은 1-부텐으로서 회수된다. 또한, 제2 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS20)은 제5 열교환기(H50)을 통과하고, 제5 열교환기(H50)을 통과한 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림의 일부(BS22)는 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되고, 나머지(BS23)은 중질 라피네이트-3으로서 회수된다.At this time, the second distillation column upper exhaust stream (US20) passes through the fourth heat exchanger (H40), the second distillation column upper exhaust stream (US21) passing through the fourth heat exchanger (H40) (US22) Is refluxed to the second distillation column 20, and the rest (US23) is recovered as 1-butene. In addition, the second distillation column lower exhaust stream (BS20) passes through the fifth heat exchanger (H50), the first distillation column lower exhaust stream passed through the fifth heat exchanger (H50) (BS22) is the second distillation It is refluxed to column 20, and the rest (BS23) is recovered as heavy raffinate-3.

그러나, 상기와 같은 종래의 라피네이트-2의 정제방법에 의해, 라피네이트-2를 정제하는 경우, 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)으로부터 분리되는 1-부텐(비점 -6.24 ℃)은, 라피네이트-2의 정제 공정에서 분리되는 이소부탄(비점 -11.72 ℃) 및 n-부탄(비점 -0.5 ℃)과 비점의 차이가 작기 때문에, 제1 증류 컬럼(10) 및 제2 증류 컬럼(20)의 운전 시, 제2 열교환기(H20), 제3 열교환기(H30), 제4 열교환기(H40) 및 제5 열교환기(H50)에 공급되는 열에너지의 에너지 소비가 큰 문제가 있다.However, when purifying raffinate-2 by the conventional purification method of raffinate-2, 1-butene (boiling point -6.24°C) separated from the raffinate-2 feed stream (Feed) Since the difference between the boiling point of isobutane (boiling point -11.72°C) and n-butane (boiling point -0.5°C) separated in the purification process of Nate-2 is small, the first distillation column 10 and the second distillation column 20 During the operation of the second heat exchanger (H20), the third heat exchanger (H30), the fourth heat exchanger (H40) and the fifth heat exchanger (H50) has a large problem of energy consumption of thermal energy.

반면, 본 발명에 따른 라피네이트-2의 정제방법은 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)을 제1 증류 컬럼(10)으로 공급하여, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)과, 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10)을 분리하는 단계; 및 상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10, BS12)을 제2 증류 컬럼(20)으로 공급하여, 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US20)과, 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24) 및 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림(BS21)을 분리하는 단계를 포함하고, 상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)은 제1 열교환기(H10)를 통과하여 일부는 회수(US13)되며, 나머지는 제1 증류 컬럼(10)으로 환류(US12)되고, 상기 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US20)은 제4 열교환기(H40)를 통과하여 일부는 회수(US23)되며, 나머지는 제2 증류 컬럼(20)으로 환류(US22)되고, 상기 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24)은 제1 열교환기(H10)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류(BS25)되며, 제1 열교환기(H10)를 통과하여 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US12)의 유량(R1)과, 제4 열교환기(H40)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US22)의 유량(R2)은 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, in the purification method of raffinate-2 according to the present invention, the raffinate-2 feed stream (Feed) is supplied to the first distillation column 10, and the first distillation column upper discharge stream US10 and the first distillation Separating the bottom bottom discharge stream (BS10); And supplying the first distillation column lower exhaust streams BS10 and BS12 to the second distillation column 20, the second distillation column upper exhaust stream US20, and the second distillation column first lower exhaust stream BS24. And separating the second distillation column second lower exhaust stream (BS21), the first distillation column upper exhaust stream (US10) passing through the first heat exchanger (H10), and partially recovering (US13). , The remainder is refluxed to the first distillation column 10 (US12), the second distillation column upper discharge stream (US20) passes through the fourth heat exchanger (H40), and some is recovered (US23), and the rest is 2 is refluxed to the distillation column 20 (US22), the second distillation column, the first lower discharge stream BS24 passes through the first heat exchanger H10, and is refluxed to the second distillation column 20 (BS25) , Flow rate R1 of the first distillation column upper discharge stream US12 passing through the first heat exchanger H10 and refluxing to the first distillation column 10, and passing through the fourth heat exchanger H40 to the second The flow rate R2 of the second distillation column upper discharge stream US22 refluxed to the distillation column 20 is characterized by satisfying Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

0.82 ≤ K ≤ 1.420.82 ≤ K ≤ 1.42

상기 수학식 1에서, K = (R2)/(R1)이다.In Equation 1, K = (R2) / (R1).

본 발명에 따라 라피네이트-2를 정제하는 경우, 1-부텐을 고순도로 회수함과 동시에, 라피네이트-2 정제 공정의 운전 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.In the case of purifying raffinate-2 according to the present invention, 1-butene is recovered with high purity, and at the same time, it is possible to reduce the operating energy of the raffinate-2 purification process.

도 2를 참조하여, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.2, the present invention will be described in more detail.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)은 상기 (S6) 단계에 의해 라피네이트-1로부터 이소부텐이 분리된 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the raffinate-2 feed stream (Feed) may be a raffinate-2 feed stream (Feed) in which isobutene is separated from raffinate-1 by the step (S6).

구체적인 예로, 상기 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)은 n-부탄, 이소부탄, 1-부텐, 이소부텐 및 2-부텐을 포함하는 것일 수 있다. 이와 관련하여, 상기 (S6) 단계에서 이소부텐이 메틸 t-부틸 에테르로 분리될 때, 일부가 라피네이트-2 공급 스트림(Feed) 내 잔류할 수 있다. 그러나, 이렇게 라피네이트-2 공급 스트림(Feed) 내 잔류하는 이소부텐(비점 -6.9 ℃)은 1-부텐(비점 -6.24 ℃)과 비점이 거의 동일하여, 라피네이트-2의 정제 시, 1-부텐과 분리가 어렵기 때문에, 라피네이트-2 공급 스트림(Feed) 내 이소부텐의 함량이 증가하는 경우, 1-부텐의 순도가 저하되는 문제가 있다.As a specific example, the raffinate-2 feed stream (Feed) may include n-butane, isobutane, 1-butene, isobutene and 2-butene. In this connection, when isobutene is separated into methyl t-butyl ether in the step (S6), a part may remain in the raffinate-2 feed stream (Feed). However, the isobutene remaining in the raffinate-2 feed stream (Feed) (boiling point -6.9°C) has almost the same boiling point as 1-butene (boiling point -6.24°C), and thus, when purifying raffinate-2, 1- Since separation from butene is difficult, when the content of isobutene in the raffinate-2 feed stream (Feed) increases, there is a problem that the purity of 1-butene is lowered.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 라피네이트-2의 정제방법에서, 상기 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)에 포함되는 1-부텐 및 이소부텐의 중량비(1-부텐:이소부텐)는 1:0.006 이하인 것일 수 있다. 위와 같이 라피네이트-2 공급 스트림(Feed) 내 이소부텐의 함량을 조절하여 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)으로 공급하는 경우, 1-부텐의 순도를 향상시키는 효과가 있다. 이 때, 상기 이소부텐의 함량은 상기 (S6) 단계에서 조절될 수 있다.Therefore, in the purification method of raffinate-2 according to an embodiment of the present invention, the weight ratio of 1-butene and isobutene (1-butene:isobutene) included in the raffinate-2 feed stream (Feed) is 1 It may be less than :0.006. As described above, when the content of isobutene in the raffinate-2 feed stream (Feed) is adjusted to supply the raffinate-2 feed stream (Feed), there is an effect of improving the purity of 1-butene. At this time, the content of the isobutene can be adjusted in the step (S6).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 증류 컬럼(10)은 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)과, 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10)을 분리하기 위한 증류 컬럼으로, 이중 효과 증류 컬럼(Double effect distillation column, DEC)일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first distillation column 10 is a distillation column for separating the first distillation column upper exhaust stream (US10) and the first distillation column lower exhaust stream (BS10), a double effect It may be a double effect distillation column (DEC).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)은 제1 증류 컬럼(10)의 상부로부터 배출된 후, 제1 열교환기(H10)를 통과한다. 이 때, 상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)은, 제1 열교환기(H10)를 동시에 통과하는 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24)과 열교환을 실시하게 된다. 이 경우, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)이 함유하는 열에너지를 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24)에 공급 및 전달하게 된다. 이에 따라 열에너지를 공급한 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림, 즉 제1 열교환기(H10)를 통과한 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US11)은, 이를 응축시키기 위한 별도의 제2 열교환기(H20)를 통과할 필요가 없고, 이에 따라 제2 열교환기(H20)에서 소모되는 열에너지를 저감시키는 효과가 있다. 또한, 열에너지를 전달받은 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림, 즉 제1 열교환기(H10)를 통과한 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS25)은 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되면서, 제2 증류 컬럼(20)의 운전 시, 제5 열교환기(H50)에서 소모되는 열에너지의 사용량을 저감시키는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, after the first distillation column upper discharge stream US10 is discharged from the upper portion of the first distillation column 10, it passes through the first heat exchanger H10. In this case, the first distillation column upper discharge stream US10 exchanges heat with the first lower discharge stream BS24 of the second distillation column passing through the first heat exchanger H10 simultaneously. In this case, the thermal energy contained in the upper discharge stream (US10) of the first distillation column is supplied and delivered to the first lower exhaust stream (BS24) of the second distillation column. Accordingly, the first distillation column upper exhaust stream supplied with thermal energy, that is, the first distillation column upper exhaust stream (US11) passing through the first heat exchanger (H10), is a separate second heat exchanger (H20) for condensing it There is no need to pass through, and thus there is an effect of reducing the heat energy consumed in the second heat exchanger (H20). In addition, the second distillation column receiving the thermal energy, the first lower discharge stream, that is, the second distillation column passing through the first heat exchanger H10, the first lower discharge stream BS25 is refluxed to the second distillation column 20 , When the second distillation column 20 is operated, there is an effect of reducing the amount of heat energy consumed in the fifth heat exchanger H50.

