(57)【要約】      （修正有）【課題】ブタジエンの製造工程において、ガス生成物に含まれて排出される吸収溶媒を回収する工程の提供。【解決手段】酸化脱水素反応を介したブタジエンの製造工程において、a)吸収塔２１の上部から排出されるガス生成物がウォッシュカラム(wash column)４５に伝達される段階;及びb)前記ウォッシュカラム４５内を循環する溶媒が前記ガス生成物に含まれた吸収溶媒を回収する段階;を含む吸収溶媒の回収方法に関し、吸収溶媒が反応器に流入されるか、系外に排出されることを防止できるようになるので、ブタジエンの製造工程の経済性が向上する。【選択図】図２
2018150341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化脱水素反応を介したブタジエンを含む反応生成物を生成する段階； 
前記反応生成物の水分を除去する脱水段階；
前記脱水段階で脱水された反応生成物を、吸収塔において吸収溶媒と接触させてブタジエンを吸収させる段階；
前記吸収塔の上部から排出されるガス生成物がウォッシュカラム(wash column)に伝達される段階;及び
前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒が前記ガス生成物に含まれた吸収溶媒を回収する段階;を含むブタジエンの製造方法。
【請求項２】
前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒は、極性プロトン溶媒を含む請求項1に記載のブタジエンの製造方法。
【請求項３】
前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒は、水(H2O)である請求項1に記載のブタジエンの製造方法。
【請求項４】
前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒が前記ガス生成物に含まれた吸収溶媒を回収する段階で、ガス生成物に対する、ウォッシュカラム内を循環させるために新たに投入する溶媒の重量比は、100：0.1〜100：10である請求項1から3のいずれか一項に記載のブタジエンの製造方法。
【請求項５】
前記吸収溶媒は、極性非プロトン溶媒(polar aprotic solvent)である請求項1から4のいずれか一項に記載のブタジエンの製造方法。
【請求項６】
前記吸収溶媒は、ジメチルホルムアミド(dimethylformamide(DMF))、メチルピロリドン(methylpyrrolidone(NMP))、アセトニトリル(acetonitrile(ACN))、ジメチルアセトアミド(dimethylacetamide(DMA))及びジメチルスルホキシド(dimethyl sulfoxide(DMSO))からなる群より選択される1つまたは2以上の混合物である請求項1から5のいずれか一項に記載のブタジエンの製造方法。
【請求項７】
酸化脱水素反応を介してブタジエンを含む反応生成物を生成する反応器；
前記反応生成物の水分を除去する脱水手段；
前記脱水手段で脱水された反応生成物と吸収溶媒とを接触させてブタジエンを吸収させる溶媒吸収塔；
前記溶媒吸収塔の上部からガス生成物が伝達される配管;
前記配管と連結されたウォッシュカラム(wash column);及び
前記ウォッシュカラムの一側に備えられ、ウォッシュカラムに流入される溶媒を循環させるポンプ;を含むブタジエン製造装置。
【請求項８】
前記ウォッシュカラムは、1段以上のトレイ(tray)タイプまたはパッキング(packing)タイプである請求項7に記載のブタジエン製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、酸化脱水素反応を介したブタジエン製造工程内の吸収溶媒の回収方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブタジエン(Butadiene)は重要な基本化学物質であり、合成ゴムと電子材料など数多くの石油化学製品の中間体として用いられ、現在、石油化学市場で最も重要な基礎原料油のうちの一つとしてその需要と価値が徐々に増加している。
【０００３】
ブタジエンを製造する方法としては、ナフサクラッキングを介してC4油分から抽出する方法、ノルマル-ブテン(n-butene)の直接脱水素化反応、ノルマル-ブテン(n-butene)の酸化的脱水素化(oxidative dehydrogenation)反応を介した方法などがある。
