JP2024501007A - 原油およびプラスチック熱分解油からのｂｔｘ芳香族化合物および軽質ガスオレフィンの製造 - Google Patents

原油およびプラスチック熱分解油からのｂｔｘ芳香族化合物および軽質ガスオレフィンの製造 Download PDF

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Abstract

原油および／または熱分解油からＣ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造する方法が開示される。このプロセスは、原油および／または熱分解油からの炭化水素を含む第１の流れを水素化処理して、沸点が３５０℃未満の飽和炭化水素を含む第２の流れを得るステップと、第２の流れを分離して沸点が７０℃未満の炭化水素を含む第３の流れ、沸点が７０℃～１４０℃である炭化水素を含む第４の流れ、および沸点が１４０℃を超える炭化水素を含む第５の流れを得るステップと、第５の流れの少なくとも一部を水素化処理ステップに再循環するステップと、第４の流れを改質してＣ６～Ｃ８芳香族化合物を含む第６の流れを得るステップと、任意に第３の流れを分解して軽質ガスオレフィンを得るステップとを含むことができる。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０２０年１２月２８日に出願された米国仮特許出願第６３／１３１，２７０号の優先権の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は概して、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造する方法に関する。一つの態様では、本発明は、水素化処理を使用して原油および／または熱分解油からＣ６～Ｃ８芳香族化合物および軽質ガスオレフィンを製造する方法に関する。
ベンゼン、トルエン、キシレンなどのＣ６～Ｃ８芳香族化合物は、需要が増加し続けている重要な汎用化学物質である。例えば、ベンゼン、トルエン、および／またはキシレンは、複数の産業用途を持つさまざまなポリマー（例えば、ポリカーボネート、ポリエステル、ナイロン、ポリウレタンなど）を製造するために使用される。エチレン、プロピレン、ブチレンなどの軽質ガスオレフィンは、ポリマー、ゴム、プラスチック、オクタン価上昇剤化合物などの複数の最終製品の重要な原料である。
ベンゼン、トルエン、キシレンは通常、改質器で原油から直留ナフサなどのナフサを改質することによって製造される。しかしながら、原油の一部（例えば、約１０～２０重量％）のみが改質に適しており、ベンゼン、トルエン、およびキシレンの製造に使用される。さらに、ナフテンは改質によって芳香族化合物を形成するのにより有利であるが、原油からの典型的な改質器原料はナフテン含有量が比較的低い。例えば、典型的には、改質器供給原料の２５重量％未満がナフテン系である。例えば、トゥラガ（Ｔｕｒａｇａ）らの（２００３）科学産業研究ジャーナル（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ）、６２（１０）、９６３－９７８；ムジタバ（Ｍｕｊｔａｂａ）らの（２０１９）プロセス（Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）、７、１９２、を参照されたい。
原油からの芳香族化合物の生産を最大化するために、さまざまな試みがなされてきた。例えば、複数の水素化分解ユニットおよび他の装置を有するプロセスが使用されている。しかし、そのような試みは、プロセスの複雑さ、効率の低下、コストの増加に起因するさらなる問題を引き起こす可能性がある。
トゥラガ（Ｔｕｒａｇａ）ら、（２００３）科学産業研究ジャーナル（Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ）、６２（１０）、９６３－９７８ ムジタバ（Ｍｕｊｔａｂａ）ら、（２０１９）プロセス（Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ）、７、１９２
原油からＣ６～Ｃ８芳香族化合物および／または軽質ガスオレフィンなどの高価値化学物質を製造することに関連する問題の少なくとも一つまたは複数に対する解決策を提供する発見がなされた。一つの態様では、解決策は、芳香族化合物を製造するために使用される改質ユニットの上流に水素化処理ユニットを配置することを含むことができる。いくつかの態様では、単一の水素化処理ユニットを使用することができる。上流の水素化処理ユニットを使用すると、ｉ）処理される原油単位あたりの改質器供給量を増加させることができ；ｉｉ）改質によりＣ６～Ｃ８芳香族化合物を製造するのに適したナフテンの量を増加させることができ：および／または、ｉｉｉ）処理される原油単位当たりの水蒸気分解装置供給量を任意に増加させることができる。さらに、水素化処理ユニットの使用により、改質器供給原料中のオレフィンの量を減らすことができ、これは改質ユニット内の発熱を低減させることに役立つことができ、これはエネルギーを節約し、改質ユニットの効率を高めることに役立つことができる。これらの利点は、水素化処理ユニットからの生成物流を：（ｉ）沸点が７０℃未満の炭化水素を含む流れ；（ｉｉ）７０℃～１４０℃の沸点を有する炭化水素を含む流れ；および（ｉｉｉ）１４０℃を超える沸点を有する炭化水素を含む流れ、に分離することにより得ることができる。沸点が１４０℃を超える炭化水素を含む流れは、再循環して水素化処理ユニットに戻すことができる。沸点７０℃～１４０℃を有する炭化水素を含む流れを改質装置ユニットに送って、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物（例えば、ベンゼン、トルエン、および／またはキシレン（ＢＴＸ））を生成することができる。沸点が７０℃未満の炭化水素を含む流れは、（例えば、水蒸気分解または接触分解によって）分解されて、軽質ガスオレフィンを生成することができる。
本発明の別の態様では、上流の水素化処理ユニットを使用しなくてもよい。この態様では、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および／または軽質ガスオレフィンは、供給源としてプラスチック（例えば、リサイクルされた混合熱可塑性材料）から製造することができる。例えば、初期供給原料にはプラスチック（例えば、リサイクルされた混合熱可塑性材料）を含めることができる。プラスチックは反応的に押し出したり、溶融分解して熱分解油を形成することができる。熱分解油は：（ｉ）沸点が７０℃未満の炭化水素を含む流れ；（ｉｉ）７０℃～１４０℃の沸点を有する炭化水素を含む流れ；（ｉｉｉ）１４０℃を超える沸点を有する炭化水素を含む流れ、に分離することができる。１４０℃を超える沸点を有する炭化水素を含む流れの少なくとも一部は、反応押出または溶融分解プロセス（例えば、反応プロセス）に再循環して戻すことができる。沸点７０℃～１４０℃を有する炭化水素を含む流れは、改質装置ユニットに送られて、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物（例えば、ＢＴＸ）を生成することができる。沸点が７０℃未満の炭化水素を含む流れまたはその一部は、水蒸気改質に送られて水素を生成することができる；または接触分解ユニットで分解して軽質ガスオレフィンを生成する；またはガソリンプールに送られる；あるいはそれらの任意の組み合わせである。このプロセスの利点には、水素化処理ユニットを使用しないこと（ただし、そのような装置は本発明の文脈において使用することができるが）、および／またはＢＴＸおよび任意選択でオレフィンを効率的に製造するための再生プラスチックの使用が含まれる。いくつかの態様では、７０℃～１４０℃の沸点を有する炭化水素を含む流れは塩素を含むことができ、これは改質器触媒の活性を維持するのに有益であり得る。いくつかの態様では、７０℃～１４０℃の沸点を有する炭化水素を含む流れ中に存在する塩化物の少なくとも一部は、プラスチックから供給され得る。
ある態様は、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造するための第１のプロセスを対象とする。第１のプロセスは、ステップ（ａ）～（ｅ）のいずれか一つ、任意の組み合わせ、またはすべてを含むことができる。ステップ（ａ）では、第１の流れを水素化処理して第２の流れを得ることができる。第１の流れは、原油および／または熱分解油からの炭化水素を含むことができる。第２の流れは、沸点が３５０℃未満の飽和炭化水素を含むことができる。いくつかの態様では、第２の流れ中の炭化水素の少なくとも７０重量％は、３５０℃未満の沸点を有する飽和炭化水素であり得る。特定の態様では、第２の流れは芳香族化合物をさらに含むことができる。ステップ（ｂ）において、第２の流れを分離して、沸点が７０℃未満の炭化水素を含む第３の流れ、沸点が７０℃～１４０℃の炭化水素を含む第４の流れ、および沸点が１４０℃を超える炭化水素を含む第５の流れを得ることができる。ステップ（ｃ）において、第５の流れの少なくとも一部を水素化処理ステップ（ａ）に再循環することができる。ステップ（ｄ）において、第４の流れを改質して、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物を含む第６の流れを得ることができる。Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物はベンゼン、トルエン、キシレンである可能性があり、６番目の流れにはベンゼン、トルエン、キシレンが含まれる可能性がある。任意に、ステップ（ｅ）において、第３の流れを例えば水蒸気分解または接触分解して軽質ガスオレフィンを得ることができる。ステップ（ｄ）における改質により、非芳香族化合物および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物（例えば、ベンゼン、トルエン、およびキシレン以外の芳香族炭化水素）も生成する可能性がある。いくつかの態様では、ステップ（ｄ）で生成される非芳香族化合物および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物の少なくとも一部を含む第７の流れは、水素化処理ステップ（ａ）に再循環され得る。場合により、第５の流れの一部を分解することができ、例えば、ステップ（ｅ）において第３の流れとともに水蒸気分解または接触分解して、軽質ガスオレフィンを形成することができる。
