(57)【要約】本発明は、アルカノールの製造装置及び製造方法に関する。本発明によれば、アルカノールの製造時に装置の再沸器でのスチームまたは凝縮器及び冷却器での冷却水の使用量を減らして、エネルギー節減を図ることができ、塔頂流れ用熱交換器を通じて生成されたスチームを多様な分野に利用することができる。また、本発明によれば、高純度のアルカノールを製造することができる。【選択図】図２
2016504288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
凝縮器、再沸器、熱交換器、及び分離壁が具備された蒸留塔を含み、
前記蒸留塔は、原料供給領域、生成物流出領域、塔頂領域及び塔底領域に区分され、
下記化学式１の化合物を含む原料が前記原料供給領域に流入され、流入された原料は、生成物流れ、塔底流れ及び塔頂流れに分離して流出され、
前記塔底流れは、塔底領域で流出され、前記塔底流れのうち一部は、再沸器を通じて蒸留塔に還流され、
前記塔頂流れは、塔頂領域で流出されて凝縮器を通過し、前記凝縮器を通過した塔頂流れのうち一部は、蒸留塔に還流され、
前記生成物流れは、生成物流出領域で流出され、
前記塔頂流れ、塔底流れ及び生成物流れのうち少なくとも１つ以上の流れの一部または全部が前記熱交換器を通過して熱交換されるアルカノールの製造装置：
［化学式１］
Ｒ−ＯＨ
前記化学式１で、Ｒはアルキル基である。
【請求項２】
化学式１の化合物がオクタノールである、請求項１に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項３】
化学式１の化合物が２−エチルヘキサノールである、請求項１に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項４】
熱交換器は、塔頂流れの一部または全部を水と熱交換するか、塔底流れ、塔頂流れ及び生成物流れよりなる群から選択された１つ以上の流れの一部または全部を原料供給領域に流入される原料と熱交換させる、請求項１に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項５】
熱交換器は、凝縮器の前段に位置し、塔頂領域で流出される塔頂流れの一部または全部を水と熱交換してスチームを生産する塔頂流れ用スチーム生成熱交換器である、請求項１に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項６】
熱交換器は、凝縮器の前段に位置し、塔頂領域で流出される塔頂流れの一部または全部を原料供給領域に流入される原料と熱交換して原料を昇温させる塔頂流れ用原料予熱熱交換器である、請求項１に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項７】
熱交換器は、原料供給領域の前段に位置し、生成物流出領域で流出される生成物流れの一部または全部を原料供給領域に流入される原料と熱交換して原料を昇温させる生成物流れ用原料予熱熱交換器である、請求項１に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項８】
熱交換器は、原料供給領域の前段に位置し、塔底領域で流出される塔底流れの一部または全部を原料供給領域に流入される原料と熱交換して原料を昇温させる塔底流れ用原料予熱熱交換器である、請求項１に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項９】
塔頂流れの還流比は、１〜１００である、請求項１に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項１０】
凝縮器、再沸器、塔頂流れ用スチーム生成熱交換器、原料予熱熱交換器及び分離壁が具備された蒸留塔を含み、
前記蒸留塔は、原料供給領域、生成物流出領域、塔頂領域及び塔底領域に区分され、
下記化学式１の化合物を含む原料が前記原料供給領域に流入され、流入された原料は、生成物流れ、塔底流れ及び塔頂流れに分離して流出され、
前記塔底流れは、塔底領域で流出され、前記塔底流れのうち一部は、再沸器を通じて蒸留塔に還流され、
前記塔頂流れは、塔頂領域で流出されて塔頂流れ用スチーム生成熱交換器及び凝縮器を順次に通過し、前記凝縮器を通過した塔頂流れのうち一部は、蒸留塔に還流され、
前記生成物流れは、生成物流出領域で流出され、
前記塔頂流れの一部または全部は、前記塔頂流れ用スチーム生成熱交換器内で水と熱交換してスチームを生産し、
前記塔底流れまたは生成物流れの一部または全部は前記原料予熱熱交換器内で原料供給領域に流入される原料と熱交換して原料を昇温させるアルカノールの製造装置：
［化学式１］
Ｒ−ＯＨ
前記化学式１で、Ｒはアルキル基である。
【請求項１１】
化学式１の化合物がオクタノールである、請求項１０に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項１２】
化学式１の化合物が２−エチルヘキサノールである、請求項１０に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項１３】
原料予熱熱交換器は、塔底領域で流出される塔底流れの一部または全部を原料供給領域に流入される原料と熱交換して原料を昇温させる塔底流れ用原料予熱熱交換器である、請求項１０に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項１４】
原料予熱熱交換器は、生成物領域で流出される生成物流れの一部または全部を原料供給領域に流入される原料と熱交換して原料を昇温させる生成物流れ用原料予熱熱交換器である、請求項１０に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項１５】
塔頂流れの還流比は、１〜１００である、請求項１０に記載のアルカノールの製造装置。
【請求項１６】
下記化学式１の化合物を含む原料を分離壁型蒸留塔に流入する段階と；
前記流入された原料を蒸留して生成物流れ、塔底流れ及び塔頂流れに分離して流出する段階とを含み、
前記塔頂流れの一部または全部を前記蒸留塔に流入される原料または蒸留塔外部の水と熱交換させるか、前記蒸留塔に流入される原料と熱交換させるアルカノールの製造方法：
［化学式１］
Ｒ−ＯＨ
前記化学式１で、Ｒはアルキル基である。
【請求項１７】
化学式１の化合物がオクタノールである、請求項１６に記載のアルカノールの製造方法。
【請求項１８】
化学式１の化合物が２−エチルヘキサノールである、請求項１６に記載のアルカノールの製造方法。
【請求項１９】
生成物流れまたは塔底流れの一部または全部を前記蒸留塔に流入される原料とさらに熱交換させる、請求項１６に記載のアルカノールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカノールの製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オクタノール（ｏｃｔａｎｏｌ）のようなアルカノールは、例えば、香料、有機合成品の溶媒、可塑剤などのような化学産業の多様な用途に使用されている。
【０００３】
