JP2023150236A - キシレン製造システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】メタノールを原料としてキシレンを製造するシステムにおいて、パラキシレンの収率を向上する。【解決手段】キシレン製造システムは、キシレン合成触媒が充填されており、メタノールを含む原料とキシレン合成触媒とが接触することにより、キシレンを含む芳香物炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成する反応槽と、反応槽と接続されて、反応生成物を反応槽から取り出す生成物ラインと、生成物ラインと接続されて、生成物ラインを通じて流入した反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離する気液分離槽と、気液分離槽と接続されて、液体状の芳香物炭化水素を気液分離槽から取り出す製品ラインと、気液分離槽と接続されて、気体状の低級炭化水素を気液分離槽から取り出して反応槽へ原料の一部として送るリサイクルラインと、を備える。【選択図】図１
Description
本開示は、メタノールを原料としてキシレンを製造する技術に関する。
パラキシレンは、芳香族炭化水素であり、ポリエステル繊維やペットボトル用樹脂の原料となる高純度テレフタル酸の原料として用いられる重要な基礎化学品である。従来、化石燃料由来のパラキシレンが製造されている。近年、工場などから排出されるＣＯ２を資源として捉えて回収し、回収したＣＯ２の有効利用を図る「カーボンリサイクル技術」の一つとして、ＣＯ２を原料としてパラキシレンを工業的に製造することが提案されている。
ＣＯ２を原料としてパラキシレンを工業的に製造するプロセスは、（１）ＣＯ２とＨ２からメタノールを合成するメタノール合成工程、（２）メタノールからキシレンを合成するキシレン合成工程、（３）キシレンからパラキシレンを分離するパラキシレン分離工程を含む。なお、キシレンには、パラキシレン、オルトキシレン、メタキシレンという３種のキシレン異性体があり、パラキシレン分離工程ではキシレンを含む芳香族炭化水素からパラキシレンが選択的に分離される。
従来、メタノールをゼオライト系触媒と接触させることにより、メタノールを芳香族炭化水素へ転化させる技術が知られている。例えば、特許文献１では、ゼオライト系触媒を用いてメタノールからキシレンを合成する技術が開示されている。
メタノールからキシレンを合成するキシレン合成工程において、芳香族炭化水素の他に、Ｃ２－Ｃ３のアルケン（オレフィン系低級炭化水素）、及びＣ１－Ｃ４のアルカン（パラフィン系低級炭化水素）などが生成する。上記の芳香族炭化水素は、ベンゼン、トルエン、及び、３種のキシレン異性体が含まれる。このようなキシレンの合成においてキシレン収率が低いことは依然として課題となっている。
本開示は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、メタノールを原料としてキシレンを製造するシステム及び方法において、キシレン収率を向上させる技術を提案することにある。
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係るキシレン製造システムは、
キシレン合成触媒が充填されており、メタノールを含む原料と前記キシレン合成触媒とが接触することにより、キシレンを含む芳香物炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成する反応槽と、
前記反応槽と接続されて、前記反応生成物を前記反応槽から取り出す生成物ラインと、
前記生成物ラインと接続されて、前記生成物ラインを通じて流入した前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離する気液分離槽と、
前記気液分離槽と接続されて、液体状の芳香物炭化水素を前記気液分離槽から取り出す製品ラインと、
前記気液分離槽と接続されて、気体状の低級炭化水素を前記気液分離槽から取り出して前記反応槽へ前記原料の一部として送るリサイクルラインと、を備えるものである。
キシレン合成触媒が充填されており、メタノールを含む原料と前記キシレン合成触媒とが接触することにより、キシレンを含む芳香物炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成する反応槽と、
前記反応槽と接続されて、前記反応生成物を前記反応槽から取り出す生成物ラインと、
前記生成物ラインと接続されて、前記生成物ラインを通じて流入した前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離する気液分離槽と、
前記気液分離槽と接続されて、液体状の芳香物炭化水素を前記気液分離槽から取り出す製品ラインと、
前記気液分離槽と接続されて、気体状の低級炭化水素を前記気液分離槽から取り出して前記反応槽へ前記原料の一部として送るリサイクルラインと、を備えるものである。
また、本開示の別の一態様に係るキシレン製造システムは、
一段目反応ユニット及び二段目反応ユニットを含む複数の反応ユニットと、原料供給ラインと、リユースラインと、を備え、