ステップ（ａ）における水素化処理（ｈｙｄｒｏｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）には、水素化分解および／または水素化精製（ｈｙｄｒｏｔｒｅａｔｉｎｇ）が含まれ得る。水素化精製プロセスでは、硫黄および／または窒素含有炭化水素の硫黄および／または窒素含有量を低減することができる。水素化分解プロセスには、Ｈ２の存在下での炭化水素の分解が含まれる場合がある。いくつかの態様では、水素化処理は、低圧、例えば１００ｂａｒｇ以下の圧力で実行することができる。理論に束縛されるものではないが、操作圧力が低いほど投資コストが削減され、プロセスの経済性に有益な影響を与える可能性があると考えられる。いくつかの態様では、ステップ（ａ）における水素化処理条件は、３０ｂａｒｇ～１００ｂａｒｇの圧力；３００℃～６００℃、好ましくは３５０℃～５００℃の温度；または０．５～２ｈｒ－１の重量空間速度（ＷＨＳＶ）；またはそれらの組み合わせ、を含み得る。いくつかの態様では、水素化処理は、水素（Ｈ２）の存在下で、Ｈ２対炭化水素（例えば、水素化処理ステップに供給されるＨ２と炭化水素）の体積比が２００Ｎｍ３／ｍ３～２０００Ｎｍ３／ｍ３である状態で行うことができる。水素化処理は、触媒の存在下で行うことができる。いくつかの態様では、触媒は、水素化分解触媒および／または水素化精製触媒を含むことができる。いくつかの態様では、水素化分解触媒は、Ｎｉおよび／またはＷを含むことができる。いくつかの態様では、水素化精製触媒は、Ｃｏ、Ｎｉおよび／またはＭｏを含むことができる。いくつかの態様では、水素化処理は、溶解触媒および／または固定床触媒の存在下で行うことができる。いくつかの態様では、溶解した触媒は、ニッケル（Ｎｉ）および／またはモリブデン（Ｍｏ）を含むことができる。いくつかの態様では、溶解触媒は金属ナフテン酸塩および／またはオクタン酸塩を含むことができる。いくつかの態様では、溶解触媒は、オクタン酸Ｎｉ、ナフテン酸Ｎｉ、オクタン酸Ｍｏ、もしくはナフテン酸Ｍｏ、またはそれらの任意の組み合わせを含有することができる。いくつかの態様では、オクタン酸Ｎｉ、ナフテン酸Ｎｉ、オクタン酸Ｍｏ、および／またはナフテン酸Ｍｏは、独立して、炭化水素ベース中に存在することができる。いくつかの態様では、溶解触媒は、供給原料中に可溶化された触媒であり得、供給原料（例えば、水素化処理原料）と混合されたときに均一な触媒を形成し得る。いくつかの態様では、供給原料中の触媒、例えば金属ナフテン酸塩および／またはオクタン酸塩を溶解するために追加の溶媒を使用することができない。固定床触媒は、担体上に一つ以上の遷移金属を含むことができる。特定の態様では、一つまたは複数の遷移金属は、コバルト（Ｃｏ）、Ｎｉ、Ｍｏおよび／またはタングステン（Ｗ）であり得る。特定の態様では、固定床触媒は担体上にＣｏおよびＭｏ；担体上にＮｉおよびＭｏ；担体上にＣｏ、Ｎｉ、およびＭｏ；担体上にＮｉとＷ；または担体上にＮｉ、Ｗ、およびＭｏを含むことができる；あるいはそれらの組み合わせである。いくつかの態様では、固定床触媒担体は、アルミナ、シリカ、アルミノケイ酸塩もしくはゼオライト、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。ゼオライトは、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型またはＵＳＹ型ゼオライト、モルデナイト、フォージャサイト、ナノ結晶性ゼオライト、ＭＣＭメソ多孔質材料、ＳＢＡ－１５、シリコアルミノホスフェート、ガロホスフェート、チタノホスフェート、ＺＳＭ－５、ＺＳＭ－１１、フェリエライト、ヒューランダイト、ゼオライト－Ａ、エリオナイト、およびチャバザイト、またはそれらの任意の組み合わせ、であり得る。
いくつかの態様では、第２の流れは、ステップ（ｂ）において、７０℃および１４０℃の沸点カットを伴う常圧蒸留によって、第３、第４および第５の流れに分離することができる。第３の流れは、第２の流れから７０℃カットの上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。第４の流れは、第２の流れからの、７０℃の下限沸点カットおよび１４０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。第５の流れは、第２の流れからの１４０℃の下限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。
第１の流れは原油から得ることができる。いくつかの態様では、第１の流れは、ｉ）原油、またはｉｉ）原油および熱分解油の常圧蒸留によって得ることができる。常圧蒸留は、７０℃と１４０℃の沸点カットを有する粗製蒸留ユニット（ＣＤＵ）で実行できる。ＣＤＵからは、７０℃の上限沸点カットを有する第１の炭化水素画分、７０℃の下限沸点カットおよび１４０℃の上限沸点カットを有する第２の炭化水素画分、および１４０℃の下限沸点カットを有する第３の炭化水素画分が得られる。いくつかの態様では、第３の炭化水素画分は第１の流れを形成することができ、例えばステップ（ａ）において水素化処理することができる。第２の炭化水素画分は、改質されてＣ６～Ｃ８芳香族化合物を形成することができる。特定の態様では、第２の炭化水素画分を含む第８の流れをステップ（ｄ）で第４の流れとともに改質して、第６の流れおよび第７の流れを形成することができる。いくつかの態様では、第１の炭化水素画分または第１の炭化水素画分の一部を分解、例えば水蒸気分解または接触分解して、軽質ガスオレフィンを形成することができる。いくつかの態様では、第１の炭化水素画分または第１の炭化水素画分の一部を水素化処理することができる。特定の態様では、原油をＣＤＵ内で蒸留することができ、第１の炭化水素画分を含む第９の流れを場合により分解、例えば、ステップ（ａ）において第３の流れとともに水蒸気分解または接触分解して、軽質ガスオレフィンを形成することができる。特定の態様では、原油および熱分解油をＣＤＵ内で蒸留することができ、第１の炭化水素画分を含む第９の流れをステップ（ａ）で第１の流れとともに水素化処理して、第２の流れを形成することができる。いくつかの態様では、熱分解油は、反応押出または溶融分解によってプラスチックから得ることができ、塩化物およびオレフィンを含むことができる。
いくつかの態様では、第１の流れは、凝縮物、ナフサ、軽質原油、または３５０℃の上限沸点カットを有する原油炭化水素画分、全原油、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの態様では、第１の流れは熱分解油を含むことができる。熱分解油は、反応押出または溶融分解によってプラスチックから得ることができる。プラスチックの反応押出または溶融分解は、炭化水素系ワックス流を生成するのに十分な解重合温度でプラスチックを解重合すること、および熱分解油を生成するのに十分な分解条件下で分解触媒の存在下で炭化水素系ワックス流を接触分解することを含むことができ、ここで、分解条件には、解重合温度よりも低い、解重合温度と等しい、または解重合温度よりも高い分解温度が含まれ得る。いくつかの態様では、プラスチックの解重合は、押出機／二軸スクリュー反応器／オーガー内で行うことができる。
ある態様は、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造するための第２のプロセスを対象とする。第２のプロセスは、ステップ（ｉ）、（ｉｉ）、および（ｉｉｉ）のいずれか一つ、それらの任意の組み合わせ、またはすべてを含むことができる。ステップ（ｉ）では、プラスチックの反応押出または溶融分解を実行して、熱分解油を得ることができる。ステップ（ｉｉ）では、熱分解油を分離して、沸点が７０℃未満の炭化水素を含む流れＡ、沸点が７０℃～１４０℃の炭化水素を含む流れＢ、および沸点が１４０℃を超える炭化水素を含む流れＣを得ることができる。ステップ（ｉｉｉ）では、流れＢを改質して、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物を含む流れＤを得ることができる。Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物はベンゼン、トルエンおよびキシレンであることができ、流れＤはベンゼン、トルエンおよびキシレンを含むことができる。いくつかの態様では、流れＡをガソリンプールに送ることができる。プラスチックの反応押出または溶融分解は、炭化水素系ワックス流を生成するのに十分な解重合温度でプラスチックを解重合すること、および熱分解油を生成するのに十分な分解条件下で分解触媒の存在下で炭化水素系ワックス流を接触分解することを含むことができ、ここで、分解条件には、解重合温度よりも低い、解重合温度と等しい、または解重合温度よりも高い分解温度が含まれ得る。いくつかの態様では、プラスチックの解重合は、押出機／二軸スクリュー反応器／オーガー内で行うことができる。熱分解油は、沸点カットが７０℃と１４０℃である常圧蒸留によって流れＡ、Ｂ、およびＣに分離できる。流れＡは、熱分解油からの７０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。流れＢは、熱分解油からの、７０℃の下限沸点カットおよび１４０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。流れＣは、熱分解油からの１４０℃の下限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。特定の態様では、流れＣを炭化水素系ワックス接触分解ステップに再循環することができる。ステップ（ｉｉｉ）における改質により、非芳香族化合物および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物（例えば、ベンゼン、トルエンおよびキシレン以外の芳香族炭化水素）も生成され得る。いくつかの態様では、改質中に生成される非芳香族化合物および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物の少なくとも一部を含む流れＥは、炭化水素系ワックス接触分解ステップに再循環され得る。いくつかの態様では、改質ステップ（ｉｉｉ）からの水素（Ｈ２）含有ガスの一部を含む流れＦを炭化水素系ワックス接触分解ステップに再循環することができる。
