JP3059759B2 - 分解ガスからプロピレンを分離するための順序 - Google Patents
分解ガスからプロピレンを分離するための順序Info
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 1.発明の分野 本発明は、蒸気分解、接触分解及びコーキングにより
生成し得るもののような軽質最終成分の分別蒸留の工程
順序に関し、特に、脱プロパン塔単位装置を必要としな
い軽質最終成分の混合物からプロピレンを分離する方法
に関する。
生成し得るもののような軽質最終成分の分別蒸留の工程
順序に関し、特に、脱プロパン塔単位装置を必要としな
い軽質最終成分の混合物からプロピレンを分離する方法
に関する。
2.従来技術の説明 軽質オレフィンの生成を最大にするために蒸気分解の
反応条件が選択される。一般的には、分解を、蒸気対炭
化水素の重量比が0.3:1.0で、反応器蛇管出口を760−87
0℃の温度及び100kPaの圧力(大気圧)よりわずかに大
きい圧力で行う。
反応条件が選択される。一般的には、分解を、蒸気対炭
化水素の重量比が0.3:1.0で、反応器蛇管出口を760−87
0℃の温度及び100kPaの圧力(大気圧)よりわずかに大
きい圧力で行う。
供給原料の種類及び反応条件により生成物質の配合物
が決まる。多くの蒸気分解装置によりエタン及びプロパ
ン等から成る軽質パラフィン供給原料の操作を行う。し
かし、蒸気分解能の多くは、プロパン及びそれより重質
の化合物を含有する供給原料に作用する。そのような供
給原料の蒸気分解はプロピレン、プロパン、ブテン類及
びブタジエン類のかなりの量を生成する傾向がある。本
発明は、これらの供給原料から蒸気分解生成物の分離に
おいて、その用途を有する。
が決まる。多くの蒸気分解装置によりエタン及びプロパ
ン等から成る軽質パラフィン供給原料の操作を行う。し
かし、蒸気分解能の多くは、プロパン及びそれより重質
の化合物を含有する供給原料に作用する。そのような供
給原料の蒸気分解はプロピレン、プロパン、ブテン類及
びブタジエン類のかなりの量を生成する傾向がある。本
発明は、これらの供給原料から蒸気分解生成物の分離に
おいて、その用途を有する。
蒸気分解の間に、反応器から生じる分解されたガス
は、軽質オレフィンを分解する傾向を有する望ましくな
い第二反応を阻止するために、迅速に急冷される。その
後に、冷却されたガスは圧縮され、分解されて種々のオ
レフィンが回収される。
は、軽質オレフィンを分解する傾向を有する望ましくな
い第二反応を阻止するために、迅速に急冷される。その
後に、冷却されたガスは圧縮され、分解されて種々のオ
レフィンが回収される。
通常、種々のオレフィン生成物の回収は、種々の成分
を分離するための一連の蒸留工程を用いる分別蒸留によ
り行われる。一般に、2つの基本的な流れ順序の1つが
用いられる。2つの順序は、通常、「フロントエンドデ
プロプ(deprop)」と称される前端脱プロパン塔順序又
は、通常、「フロントエンドデメス(demeth)」と称さ
れる前端脱メタン塔順序として示される。
を分離するための一連の蒸留工程を用いる分別蒸留によ
り行われる。一般に、2つの基本的な流れ順序の1つが
用いられる。2つの順序は、通常、「フロントエンドデ
プロプ(deprop)」と称される前端脱プロパン塔順序又
は、通常、「フロントエンドデメス(demeth)」と称さ
れる前端脱メタン塔順序として示される。
どちらの順序においても、分解オーブンから出るガス
は冷却され、圧縮され、酸性ガスが除去され、乾燥され
る。この点で、2つの流れ順序は異なる。前端脱プロパ
ン塔順序においては、分子当り1乃至5又はそれより多
い(C1乃至C5+)炭素原子を有する炭化水素を含有する
ガスは次に脱プロパン塔に入る。脱プロパン塔を出る重
質最終物質は、C4乃至C5+化合物から成る。これらの化
合物は脱ブタン塔に行き、そこではC4化合物及びそれよ
り軽質の化合物は頂部に行き、供給原料の残りは、ガソ
リン又は他の化学的回収に用いられる塔底物質として残
る。C1乃至C3化合物を含有する脱プロパン塔の頂部物質
