JP2014091733A - Method for manufacturing paraffin and paraffin manufacturing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エタンおよびプロパンなどのパラフィンの製造方法およびパラフィン製造装置に関する。 The present invention relates to a method for producing paraffin such as ethane and propane, and a paraffin production apparatus.
低級パラフィンの一例であるプロパンは、次世代パワーデバイス材料であるSiCの原料用途など、半導体電子材料分野で利用され、水素希釈のプロパンガス、およびプロパンの純ガスで用いられる。かかる用途については、プロパンはより高純度であることが要求される。 Propane, which is an example of lower paraffin, is used in the field of semiconductor electronic materials such as application of SiC as a next-generation power device material, and is used in hydrogen-diluted propane gas and propane pure gas. For such applications, propane is required to be of higher purity.
高純度プロパンの原料として用いるプロパンを主成分とする原料ガスには、不純物として例えば、エタン、プロピレン、イソブタン、ノルマルブタンが高濃度含まれている。この原料ガスからプロパンを精製する方法としては、たとえば、蒸留、膜分離、吸着分離、吸収分離などの方法が挙げられる。たとえば、特許文献1には、プロピレンとプロパンとを蒸留法によって分離することが記載されている。 The source gas mainly composed of propane used as a source of high-purity propane contains high concentrations of ethane, propylene, isobutane, and normal butane as impurities. Examples of the method for purifying propane from this raw material gas include methods such as distillation, membrane separation, adsorption separation, and absorption separation. For example, Patent Document 1 describes that propylene and propane are separated by a distillation method.
特許文献1に記載の技術のように、蒸留法によって、たとえばプロピレンとプロパンとを分離する場合、それらの沸点が近いため(沸点差4.9℃)、その分離に多段階で蒸留を繰り返す必要がある。したがって、大規模な設備と精密な蒸留条件の設定が必要であり、実用化するうえで多大な障壁となっている。炭素数が同一のオレフィンとパラフィンとを、蒸留法によって分離する場合についても同様の問題が生じる。 As in the technique described in Patent Document 1, when, for example, propylene and propane are separated by distillation, their boiling points are close (boiling point difference: 4.9 ° C.), and therefore it is necessary to repeat distillation in multiple stages for the separation. There is. Therefore, it is necessary to set a large-scale facility and precise distillation conditions, which is a great barrier to practical use. Similar problems arise when olefins and paraffins having the same carbon number are separated by distillation.
このような問題を解決する方法として、特許文献2には、液体状のオレフィンと水素とを接触させて水添反応させることによって、パラフィンを生成する方法が記載されている。 As a method for solving such a problem, Patent Document 2 describes a method of producing paraffin by bringing a liquid olefin and hydrogen into contact with each other to cause a hydrogenation reaction.
特許文献2に記載されるパラフィンの製造方法では、水添反応によってオレフィンからパラフィンを生成するので、蒸留のような煩雑な操作を行うことなく、効率よくパラフィンを製造することができる。 In the method for producing paraffin described in Patent Document 2, paraffin is produced from olefin by a hydrogenation reaction. Therefore, paraffin can be efficiently produced without performing a complicated operation such as distillation.
しかしながら、特許文献2に記載されるパラフィンの製造方法では、オレフィンからパラフィンを生成する水添反応において、反応温度が200℃を超える温度にまで上昇してしまう場合がある。このような場合には、水添反応時にオレフィンまたはパラフィンの分解が発生し、その結果、高純度のパラフィンを生成することができないという問題がある。 However, in the method for producing paraffin described in Patent Document 2, in the hydrogenation reaction for producing paraffin from olefin, the reaction temperature may rise to a temperature exceeding 200 ° C. In such a case, the olefin or paraffin is decomposed during the hydrogenation reaction, and as a result, there is a problem that high purity paraffin cannot be produced.
本発明の目的は、オレフィンからパラフィンを生成する水添反応において、反応温度の上昇を抑制することができ、その結果、水添反応時にオレフィンまたはパラフィンの分解が発生するのを抑制して、高純度のパラフィンを生成することができるパラフィンの製造方法、およびパラフィン製造装置を提供することである。 The object of the present invention is to suppress an increase in the reaction temperature in a hydrogenation reaction for producing paraffin from olefin, and as a result, suppress the occurrence of decomposition of olefin or paraffin during the hydrogenation reaction. A paraffin production method and a paraffin production apparatus capable of producing a paraffin having a high purity are provided.
本発明は、原料オレフィン、原料水素およびパラフィンを反応器に供給する供給工程と、
前記反応器内において、パラフィンが存在した状態で、触媒の存在下で原料オレフィンと原料水素とを接触させて水添反応させることによってパラフィンを生成する水添反応工程と、を含むことを特徴とするパラフィンの製造方法である。
The present invention includes a supply step of supplying raw material olefin, raw material hydrogen and paraffin to the reactor,
A hydrogenation reaction step in which paraffin is produced by bringing the raw material olefin and raw material hydrogen into contact with each other in the presence of the catalyst in the presence of the paraffin in the reactor to cause a hydrogenation reaction. This is a method for producing paraffin.
また本発明のパラフィンの製造方法は、前記水添反応工程において水添反応が行われた後の前記反応器内に存在するパラフィンを含む反応物を、分縮器に供給する反応物供給工程と、
前記分縮器において、反応物中のパラフィンの一部が液化するように該反応物を分縮することによって液相成分と気相成分とに分離して、液相成分および気相成分をそれぞれ分縮器から導出する分縮工程と、
前記分縮器から導出された気相成分を再利用原料およびパラフィンとして前記反応器に供給するリサイクル供給工程と、
前記分縮器から導出された液相成分をパラフィンの精製物として回収する回収工程と、をさらに含むことを特徴とする。
Moreover, the method for producing paraffin of the present invention includes a reactant supply step of supplying a reactant containing paraffin present in the reactor after the hydrogenation reaction in the hydrogenation reaction step to a partial condenser. ,
In the partial reducer, the reactant is fractionated so that a part of the paraffin in the reactant is liquefied, whereby the liquid phase component and the gas phase component are separated. A partial reduction process derived from the partial reducer;
A recycling supply step of supplying the gas phase component derived from the partial condenser to the reactor as a recycled raw material and paraffin;
And a recovery step of recovering the liquid phase component derived from the partial condenser as a purified paraffin product.
また本発明のパラフィンの製造方法は、前記供給工程の前工程として、前記原料オレフィンの元となる原料元オレフィンを、銀イオンを含む分離体と接触させることによって、原料元オレフィンから不純物を分離してオレフィンの精製物を得るオレフィン精製工程を含み、
前記供給工程では、前記オレフィン精製工程で得られたオレフィンの精製物を、原料オレフィンとして前記反応器に供給することを特徴とする。
The paraffin production method of the present invention separates impurities from the raw material olefin by bringing the raw material olefin, which is the source of the raw material olefin, into contact with a separator containing silver ions as a pre-process of the supplying step. Olefin purification step to obtain a purified product of olefin,
In the supply step, the purified product of the olefin obtained in the olefin purification step is supplied to the reactor as a raw material olefin.
また本発明のパラフィンの製造方法では、前記原料オレフィンが、炭素数2または3のオレフィンであることを特徴とする。 In the method for producing paraffin of the present invention, the raw material olefin is an olefin having 2 or 3 carbon atoms.
また本発明は、原料オレフィン、原料水素およびパラフィンをそれぞれ貯留する貯留部と、
前記貯留部から原料オレフィン、原料水素およびパラフィンをそれぞれ導出する導出部と、
前記導出部によって前記貯留部から導出された原料オレフィン、原料水素およびパラフィンが供給される反応器を有し、該反応器内において、パラフィンが存在した状態で、触媒の存在下で原料オレフィンと原料水素とを接触させて水添反応させることによってパラフィンを生成する水添反応部と、を備えることを特徴とするパラフィン製造装置である。
The present invention also includes a storage unit for storing raw material olefin, raw material hydrogen and paraffin,
A deriving unit for deriving raw material olefin, raw material hydrogen and paraffin from the storage unit, and
The reactor has a reactor to which the raw material olefin, the raw material hydrogen and the paraffin derived from the storage unit are supplied by the deriving unit, and the raw material olefin and the raw material are present in the presence of the catalyst in the state where the paraffin is present in the reactor. A paraffin production apparatus comprising: a hydrogenation reaction unit that generates paraffin by bringing hydrogen into contact with hydrogen.
また本発明のパラフィン製造装置は、前記反応器において水添反応が行われた後の該反応器内に存在するパラフィンを含む反応物を分縮する分縮部であって、
反応物中のパラフィンの一部が液化するように該反応物を分縮することによって液相成分と気相成分とに分離する分縮器と、
前記分縮器において分離された気相成分を該分縮器から導出する気相成分導出部と、
前記分縮器において分離された液相成分を該分縮器から導出する液相成分導出部と、を有する分縮部と、
前記気相成分導出部によって前記分縮器から導出された気相成分を再利用原料およびパラフィンとして前記反応器に供給するリサイクル供給部と、
前記液相成分導出部によって前記分縮器から導出された液相成分をパラフィンの精製物として回収する回収部と、をさらに備えることを特徴とする。
Further, the paraffin production apparatus of the present invention is a partial reduction section for partial reduction of a reaction product containing paraffin present in the reactor after the hydrogenation reaction is performed in the reactor.
A pressure reducer that separates the reaction product into a liquid phase component and a gas phase component by contracting the reaction product so that a part of the paraffin in the reaction product is liquefied;
A gas phase component deriving unit for deriving the gas phase component separated in the partial pressure reducer from the partial pressure reducer;
A liquid phase component deriving unit for deriving the liquid phase component separated in the partial pressure reducer from the partial pressure reducer;
A recycle supply unit for supplying the vapor phase component derived from the partial condenser by the vapor phase component deriving unit to the reactor as a recycle raw material and paraffin;
And a recovery unit that recovers the liquid phase component derived from the partial condenser by the liquid phase component deriving unit as a purified paraffin product.