改質（例えば、第１のプロセスのステップ（ｄ）および第２のプロセスのステップ（ｉｉｉ）における）は、当技術分野で知られているプロセスおよびシステムを用いて実施することができる。いくつかの態様では、改質条件には、４００℃～６００℃、好ましくは４５０℃～５５０℃の温度、および／または２ｂａｒｇ～３０ｂａｒｇの圧力が含まれ得る。改質はＨ２の存在下で行うことができる。いくつかの態様では、改質中のＨ２対炭化水素（例えば、Ｈ２および改質ステップに供給される炭化水素）のモル比は、２：１および９：１であり得る。改質は、改質触媒の存在下で行うことができる。改質触媒は、当技術分野で知られている改質触媒であり得る。いくつかの態様では、改質触媒は、アルミナ上の白金（Ｐｔ）およびレニウム（Ｒｅ）、アルミナ上のＰｔ、金属担持ゼオライト、またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。金属担持ゼオライトは、Ｐｔ、パラジウム（Ｐｄ）、ガリウム（Ｇａ）および／またはニッケル（Ｎｉ）を含むがこれらに限定されない一つ以上の脱水素金属を含むことができる。改質プロセスは、半再生改質プロセスまたは連続接触改質プロセスとすることができ、改質は、半再生改質ユニットまたは連続接触改質ユニットで実行することができる。
分解（例えば、第１のプロセスの任意のステップ（ｅ）における）は、水蒸気分解または接触分解であり得る。いくつかの態様では、水蒸気分解は、当技術分野で知られているプロセスおよびシステムを用いて、希釈蒸気を使用して実行することができる。特定の態様では、水蒸気分解条件は、７５０℃～９００℃の温度、大気圧～６ｂａｒｇの圧力、５０ミリ秒～１秒以下の滞留時間、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの態様では、接触分解は、流動床接触分解（ＦＣＣ）ユニットまたは固定床接触分解ユニットで実施することができる。特定の態様では、接触分解条件には、５００℃～８００℃の温度、大気圧～１０ｂａｒｇの圧力、５秒未満の接触時間、またはそれらの任意の組み合わせが含まれ得る。
いくつかの態様では、熱分解油（例えば、第１のプロセスおよび／または第２のプロセスで使用される熱分解油）が製造されるプラスチックは、消費者使用後のプラスチック含有廃棄物などのプラスチック含有廃棄物から得ることができる。特定の態様では、プラスチックは塩化物を含むことができ、塩化物の少なくとも一部は、ここに記載されたプロセスステップを通じて改質ステップ（例えば、第１のプロセスのステップ（ｄ）および第２のプロセスのステップ（ｉｉｉ））に送られることができる。塩化物は改質触媒の活性を高めることができる。特定の態様では、塩化物は、０．１ｐｐｍ～１５ｐｐｍの濃度で改質ステップ（例えば、第１プロセスのステップ（ｄ）および第２プロセスのステップ（ｉｉｉ））に供給することができる。
以下には、本明細書全体で使用されるさまざまな用語や語句の定義が含まれる。
「約」または「およそ」という用語は、当業者によって理解されるものに近いものとして定義される。一つの非限定的な実施形態において、この用語は、１０％以内、好ましくは５％以内、より好ましくは１％以内、最も好ましくは０．５％以内であるように定義される。
「重量％」、「体積％」または「モル％」という用語は、それぞれ、成分を含む材料の総重量、総体積、または総モルに基づく、成分の重量、体積、またはモル百分率を指す。非限定的な例において、１００モルの材料中の１０モルの成分は、１０モル％の成分である。
「実質的に」という用語およびその変形は、１０％以内、５％以内、１％以内、または０．５％以内の範囲を含むと定義される。
「阻害する」もしくは「低減する」もしくは「予防する」もしくは「回避する」という用語、またはこれらの用語の任意の変形は、特許請求の範囲および／または明細書で使用される場合、所望の結果を達成するための任意の測定可能な減少または完全な阻害を含む。
「有効な」という用語は、明細書および／または特許請求の範囲で使用される場合、所望の、予想される、または意図された結果を達成するのに十分であることを意味する。
特許請求の範囲または明細書で「含む」、「包含する」、「備える」、または「有する」という用語と組み合わせて使用される「ａ」または「ａｎ」という用語の使用は、「一つの」を意味する場合があるが、「一つ以上」、「少なくとも一つ」、および「一つ以上」の意味とも一致する。
「含む」（および「含む」や「含む」などのあらゆる形式の「含む」）、「有する」（および「有する」や「有する」などのあらゆる形式の「有する」）、「包含する」（および「包含する」や「包含する」などのあらゆる形式の「包含する」）または「備える」（および「備える」や「備える」などのあらゆる形式の「備える」）は包括的または無制限であり、追加の言及されていない要素や方法ステップを除外するものではない。
本発明の方法は、本明細書全体にわたって開示される特定の成分、成分、組成物などを「含む」、「本質的にからなる」、または「からなる」ことができる。
本発明の他の目的、特徴および利点は、以下の図、詳細な説明、および実施例から明らかになるであろう。しかしながら、図面、詳細な説明、および実施例は、本発明の特定の実施形態を示しているが、例示のみを目的としており、限定を意図するものではないことを理解されたい。さらに、本発明の精神および範囲内の変更および修正は、この詳細な説明から当業者には明らかになるであろうことが企図される。さらなる実施形態では、特定の実施形態の特徴を他の実施形態の特徴と組み合わせることができる。例えば、一実施形態の特徴を他の実施形態のいずれかの特徴と組み合わせることができる。さらなる実施形態では、本明細書に記載の特定の実施形態に追加の特徴を追加することができる。
より完全な理解のために、添付の図面と併せて以下の説明を参照する。
Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造するための本発明の一例の概略図である。 図１のシステム１００を使用してＣ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造する本発明の実施形態の概略図である。 図１のシステム１００を使用してＣ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造するための本発明の第２の実施形態の概略図である。 図１のシステム１００を使用してＣ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造するための本発明の第３の実施形態の概略図である。 Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造するための本発明の第２の例の概略図である。
原油からＣ６～Ｃ８芳香族化合物および／または軽質ガスオレフィンなどの高価値化学物質を製造することに関連する問題の少なくとも一部に対する解決策を提供する発見がなされた。この解決策には、１００ｂａｒｇ未満の圧力で炭化水素を水素化処理するように構成された水素化処理ユニットを使用することが含まれ得る。水素化処理ユニットは、芳香族化合物を製造するために使用される改質装置および／または分解ユニット、例えば軽質オレフィンの製造に使用される水蒸気分解装置または接触分解ユニットの上流に配置することができる。実施例および図に非限定的に示すように、上流水素化処理ユニットを使用すると、改質器供給原料のナフテン含有量を例えば３０重量％以上に増加させ、改質器供給原料中のモノ芳香族化合物を増加させることができ、および／または芳香族化合物、特にＣ６～Ｃ８芳香族化合物を生成するために改質装置の供給原料を強化する。いくつかの態様では、高級芳香族化合物（２環以上、または側鎖を有する芳香族化合物）を水素化処理ユニット内でモノ芳香族化合物またはナフテンに変換して、改質装置供給原料のナフテン含有量を増加させることができる。上流の水素化処理ユニットを使用すると、改質される炭化水素の量も増加し、改質器供給原料中のオレフィン含有量が減少する。いくつかの態様において、改質される炭化水素の量は、水素化処理ユニットにおける原油のヘビーエンドのアップグレードを通じて改質器に供給できる７０～１４０℃の沸騰流の量を増加させることによって増加することができる。
本発明の別の態様では、上流の水素化処理ユニットを使用しなくてもよい。この態様では、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンは、廃プラスチックなどのプラスチックから得られる熱分解油から製造することができる。このプロセスの利点には、ＢＴＸおよび必要に応じてオレフィンを効率的に製造するための再生プラスチックの使用が含まれる。
本発明のこれらおよび他の非限定的な態様については、以下のセクションで図面を参照してさらに詳細に説明する。図に示されているユニットには、プロセスの温度と圧力を制御するために使用される、一つ以上の加熱および／または冷却装置（例えば、断熱材、電気ヒーター、壁内のジャケット付き熱交換器）またはコントローラー（例えば、コンピューター、フローバルブ、自動値など）を含めることができる。通常は一つのユニットのみが示されているが、複数のユニットを一つのユニットに収容できることを理解されたい。いくつかの態様では、特に言及しない限り、図示または説明される反応器は、固定床反応器、移動床反応器、トリクルベッド反応器、回転床反応器、スラリー反応器、または流動床反応器であり得る。