【０００４】
このうち、ブタンまたはブテンを酸化脱水素反応させてブタジエンを製造する方法は、反応物の爆発の危険を減らすと同時に、触媒のコーキング(coking)防止及び反応熱の除去のため、原料以外に窒素、水蒸気(steam)などを投入する。前記反応によると、主生成物であるブタジエンをはじめ、副生成物である一酸化炭素、二酸化炭素などが副次的に生成される。
【０００５】
前記反応生成物からガス生成物(light gas)を分離除去するとブタジエンを含むC4混合物が得られ、これを精製すると高純度のブタジエンが得られる。一方、前記分離除去されたガス生成物の一部または全部は再活用され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ブタンまたはブテンの酸化脱水素反応中に生成されたガス生成物は、溶媒吸収塔の上部に排出され、前記排出されるガス生成物の一部は循環して反応器に再投入され、残りはパージストリームに含まれて系外に排出される。
【０００７】
前記ガス生成物には溶媒吸収塔で用いられた吸収溶媒のうち一部が含まれることがあり、前記吸収溶媒は反応器に入って酸化脱水素反応に悪影響を与えるか、パージストリームに含まれて排出されることにより損失が起こる問題点がある。
【０００８】
そこで、ガス生成物が排出される吸収塔上部と連結されたウォッシュカラム(wash column)を備えることにより、前記ガス生成物に含まれて排出される吸収溶媒を回収する工程の提供を図る。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の目的を達成するための一実施形態で、酸化脱水素反応を介したブタジエンの製造工程において、a)吸収塔の上部から排出されるガス生成物がウォッシュカラム(wash column)に伝達される段階;及びb)前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒が前記ガス生成物に含まれた吸収溶媒を回収する段階;を含む吸収溶媒の回収方法を提供する。
【００１０】
本発明の目的を達成するための他の実施形態で、溶媒吸収塔の上部からガス生成物が伝達される配管;前記配管と連結されたウォッシュカラム(wash column);及び前記ウォッシュカラムの一側に備えられてウォッシュカラムに流入される溶媒を循環させるポンプ;を含む吸収溶媒の回収装置を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ガス生成物に含まれて排出される吸収溶媒を回収することにより、前記吸収溶媒が反応器に入って酸化脱水素反応に悪影響を与えることを防止することができる。
【００１２】
また、本発明によれば、前記吸収溶媒が系外に排出されて損失されることを防止することができるので、工程の経済性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一般的な酸化脱水素反応を用いたブタジエンの製造工程を概略的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に基づいて、溶媒吸収塔の上部と連結されたウォッシュカラム(wash column)を備える吸収溶媒の回収装置を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して説明する。本発明は、図面に示された実施形態を参考にして説明されたが、これは一つの実施形態として説明されるものであり、これにより本発明の技術的思想とその核心構成及び作用が制限されない。
【００１５】
特に、特許請求の範囲及び要約書を含む本明細書の全般にわたって用いられる用語である「ガス生成物(light gas)」は、酸化脱水素反応を介して生成された反応生成物のうち窒素、酸素、水蒸気、一酸化炭素または二酸化炭素などを含む気体成分を意味するものと理解されるべきである。また、用語「有効成分」は、窒素、酸素、未反応原料またはブタジエンなどのように、ブタジエンの製造反応に有効な成分を意味するものと理解されるべきである。
【００１６】
ブタジエン製造装置