前記反応ユニットの各々は、キシレン合成触媒が充填されており、原料と前記キシレン合成触媒とを接触させることによりキシレンを含む芳香物炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成する反応槽と、前記反応槽と接続されて前記反応生成物を前記反応槽から取り出す生成物ラインと、前記生成物ラインと接続されて前記生成物ラインを通じて流入した前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離する気液分離槽と、前記気液分離槽と接続されて前記気液分離槽から液体状の芳香物炭化水素を取り出す製品ラインとを有し、
前記原料供給ラインは前記一段目反応ユニットの前記反応槽と接続され、前記原料供給ラインを通じてメタノールが前記一段目反応ユニットの前記反応槽へ原料として供給され、
前記リユースラインは前記一段目反応ユニットの前記気液分離槽及び前記二段目反応ユニットの前記反応槽と接続され、前記リユースラインを通じて気体状の低級炭化水素が前記二段目反応ユニットの前記反応槽へ原料として供給されるものである。
一段目反応ユニット及び二段目反応ユニットを含む複数の反応ユニットと、原料供給ラインと、リユースラインと、を備え、
前記反応ユニットの各々は、キシレン合成触媒が充填されており、原料と前記キシレン合成触媒とを接触させることによりキシレンを含む芳香物炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成する反応槽と、前記反応槽と接続されて前記反応生成物を前記反応槽から取り出す生成物ラインと、前記生成物ラインと接続されて前記生成物ラインを通じて流入した前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離する気液分離槽と、前記気液分離槽と接続されて前記気液分離槽から液体状の芳香物炭化水素を取り出す製品ラインとを有し、
前記原料供給ラインは前記一段目反応ユニットの前記反応槽と接続され、前記原料供給ラインを通じてメタノールが前記一段目反応ユニットの前記反応槽へ原料として供給され、
前記リユースラインは前記一段目反応ユニットの前記気液分離槽及び前記二段目反応ユニットの前記反応槽と接続され、前記リユースラインを通じて気体状の低級炭化水素が前記二段目反応ユニットの前記反応槽へ原料として供給されるものである。
また、本開示の別の一態様に係るキシレン製造方法は、
反応槽でメタノールを含む原料とキシレン合成触媒とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成すること、
気液分離槽で前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離すること、
前記気液分離槽から液体状の芳香物炭化水素を回収すること、及び、
前記気液分離槽から気体状の低級炭化水素を取り出して前記反応槽へ送り前記原料の一部として利用すること、を含むものである。
反応槽でメタノールを含む原料とキシレン合成触媒とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成すること、
気液分離槽で前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離すること、
前記気液分離槽から液体状の芳香物炭化水素を回収すること、及び、
前記気液分離槽から気体状の低級炭化水素を取り出して前記反応槽へ送り前記原料の一部として利用すること、を含むものである。
また、本開示の別の一態様に係るキシレン製造方法は、
第１反応槽でメタノールを含む原料とキシレン合成触媒とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成すること、
気液分離槽で前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離すること、
前記気液分離槽から液体状の芳香物炭化水素を回収すること、及び、
前記気液分離槽から気体状の低級炭化水素を取り出して第２反応槽でキシレン合成触媒とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素を生成すること、を含むものである。
第１反応槽でメタノールを含む原料とキシレン合成触媒とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成すること、
気液分離槽で前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離すること、
前記気液分離槽から液体状の芳香物炭化水素を回収すること、及び、
前記気液分離槽から気体状の低級炭化水素を取り出して第２反応槽でキシレン合成触媒とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素を生成すること、を含むものである。
本開示によれば、メタノールを原料としてキシレンを製造するシステム及び方法において、キシレン収率を向上させる技術を提案できる。
〔第１実施形態〕
次に、図面を参照して本開示の第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係るキシレン製造システム１の概略構成を示す図である。
次に、図面を参照して本開示の第１実施形態を説明する。図１は、第１実施形態に係るキシレン製造システム１の概略構成を示す図である。
