기계공학 취준일기 #5 Butadiene 제조공정

정리되어 있는 자료가 찾기 어려웠다. 그래서 틀린게 있을 수도 있는데 지적해 주시면 감사드리겠습니다.

 

1. 1,3-부타디엔 제조공정 이란

.출처 한국산업안전공단

 

1,3-부타디엔 제조공정은 NCC에서 생산된 혼합 C4중 1,3-부타디엔을 제품으로 분리하는 공정이다. 

 

부타디엔은 BR, SBR. NBR등의 합성고무 및 ABS수지의 원료로 광범위하게 사용된다.

 

크게 1차 추출증류공정, 2차 추출증류 공정, 1,3-부타디엔 정제공정, 용매 정제 공정으로 구성되어 있다. 

 

혼합 C4는 1,2 단계 추출증류와 1,3-부타디엔 정제공정으로 연속 처리되며,

 

추출용매로서 DMF(Dimethyl Formamide), NMP(n-METHYLPYRROLIDONE)또는 ACN(Acetonitile)가 사용된다.

 

용매에 따른 공정은 대부분 비슷한 과정으로 이루어져있으며 사용되는 용매가 다른 것이 특징이다. 아래는 DMF를

 

사용하는 제조 공정에 대해 다루겠다.

 

출처 안전보건공단

 

출처 노동부

1.1 제 1단계 추출증류 공정 (1st Extractive Distillation Section)

 

혼합 C4유분이 용매와 함께 1차 추출분류탑으로 FEED된다. 그리고 용해도 및 선택도 차이에 의해

 

용매(DMF)에 용해되는 아세틸렌류와 1,3-부타디엔등은 탑정으로 분리되고, 용해도가 낮은 부탄 및 

 

부텐류를 함유한 C4-RAFFINATE-1로 분류된다. 하부에 분리된 추출물들은 1차 용매회수탑으로 이송된다.

 

용매회수탑의 하부로 배출되는 용매는 순환사용 되고, 상부의 부타디엔을 포함한 용해도가 높은 탄화수소는

 

2차 추출분류탑으로 이송된다.

 

1.2 제 2단계 추출증류공정(2nd Extractive Distillation Section)

 

2차 추출 분류탑에서는 용매에 의해 부타디엔보다 용해도가 높은 성분이 용매와 함께 탑저로 배출되어

 

2차 용매 회수탑엥서 용매 및 탄화수소로 분리회수된다. 상부의 부타디엔 성분은 정제공정으로 도입된다.

 

 

1.3 1,3-부타디엔 정제공정(Butadiene Fractionation Section)

 

비점차를 이용한 2개의 연속된 분리탑에서 고순도의 1,3-부타디엔을 생산하는 공정으로

 

가벼운 아세틸렌류는 OFF GAS로 회수하여 연료로 사용하며 무거운 2-부텐류 및 아세틸렌류는 C4 RAFFINATE-2로

 

분리합니다.

 

1.4 용매 정제 공정(Solvent Purification Section) 

 

1,2단계 추출증류 공정에서 연속적으로 순환하는 용매의 일부를 용매 정제 공정으로 공급하여 정제한 뒤 

 

용매 펌프의 Seal Fluid로 공급하거나 다시 용매 순환라인으로 보낸다. 도입되는 용매는 

 

용매에 포함되어 있는 불순물에 따라 Tar등의 고비점 물질제거 설비를 거치거나, 물 Carbonyl 및 Dimer 등의 

 

저비점물질 제거 설비를 거치게 된다. 

 

위에서 나온 RAFFINATE-1,2는 다시 설비를 거쳐 MTBE로 제조된다.