また本発明のパラフィン製造装置は、前記導出部の前段に設けられるオレフィン精製部であって、前記原料オレフィンの元となる原料元オレフィンを、銀イオンを含む分離体と接触させることによって、原料元オレフィンから不純物を分離してオレフィンの精製物を得るオレフィン精製部をさらに備え、
前記導出部は、前記オレフィン精製部で得られたオレフィンの精製物を、原料オレフィンとして前記貯留部から導出することを特徴とする。
Moreover, the paraffin production apparatus of the present invention is an olefin purification unit provided in a preceding stage of the derivation unit, and the raw material olefin, which is the source of the raw material olefin, is brought into contact with a separator containing silver ions. An olefin purification unit for separating impurities from the olefin to obtain a purified product of the olefin;
The derivation unit is characterized in that a purified product of olefin obtained in the olefin purification unit is derived from the storage unit as a raw material olefin.
本発明によれば、パラフィンの製造方法は、供給工程と水添反応工程とを含む。供給工程では、原料オレフィン、原料水素およびパラフィンを反応器に供給する。そして、水添反応工程では、反応器内において、パラフィンが存在した状態で、触媒の存在下で原料オレフィンと原料水素とを接触させて水添反応させることによってパラフィンを生成する。 According to the present invention, the method for producing paraffin includes a supply step and a hydrogenation reaction step. In the supply step, raw olefin, raw hydrogen and paraffin are supplied to the reactor. In the hydrogenation reaction step, the paraffin is produced by bringing the raw material olefin and the raw material hydrogen into contact with each other in the presence of the catalyst in the presence of the paraffin in the reactor to cause a hydrogenation reaction.
本発明のパラフィンの製造方法では、反応器内における原料オレフィンからパラフィンを生成する水添反応が、反応開始時からパラフィンの存在下で行われるので、パラフィンが有する顕熱により反応温度の上昇を抑制することができる。その結果、反応器内における水添反応時にオレフィンまたはパラフィンの分解が発生するのを抑制することができ、高純度のパラフィンを生成することができる。 In the method for producing paraffin of the present invention, the hydrogenation reaction for producing paraffin from the raw olefin in the reactor is carried out in the presence of paraffin from the start of the reaction, so that the increase in reaction temperature is suppressed by sensible heat of paraffin. can do. As a result, it is possible to suppress the decomposition of olefin or paraffin during the hydrogenation reaction in the reactor, and to produce high-purity paraffin.
また本発明によれば、パラフィン製造装置は、貯留部と、導出部と、水添反応部とを備える。貯留部は、原料オレフィン、原料水素およびパラフィンをそれぞれ貯留する。導出部は、貯留部から原料オレフィン、原料水素およびパラフィンをそれぞれ導出する。そして、水添反応部は、導出部によって貯留部から導出された原料オレフィン、原料水素およびパラフィンが供給される反応器を有し、該反応器内において、パラフィンが存在した状態で、触媒の存在下で原料オレフィンと原料水素とを接触させて水添反応させることによってパラフィンを生成する。 Moreover, according to this invention, a paraffin manufacturing apparatus is provided with a storage part, a derivation | leading-out part, and a hydrogenation reaction part. A storage part stores raw material olefin, raw material hydrogen, and paraffin, respectively. The deriving unit derives the raw material olefin, the raw material hydrogen, and the paraffin from the storage unit. The hydrogenation reaction section has a reactor to which the raw material olefin, raw material hydrogen and paraffin derived from the storage section by the deriving section are supplied, and the presence of the catalyst in the state where paraffin is present in the reactor. A paraffin is produced | generated by making a raw material olefin and raw material hydrogen contact under hydrogenation reaction below.
本発明のパラフィン製造装置では、反応器内における原料オレフィンからパラフィンを生成する水添反応が、反応開始時からパラフィンの存在下で行われるので、パラフィンが有する顕熱により反応温度の上昇を抑制することができる。その結果、反応器内における水添反応時にオレフィンまたはパラフィンの分解が発生するのを抑制することができ、高純度のパラフィンを生成することができる。 In the paraffin production apparatus of the present invention, the hydrogenation reaction for producing paraffin from the raw material olefin in the reactor is carried out in the presence of paraffin from the start of the reaction, so that the increase in reaction temperature is suppressed by sensible heat of paraffin. be able to. As a result, it is possible to suppress the decomposition of olefin or paraffin during the hydrogenation reaction in the reactor, and to produce high-purity paraffin.
図1は、本発明の一実施形態に係るパラフィンの製造方法の工程を示す工程図である。本実施形態のパラフィンの製造方法は、図1に示すオレフィン精製工程s1と、原料供給工程s2と、水添反応工程s3と、反応物供給工程s4と、分縮工程s5と、リサイクル供給工程s6と、回収工程s7とを含む。図2A,2Bは、本発明の第1実施形態に係るパラフィン製造装置100の構成を示す図である。本実施形態のパラフィン製造装置100は、エチレンおよびプロピレンなどのオレフィンを還元して、エタンおよびプロパンなどのパラフィンを製造するための装置である。
FIG. 1 is a process diagram showing the steps of a method for producing paraffin according to an embodiment of the present invention. The paraffin production method of the present embodiment includes an olefin purification step s1, a raw material supply step s2, a hydrogenation reaction step s3, a reactant supply step s4, a partial reduction step s5, and a recycle supply step s6 shown in FIG. And a recovery step s7. 2A and 2B are diagrams showing the configuration of the
パラフィン製造装置100は、オレフィン精製部1と、導出部2と、水添反応部3と、分縮部4と、回収部5と、リサイクル供給部である気相成分送出ポンプ6とを備える。このパラフィン製造装置100は、本発明に係るパラフィンの製造方法を実現し、オレフィン精製部1がオレフィン精製工程s1を実行し、導出部2が原料供給工程s2を実行し、水添反応部3が水添反応工程s3および反応物供給工程s4を実行し、分縮部4が分縮工程s5を実行し、気相成分送出ポンプ6がリサイクル供給工程s6を実行し、回収部5が回収工程s7を実行する。
The
オレフィン精製部1は、後述の水添反応部3における水添反応時に用いられる原料オレフィンの元となる原料元オレフィン(以下、「粗オレフィン」という)を、銀イオンを含む分離体と接触させることによって、粗オレフィンから不純物を分離してオレフィンの精製物を得る。前記分離体としては、銀イオンがドープされた分離膜、銀イオンが担持された吸着剤、および銀イオンを含有する吸収液を挙げることができる。以下では、分離体として銀イオンを含有する吸収液を用いた場合を例として説明する。
The olefin refining unit 1 makes a raw material olefin (hereinafter referred to as “crude olefin”), which is a source of the raw material olefin used in the hydrogenation reaction in the
図2Aに示すように、オレフィン精製部1は、粗オレフィンシリンダ11、吸収塔13、放散塔14、第1ミスト除去器15、第2ミスト除去器16、および脱水塔18を含んで構成される。
As shown in FIG. 2A, the olefin purification unit 1 includes a crude olefin cylinder 11, an
粗オレフィンシリンダ11は、オレフィンを主成分として含有する粗オレフィンが気体として充填されたシリンダであり、高圧条件下で粗オレフィンガスが封入されている。粗オレフィンガス中の主成分であるオレフィンとしては、エチレン、プロピレン、シクロプロペン、1−ブテン、2−ブテン、イソブテンなどが挙げられるが、常温(25℃)で気体状のオレフィンであれば特に限定されるものではない。 The crude olefin cylinder 11 is a cylinder filled with a crude olefin containing olefin as a main component as a gas, and the crude olefin gas is sealed under high pressure conditions. Examples of the olefin that is the main component in the crude olefin gas include ethylene, propylene, cyclopropene, 1-butene, 2-butene, and isobutene, but are particularly limited as long as they are gaseous olefins at room temperature (25 ° C.). Is not to be done.