図１に示すキシレン製造システム１では、パラキシレン製造工程のうちキシレン合成工程が行われる。キシレン製造システム１は、反応槽１１と、気液分離槽１２と、原料供給ライン１３と、生成物ライン１４と、リサイクルライン１５と、製品ライン１６とを備える。各ラインは配管等により構成されてよい。
反応槽１１には、キシレン合成触媒３１が充填されている。キシレン合成触媒３１は、メタノールから芳香族炭化水素への合成反応を活性化するものである。キシレン合成触媒３１は、パラキシレンの合成選択性の高いものが望ましい。このようなキシレン合成触媒３１は、例えば、ゼオライト系触媒であり、従来から様々な触媒が提案されている。キシレン合成触媒３１の種類は特に限定されず、公知の触媒を利用できる。なお、キシレン合成触媒３１は反応に好適な温度に調温されており、一般的に、反応温度は４００－６００℃程度で室温よりも高い。
反応槽１１には原料供給ライン１３が接続されている。原料供給ライン１３を通じて、原料であるメタノールが反応槽１１へ供給される。反応槽１１へメタノールが供給されると、キシレン合成触媒３１の作用によってキシレンの合成反応が生じる。反応槽１１の反応生成物には、芳香族炭化水素の他に、低級炭化水素が含まれる。反応生成物中の芳香族炭化水素には、ベンゼン、トルエン、及び、３種のキシレン異性体が含まれ得る。反応生成物中の低級炭化水素には、エチレン・プロピレンなどのＣ２－Ｃ４アルケン、メタン・エタン・プロパン・ブタンなどのＣ１－Ｃ５アルカンが含まれ得る。但し、キシレン合成触媒３１の性状によって、反応生成物に含まれる芳香族炭化水素や低級炭化水素の組成及び割合は異なる。
反応槽１１には生成物ライン１４が接続されている。反応槽１１の反応生成物は生成物ライン１４を通じて気液分離槽１２へ送られる。
気液分離槽１２では、反応生成物が室温程度にまで強制冷却される。これにより、反応生成物は、主に芳香族炭化水素から成る液体と、主に低級炭化水素からなる気体とに分離される。
気液分離槽１２には、リサイクルライン１５と製品ライン１６とが接続されている。気液分離槽１２で分離された気体状の低級炭化水素は、キシレンの合成に利用される。本実施形態では、リサイクルライン１５は反応槽１１と接続されており、気液分離槽１２から気体状の炭化水素がリサイクルライン１５を通じて反応槽１１へ供給される。反応槽１１へ戻された低級炭化水素は、原料の一部として利用される。なお、炭素原子数が４以下の低級炭化水素を原料としてキシレンを合成できることが知られている。
気液分離槽１２で分離された液体状の芳香族炭化水素は、製品ライン１６によって気液分離槽１２から取り出され、製品ライン１６を通じてパラキシレン分離工程が行われる設備へ送られる。パラキシレン分離工程では、芳香族炭化水素の混合物からパラキシレンが選択的に分離され、パラキシレンが回収される。
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態を説明する。図２は、第２実施形態に係るキシレン製造システム１Ａの概略構成を示す図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
次に、第２実施形態を説明する。図２は、第２実施形態に係るキシレン製造システム１Ａの概略構成を示す図である。なお、本実施形態の説明においては、前述の第１実施形態と同一又は類似の部材には図面に同一の符号を付し、説明を省略する。
図２に示すキシレン製造システム１Ａでは、パラキシレン製造工程のうちキシレン合成工程が行われる。キシレン製造システム１Ａは、一段目反応ユニットＵ１と二段目反応ユニットＵ２を含む複数の反応ユニットＵを備える。
各反応ユニットＵは、反応槽１１と、気液分離槽１２と、生成物ライン１４と、製品ライン１６とを備える。反応槽１１、気液分離槽１２、生成物ライン１４、及び、製品ライン１６は第１実施形態のキシレン製造システム１と実質的に同じ構成を有するので詳細な説明は省略する。
一段目反応ユニットＵ１の反応槽１１には、原料供給ライン１３が接続されており、メタノールを含む原料が原料供給ライン１３を通じて反応槽１１へ供給される。
一段目反応ユニットＵ１の気液分離槽１２と二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１は、リユースライン１５ａで接続されている。リユースライン１５ａを通じて、一段目反応ユニットＵ１の気液分離槽１２で反応生成物から分離された気体状の低級炭化水素が二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１へ供給される。
二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１と二段目反応ユニットＵ２の気液分離槽１２とはリサイクルライン１５で接続されている。二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１には、二段目反応ユニットＵ２の気液分離槽１２で反応生成物から分離された気体状の低級炭化水素がリサイクルライン１５を通じて供給される。二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１では、このように供給された低級炭化水素を原料としてパラキシレン合成反応が行われる。