즉, 본 발명의 라피네이트-2의 정제방법에 따라, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)과 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24)을 제1 열교환기(H10)에서 열교환시키는 경우, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)으로부터 열에너지를 회수하여 공정 내에서 재이용하는 것이 가능하고, 이에 따라 라피네이트-2 정제 공정 전체의 운전 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.That is, according to the purification method of raffinate-2 of the present invention, when the first distillation column upper exhaust stream (US10) and the second distillation column first lower exhaust stream (BS24) to heat exchange in the first heat exchanger (H10) , It is possible to recover the thermal energy from the first discharge column (US10) of the first distillation column and reuse it in the process, thereby reducing the operating energy of the entire raffinate-2 purification process.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)은 경질 라피네이트-3을 포함하는 것일 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, the first distillation column upper discharge stream (US10) may include light raffinate-3.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 열교환기(H10)를 통과한 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US11) 중에서도, 그 일부(US13)는 경질 라피네이트-3으로 회수되고, 나머지(US12)는 제1 증류 컬럼(10)으로 환류(US12)되는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 경질 라피네이트-3은 이소부탄을 포함하는 것일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, among the first distillation column upper discharge stream (US11) passing through the first heat exchanger (H10), a part (US13) is recovered as light raffinate-3, the rest (US12) may be refluxed to the first distillation column 10 (US12). According to an embodiment of the present invention, the hard raffinate-3 may include isobutane.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10)은 제2 증류 컬럼(20) 공급 스트림으로서, 제2 증류 컬럼(20)에 공급될 수 있다. 이 때, 상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10)은 제3 열교환기(H30)을 통과하여, 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림의 일부(BS11)는 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되고, 나머지(BS12)가 제2 증류 컬럼(20)에 공급 스트림으로서 공급될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the first distillation column lower discharge stream BS10 may be supplied to the second distillation column 20 as a second distillation column 20 supply stream. At this time, the first distillation column lower discharge stream (BS10) passes through a third heat exchanger (H30), a part of the first distillation column lower discharge stream (BS11) is refluxed to the first distillation column (10), The remainder BS12 can be fed to the second distillation column 20 as a feed stream.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10)은 1-부텐 및 중질 라피네이트-3을 포함하는 것일 수 있다. 구체적인 예로, 상기 제2 증류 컬럼(20)으로 공급되는 상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10, BS12)는 n-부탄, 1-부텐 및 2-부텐을 포함하는 것일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the first distillation column bottom discharge stream (BS10) may include 1-butene and heavy raffinate-3. As a specific example, the first distillation column lower outlet streams BS10 and BS12 supplied to the second distillation column 20 may include n-butane, 1-butene and 2-butene.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 증류 컬럼(20)은 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US20)과, 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24) 및 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림(BS21)을 분리하기 위한 증류 컬럼으로, 이중 효과 증류 컬럼(Double effect distillation column, DEC)일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second distillation column 20 has a second distillation column upper exhaust stream (US20), a second distillation column first lower exhaust stream (BS24) and a second distillation column second lower As a distillation column for separating the exhaust stream (BS21), it may be a double effect distillation column (DEC).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US20)은 1-부텐을 포함하는 것일 수 있고, 구체적인 예로 1-부텐을 회수하기 위한 스트림일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US20)은 제4 열교환기(H40)를 통과할 수 있고, 제4 열교환기(H40)를 통과한 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US21) 중에서도, 그 일부(US23)는 1-부텐으로 회수되고, 나머지(US22)는 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the second distillation column upper discharge stream (US20) may include 1-butene, and a specific example may be a stream for recovering 1-butene. According to an embodiment of the present invention, the second distillation column upper discharge stream US20 may pass through the fourth heat exchanger H40, and the second distillation column upper discharge passed through the fourth heat exchanger H40. Among the streams US21, a portion of the US23 may be recovered as 1-butene, and the remaining US22 may be refluxed to the second distillation column 20.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US20), 구체적으로, 제4 열교환기(H40)를 통과한 후, 회수되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 일부(US23)는 1-부텐을 99.0 중량% 이상 포함하는 것일 수 있고, 이 범위 내에서 1-부텐의 높은 순도의 확보가 가능한 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, after the second distillation column upper exhaust stream (US20), specifically, after passing through the fourth heat exchanger (H40), a portion of the second distillation column upper exhaust stream recovered (US23) May contain 99.0% by weight or more of 1-butene, and within this range, it is possible to secure high purity of 1-butene.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림(BS21)은 중질 라피네이트-3을 포함하는 것일 수 있고, 구체적인 예로 중질 라피네이트-3를 회수하기 위한 스트림일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림(BS21)은 제5 열교환기(H50)를 통과할 수 있고, 제5 열교환기(H50)를 통과한 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림의 일부(BS23)는 중질 라피네이트-3으로 회수되고, 나머지(BS22)는 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 것일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 중질 라피네이트-3은 n-부탄 및 2-부텐을 포함하는 것일 수 있고, 상기 2-부텐은 시스-2-부텐 및 트랜스-2-부텐을 포함하는 것일 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the second distillation column second lower discharge stream BS21 may include heavy raffinate-3, and as a specific example, a stream for recovering heavy raffinate-3 Can. According to an embodiment of the present invention, the second distillation column second lower discharge stream BS21 may pass through the fifth heat exchanger H50, and the second distillation column pass through the fifth heat exchanger H50. A portion of the second lower discharge stream (BS23) may be recovered as heavy raffinate-3, and the rest (BS22) may be refluxed to the second distillation column (20). According to an embodiment of the present invention, the heavy raffinate-3 may include n-butane and 2-butene, and the 2-butene may include cis-2-butene and trans-2-butene. Can.

즉, 본 발명의 라피네이트-2의 정제방법에 따르면, 상기 제2 증류 컬럼(20)은 하부 배출 스트림으로서, 제1 열교환기(H10)를 통해 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)으로부터 열에너지를 전달 및 제2 증류 컬럼(20)에 공급하기 위한 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24)과, 중질 라피네이트-3을 회수하기 위한 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림(BS21)을 동시에 분리 및 배출할 수 있다. 이 경우, 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24)이 제1 열교환기(H10)를 지속적으로 통과하면서 환류되어 제2 증류 컬럼(20)에 열에너지를 전달하면서도, 동시에 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림(BS21)으로 중질 라피네이트-3을 회수하는 것이 가능한 효과가 있다.That is, according to the purification method of raffinate-2 of the present invention, the second distillation column 20 is a lower exhaust stream, and heat energy from the upper exhaust stream US10 of the first distillation column through the first heat exchanger H10. The second distillation column first lower outlet stream (BS24) for delivering and supplying it to the second distillation column (20), and the second distillation column second lower outlet stream (BS21) for recovering heavy raffinate-3. It can be separated and discharged at the same time. In this case, the second distillation column first lower discharge stream (BS24) is refluxed while continuously passing through the first heat exchanger (H10) to transfer heat energy to the second distillation column (20), and at the same time, the second distillation column second It is possible to recover heavy raffinate-3 with the bottom discharge stream (BS21).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 열교환기(H10)를 통과하여 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US12)의 유량(R1)과, 제4 열교환기(H40)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US22)의 유량(R2)은 하기 수학식 1을 만족하는 것일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the flow rate R1 of the first distillation column upper discharge stream US12 passing through the first heat exchanger H10 and refluxed to the first distillation column 10, and the fourth The flow rate R2 of the upper discharge stream US22 of the second distillation column passing through the heat exchanger H40 and refluxing to the second distillation column 20 may satisfy Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

0.82 ≤ K ≤ 1.420.82 ≤ K ≤ 1.42

상기 수학식 1에서, K = (R2)/(R1)이다.In Equation 1, K = (R2) / (R1).