本発明は、前記のオレフィンのうち、炭素数2または3のオレフィン(エチレン、プロピレンなど)を主成分として含有する粗オレフィンを用いた場合に特に効果的である。炭素数2または3のオレフィンを主成分として含有する粗オレフィンを用いた場合、本実施形態のパラフィン製造装置100は、炭素数2または3のパラフィン(エタン、プロパン)を製造することになる。
The present invention is particularly effective when a crude olefin containing as a main component an olefin having 2 or 3 carbon atoms (ethylene, propylene, etc.) is used among the above olefins. When a crude olefin containing an olefin having 2 or 3 carbon atoms as a main component is used, the
粗オレフィンシリンダ11から導出された粗オレフィンガスは、吸収塔13に連続的に導入される。粗オレフィンシリンダ11と吸収塔13との間には、流量調整器12が設けられた粗オレフィンガス導入管111が接続されている。粗オレフィンシリンダ11から導出された粗オレフィンガスは、流量調整器12で所定の流量に制御されて粗オレフィンガス導入管111内を流過して、吸収塔13に導入される。吸収塔13に導入される粗オレフィンガスの流量は、たとえば、吸収塔13の塔断面積1m2あたり1〜100L/secである。
The crude olefin gas derived from the crude olefin cylinder 11 is continuously introduced into the
吸収塔13は、中空の内部空間を有する密閉容器であり、その内部空間には銀イオン含有溶液からなる吸収液が貯留されている。この吸収液は、たとえば、所定の濃度に調製された硝酸銀水溶液である。粗オレフィンガス導入管111の一端部は、吸収塔13の下部において吸収液中で開放している。粗オレフィンシリンダ11から導出されて粗オレフィンガス導入管111内を吸収塔13に向けて流れる粗オレフィンガスは、粗オレフィンガス導入管111の前記一端部から吸収液中に流れ込む。このようにして、粗オレフィンガスが、銀イオンを含有する吸収液と接触することになる。吸収液と接触した粗オレフィンガスは、吸収液に吸収される。粗オレフィンガス中の主成分であるオレフィンの吸収液に対する溶解度は、粗オレフィンガス中の不純物(たとえばパラフィン)の吸収液に対する溶解度に比べて相当に大きいので、オレフィンが優先的に吸収液に吸収される。
The
吸収塔13内の吸収液(たとえば硝酸銀水溶液)については、濃度が高いほうが単位体積・単位時間あたりのオレフィンの吸収量が多くなるので好ましい。実用上の観点から、オレフィンがプロピレンの場合、硝酸銀水溶液の濃度は、例えば1〜6mol/Lの範囲とされ、より好ましくは3〜5mol/Lとされる。硝酸銀水溶液の温度については、低温であるほうがオレフィンの吸収量が多くなるので有利であり、たとえば0〜60℃の範囲とされ、より好ましくは0〜40℃とされる。吸収塔13の内部圧力については、一定範囲では高圧であるほうがオレフィンの吸収量が多くなるので好ましい。実用上の観点から、吸収塔13の内部圧力は、たとえば0.1〜0.8MPa(ゲージ圧:以下「(G)」と表記する)とされる。
About the absorption liquid (for example, silver nitrate aqueous solution) in the
また、吸収塔13には、第1吸収液導出管112と第1ガス導出管114とが接続されている。第1吸収液導出管112は、その一端部が吸収塔13の下部において吸収液中で開放しており、吸収塔13内の吸収液(粗オレフィンガスが吸収された吸収液、以下「粗オレフィンガス吸収液」という)を塔外へ導出するための配管である。この第1吸収液導出管112は、その他端部が吸収液導入管113と接続されている。吸収塔13から導出されて第1吸収液導出管112内を流れる粗オレフィンガス吸収液は、流量制御弁112Aによって所定の流量に調整されて、吸収液導入管113を介して後述する放散塔14に導入される。
The
第1ガス導出管114は、吸収塔13の上部に接続されており、吸収塔13内に貯留される吸収液に吸収されなかったガス(非吸収ガス)を塔外へ導出するための配管である。この第1ガス導出管114は、その一端部が吸収塔13の上部に接続され、他端部が後述する第1ミスト除去器15に接続されている。吸収塔13から導出されて第1ガス導出管114内を流れる非吸収ガスは、第1ミスト除去器15に導入される。
The first
上記のように構成される吸収塔13としては、たとえば、公知の気泡塔、充填塔、濡れ壁塔、スプレー塔、スクラバー、棚段塔などを採用することができる。また、吸収塔13には、吸収塔13内に貯留される吸収液を所望の温度に維持するための温度調整装置が取付けられている。この温度調整装置は、たとえば、気体または液体からなる温調媒体を、吸収塔13の周囲に設けられたジャケットに通流させる。
As the
吸収塔13から導出された粗オレフィンガス吸収液は、吸収塔13の内部圧力と放散塔14の内部圧力との圧力差によって、吸収液導入管113を介して放散塔14に導入される。なお、前記圧力差が小さい場合には、ポンプを用いて粗オレフィンガス吸収液を移送するようにしてもよい。放散塔14に導入される粗オレフィンガス吸収液の流量は、流量制御弁112Aによって調整され、たとえば、放散塔14の塔断面積1m2あたり0.1〜10L/secである。
The crude olefin gas absorption liquid derived from the
放散塔14は、中空の内部空間を有する密閉容器であり、その内部空間には所定量の粗オレフィンガス吸収液を収容可能である。この放散塔14は、その内部空間に収容された粗オレフィンガス吸収液に含まれるガス成分を放散させる。当該ガス成分を効率よく放散させる観点から、放散塔14の内部温度は吸収塔13に比べて高くされていることが好ましく、内部圧力は吸収塔13に比べて低くされていることが好ましい。放散塔14内の粗オレフィンガス吸収液の温度は、オレフィンがプロピレンの場合、たとえば10〜70℃が好ましく、20〜70℃がより好ましい。放散塔14の内部圧力は、オレフィンがプロピレンの場合、たとえば−0.09〜0.3MPa(G)が好ましく、0〜0.3MPa(G)がより好ましい。
The stripping
また、放散塔14には、第2ガス導出管115と第2吸収液導出管116とが接続されている。第2ガス導出管115は、放散塔14の上部に接続されており、粗オレフィンガス吸収液から放散されたガス成分(以下、「放散ガス」という)を塔外へ導出するための配管である。この第2ガス導出管115は、その一端部が放散塔14の上部に接続され、他端部が後述する第2ミスト除去器16に接続されている。放散塔14から導出されて第2ガス導出管115内を流れる放散ガスは、第2ミスト除去器16に導入される。
Further, a second
第2吸収液導出管116は、その一端部が放散塔14の下部において粗オレフィンガス吸収液中で開放しており、放散塔14内の粗オレフィンガス吸収液(ガス成分が放散された吸収液、以下「ガス成分放散吸収液」という)を塔外へ導出するための配管である。この第2吸収液導出管116は、その他端部がポンプ17を介して吸収塔13の第1ガス導出管114の中間部分に接続されている。放散塔14から導出されて第2吸収液導出管116内を流れるガス成分放散吸収液は、ポンプ17によって送液されて、第1ガス導出管114を介して吸収塔13内に戻される。
One end of the second absorbing
上記のように構成される放散塔14としては、粗オレフィンガス吸収液が液分散させられる構成のものが好適であり、たとえば、公知の充填塔、スプレー塔などを採用することができる。また、放散塔14には、放散塔14内に収容される粗オレフィンガス吸収液を所望の温度に維持するための温度調整装置が取付けられている。
As the stripping
吸収塔13から導出されて第1ガス導出管114内を流れる非吸収ガスは、第1ミスト除去器15に導入される。第1ミスト除去器15は、吸収塔13から導出される非吸収ガスに含まれるミストを分離する。第1ミスト除去器15には、当該第1ミスト除去器15を通過したガスを装置外部に導くためのガス排出管117が接続されている。ガス排出管117には、第1圧力計117Aおよび第1背圧弁117Bが設けられている。第1背圧弁117Bは、吸収塔13の内部が所定の圧力となるように開度が制御される。
The non-absorbed gas that is led out from the
放散塔14から導出されて第2ガス導出管115内を流過する放散ガスは、第2ミスト除去器16に導入される。第2ミスト除去器16に導入される放散ガスは、吸収塔13において粗オレフィンガス中のオレフィンが優先的に吸収された粗オレフィンガス吸収液から放散したものであるので、粗オレフィンガスよりもオレフィン濃度が高まっている。第2ミスト除去器16は、放散塔14から導出される放散ガスに含まれるミストを分離する。第2ミスト除去器16には、当該第2ミスト除去器16を通過したガスを脱水塔18に導くための第3ガス導出管118が接続されている。第3ガス導出管118には、第2圧力計118Aおよび第2背圧弁118Bが設けられている。第2背圧弁118Bは、放散塔14の内部が所定の圧力となるように開度が制御される。
The diffused gas led out from the stripping
脱水塔18は、第2ミスト除去器16から導出された、放散ガスからミストが除去されたガス(粗オレフィンガスよりもオレフィン濃度が高濃度化されたガス、以下「高濃度オレフィンガス」という)に含まれる水分を除去する。脱水塔18には、水分を吸着する吸着剤が充填されている。このような吸着剤としては、シリカゲル、アルミナ、およびゼオライトなどを挙げることができ、ゼオライトとしては、モレキュラーシーブ3A、モレキュラーシーブ4A、およびモレキュラーシーブ13Xなどを挙げることができる。脱水塔18において水分が吸着除去された高濃度オレフィンガスは、後述する原料オレフィンシリンダ21に供給されるものであり、粗オレフィンガスに含有されていた不純物が低濃度化され、かつオレフィンが高濃度化された高純度オレフィンとなる。このような高純度オレフィンは、脱水塔18に接続される精製オレフィン導出管119を介して原料オレフィンシリンダ21に導入される。
The
以上のような、粗オレフィンシリンダ11、吸収塔13、放散塔14、第1ミスト除去器15、第2ミスト除去器16、および脱水塔18を含んで構成されるオレフィン精製部1によれば、吸収塔13内では、粗オレフィンシリンダ11から粗オレフィンガス導入管111を介して粗オレフィンガスが導入されると、当該粗オレフィンガスが吸収液と接触し、順次吸収液に吸収される。吸収液に対するオレフィンの溶解度が、粗オレフィンガス中の不純物の溶解度に比べて相当に大きいので、粗オレフィンガス中の主成分であるオレフィンが優先的に吸収液に吸収される。そのため、吹き込まれた粗オレフィンガスが吸収液中を吸収されながら上昇するにつれて、当該ガス中においてはオレフィン濃度が低下する一方、不純物濃度は上昇する。
According to the olefin purification unit 1 including the crude olefin cylinder 11, the
その一方、吸収塔13内の吸収液については、吸収塔13内で粗オレフィンガスを吸収した吸収液(粗オレフィンガス吸収液)が、吸収塔13の下部から第1吸収液導出管112を介して所定流量で吸収塔13外へ流出しつつ、放散塔14内でガス成分を放散した吸収液(ガス成分放散吸収液)が、ポンプ17によって送液されて、第1ガス導出管114を介して吸収塔13の上部から吸収塔13内に戻される。これによって、吸収塔13内の吸収液においては、下向きの流れが生じている。したがって、粗オレフィンガス導入管111から吸収塔13内に導入された粗オレフィンガスは、吸収塔13内で下向きに流れる吸収液と向流接触し、当該接触により吸収液に吸収されなった非吸収ガスが吸収塔13の上部空間へ吹き抜ける。当該非吸収ガスは、第1ガス導出管114を介して第1ミスト除去器15に送られ、液体成分が分離除去された上で、ガス排出管117を介して系外へオフガスとして排出される。一方、第1ミスト除去器15によって分離された液体成分は、液滴となって第1ガス導出管114を通じて落下し、吸収塔13内に戻される。
On the other hand, as for the absorption liquid in the
このようにして、吸収塔13では、連続的に供給される粗オレフィンガスが吸収液と接触することにより当該粗オレフィンガス中のオレフィンが優先的に吸収液に吸収される一方、非吸収ガスが塔外へ排出される。
In this way, in the
放散塔14内では、吸収塔13から導出された粗オレフィンガス吸収液中のガス成分が放散される。粗オレフィンガス吸収液から放散された放散ガスは、第2ガス導出管115を介して第2ミスト除去器16に送られ、液成分が除去された上で、第3ガス導出管118を介して脱水塔18に送られて水分が吸着除去されて、高純度オレフィンとして原料オレフィンシリンダ21に供給される。
In the stripping
放散塔14内において、ガス成分が放散した吸収液は、第2吸収液導出管116を通じてポンプ17によって第1ガス導出管114へと送出され、その後、吸収塔13内に落下する。このとき、ポンプ17によって送出される吸収液の流量は、吸収塔13から放散塔14へ流入する吸収液の流量と同程度とされている。これにより、吸収塔13内の吸収液と放散塔14内の吸収液とは、相互にバランスがとられて循環する。
In the stripping
このようにして、放散塔14では、所定流量で流入し続ける吸収液のガス成分が放散するとともに放散ガスが塔外に導出されて、脱水塔18を介して高純度オレフィンとして原料オレフィンシリンダ21に供給されることになる。
In this way, in the stripping
たとえば、粗オレフィンシリンダ11から導出される粗オレフィンガスが、プロピレンを主成分とする工業用ガスである場合、その粗オレフィンガスには、主な不純物としてプロパン、微量不純物として酸素、窒素、二酸化炭素、エタン、ブタンなどが含まれている。このような、プロピレンを主成分とする粗オレフィンガスを、オレフィン精製部1で精製すると飽和炭化水素が除去される。 For example, when the crude olefin gas derived from the crude olefin cylinder 11 is an industrial gas mainly composed of propylene, the crude olefin gas includes propane as main impurities, oxygen, nitrogen, carbon dioxide as trace impurities. , Ethane, butane and so on. When the crude olefin gas mainly composed of propylene is purified by the olefin purification unit 1, saturated hydrocarbons are removed.