はアセチレン水素化単位装置に送られ、次に脱メタン塔
に送られ、そこではメタン及び残存する水素が塔頂から
放出される流体として除去される。C2及びC3化合物を含
有する脱メタン塔系を出る重質最終物質は、脱エタン塔
に導かれ、そこではC2化合物は頂部から除去され、C3化
合物は塔底から除去される。次にはC2種化合物は軽質生
成物としてエチレン及び重質生成物としてエタンを生成
するC2スプリッターに供給される。C3流れはC3種化合物
を分離するC3スプリッターに供給され、プロピレンを頂
部に送り、プロパンを塔底に送る。
は冷却され、圧縮され、酸性ガスが除去され、乾燥され
る。この点で、2つの流れ順序は異なる。前端脱プロパ
ン塔順序においては、分子当り1乃至5又はそれより多
い(C1乃至C5+)炭素原子を有する炭化水素を含有する
ガスは次に脱プロパン塔に入る。脱プロパン塔を出る重
質最終物質は、C4乃至C5+化合物から成る。これらの化
合物は脱ブタン塔に行き、そこではC4化合物及びそれよ
り軽質の化合物は頂部に行き、供給原料の残りは、ガソ
リン又は他の化学的回収に用いられる塔底物質として残
る。C1乃至C3化合物を含有する脱プロパン塔の頂部物質
はアセチレン水素化単位装置に送られ、次に脱メタン塔
に送られ、そこではメタン及び残存する水素が塔頂から
放出される流体として除去される。C2及びC3化合物を含
有する脱メタン塔系を出る重質最終物質は、脱エタン塔
に導かれ、そこではC2化合物は頂部から除去され、C3化
合物は塔底から除去される。次にはC2種化合物は軽質生
成物としてエチレン及び重質生成物としてエタンを生成
するC2スプリッターに供給される。C3流れはC3種化合物
を分離するC3スプリッターに供給され、プロピレンを頂
部に送り、プロパンを塔底に送る。
前端脱メタン塔順序においては、C1乃至C5+化合物を
含有する、冷却され、圧縮された酸がなく乾燥したガス
は最初に脱メタン塔に入り、そこでC1と水素が除去され
る。脱メタン塔を出る重質最終物質はC2乃至C5+分子か
ら成る。これらは脱エタン塔に送られ、そこでC2種化合
物が塔頂に送られC3乃至C5+化合物は塔底物質として残
る。脱エタン塔の塔頂を出るC2種化合物はアセチレン水
素化又は回収単位装置に送られ、次にC2スプリッターに
送られ、そこで軽質生成物としてエチレンをそして重質
生成物としてエタンを生成する。脱エタン塔の塔底から
出るC3乃至C5+流れは脱プロパン塔に送られ、そこでは
C3化合物をオーバーヘッドに、そしてC4及びC5+成分を
下部に送り、一方、塔頂でC4化合物そしてガソリンに用
いられる、塔底から出る残りの物質を生成する。
含有する、冷却され、圧縮された酸がなく乾燥したガス
は最初に脱メタン塔に入り、そこでC1と水素が除去され
る。脱メタン塔を出る重質最終物質はC2乃至C5+分子か
ら成る。これらは脱エタン塔に送られ、そこでC2種化合
物が塔頂に送られC3乃至C5+化合物は塔底物質として残
る。脱エタン塔の塔頂を出るC2種化合物はアセチレン水
素化又は回収単位装置に送られ、次にC2スプリッターに
送られ、そこで軽質生成物としてエチレンをそして重質
生成物としてエタンを生成する。脱エタン塔の塔底から
出るC3乃至C5+流れは脱プロパン塔に送られ、そこでは
C3化合物をオーバーヘッドに、そしてC4及びC5+成分を
下部に送り、一方、塔頂でC4化合物そしてガソリンに用
いられる、塔底から出る残りの物質を生成する。
蒸気分解の生成物を分離する基本的方法を改良するの
にかなりの作業が行われる。軽質最終物質分別の多くの
仕事がその方法の種々の成分を改良することに関してい
る。他の改良は、その方法のコンピューター制御を改良
することに関する。最適な設計及び、改良された物理的
特性の相互関係を用いることを通しての方法の操作にお
ける進歩もあった。2塔脱メタン塔、脱エタン塔及び脱
プロパン塔のような分別工程、ヒートポンプ式塔(heat
pumped towers)の高性能の設計の改良及びデフレグメ
ーターの使用を通しての分解能の改良があったが、上記
のように基本的流れの順序は本質的には変わっていな
い。
にかなりの作業が行われる。軽質最終物質分別の多くの