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 K는, 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같이, 제1 열교환기(H10)를 통과하여 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US12)의 유량(R1)에 대한, 제4 열교환기(H40)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US22)의 유량(R2)의 유량비일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, K is, as shown in Equation 1, the first distillation column upper exhaust stream (reflux to the first distillation column 10) passing through the first heat exchanger (H10) ( It may be a flow rate ratio of the flow rate (R2) of the upper discharge stream (US22) of the second distillation column to the second distillation column (20) passing through the fourth heat exchanger (H40) to the flow rate (R1) of US12) .

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 K의 값은 제1 증류 컬럼(10) 및 제2 증류 컬럼(20)을 이용한 이중 효과 증류 컬럼의 운전 시, 제1 증류 컬럼(10) 및 제2 증류 컬럼(20) 각각의 상부에서 환류되는 스트림의 유량을 유기적으로 조절하여, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)으로부터 에너지를 회수하고, 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US20)에 공급되는 에너지를 저감시키기 위해 조절되는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the value of K is the first distillation column 10 and the second distillation during operation of the double-effect distillation column using the first distillation column 10 and the second distillation column 20 By adjusting the flow rate of the stream refluxed at the top of each column 20, energy is recovered from the first distillation column upper exhaust stream (US10), and the energy supplied to the second distillation column upper exhaust stream (US20) is recovered. It may be adjusted to reduce.

이와 관련하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 라피네이트-2의 정제방법으로 제1 증류 컬럼(10) 및 제2 증류 컬럼(20)을 이중 효과 증류 컬럼으로 운전할 때, 라피네이트-2의 정제 시, K 값의 조절에 따른 에너지 변화량을 도 4 내지 6에 나타내었다.In this regard, when the first distillation column 10 and the second distillation column 20 are operated as a double-effect distillation column by the purification method of raffinate-2 according to an embodiment of the present invention, the purification of raffinate-2 At the time, the amount of energy change according to the adjustment of the K value is shown in FIGS. 4 to 6.

도 4를 참조하면, K 값이 0.82 미만인 경우, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)의 에너지 공급 열량(Qc), 즉 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)으로부터 제1 열교환기(H10)에서 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24)에 열교환에 의해 열 에너지를 공급한 열량이, 제2 증류 컬럼(20)의 에너지 필요 열량(Qr), 즉 제2 증류 컬럼(20)을 운전하기 위한 열 에너지보다 크기 때문에, 전체 에너지 열량(Total Q)는 일정한 값을 유지하는 것을 확인할 수 있다. 또한, K 값이 0.82 이상인 경우, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)의 에너지 공급 열량(Qc)은 일정하게 유지되나, 제2 증류 컬럼(20)의 에너지 필요 열량(Qr)은 계속하여 증가하기 때문에, 전체 에너지 열량(Total Q)도 함께 증가하는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, when the K value is less than 0.82, the energy supply heat quantity Qc of the first distillation column upper exhaust stream US10, that is, the first heat exchanger H10 from the first distillation column upper exhaust stream US10 In the second distillation column, the amount of heat supplied by the heat energy by heat exchange to the first lower discharge stream (BS24), the energy required heat quantity (Qr) of the second distillation column 20, that is, the second distillation column 20 is operated Since it is larger than the thermal energy to do, it can be seen that the total energy heat amount (Total Q) maintains a constant value. In addition, when the K value is 0.82 or more, the energy supply heat quantity Qc of the first distillation column upper discharge stream US10 is kept constant, but the energy required heat quantity Qr of the second distillation column 20 continues to increase Therefore, it can be seen that the total amount of energy (Total Q) also increases.

이를 바탕으로, 도 5를 참조하면, K 값이 0.82 미만인 경우, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)의 에너지 공급 열량(Qc)이 제2 증류 컬럼(20)의 에너지 필요 열량(Qr) 보다 크기 때문에, 제1 열교환기(H10)에서 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)이 응축되지 않은 미응축 열량(QNC)이 발생하게 되는 것을 확인할 수 있다. 이는, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)이 제1 열교환기(H10)에서 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(US24)에 열교환에 따른 열 에너지를 모두 전달하지 못한 것을 의미하고, 이에 따라 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)이 완전히 응축되지 않아 공정 운전이 불안전해지는 문제가 있다. 또한, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)의 에너지 공급 열량(Qc)이 제2 증류 컬럼(20)의 에너지 필요 열량(Qr)으로 공급되어 회수되는 제1 열교환기(H10)의 에너지 회수 열량(QHX)은, 제1 열교환기(H10)의 미응축 열량(QNC)이 발생하는 만큼 로스(loss)가 발생하게 된다.Based on this, referring to FIG. 5, when the K value is less than 0.82, the energy supply heat quantity Qc of the first distillation column upper discharge stream US10 is greater than the energy required heat quantity Qr of the second distillation column 20 Because of the size, it can be seen that uncondensed heat quantity Q NC in which the first distillation column upper discharge stream US10 is not condensed is generated in the first heat exchanger H10. This means that the first distillation column upper exhaust stream (US10) does not transfer all of the heat energy due to heat exchange from the first heat exchanger (H10) to the second distillation column first lower exhaust stream (US24). There is a problem in that the first distillation column upper discharge stream (US10) is not completely condensed, resulting in unstable process operation. In addition, the energy recovery heat amount of the first heat exchanger (H10) is recovered by supplying the energy supply heat quantity (Qc) of the first distillation column upper discharge stream (US10) to the energy required heat quantity (Qr) of the second distillation column (20). (Q HX ), as the amount of uncondensed heat (Q NC ) of the first heat exchanger H10 is generated, loss occurs.

한편, K 값이 0.82 이상인 경우, 제2 증류 컬럼(20)의 에너지 필요 열량(Qr)이 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)의 에너지 공급 열량(Qc) 보다 크기 때문에, 제1 열교환기(H10)의 미응축 열량(QNC)은 발생하지 않게 된다. 그러나, 제4 열교환기(H40)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US22)의 유량(R2)이 증가하기 때문에, 제4 열교환기(H40)의 응축 필요 열량(QLP)은 계속하여 증가하게 된다.On the other hand, when the K value is 0.82 or more, since the energy required heat quantity Qr of the second distillation column 20 is greater than the energy supply heat quantity Qc of the upper discharge stream US10 of the first distillation column, the first heat exchanger ( H10) does not generate uncondensed heat (Q NC ). However, since the flow rate R2 of the upper discharge stream US22 of the second distillation column passing through the fourth heat exchanger H40 and refluxing to the second distillation column 20 increases, the fourth heat exchanger H40 The amount of heat required for condensation (Q LP ) continues to increase.