前述した酸化脱水素反応を介したブタジエンの製造方法を実施するためのブタジエン製造装置は、C4油分、スチーム(steam)、酸素(O2)及び窒素(N2)を含む第1の流れ30の各成分を反応器10内にそれぞれ流入させるための個別パイプラインを含むか、または反応器10と直接連結された一つのパイプラインから分岐され、前記第1の流れに含まれる成分が個別に投入される複数個の個別パイプラインを含むことができる(図1参照)。
【００１７】
また、前記パイプラインと連結され、酸化脱水素反応が起こる反応器10を含む。前記反応器の前端には、前記第1の流れに含まれる成分が反応器内に流入される前に、これらを混合するための混合装置をさらに含むことができる(図1参照)。
【００１８】
また、前記反応器10から得られるブタジエンを含むC4混合物をガス生成物(light gas)から分離するためのものとして、溶媒吸収塔21及び脱気塔22のうち少なくとも一つを含むガス分離装置を含むことができる(図1参照)。
【００１９】
また、高純度のブタジエンを得るために、溶媒回収部23、ブタジエン精製部24を含むことができる(図1参照)。
【００２０】
一方、本発明のブタジエン製造装置は、前記ガス分離装置から分離されたガス生成物のうち窒素(N2)及び二酸化炭素(CO2)から一つ以上を含む第2の流れ40を反応器内に再投入することができるようにする内部循環(inert recycle)ラインと、パージを含む第3の流れ50を系外に排出させるための排出ラインをさらに含むことができる(図1参照)。
【００２１】
また、前記反応器とガス分離装置の間に、反応器から得られる反応生成物を冷却するための急冷塔(quenching tower)60などを含む急冷装置、反応生成物の圧縮のための圧縮機(compressor)70、及び前記反応生成物に含まれる水分を除去するための脱水装置などをさらに含むこともできる。
【００２２】
一方、前記溶媒吸収塔の上部(塔頂)はウォッシュカラム(wash column)45と連結され得る。前記ウォッシュカラムでは、ガス生成物に含まれて排出される吸収溶媒を回収する工程が進められ得る(図2参照)。
【００２３】
ブタジエンの製造工程
先ず、C4油分、スチーム(steam)、酸素(O2)及び窒素(N2)を含む第1の流れ30を反応器内に流入させ、酸化脱水素反応を進めさせる。
【００２４】
前記C4油分は、ナフサクラッキングで生産されたC4混合物から有用な化合物を分離して残ったC4ラフィネート-1、2、3を意味するものであってよく、エチレン二量化（dimerization)を介して得ることができるC4類を意味するものであってもよい。本発明の一実施形態で、前記C4油分は、n-ブタン(n-butane)、トランス-2-ブテン(trans-2-butene)、シス-2-ブテン(cis-2-butene)及び1-ブテン(1-butene)からなる群より選択される1つまたは2以上の混合物であり得る。
【００２５】
前記スチーム(steam)または窒素(N2)は、酸化脱水素反応において、反応物の爆発の危険を減らすと同時に、触媒のコーキング(coking)防止及び反応熱の除去などの目的のために投入される希釈気体である。
【００２６】
一方、前記酸素(O2)は、酸化剤(oxidant)としてC4油分と反応して脱水素反応を起こす。
【００２７】
本発明の一実施形態で、前記第1の流れ30は、C4油分、スチーム(steam)、酸素(O2)及び窒素(N2)がそれぞれの個別のパイプラインを介して反応器に流入される流れであり得る。
【００２８】
一方、本発明の他の一実施形態で、前記第1の流れ30は、C4油分、スチーム(steam)、酸素(O2)及び窒素(N2)が反応器と直接連結された一つのパイプラインから分岐され、前記第1の流れに含まれる成分が個別に投入される複数個の個別パイプラインを通過した後、前記一つのパイプラインで混合されるか、または反応器の前端に位置する混合装置によって混合されてから、反応器内に流入される流れであり得る。
【００２９】
本発明の一実施形態で、前記第1の流れに含まれるC4油分、スチーム、酸素及び窒素は、気体の状態でパイプラインに投入されてよく、前記気体は酸化脱水素反応に有利な温度に予熱されて投入されてもよい。
【００３０】
本発明の一実施形態で、反応器内に充填される触媒は、C4油分を酸化脱水素反応させてブタジエンを製造することができるようにするものであれば特に制限されず、例えば、フェライト系触媒またはビスマスモリブデン系触媒であり得る。
【００３１】