仕事がその方法の種々の成分を改良することに関してい
る。他の改良は、その方法のコンピューター制御を改良
することに関する。最適な設計及び、改良された物理的
特性の相互関係を用いることを通しての方法の操作にお
ける進歩もあった。2塔脱メタン塔、脱エタン塔及び脱
プロパン塔のような分別工程、ヒートポンプ式塔(heat
pumped towers)の高性能の設計の改良及びデフレグメ
ーターの使用を通しての分解能の改良があったが、上記
のように基本的流れの順序は本質的には変わっていな
い。
現在知られている流れ順序の欠点は、C3及びそれより
軽い化合物をC4及びそれより重い化合物に分ける目的を
果たす脱プロパン塔を必ず特徴とすることである。ある
状況下では、種々の生成物の市場価値によって、そして
処理設備の特定の環境によっては、C3及びそれより軽質
の留分をC4留分から分離することは、不必要であり無駄
なことである。特に、プロピレンの相対価値が十分に高
く、C4の価値が低くそして/又は有効な分離設備がそう
指示する場合、生成物の完全なスレートよりもプロピレ
ンを生成する方がより利益がある。
軽い化合物をC4及びそれより重い化合物に分ける目的を
果たす脱プロパン塔を必ず特徴とすることである。ある
状況下では、種々の生成物の市場価値によって、そして
処理設備の特定の環境によっては、C3及びそれより軽質
の留分をC4留分から分離することは、不必要であり無駄
なことである。特に、プロピレンの相対価値が十分に高
く、C4の価値が低くそして/又は有効な分離設備がそう
指示する場合、生成物の完全なスレートよりもプロピレ
ンを生成する方がより利益がある。
従って、分離装置をより少なくして選択的にプロピレ
ンを生成することができる流れ順序を有することが望ま
しい。
ンを生成することができる流れ順序を有することが望ま
しい。
発明の概要 本発明は、脱プロパン塔の必要をなくし、高品質のプ
ロピレンを選択的に生成することができる流れ順序を与
えることにより、プロピレンを生成することができる簡
略化した分別蒸留順序に関する工程流れ順序に対する必
要について取り組み、成功したものである。
ロピレンを選択的に生成することができる流れ順序を与
えることにより、プロピレンを生成することができる簡
略化した分別蒸留順序に関する工程流れ順序に対する必
要について取り組み、成功したものである。
本発明は、従来の順序よりも脱プロパン塔の必要をな
くした点で簡略化された、蒸気分解ガスからプロピレン
を生成するための新規な流れ順序を開示するものであ
る。本発明の流れ順序は、上記の前端脱メタン塔順序を
改変したものである。
くした点で簡略化された、蒸気分解ガスからプロピレン
を生成するための新規な流れ順序を開示するものであ
る。本発明の流れ順序は、上記の前端脱メタン塔順序を
改変したものである。
前端脱メタン塔順序におけるように、分解炉を出る分
解ガスは、急冷容器において急冷される。その後、急冷
されたガスは圧縮され、酸性ガスが除去され、乾燥され
る。その後に、C1乃至C5+種を含有するガスは脱メタン
塔に入り、そこでメタン及び水素が除去される。脱メタ
ン塔系を出る重質の最終物質は、C2乃至C5+化合物から
成る。これらは、脱エタン塔に行き、そこでC2種は塔頂
を占め、C3乃至C5+化合物は塔底に残る。脱エタン塔の
塔頂から出るC2種は、C2スプリッターに供給され、軽質
生成物としてエチレンをそして重質生成物としてエタン
を生成する。
解ガスは、急冷容器において急冷される。その後、急冷
されたガスは圧縮され、酸性ガスが除去され、乾燥され
る。その後に、C1乃至C5+種を含有するガスは脱メタン
塔に入り、そこでメタン及び水素が除去される。脱メタ
ン塔系を出る重質の最終物質は、C2乃至C5+化合物から
成る。これらは、脱エタン塔に行き、そこでC2種は塔頂
を占め、C3乃至C5+化合物は塔底に残る。脱エタン塔の
塔頂から出るC2種は、C2スプリッターに供給され、軽質
生成物としてエチレンをそして重質生成物としてエタン
を生成する。
脱エタン塔の塔底から出るC3乃至C5+流れは脱ブタン
塔に行き、そこでC3及びC4がオーバーヘッドに送られ、