例えば、オクタノールは、ｎ−ブチルアルデヒド（ｎ−ｂｕｔｙｌａｌｄｅｈｙｄｅ）の水素添加反応（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ）を通じて製造することができる。前記で、水素添加反応を通じて製造されたオクタノールは、１つ以上の蒸留塔を通過して蒸留されることができ、前記蒸留過程でその流れの一部または全部が再沸器または凝縮器を通過した後、前記蒸留塔に還流されることによって、高純度のオクタノールを得ることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、アルカノールの製造装置及び製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、アルカノールの製造装置に関する。例示的な前記製造装置は、蒸留塔を含むことができる。例えば、前記製造装置は、前記蒸留塔を含む蒸留塔アセンブリーまたは蒸留システムであることができる。前記アルカノールの製造装置を利用すれば、アルカノールの製造過程で発生するエネルギー損失を最小化しながらも、高純度のアルカノールを分離精製することができる。以下、図面を参照して前記装置を説明するが、前記図面は、例示的なものであって、前記装置の範囲が図面に制限されるものではない。
【０００６】
図１は、アルカノールの製造装置を例示的に示す図であり、下記化学式１の化合物を含む原料１１０が流入される蒸留塔１００を含む装置を示す。
【０００７】
［化学式１］
Ｒ−ＯＨ
【０００８】
前記化学式１で、Ｒは、アルキル基、例えば、炭素数１〜２０、炭素数１〜１６、炭素数１〜１２または炭素数１〜８のアルキル基である。前記アルキル基は、直鎖、分岐鎖または環状構造を有することができ、必要に応じて任意的に１つ以上の置換基によって置換されていることができる。
【０００９】
１つの例示で前記化学式１の成分は、オクタノールであることができ、例えば、２−エチルヘキサノールであることができる。
【００１０】
前記で蒸留塔１００は、分離壁型蒸留塔１００であることができる。前記分離壁型蒸留塔１００は、いわゆる低沸点、中沸点及び高沸点の３成分を含む原料１１０の蒸留のために考案された装置である。分離壁型蒸留塔１００は、いわゆる熱複合蒸留カラム（Ｐｅｔｌｙｕｋ  ｃｏｌｕｍｎ）と熱力学的な観点において類似の装置である。熱複合蒸留カラムの場合は、予備分離器と主分離器を熱的に統合した構造を有する。前記カラムは、低沸点及び高沸点物質を１次的に予備分離器で分離し、予備分離器の塔頂及び塔底部分が主分離器の供給段にそれぞれ流入され、主分離器で低沸点、中沸点及び高沸点物質をそれぞれ分離するように考案されている。これに対し、分離壁型蒸留塔１００の場合は、塔内に分離壁１０１を設置し、予備分離器を主分離器の内部に統合させた形態である。
【００１１】
分離壁型蒸留塔１００は、例えば、図１に示されたような構造を有することができる。図１は、例示的な分離壁型蒸留塔１００を示す。図１に示されたように、例示的な蒸留塔１００は、内部が分離壁１０１によって分割されており、上部の分離型凝縮器１０２及び下部の分離型再沸器１０３などを含む構造を有することができる。また、分離壁型蒸留塔１００の内部は、図面において点線で仮想的に分割されているように、例えば、高沸点の流れが排出される分離型塔頂領域１０４、低沸点の流れが排出される分離型塔底領域１０５、原料１１０が流入される分離型原料供給領域１０６及び生成物が流出される生成物流出領域１０７に区分されることができ、前記分離型原料供給領域１０６は、上部供給領域１０６１及び下部供給領域１０６２に区分され、前記生成物流出領域１０７は、上部流出領域１０７１及び下部流出領域１０７２に区分されることができる。前記で用語「上部及び下部供給領域」は、それぞれ分離壁型蒸留塔１００の構造において分離壁１０１によって分割される空間のうち原料１１０が供給される側の空間、すなわち分離型原料供給領域１０６を蒸留塔の長さ方向に二等分したときに上部及び下部領域を意味することができる。また、「上部及び下部流出領域」は、それぞれ分離壁型蒸留塔１００の内部の分離壁１０１によって分割される空間のうち生成物が流出される側の空間、すなわち生成物流出領域１０７を蒸留塔１００の長さ方向に二等分したときに上部及び下部領域を意味することができる。
【００１２】
アルカノールの蒸留過程で使用することができる分離壁型蒸留塔１００の具体的な種類は、特に制限されない。例えば、図１に示されたような一般的な構造の分離壁型蒸留塔１００を使用するか、精製効率を考慮して蒸留塔内の分離壁１０１の位置や形態が変更設計された蒸留塔の使用も可能である。また、蒸留塔の段数及び内径などは、特に制限されず、例えば、原料１１０の組成を考慮した蒸留曲線から類推される理論段数などを基盤として設定することができる。
【００１３】
いわゆる低沸点、中沸点及び高沸点の３成分を含む原料１１０から精製工程を行うために、前記原料１１０を図１のように分離壁型蒸留塔１００の原料供給領域１０６に導入することができる。前記で原料供給領域１０６に流入された原料１１０は、生成物流れ１４０、塔底流れ１３０及び塔頂流れ１２０に分離して流出されることができる。例えば、前記原料１１０は、前記分離壁型蒸留塔１００の原料供給領域１０６に流入された後、前記分離壁型蒸留塔１００の塔頂領域１０４では、前記原料１１０の成分のうち相対的に低沸点成分である塔頂流れ１２０が排出され、前記分離壁型蒸留塔１００の塔底領域１０５では、前記原料１１０の成分のうち相対的に高沸点成分である塔底流れ１３０が排出される。また、中沸点成分は、前記生成物流出領域１０７で生成物流れ１４０として排出されることができる。１つの例示で、前記分離壁型蒸留塔１００でオクタノール、例えば２−エチルヘキサノールを含む原料１１０が流入されれば、前記分離壁型蒸留塔１００の塔頂領域１０４でそれぞれ前記原料１１０の成分のうち相対的に低沸点成分である低沸点流れが排出され、前記分離壁型蒸留塔１００の塔底領域１０５で前記原料１１０の成分のうち相対的に高沸点成分である高沸点流れが分離して排出される。また、前記原料１１０の成分のうち相対的に中沸点成分である２−エチルヘキサノールのようなオクタノールを含む生成物流れ１４０は、前記分離壁型蒸留塔１００の生成物流出領域１０７、例えば、上部流出領域１０７１または下部流出領域１０７２で排出される。前記で分離壁型蒸留塔１００の塔頂流れ１２０は、凝縮器１０２を経て一部は前記塔の塔頂領域１０４に還流され、残りの一部は、製品として貯蔵されることができる。また、前記分離壁型蒸留塔１００の高沸点流れは、再沸器１０３を経てその一部は、前記塔の塔底領域１０５に還流され、残りの一部は、製品として生産されることができる。前記で用語「低沸点流れ」は、分離壁型蒸留塔１００の塔頂領域１０４で排出される相対的に沸点が低い低沸点成分が濃厚（ｒｉｃｈ）な流れを意味し、用語「高沸点流れ」は、分離壁型蒸留塔１００の塔底領域１０５で排出される相対的に沸点が高い高沸点成分が濃厚な流れを意味する。また、用語「生成物流れ」は、分離壁型蒸留塔１００の生成物流出領域１０７で流出される生成物、すなわち中沸点成分が濃厚な流れを意味する。前記で用語「濃厚な流れ」というのは、原料１１０に含まれた低沸点成分、高沸点成分及び中沸点成分それぞれの含量よりも塔頂領域１０４で排出される流れに含まれた低沸点成分、塔底領域１０５で排出される流れに含まれた高沸点成分及び生成物流出領域１０７で排出される流れに含まれた中沸点成分それぞれの含量がさらに高い流れを意味し、例えば、塔頂領域１０４、塔底領域１０５、生成物流出領域１０７で排出される各流れに含まれた低沸点成分、高沸点成分及び低沸点成分それぞれの含量が５０重量％以上、８０重量％以上、９０重量％以上、９５重量％以上または９９重量％以上の流れを意味することができる。本明細書では、低沸点流れと塔頂流れ１２０は、同一の意味で使用されることができ、高沸点流れと塔底流れ１３０は、同一の意味で使用されることができ、中沸点流れと生成物流れ１４０は、同一の意味で使用されることができる。