すなわち、粗オレフィンシリンダ11から導出される粗オレフィンガスを、オレフィン精製部1で精製することなく、水添反応部3に直接導入して水添反応を行った場合には、粗オレフィンガス中に含まれる不純物、エタン、ブタンなどの飽和炭化水素がそのまま残り、高純度のプロパンを生成することができない。
That is, when the crude olefin gas derived from the crude olefin cylinder 11 is directly introduced into the
これに対して、本実施形態のパラフィン製造装置100では、オレフィン精製部1によって精製された高純度の原料オレフィンを、水添反応部3で水添反応させる。オレフィン精製部1によって精製された高純度の原料オレフィン(オレフィンがプロピレンの場合)の不純物濃度は、たとえば、後述の実施例のように、プロパンが5000ppmから100ppm以下になる。
On the other hand, in the
本実施形態では、上記のような、不純物濃度が極めて低い高純度の原料オレフィンを、水添反応部3で水添反応させるので、高純度のパラフィンを生成することができる。
In the present embodiment, since the high-purity raw material olefin having an extremely low impurity concentration as described above is hydrogenated in the
導出部2は、オレフィン精製部1において精製された高純度の原料オレフィン、原料水素およびパラフィンを、後述の水添反応部3に向けて導出する部分である。図2Bに示すように、導出部2は、貯留部として機能する原料オレフィンシリンダ21、パラフィンシリンダ22、および原料水素シリンダ23から、原料オレフィン、原料水素およびパラフィンをそれぞれ導出するように構成されている。
The deriving unit 2 is a unit for deriving the high-purity raw material olefin, raw material hydrogen and paraffin purified in the olefin purifying unit 1 toward the
原料オレフィンシリンダ21は、オレフィン精製部1の脱水塔18から導出されて精製オレフィン導出管119内を流れて供給された高純度の原料オレフィンが気体として充填されたシリンダであり、高圧条件下で原料オレフィンガスが封入されている。
The raw
原料オレフィンシリンダ21には、流量調整器24、第1減圧弁211Aおよび第1開閉弁211Bが設けられた原料オレフィン導出管211が接続されている。第1開閉弁211Bは、原料オレフィン導出管211の流路を開閉または閉鎖する弁である。第1開閉弁211Bが開放された状態で、原料オレフィンシリンダ21から導出された原料オレフィンガスは、第1減圧弁211Aで所定の圧力にされ、さらに流量調整器24で所定の流量に制御されて原料オレフィン導出管211内を流れて、混合配管311を介して水添反応部3に導入される。水添反応部3に導入される原料オレフィンは、空間速度SVが、10〜10000/hになるように調整されることが好ましく、10〜1000/hに調整されることがより好ましく、10〜500/hに調整されることが特に好ましい。
The raw
パラフィンシリンダ22は、パラフィンが気体または液化ガスとして充填されたシリンダであり、高圧条件下でパラフィンガスが封入されている。パラフィンシリンダ22に充填されるパラフィンは、水添反応部3に導入される原料オレフィンの炭素数と同じ炭素数を有するパラフィンであり、たとえば、水添反応部3に導入される原料オレフィンが炭素数3のプロピレンの場合には、パラフィンシリンダ22に充填されるパラフィンは、炭素数3のプロパンである。
The
パラフィンシリンダ22には、流量調整器25、第2減圧弁212Aおよび第2開閉弁212Bが設けられたパラフィン導出管212が接続されている。第2開閉弁212Bは、パラフィン導出管212の流路を開閉または閉鎖する弁である。第2開閉弁212Bが開放された状態で、パラフィンシリンダ22から導出されたパラフィンガスは、第2減圧弁212Aで所定の圧力にされ、さらに流量調整器25で所定の流量に制御されてパラフィン導出管212内を流れて、混合配管311を介して水添反応部3に導入される。水添反応部3に導入されるパラフィンは、空間速度SVが、10〜10000/hになるように調整されることが好ましく、10〜1000/hに調整されることがより好ましく、10〜500/hに調整されることが特に好ましい。
The
原料水素シリンダ23は、原料水素が気体として充填されたシリンダであり、高圧条件下で水素ガスが封入されている。原料水素シリンダ23に充填される水素ガスの純度は、99〜99.99999モル%であり、好ましくは99.999モル%以上である。高純度の原料オレフィンの水添反応に用いる水素ガスの純度が低いと、得られるパラフィンと水素との混合ガス中において、その他の不純物濃度が高くなる。
The
原料水素シリンダ23には、流量調整器26、第3減圧弁213Aおよび第3開閉弁213Bが設けられた水素導出管213が接続されている。第3開閉弁213Bは、水素導出管213の流路を開閉または閉鎖する弁である。第3開閉弁213Bが開放された状態で、原料水素シリンダ23から導出された水素ガスは、第3減圧弁213Aで所定の圧力にされ、さらに流量調整器26で所定の流量に制御されて水素導出管213内を流れて、混合配管311を介して水添反応部3に導入される。水添反応部3に導入される原料水素は、空間速度SVが、10〜10000/hになるように調整されることが好ましく、10〜1000/hに調整されることがより好ましく、10〜500/hに調整されることが特に好ましい。
A
原料オレフィン導出管211内を流れる原料オレフィンと、パラフィン導出管212内を流れるパラフィンと、水素導出管213内を流れる水素ガスとは、混合配管311内で混合されて水添反応部3に導入される。
The raw material olefin flowing in the raw material
水添反応部3は、導出部2によって原料オレフィンシリンダ21、パラフィンシリンダ22および原料水素シリンダ23からそれぞれ導出された原料オレフィン、原料水素およびパラフィンが供給される反応器31を有する。
The
反応器31は、中空の内部空間を有する密閉容器であり、その内部空間に触媒が充填されている。また、反応器31には、反応器31内を所望の温度に維持するための温度調整装置が取付けられている。反応器31内では、パラフィンが存在した状態で、触媒の存在下で原料オレフィンと原料水素とを接触させて水添反応させることによってパラフィンを生成する。
The
反応器31内に充填される触媒としては、還元触媒であれば特に限定されるものではないが、たとえば、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)、白金(Pt)、ルテニウム(Ru)、およびニッケル(Ni)から選ばれる少なくとも1種を含む触媒であることが好ましく、パラジウム(Pd)を含む触媒であることが特に好ましい。このような触媒の存在下で高純度の原料オレフィンの水添反応を行うことによって、水添反応の効率を向上することができ、高純度のパラフィンの生産性を向上することができる。
The catalyst charged in the
なお、アルミナボールやセラミックボールなどと触媒とを混合した状態で、反応器31内に充填するようにしてもよい。これによって、反応器31内での水添反応に伴う発熱を抑制することができるので、反応温度を一定に保持することができる。
In addition, you may make it fill in the
また、反応器31内において、原料オレフィン、原料水素およびパラフィンの空間速度SVは、10〜10000/hであることが好ましく、10〜1000/hであることがより好ましく、10〜500/hであることが特に好ましい。空間速度SVが小さすぎる場合、使用する触媒量が多くなりコストが高くなる。空間速度SVが大きすぎる場合、オレフィンがパラフィンに変質するように十分な水添が行われないおそれがある。
In the
また、反応器31内において、原料オレフィンと原料水素とのモル比は、原料オレフィン/原料水素=1/1.1〜1/10であることが好ましく、1/1.5〜1/10であることがより好ましい。原料オレフィンに対する原料水素のモル比が小さすぎる場合、オレフィンをパラフィンに変質させる水添が十分に行われないおそれがある。原料オレフィンに対する原料水素のモル比が大きすぎる場合、生成されるパラフィン中に未反応の水素ガスが多く残り過ぎてしまう。
In the
また、反応器31内において、原料オレフィンとパラフィンとのモル比は、原料オレフィン/パラフィン=1/5〜1/30であることが好ましく、1/10〜1/25であることがより好ましい。原料オレフィンに対するパラフィンのモル比が小さすぎる場合、反応器31内での水添反応に伴う発熱を抑制する効果が十分ではない。原料オレフィンに対するパラフィンのモル比が大きすぎる場合、原料オレフィンの水添反応により生成されるパラフィンの生成量が少なく成りすぎてしまう。
In the
また、反応器31内の温度は、0〜200℃であることが好ましく、50〜150℃であることが特に好ましい。温度が低すぎる場合、触媒を用いる水添反応が進みにくくなる。また、温度が高すぎる場合、オレフィンの分解が起こるおそれがある。
Moreover, it is preferable that the temperature in the
本実施形態のパラフィン製造装置100では、反応器31内における原料オレフィンからパラフィンを生成する水添反応が、パラフィンの存在下で行われるので、パラフィンが持つ顕熱により反応温度の上昇を抑えることができる。
In the
たとえば、反応器31内において、原料オレフィンとしてのプロピレンをパラジウム触媒の存在下で水添反応させてプロパンを生成する場合、プロピレンと水素ガスとのモル比が、プロピレン/水素=1/1.1で瞬時に反応が起こったときには、反応温度が約900℃となる。さらに、反応温度が高温になると、パラジウム触媒表面では、プロピレンまたはプロパンの分解が起こり、反応物中にメタンおよびエタンが数vol%生成される。
For example, in the
これに対して、プロピレンをパラジウム触媒の存在下で水添反応させるときに、水添反応開始時からパラフィンとしてプロパンを反応系に共存させると、具体的には、プロピレン/水素/プロパン=1/1.1/25のモル比でプロピレン、水素およびプロパンが共存した状態で水添反応が開始させると、反応温度を75℃に抑えることができる。このように、反応温度の上昇を抑えることができるので、プロピレンまたはプロパンの分解が発生するのを抑制することができ、反応物中におけるメタン、エタンの濃度を各々5ppm以下に抑えることができる。 In contrast, when propylene is hydrogenated in the presence of a palladium catalyst, if propane is coexisted in the reaction system as paraffin from the start of the hydrogenation reaction, specifically, propylene / hydrogen / propane = 1 / When the hydrogenation reaction is started in a state where propylene, hydrogen and propane coexist at a molar ratio of 1.1 / 25, the reaction temperature can be suppressed to 75 ° C. Thus, since the rise in reaction temperature can be suppressed, the occurrence of decomposition of propylene or propane can be suppressed, and the concentrations of methane and ethane in the reaction product can each be suppressed to 5 ppm or less.