本発明の一実施形態で、前記触媒はビスマスモリブデン系触媒であってよく、前記ビスマスモリブデン系触媒は、ビスマス(Bismuth)、モリブデン(Molybdenum)及びコバルト(Cobalt)からなる群より選択される1つ以上を含むものであってよく、また、前記ビスマスモリブデン系触媒は、多成分系ビスマスモリブデン触媒であってもよい。但し、前記反応触媒の種類と量は、反応の具体的な条件に応じて異なり得る。
【００３２】
本発明の一実施形態で、前記反応器10は、酸化脱水素反応が進められ得るものであれば特に制限されない。例えば、管型反応器、槽型反応器または流動床反応器であり得る。さらに他の例として、前記反応器は、固定床反応器であってもよく、固定床の多管式反応器またはプレート式反応器であってもよい。
【００３３】
前記説明したところのように、C4油分、スチーム(steam)、酸素(O2)及び窒素(N2)を含む第1の流れ30が、触媒が充填された反応器10内に流入されると、酸化脱水素反応が進められる。前記酸化脱水素反応は発熱反応であり、主な反応式は、下記反応式(1)または(2)の通りである。
C4H8+1/2O2 C4H6+H2O    （1）
C4H10+O2 C4H6+2H2O    （2）
【００３４】
前記酸化脱水素反応でブタンまたはブテンの水素が除去されることによりブタジエン(butadiene)が製造される。一方、前記酸化脱水素反応は、前記化学式(1)または(2)のような主反応以外に副反応を伴い、前記副反応により一酸化炭素(CO)、二酸化炭素(CO2)、アセチレン類またはカルボニル類などの低沸点及び水溶性副産物、フェノール及びクマリンなどの高沸点副産物などを含む副反応生成物が生成され得る。前記副反応生成物は、工程内で持続的な蓄積が発生しないように分離されて系外に排出されなければならない。
【００３５】
一方、反応器から得られたブタジエンを含むC4混合物は、高純度のブタジエンを得るための後処理過程をさらに経ることができる。前記後処理過程は、複数個以上の急冷塔(quenching tower)を用いた急冷段階、圧縮機(compressor)を用いた圧縮段階、脱水装置を用いた脱水段階、ガス分離装置を用いたガス分離段階、溶媒分離回収装置及び精製塔を用いた精製段階からなる群より選択される1つ以上の段階を含むことができる。
【００３６】
急冷段階
本発明の一実施形態で、前記反応器から得られる反応生成物は、急冷段階を経ることができる。
【００３７】
前記反応器から得られる反応生成物は高温のガス形態であってよく、これに伴い、ガス分離装置に供給される以前に冷却される必要性がある。
【００３８】
前記急冷段階で用いられる冷却方法は、特に制限されない。例えば、冷却溶媒と反応生成物を直接接触させる冷却方法を用いることもでき、冷却溶媒と反応生成物を間接接触させる冷却方法を用いることもできる。
【００３９】
脱水段階
本発明の一実施形態で、前記反応器から得られた反応生成物は、水分を除去する脱水段階をさらに含むことができる。
【００４０】
水分が反応生成物に残っている場合、以後の溶媒吸収、分離及び精製段階などで水分によって機器が腐食するか、溶媒中に不純物が蓄積されるなどの問題があり得るので、これを除去しなければならない。
【００４１】
前記脱水段階での脱水方法は、特に制限されない。また、前記脱水段階で用いられる脱水手段は特に制限されないが、例えば、酸化カルシウム、塩化カルシウム、モレキュラーシーブなどの乾燥剤(水分吸着剤)であり得る。前記脱水手段のうちモレキュラーシーブは、再生の容易さ、取り扱いの容易さなどの面で有利であり得る。
【００４２】
ガス分離段階
本発明の一実施形態で、前記反応器から得られる反応生成物を溶媒吸収塔で吸収溶媒と接触させ、ブタジエンを含むC4混合物のみ吸収溶媒に選択的に吸収させ、その他のガス生成物(light gas)は分離除去する。
【００４３】
詳細には、反応器から得られた反応生成物が吸収塔内で吸収溶媒と向流接触されると、ブタジエンを含むC4混合物が吸収溶媒によって選択的に吸収され、残りのガス生成物は、前記吸収塔の塔頂を介して配管を経て出る。
【００４４】
前記吸収塔の種類は特に限定されないが、例えば、充填塔、濡れ壁塔、噴霧塔、サイクロンスクラバ、気泡塔、気泡攪拌槽、段塔(泡鐘塔、多孔板塔)または泡沫分離塔であり得る。
【００４５】
前記吸収溶媒は、当該技術分野で通常用いられる吸収溶媒を用いることができ、例えば、C6からC10の飽和炭化水素、C6からC8の芳香族炭化水素またはアミド化合物などが用いられ得る。
【００４６】
