| 초록 |
반응증류(Reactive Distillation) 공정에서 메틸 아세테이트(Methyl Acetate)의 가수분해 반응을 통해 초산을 생성할 수 있다. 하지만 물과 메틸 아세테이트는 공비를 형성하고, 가수분해 반응은 평형점이 낮은 가역반응이기 때문에 반응증류를 통해 높은 초산 수율을 얻을 수 없다. 메틸 아세테이트의 가수분해 반응에 메탄올(Methanol)의 탈수반응을 부가할 경우, 탈수 반응의 결과로 메탄올이 소모되고 물이 생성되어 평형점을 이동시켜 반응을 촉진시킬 수 있다. 또한 반응의 결과로 생성된 디메틸에테르(Dimethyl Ether)는 가장 비점이 낮은 물질이고, 초산(Acetic Acid)은 가장 비점이 높은 물질이기 때문에 반응증류탑의 반응영역에 반응물인 메틸 아세테이트를 포함한 중간 비점 물질이 모여 이상적인 반응증류의 구조를 이룰 수 있다. 본 연구에서는 메탄올의 탈수 반응을 부가한 메틸아세테이트의 초산 생성 반응을 갖는 반응증류 공정의 설계 주요 변수들을 파악하였고, 이들 변수들이 공정 성능에 미치는 영향들을 살펴보았다. 이를 통해 반응증류 공정의 최적 설계를 수행하였다. 그러나 본 공정은 두 반응이 동시에 일어나고, 반응증류의 복잡한 거동으로 인해 안정된 공정의 운전에 어려움이 있다. 이 공정의 안정한 운전을 위한 제어시스템을 제안하였다. |