また、反応器31内の圧力は、0.0〜2.0MPa(G)であることが好ましい。たとえば、反応器31内において原料オレフィンとしてのプロピレンを水添反応させてプロパンを生成する場合、反応器31内の圧力は、0.05〜0.7MPa(G)であることが好ましい。水添反応は、一般的に高圧条件下で促進される傾向であるが、圧力が低すぎる場合には、反応熱が多く発生し反応温度を安定させるための障害となる。また、圧力が高すぎる場合、原料オレフィンやパラフィンが気化せずに液体状で反応器31内に収容される可能性があるので好ましくない。
Moreover, it is preferable that the pressure in the
反応器31において水添反応が行われた後の該反応器31内に存在するパラフィンを含む気体状の反応物は、反応物導出部として機能する反応物導出管312を流れて分縮部4に導入される。
The gaseous reactant containing paraffin present in the
分縮部4は、分縮器41と、気相成分導出部として機能する気相成分導出管411と、液相成分導出部として機能する液相成分導出管413とを有する。
The
分縮器41は、反応物導出管312を流れて分縮器41内に供給される気体状の反応物を分縮する。具体的には、分縮器41は、反応物中のパラフィンの一部が液化するように該反応物を分縮することによって液相成分と気相成分とに分離する。
The
分縮器41としては多管式熱交換器、二重管式熱交換器、グラスライニング製熱交換器、コイル式熱交換器、螺旋型熱交換器、プレート式熱交換器、トロンボーン型熱交換器、不浸透黒鉛製熱交換器などを用いることができる。
As the
分縮器41の材質としては、鋳鉄、SUS304、SUS316、SUS316Lなどを好適に用いることができる。また、ガラス、耐熱ガラスや石英ガラスなどのガラス材質も好適に使用することができ、これらの材質を金属表面にコーティングした材料、たとえばグラスライニング材も分縮器41に利用可能である。
As the material of the
また、分縮器41における設定条件は、反応物中のパラフィンの一部が液化する条件であれば特に限定されるものではないけれども、分縮温度を−35℃〜15℃程度に設定することが好ましい。分縮温度が−35℃未満である場合には、低温にするための特殊な寒剤が必要となり、それを冷やすためのエネルギーコストが増加する結果となるために好ましくない。また、分縮温度が15℃を超える場合には、気相成分の圧力が高くなり耐圧の設備を要するので好ましくない。なお、分縮器41内における分縮温度は、冷媒循環器42を用いて所定温度に保持される。
The setting condition in the
また、分縮器41内の圧力は、0.05〜0.3MPa(G)であることが好ましい。この分縮器41内の圧力は、第3圧力計41Aにより監視される。
Moreover, it is preferable that the pressure in the
分縮器41における分縮操作により、気体状の反応物中のパラフィンの一部が分縮により液化して液相成分となり、液化されなかった部分は気体のまま残存して気相成分となる。分縮器41には、気相成分導出管411、気相成分排出管412および液相成分導出管413が接続されている。
By the partial reduction operation in the
気相成分導出管411は、一端部が分縮器41に接続され、他端部が混合配管311に接続された配管である。気相成分導出管411には、一端部と他端部との間に、リサイクル供給部として機能する気相成分送出ポンプ6が接続されている。また、気相成分導出管411には、流量調整器43、第4開閉弁411Aおよび第5開閉弁411Bが設けられており、気相成分導出管411において、気相成分送出ポンプ6と分縮器41との間に第4開閉弁411Aが設けられ、気相成分送出ポンプ6と混合配管311との間に流量調整器43および第5開閉弁411Bが設けられている。
The gas phase
分縮器41によって分離された気相成分には、反応物中に含有されていた一部のパラフィン、水素およびオレフィンなどが含まれている。気相成分送出ポンプ6は、分縮器41から導出されて気相成分導出管411内を流れる気相成分を再利用原料およびパラフィンとして反応器31に向けて移送し、該再利用原料およびパラフィンを反応器31に供給する。
The gas phase component separated by the
気相成分送出ポンプ6としては、往復式ポンプ、回転式ポンプなどを挙げることができる。なお、分縮器41から導出された気相成分を再利用原料およびパラフィンとして反応器31に供給するためのリサイクル供給部としては、ポンプ式の気相成分送出ポンプ6に限定されるものではなく、たとえば、ターボブロワ、容積ブロワ、遠心ファン、斜流ファン、軸流ファン、レシプロ圧縮機(往復圧縮機)、スクリュー圧縮機、ダイヤフラム圧縮機、遠心式圧縮機などの送風機を用いることもできる。
Examples of the gas phase component delivery pump 6 include a reciprocating pump and a rotary pump. The recycling supply unit for supplying the gas phase component derived from the
分縮器41から導出された気相成分(再利用原料およびパラフィン)は、第4開閉弁411Aおよび第5開閉弁411Bが開放された状態で、流量調整器43によって流量が調整されて、気相成分導出管411および混合配管311を流れて反応器31に導入される。このようにして反応器31に導入された再利用原料およびパラフィンは、反応器31内における水添反応に用いられる。したがって、原料オレフィンシリンダ21から導出されて反応器31に供給される原料オレフィンの量、パラフィンシリンダ22から導出されて反応器31に供給されるパラフィンの量、原料水素シリンダ23から導出されて反応器31に供給される水素の量は、反応器31に導入される再利用原料およびパラフィン中に含まれるオレフィン、パラフィンおよび水素の量に応じて調整される。
The gas phase components (recycled raw material and paraffin) derived from the
気相成分排出管412は、一端部が分縮器41に接続され、他端部が外部空間に開放した配管である。この気相成分排出管412には、気相成分排出管412の流路を開放または閉鎖する第6開閉弁412Aが設けられている。気相成分導出管411に設けられた第4開閉弁411Aが閉鎖された状態で、第6開閉弁412Aが開放されることによって、分縮器41の気相成分が気相成分排出管412内を流れて、装置外部に排出されることになる。
The gas phase
液相成分導出管413は、一端部が分縮器41に接続され、他端部が回収部5の回収容器51に接続された配管である。この液相成分導出管413には、液相成分導出管413の流路を開放または閉鎖する第7開閉弁413Aが設けられている。
The liquid phase
分縮器41によって分離された液相成分は、精製されたパラフィンである。第7開閉弁413Aが開放されることによって、分縮器41の液相成分であるパラフィンの精製物が液相成分導出管413内を流れて、分縮器41から回収容器51に向けて導出されることになる。
The liquid phase component separated by the
回収部5は、回収容器51を有する。回収容器51は、分縮器41から導出されて液相成分導出管413内を流れる、分縮器41の液相成分を、液体状のパラフィンの精製物(以下、「精製パラフィン」という)として回収し、その精製パラフィンを貯留するための容器である。回収容器51は、その内部温度が、冷媒循環器52を用いて所定温度に保持される。
The collection unit 5 has a
また、回収容器51は、回収容器51の上部に気相が形成されるように、液体状の精製パラフィンを貯留する。回収容器51の気相側の上部には、回収気相成分導出管511と回収気相成分排出管512とが接続されている。
In addition, the
回収気相成分導出管511は、一端部が回収容器51に接続され、他端部が混合配管311に接続された配管である。回収気相成分導出管511には、回収気相成分導出管511の流路を開放または閉鎖する第8開閉弁511Aと、流量調整器53とが設けられている。
The recovery gas phase
回収容器51に貯留される液体状の精製パラフィンには、低沸点物質の水素などが含まれている場合がある。このような、精製パラフィンに含まれる水素などの低沸点物質は、冷媒循環器52により所定温度に保持される回収容器51内において、気相に濃縮される。
The liquid purified paraffin stored in the
回収気相成分導出管511に設けられる第8開閉弁511Aが開放されることによって、回収容器51の上部に形成された気相成分は、流量調整器53で流量が調整されながら、回収気相成分導出管511内を流れて、混合配管311を介して反応器31に供給される。このようにして反応器31に導入される、回収容器51の気相成分は、反応器31内における水添反応に用いられる。
By opening the eighth on-off
回収気相成分排出管512は、一端部が回収容器51に接続され、他端部が外部空間に開放した配管である。この回収気相成分排出管512には、回収気相成分排出管512の流路を開放または閉鎖する第9開閉弁512Aが設けられている。回収気相成分導出管511に設けられた第8開閉弁511Aが閉鎖された状態で、第9開閉弁512Aが開放されることによって、回収容器51の気相成分が回収気相成分排出管512内を流れて、装置外部に排出されることになる。
The recovered gas phase
以上のように、本実施形態のパラフィン製造装置100では、オレフィン精製部1によって精製された高純度のオレフィンを、反応器31でパラフィンおよび触媒存在下で水素と接触させて水添反応を行うことによって、高純度のパラフィンを得ることができる。
As described above, in the
また、反応器31における水添反応は、パラフィンシリンダ22から導出されて反応器31に供給されたパラフィンの存在下で行われるので、反応温度の上昇を抑制することができ、その結果、オレフィンまたはパラフィンの分解が発生するのを抑制することができる。
Further, since the hydrogenation reaction in the
また、反応器31における水添反応により得られた反応物は、分縮器41により液相成分と気相成分とに分離され、その液相成分を精製パラフィンとして回収容器51にて回収するので、高純度の精製パラフィンを得ることができる。
Further, the reaction product obtained by the hydrogenation reaction in the
さらにまた、パラフィン製造装置100は、分縮器41の気相成分、および回収容器51の気相成分が、反応器31に導入されるように構成されているので、各気相成分に含まれるオレフィン、パラフィンおよび水素を水添反応時の原料として再利用することができる。
Furthermore, the
図3は、本発明の第2実施形態に係るパラフィン製造装置200の構成を示す図である。本実施形態のパラフィン製造装置200は、前述のパラフィン製造装置100に類似し、対応する部分については同一の参照符号を付して説明を省略する。パラフィン製造装置200は、リサイクル供給部の構成が、前述のパラフィン製造装置100と異なる。パラフィン製造装置100がリサイクル供給部として気相成分送出ポンプ6を備えているのに対して、パラフィン製造装置200は、リサイクル供給部としてガスエジェクタ201を備えている。このパラフィン製造装置200は、パラフィン製造装置100と同様にオレフィン精製部1を備えるけれども、図3ではオレフィン精製部1を省略している。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a
ガスエジェクタ201は、混合配管311において、導出部2と反応器31との間に設けられる。さらに、このガスエジェクタ201には、気相成分導出管411の分縮器41に接続される側とは反対側の他端部が接続されている。
The
ガスエジェクタ201は、分縮器41から導出されて気相成分導出管411内を流れる、分縮器41の気相成分を、反応器31に供給する。ガスエジェクタ201は、噴射気体流を駆動源とする、機械的駆動部を有さない真空ポンプであり、一般的に市販されているものを用いることができる。このような、機械的駆動部を有さないガスエジェクタ201を、リサイクル供給部として用いることによって、不純物汚染が低減された再利用原料およびパラフィンを、反応器31に導入することができる。
The
以下に、本発明を実施例に基づいてさらに詳細に説明するが、本発明は、かかる実施例のみに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the present invention is not limited to such examples.