【００１４】
本発明の一具現例で、前記製造装置は、熱交換器を含むことができる。
前記熱交換器は、前記塔頂流れ１２０、塔底流れ１３０及び生成物流れ１４０よりなる群から選択された１つ以上の流れの一部または全部を熱交換させることができ、これによって、アルカノール、例えば、２−エチルヘキサノールの製造過程で発生するエネルギー損失を最小化しながらも、高純度のアルカノールを分離精製することができる。１つの例示で、前記熱交換器は、塔頂流れ１２０の一部または全部を水と熱交換するか、または前記塔頂流れ１２０、塔底流れ１３０及び生成物流れ１４０よりなる群から選択された１つ以上の流れの一部または全部を原料供給領域１０６に流入される原料１１０と熱交換させることができる。
【００１５】
図２は、本発明の第１実施例による前記アルカノールの製造装置を示す図である。
１つの例示で、図２に示されたように、前記熱交換器は、塔頂流れ用熱交換器３００であることができる。前記で塔頂流れ用熱交換器３００は、前記製造装置の低沸点流れが流れる配管に直接または間接的に連結されるように位置することができ、熱力学的な観点から、好ましくは、前記塔頂流れ用熱交換器３００は、前記蒸留塔１００の低沸点流れが流れる配管に直接連結されることができる。また、前記塔頂流れ用熱交換器３００は、例えば、前記塔頂流れ１２０が熱交換器３００及び凝縮器１０２を順次に通過するように前記凝縮器１０２の前段に位置することができる。前記低沸点流れは、例えば、前記塔頂流れ用熱交換器３００及び凝縮器１０２を順次に通過した後、前記凝縮器１０２を通過した低沸点流れのうち一部が前記蒸留塔１００に還流されることができる。
【００１６】
前記のように、塔頂流れ用熱交換器３００をさらに含むことによって、前記分離壁型蒸留塔１００の低沸点流れが前記塔頂流れ用熱交換器３００を経由し、前記塔頂流れ用熱交換器３００に熱を供給するようになる。これによって、低沸点流れは、相対的に低い温度で前記分離壁型蒸留塔１００に還流されるようになる。この場合、低沸点流れが前記分離壁型蒸留塔１００に還流される前に凝縮器１０２を利用した凝縮工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記凝縮工程で所要される費用を節減することができる。
【００１７】
１つの例示で、前記塔頂流れ用熱交換器３００は、スチーム生成熱交換器であることができる。例示的な前記製造装置では、前記低沸点流れが前記塔頂流れ用スチーム生成熱交換器３００を経由することによって、前記塔頂流れ用熱交換器３００は、前記塔頂領域１０４で流出される低沸点流れの一部または全部を水と熱交換して高温のスチームを生産することができる。前記熱交換器３００で生成された高温のスチームは、例えば、オクタノールの製造工程で利用される蒸発器（Ｖａｐｏｒｉｚｅｒ）、脱去塔（Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ  Ｃｏｌｕｍｎ）または異性体分離塔（Ｉｓｏｍｅｒ  Ｃｏｌｕｍｎ）などの熱源として使用されることができる。この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される低沸点流れの還流比は、１〜１００であることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは１８．５〜２５．５であることができる。前記のように、還流比が１００以下、好ましくは７０以下、より好ましくは２５．５以下の範囲に調節されることによって、塔頂流れ用熱交換器３００を通じて水と熱交換された１００〜１２０℃の塔頂流れ１２０のうち蒸留塔１００に還流される塔頂流れの還流に必要なエネルギー消耗量を最小化すると同時に、塔頂流れ１２０の一部を高純度の製品として生産することができる。また、この場合、還流比を５〜７０、好ましくは１８〜２５．５の範囲内に調節することによって、生成物流れから高純度の、例えば、純度が９９．０％以上の２−エチルヘキサノールを生産することができる。本明細書で使用される用語「還流比」は、前記蒸留塔１００で流出される流出流量に対する還流される流量の比を意味する。
【００１８】
図３は、本発明の第２実施例による例示的な製造装置を示す図である。
図３に示されたように、前記塔頂流れ用熱交換器３１０は、原料予熱熱交換器であることができる。例示的な前記製造装置では、前記低沸点流れが前記塔頂流れ用原料予熱熱交換器３１０を経由することによって、前記塔頂領域１０４で流出される低沸点流れの一部または全部を原料供給領域１０６に流入される原料１１０と熱交換して原料１１０を予熱することができる。前記のように、低沸点流れを低温の分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換をさせることによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０を予熱することができ、これによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０の温度を高めるためのヒーターまたは分離壁型蒸留塔１００の塔底領域１０５で排出される塔底流れ１３０を加熱するための再沸器１０３で使用されるエネルギー消耗量を減らすことができる。さらに、前記分離壁型蒸留塔１００の低沸点流れが前記分離壁型蒸留塔１００の塔頂領域１０４に還流される前に凝縮器１０２を利用した凝縮工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記凝縮工程で所要される費用を節減することができる。この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される低沸点流れの還流比は、１〜１００であることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは８．４〜１７．３であることができる。前記のように、還流比が１００以下、好ましくは７０以下、より好ましくは１７．３以下の範囲に調節されることによって、塔頂流れ用熱交換器３００を通じて原料と熱交換された９０〜１００℃の塔頂流れ１２０のうち蒸留塔１００に還流される塔頂流れの還流に必要なエネルギー消耗量を最小化すると同時に、塔頂流れ１２０の一部を高純度の製品として生産することができる。また、この場合、還流比を５〜７０、好ましくは８．４〜１７．３の範囲内に調節することによって、生成物流れから高純度の、例えば、純度が９９．０％以上の２−エチルヘキサノールを生産することができる。
【００１９】
本発明のさらに他の具現例で、前記熱交換器は、生成物流れ用熱交換器であることができ、１つの例示で、原料予熱熱交換器であることができる。
【００２０】
図４は、本発明の第３実施例による例示的な製造装置を示す図である。