一段目反応ユニットＵ１の反応槽１１に充填されたキシレン合成触媒３１と二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１に充填されたキシレン合成触媒３１とは、同じ性状のものであってもよいし、異なる性状のものであってもよい。二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１には原料として低級炭化水素が供給されることから、二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１のキシレン合成触媒３１は、低級炭化水素からのキシレン合成反応に特に好適な触媒が用いられてよい。同様の理由で、一段目反応ユニットＵ１と二段目反応ユニットＵ２とで、反応槽１１の反応温度が相違していてもよい。
〔総括〕
以上に説明したように、本開示に係るキシレン製造システム１は、
キシレン合成触媒３１が充填されており、メタノールを含む原料とキシレン合成触媒３１とが接触することにより、キシレンを含む芳香物炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成する反応槽１１と、
反応槽１１と接続されて、反応生成物を反応槽１１から取り出す生成物ライン１４と、
生成物ライン１４と接続されて、生成物ライン１４を通じて流入した反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離する気液分離槽１２と、
気液分離槽１２と接続されて、液体状の芳香物炭化水素を気液分離槽１２から取り出す製品ライン１６と、
気液分離槽１２と接続されて、気体状の低級炭化水素を気液分離槽１２から取り出して反応槽１１へ原料の一部として送るリサイクルライン１５とを備えることを特徴としている。
以上に説明したように、本開示に係るキシレン製造システム１は、
キシレン合成触媒３１が充填されており、メタノールを含む原料とキシレン合成触媒３１とが接触することにより、キシレンを含む芳香物炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成する反応槽１１と、
反応槽１１と接続されて、反応生成物を反応槽１１から取り出す生成物ライン１４と、
生成物ライン１４と接続されて、生成物ライン１４を通じて流入した反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離する気液分離槽１２と、
気液分離槽１２と接続されて、液体状の芳香物炭化水素を気液分離槽１２から取り出す製品ライン１６と、
気液分離槽１２と接続されて、気体状の低級炭化水素を気液分離槽１２から取り出して反応槽１１へ原料の一部として送るリサイクルライン１５とを備えることを特徴としている。
上記構成のキシレン製造システム１を用いたキシレン製造方法は、
反応槽１１でメタノールを含む原料とキシレン合成触媒とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成すること、
気液分離槽１２で反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離すること、
気液分離槽１２から液体状の芳香物炭化水素を回収すること、及び、
気液分離槽１２から気体状の低級炭化水素を取り出して反応槽１１へ送り原料の一部として利用すること、を含む。
反応槽１１でメタノールを含む原料とキシレン合成触媒とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成すること、
気液分離槽１２で反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離すること、
気液分離槽１２から液体状の芳香物炭化水素を回収すること、及び、
気液分離槽１２から気体状の低級炭化水素を取り出して反応槽１１へ送り原料の一部として利用すること、を含む。
上記構成のキシレン製造システム１及び方法では、反応槽１１の反応生成物に含まれる低級炭化水素が、反応槽１１へ戻されてキシレン合成の原料として利用される。このように、反応槽１１の副生成物である低級炭化水素からもキシレンが合成されるので、供給メタノールに対するキシレン収率を高めることができる。なお、キシレン収率は次式で表される。
キシレン収率（質量％）＝[キシレン生成質量/（供給メタノールの炭素質量＋水素質量）]×１００
キシレン収率（質量％）＝[キシレン生成質量/（供給メタノールの炭素質量＋水素質量）]×１００
また、本開示に係るキシレン製造システム１Ａは、
一段目反応ユニットＵ１及び二段目反応ユニットＵ２を含む複数の反応ユニットＵと、原料供給ライン１３と、リユースライン１５ａとを備え、
反応ユニットＵの各々は、キシレン合成触媒３１が充填されており、原料とキシレン合成触媒３１とを接触させることによりキシレンを含む芳香物炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成する反応槽１１と、反応槽１１と接続されて反応生成物を反応槽１１から取り出す生成物ライン１４と、生成物ライン１４と接続されて生成物ライン１４を通じて流入した反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離する気液分離槽１２と、気液分離槽１２と接続されて気液分離槽１２から液体状の芳香物炭化水素を取り出す製品ライン１６とを有し、