(実施例1)
<高純度プロピレンの製造>
工業用プロピレン(三井化学製、純度99.5%)を、吸収液として硝酸銀水溶液を用いた図2Aに示すオレフィン精製部に供給して精製した。具体的には、気泡塔からなる吸収塔および放散塔として、それぞれ、ステンレス製の円筒管(内径54.9mm×高さ500mm、容積1185mL)を用いた。吸収塔には、5mol/Lの硝酸銀水溶液を735mL(吸収液の液面高さ310mm)貯留させ、放散塔には、同濃度の硝酸銀水溶液を355mL(吸収液の液面高さ150mm)貯留させた。
Example 1
<Production of high purity propylene>
Industrial propylene (manufactured by Mitsui Chemicals, purity 99.5%) was purified by supplying it to the olefin purification section shown in FIG. 2A using an aqueous silver nitrate solution as an absorbing solution. Specifically, stainless steel cylindrical tubes (inner diameter 54.9 mm × height 500 mm, volume 1185 mL) were used as an absorption tower and a dissipating tower each consisting of a bubble tower. The absorption tower stores 735 mL of a 5 mol / L silver nitrate aqueous solution (absorption liquid level height 310 mm), and the diffusion tower stores 355 mL of the same concentration of silver nitrate aqueous solution (absorption liquid level height 150 mm). It was.
吸収塔における条件としては、内部圧力を0.5MPa(G)とし、内部温度を25℃とした。放散塔における条件としては、内部圧力を0.1MPa(G)とし、内部温度を25℃とした。吸収塔および放散塔に貯留された硝酸銀水溶液は、流量が25mL/minとなるように循環させた。放散塔では、放散ガス(精製プロピレンガス)が637mL/minで導出され、回収率は96.1モル%で、純度は99.99モル%であった。また、吸収塔では、非吸収ガスが26mL/minで排出され、排出率は3.9モル%であった。 The conditions in the absorption tower were an internal pressure of 0.5 MPa (G) and an internal temperature of 25 ° C. The conditions for the stripping tower were an internal pressure of 0.1 MPa (G) and an internal temperature of 25 ° C. The aqueous silver nitrate solution stored in the absorption tower and the diffusion tower was circulated so that the flow rate was 25 mL / min. In the stripping tower, stripped gas (purified propylene gas) was derived at 637 mL / min, the recovery rate was 96.1 mol%, and the purity was 99.99 mol%. In the absorption tower, non-absorbed gas was discharged at 26 mL / min, and the discharge rate was 3.9 mol%.
このようにして得られた精製された高純度のプロピレンを、反応器に供給する原料プロピレンとして用いた。 The purified high purity propylene thus obtained was used as a raw material propylene to be supplied to the reactor.
<プロパンの生成>
反応器として、ステンレス製の円筒管(内径12.4mm×高さ100mm)を用いた。反応器には、Pd(0.5重量%)/Al2O3触媒(N1182AZ、日揮触媒化成製)を10mL充填した。この反応器に、前述のようにして精製された原料プロピレンガス(純度99.99モル%)を流量40mL/min(NTP、0℃,1atmにおける流量に換算した値であることを示す)で供給し、原料水素ガス(住友精化株式会社製、EGグレード、純度99.9999モル%)を流量60mL/min(NTP)で供給し、プロパンガス(AGT社製、純度99.999モル%)を流量400mL/min(NTP)で供給した。反応器内における各ガスのモル比は、プロピレン/水素/プロパン=2/3/20(=1/1.5/10)であった。反応器における水添反応条件としては、内部圧力を0.3MPa(G)とした。
<Propane production>
A stainless steel cylindrical tube (inner diameter 12.4 mm ×
<結果>
反応器における水添反応時の反応温度は100℃であった。また、水添反応後に反応器から導出された反応物はプロパンを主成分とするガスであった。この反応物に含まれる不純物の濃度をガスクロマトグラフィー(FID)により分析したところ、プロピレン濃度が1volppm以下であり、メタンおよびエタン濃度がそれぞれ1volppm以下であった。
<Result>
The reaction temperature during the hydrogenation reaction in the reactor was 100 ° C. Further, the reaction product derived from the reactor after the hydrogenation reaction was a gas mainly composed of propane. When the concentration of impurities contained in this reaction product was analyzed by gas chromatography (FID), the propylene concentration was 1 volppm or less, and the methane and ethane concentrations were 1 volppm or less, respectively.
(実施例2)
<高純度プロピレンの製造>
実施例1と同様にして、精製された高純度のプロピレンを得て、この高純度のプロピレンを反応器に供給する原料プロピレンとして用いた。
(Example 2)
<Production of high purity propylene>
In the same manner as in Example 1, purified high-purity propylene was obtained, and this high-purity propylene was used as raw material propylene to be supplied to the reactor.
<プロパンの生成>
反応器として、ステンレス製の円筒管(内径12.4mm×高さ100mm)を用いた。反応器には、Rh(0.5重量%)/Al2O3触媒(アルドリッチ社製)を10mL充填した。この反応器に、前述のようにして精製された原料プロピレンガス(純度99.99モル%)を流量40mL/min(NTP)で供給し、原料水素ガス(純度99.9999モル%)を流量60mL/min(NTP)で供給し、プロパンガス(純度99.999モル%)を流量200mL/min(NTP)で供給した。反応器内における各ガスのモル比は、プロピレン/水素/プロパン=2/3/10(=1/1.5/5)であった。反応器における水添反応条件としては、内部圧力を0.3MPa(G)とした。
<Propane production>
A stainless steel cylindrical tube (inner diameter 12.4 mm ×
<結果>
反応器における水添反応時の反応温度は200℃であった。また、水添反応後に反応器から導出された反応物はプロパンを主成分とするガスであった。この反応物に含まれる不純物の濃度をガスクロマトグラフィー(FID)により分析したところ、プロピレン濃度が2volppmであり、メタン濃度が4volppmであり、エタン濃度が6volppmであった。
<Result>
The reaction temperature during the hydrogenation reaction in the reactor was 200 ° C. Further, the reaction product derived from the reactor after the hydrogenation reaction was a gas mainly composed of propane. When the concentration of impurities contained in this reaction product was analyzed by gas chromatography (FID), the propylene concentration was 2 volppm, the methane concentration was 4 volppm, and the ethane concentration was 6 volppm.
(実施例3)
<高純度エチレンの製造>
エチレン(住友精化株式会社製、PUREグレード、純度99.9%)を、吸収液として硝酸銀水溶液を用いた図2Aに示すオレフィン精製部に供給して精製した。吸収塔には、3mol/Lの硝酸銀水溶液を237mL(吸収液の液面高さ100mm)貯留させ、放散塔には、同濃度の硝酸銀水溶液を355mL(吸収液の液面高さ150mm)貯留させた。
(Example 3)
<Manufacture of high purity ethylene>
Ethylene (manufactured by Sumitomo Seika Co., Ltd., PURE grade, purity 99.9%) was supplied to the olefin purification section shown in FIG. 2A using a silver nitrate aqueous solution as the absorbing solution for purification. The absorption tower stores 237 mL of a 3 mol / L silver nitrate aqueous solution (the liquid level height of the absorbing solution is 100 mm), and the diffusion tower stores 355 mL of the same concentration silver nitrate aqueous solution (the liquid surface height of the absorbing solution is 150 mm). It was.
吸収塔における条件としては、内部圧力を0.5MPa(G)とし、内部温度を25℃とした。放散塔における条件としては、内部圧力を0.1MPa(G)とし、内部温度を40℃とした。吸収塔および放散塔に貯留された硝酸銀水溶液は、流量が25mL/minとなるように循環させた。放散塔では、放散ガス(精製エチレンガス)が760mL/minで導出され、回収率は95.0モル%で、純度は99.99モル%であった。また、吸収塔では、非吸収ガスが40mL/minで排出され、排出率は5.0モル%であった。 The conditions in the absorption tower were an internal pressure of 0.5 MPa (G) and an internal temperature of 25 ° C. The conditions for the stripping tower were an internal pressure of 0.1 MPa (G) and an internal temperature of 40 ° C. The aqueous silver nitrate solution stored in the absorption tower and the diffusion tower was circulated so that the flow rate was 25 mL / min. In the stripping tower, the stripped gas (purified ethylene gas) was derived at 760 mL / min, the recovery rate was 95.0 mol%, and the purity was 99.99 mol%. In the absorption tower, non-absorbed gas was discharged at 40 mL / min, and the discharge rate was 5.0 mol%.