図４に示されたように、例示的な前記製造装置では、前記中沸点流れを含む生成物流れ１４０が前記生成物流れ用原料予熱熱交換器４００を経由することによって、前記生成物流出領域１０７で流出される中沸点流れの一部または全部を原料供給領域１０６に流入される原料１１０と熱交換して原料１１０を予熱することができる。例えば、前記分離壁型蒸留塔１００の生成物流出領域１０７で流出される生成物流れ１４０が前記生成物流れ用熱交換器４００を経由することによって、前記生成物流れ用熱交換器４００は、前記生成物流出領域１０７で流出される生成物流れ１４０の一部または全部を原料供給領域１０６に流入される原料１１０と熱交換して原料１１０を予熱することができる。前記生成物流れ用熱交換器４００によって、高温の分離壁型蒸留塔１００の生成物流出領域１０７で排出された生成物流れ１４０は、前記配管に沿って流れて、生成物流れ用熱交換器４００で前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換をした後に、冷却器６００を順次に経て製品として生産されることができる。前記のように、生成物流れ１４０を低温の分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換をさせることによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０を予熱することができ、これによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０の温度を高めるためのヒーターまたは分離壁型蒸留塔１００の塔底領域１０５で排出される塔底流れ１３０を加熱するための再沸器１０３で使用されるエネルギー消耗量を減らすことができる。さらに、前記オクタノールを含む流れが製品として生産される前に冷却器６００を利用した冷却工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記冷却工程で所要される費用を節減することができる。この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される低沸点流れ、すなわち塔頂流れの還流比は、１〜１００であることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは１５．２〜１８．５であることができる。前記のように、塔頂流れの還流比が１００以下、好ましくは７０以下、より好ましくは１８．５以下の範囲に調節されることによって、生成物流れ用熱交換器４００を通じて原料と熱交換された４０〜１００℃の生成物流れ１２０のうち貯蔵タンクに流入される生成物流れ１４０の冷却に必要なエネルギー消耗量を最小化すると同時に、塔頂流れ１２０の一部を高純度の製品として生産することができる。また、この場合、還流比を５〜７０、好ましくは１５．２〜１８．５の範囲内に調節することによって、生成物流れ１４０から高純度の、例えば、純度が９９．０％以上の２−エチルヘキサノールを生産することができる。
【００２１】
１つの例示で、前記製造装置は、前記塔頂流れ用熱交換器３００及び前記生成物流れ用熱交換器４００をすべて含むことができる。例えば、前記製造装置が塔頂流れ用熱交換器３００及び生成物流れ用熱交換器４００をすべて含む場合、前記塔頂流れ用熱交換器３００は、スチーム生成熱交換器であることができる。例えば、前述したように、前記分離壁型蒸留塔１００の低沸点流れ、すなわち塔頂流れ１２０の一部または全部は、前記塔頂流れ用スチーム生成熱交換器３００を経由することによって、水と熱交換をしてスチームを生成することができ、前記塔頂流れ用スチーム生成熱交換器３００で生成されたスチームは、例えば、前記分離壁型蒸留塔１００に原料１１０を流入する前に再沸器１０３を利用した加熱工程で利用されることができるか、またはオクタノールの製造工程で利用される蒸発器（Ｖａｐｏｒｉｚｅｒ）、脱去塔（Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ  Ｃｏｌｕｍｎ）、異性体分離塔（Ｉｓｏｍｅｒ  Ｃｏｌｕｍｎ）などの熱源として使用されることができる。また、前記のように、原料１１０と熱交換を行うことができるように形成された配管システム及び生成物流れ用熱交換器４００によるエネルギー節減及び費用節減効果だけでなく、前述したように、前記塔頂流れ用熱交換器を含むことによって、前記分離壁型蒸留塔１００の低沸点流れの一部が分離壁型蒸留塔１００の塔頂領域１０４に還流される前に凝縮器１０２を利用した凝縮工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記凝縮工程で所要される費用を節減することができる効果をさらに得ることができる。この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される低沸点流れの還流比は、１〜１００であることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは７．２〜１６．５であることができる。前記のように、還流比が１００以下、好ましくは７０以下、より好ましくは１６．５以下の範囲に調節されることによって、生成物流れ用熱交換器４００を通じて熱交換の行われた原料が蒸留塔に流入された後に、塔頂領域で１００〜１２０℃の温度で流出される場合、塔頂流れ用熱交換器３００を通じて熱交換された４０〜１２０℃の塔頂流れ１２０のうち蒸留塔１００に還流される塔頂流れの還流に必要なエネルギー消耗量を最小化すると同時に、塔頂流れの一部を高純度の製品として生産することができる。また、この場合、還流比を５〜７０、好ましくは７．２〜１６．５の範囲内に調節することによって、生成物流れ１４０から高純度の、例えば、純度が９９．０％以上の２−エチルヘキサノールを生産することができる。
【００２２】
また、図示してはいないが、例示的な本発明のアルカノール製造装置は、塔頂流れ用原料予熱熱交換器３１０及び生成物流れ用熱交換器４００を含むことができる。例えば、低沸点流れを塔頂流れ用原料予熱熱交換器３１０を通じて分離壁型蒸留塔１００に流入される低温の原料１１０と熱交換をさせることによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０を予熱することができ、原料１１０が充分に予熱されない場合、生成物流れ用熱交換器４００を通じて原料の追加的な予熱が行われることができる。これによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０の温度を高めるためのヒーターまたは分離壁型蒸留塔１００の塔底領域１０５で排出される塔底流れ１３０を加熱するための再沸器１０３で使用されるエネルギー消耗量を減らすことができる。さらに、前記分離壁型蒸留塔１００の低沸点流れが前記分離壁型蒸留塔１００の塔頂領域１０４に還流される前に凝縮器１０２を利用した凝縮工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記凝縮工程で所要される費用を節減することができる。１つの例示で、前記塔頂流れ用原料予熱熱交換器３１０を通過して予熱された原料と生成物流れ１４０の温度差△Ｔｍｉｎが５℃以上になるように生成物流れの温度を調節することができ、例えば、生成物流れが流れる配管の圧力を減圧または加圧して調節することができる。ひいては、この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される低沸点流れの還流比は、１〜１００であることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは６．８〜１６．１であることができる。前記のように、還流比が１００以下、好ましくは１６．１以下の範囲に調節されることによって、生成物流れ用熱交換器４００を通じて熱交換の行われた原料が蒸留塔に流入された後に塔頂領域１０４で１００〜１２０℃の温度に流出される場合、塔頂流れ用熱交換器３１０を通じて熱交換された４０〜１２０℃の温度で蒸留塔１００に還流される塔頂流れ１２０を塔頂流れ１２０の還流に必要なエネルギー消耗量を最小化すると同時に、塔頂流れの一部を高純度の製品として生産することができる。