原料供給ライン１３は一段目反応ユニットＵ１の反応槽１１と接続され、原料供給ライン１３を通じてメタノールが一段目反応ユニットＵ１の反応槽１１へ原料として供給され、
リユースライン１５ａは一段目反応ユニットＵ１の気液分離槽１２及び二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１と接続され、リユースライン１５ａを通じて気体状の低級炭化水素が二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１へ原料として供給される、ことを特徴としている。
一段目反応ユニットＵ１及び二段目反応ユニットＵ２を含む複数の反応ユニットＵと、原料供給ライン１３と、リユースライン１５ａとを備え、
反応ユニットＵの各々は、キシレン合成触媒３１が充填されており、原料とキシレン合成触媒３１とを接触させることによりキシレンを含む芳香物炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成する反応槽１１と、反応槽１１と接続されて反応生成物を反応槽１１から取り出す生成物ライン１４と、生成物ライン１４と接続されて生成物ライン１４を通じて流入した反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離する気液分離槽１２と、気液分離槽１２と接続されて気液分離槽１２から液体状の芳香物炭化水素を取り出す製品ライン１６とを有し、
原料供給ライン１３は一段目反応ユニットＵ１の反応槽１１と接続され、原料供給ライン１３を通じてメタノールが一段目反応ユニットＵ１の反応槽１１へ原料として供給され、
リユースライン１５ａは一段目反応ユニットＵ１の気液分離槽１２及び二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１と接続され、リユースライン１５ａを通じて気体状の低級炭化水素が二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１へ原料として供給される、ことを特徴としている。
上記構成のキシレン製造システム１Ａを用いたキシレン製造方法は、
第１反応槽（即ち、一段目反応ユニットＵ１の反応槽１１）でメタノールを含む原料とキシレン合成触媒３１とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成すること、
気液分離槽１２で反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離すること、
気液分離槽１２から液体状の芳香物炭化水素を回収すること、及び、
気液分離槽１２から気体状の低級炭化水素を取り出して第２反応槽（即ち、二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１）でキシレン合成触媒３１とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素を生成すること、を含む。
第１反応槽（即ち、一段目反応ユニットＵ１の反応槽１１）でメタノールを含む原料とキシレン合成触媒３１とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成すること、
気液分離槽１２で反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離すること、
気液分離槽１２から液体状の芳香物炭化水素を回収すること、及び、
気液分離槽１２から気体状の低級炭化水素を取り出して第２反応槽（即ち、二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１）でキシレン合成触媒３１とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素を生成すること、を含む。
上記構成のキシレン製造システム１Ａ及び方法では、一段目反応ユニットＵ１の反応槽１１の反応生成物に含まれる低級炭化水素が、二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１へ送られてキシレン合成の原料として利用される。これにより、供給メタノールに対するキシレン収率を高めることができる。
更に、キシレン製造システム１Ａにおいては、前記二段目反応ユニットＵ２の前記気液分離槽１２と接続されて、気体状の低級炭化水素を前記二段目反応ユニットＵ２の前記気液分離槽１２から取り出して前記二段目反応ユニットＵ２の前記反応槽１１へ送るリサイクルライン１５を、更に備えてもよい。
これにより、二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１の反応生成物に含まれる低級炭化水素が、二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１へ戻されてキシレン合成の原料として利用される。このように二段目反応ユニットＵ２の反応槽１１の副生成物である低級炭化水素からもキシレンが合成されるので、供給メタノールに対するキシレン収率を更に高めることができる。