このようにして得られた精製された高純度のエチレンを、反応器に供給する原料エチレンとして用いた。 The purified high-purity ethylene thus obtained was used as raw ethylene to be supplied to the reactor.
<エタンの生成>
反応器として、ステンレス製の円筒管(内径12.4mm×高さ100mm)を用いた。反応器には、Pd(0.5重量%)/Al2O3触媒(N1182AZ、日揮触媒化成製)を10mL充填した。この反応器に、前述のようにして精製された原料エチレンガス(純度99.99モル%)を流量40mL/min(NTP)で供給し、原料水素ガス(純度99.9999モル%)を流量60mL/min(NTP)で供給し、エタンガス(住友精化株式会社製、純度99.9モル%以上)を流量200mL/min(NTP)で供給した。反応器内における各ガスのモル比は、エチレン/水素/エタン=2/3/10(=1/1.5/5)であった。反応器における水添反応条件としては、内部圧力を0.3MPa(G)とした。
<Ethane production>
A stainless steel cylindrical tube (inner diameter 12.4 mm ×
<結果>
反応器における水添反応時の反応温度は100℃であった。また、水添反応後に反応器から導出された反応物はエタンを主成分とするガスであった。この反応物に含まれる不純物の濃度をガスクロマトグラフィー(FID)により分析したところ、エチレン濃度が1volppm以下であり、メタンは検出されなかった。
<Result>
The reaction temperature during the hydrogenation reaction in the reactor was 100 ° C. In addition, the reaction product derived from the reactor after the hydrogenation reaction was a gas mainly composed of ethane. When the concentration of impurities contained in the reaction product was analyzed by gas chromatography (FID), the ethylene concentration was 1 volppm or less, and methane was not detected.
(実施例4)
<高純度プロピレンの製造>
実施例1と同様にして、精製された高純度のプロピレンを得て、この高純度のプロピレンを反応器に供給する原料プロピレンとして用いた。
(Example 4)
<Production of high purity propylene>
In the same manner as in Example 1, purified high-purity propylene was obtained, and this high-purity propylene was used as raw material propylene to be supplied to the reactor.
<プロパンの生成>
反応器内におけるプロピレン、水素およびプロパンの各ガスのモル比を、プロピレン/水素/プロパン=1/1.1/10としたこと以外は実施例1と同様にして、プロパンを主成分とする反応物を得た。
<Propane production>
Reaction with propane as main component in the same manner as in Example 1 except that the molar ratio of propylene, hydrogen and propane gas in the reactor was changed to propylene / hydrogen / propane = 1 / 1.1 / 10. I got a thing.
<結果>
反応器における水添反応時の反応温度は100℃であった。また、水添反応後に反応器から導出された反応物はプロパンを主成分とするガスであった。この反応物に含まれる不純物の濃度をガスクロマトグラフィー(FID)により分析したところ、プロピレン濃度が1volppm以下であり、メタン濃度が4volppmであり、エタン濃度が3volppmであった。
<Result>
The reaction temperature during the hydrogenation reaction in the reactor was 100 ° C. Further, the reaction product derived from the reactor after the hydrogenation reaction was a gas mainly composed of propane. When the concentration of impurities contained in this reaction product was analyzed by gas chromatography (FID), the propylene concentration was 1 volppm or less, the methane concentration was 4 volppm, and the ethane concentration was 3 volppm.
(実施例5)
<高純度プロピレンの製造>
実施例1と同様にして、精製された高純度のプロピレンを得て、この高純度のプロピレンを反応器に供給する原料プロピレンとして用いた。
(Example 5)
<Production of high purity propylene>
In the same manner as in Example 1, purified high-purity propylene was obtained, and this high-purity propylene was used as raw material propylene to be supplied to the reactor.
<プロパンの生成>
反応器内におけるプロピレン、水素およびプロパンの各ガスのモル比を、プロピレン/水素/プロパン=1/1.3/10としたこと以外は実施例1と同様にして、プロパンを主成分とする反応物を得た。
<Propane production>
Reaction with propane as main component in the same manner as in Example 1 except that the molar ratio of propylene, hydrogen, and propane gas in the reactor was changed to propylene / hydrogen / propane = 1 / 1.3 / 10. I got a thing.
<結果>
反応器における水添反応時の反応温度は100℃であった。また、水添反応後に反応器から導出された反応物はプロパンを主成分とするガスであった。この反応物に含まれる不純物の濃度をガスクロマトグラフィー(FID)により分析したところ、プロピレン濃度が1volppm以下であり、メタンおよびエタン濃度がそれぞれ1volppm以下であった。
<Result>
The reaction temperature during the hydrogenation reaction in the reactor was 100 ° C. Further, the reaction product derived from the reactor after the hydrogenation reaction was a gas mainly composed of propane. When the concentration of impurities contained in this reaction product was analyzed by gas chromatography (FID), the propylene concentration was 1 volppm or less, and the methane and ethane concentrations were 1 volppm or less, respectively.
(実施例6)
<高純度プロピレンの製造>
実施例1と同様にして、精製された高純度のプロピレンを得て、この高純度のプロピレンを反応器に供給する原料プロピレンとして用いた。
(Example 6)
<Production of high purity propylene>
In the same manner as in Example 1, purified high-purity propylene was obtained, and this high-purity propylene was used as raw material propylene to be supplied to the reactor.
<プロパンの生成>
反応器として、ステンレス製の円筒管(内径12.4mm×高さ100mm)を用いた。反応器には、Pd(0.5重量%)/Al2O3触媒(N1182AZ、日揮触媒化成製)を10mL充填した。この反応器に、前述のようにして精製された原料プロピレンガス(純度99.99モル%)を流量40mL/min(NTP)で供給し、原料水素ガス(純度99.9999モル%)を流量60mL/min(NTP)で供給し、プロパンガス(純度99.999モル%)を流量400mL/min(NTP)で供給した。反応器内における各ガスのモル比は、プロピレン/水素/プロパン=2/3/20(=1/1.5/10)であった。反応器における水添反応条件としては、内部圧力を0.3MPa(G)とした。
<Propane production>
A stainless steel cylindrical tube (inner diameter 12.4 mm ×
さらに、水添反応後に反応器から導出された反応物を分縮器(伝熱面積130cm2、SUS304製)に供給した。この分縮器(温度:−25℃、圧力:0.1MPa(G))において、反応物中のプロパンの一部が液化するように反応物を分縮した。分縮器における液相成分をプロパンの精製物として回収容器にて回収し、この回収容器で液体状のプロパン(4L)を貯留した。また、リサイクル供給部としてダイヤフラム式ポンプを用いて、分縮器における気相成分を再利用原料およびプロパンとして反応器に供給した。なお、分縮器の稼動条件として、分縮器の入口流量(反応器から導出された反応物の供給流量)に対する分縮器の出口流量(気相成分として反応器に向けて導出された再利用原料およびプロパンの導出流量)の百分率(コンデンサーカット率)を、2%に設定した。 Further, the reaction product derived from the reactor after the hydrogenation reaction was supplied to a partial condenser (heat transfer area 130 cm 2 , manufactured by SUS304). In this partial condenser (temperature: −25 ° C., pressure: 0.1 MPa (G)), the reaction product was fractionated so that a part of the propane in the reaction product was liquefied. The liquid phase component in the partial condenser was recovered as a purified product of propane in a recovery container, and liquid propane (4 L) was stored in the recovery container. In addition, a diaphragm pump was used as a recycling supply unit, and the gas phase components in the partial condenser were supplied to the reactor as recycled materials and propane. It should be noted that as the operating condition of the partial reducer, the outlet flow rate of the partial reducer relative to the inlet flow rate of the partial reducer (reactant supply flow rate derived from the reactor) (recycled toward the reactor as a gas phase component). The percentage (condenser cut rate) of the used raw material and the flow rate of propane was set to 2%.
<結果>
反応器における水添反応時の反応温度は100℃であった。また、パラフィン製造装置の稼動を6時間継続し、その6時間後に、液体状のプロパンが貯留された回収容器の上部に形成された気相成分に含まれる不純物の濃度をガスクロマトグラフィー(FID)により分析したところ、プロピレン濃度が1volppm以下であり、メタン濃度が2volppmであり、エタン濃度が1volppm以下であった。
<Result>
The reaction temperature during the hydrogenation reaction in the reactor was 100 ° C. Also, the operation of the paraffin production apparatus is continued for 6 hours, and after 6 hours, the concentration of impurities contained in the gas phase component formed on the upper part of the recovery container in which liquid propane is stored is measured by gas chromatography (FID). The propylene concentration was 1 volppm or less, the methane concentration was 2 volppm, and the ethane concentration was 1 volppm or less.
また、回収容器内に液体状のプロパンが貯留された状態で、回収気相成分排出管に設けられた第9開閉弁を開放させて、回収容器の上部に形成された気相成分の一部を装置外部に排出させた。その後、第9開閉弁を閉鎖し、回収容器の上部に形成された気相成分に含まれる不純物の濃度をガスクロマトグラフィー(FID)により分析したところ、メタン濃度が1volppm以下となった。 In addition, in a state where liquid propane is stored in the recovery container, the ninth on-off valve provided in the recovery gas phase component discharge pipe is opened, and a part of the gas phase component formed in the upper part of the recovery container Was discharged outside the apparatus. Thereafter, the ninth on-off valve was closed, and the concentration of impurities contained in the gas phase component formed in the upper part of the recovery container was analyzed by gas chromatography (FID). As a result, the methane concentration was 1 volppm or less.
(実施例7)
<高純度プロピレンの製造>
実施例1と同様にして、精製された高純度のプロピレンを得て、この高純度のプロピレンを反応器に供給する原料プロピレンとして用いた。
(Example 7)
<Production of high purity propylene>
In the same manner as in Example 1, purified high-purity propylene was obtained, and this high-purity propylene was used as raw material propylene to be supplied to the reactor.