【００２３】
本発明のさらに他の具現例で、前記熱交換器は、塔底流れ用熱交換器であることができ、１つの例示で、原料予熱熱交換器であることができる。
【００２４】
図５は、本発明の第４実施例による例示的な製造装置を示す図である。
図５に示されたように、例示的な前記製造装置では、前記塔底領域１０５で流出された高沸点流れの一部は、再沸器を通じて塔底領域１０５に還流され、高沸点流れの残りの一部または全部は、配管に沿って流れて、塔底流れ用原料予熱熱交換器５００で前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換をした後に、冷却器６０１を順次に経て製品として生産されることができる。前記塔底流れ用原料予熱熱交換器５００を経由することによって、前記塔底領域１０５で流出される高沸点流れの一部または全部を原料供給領域１０６に流入される原料１１０と熱交換して原料１１０を予熱することができる。例えば、高沸点流れを塔底流れ用原料予熱熱交換器５００を通じて分離壁型蒸留塔１００に流入される低温の原料１１０と熱交換をさせることによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０を予熱することができ、これによって、前記分離壁型蒸留塔１００の低沸点流れ、すなわち塔頂流れ１２０が前記分離壁型蒸留塔１００の塔頂領域１０４に還流される前に凝縮器１０２を利用した凝縮工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記凝縮工程で所要される費用を節減することができる。さらに、前記高沸点流れが製品として生産される前に冷却器６０１を利用した冷却工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記冷却工程で所要される費用を節減することができる。また、この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される低沸点流れ、すなわち塔頂流れ１２０の還流比は、１〜１００であることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは１６．６〜１９．８であることができる。前記のように、還流比が１００以下、好ましくは７０以下、より好ましくは１９．８以下の範囲に調節されることによって、塔底流れ用熱交換器５００を通じて原料と熱交換された４０〜１００℃の塔底流れ１３０のうち貯蔵タンクに流入される塔底流れ１３０の冷却に必要なエネルギー消耗量を最小化すると同時に、塔頂流れ１２０の一部を高純度の製品として生産することができる。また、この場合、還流比を５〜７０、好ましくは１６．６〜１９．８の範囲内に調節することによって、生成物流れ１４０から高純度の、例えば、純度が９９．０％以上の２−エチルヘキサノールを生産することができる。
【００２５】
１つの例示で、前記製造装置は、図示してはいないが、塔底流れ用原料予熱熱交換器５００及び生成物流れ用熱交換器４００を含むことができる。例えば、生成物流れを、生成物流れ用原料予熱熱交換器４００を通じて低温の分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換をさせることによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０を予熱することができ、原料１１０が充分に予熱されない場合、塔底流れ用熱交換器５００を通じて原料の追加的な予熱が行われることができる。これによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０の温度を高めるためのヒーターまたは分離壁型蒸留塔１００の塔底領域１０５で排出される塔底流れ１３０を加熱するための再沸器１０３で使用されるエネルギー消耗量を減らすことができる。さらに、前記分離壁型蒸留塔１００の低沸点流れが前記分離壁型蒸留塔１００の塔頂領域１０４に還流される前に凝縮器１０２を利用した凝縮工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記凝縮工程で所要される費用を節減することができる。１つの例示で、前記生成物流れ用原料予熱熱交換器４００を通過して予熱された原料と塔底流れの温度差△Ｔｍｉｎが５℃以上になるように塔底流れ１３０の温度を調節することができ、例えば、塔底流れ１３０が流れる配管の圧力を減圧または加圧して調節することができる。ひいては、この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される低沸点流れ、すなわち塔頂流れ１２０の還流比は１〜１００であることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは１２．１〜１７．０であることができる。前記のように、還流比が１００以下、好ましくは１７．０以下の範囲に調節されることによって、生成物流れ１４０から高純度の、例えば、純度が９９．０％以上の２−エチルヘキサノールを生産することができる。
【００２６】
また、図示してはいないが、１つの例示で、前記製造装置は、塔頂流れ用原料予熱熱交換器３１０及び塔底流れ用原料予熱熱交換器５００を含むことができる。例えば、前記分離壁型蒸留塔の塔頂流れ１２０を、塔頂流れ用原料予熱熱交換器３１０を通じて低温の分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換をさせることによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０を予熱することができ、原料１１０が充分に予熱されない場合、塔底流れ用熱交換器５００を通じて原料の追加的な予熱が行われることができる。
【００２７】
本発明のさらに１つの具現例は、凝縮器、再沸器、塔頂流れ用スチーム生成熱交換器、原料予熱熱交換器及び分離壁が具備された分離壁型蒸留塔を含むアルカノールの製造装置を提供する。
【００２８】
図６は、例示的な本発明のアルカノール製造装置の第５実施例を示す図である。
図６のように、本発明のアルカノール製造装置は、凝縮器１０２、再沸器１０３、分離壁１０１が具備され、原料供給領域１０６、生成物流出領域１０７、塔頂領域１０４及び塔底領域１０５に区分される分離壁型蒸留塔１００を含むことができ、前記分離壁型蒸留塔１００は、また、塔頂流れ用熱交換器３００及び原料予熱熱交換器を含むことができる。前述したように、オクタノール、例えば２−エチルヘキサノールを含む原料１１０は、前記分離壁型蒸留塔１００の原料供給領域１０６に流入されることができ、流入された前記原料１１０は、生成物流れ１４０、高沸点流れ及び低沸点流れに分離して流出されることができる。また、前記で高沸点流れは、塔底領域１０５で流出され、前記高沸点流れのうち一部は、再沸器１０３を通じて蒸留塔１００に還流されることができ、前記で低沸点流れは、塔頂領域１０４で流出されて凝縮器１０２を通過し、前記凝縮器１０２を通過した流れのうち一部は、蒸留塔１００に還流されることができる。
