초록 ▼

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
1. 1 세부과제
(1) 최종 목표
기존 증류공정과 동등 수준의 운전 유연성을 가지면서 기존 대비 30% 이상의 에너지 절감을 구현하는 분리벽형 증류탑 기술 개발
- 실증용 파일럿 분리벽탑 (높이 6 m, 직경 0.3m, 용량80 l/h) 개발 운영
(2) 연구 내용
- 분리벽탑 정밀모사 기술 개발
- 상용급 분리벽탑 설계기술 개발
- 분리벽탑 전용 total solution 확보
- 기존대비 90% 수준의 운전성 확보
- 실증용 파일럿 분리벽탑 제

Ⅲ. 연구개발의 내용 및 범위
1. 1 세부과제
(1) 최종 목표
기존 증류공정과 동등 수준의 운전 유연성을 가지면서 기존 대비 30% 이상의 에너지 절감을 구현하는 분리벽형 증류탑 기술 개발
- 실증용 파일럿 분리벽탑 (높이 6 m, 직경 0.3m, 용량80 l/h) 개발 운영
(2) 연구 내용
- 분리벽탑 정밀모사 기술 개발
- 상용급 분리벽탑 설계기술 개발
- 분리벽탑 전용 total solution 확보
- 기존대비 90% 수준의 운전성 확보
- 실증용 파일럿 분리벽탑 제작 운용
2. 2 세부과제
(1) 최종 목표
○ 분리벽형 1,3-부타디엔 추출증류 기술 확보
- 기존 공정(추출 후 증류) 대비 20%의 운전 에너지 절감
- 분리벽형 추출증류탑 Basic설계기술 확보
○ 공비 혼합물(THF/Methanol)분리를 위한 분리벽형 추출증류기술 및 증류탑 설계기술 확보
- 제품 순도: 99wt% 이상
- 에너지 사용량: THF/Methanol계의 경우 공비증류공정과 비교하여 30%이상의 운전 에너지 절감
- 상용화 공정 설계기술 확보
○ 분리벽형 Alpha-Methyl Styrene(AMS) 추출증류기술 확보
- 기존공정 대비 20%의 운전 에너지 절감
- 분리벽형 추출공정 설계기술 확보
(2) 연구내용
- 추출 분리벽형 증류탑 적용한 1,3-부타디엔 추출 증류 기술 확보
- 공비 혼합물(THF/Methanol) 분리를 위한 분리벽형 추출증류기술 확보
- 상용화 공정 설계 기술 확보

Abstract ▼

Ⅲ. Contents and scope of R&D
1. Part 1
(1) Final goal
- Develop DWC technology to save more than 30% energy while keeping operational flexibility equivalent to conventional distillation processes.
- Develop and operate a pilot DWC tower (height 6m, diameter 0.3m, capacity 80 l/h).
(2)