より重い成分はガソリン用に用いられる塔底物質として
残る。C3/C4オーバーヘッド生成物は、C3/C4を塔頂にプ
ロピレンそして塔底にプロパンとC4化合物に分離するよ
うに設計されたスプリッターに供給される。このスプリ
ッターは、C3スプリッターに類似しているが、塔底にプ
ロパンに加えてC4を生じ、一方、プロピレンを塔頂に送
る。このことは、C4分子を再沸騰させるために、従来の
C3スプリッターに通常要求されるよりも高温の熱が要求
されるということを意味する。この用途のために、この
スプリッターを「脱プロピレン塔」と名付ける。
塔に行き、そこでC3及びC4がオーバーヘッドに送られ、
より重い成分はガソリン用に用いられる塔底物質として
残る。C3/C4オーバーヘッド生成物は、C3/C4を塔頂にプ
ロピレンそして塔底にプロパンとC4化合物に分離するよ
うに設計されたスプリッターに供給される。このスプリ
ッターは、C3スプリッターに類似しているが、塔底にプ
ロパンに加えてC4を生じ、一方、プロピレンを塔頂に送
る。このことは、C4分子を再沸騰させるために、従来の
C3スプリッターに通常要求されるよりも高温の熱が要求
されるということを意味する。この用途のために、この
スプリッターを「脱プロピレン塔」と名付ける。
プロパンとC4類を含有する脱プロピレン塔の塔底生成
物は、分解炉に再循環され、そこで、分解され、プロピ
レンを含む一連の生成物を生成するか又は、C3/C4生成
物としてそのまま用いられる。新しく生成されたプロピ
レンは、脱プロピレン塔を次に通る間に除去される。従
って、脱プロピレン塔の塔底物質は再循環され、C4及
び、プロピレンに分解されるプロパンを消滅させる。
物は、分解炉に再循環され、そこで、分解され、プロピ
レンを含む一連の生成物を生成するか又は、C3/C4生成
物としてそのまま用いられる。新しく生成されたプロピ
レンは、脱プロピレン塔を次に通る間に除去される。従
って、脱プロピレン塔の塔底物質は再循環され、C4及
び、プロピレンに分解されるプロパンを消滅させる。
本発明の方法は、メタン、水素、エタン、エチレン、
C5+及び当然プロピレンを生成するために供される。プ
ロパン、ブタン、ブテン及びブタジエンは生成されな
い。本発明の流れ順序により脱プロパン塔の必要が完全
になくなり、それに付随してその投資と操作費用もなく
なる。
C5+及び当然プロピレンを生成するために供される。プ
ロパン、ブタン、ブテン及びブタジエンは生成されな
い。本発明の流れ順序により脱プロパン塔の必要が完全
になくなり、それに付随してその投資と操作費用もなく
なる。
本発明の1つの実施態様において、脱プロピレン塔
は、2つの区画の間に挿入された水素化単位装置を有す
る2つの区画に分かれる。他の態様においては、水素化
単位装置は、処理装置を汚すように作用する汚染物質を
除去する目的で脱プロピレン塔の上流に置かれる。
は、2つの区画の間に挿入された水素化単位装置を有す
る2つの区画に分かれる。他の態様においては、水素化
単位装置は、処理装置を汚すように作用する汚染物質を
除去する目的で脱プロピレン塔の上流に置かれる。
図面の簡単な説明 類似の関連する特徴が全体の類似の要素にあてはまる
添付図面を考えれば、本発明の上記の及びその他の実施
態様は、下記の詳細な記載からより完全に理解されるだ
ろう。
添付図面を考えれば、本発明の上記の及びその他の実施
態様は、下記の詳細な記載からより完全に理解されるだ
ろう。
第1図は、蒸気分解ガスを分離する、従来の前端脱プ
ロパン塔方法の流れ図である。
ロパン塔方法の流れ図である。
第2図は、蒸気分解ガスを分離する、従来の前端脱メ
タン塔方法の流れ図である。
タン塔方法の流れ図である。
第3図は、蒸気分解ガスを分離する、本発明の基本的
方法の流れ図である。
方法の流れ図である。
第4図は、脱プロピレン塔の上流の、直列の水素化単
位装置を特徴を有する蒸気分解ガスの分離のための本発
明方法の部分的流れ図である。
位装置を特徴を有する蒸気分解ガスの分離のための本発
明方法の部分的流れ図である。
第5図は、分割した脱プロピレン塔及び中間水素化単
位装置を特徴とする、蒸気分解ガスの分離のための本発