図１を参照すると、本発明の一例による、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造するためのシステムおよびプロセスが記載されている。システム１００は、水素化処理ユニット１２０、分離ユニット１２２、改質ユニット１２４、および任意選択の分解ユニット１２６を含むことができる。任意選択の分解ユニット１２６は、水蒸気分解ユニットまたは接触分解ユニットとすることができる。原油および／または熱分解油からの炭化水素を含む第１の流れ１０１を、水素化処理ユニット１２０に供給することができる。水素化処理ユニット１２０では、第１の流れ１０１を水素化処理して、水素化処理生成物を得ることができる。水素化処理生成物を含む第２の流れ１０２は、水素化処理ユニット１２０を出て、分離ユニット１２２に供給することができる。分離ユニット１２２において、第２の流れは、第３の流れ１０３、第４の流れ１０４、および第５の流れ１０５に分離することができる。第３の流れ１０３は、７０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。第４の流れ１０４は、７０℃の下限沸点カットおよび１４０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。第５の流れ１０５は、１４０℃の下限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。特定の態様では、第３の流れ１０３を任意の分解ユニット１２６に供給することができ、例えば水蒸気分解または接触分解によって分解して軽質ガスオレフィンを形成することができる。軽質ガスオレフィンを含む軽質ガスオレフィン流１２７は分解ユニット１２６から出ることができる。第５流１０５の少なくとも一部は水素化処理ユニット１２０に再循環され、水素化処理されることができる。任意に、第５の流れ１０５の一部を分解ユニット１２６に送ることができ、例えば水蒸気分解または接触分解を介して分解して、軽質ガスオレフィンを生成することができる。第３の流れ１０３および任意の第５の流れ部分は、別個の流れとして分解ユニット１２６に供給することができ、または組み合わせて混合流れ（図示せず）として供給することができる。第４の流れ１０４は改質ユニット１２４に供給され、改質されてＣ６～Ｃ８芳香族化合物を形成することができる。Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物を含む第６の流れ１０６は、改質ユニット１２４から出ることができる。改質ユニット１２４における改質により、非芳香族化合物および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物（例えば、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物以外の芳香族化合物）も生成することができる。改質ユニット１２４からの非芳香族化合物および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物の少なくとも一部を含む第７の流れ１０７は、水素化処理ユニット１２０に再循環され、水素化処理され得る。
特定の態様では、第１の流れ１０１は、原油の常圧蒸留によって得ることができる。図２を参照すると、次に図２を参照すると、本発明の一実施形態によるシステム１００を使用してＣ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造するためのシステムおよびプロセスが説明される。システム２００は、原油蒸留ユニット（ＣＤＵ）２３０およびシステム１００を含むことができる。原油を含む流れ２３２をＣＤＵ２３０に供給することができる。ＣＤＵ２３０において、原油を常圧蒸留によって分離して、第１の流れ１０１、第８の流れ２０８、および第９の流れ２０９を形成することができる。システム２００における第１の流れ１０１は、ＣＤＵ２３０において原油から分離された、１４０℃の下限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。第１の流れを、システム１００の水素化処理ユニット１２０に供給することができ、前述、例えば図１に示すように、システム１００において処理することができる。第８の流れ２０８は、ＣＤＵ２３０において原油から分離された、７０℃の下限沸点カットおよび１４０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。第８の流れ２０８を、システム１００の改質ユニット１２４に供給することができ、改質してＣ６～Ｃ８炭化水素を得ることができる。第８の流れ２０８および第４の流れ１０４は、別々に、または組み合わせた流れとして改質ユニット１２４に供給することができる。第９の流れ２０９は、ＣＤＵ２３０において原油から分離された、７０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。いくつかの態様では、第９の流れ２０９は、システム１００の任意の分解ユニット１２６に供給することができ、そして、例えば水蒸気分解または接触分解によって分解して、軽質ガスオレフィンを得ることができる。第９の流れ２０９、第３の流れ１０３、任意の第５の流れ部分は、別個にまたは任意の組み合わせで任意の分解ユニット１２６に供給することができる。
特定の態様では、第１の流れ１０１は、原油および熱分解油の常圧蒸留によって得ることができる。熱分解油はプラスチック熱分解油であってもよく、例えばプラスチックから得ることができる。図３を参照すると、本発明の第２の実施形態によるシステム１００を使用してＣ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造するためのシステムおよびプロセスが説明される。システム３００は、プラスチック解重合ユニット３４２、接触分解ユニット３４４、ＣＤＵ３３０、およびシステム１００を含むことができる。プラスチック解重合ユニット３４２および接触分解ユニット３４４を使用して、プラスチックから熱分解油を生成することができる。プラスチック３４６を、プラスチック解重合ユニット３４２に供給することができる。ラスチック解重合ユニット３４２では、プラスチックを解重合して炭化水素系ワックスを形成することができる。解重合ユニット３４２からの炭化水素系ワックス３４８は、接触分解ユニット３４４に供給することができる。接触分解ユニット３４４では、炭化水素系ワックスを分解触媒の存在下で分解して、熱分解油を生成することができる。接触分解ユニット３４４からの熱分解油３５０、および原油を含む流れ３３２は、ＣＤＵ３３０に供給することができる。熱分解油および原油は、別個の供給原料として、または組み合わせた供給物としてＣＤＵに供給することができる。ＣＤＵ３３０では、原油と熱分解油の混合物を常圧蒸留によって分離して、第１の流れ１０１、第８の流れ３０８、および第９の流れ３０９を形成することができる。システム３００内の第１の流れ１０１は、ＣＤＵ３３０内で原油と熱分解油の混合物から分離され、１４０℃の下限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。第１の流れ１０１は、システム１００の水素化処理ユニット１２０に供給することができ、上述、例えば、図１に示すように、システム１００内で処理することができる。第８の流れ３０８は、ＣＤＵ３３０において原油および熱分解油から分離された、７０℃の下限沸点カットと１４０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。第８の流れ３０８は、システム１００の改質ユニット１２４に供給することができ、改質してＣ６～Ｃ８炭化水素を得ることができる。第８の流れ３０８および第４の流れ１０４は、別々に、または組み合わせた流れとして改質ユニット１２４に供給することができる。第９の流れ３０９は、ＣＤＵ３３０において原油および熱分解油から分離された、７０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。第９の流れ３０９は、システム１００の水素化処理ユニット１２０に供給することができる。第９の流れ３０９および第１の流れ１０１は、水素化処理ユニット１２０に別々に、または組み合わせた供給原料として供給することができる。代替の実施形態では、プラスチック解重合ユニット３４２および接触分解ユニット３４４はシステム３００の一部ではなく、例えば別個のシステムおよびプロセスを使用して生成された熱分解油を原油とともにＣＤＵに供給することができる。
水素化処理ユニット１２０の使用を通じて、追加のＣ６～Ｃ８芳香族化合物および／または軽質ガスオレフィンを、１４０℃の下限沸点カットを有する炭化水素画分（原油および／または熱分解油から）から製造することができるが、そのような炭化水素画分は通常、改質には使用されない。
特定の態様では、第１の流れ１０１は熱分解油を含むことができる。熱分解油はプラスチック熱分解油であってもよく、例えばプラスチックから得ることができる。図４を参照すると、本発明の第３の実施形態による、システム１００を使用してＣ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造するためのシステムおよびプロセスが説明される。システム４００は、プラスチック解重合ユニット４４２、接触分解ユニット４４４、およびシステム１００を含むことができる。プラスチック解重合ユニット４４２および接触分解ユニット４４４を使用して、プラスチックから熱分解油を生成することができる。プラスチック４４６をプラスチック解重合ユニット４４２に供給することができる。プラスチック解重合ユニット４４２では、プラスチックを解重合して炭化水素系ワックスを形成することができる。解重合ユニット４４２からの炭化水素系ワックス４４８は、接触分解ユニット４４４に供給することができる。分解ユニット４４４では、炭化水素系ワックスを分解触媒の存在下で分解して、熱分解油を生成することができる。接触分解ユニット４４４からの熱分解油は、流れ１０１を介してシステム１００に供給することができ、例えば図１で上述したように処理することができる。
図５を参照すると、本発明の別の例による、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを製造するためのシステムおよびプロセスが記載されている。システム５００は、プラスチック解重合ユニット５０２、接触分解ユニット５０４、分離ユニット５０６、および改質ユニット５０８を含むことができる。プラスチック５０１を、プラスチック解重合ユニット５０２に供給することができる。解重合ユニット５０２では、プラスチックを解重合して、炭化水素系ワックスを形成する。解重合ユニット５０２からの炭化水素系ワックス５０３は、接触分解ユニット５０４に供給することができる。接触分解ユニット５０４では、炭化水素系ワックスを分解触媒の存在下で分解して、熱分解油を生成することができる。接触分解ユニット５０４からの熱分解油を含む流れ５０５を、分離ユニット５０６に供給することができる。分離ユニット５０６において、流れ５０５は、流れＡ５１０、流れＢ５１１、および流れＣ５１２に分離することができる。流れＡ５１０は、分離ユニット５０６において熱分解油から分離された、７０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。流れＢ５１１は、分離ユニット５０６で熱分解油から分離された、７０℃の下限沸点カットと１４０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。流れＣ５１２は、分離ユニット５０６で熱分解油から分離された、１４０℃の下限沸点カットを有する炭化水素画分を含むことができる。流れＣ５１２は接触分解ユニット５０４に再循環することができ、接触分解して熱分解油を生成することができる。流れＢ５１１は、改質ユニット５０８に供給することができ、改質してＣ６～Ｃ８芳香族化合物を得ることができる。Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物を含む流れＤ５１３は、改質ユニット５０８を出ることができる。改質ユニット５０８における改質により、非芳香族化合物および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物（例えば、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物以外の芳香族化合物）も生成することができる。改質ユニット５０８からの非芳香族化合物および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物の少なくとも一部を含む流れＥ５１４は、接触分解ユニット５０４に再循環することができ、接触分解して熱分解油を生成することができる。改質ユニット５０８からのＨ２含有ガスを含む流れＦ５１５は、接触分解ユニット５０４に再循環することができる。改質ユニットからのＨ２含有ガスは、改質中に添加されたＨ２および／または生成されたＨ２の少なくとも一部を含むことができる。いくつかの態様では、流れＡ５１０は、ガソリンプール、例えば製油所のガソリンプールに送る、および／またはガソリンプールと混合することができる。