따라서, K 값이 0.82 이상인 경우, 일정하게 유지되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)의 에너지 공급 열량(Qc)으로부터 제2 증류 컬럼(20)의 에너지 필요 열량(Qr)으로 공급되어 회수되는 제1 열교환기(H10)의 에너지 회수 열량(QHX)은 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)의 에너지 공급 열량(Qc)과 마찬가지로 일정하게 유지되는데 반면, 제4 열교환기(H40)의 응축 필요 열량(QLP)은 계속하여 증가하여, K 값이 1.62 이상일 때는, 제1 열교환기(H10)의 에너지 회수 열량(QHX) 보다 제4 열교환기(H40)의 응축 필요 열량(QLP)이 더욱 증가하여 오히려 전체 에너지 열량(Total Q)을 증가시키는 문제가 있다.Accordingly, when the K value is 0.82 or more, the energy is supplied from the energy supply heat amount Qc of the first distillation column upper discharge stream US10, which is kept constant, to the energy required heat quantity Qr of the second distillation column 20 to be recovered. The energy recovery heat quantity (Q HX ) of the first heat exchanger (H10) is maintained constant as the energy supply heat quantity (Qc) of the first distillation column upper discharge stream (US10), while condensation of the fourth heat exchanger (H40) The required amount of heat (Q LP ) continues to increase, and when the K value is 1.62 or more, the amount of heat required for condensation (Q LP ) of the fourth heat exchanger (H40) is greater than the energy recovery heat (Q HX ) of the first heat exchanger (H10) There is a problem of increasing the total amount of energy (Total Q) rather than increase.

또한, 도 6을 참조하면, K 값이 0.82 미만인 경우, 제4 열교환기(H40)를 통과한 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 일부(US23)가 생성물(Prod.)인 1-부텐의 순도를 목표 순도(Spec.)인 99.0 중량% 미만으로 포함하는 것을 확인할 수 있다.Also, referring to FIG. 6, when the K value is less than 0.82, a portion (US23) of the upper exhaust stream of the second distillation column passing through the fourth heat exchanger (H40) is the purity of 1-butene as a product (Prod.). It can be confirmed that the target purity (Spec.) of less than 99.0% by weight is included.

따라서, 도 4 내지 6에 나타낸 바와 같이, 제1 열교환기(H10)를 통과하여 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US12)의 유량(R1)과, 제4 열교환기(H40)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US22)의 유량(R2)은 상기 수학식 1을 만족하는 범위 내에서, 제1 증류 컬럼(10) 및 제2 증류 컬럼(20)을 이중 효과 증류 컬럼으로 운전하면서도, 고순도로 1-부텐을 회수함과 동시에, 라피네이트-2 정제 공정의 운전 에너지를 효과적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, as illustrated in FIGS. 4 to 6, the flow rate R1 of the first exhaust column upper discharge stream US12 passed through the first heat exchanger H10 and refluxed to the first distillation column 10, and the fourth The flow rate R2 of the upper discharge stream US22 of the second distillation column passing through the heat exchanger H40 and refluxing to the second distillation column 20 is within the range satisfying Equation 1 above, the first distillation column ( 10) and the second distillation column 20 is operated as a double-effect distillation column, while simultaneously recovering 1-butene with high purity, it is possible to effectively reduce the operating energy of the raffinate-2 purification process.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 열교환기(H10)를 통과하여 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US12)의 유량(R1)과, 제4 열교환기(H40)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US22)의 유량(R2)은 하기 수학식 2를 만족하는 것일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the flow rate R1 of the first distillation column upper discharge stream US12 passing through the first heat exchanger H10 and refluxed to the first distillation column 10, and the fourth The flow rate R2 of the upper outlet stream US22 of the second distillation column passing through the heat exchanger H40 and refluxing to the second distillation column 20 may satisfy Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

0.82 ≤ (R2/R1) ≤ 1.120.82 ≤ (R2/R1) ≤ 1.12

이 경우, 도 4 내지 6에 나타낸 바와 같이, 고순도로 1-부텐을 회수하는 것은 물론, 라피네이트-2 정제 공정의 전체 운전 에너지를 더욱 절감할 수 있는 효과가 있다.In this case, as shown in Figures 4 to 6, as well as recovering 1-butene with high purity, there is an effect that can further reduce the overall operating energy of the raffinate-2 purification process.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 열교환기(H10)를 통과하여 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US12)의 유량(R1) 및 상기 제4 열교환기(H40)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US22)의 유량(R2)은 각각 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)의 조성 및 공급 유량에 따라 변화될 수 있다. 또한, 상기 제1 열교환기(H10)를 통과하여 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US12)의 유량(R1)의 값 및 상기 제4 열교환기(H40)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US22)의 유량(R2)의 값은, 상기 수학식 1을 만족하는 것이라면, 제한되지 않는다. 즉, 상기 유량의 값과 관계없이, 유량이 상기 수학식 1을 만족하는 것이라면, 동일한 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)의 조성 및 공급 유량을 이용하는 종래의 라피네이트-2의 공정 대비 고순도로 1-부텐을 회수함과 동시에, 라피네이트-2 정제 공정의 운전 에너지를 효과적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the flow rate (R1) of the first distillation column upper discharge stream (US12) refluxed to the first distillation column (10) through the first heat exchanger (H10) and the agent 4 The flow rate (R2) of the upper distillation column upper exhaust stream (US22) passing through the heat exchanger (H40) to the second distillation column (20) is the composition and supply flow rate of the raffinate-2 feed stream (Feed), respectively. It can be changed according to. In addition, the value of the flow rate (R1) of the first distillation column upper discharge stream (US12) passing through the first heat exchanger (H10) to the first distillation column (10) and the fourth heat exchanger (H40) The value of the flow rate R2 of the second distillation column upper discharge stream US22 passing through and refluxing to the second distillation column 20 is not limited as long as it satisfies Equation 1 above. That is, irrespective of the value of the flow rate, if the flow rate satisfies Equation 1, the composition of the same raffinate-2 feed stream (Feed) and the purity of the conventional raffinate-2 process using the feed flow rate are 1 -At the same time as collecting butene, there is an effect that can effectively reduce the operating energy of the raffinate-2 purification process.

또한, 본 발명의 라피네이트-2의 정제방법은 상기 제1 열교환기(H10)를 이용하여 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)으로부터 공정 내 열에너지를 회수하여 재이용함과 동시에, 상기 제1 증류 컬럼(10)의 상부 압력은 제2 증류 컬럼(20)의 상부 압력 보다 7.7 kgf/cm2 이상 높은 것일 수 있다.In addition, the method of purifying raffinate-2 of the present invention recovers and reuses thermal energy in the process from the upper exhaust stream (US10) of the first distillation column using the first heat exchanger (H10), and simultaneously reuses the first distillation. The upper pressure of the column 10 may be higher than the upper pressure of the second distillation column 20 by 7.7 kgf/cm 2 or higher.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 증류 컬럼(10)의 상부 압력이 제2 증류 컬럼(20)의 상부 압력 보다 7.7 kgf/cm2 이상 높은 압력으로 운전되는 경우, 이중 효과 증류에 따라 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)의 응축 온도가 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24)를 가열하기에 충분한 온도를 가질 수 있는 효과가 있다.According to an embodiment of the present invention, when the upper pressure of the first distillation column 10 is operated at a pressure higher than the upper pressure of the second distillation column 20 by 7.7 kgf/cm 2, the second pressure distillation There is an effect that the condensation temperature of the first distillation column upper exhaust stream US10 can have a temperature sufficient to heat the second distillation column first lower exhaust stream BS24.

구체적인 예로, 본 발명에 따른 라피네이트-2의 정제방법은 제1 증류 컬럼(10)에서 경질 라피네이트-3을 먼저 분리(Light End Cut)하고, 제2 증류 컬럼(20)에서 1-부텐 및 중질 라피네이트-3을 분리(Heavy End Cut)하기 때문에, 제1 증류 컬럼(10)이 이소부탄(비점 -11.72 ℃)을 포함하는 경질 라피네이트-3를 분리하기 위한 운전 조건으로 운전되고, 제2 증류 컬럼(20)이 1-부텐(비점 -6.24 ℃)과, n-부탄(비점 -0.5 ℃), 트랜스-2-부텐(비점 0.88 ℃) 및 시스-2-부텐(비점 3.72 ℃)을 포함하는 중질 라피네이트-3을 분리하기 위한 운전 조건으로 운전된다.As a specific example, in the purification method of raffinate-2 according to the present invention, light raffinate-3 is first separated (Light End Cut) from the first distillation column 10, and 1-butene and Since the heavy raffinate-3 is separated (heavy end cut), the first distillation column 10 is operated under operating conditions for separating the hard raffinate-3 containing isobutane (boiling point -11.72°C), 2 Distillation column (20) is 1-butene (boiling point -6.24 °C), n-butane (boiling point -0.5 °C), trans-2-butene (boiling point 0.88 °C) and cis-2-butene (boiling point 3.72 °C). It is operated under operating conditions for separating the heavy raffinate-3 containing.