また、前記吸収溶媒は、極性非プロトン溶媒であってよく、例えば、ジメチルホルムアミド(dimethylformamide(DMF))、メチルピロリドン(methylpyrrolidone(NMP))、アセトニトリル(acetonitrile(ACN))、ジメチルアセトアミド(dimethylacetamide(DMA))及びジメチルスルホキシド(dimethyl sulfoxide(DMSO))からなる群より選択される1つまたは2以上の混合物であり得る。
【００４７】
一方、本発明の一実施形態で、前記吸収塔の塔頂を介して配管を経て排出されるガス生成物は、第2の流れ40及び第3の流れ50に分けられる(図1参照)。
【００４８】
前記第2の流れは、窒素及び二酸化炭素からなる群より選択される1つ以上を含む濃縮された流れであってよく、内部循環ラインに沿って循環されて反応器内に再投入される。前記第2の流れには窒素(N2)、二酸化炭素(CO2)以外に、未反応原料及びブタジエンなどがさらに含まれてよく、前記第2の流れに含まれた二酸化炭素は、内部循環を介して反応器内に再投入され、反応器内で酸化脱水素反応の弱酸化剤(mild oxidant)の役割または希釈気体の役割を担うことができる。
【００４９】
一方、前記第3の流れはパージストリームであって、第2の流れとは別途の排出ラインを介して系外に排出される。前記第3の流れはまた、窒素(N2)、二酸化炭素(CO2)、未反応原料及びブタジエンなどをさらに含むことができる。
【００５０】
一方、本発明の一実施形態で、前記吸収溶媒は、ブタジエンを含むC4混合物のみを選択的に吸収するために用いられるものであるが、窒素、二酸化炭素などの気体の一部もまた溶解させることができる。よって、前記窒素、二酸化炭素などのガスを除去するための脱気段階がさらに進められてよく、前記脱気段階は脱気塔内で進められてよい。
【００５１】
前記脱気段階において、脱気方法は特に制限されず、当該分野で用いられる通常の方法によるものであり得る。
【００５２】
精製段階
本発明の一実施形態で、前記吸収溶媒内に含まれたブタジエンを含むC4混合物は、精製段階を経て純度の高いブタジエンとして製造される。前記精製段階は、溶媒回収部23、ブタジエン精製部24のうち選択される1つ以上を含むことができる(図1参照)。
【００５３】
本発明の一実施形態で、溶媒回収部では吸収溶媒を分離回収し、前記分離回収方法は特に制限されず、例えば、蒸留分離法が用いられ得る。蒸留分離法によると、リボイラ(reboiler)とコンデンサ(condensor)により、ブタジエンを含むC4混合物が溶解された吸収溶媒が溶媒回収塔に供給された後、蒸留分離が進められる。前記蒸留分離過程を経れば、塔頂付近からブタジエンを含むC4混合物が抽出される。
【００５４】
前記過程で分離された吸収溶媒は溶媒回収塔の塔底から抽出され、前記抽出された吸収溶媒は、前工程に再供給されて再び用いられ得る。前記吸収溶媒は、不純物を含んでいることもあり得るので、再活用の前に一部を抽出して蒸留、デカンテーション(decantation)、沈降、吸着剤やイオン交換樹脂などと接触処理するなど、公知の精製方法で不純物を除去する過程を経ることもあり得る。
【００５５】
本発明の一実施形態で、前記吸収溶媒から分離されたブタジエンを含むC4混合物は、ブタジエン精製部24に伝達され得る。本発明の一実施形態で、精製塔に伝達されたブタジエンは、前記ブタジエン精製部24を経る間、高沸点低沸点の成分等が除去されて高純度のブタジエンとして製造される。
【００５６】
本発明の一実施形態で、前記一連の段階を介して最終的に得ることができるブタジエンの純度は99.0〜99.9％である。
【００５７】
以下、本発明の酸化脱水素反応を介したブタジエン製造工程内の吸収溶媒の回収方法を詳細に説明する。
【００５８】
吸水溶媒の回収方法
前記ガス分離段階で分離されるガス生成物には、溶媒吸収塔で用いられた吸収溶媒のうち一部が含まれることがあり、前記吸収溶媒が第2の流れに含まれて反応器に入る場合、酸化脱水素反応に悪影響を与える。また、前記吸収溶媒が第3の流れに含まれて系外に排出される場合、溶媒吸収塔に吸収溶媒を補充しなければならないので、経済的な損失が発生し得る。
【００５９】
よって、前記のような問題点を解決するため、本発明では、ガス生成物が排出される吸収塔の上部と連結されたウォッシュカラム(wash column)を備えることにより、前記ガス生成物に含まれて排出される吸収溶媒を回収する工程を提供する。