水素化処理ユニット１２０における水素化処理には、原料の水素化精製および／または水素化分解が含まれ得る。ユニット１２０内の炭化水素供給原料（例えば、流れ１０１、１０５、１０７、および／または３０９を介して導入される）は、溶解触媒および固定床触媒の存在下で水素化処理されて、水素化処理生成物を形成することができる。ユニット１２０における水素化処理は、１００ｂａｒｇ未満の圧力などの低圧で実行することができる。いくつかの態様では、ユニット１２０における水素化処理条件は、ｉ）３０ｂａｒｇ～１００ｂａｒｇの圧力、または３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０および１００ｂａｒｇの少なくともいずれか、いずれか一つに等しい、またはそれらの間の任意の二つの圧力；ｉｉ）３００℃～６００℃の温度、好ましくは３５０℃～５００℃、または３００、３５０、４００、４５０、５００、５５０および６００℃の少なくともいずれか、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の温度；または、ｉｉｉ）０．５から２ｈｒ－１の重量空間速度（ＷＨＳＶ）、または０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７、１．８、１．９、および２ｈｒ－１のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の重量空間速度（ＷＨＳＶ）；またはそれらの任意の組み合わせ、を含むことができる。水素化処理は、水素（Ｈ２）の存在下で実行できる。Ｈ２は、一つ以上の炭化水素供給流（例えば、１０１、１０５、１０７、および／または３０９）を介して、および／または別々に、水素化処理ユニット１２０に供給することができる。いくつかの態様では、Ｈ２および炭化水素（例えば、流れ１０１、１０５、１０７、および／または３０９を介して導入される）を、２００Ｎｍ３：１ｍ３～２０００Ｎｍ３：１ｍ３の体積比で、または、２００：１、３００：１、４００：１、５００：１、６００：１、７００：１、８００：１、９００：１、１０００：１、１１００：１、１２００：１、１３００：１、１４００：１、１５００：１、１６００：１、１７００：１、１８００：１、１９００：１、および２０００：１のＮｍ３：ｍ３の体積比のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の体積比で、水素化処理ユニット１２０に供給することができる。いくつかの態様では、溶解触媒は、Ｎｉおよび／またはＭｏを含むことができる。いくつかの態様では、溶解触媒は、金属オクタン酸塩および／またはナフテン酸塩を含むことができる。いくつかの態様では、溶解触媒は、オクタン酸Ｎｉ、ナフテン酸Ｎｉ、オクタン酸Ｍｏ、もしくはナフテン酸Ｍｏ、またはそれらの任意の組み合わせを含有することができる。いくつかの態様では、オクタン酸Ｎｉ、ナフテン酸Ｎｉ、オクタン酸Ｍｏ、および／またはナフテン酸Ｍｏは、独立して、炭化水素ベース中に存在することができる。いくつかの態様では、溶解触媒は、供給原料中に可溶化された触媒であり得、供給原料（例えば、水素化処理原料）と混合されたときに均一な触媒を形成し得る。いくつかの態様では、供給原料中の触媒、例えば金属ナフテン酸塩および／またはオクタン酸塩を溶解するために追加の溶媒を使用することができない。金属オクタン酸塩および／またはナフテン酸塩は、溶解した有機塩として供給原料の液体炭化水素中に存在する可能性がある。
固定床触媒は、担体上にＣｏ、Ｎｉ、Ｍｏおよび／またはＷを含むことができる。特定の態様では、固定床触媒は、担体上にＣｏおよびＭｏ；担体上にＮｉおよびＭｏ；担体上にＣｏ、Ｎｉ、およびＭｏ；担体上にＮｉおよびＷ；または担体上にＮｉ、Ｗ、およびＭｏを含むことができる；あるいはそれらのいずれかの組み合わせである。いくつかの態様において、固定床触媒担体は、アルミナ、シリカ、アルミノケイ酸塩もしくはゼオライト、またはそれらのいずれかの組み合わせであり得る。ゼオライトは、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型またはＵＳＹ型ゼオライト、モルデナイト、フォージャサイト、ナノ結晶性ゼオライト、ＭＣＭメソ多孔質材料、ＳＢＡ－１５、シリコアルミノホスフェート、ガロホスフェート、チタノホスフェート、ＺＳＭ－５、ＺＳＭ－１１、フェリエライト、ヒューランダイト、ゼオライト－Ａ、エリオナイト、およびチャバザイト、またはそれらのいずれかの組み合わせであり得る。
改質ユニット（例えば、１２４および／または５０８）では、炭化水素を改質して、ベンゼン、トルエン、およびキシレンなどのＣ６～Ｃ８芳香族炭化水素を形成することができる。いくつかの態様では、ユニット（例えば、１２４および／または５０８）における改質条件は、４００℃～６００℃の温度、好ましくは４５０℃～５５０℃、または４００、４５０、５００、５５０、および６００℃のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれかの二つの間の温度、および／または、２ｂａｒｇ～３０ｂａｒｇの圧力、または、２、４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２２、２４、２６、２８、および３０ｂａｒｇのうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれかの二つの間の圧力、を含み得る。改質は、Ｈ２の存在下で行うことができる。Ｈ２は、改質ユニットへの一つ以上の炭化水素供給流（例えば、ユニット１２４に対する流れ１０４、ユニット５０８に対する流れ５１１）を通じて、および／または別々に、改質ユニットに供給することができる。いくつかの態様では、Ｈ２および炭化水素を、２：１～９：１のモル比、または、２：１、３：１、４：１、５：１、６：１、７：１、８：１、および９：１のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間のモル比で、改質ユニットに供給することができる。改質は、改質触媒の存在下で行うことができる。いくつかの態様では、改質触媒はアルミナ上のＰｔおよびＲｅ；アルミナ上のＰｔ；金属担持ゼオライト；またはそれらのいずれかの組み合わせを含むことができる。金属担持ゼオライトは、限定はされないがＰｔ、Ｐｄ、Ｇａおよび／またはＮｉを含む、一つまたは複数の脱水素化金属を含有することができる。ユニット１２４、５０８における改質は、当技術分野で知られているシステムおよびプロセスに従って実行することができる。改質プロセスは、半再生改質プロセスまたは連続接触改質プロセスとすることができ、改質ユニット（例えば、１２４および／または５０８）は、半再生改質ユニットまたは連続接触改質ユニットとすることができる。改質触媒は、固定床触媒として半再生改質ユニットに含めることができ、および、移動床触媒として連続接触改質ユニットに含めることもできる。改質触媒は、当技術分野で知られている方法に従って再生することができる。いくつかの態様では、改質ユニット（例えば、１２４および／または５０８）は、三つ以上の反応器などの複数の反応器を含むことができる。反応器への炭化水素供給原料は、反応器に供給する前に加熱することができる。
任意の分解ユニット１２６は、水蒸気分解ユニットまたは接触分解ユニットとすることができる。分解ユニット１２６への炭化水素供給原料（例えば、流れ１０３、２０９、１０５の任意の部分を介してユニット１２６に導入される）は、例えば、水蒸気分解または接触分解を介して分解して軽質ガスオレフィンを形成することができる。いくつかの態様では、軽質ガスオレフィンは、エチレン、プロピレンおよび／またはブチレンを含むことができる。いくつかの態様では、炭化水素原料は、希釈蒸気などの蒸気の存在下で水蒸気分解することができる。特定の態様では、分解ユニット１２６における水蒸気分解条件は、ｉ）７５０℃～９００℃の温度、または、７５０℃、７７５℃、８００℃、８２５、８５０、８７５、および９００℃のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の温度；ｉｉ）大気圧～６ｂａｒｇの圧力、または、大気圧、２ｂａｒｇ、３ｂａｒｇ、４ｂａｒｇ、５ｂａｒｇ、および６ｂａｒｇのうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれかの二つの間の圧力；ｉｉｉ）または０．０５秒～１秒の滞留時間、または、０．０５、０．０８、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９および１秒のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の滞留時間、またはそれらの組み合せを含み得る。特定の態様では、分解ユニット１２６における接触分解条件は、ｉ）５００℃～８００℃の温度、または、５００℃、５２５℃、５５０、５７５、６００、６２５、６５０、６７５、７００、７２５、７５０、７７５、および８００℃のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の温度；ｉｉ）大気圧～１０ｂａｒｇの圧力、または、大気圧、２ｂａｒｇ、３ｂａｒｇ、４ｂａｒｇ、５ｂａｒｇ、６ｂａｒｇ、７ｂａｒｇ、８ｂａｒｇ、９ｂａｒｇ、および１０ｂａｒｇのうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の圧力；ｉｉｉ）５秒未満の接触時間；またはそれらの組み合わせ、を含み得る。