따라서, 제1 증류 컬럼(10)에서 중질 라피네이트-3을 분리(Heavy End Cut)하고, 제2 증류 컬럼(20)에서 1-부텐 및 경질 라피네이트-3을 분리(Light End Cut)하는 경우와 비교할 때, 제1 증류 컬럼(10)의 상부 압력이 제2 증류 컬럼(20)의 상부 압력 보다 7.7 kgf/cm2 이상 높은 경우에는, 라피네이트-2 내에서 가장 낮은 비점을 갖는 이소부탄을 포함하는 경질 라피네이트-3을 회수하기 위한 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)으로부터 열에너지를 회수하여, 제2 증류 컬럼(20)으로 공급하기 위한 열교환을 원활히 실시할 수 있는 효과가 있다.Therefore, in the case of separating heavy raffinate-3 from the first distillation column 10 (heavy end cut) and separating 1-butene and light raffinate-3 from the second distillation column 20 (light end cut) Compared with, when the upper pressure of the first distillation column 10 is higher than the upper pressure of the second distillation column 20 by 7.7 kgf/cm 2 , isobutane having the lowest boiling point in raffinate-2 is used. The heat energy is recovered from the first distillation column upper exhaust stream (US10) for recovering the light raffinate-3, and heat exchange for supplying the second distillation column (20) can be performed smoothly.

따라서, 본 발명의 라피네이트-2의 정제방법에 따르면, 상기 제1 열교환기(H10)를 구비함과 동시에, 제1 증류 컬럼(10)의 상부 압력과 제2 증류 컬럼(20)의 상부 압력의 차이가 상기 7.7 kgf/cm2 이상으로 유지되어 운전할 수 있다.Therefore, according to the purification method of raffinate-2 of the present invention, the first pressure of the first heat exchanger H10 and the upper pressure of the first distillation column 10 and the upper pressure of the second distillation column 20 are provided. The difference is maintained above 7.7 kgf/cm 2 to drive.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 증류 컬럼(10)의 상부 압력과 제2 증류 컬럼(20)의 상부 압력의 차이에 더하여, 상기 제2 증류 컬럼(20)의 상부 압력은 4.8 kgf/cm2 이상, 또는 4.8 kgf/cm2 일 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 증류 컬럼(20)의 상부 압력 범위 내에서 냉각수(Cold Water)의 원활한 사용이 가능하여 제2 증류 컬럼(20)의 운전 시 냉매 비용을 절감할 수 있어, 에너지 비용을 절감하는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, in addition to the difference between the upper pressure of the first distillation column 10 and the upper pressure of the second distillation column 20, the upper pressure of the second distillation column 20 is 4.8 kgf/cm 2 or more, or 4.8 kgf/cm 2 . According to an embodiment of the present invention, it is possible to smoothly use cold water within the upper pressure range of the second distillation column 20, thereby reducing the refrigerant cost during operation of the second distillation column 20. There is an effect of reducing energy costs.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 증류 컬럼(10) 및 제2 증류 컬럼(20)의 각 상부 압력 및 온도는, 제1 증류 컬럼(10) 및 제2 증류 컬럼(20)의 각각의 상부로부터 상부 배출 스트림이 배출되는 배출구에서의 압력 및 온도를 의미할 수 있고, 상기 제1 증류 컬럼(10) 및 제2 증류 컬럼(20)의 각 하부 압력 및 온도는, 제1 증류 컬럼(10) 및 제2 증류 컬럼(20)의 각각의 하부로부터 하부 배출 스트림이 배출되는 배출구에서의 압력 및 온도를 의미할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the upper pressure and temperature of each of the first distillation column 10 and the second distillation column 20, respectively, the first distillation column 10 and the second distillation column 20 Pressure and temperature at the outlet from which the upper discharge stream is discharged from the upper portion of the first distillation column (10) and the second distillation column (20) of each lower pressure and temperature, the first distillation column ( 10) and the second distillation column (20) may mean the pressure and temperature at the outlet through which the lower outlet stream is discharged from each lower portion.

위와 같이, 본 발명에 따른 라피네이트-2의 정제방법에 따라, 라피네이트-2를 정제하는 경우, 고순도로 1-부텐을 회수함과 동시에, 라피네이트-2 정제 공정의 운전 에너지를 절감할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the purification method of raffinate-2 according to the present invention, in the case of purifying raffinate-2, 1-butene is recovered with high purity, and at the same time, operating energy of the raffinate-2 purification process can be reduced. It has an effect.

또한, 본 발명은 상기 라피네이트-2의 정제방법을 실시하기 위한 라피네이트-2의 정제장치를 제공한다.In addition, the present invention provides a purification apparatus of raffinate-2 for performing the purification method of raffinate-2.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 라피네이트-2의 정제장치는, 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)으로부터, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)과, 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10)을 분리하기 위한 제1 증류 컬럼(10); 상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10)으로부터, 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US20)과, 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24) 및 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림(BS21)을 분리하기 위한 제2 증류 컬럼(20); 상기 제2 증류 컬럼(20)의 일측에 위치하며, 상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)과, 상기 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS24)을 열교환 시키기 위한 제1 열교환기(H10); 및 상기 제2 증류 컬럼(20)의 상부의 일측에 위치하며, 상기 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US20)을 응축시키기 위한 제4 열교환기(H40)를 포함하고, 제1 열교환기(H10)를 통과하여 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US12)의 유량(R1)과, 제4 열교환기(H40)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US22)의 유량(R2)은 하기 수학식 1을 만족하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the apparatus for purifying raffinate-2 includes, from a raffinate-2 feed stream (Feed), a first distillation column upper exhaust stream (US10) and a first distillation column lower exhaust stream ( A first distillation column (10) for separating BS10); From the first distillation column lower exhaust stream (BS10), a second distillation column upper exhaust stream (US20), a second distillation column first lower exhaust stream (BS24), and a second distillation column second lower exhaust stream (BS21) A second distillation column (20) for separating; Located on one side of the second distillation column 20, a first heat exchanger (H10) for exchanging the first distillation column upper exhaust stream (US10) and the second distillation column first lower exhaust stream (BS24) ); And a fourth heat exchanger (H40) located at one side of the upper portion of the second distillation column (20), for condensing the upper outlet stream (US20) of the second distillation column, and the first heat exchanger (H10). The flow rate (R1) of the first distillation column upper discharge stream (US12) refluxed to the first distillation column (10) through and the fourth heat exchanger (H40) to be refluxed to the second distillation column (20) The flow rate R2 of the second distillation column upper discharge stream US22 may satisfy Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

0.82 ≤ (R2/R1) ≤ 1.420.82 ≤ (R2/R1) ≤ 1.42

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제1 열교환기(H10)는 상기 제2 증류 장치(20)의 하부의 일측에 위치하는 것일 수 있고, 구체적인 예로, 상기 제2 증류 장치(20)의 하부의 전단에 위치하는 것일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the first heat exchanger (H10) may be located on one side of the lower portion of the second distillation apparatus 20, and as a specific example, the lower portion of the second distillation apparatus 20 It may be located at the front end of.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 라피네이트-2의 정제장치는, 상기 제1 증류 컬럼(10)의 하부의 일측에 위치하는 제3 열교환기(H30) 및 상기 제2 증류 컬럼(20)의 하부의 일측에 위치하는 제5 열교환기(H50)를 포함하는 것일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the purification device of the raffinate-2, a third heat exchanger (H30) and the second distillation column (H30) located on one side of the lower portion of the first distillation column (10) ( 20) may be to include a fifth heat exchanger (H50) located on one side of the lower portion.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제3 열교환기(H30)은, 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림(BS10)을 재가열하기 위한 리보일러일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제5 열교환기(H50)은, 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림(BS21)을 재가열하기 위한 리보일러일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the third heat exchanger H30 may be a reboiler for reheating the bottom distillation column bottom discharge stream BS10. In addition, according to an embodiment of the present invention, the fifth heat exchanger H50 may be a reboiler for reheating the second lower outlet stream BS21 of the second distillation column.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 라피네이트-2의 정제장치는, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)을 응축시키기 위한 별도의 열교환기를 포함하지 않는 것일 수 있다. 상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)은 제1 열교환기(H10)를 통해, 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림(BS21)과 열교환을 실시함으로서 응축이 실시될 수 있어, 별도의 응축을 위한 콘덴서를 필요로 하지 않을 수 있다.Further, according to an embodiment of the present invention, the purification apparatus of raffinate-2 may be one that does not include a separate heat exchanger for condensing the first distillation column upper discharge stream (US10). The first distillation column upper exhaust stream (US10) may be condensed by performing heat exchange with the first lower exhaust stream (BS21) of the second distillation column through the first heat exchanger (H10), so that separate condensation is performed. You may not need a capacitor for this.