【００２９】
１つの例示で、前記塔頂流れ用熱交換器３００は、スチーム生成熱交換器であることができる。例えば、前述したように、前記分離壁型蒸留塔１００の低沸点流れの一部または全部は、前記塔頂流れ用熱交換器３００を経由することによって、水と熱交換をしてスチームを生成することができ、前記塔頂流れ用熱交換器３００で生成されたスチームは、例えば、前記分離壁型蒸留塔１００に原料１１０を流入する前にヒーターを利用した加熱工程で利用されることができるかまたはオクタノールの製造工程で利用される蒸発器（Ｖａｐｏｒｉｚｅｒ）、脱去塔（Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ  Ｃｏｌｕｍｎ）、異性体分離塔（Ｉｓｏｍｅｒ  Ｃｏｌｕｍｎ）などの熱源として使用されることができる。また、前記のように、原料１１０と熱交換を行うことができるように形成された配管システム及び生成物流れ用熱交換器４００によるエネルギー節減及び費用節減効果だけでなく、前述したように、前記塔頂流れ用熱交換器３００を含むことによって、前記分離壁型蒸留塔１００の低沸点流れの一部が分離壁型蒸留塔１００の塔頂領域１０４に還流される前に凝縮器１０２を利用した凝縮工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記凝縮工程で所要される費用を節減することができる効果をさらに得ることができる。
【００３０】
また、前記分離壁型蒸留塔は、原料予熱熱交換器を含む。１つの例示で、前記原料予熱熱交換器は、前記塔底流れ１３０または生成物流れ１４０の一部または全部を原料供給領域に流入される原料と熱交換して原料を昇温させる。
【００３１】
本発明の一具現例で、図６に示されたように、前記原料予熱熱交換器は、生成物流れ用熱交換器４００であることができる。前記で生成物流れ用熱交換器４００は、前記製造装置の生成物流れ１４０が流れる配管に直接または間接的に連結されるように位置することができ、熱力学的な観点から、好ましくは前記生成物流れ用熱交換器４００は、前記蒸留塔１００の生成物流れ１４０が流れる配管に直接連結されることができる。
【００３２】
前記のように、連結された生成物流れ用熱交換器４００によって、前記分離壁型蒸留塔１００の生成物流れ１４０が前記生成物流れ用熱交換器４００を経由することによって、前記生成物流れ用熱交換器４００に熱を供給するようになる。前記のように、生成物流れ１４０を分離壁型蒸留塔１００に流入される低温の原料１１０と熱交換をさせることによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０を予熱して昇温させることができ、これによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０の温度を高めるためのヒーターまたは分離壁型蒸留塔１００の塔底領域１０５で排出される塔底流れ１３０を加熱するための再沸器１０３で使用されるエネルギー消耗量を減らすことができる。さらに、前記オクタノールを含む流れが製品として生産される前に冷却器６００を利用した冷却工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記冷却工程で所要される費用を節減することができる。
【００３３】
また、この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される塔頂流れの還流比は、１〜１００であることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは７．２〜１６．５であることができる。前記のように、還流比が１００以下、好ましくは１６．５以下の範囲に調節されることによって、生成物流れ用熱交換器を通じて熱交換の行われた原料が蒸留塔に流入された後に塔頂領域で１００〜１２０℃の温度に流出される場合、塔頂流れ用熱交換器を通じて熱交換された４０〜１２０℃の温度で蒸留塔１００に還流される塔頂流れ１２０の還流に必要なエネルギー消耗量を最小化すると同時に、塔頂流れ１２０の一部を高純度の製品として生産することができる。また、この場合、還流比を５〜７０、好ましくは７．２〜１６．５の範囲内に調節することによって、生成物流れ１４０から高純度の、例えば、純度が９９．０％以上の２−エチルヘキサノールを生産することができる。
【００３４】
また、本発明のさらに１つの具現例で、前記分離壁型蒸留塔１００は、また、塔頂流れ用熱交換器３００及び原料予熱熱交換器を含むことができ、１つの例示で、前記原料予熱熱交換器は塔底流れ用熱交換器であることができる。
【００３５】
図７は、例示的な本発明のアルカノール製造装置の第６実施例を示す図である。
前記で塔底流れ用熱交換器５００は、前記製造装置の塔底流れ１３０が流れる配管に直接または間接的に連結されるように位置することができ、熱力学的な観点から、好ましくは前記塔底流れ用熱交換器５００は、前記蒸留塔１００の塔底流れ１２０が流れる配管に直接連結されることができる。
【００３６】
前記のように連結された塔底流れ用熱交換器５００によって、前記分離壁型蒸留塔１００の塔底流れ１３０が前記塔底流れ用熱交換器５００を経由することによって、前記塔底流れ用熱交換器５００に熱を供給するようになる。前記のように、塔底流れ１３０を低温の分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換をさせることによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０を予熱して昇温させることができ、これによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０の温度を高めるためのヒーターまたは分離壁型蒸留塔１００の塔底領域１０５で排出される塔底流れ１３０を加熱するための再沸器１０３で使用されるエネルギー消耗量を減らすことができる。さらに、前記高沸点流れが製品として生産される前に冷却器６０１を利用した冷却工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記冷却工程で所要される費用を節減することができる。また、この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される塔頂流れ１２０の還流比は、１〜１００であることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは８．１〜１７．１であることができる。前記のように、還流比が１００以下、好ましくは７０以下、より好ましくは１７．１以下の範囲に調節されることによって、生成物流れ１４０から高純度の、例えば、純度が９９．０％以上の２−エチルヘキサノールを生産することができる。
【００３７】
本発明は、また、アルカノールの製造方法に関し、例えば、前記製造方法は、前述したアルカノールの製造装置によって行われることができる。例示的な方法は、前記化学式１の化合物、例えば、２−エチルヘキサノールのようなオクタノールを含む原料１１０を分離壁型蒸留塔１００に流入する段階と；前記分離壁型蒸留塔１００に流入された原料１１０を蒸留して生成物流れ１４０、塔底流れ１３０及び塔頂流れ１２０に分離して流出する段階とを含むことができる。