熱分解油は、プラスチック解重合ユニット（例えば、３４２、４４２、および／または５０２）および接触分解ユニット（例えば、３４４、４４４、および／または５０４）を使用した、プラスチックの反応押出／溶融分解によって生成することができる。いくつかの態様では、プラスチック供給原料（例えば、３４６、４４６、および／または５０１）は、混合プラスチック供給原料であってもよく、一つまたは複数のポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、エチレンα－オレフィンコポリマー、ポリプロピレンなど）、ポリスチレン、ポリエステル（例えば、ポリアルキレンテレフタレート）、ポリ塩化ビニル、およびポリアミド（例えば、ナイロン、ポリフタルアミドなど）を含むことができる。プラスチックは、使用済み廃棄物を含むプラスチックなどの廃棄物を含むプラスチックから得ることができる。
プラスチック解重合ユニット（例えば、３４２、４４２、および／または５０２）では、プラスチック原料を解重合して、炭化水素系ワックスを形成することができる。炭化水素系ワックス（例えば、炭化水素系ワックス中の化合物の）の平均分子量は、プラスチック供給原料（例えば、プラスチック供給原料中の化合物の）の平均分子量より少なくとも５０倍低く、例えば２０～５０倍低くてもよい。いくつかの態様では、解重合は触媒の存在下で行うことができる。触媒には、液体触媒および／または固体触媒が含まれ得る。いくつかの特定の態様では、液体触媒は、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｏ、またはＷなどの遷移金属のオクタン酸塩および／またはナフテン酸塩などの一つまたは複数の有機金属化合物を含むことができる。いくつかの態様では、液体触媒は、プラスチック溶融物に溶けた触媒であり得る。いくつかの態様では、液体触媒は、プラスチック溶融物中の均一触媒であり得る。固体触媒は、無機酸化物、アルミノケイ酸塩、ゼオライト、ＭＣＭメソ多孔質材料、ＳＢＡ－１５、シリコアルミノリン酸塩、リン酸ガリウム、チタノリン酸塩、モレキュラーシーブ、またはそれらの組み合わせを含むことができる。ゼオライトは、ＺＳＭ－５、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、ＵＳＹゼオライト、モルデナイト、フォージャサイト、もしくはナノ結晶ゼオライト、またはそれらの任意の組み合わせであり得る。いくつかの態様では、固体触媒は、プラスチック溶融物中の不均一触媒であり得る。いくつかの態様では、固体触媒は、プラスチック溶融物中で固体状態に留まり得る。いくつかの態様では、解重合ユニット（３４２、４４２、および／または５０２）は押出機を含むことができる。プラスチックおよび触媒は、一つまたは複数のフィーダーを使用して、例えばスロートホッパーおよび／または任意のサイドフィーダーから押出機に供給することができる。プラスチックおよび触媒は、押出機、例えば押出機のバレルに、別々に、または任意の組み合わせ、例えばブレンドした組み合わせで供給することができる。押出機には、単一スクリュー、左ねじ、右ねじ、中立スクリュー、混練スクリュー、複数のスクリュー、噛み合う同方向回転または逆回転スクリュー、噛み合わない同方向回転または逆回転スクリュー、往復スクリュー、ピン付きスクリュー、スクリーン付きスクリュー、ピン付きバレル、ロール、ラム、ヘリカルローター、共混練機、ディスクパックプロセッサー、他の様々なタイプの押出装置、またはこれらの少なくとも一つを含む組み合わせが挙げられる。押出機バレル内のプラスチック供給原料は、押出機バレルの長さに沿って配置された一つ以上のヒーターで加熱することができる。押出機バレル内で、プラスチック原料を加熱、溶融、解重合して炭化水素系ワックスを形成する。いくつかの態様では、押出機バレル内のプラスチック供給原料は、３００～５００℃の温度、または、３００、３２０、３４０、３６０、３８０、４００、４２０、４４０、４６０、４８０、および５００℃のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つと等しい、またはいずれか二つの間の温度で解重合することができる。押出機内のプラスチックの滞留時間は、１分から１５分など、１時間未満にすることができる。特定の態様では、押出機は、一つまたは複数のガスを押出機バレル内に導入および／または押出機バレルから引き出すように構成された一つまたは複数の通気口を含むことができる。プラスチック溶融物および／または炭化水素系ワックスは、ダイを通して押出機から押し出すことができる。解重合ユニットの押出機からの炭化水素系ワックスを接触分解ユニットに供給することができる。
接触分解ユニット（例えば、３４４、４４４、および／または５０４）では、炭化水素系ワックスを分解触媒の存在下で接触分解して、熱分解油を形成することができる。いくつかの態様では、分解触媒はゼオライトおよび／または金属担持ゼオライトを含むことができる。いくつかの特定の態様では、ゼオライトはＺＳＭ－５であり得る。特定の態様では、金属は、Ｍｇ、Ｎｉ、および／またはＣｏなどの遷移金属であり得る。接触分解ユニット（例えば、３４４、４４４、および／または５０４）内の炭化水素系ワックスは、固定床反応器または流動床反応器内で接触分解され得る。特定の態様では、炭化水素系ワックスの接触分解（例えば、接触分解ユニット３４４、４４４、および／または５０４における）は、プラスチック供給原料が解重合されて、炭化水素系ワックスが形成される（例えば、解重合ユニット３４２、４４２、および／または５０２において）温度よりも低い、等しい、またはより高い温度で行うことができる。特定の態様では、接触分解ユニット３４４、４４４、および／または５０４における接触分解条件は、３５０～５００℃の温度、または、３５０、３６０、３７０、３８０、３９０、４００、４１０、４２０、４３０、４４０、４５０、４６０、４７０、４８０、４９０、および５００℃のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つと等しい、またはいずれか二つの間の温度、１～６ｂａｒａの圧力、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。いくつかの態様では、熱分解油（例えば、熱分解油中の化合物の）の平均分子量は、炭化水素系ワックス（例えば、炭化水素系ワックス中の化合物の）の平均分子量より少なくとも３倍低くてもよい。熱分解油には、パラフィン、イソパラフィン、オレフィン、ナフテン、芳香族炭化水素が含まれ得る。
特定の態様では、プラスチック供給原料は、ポリ塩化ビニルなどの塩化物含有プラスチックを含むことができる。いくつかの態様では、プラスチック供給原料からの塩化物の一部は、本明細書に記載のプロセスステップを通じて改質装置ユニット（例えば、１２４および／または５０８）に供給することができる。塩化物は改質触媒の活性を高めることができる。特定の態様では、塩化物を、０．１ｐｐｍ～１５ｐｐｍの濃度、または、０．１、１、２、４、６、８、１０、１２、１４および１５ｐｐｍのうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の濃度で、改質器ユニット１２４、５０８に供給することができる。
第２の流れ１０２は、３５０℃未満の沸点を有する飽和炭化水素を含むことができる。いくつかの態様では、第２の流れ１０２中の炭化水素の少なくとも７０重量％は、３５０℃未満の沸点を有する飽和炭化水素であり得る。いくつかの態様では、第２の流れは、第２の流れの合計重量に基づいて、ｉ）１０重量％～４０重量％、または、１０、１５、２０、２５、３０、３５、および４０重量％のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つと等しい、またはいずれか二つの間の量のナフテン；ｉｉ）２重量％～２０重量％、または、２、３、４、６、８、１０、１２、１４、１６、１８および２０重量％のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つと等しい、またはいずれか二つの間の量の芳香族化合物；ｉｉｉ）５０～８５重量％、または、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０および８５重量％のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つと等しい、またはいずれか二つの間の総濃度のパラフィンおよびイソパラフィン、を含むことができる。いくつかの態様では、第２の流れ１０２のオレフィン含有量は、８重量％未満、または５重量％未満、または３重量％未満、または１重量％未満であってよく、第２の流れは本質的にオレフィンを含まないこともあり得る。本明細書に記載のナフテンには、分岐ナフテンおよび非分岐ナフテンが含まれ得る。
第４の流れ１０４および流れＢ５１１は、７０℃～１４０℃の沸点を有する炭化水素を含むことができる。第４の流れ１０４は、それぞれ第４の流れの総重量に基づいて、ｉ）２５重量％～５０重量％、または、２５、３０、３５、４０、４５、および５０重量％のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の量のナフテン；ｉｉ）１０重量％～３５重量％、または、１０、１５、２０、２５、３０および３５重量％のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の量の芳香族化合物；およびｉｉｉ）３０～５５重量％、または、３０、３５、４０、４５、５０、および５５重量％のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の総濃度のパラフィンおよびイソパラフィン、を含むことができる。いくつかの態様では、第４の流れ１０４のオレフィン含有量は、８重量％未満、または５重量％未満、または３重量％未満、または１重量％未満であってよく、または第４の流れ１０４は、本質的にオレフィンを含まないこともあり得る。特定の態様では、流れＢ５１１の組成は、第４の流れ１０４と同様であり得る。