以上の発明の詳細な説明は、本開示の例示及び説明の目的で提示されたものであり、本開示の思想を逸脱しない範囲でキシレン製造システム１，１Ａの構成を変更、追加、又は削除できる。
１，１Ａ：キシレン製造システム
１１ ：反応槽
１２ ：気液分離槽
１３ ：原料供給ライン
１４ ：生成物ライン
１５ ：リサイクルライン
１５ａ ：リユースライン
１６ ：製品ライン
３１ ：キシレン合成触媒
Ｕ ：反応ユニット
Ｕ１ ：一段目反応ユニット
Ｕ２ ：二段目反応ユニット
１１ ：反応槽
１２ ：気液分離槽
１３ ：原料供給ライン
１４ ：生成物ライン
１５ ：リサイクルライン
１５ａ ：リユースライン
１６ ：製品ライン
３１ ：キシレン合成触媒
Ｕ ：反応ユニット
Ｕ１ ：一段目反応ユニット
Ｕ２ ：二段目反応ユニット
Claims (5)
- キシレン合成触媒が充填されており、メタノールを含む原料と前記キシレン合成触媒とが接触することにより、キシレンを含む芳香物炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成する反応槽と、
前記反応槽と接続されて、前記反応生成物を前記反応槽から取り出す生成物ラインと、
前記生成物ラインと接続されて、前記生成物ラインを通じて流入した前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離する気液分離槽と、
前記気液分離槽と接続されて、液体状の芳香物炭化水素を前記気液分離槽から取り出す製品ラインと、
前記気液分離槽と接続されて、気体状の低級炭化水素を前記気液分離槽から取り出して前記反応槽へ前記原料の一部として送るリサイクルラインと、を備える、
キシレン製造システム。 - 一段目反応ユニット及び二段目反応ユニットを含む複数の反応ユニットと、原料供給ラインと、リユースラインと、を備え、
前記反応ユニットの各々は、キシレン合成触媒が充填されており、原料と前記キシレン合成触媒とを接触させることによりキシレンを含む芳香物炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成する反応槽と、前記反応槽と接続されて前記反応生成物を前記反応槽から取り出す生成物ラインと、前記生成物ラインと接続されて前記生成物ラインを通じて流入した前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離する気液分離槽と、前記気液分離槽と接続されて前記気液分離槽から液体状の芳香物炭化水素を取り出す製品ラインとを有し、
前記原料供給ラインは前記一段目反応ユニットの前記反応槽と接続され、前記原料供給ラインを通じてメタノールが前記一段目反応ユニットの前記反応槽へ原料として供給され、
前記リユースラインは前記一段目反応ユニットの前記気液分離槽及び前記二段目反応ユニットの前記反応槽と接続され、前記リユースラインを通じて気体状の低級炭化水素が前記二段目反応ユニットの前記反応槽へ原料として供給される、
キシレン製造システム。 - 前記二段目反応ユニットの前記気液分離槽と接続されて、気体状の低級炭化水素を前記二段目反応ユニットの前記気液分離槽から取り出して前記二段目反応ユニットの前記反応槽へ送るリサイクルラインを、更に備える、
請求項２に記載のキシレン製造システム。 - 反応槽でメタノールを含む原料とキシレン合成触媒とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成すること、
気液分離槽で前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離すること、
前記気液分離槽から液体状の芳香物炭化水素を回収すること、及び、
前記気液分離槽から気体状の低級炭化水素を取り出して前記反応槽へ送り前記原料の一部として利用すること、を含む、
キシレン製造方法。 - 第１反応槽でメタノールを含む原料とキシレン合成触媒とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素と炭素原子数が５以下の低級炭化水素とを含む反応生成物を生成すること、
気液分離槽で前記反応生成物を液体状の芳香物炭化水素と気体状の低級炭化水素とに分離すること、
前記気液分離槽から液体状の芳香物炭化水素を回収すること、及び、
前記気液分離槽から気体状の低級炭化水素を取り出して第２反応槽でキシレン合成触媒とを接触させることにより、キシレンを含む芳香族炭化水素を生成すること、を含む、
キシレン製造方法。
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|---|---|---|---|
| JP2022059234A JP2023150236A (ja) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | キシレン製造システム及び方法 |
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
| JP2022059234A Pending JP2023150236A (ja) | 2022-03-31 | 2022-03-31 | キシレン製造システム及び方法 |
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