【００３８】
［化学式１］
Ｒ−ＯＨ
【００３９】
前記化学式１で、Ｒはアルキル基である。
【００４０】
１つの例示で、前記製造方法では、前記塔頂流れ１２０の一部または全部を前記蒸留塔１００に流入される原料１１０または蒸留塔１００外部の水と熱交換させることができる。
【００４１】
例えば、前記塔頂流れ１２０の全部または一部を低温の分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換をさせることによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０を予熱することができ、これによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０の温度を高めるためのヒーターまたは分離壁型蒸留塔１００の塔底領域１０５で排出される塔底流れ１３０を加熱するための再沸器１０３で使用されるエネルギー消耗量を減らすことができる。さらに、前記分離壁型蒸留塔１００の塔頂流れ１２０が前記分離壁型蒸留塔１００の塔頂領域１０４に還流される前に凝縮器１０２を利用した凝縮工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記凝縮工程で所要される費用を節減することができる。１つの例示で、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される塔頂流れ１２０の還流比は、１〜１００に調節されることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは８．４〜１７．３に調節されることができる。
【００４２】
また、前記塔頂流れ１２０の一部または全部を蒸留塔１００外部の水と熱交換することによって、高温のスチームを生産することができ、生成された高温のスチームは、例えば、オクタノールの製造工程で利用される蒸発器（Ｖａｐｏｒｉｚｅｒ）、脱去塔（Ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ  Ｃｏｌｕｍｎ）または異性体分離塔（Ｉｓｏｍｅｒ  Ｃｏｌｕｍｎ）などの熱源として使用されることができる。１つの例示で、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される塔頂流れ１２０の還流比は、１〜１００に調節されることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは１８．５〜２５．５に調節されることができる。
【００４３】
１つの例示で、前記製造方法では、また、生成物流れ１４０または塔底流れの一部または全部を前記蒸留塔１００に流入される原料１１０とさらに熱交換させることができる。
【００４４】
例えば、前記製造方法では、前記塔頂流れ１２０の一部または全部を前記蒸留塔１００外部の水と熱交換させ、前記生成物流れ１４０の一部または全部を前記蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換させることができる。この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される塔頂流れ１２０の還流比は、１〜１００に調節されることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは７．２〜１６．５に調節されることができる。
【００４５】
１つの例示で、前記塔頂流れ１２０の一部または全部と前記生成物流れ１４０の一部または全部を前記蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換させることができる。この際、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される塔頂流れ１２０の還流比は、１〜１００に調節されることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは８．４〜１７．３に調節されることができる。
【００４６】
また、前記製造方法では、前記塔頂流れ１２０の一部または全部を前記蒸留塔１００外部の水と熱交換させ、前記塔底流れの一部または全部を前記蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換させることができる。この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される塔頂流れ１２０の還流比は１〜１００に調節されることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは８．１〜１７．１に調節されることができる。
【００４７】
１つの例示で、前記塔頂流れ１２０の一部または全部と前記塔底流れ１３０の一部または全部を前記蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換させることができる。この際、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される塔頂流れ１２０の還流比は、１〜１００に調節されることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは９．１〜１７．６に調節されることができる。
【００４８】
また、１つの例示で、前記生成物流れ１４０の一部または全部と前記塔底流れ１３０の一部または全部を前記蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換させることができる。この際、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される塔頂流れ１２０の還流比は、１〜１００に調節されることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは１２．１〜１７．０に調節されることができる。
【００４９】
または、前記塔頂流れ１２０の一部または全部を前記蒸留塔１００外部の水と熱交換させ、前記塔頂流れ１２０の一部または全部と前記生成物流れ１４０の一部または全部を前記蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換させることができる。この場合、前記熱交換が行われた後、蒸留塔１００に還流される塔頂流れ１２０の還流比は、１〜１００に調節されることができ、熱力学的な観点から、好ましくは５〜７０、より好ましくは７．２〜１６．５に調節されることができる。
【００５０】
前記のように、塔底流れ１３０及び／または生成物流れ１４０の一部または全部を低温の分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０と熱交換をさらに行うことによって、前記塔頂流れ１２０の一部または全部を前記蒸留塔１００に流入される原料１１０または蒸留塔１００外部の水と熱交換させることによるエネルギー節減及び費用節減効果だけでなく、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０を予熱して昇温させることができ、これによって、前記分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０の温度を高めるためのヒーターまたは分離壁型蒸留塔１００の塔底領域１０５で排出される塔底流れ１３０を加熱するための再沸器１０３で使用されるエネルギー消耗量を減らすことができる。さらに、前記オクタノールを含む中沸点流れ及び／または高沸点流れが製品として生産される前に冷却器６００、６０１を利用した冷却工程で使用される冷却水の量を減らすことによって、前記冷却工程で所要される費用を節減することができる。