第３の流れ１０３および流れＡ５１０は、７０℃未満の沸点を有する炭化水素を含むことができる。第３の流れ１０３は、それぞれ第３の流れの総重量に基づいて、９０～１００重量％、または、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．３、９９．５、９９．８、９９．９および１００重量％のうちの少なくともいずれか一つ、いずれか一つに等しい、またはいずれか二つの間の総濃度でパラフィンおよびイソパラフィンを含むことができる。いくつかの態様では、第３の流れ１０３のオレフィン含有量は、８重量％未満、または５重量％未満、または３重量％未満、または１重量％未満であってよく、または第３の流れは、本質的にオレフィンを含まないこともあり得る。いくつかの態様では、第３の流れ１０３の芳香族化合物含有量は、８重量％未満、または５重量％未満、または３重量％未満、または１重量％未満であってよく、または第３の流れは、本質的に芳香族化合物を含まないこともあり得る。特定の態様では、流れＡ５１０の組成は、第３の流れ１０３と同様であり得る。
第５の流れ１０５および流れＣ５１２は、１４０℃を超える沸点を有する炭化水素を含むことができる。
特定の態様では、軽質ガスオレフィン流（１２７）からのエチレン、プロピレンおよび／またはブチレンは、一つまたは複数のステップによって精製／分離されて、ポリマーグレードのエチレン、プロピレンおよび／またはブチレンを含む分離流を得ることができる。
特定の態様では、第６の流れ１０６および／または流れＤ５１３からのベンゼン、トルエンおよびキシレンは、一つまたは複数のステップによって精製／分離されて、ベンゼン、トルエンおよびキシレンを含む分離された流れを得ることができる。
本発明の実施形態を、図１～５のブロックを参照して説明したが、本発明の動作は、図１～５に示される特定のブロックおよび／またはブロックの特定の順序に限定されないことを理解されたい。したがって、本発明の実施形態は、図1～５とは異なるシーケンスで様々なブロックを使用して、本明細書で説明されるような機能を提供することができる。
本明細書に記載されるシステムおよびプロセスは、図示されていないが化学処理の当業者に知られている様々な装置を含むこともできる。例えば、一部のコントローラー、配管、コンピューター、バルブ、ポンプ、ヒーター、熱電対、圧力インジケーター、ミキサー、熱交換器などが示されていない場合がある。
本発明の開示の一部として、特定の例が以下に含まれる。実施例は例示のみを目的としており、本発明を限定するものではない。当業者であれば、本質的に同じ結果をもたらすために変更または修正できるパラメータを容易に認識するであろう。
（実施例１）
上限沸点カット３５０℃の原油炭化水素画分からのベンゼン、トルエン、キシレンおよび軽質ガスオレフィンの製造
原油からの３５０℃の上限沸点カットを有する炭化水素画分を、３８０℃、６０ｂａｒｇ、１ｈ－１、およびＨ２／炭化水素供給比４００Ｎｍ３／ｍ３で、水素化処理触媒（水素化分解触媒Ｎｉ／Ｗと水素化精製触媒Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏの組み合わせ）の存在下で水素化処理して、水素化処理された流れを得た。水素化処理された流れを常圧塔で蒸留して、７０℃の上限沸点カットを有する第１の炭化水素画分１、７０℃の下限沸点カットと１４０℃の上限沸点カットを有する第２の炭化水素画分２、および１４０℃の下限沸点カットを有する第３の炭化水素画分３に分離した。水素化処理された流れの総重量に基づく炭化水素画分１、２および３のパラフィン、イソパラフィン、オレフィン、ナフテンおよび芳香族化合物（ＰＩＯＮＡ）組成を表１に示す。炭化水素画分１を水蒸気分解して軽質ガスオレフィンを得た。炭化水素画分２をナフサ改質装置で改質して、ベンゼン、トルエン、キシレンを得た。炭化水素画分２には、一般的に使用される二つの改質器供給原料と比較して、より多くのナフテンが含まれていた（表２）。したがって、表２の改質供給原料と比較して、改質炭化水素画分２からより多量の芳香族化合物（例えば、ベンゼン、トルエン、およびキシレン）が生成された。さらに、表１から分かるように、炭化水素画分１は完全にパラフィン性であり、芳香族化合物やオレフィンを含まないため、水蒸気分解／接触分解に適した供給原料となる。
Figure 2024501007000002
Figure 2024501007000003
（実施例２）
原油からのベンゼン、トルエン、キシレンおよび軽質ガスオレフィンの製造
末端沸点が７５０℃のウェスト・テキサス・ブレンド原油を、４５０℃、４０ｂａｒｇ、１ｈ－１、およびＨ２／炭化水素供給比４００Ｎｍ３／ｍ３で、水素化処理触媒（水素化分解触媒Ｎｉ／Ｗと水素化精製触媒Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏとの組み合わせ）の存在下で水素化処理して、水素化処理された流れを得た。水素化処理された流れを常圧塔で蒸留して、７０℃の上限沸点カットを有する第１の炭化水素画分４、７０℃の下限沸点カットと１４０℃の上限沸点カットを有する第２の炭化水素画分５、および１４０℃の下限沸点カットを有する第３の炭化水素画分６に分離した。水素化処理された流れの総重量に基づく炭化水素画分４および５のＰＩＯＮＡ組成を表３に示す。炭化水素画分４を水蒸気分解して軽質ガスオレフィンを得た。炭化水素画分５をナフサ改質装置で改質して、ベンゼン、トルエン、キシレンを得た。水素化処理された流れの１９．７重量％と３１重量％がそれぞれ画分４と５に画分され、残りの量が画分６に画分された。炭化水素画分５は主にパラフィン系とナフテン系で、正規化すると約７０重量％であり、改質のための良好な供給原料を提供する。さらに、炭化水素画分５の３１重量％はナフテン系であり、ベンゼン、トルエンおよびキシレンを形成するための良好な改質供給原料を提供した。炭化水素画分４のオレフィン含有量は低く、主にパラフィン性であり、正規化すると約９４．６％であり、水蒸気分解／接触分解に適した供給原料を提供した。
Figure 2024501007000004
（実施例３）
熱分解油からのベンゼン、トルエン、キシレン、軽質ガスオレフィンの製造
沸点範囲が８５℃～４７０℃である市販の熱分解油を、４００℃、６０ｂａｒｇ、１ｈ－１、およびＨ２／炭化水素供給比４００Ｎｍ３／ｍ３で、水素化処理触媒（水素化分解触媒Ｎｉ／Ｗと水素化精製触媒Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏの組み合わせ）の存在下に水素化処理して、水素化処理された流れを得た。水素化処理された流れを常圧塔で蒸留し、７０℃の沸上限点カットを有する第１の炭化水素画分７、７０℃の下限沸点カットと１４０℃の上限沸点カットを有する第２の炭化水素画分８、および１４０℃の下限沸点カットを有する第３の炭化水素画分９に分離した。水素化処理された流れの総重量に基づく炭化水素画分７、８および９のＰＩＯＮＡ組成を表４に示す。炭化水素画分７を水蒸気分解して軽質ガスオレフィンを得た。炭化水素画分８をナフサ改質装置で改質して、ベンゼン、トルエン、キシレンを得た。炭化水素画分９を水素化処理ステップに再循環した。画分８の４３．６重量％、３９重量％および１７．３重量％は、それぞれパラフィン系、ナフテン系および芳香族であった。典型的な改質供給原料（表２）と比較して、炭化水素画分８にはナフテンが多く含まれているため、改質によるベンゼン、トルエン、キシレンの製造により適している。さらに、表４からわかるように、炭化水素画分７は完全にパラフィン性であり、芳香族化合物およびオレフィンを含まず、水蒸気分解／接触分解のための良好な供給原料を提供した。
Figure 2024501007000005
本発明に関連して、少なくとも以下の２０の実施形態を説明する。実施形態１は、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを選択的に製造する方法である。このプロセスは、原油および／または熱分解油からの炭化水素を含む第１の流れを水素化処理して、沸点が３５０℃未満の飽和炭化水素を含む第２の流れを得るステップを含む。このプロセスは、第２の流れを分離して、沸点が７０℃未満の炭化水素を含む第３の流れと、沸点が７０℃～１４０℃の炭化水素を含む第４の流れと、１４０℃より高い沸点を有する炭化水素を含む第５の流れとを得ることをさらに含む。このプロセスはさらに、第５の流れの少なくとも一部を水素化処理ステップ（ａ）に再循環することを含む。このプロセスは、第４の流れを改質して、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物を含む第６の流れを得るステップも含む。さらに、このプロセスは、場合により第３の流れおよび／または第５の流れの一部を分解して軽質ガスオレフィンを得るステップを含む。実施形態２は、第２の流れの少なくとも７０重量％が３５０℃未満の沸点を有する飽和炭化水素を含む、実施形態１の方法である。実施形態３は、改質ステップｄ）が、非芳香族化合物および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物を含有する第７の流れを得ること、および場合により第７の流れの少なくとも一部を水素化処理ステップ（ａ）に再循環することをさらに含む、実施形態１または２のいずれかの方法である。実施形態４は、ステップ（ａ）における水素化処理条件が、１００ｂａｒｇ未満、好ましくは３０ｂａｒｇ～１００ｂａｒｇの圧力、３００℃～６００℃の温度、０．５～２ｈｒ－１の重量空間速度、または液体供給原料のＨ２：炭化水素体積比２００Ｎｍ３：１ｍ３～２０００Ｎｍ３：１ｍ３、またはそれらの組み合わせ、または全てを含む、実施形態１～３のいずれかの方法である。実施形態５は、ステップ（ａ）における水素化処理が、Ｎｉおよび／またはＭｏを含む溶解触媒、および担体上にＣｏ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｗ、または任意の組み合わせを含む固定床触媒を使用して行われる、実施形態１から４のいずれかの方法である。実施形態６は、ステップ（ｂ）における改質条件が、４５０℃～５５０℃の温度、２ｂａｒｇ～３０ｂａｒｇの圧力、またはＨ２：炭化水素のモル比２：１～９：１、またはそれらの組み合わせまたはすべてを含む、実施形態１～５のいずれかの方法である。実施形態７は、ステップ（ｄ）における改質が、アルミナ上のＰｔ－Ｒｅ、アルミナ上のＰｔ、金属担持ゼオライト、またはそれらの組み合わせを含む改質触媒を使用して行われる、実施形態１～６のいずれかのプロセスである。実施形態８は、熱分解油がプラスチックから得られる、実施形態１～７のいずれかの方法である。実施形態９は、炭化水素系ワックス流を生成するのに十分な解重合温度でプラスチックを解重合し、分解条件が、解重合温度より高い、等しい、または低い分解温度を含む、熱分解油を生成するのに十分な分解条件下で分解触媒の存在下に炭化水素系ワックス流を分解することによって、熱分解油がプラスチックから得られる、実施形態１～８のいずれかのプロセスである。実施形態１０は、第１の流れが、常圧蒸留によって原油および／または熱分解油から分離された１４０℃を超える沸点を有する炭化水素を含む、実施形態１～９のいずれかのプロセスである。実施形態１１は、常圧蒸留が、７０℃～１４０℃の沸点を有する炭化水素を含有する第８の流れをさらに生成し、このプロセスが、第８の流れを改質することをさらに含む、実施形態１～１０のいずれかのプロセスである。実施形態１２は、第８の流れを第４の流れで改質して第６の流れと第７の流れを形成する、実施形態１～１１のいずれかのプロセスである。実施形態１３は、常圧蒸留が、７０℃未満の沸点を有する炭化水素を含有する第９の流れをさらに生成する、実施形態１から１２のいずれかのプロセスである。実施形態１４は、第９の流れを第３の流れで分解して軽質ガスオレフィンを生成するか、または水素化処理ステップに送る、実施形態１～３のいずれかのプロセスである。実施形態１５は、第１の流れが熱分解油を含む、実施形態１から１４のいずれかに記載のプロセスである。実施形態１６は、第１の流れが、凝縮液、ナフサ、軽質原油、または３５０℃の上限沸点カットを有する原油炭化水素画分もしくは全原油、または任意の組み合わせ、あるいは全てを含む、実施形態１から１５のいずれかのプロセスである。