또한, 본 발명의 일 실시에에 따르면, 상기 라피네이트-2의 정제장치는, 상기 제1 열교환기를 통과하여 제1 증류 컬럼으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R1) 및 상기 제4 열교환기를 통과하여 제2 증류 컬럼으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R2)을 제어하기 위한 유량 제어 장치를 포함하는 것일 수 있다. 상기 유량 제어 장치는 상기 (R1) 및 (R2)의 유량을 측정하고, 이를 상기 수학식 1의 범위 내로 조절하기 위한 제어 수단을 포함할 수 있다. 또한, 상기 유량 제어 장치는 라피네이트-2의 정제장치의 내부에 구비된 것일 수 있고, 또는 상기 (R1) 및 (R2)의 유량을 측정하기 위한 수단과 연결되어 라피네이트-2의 정제장치의 외부에 구비된 것일 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the purification device of the raffinate-2, the flow rate (R1) of the upper discharge stream of the first distillation column passing through the first heat exchanger to the first distillation column and the agent 4 may include a flow control device for controlling the flow rate (R2) of the upper discharge stream of the second distillation column that is refluxed through the heat exchanger to the second distillation column. The flow control device may include control means for measuring the flow rates of (R1) and (R2) and adjusting them to within the range of Equation (1). In addition, the flow control device may be provided inside the purification device of raffinate-2, or connected to a means for measuring the flow rates of (R1) and (R2) of the purification device of raffinate-2. It may be provided on the outside.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 라피네이트-2의 정제장치는, 상기 라피네이트-2의 정제방법을 실시하기 위한 것으로, 도 2에 나타낸 공정 흐름도 상의 공정을 실시하기 위해, 각 스트림을 제1 증류 컬럼(10), 제2 증류 컬럼(20) 및 각 열교환기(H10, H30, H40, H50)에 공급 및 이송, 또는 제1 증류 컬럼(10), 제2 증류 컬럼(20) 및 각 열교환기(H10, H30, H40, H50)로부터 회수하기 위한 배관을 포함하는 것일 수 있다.On the other hand, according to an embodiment of the present invention, the purification device of the raffinate-2 is for performing the purification method of the raffinate-2, in order to perform the process in the process flow chart shown in Figure 2, each stream To the first distillation column 10, the second distillation column 20 and each heat exchanger (H10, H30, H40, H50) supplied and transferred, or the first distillation column 10, the second distillation column 20 And piping for recovering from each heat exchanger (H10, H30, H40, H50).

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 라피네이트-2의 정제장치는, 상기 라피네이트-2의 정제방법을 실시하기 위한 것으로, 앞서 기재한 라피네이트-2의 정제방법의 운전 조건 및 스트림에 따라 운전될 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the apparatus for purifying raffinate-2 is for implementing the method for purifying raffinate-2, and the operating conditions and streams of the method for purifying raffinate-2 described above Can be driven according to.

이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 통상의 기술자에게 있어서 명백한 것이며, 이들 만으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention, and it is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope and technical scope of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

실험예Experimental Example

실시예 1 내지 3Examples 1-3

도 2에 도시된 공정 흐름도에 대하여, ASPENTECH 社의 ASPEN Plus 시뮬레이터를 이용하여, 공정을 시뮬레이션 하였다. 상기 시뮬레이션 시, 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)은 하기 표 1에 기재된 조성을 갖는 라피네이트-2를 이용하였다.With respect to the process flow chart shown in FIG. 2, the process was simulated using ASPENTECH's ASPEN Plus simulator. In the simulation, raffinate-2 feed stream (Feed) was used as the raffinate-2 having the composition shown in Table 1 below.

K 값(제4 열교환기(H40)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US22)의 유량(R2)/제1 열교환기(H10)를 통과하여 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US12)의 유량(R1)); 제1 증류 컬럼(10)의 상부 압력 및 상부 온도; 제2 증류 컬럼(20)의 상부 압력 및 하부 온도; 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)의 에너지 공급 열량(Qc); 미응축 열량(QNC); 제3 열교환기(H30)에서 이용되는 리보일러 열량; 제4 열교환기(H40)의 응축 필요 열량(QLP); 제5 열교환기(H50)에서 이용되는 리보일러 열량; 제1 열교환기(H10)의 에너지 회수 열량(QHX); 전체 에너지 열량(Total Q); 및 아래의 비교예 1의 전체 에너지 열량(Total Q) 대비 전체 에너지 열량(Total Q)의 에너지 절감율을 하기 표 2에 나타내었다.K value (the flow rate (R2) of the second distillation column upper discharge stream (US22) passing through the fourth heat exchanger (H40) and refluxing to the second distillation column (20)/the first heat exchanger (H10) A flow rate (R1) of a first distillation column upper discharge stream (US12) refluxed to one distillation column (10); Upper pressure and upper temperature of the first distillation column 10; Upper pressure and lower temperature of the second distillation column 20; Energy supply heat quantity (Qc) of the first distillation column top discharge stream (US10); Uncondensed calories (Q NC ); The amount of reboiler used in the third heat exchanger (H30); Condensation required heat amount (Q LP ) of the fourth heat exchanger (H40); The amount of reboiler used in the fifth heat exchanger (H50); Energy recovery heat amount (Q HX ) of the first heat exchanger (H10); Total energy heat (Total Q); And the energy saving rate of the total energy heat (Total Q) compared to the total energy heat (Total Q) of Comparative Example 1 below is shown in Table 2 below.

또한, 각 공정에 의해 회수되는 1-부텐이, 순도 99.0 중량% 이상으로 회수되는 경우 ○, 순도 99.0 중량% 미만으로 회수되는 경우 X로 구분하여 표 2에 함께 나타내었다.In addition, when 1-butene recovered by each process is recovered to a purity of 99.0% by weight or more, it is divided into X when it is recovered to a purity of less than 99.0% by weight, and is shown in Table 2 together.

구분division 비점(℃)Boiling point(℃) 질량 분율(질량%)Mass fraction (mass%) C3 탄화수소 화합물C3 hydrocarbon compound -42.04-42.04 0.480.48 이소부탄Isobutane -11.72-11.72 7.097.09 1-부텐1-butene -6.24-6.24 43.7343.73 이소부텐Isobutene -6.90-6.90 0.250.25 n-부탄n-butane -0.50-0.50 22.0822.08 트랜스-2-부텐Trans-2-butene 0.880.88 17.7717.77 시스-2-부텐Cis-2-butene 3.723.72 8.178.17 C5 탄화수소 화합물C5 hydrocarbon compound 36.0736.07 0.420.42

구분division 실시예Example 1One 22 33 K(R2/R1)K(R2/R1) 0.820.82 1.121.12 1.421.42 제1 증류 컬럼(10)First distillation column (10) 상부 압력Upper pressure (kgf/cm2)(kgf/cm 2 ) 12.512.5 12.512.5 12.512.5 상부 온도Upper temperature (℃)(℃) 77.977.9 77.977.9 77.977.9 Qc 열량Qc calorie (Gcal/hr)(Gcal/hr) 5.585.58 5.585.58 5.585.58 QNC 열량Q NC calorie (Gcal/hr)(Gcal/hr) 00 00 00 리보일러 열량Reboiler calories (Gcal/hr)(Gcal/hr) 5.945.94 5.945.94 5.945.94 제2 증류 컬럼(20)Second distillation column (20) 상부 압력Upper pressure (kgf/cm2)(kgf/cm 2 ) 4.84.8 4.84.8 4.84.8 하부 온도Lower temperature (℃)(℃) 61.961.9 61.961.9 61.961.9 QLP 열량Q LP calorie (Gcal/hr)(Gcal/hr) 0.050.05 2.072.07 4.094.09 리보일러 열량Reboiler calories (Gcal/hr)(Gcal/hr) 5.635.63 7.657.65 9.679.67 에너지 사용량 비교Energy usage comparison QHX 열량Q HX calorie (Gcal/hr)(Gcal/hr) 5.585.58 5.585.58 5.585.58 Total Q 열량Total Q calories (Gcal/hr)(Gcal/hr) 5.995.99 8.018.01 10.0310.03 절감율Saving rate (%)(%) 41.4041.40 21.6521.65 1.891.89 회수된 1-부텐의 순도Purity of 1-butene recovered

비교예 1 내지 4Comparative Examples 1 to 4

도 2 및 3에 도시된 공정 흐름도에 대하여, ASPENTECH 社의 ASPEN Plus 시뮬레이터를 이용하여, 공정을 시뮬레이션 하였다. 상기 시뮬레이션 시, 비교예 1 내지 3의 라피네이트-2 공급 스트림(Feed)은 상기 표 1에 기재된 조성을 갖는 라피네이트-2를 이용하였다.2 and 3, the process was simulated using ASPENTECH's ASPEN Plus simulator. In the simulation, the raffinate-2 feed stream (Feed) of Comparative Examples 1 to 3 used raffinate-2 having the composition shown in Table 1 above.