【００５１】
１つの例示で、前記方法で、前記分離壁型蒸留塔１００の塔頂流れ１２０または生成物流れ１４０と熱交換を行う前の分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０の温度は、３０℃〜５０℃に維持されることができ、前記分離壁型蒸留塔１００の塔頂流れ１２０または生成物流れ１４０と熱交換を行った後の分離壁型蒸留塔１００に流入される原料１１０の温度は、６０℃〜１３０℃に維持されることができる。
【００５２】
１つの例示で、本発明のアルカノールの製造方法では、例えば、分離壁型蒸留塔１００の上部運転圧力を０．０１Ｋｇ／ｃｍ２〜１０Ｋｇ／ｃｍ２に維持しながら分離工程を進行することができる。また、前記方法では、例えば、分離壁型蒸留塔１００の下部運転圧力を０．３Ｋｇ／ｃｍ２〜１１Ｋｇ／ｃｍ２に維持しながら分離工程を進行することができる。
【発明の効果】
【００５３】
本発明によれば、アルカノールの製造時に装置の再沸器で使用されるスチームまたは凝縮器及び冷却器での冷却水の使用量を減らしてエネルギー節減を図ることができ、塔頂流れ用熱交換器を通じて生成されたスチームを多様な分野に利用することができる。また、本発明によれば、高純度のアルカノールを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
図１は、例示的な分離壁型蒸留塔を示す図である。
図２〜図７は、例示的なアルカノールの製造装置の具現例を示す図である。
図８は、比較例で使用したアルカノールの製造装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本発明による実施例及び本発明によらない比較例を通じて本発明を詳しく説明するが、本発明の範囲が下記提示された実施例によって制限されるものではない。
【００５６】
実施例１
図２のように、分離壁型蒸留塔を使用してオクタノールを製造した。具体的には、２−エチルヘキサノールを含む原料を分離壁型蒸留塔に導入して分離工程を行い、かつ、前記分離壁型蒸留塔の下部運転圧力は、約０．８Ｋｇ／ｃｍ２であり、運転温度は、約１６０°Ｃとなるようにし、前記分離壁型蒸留塔の上部運転圧力は、約０．３Ｋｇ／ｃｍ２であり、運転温度は、約９５°Ｃとなるようにした。また、分離壁型蒸留塔の塔底領域で排出される高沸点流れの一部は、再沸器を経て分離壁型蒸留塔に還流させた。また、分離壁型蒸留塔の塔頂領域で排出される低沸点流れ及び水の一部は、凝縮器を経て分離壁型蒸留塔に再導入させ、他の一部は、製品として分離した。この際、分離壁型蒸留塔の塔頂領域で排出される低沸点成分及び水が凝縮器を経る前に、塔頂流れ用スチーム生成熱交換器を経由するようにし、この場合、前記分離壁型蒸留塔の塔頂流れの還流比は、１８．５〜２５．５となるように設定した。
【００５７】
実施例２
図３のように、分離壁型蒸留塔の塔頂領域で排出される低沸点成分及び水が凝縮器を経る前に、分離壁型蒸留塔に導入される原料と塔頂流れ用原料予熱熱交換器を利用して熱交換を行うようにしたことを除いて、実施例１と同一の方法によって、オクタノールを精製した。この場合、前記分離壁型蒸留塔の塔頂流れの還流比は、８．４〜１７．３になるように設定した。
【００５８】
実施例３
図４のように、分離壁型蒸留塔の生成物領域で排出される生成物流れが冷却器を経て貯蔵タンクに流入される前に分離壁型蒸留塔に導入される原料と生成物流れ用原料予熱熱交換器を利用して熱交換を行うようにしたことを除いて、実施例１と同一の方法によって、オクタノールを精製した。この場合、前記分離壁型蒸留塔の塔頂流れの還流比は、１５．２〜１８．５となるように設定した。
【００５９】
実施例４
図５のように、分離壁型蒸留塔の塔底領域で排出される塔底流れの一部は、再沸器を経て塔底領域に還流させ、残りの一部を分離壁型蒸留塔に導入される原料と塔底流れ用原料予熱熱交換器を利用して熱交換を行うようにしたことを除いて、実施例１と同一の方法によって、オクタノールを精製した。この場合、前記分離壁型蒸留塔の塔頂流れの還流比は、１６．６〜１９．８になるように設定した。
【００６０】
実施例５
図６のように、分離壁型蒸留塔の生成物流出領域で排出されるオクタノールの生成物流れが冷却器を経る前に、分離壁型蒸留塔に導入される原料と生成物流れ用原料予熱熱交換器を利用して熱交換を行い、分離壁型蒸留塔の塔頂領域で排出される低沸点成分及び水が凝縮器を経る前に、塔頂流れ用スチーム生成熱交換器を経由するようにしたことを除いて、実施例１と同一の方法によって、オクタノールを精製した。この場合、前記分離壁型蒸留塔の塔頂流れの還流比は、７．２〜１６．５となるように設定した。
【００６１】
実施例６
図７のように、分離壁型蒸留塔の塔底領域で排出される塔底流れの一部は、再沸器を経て塔底領域に還流させ、残りの一部を分離壁型蒸留塔に導入される原料と塔底流れ用原料予熱熱交換器を利用して熱交換を行い、分離壁型蒸留塔の塔頂領域で排出される低沸点成分及び水が凝縮器を経る前に、塔頂流れ用スチーム生成熱交換器を経由するようにしたことを除いて、実施例１と同一の方法によって、オクタノールを精製した。この場合、前記分離壁型蒸留塔の塔頂流れの還流比は、８．１〜１７．１になるように設定した。
【００６２】
比較例
図８のように、一般型蒸留塔が順に連結された蒸留塔アセンブリーを利用してオクタノールを精製した。一番目の一般型蒸留塔の塔頂領域で排出される流れは、凝縮器を経て、一部は、一般型蒸留塔に還流され、残りの一部は、製品として生産された。一番目の一般型蒸留塔の塔底領域で排出される流れは、再沸器を経て、一部は、一般型蒸留塔に還流され、残りの一部は、二番目の一般型蒸留塔に流入された。二番目の蒸留塔の塔頂領域で排出される流れは、凝縮器を経て一部は、二番目の蒸留塔に還流され、残りの一部は、オクタノールとして生産された。二番目の蒸留塔の塔底領域で排出される流れは、再沸器を経て、一部は、二番目の蒸留塔に還流され、残りの一部は、製品として生産された。この場合、一番目の蒸留塔の塔頂流れの還流比は、１０〜２０になり、二番目の蒸留塔の塔頂流れの還流比は、１〜１０になるように設定した。
【００６３】
使用されたエネルギーの測定
前記実施例及び比較例の製造装置を使用してオクタノールを分離精製する場合、使用されるエネルギーを測定し、その結果は、下記表１に示す。
【００６４】
【表１】
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【００６５】
前記表１から明らかなように、本発明の製造装置の実施例によってオクタノールを分離する場合、比較例に比べて最大６０．５％までエネルギー節減効果が現われている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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