実施形態１７は、プラスチックから、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを選択的に製造するプロセスである。このプロセスは、ａ）プラスチックの反応押出または溶融分解を実行して熱分解油を形成すること；ｂ）熱分解油を分離して、沸点が７０℃未満の炭化水素を含む流れＡ、沸点が７０℃～１４０℃の炭化水素を含む流れＢ、および沸点が１４０℃を超える炭化水素を含む流れＣを得ること；ｃ）流れＢを改質して、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物を含む流れＤを得ること；および任意に、ｄ）流れＡを製油所のガソリンプールに混合すること、を含む。実施形態１８は、プラスチックの反応押出または溶融分解が、炭化水素系ワックス流を生成するのに十分な解重合温度でプラスチックを解重合すること；および、分解条件が、解重合温度より高い、等しい、または低い分解温度を含む、熱分解油を生成するのに十分な分解条件下で分解触媒の存在下に炭化水素系ワックス流を接触分解すること、を含む、実施形態１７のプロセスである。実施形態１９は、流れＣを接触分解ステップに再循環することをさらに含む、実施形態１７～１８のいずれかのプロセスである。実施形態２０は、ステップ（ｃ）における改質から得られる水素含有ガス、非芳香族化合物、および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物の少なくとも一部が接触分解ステップに再循環される、実施形態１７～１９のいずれかのプロセスである。
上述および本明細書で説明したすべての実施形態は、明示的に除外しない限り、任意の方法で組み合わせることができる。
本願の実施形態およびその利点を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲によって定義される実施形態の精神および範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更、置換および修正を行うことができることを理解されたい。さらに、本出願の範囲は、本明細書に記載されるプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法およびステップの特定の実施形態に限定されることを意図するものではない。当業者であれば上記の開示から容易に理解できるように、実質的に同じ機能を実行する、または実質的に目的を達成する、現在存在する、または今後開発されるプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップは、本明細書で説明される対応する実施形態と同じ結果を利用することができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、そのようなプロセス、機械、製造、物質の組成、手段、方法、またはステップをその範囲内に含むことが意図されている。

Claims (20)

  1. Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを選択的に製造する方法であって、
    （ａ）原油および／または熱分解油からの炭化水素を含む第１の流れを水素化処理して、沸点が３５０℃未満の飽和炭化水素を含む第２の流れを得るステップ；
    （ｂ）前記第２の流れを分離して、沸点が７０℃未満の炭化水素を含む第３の流れと、沸点が７０℃～１４０℃の炭化水素を含む第４の流れと、沸点が１４０℃を超える炭化水素を含む第５の流れとを得るステップ；
    （ｃ）前記第５の流れの少なくとも一部を水素化処理ステップ（ａ）に再循環するステップ；
    （ｄ）前記第４の流れを改質してＣ６～Ｃ８芳香族化合物を含む第６の流れを得るステップ、および
    （ｅ）任意に、前記第３の流れおよび／または前記第５の流れの一部を分解して、軽質ガスオレフィンを得るステップ
    を含む方法。
  2. 前記第２の流れの少なくとも７０重量％が、３５０℃未満の沸点を有する飽和炭化水素からなる、請求項１に記載の方法。
  3. 改質ステップ（ｄ）が、非芳香族化合物および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物を含む第７の流れを得ること、および、任意に、前記第７の流れの少なくとも一部を水素化処理ステップ（ａ）に再循環することをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
  4. ステップ（ａ）における水素化処理条件が、１００ｂａｒｇ未満、好ましくは３０ｂａｒｇ～１００ｂａｒｇの圧力、３００℃～６００℃の温度、０．５～２ｈｒ－１の重量空間速度、または液体原料のＨ２：炭化水素体積比２００Ｎｍ３：１ｍ３～２０００Ｎｍ３：１ｍ３、またはそれらの任意の組み合わせ、あるいはすべてを含む、請求項１または２に記載の方法。
  5. ステップ（ａ）における水素化処理が、Ｎｉおよび／またはＭｏを含む溶解触媒、および担体上のＣｏ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｗ、またはそれらの任意の組み合わせを含む固定床触媒を使用して行われる、請求項４に記載の方法。
  6. ステップ（ｂ）における改質条件が、４５０℃～５５０℃の温度、２ｂａｒｇ～３０ｂａｒｇの圧力、またはＨ２：炭化水素のモル比２：１～９：１、またはそれらの任意の組み合わせ、あるいはすべてを含む、請求項１または２に記載の方法。
  7. ステップ（ｄ）における改質が、アルミナ上のＰｔ－Ｒｅ、アルミナ上のＰｔ、金属担持ゼオライト、またはそれらの組み合わせを含む改質触媒を使用して行われる、請求項１または２に記載の方法。
  8. 前記熱分解油がプラスチックから得られる、請求項１または２に記載の方法。
  9. 炭化水素系ワックス流を生成するのに十分な解重合温度で前記プラスチックを解重合することにより；および、前記熱分解油を製造するのに十分な分解条件下で、分解触媒の存在下で前記炭化水素系ワックス流を分解することにより、前記熱分解油が、前記プラスチックから得られ、ここで、前記分解条件が、前記解重合温度より高い、等しいまたは低い分解温度を含む、請求項８に記載の方法。
  10. 前記第１の流れが、常圧蒸留によって前記原油および／または前記熱分解油から分離された１４０℃を超える沸点を有する炭化水素を含む、請求項１または２に記載の方法。
  11. 前記常圧蒸留が沸点７０℃～１４０℃の炭化水素を含む第８の流れをさらに生成し、そして、当該方法は前記第８の流れを改質することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
  12. 第８の流れを、前記第４の流れとともに改質して、第６の流れおよび第７の流れを形成する、請求項１０に記載の方法。
  13. 前記常圧蒸留が、７０℃未満の沸点を有する炭化水素を含む第９の流れをさらに生成する、請求項１０に記載の方法。
  14. 前記第９の流れを、前記第３の流れとともに分解されて軽質ガスオレフィンが生成されるか、または前記水素化処理ステップに送られる、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記第１の流れが熱分解油を含む、請求項１または２に記載の方法。
  16. 前記第１の流れが、凝縮物、ナフサ、軽質原油、または３５０℃の上限沸点カットを有する原油炭化水素画分、または全原油、またはそれらの任意の組み合わせ、あるいはすべてを含む、請求項１または２に記載の方法。
  17. プラスチックからＣ６～Ｃ８芳香族化合物および任意に軽質ガスオレフィンを選択的に製造する方法であって、
    （ａ）プラスチックの反応押出または溶融分解を実行して熱分解油を形成するステップ；
    （ｂ）前記熱分解油を分離して、沸点が７０℃未満の炭化水素を含む流れＡ、沸点が７０℃～１４０℃の炭化水素を含む流れＢ、および沸点が１４０℃を超える炭化水素を含む流れＣを得るステップ；
    （ｃ）前記流れＢを改質して、Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物を含む流れＤを得るステップ；および
    （ｄ）任意に、前記流れＡを製油所のガソリンプールに混合するステップ
    を含む方法。
  18. 前記プラスチックの反応押出または溶融分解が、炭化水素系ワックス流を生成するのに十分な解重合温度で前記プラスチックを解重合すること；および、前記熱分解油を製造するのに十分な分解条件下で、分解触媒の存在下で前記炭化水素系ワックス流を接触分解すること、を含み、ここで、前記分解条件が、前記解重合温度より高い、等しいまたは低い分解温度を含む、請求項１７に記載の方法。
  19. 前記流れＣを接触分解ステップに再循環することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
  20. ステップ（ｃ）における改質から得られる水素含有ガス、非芳香族化合物、および非Ｃ６～Ｃ８芳香族化合物の少なくとも一部が、前記接触分解ステップに再循環される、請求項１８または１９に記載の方法。
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