Ⅲ. Contents and scope of R&D
1. Part 1
(1) Final goal
- Develop DWC technology to save more than 30% energy while keeping operational flexibility equivalent to conventional distillation processes.
- Develop and operate a pilot DWC tower (height 6m, diameter 0.3m, capacity 80 l/h).
(2) Contents of study
- Develop simulation technology for DWC
- Develop design technology for commercial-level DWC
- Acquire total solution for DWC
- Attain the operability up to 90% comparing to comventional columns.
- Develop and operate a prototype DWC pilot.
2. Part 2
(1) Final goal
ㅇ Acquire DWC technology for extraction distillation of 1,3-butadiene
- Reduce 20% operational energy comparing to conventional process
- Develop basic design technology for dividing-wall type extraction-distillation tower.
ㅇ Acquire DWC technology for extraction distillation of azeotrope mixture (THF/Methanol)
- Product purity : more than 99wt%
- Reduce 30% operational energy comparing to conventional azeotrope mixture separation process
- Develop design technology for commercial dividing-wall type extraction-distillation tower.
ㅇ Acquire DWC technology for extraction distillation of AMS
- Reduce 20% operational energy comparing to conventional process.
- Develop design technology for dividing-wall type extraction-distillation tower.
(2) Contents of study
- Develop DWC technology for extraction distillation of 1,3-butadiene.
- Develop DWC technology for extraction distillation of azeotrope mixture (THF/Methanol).
- Develop design technology for commercial dividing-wall type extraction-distillation tower.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문(분리벽형 차세대 고효율 증류탑 개발에 관한 연구) ... 2
• 제출문(세부과제1) ... 3
• 제출문(세부과제2) ... 5
• 요약문 ... 6
• SUMMARY ... 9
• CONTENTS ... 12
• 목차 ... 15
• 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 18
• 제 1절 연구개발의 목적 ... 18
• 제 2절 연구 개발의 필요성 ... 21
• 1. 기술적 측면 ... 21
• 2. 산업ㆍ경제적 측면 ... 25
• 3. 정책적 측면 ... 28
• 4. SWOT 분석 ... 29
• 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 30
• 제 1절 국외 기술 현황 ... 30
• 제 2절 국내 기술 현황 ... 32
• 제 3절 특허 현황 ... 34
• 제 4절 현 기술상태의 취약성 ... 38
• 제 3 장 연구 개발 수행 내용 및 결과 ... 40
• 제 1절 연구개발 수행 내용 ... 40
• 제 2절 연구개발 결과 ... 42
• 제 1 세부과제 ... 45
• 제 1절 분리벽형 증류탑 개념 ... 55
• 제 2절 연구 내용 ... 56
• 1. 분리벽형 증류탑 정밀 모사 기술 개발 ... 56
• 2. 알코올 분리 bench 분리벽탑 연구 ... 94
• 3. 분리벽형 증류탑 적용공정 타당성 검토 ... 116
• 4. nBuOH Slops column에 관한 분리벽 증류탑 적용 연구 ... 127
• 5. 운전유연성이 향상된 고도 분리벽형 증류탑의 개발 ... 156
• 제 2 세부과제 ... 167
• 제 1절 연구개발수행 내용 ... 172
• 1. 추출제 선정과정 ... 172
• 2. 추출제 선정 ... 172
• 3. 상평형 측정 장치 ... 173
• 4. 상평형 계산 모델 ... 176
• 5. THF와 MeOH 계의 상평형 ... 177
• 6. 부타디엔과 관련된 계의 상평형 ... 180
• 7. 페놀과 알파메틸스티렌(AMS)계의 기액 상평형 ... 182
• 8. 기존 분리 공정을 이용한 THF/MeOH 분리공정 Simulation ... 185
• 9. 분리벽형 추출증류탑을 이용한 THF/MeOH 분리공정 Simulation ... 187
• 10. 기존 추출증류공정/분리벽형 추출증류공정 비교 결론 ... 188
• 11. 추출실험용 Twin type 증류탑 제작 ... 189
• 12. 분리벽형 추출증류탑 제작 ... 193
• 제 2 절 연구개발수행 결과 ... 196
• 1. 추출제 선정 결과 ... 196
• 2. 분리벽형 증류탑 설비를 이용한 THF/MeOH 추출증류공정 실험 결과 ... 197
• 3. 분리벽형 증류탑 설비 모델링 결과 ... 203
• 4. CFD를 이용한 column 내부 유동 모사 ... 204
• 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 206
• 제 1 절 연구개발 목표 달성도 ... 206
• 1. 연차별 연구 개발 목표 및 내용 ... 206
• 2. 연차별 연구 개발 목표 달성도 ... 212
• 제 2절 관련 분야에의 기여도 ... 214
• 1. 기술적 측면 ... 214
• 2. 산업∙경제적 측면 ... 215
• 3. 정책적 측면 ... 219
• 4. 활용방안 ... 219
• 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 221
• 제 1 절 연구개발에 의한 활용 방안 ... 221
• 제 2 절 기술 활용계획 ... 221
• 1. 연구개발 사업성과의 사업화 가능성 ... 222
• 2. 시장규모 ... 222
• 3. 사업화 계획 및 무역수지 개선 효과 ... 224
• 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 226
• 제 1 절 해외기술동향 ... 226
• 1. 열결합형 신증류 기술 개발 동향 ... 226
• 2. 최적화 및 열통합 기술 개발 동향 ... 226
• 3. 내부 단 및 충진재 개발 동향 ... 227
• 4. 반응증류, 혼성형 증류, 기타 증류기술 동향 ... 227
• 5. 증류공정 설계 도구 개발 기술 동향 ... 228
• 제 2 절 선진국 기술수준 및 R&D Program ... 228
• 제 3 절 선진국 기술보급현황 ... 229
• 제 4 절 해외 기술 수집 요약 ... 231
• 제 7 장 참고문헌 ... 235
• 제 8장 부록 ... 239
• 제 1절 분리벽형 증류탑 BASIC ENGINEERING 설계 ... 239
• 제 2절 상평형자료 분석용 FORTRAN 프로그램 원문 ... 255