이 때, 비교예 1은 도 3에 도시된 공정 흐름도에 대하여 시뮬레이션 하였고, 비교예 2 내지 4는 도 2에 도시된 공정 흐름도에 대하여 시뮬레이션 하였으며, K 값(제4 열교환기(H40)를 통과하여 제2 증류 컬럼(20)으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US22)의 유량(R2)/제1 열교환기(H10)를 통과하여 제1 증류 컬럼(10)으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US12)의 유량(R1)); 제1 증류 컬럼(10)의 상부 압력 및 상부 온도; 제2 증류 컬럼(20)의 상부 압력 및 하부 온도; 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림(US10)의 에너지 공급 열량(Qc) (단, 비교예 1은 제2 열교환기(H20)에서 이용되는 콘덴서 열량); 미응축 열량(QNC); 제3 열교환기(H30)에서 이용되는 리보일러 열량; 제4 열교환기(H40)의 응축 필요 열량(QLP); 제5 열교환기(H50)에서 이용되는 리보일러 열량; 제1 열교환기(H10)의 에너지 회수 열량(QHX); 전체 에너지 열량(Total Q); 및 아래의 비교예 1의 전체 에너지 열량(Total Q) 대비 전체 에너지 열량(Total Q)의 에너지 절감율을 하기 표 3에 나타내었다.At this time, Comparative Example 1 was simulated with respect to the process flow chart shown in FIG. 3, Comparative Examples 2 to 4 were simulated with respect to the process flow chart shown in FIG. 2, and the K value (passed through the fourth heat exchanger (H40)) The first distillation column refluxed to the first distillation column 10 through the flow rate R2/first heat exchanger H10 of the second distillation column upper discharge stream US22 refluxed to the second distillation column 20 Flow rate R1 of the upper discharge stream US12); Upper pressure and upper temperature of the first distillation column 10; Upper pressure and lower temperature of the second distillation column 20; Energy supply heat amount Qc of the first distillation column upper discharge stream US10 (however, Comparative Example 1 is the amount of condenser used in the second heat exchanger H20); Uncondensed calories (Q NC ); The amount of reboiler used in the third heat exchanger (H30); Condensation required heat amount (Q LP ) of the fourth heat exchanger (H40); The amount of reboiler used in the fifth heat exchanger (H50); Energy recovery heat amount (Q HX ) of the first heat exchanger (H10); Total energy heat (Total Q); And the energy saving rate of the total energy heat (Total Q) compared to the total energy heat (Total Q) of Comparative Example 1 below is shown in Table 3 below.

또한, 각 공정에 의해 회수되는 1-부텐이, 순도 99.0 중량% 이상으로 회수되는 경우 ○, 순도 99.0 중량% 미만으로 회수되는 경우 X로 구분하여 표 3에 함께 나타내었다.In addition, when 1-butene recovered by each process is recovered to a purity of 99.0% by weight or more, it is divided into X when it is recovered to a purity of less than 99.0% by weight, and is shown in Table 3 together.

구분division 비교예Comparative example 1One 22 33 44 K(R2/R1)K(R2/R1) -- 0.620.62 0.720.72 1.621.62 제1 증류 컬럼(10)First distillation column (10) 상부 압력Upper pressure (kgf/cm2)(kgf/cm 2 ) 5.95.9 12.512.5 12.512.5 12.512.5 상부 온도Upper temperature (℃)(℃) 48.948.9 77.977.9 77.977.9 77.977.9 Qc 열량Qc calorie (Gcal/hr)(Gcal/hr) 4.314.31 5.585.58 5.585.58 5.585.58 QNC 열량Q NC calorie (Gcal/hr)(Gcal/hr) 4.314.31 1.301.30 0.620.62 00 리보일러 열량Reboiler calories (Gcal/hr)(Gcal/hr) 4.534.53 5.945.94 5.945.94 5.945.94 제2 증류 컬럼(20)Second distillation column (20) 상부 압력Upper pressure (kgf/cm2)(kgf/cm 2 ) 4.84.8 4.84.8 4.84.8 4.84.8 하부 온도Lower temperature (℃)(℃) 61.961.9 61.961.9 61.961.9 61.961.9 QLP 열량Q LP calorie (Gcal/hr)(Gcal/hr) 5.695.69 00 00 5.435.43 리보일러 열량Reboiler calories (Gcal/hr)(Gcal/hr) 5.695.69 4.284.28 4.954.95 11.0111.01 에너지 사용량 비교Energy usage comparison QHX 열량Q HX calorie (Gcal/hr)(Gcal/hr) 00 4.284.28 4.954.95 5.585.58 Total Q 열량Total Q calories (Gcal/hr)(Gcal/hr) 10.2210.22 5.945.94 5.945.94 11.3711.37 절감율Saving rate (%)(%) -- 41.8841.88 41.8841.88 -11.28-11.28 회수된 1-부텐의 순도Purity of 1-butene recovered XX

상기 표 2 및 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 라피네이트-2의 정제방법에 따라, 라피네이트-2를 정제하여 1-부텐을 회수하는 경우, 1-부텐을 모두 고순도로 회수하면서도, 종래 기술에 따른 비교예 1에 비해 1.89 % 이상의 에너지 절감이 가능한 것을 확인할 수 있었다. 특히, K 값을 0.82 및 1.12로 유지한 실시예 1 및 2의 경우, 비교예 1에 비해 21.65 % 이상의 에너지 절감이 가능한 것을 확인할 수 있었다.As shown in Tables 2 and 3, according to the purification method of raffinate-2 of the present invention, when 1-butene is recovered by purifying raffinate-2, all of 1-butene is recovered with high purity, but prior art Compared to Comparative Example 1 according to it was confirmed that it is possible to save energy by 1.89% or more. In particular, in Examples 1 and 2 in which the K values were maintained at 0.82 and 1.12, it was confirmed that energy saving of 21.65% or more was possible compared to Comparative Example 1.

반면, 도 2에 도시된 공정 흐름도를 이용하더라도, K 값을 0.62로 유지한 비교예 2와 0.72로 유지한 비교예 3의 경우, 미응축 열량(QNC)이 발생하여 운전 안정성이 저하되고, 특히 비교예 2의 경우에는 1-부텐의 순도도 저하되는 것을 확인할 수 있었다.On the other hand, even if the process flow chart shown in FIG. 2 is used, in the case of Comparative Example 2 in which the K value is kept at 0.62 and Comparative Example 3 in which the value is maintained at 0.72, uncondensed calorific value (Q NC ) is generated, and the operational stability is lowered. In particular, in the case of Comparative Example 2, it was confirmed that the purity of 1-butene also decreased.

또한, 도 2에 도시된 공정 흐름도를 이용하더라도, K 값을 너무 높게 1.62로 유지한 비교예 4의 경우, 제4 열교환기(H40)의 응축 필요 열량(QLP)이 과도하게 증가하여, 오히려 전체 에너지 열량(Total Q)을 비교예 1 보다 증가시키는 것을 확인할 수 있었다.In addition, even in the case of using the process flow chart shown in FIG. 2, in the case of Comparative Example 4 in which the K value was kept at too high as 1.62, the amount of heat required for condensation (Q LP ) of the fourth heat exchanger (H40) increased excessively, rather It was confirmed that the total amount of energy (Total Q) was increased compared to Comparative Example 1.