【００６０】
前記吸収溶媒の回収工程のための装置として、本発明の一実施形態では、溶媒吸収塔の上部からガス生成物が伝達される配管;前記配管と連結されたウォッシュカラム45;前記ウォッシュカラムの一側に備えられてウォッシュカラムに流入される溶媒を循環させるポンプ46;を含む吸収溶媒回収装置を提供する(図2参照)。
【００６１】
一方、前記ウォッシュカラムは、1段以上のトレイ(tray)タイプまたはパッキング(packing)タイプであり得る。
【００６２】
前記のような装置で吸収溶媒を回収する工程が進められてよく、このための本発明の一実施形態では、a)吸収塔の上部から排出されるガス生成物がウォッシュカラム(wash column)に伝達される段階; 及びb)前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒が、前記ガス生成物に含まれた吸収溶媒を回収する段階;を含む吸収溶媒の回収方法を提供する。
【００６３】
より詳細に説明すると、前記ガス分離段階で分離されたガス生成物は、吸収塔の上部に上がって配管を介して排出され、前記配管はウォッシュカラム(wash column)と連結されているので、本発明の溶媒回収工程を経るようになる(本発明の段階a)。
【００６４】
前記ガス生成物には、酸化脱水素反応を介して生成された反応生成物のうち窒素、酸素、水蒸気、一酸化炭素または二酸化炭素などを含む気体成分以外にも、溶媒吸収塔でガス生成物の分離のために用いられる吸収溶媒が一部含まれ得る。
【００６５】
一方、前記ガス生成物に一部含まれ得る吸収溶媒は、前記ガス分離段階の溶媒吸収塔で用いられる溶媒と同一の種類である。
【００６６】
従来には、前記吸収塔に、溶媒としてトルエン、ビニルシクロヘキセン(VCH)などを用いてC4類の物質を大部分カラム内の下部に吸収させ、ガス生成物とともに吸収塔の上部に伴う溶媒を回収するため、前記記載の物質等の沸点より相対的にさらに高い吸収オイル(sponge oil)を用いていた。しかし、このような吸収オイルシステムは、沸点が相対的にさらに高い吸収オイルが回収されるガス生成物に含まれて反応器に再投入される可能性が存在し、再投入された吸収オイルが副反応を引き起こし得る問題を有していた。
【００６７】
本発明の一実施形態に係る回収方法によれば、前記ガス生成物がウォッシュカラムに到達すると、ウォッシュカラム内を循環する溶媒と気液接触するようになり、前記気液接触により物質交換が起こり、前記循環溶媒は前記ガス生成物内に含まれた吸収溶媒を回収することになる(本発明の段階b)。
【００６８】
前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒は、吸収溶媒との親和力が高いながらも、反応器に入る場合、反応に影響を与えてはならない。したがって、前記ウォッシュカラム内を循環することができる溶媒は、前記吸収溶媒の種類に応じて異なって用いられ得る。一例として、水などの極性プロトン溶媒を挙げることができる。
【００６９】
本発明の一実施形態で、前記吸収溶媒がジメチルホルムアミド(DMF)である場合、ウォッシュカラム内を循環する溶媒として水(H2O)が用いられてよく、水はジメチルホルムアミドとの親和力が高いながらも酸化脱水素反応に影響を与えないので好ましい。
【００７０】
一方、前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒は持続的に補充されなければならないところ、ガス生成物に比べてウォッシュカラム内を循環する溶媒の量が著しく少ない場合、物質交換が容易に起こらないことがあり得るためである。このため、ガス生成物に対する、ウォッシュカラム内に持続的に新たに投入する溶媒の重量比は、100：0.1〜100：10であり得る。
【００７１】
また、前記吸収溶媒回収装置に備えられたポンプは、ウォッシュカラムに流入される溶媒の補充を円滑にすることができるので、ガス生成物とウォッシュカラム内を循環する溶媒間の気液接触を最大化することができるようにする。
【００７２】
本発明の一実施形態で、前記方法によって回収される吸収溶媒の回収効率は90％以上であり得る。
【実施例】
【００７３】
以下、実施例を介して本発明をさらに詳細に説明する。これらの実施例は、ひとえに本発明を例示するためのものであって、本発明の範囲がこれらの実施例により制限されるものとして解釈されないことは、当業界で通常の知識を有する者にとって自明なことである。