<プロパンの生成>
リサイクル供給部としてダイヤフラム式ポンプに代えて、ガスエジェクタ(91−07u、中島銅工社製)を用いたこと以外は実施例6と同様にして、液体状のプロパンを回収容器に回収した。
<Propane production>
Liquid propane was recovered in a recovery container in the same manner as in Example 6 except that a gas ejector (91-07u, manufactured by Nakajima Copper Works Co., Ltd.) was used instead of the diaphragm pump as the recycle supply unit.
<結果>
反応器における水添反応時の反応温度は100℃であった。また、パラフィン製造装置の稼動を6時間継続し、その6時間後に、液体状のプロパンが貯留された回収容器の上部に形成された気相成分に含まれる不純物の濃度をガスクロマトグラフィー(FID)により分析したところ、プロピレン濃度が1volppm以下であり、メタン濃度が2volppmであり、エタン濃度が1volppm以下であった。
<Result>
The reaction temperature during the hydrogenation reaction in the reactor was 100 ° C. Also, the operation of the paraffin production apparatus is continued for 6 hours, and after 6 hours, the concentration of impurities contained in the gas phase component formed on the upper part of the recovery container in which liquid propane is stored is measured by gas chromatography (FID). The propylene concentration was 1 volppm or less, the methane concentration was 2 volppm, and the ethane concentration was 1 volppm or less.
また、回収容器内に液体状のプロパンが貯留された状態で、回収気相成分排出管に設けられた第9開閉弁を開放させて、回収容器の上部に形成された気相成分の一部を装置外部に排出させた。その後、第9開閉弁を閉鎖し、回収容器の上部に形成された気相成分に含まれる不純物の濃度をガスクロマトグラフィー(FID)により分析したところ、メタン濃度が1volppm以下となった。 In addition, in a state where liquid propane is stored in the recovery container, the ninth on-off valve provided in the recovery gas phase component discharge pipe is opened, and a part of the gas phase component formed in the upper part of the recovery container Was discharged outside the apparatus. Thereafter, the ninth on-off valve was closed, and the concentration of impurities contained in the gas phase component formed in the upper part of the recovery container was analyzed by gas chromatography (FID). As a result, the methane concentration was 1 volppm or less.
(比較例1)
<高純度プロピレンの製造>
実施例1と同様にして、精製された高純度のプロピレンを得て、この高純度のプロピレンを反応器に供給する原料プロピレンとして用いた。
(Comparative Example 1)
<Production of high purity propylene>
In the same manner as in Example 1, purified high-purity propylene was obtained, and this high-purity propylene was used as raw material propylene to be supplied to the reactor.
<プロパンの生成>
反応器として、ステンレス製の円筒管(内径12.4mm×高さ100mm)を用いた。反応器には、Pd(0.5重量%)/Al2O3触媒(N1182AZ、日揮触媒化成製)を10mL充填した。この反応器に、前述のようにして精製された原料プロピレンガス(純度99.99モル%)を流量40mL/min(NTP)で供給し、原料水素ガス(純度99.9999モル%)を流量60mL/min(NTP)で供給した。比較例1では、水添反応でプロパンガスの供給は行わなかった。反応器内における各ガスのモル比は、プロピレン/水素=2/3(=1/1.5)であった。反応器における水添反応条件としては、内部圧力を0.3MPa(G)とした。
<Propane production>
A stainless steel cylindrical tube (inner diameter 12.4 mm ×
<結果>
反応器における水添反応時の反応温度は350℃であり、反応温度の上昇を抑制することができなかった。また、水添反応後に反応器から導出された反応物はプロパンを主成分とするガスであった。この反応物に含まれる不純物の濃度をガスクロマトグラフィー(FID)により分析したところ、メタン濃度が800volppmであり、エタン濃度が600volppmであった。なお、プロピレン濃度は、検出ピークがプロパンと重なってしまったため、測定不能であった。
<Result>
The reaction temperature during the hydrogenation reaction in the reactor was 350 ° C., and the increase in the reaction temperature could not be suppressed. Further, the reaction product derived from the reactor after the hydrogenation reaction was a gas mainly composed of propane. When the concentration of impurities contained in this reaction product was analyzed by gas chromatography (FID), the methane concentration was 800 volppm and the ethane concentration was 600 volppm. The propylene concentration was not measurable because the detection peak overlapped with propane.
実施例1〜7および比較例1の評価結果から明らかなように、反応器における水添反応が、反応開始時からパラフィンの存在下で行われることによって、反応温度の上昇を抑制することができ、その結果、オレフィンまたはパラフィンの分解が発生するのを抑制し、高純度のパラフィンを得ることができる。 As is clear from the evaluation results of Examples 1 to 7 and Comparative Example 1, the hydrogenation reaction in the reactor is performed in the presence of paraffin from the start of the reaction, thereby suppressing an increase in the reaction temperature. As a result, it is possible to suppress the occurrence of olefin or paraffin decomposition and to obtain high-purity paraffin.
1 オレフィン精製部
2 導出部
3 水添反応部
4 分縮部
5 回収部
6 気相成分送出ポンプ
31 反応器
41 分縮器
51 回収容器
100,200 パラフィン製造装置
201 ガスエジェクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Olefin refining part 2
Claims (7)
前記反応器内において、パラフィンが存在した状態で、触媒の存在下で原料オレフィンと原料水素とを接触させて水添反応させることによってパラフィンを生成する水添反応工程と、を含むことを特徴とするパラフィンの製造方法。 A supply step of supplying raw material olefin, raw material hydrogen and paraffin to the reactor;
A hydrogenation reaction step in which paraffin is produced by bringing the raw material olefin and raw material hydrogen into contact with each other in the presence of the catalyst in the presence of the paraffin in the reactor to cause a hydrogenation reaction. To produce paraffin.
前記分縮器において、反応物中のパラフィンの一部が液化するように該反応物を分縮することによって液相成分と気相成分とに分離して、液相成分および気相成分をそれぞれ分縮器から導出する分縮工程と、
前記分縮器から導出された気相成分を再利用原料およびパラフィンとして前記反応器に供給するリサイクル供給工程と、
前記分縮器から導出された液相成分をパラフィンの精製物として回収する回収工程と、をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のパラフィンの製造方法。 A reactant supply step of supplying a reactant containing paraffin present in the reactor after the hydrogenation reaction is performed in the hydrogenation reaction step to a partial condenser;
In the partial reducer, the reactant is fractionated so that a part of the paraffin in the reactant is liquefied, whereby the liquid phase component and the gas phase component are separated. A partial reduction process derived from the partial reducer;
A recycling supply step of supplying the gas phase component derived from the partial condenser to the reactor as a recycled raw material and paraffin;
The method for producing paraffin according to claim 1, further comprising a recovery step of recovering the liquid phase component derived from the fractionator as a purified paraffin product.
前記供給工程では、前記オレフィン精製工程で得られたオレフィンの精製物を、原料オレフィンとして前記反応器に供給することを特徴とする請求項1または2に記載のパラフィンの製造方法。 As a pre-process of the supplying step, an olefin purification step for obtaining a purified product of olefin by separating impurities from the raw material olefin by bringing the raw material olefin, which is the source of the raw material olefin, into contact with a separator containing silver ions Including
3. The method for producing paraffin according to claim 1, wherein in the supply step, the purified product of the olefin obtained in the olefin purification step is supplied to the reactor as a raw material olefin.
前記貯留部から原料オレフィン、原料水素およびパラフィンをそれぞれ導出する導出部と、
前記導出部によって前記貯留部から導出された原料オレフィン、原料水素およびパラフィンが供給される反応器を有し、該反応器内において、パラフィンが存在した状態で、触媒の存在下で原料オレフィンと原料水素とを接触させて水添反応させることによってパラフィンを生成する水添反応部と、を備えることを特徴とするパラフィン製造装置。 A storage section for storing raw material olefin, raw material hydrogen and paraffin;
A deriving unit for deriving raw material olefin, raw material hydrogen and paraffin from the storage unit, and
The reactor has a reactor to which the raw material olefin, the raw material hydrogen and the paraffin derived from the storage unit are supplied by the deriving unit, and the raw material olefin and the raw material are present in the presence of the catalyst in the state where the paraffin is present in the reactor. A paraffin production apparatus, comprising: a hydrogenation reaction unit that produces paraffin by bringing hydrogen into contact with hydrogen.
反応物中のパラフィンの一部が液化するように該反応物を分縮することによって液相成分と気相成分とに分離する分縮器と、
前記分縮器において分離された気相成分を該分縮器から導出する気相成分導出部と、
前記分縮器において分離された液相成分を該分縮器から導出する液相成分導出部と、を有する分縮部と、
前記気相成分導出部によって前記分縮器から導出された気相成分を再利用原料およびパラフィンとして前記反応器に供給するリサイクル供給部と、
前記液相成分導出部によって前記分縮器から導出された液相成分をパラフィンの精製物として回収する回収部と、をさらに備えることを特徴とする請求項5に記載のパラフィン製造装置。 A partial reduction section for partial reduction of a reaction product containing paraffin present in the reactor after a hydrogenation reaction is performed in the reactor;
A pressure reducer that separates the reaction product into a liquid phase component and a gas phase component by contracting the reaction product so that a part of the paraffin in the reaction product is liquefied;
A gas phase component deriving unit for deriving the gas phase component separated in the partial pressure reducer from the partial pressure reducer;
A liquid phase component deriving unit for deriving the liquid phase component separated in the partial pressure reducer from the partial pressure reducer;
A recycle supply unit for supplying the vapor phase component derived from the partial condenser by the vapor phase component deriving unit to the reactor as a recycle raw material and paraffin;
The paraffin production apparatus according to claim 5, further comprising: a recovery unit that recovers the liquid phase component derived from the partial condenser by the liquid phase component deriving unit as a purified paraffin product.
前記導出部は、前記オレフィン精製部で得られたオレフィンの精製物を、原料オレフィンとして前記貯留部から導出することを特徴とする請求項5または6に記載のパラフィン製造装置。 An olefin purification unit provided in a preceding stage of the lead-out unit, wherein the raw material olefin, which is the source of the raw material olefin, is brought into contact with a separator containing silver ions to separate impurities from the raw material raw olefin. It further comprises an olefin purification section for obtaining a purified product,
The paraffin production apparatus according to claim 5 or 6, wherein the derivation unit derives a purified product of the olefin obtained in the olefin purification unit from the storage unit as a raw material olefin.
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