본 발명자들은 상기와 같은 결과로부터, 본 발명에 따라 라피네이트-2를 정제하는 경우, 고순도로 1-부텐을 회수함과 동시에, 라피네이트-2 정제 공정의 운전 에너지를 절감할 수 있는 것을 확인하였다.From the above results, the present inventors confirmed that when purifying raffinate-2 according to the present invention, 1-butene was recovered with high purity, and at the same time, it was possible to reduce operating energy of the raffinate-2 purification process. .

Claims (10)

라피네이트-2 공급 스트림을 제1 증류 컬럼으로 공급하여, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림을 분리하는 단계; 및
상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림을 제2 증류 컬럼으로 공급하여, 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림 및 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림을 분리하는 단계를 포함하고,
상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림은 제1 열교환기를 통과하여 일부는 회수되며, 나머지는 제1 증류 컬럼으로 환류되고,
상기 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림은 제4 열교환기를 통과하여 일부는 회수되며, 나머지는 제2 증류 컬럼으로 환류되고,
상기 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림은 제1 열교환기를 통과하여 제2 증류 컬럼으로 환류되며,
제1 열교환기를 통과하여 제1 증류 컬럼으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R1)과, 제4 열교환기를 통과하여 제2 증류 컬럼으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R2)은 하기 수학식 1을 만족하는 것인 라피네이트-2의 정제방법:
[수학식 1]
0.82 ≤ K ≤ 1.42
상기 수학식 1에서, K = (R2)/(R1)이다.
Supplying a raffinate-2 feed stream to the first distillation column to separate the first distillation column top discharge stream and the first distillation column bottom discharge stream; And
Supplying the first distillation column lower exhaust stream to a second distillation column, separating the second distillation column upper exhaust stream, the second distillation column first lower exhaust stream, and the second distillation column second lower exhaust stream; Including,
The first distillation column upper discharge stream passes through a first heat exchanger, part of which is recovered, and the rest is refluxed to the first distillation column,
The second distillation column top discharge stream passes through a fourth heat exchanger, some of which is recovered, and the other is refluxed to the second distillation column,
The second distillation column, the first lower outlet stream is passed through a first heat exchanger and refluxed to a second distillation column,
The flow rate (R1) of the first distillation column upper exhaust stream passing through the first heat exchanger to the first distillation column, and the flow rate of the upper exhaust stream of the second distillation column passing through the fourth heat exchanger to the second distillation column ( R2) is a method for purifying raffinate-2 that satisfies Equation 1 below:
[Equation 1]
0.82 ≤ K ≤ 1.42
In Equation 1, K = (R2) / (R1).
제1항에 있어서,
상기 제1 증류 컬럼 및 제2 증류 컬럼은 이중 효과 컬럼(Double Effect distillation Column)인 라피네이트-2의 정제방법.
According to claim 1,
The first distillation column and the second distillation column are purification methods of raffinate-2, which is a double effect distillation column.
제1항에 있어서,
제1 열교환기를 통과하여 제1 증류 컬럼으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R1)과, 제4 열교환기를 통과하여 제2 증류 컬럼으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R2)은 하기 수학식 2를 만족하는 것인 라피네이트-2의 정제방법:
[수학식 2]
0.82 ≤ K ≤ 1.12
상기 수학식 1에서, K = (R2)/(R1)이다.
According to claim 1,
The flow rate (R1) of the first distillation column upper exhaust stream passing through the first heat exchanger to the first distillation column, and the flow rate of the upper exhaust stream of the second distillation column passing through the fourth heat exchanger to the second distillation column ( R2) is a method for purifying raffinate-2 that satisfies Equation 2 below:
[Equation 2]
0.82 ≤ K ≤ 1.12
In Equation 1, K = (R2) / (R1).
제1항에 있어서,
상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림은 경질 라피네이트-3을 포함하고,
상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림은 1-부텐 및 중질 라피네이트-3을 포함하는 것인 라피네이트-2의 정제방법.
According to claim 1,
The first distillation column overhead discharge stream comprises light raffinate-3,
The first distillation column bottom effluent stream is 1-butene and heavy raffinate-3 purification method of raffinate-2.
제1항에 있어서,
상기 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림은 1-부텐을 포함하고,
상기 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림은 중질 라피네이트-3을 포함하는 것인 라피네이트-2의 정제방법.
According to claim 1,
The second distillation column top outlet stream comprises 1-butene,
The second distillation column second bottom outlet stream is a method of purifying raffinate-2 comprising heavy raffinate-3.
제1항에 있어서,
제4 열교환기를 통과하여 1-부텐으로 회수되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 일부는 1-부텐을 99.0 중량% 이상 포함하는 것인 라피네이트-2의 정제방법.
According to claim 1,
A method of purifying raffinate-2, in which a portion of the upper outlet stream of the second distillation column recovered as 1-butene through the fourth heat exchanger contains 99.0 wt% or more of 1-butene.
제1항에 있어서,
상기 제1 증류 컬럼의 상부 압력은 제2 증류 컬럼의 상부 압력 보다 7.7 kgf/cm2 이상 높은 것인 라피네이트-2의 정제방법.
According to claim 1,
The upper pressure of the first distillation column is higher than the upper pressure of the second distillation column 7.7 kgf / cm 2 The purification method of raffinate-2.
라피네이트-2 공급 스트림으로부터, 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림을 분리하기 위한 제1 증류 컬럼;
상기 제1 증류 컬럼 하부 배출 스트림으로부터, 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림 및 제2 증류 컬럼 제2 하부 배출 스트림을 분리하기 위한 제2 증류 컬럼;
상기 제2 증류 컬럼의 일측에 위치하며, 상기 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림과, 상기 제2 증류 컬럼 제1 하부 배출 스트림을 열교환 시키기 위한 제1 열교환기; 및
상기 제2 증류 컬럼의 상부의 일측에 위치하며, 상기 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림을 응축시키기 위한 제4 열교환기를 포함하고,
제1 열교환기를 통과하여 제1 증류 컬럼으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R1)과, 제4 열교환기를 통과하여 제2 증류 컬럼으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R2)은 하기 수학식 1을 만족하는 것인 라피네이트-2의 정제장치:
[수학식 1]
0.82 ≤ (R2/R1) ≤ 1.42
A first distillation column for separating the first distillation column top discharge stream and the first distillation column bottom discharge stream from the raffinate-2 feed stream;
A second distillation column for separating a second distillation column top discharge stream, a second distillation column first bottom discharge stream and a second distillation column second bottom discharge stream from the first distillation column bottom discharge stream;
A first heat exchanger located on one side of the second distillation column to exchange heat between the first distillation column upper exhaust stream and the second distillation column first lower exhaust stream; And
Located on one side of the upper portion of the second distillation column, and includes a fourth heat exchanger for condensing the upper outlet stream of the second distillation column,
The flow rate (R1) of the first distillation column upper exhaust stream passing through the first heat exchanger to the first distillation column, and the flow rate of the upper exhaust stream of the second distillation column passing through the fourth heat exchanger to the second distillation column ( R2) is a purification apparatus for raffinate-2 that satisfies Equation 1 below:
[Equation 1]
0.82 ≤ (R2/R1) ≤ 1.42
제8항에 있어서,
상기 라피네이트-2의 정제장치는, 상기 제1 증류 컬럼의 하부의 일측에 위치하는 제3 열교환기 및 상기 제2 증류 컬럼의 하부의 일측에 위치하는 제5 열교환기를 포함하는 것인 라피네이트-2의 정제장치.
The method of claim 8,
The raffinate-2 purification apparatus includes a third heat exchanger located on one side of the lower portion of the first distillation column and a fifth heat exchanger located on one side of the lower portion of the second distillation column. 2, purification device.
제8항에 있어서,
상기 라피네이트-2의 정제장치는, 상기 제1 열교환기를 통과하여 제1 증류 컬럼으로 환류되는 제1 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R1) 및 상기 제4 열교환기를 통과하여 제2 증류 컬럼으로 환류되는 제2 증류 컬럼 상부 배출 스트림의 유량(R2)을 제어하기 위한 유량 제어 장치를 포함하는 것인 라피네이트-2의 정제장치.
The method of claim 8,
The purification apparatus of the raffinate-2, the flow rate (R1) of the upper exhaust stream of the first distillation column passing through the first heat exchanger and refluxing to the first distillation column, and refluxing through the fourth heat exchanger to the second distillation column And a flow control device for controlling the flow rate (R2) of the second distillation column upper discharge stream.
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