【００７４】
実施例1
本発明の酸化脱水素反応を介したブタジエンの製造工程において、ガス分離装置から排出されるガス生成物を3段のウォッシュカラム(wash column)に伝達し、吸収溶媒を回収した。このとき、溶媒吸収塔で用いられた吸収溶媒は、ジメチルホルムアミド(DMF)であった。一方、ウォッシュカラムで溶媒として用いられた清水(Fresh Water)の量は1,178kg/hであり、ポンプを用いてウォッシュカラムに持続的に供給した再生水(Recycle Water)の量は30,000kg/hrであった。
【００７５】
比較例1
前記実施例1と同一の方法でブタジエンを製造したが、ガス生成物の排出時にウォッシュカラムなどで吸収溶媒を回収する工程を進めなかった。
【００７６】
実験例1
前記実施例1及び比較例1に基づいて溶媒の吸収塔上部のガス生成物を処理した結果、下記表1のような結果を得た。
【表１】
2018150341.tif 000003
【００７７】
前記表1で、実施例1は、ウォッシュカラムを通過して排出されるガス生成物及びブテン(butene)のマスフロー(mass flow)を示したものであり、比較例1は、ウォッシュカラムを経由せずに排出されるガス生成物及びブテン(butene)のマスフローを示したものである。
【００７８】
前記表1の結果を参照すると、実施例1のようにウォッシュカラムを経たストリームで、ガス生成物に含まれて排出される吸収溶媒(DMF)の量が著しく減少したことを確認することができる。
【図１】
2018150341.tif 000004
【図２】
2018150341.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成30年5月17日(2018.5.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応器で酸化脱水素反応を介したブタジエンを含む反応生成物を生成する段階； 
前記反応生成物の水分を除去する脱水段階；
前記脱水段階で脱水された反応生成物を、吸収塔において吸収溶媒と接触させてブタジエンを吸収させる段階；
前記吸収塔の上部から排出されるガス生成物がウォッシュカラム(wash column)に伝達される段階;
前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒が前記ガス生成物に含まれた吸収溶媒を回収する段階;及び
前記吸収溶媒が除去された前記ガス生成物を内部循環ラインに沿って前記反応器に再投入する段階；
を含み、
前記ガス生成物は、窒素、水蒸気及び二酸化炭素の少なくとも一つを含む、
ブタジエンの製造方法。
【請求項２】
前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒は、極性プロトン溶媒を含む請求項1に記載のブタジエンの製造方法。
【請求項３】
前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒は、水(H2O)である請求項1に記載のブタジエンの製造方法。
【請求項４】
前記ウォッシュカラム内を循環する溶媒が前記ガス生成物に含まれた吸収溶媒を回収する段階で、ガス生成物に対する、ウォッシュカラム内を循環させるために新たに投入する溶媒の重量比は、100：0.1〜100：10である請求項1から3のいずれか一項に記載のブタジエンの製造方法。
【請求項５】
前記吸収溶媒は、極性非プロトン溶媒(polar aprotic solvent)である請求項1から4のいずれか一項に記載のブタジエンの製造方法。
【請求項６】
前記吸収溶媒は、ジメチルホルムアミド(dimethylformamide(DMF))、メチルピロリドン(methylpyrrolidone(NMP))、アセトニトリル(acetonitrile(ACN))、ジメチルアセトアミド(dimethylacetamide(DMA))及びジメチルスルホキシド(dimethyl sulfoxide(DMSO))からなる群より選択される1つまたは2以上の混合物である請求項1から5のいずれか一項に記載のブタジエンの製造方法。
【請求項７】
前記吸収溶媒は、ジメチルホルムアミド(dimethylformamide(DMF))である請求項1から6のいずれか一項に記載のブタジエンの製造方法。