明方法の部分的流れ図である。
位装置を特徴とする、蒸気分解ガスの分離のための本発
明方法の部分的流れ図である。
好ましい態様の記載 分解ガスの処理の処理順序の本発明は、プロパンとC4
化合物の分離もなく、脱プロパン塔の必要もなく、プロ
ピレン生成物を得るために用いられる。特に、本発明
は、選択的にプロピレンを生成するのに経済的に及び/
又は操作的に望ましく、プロパンとC4化合物を生成する
のが望ましくない、分解ガスの処理順序を非常に単純化
するために用いられる。
化合物の分離もなく、脱プロパン塔の必要もなく、プロ
ピレン生成物を得るために用いられる。特に、本発明
は、選択的にプロピレンを生成するのに経済的に及び/
又は操作的に望ましく、プロパンとC4化合物を生成する
のが望ましくない、分解ガスの処理順序を非常に単純化
するために用いられる。
第1図及び第2図では、現在、軽質最終物質の蒸気分
解ガスの分離のための2つの主な工程順序がある。どち
らの順序でも、エタン、プロパン及びブタンの混合物、
ナフサ又は軽油又はこの供給原料の種々の組合わせから
成る供給原料10を、供給原料10を分解し生成物の混合物
を生成する分解炉12に導入する。分解炉12を出る分解さ
れたガス11を急冷容器14において急冷し、軽質オレフィ
ンを破壊する傾向を有する望ましくない第二の反応を阻
止する。その後に、急冷されたガス15を圧縮機17におい
て圧縮する。圧縮されたガスを、一般的に、NaOH18のよ
うな塩基を添加して、酸性ガス除去を受ける酸性ガス除
去容器16に供給する。そのガスを脱水系13において乾燥
する。この点において、そのガス21は、分子当り1乃至
5又はそれより多い炭素原子(C1乃至C5+)を有する炭
化水素を含有する。
解ガスの分離のための2つの主な工程順序がある。どち
らの順序でも、エタン、プロパン及びブタンの混合物、
ナフサ又は軽油又はこの供給原料の種々の組合わせから
成る供給原料10を、供給原料10を分解し生成物の混合物
を生成する分解炉12に導入する。分解炉12を出る分解さ
れたガス11を急冷容器14において急冷し、軽質オレフィ
ンを破壊する傾向を有する望ましくない第二の反応を阻
止する。その後に、急冷されたガス15を圧縮機17におい
て圧縮する。圧縮されたガスを、一般的に、NaOH18のよ
うな塩基を添加して、酸性ガス除去を受ける酸性ガス除
去容器16に供給する。そのガスを脱水系13において乾燥
する。この点において、そのガス21は、分子当り1乃至
5又はそれより多い炭素原子(C1乃至C5+)を有する炭
化水素を含有する。
分解ガスの分離に関する通常の2つの流れ順序は、こ
の点において異なる。図を参照すると、第1図は、前端
脱プロパン塔流れ順序の流れ図を示している。脱水系13
を出るガス21は、最初に脱プロパン塔20に入る。脱プロ
パン塔を出る重質最終物質23はC4乃至C5+化合物から成
る。これらのものは、脱ブタン塔32に行き、そこではC4
種化合物が塔頂25を占め、ガソリン又はその他の化学的
回収物に用いられ得る、塔底物質として残る残分を有す
る。C1乃至C3化合物を含有する脱プロパン塔20の塔頂化
合物27を圧縮機82においてさらに圧縮し、アセチレン水
素化又は回収系84に供給され、その後に、脱メタン塔系
22に供給され、そこでメタンと残存する水素29を回収す
る。脱メタン塔系22を出る、C2及びC3化合物を含む重質
最終物質31を脱エタン塔24に導入し、そこでは塔頂33か
らC2が出され、塔底からC3種化合物がだされる。次に
は、C2種化合物33がC2スプリッター26に供給され、そこ
で軽質生成物としてエチレン37をそして重質生成物とし
てエタン39を生成する。C3流れ35をC3スプリッター28に
供給し、そこでC3を分離し、プロピレン41を塔頂にプロ
パン43を塔底に送出する。
の点において異なる。図を参照すると、第1図は、前端
脱プロパン塔流れ順序の流れ図を示している。脱水系13
を出るガス21は、最初に脱プロパン塔20に入る。脱プロ
パン塔を出る重質最終物質23はC4乃至C5+化合物から成
る。これらのものは、脱ブタン塔32に行き、そこではC4
種化合物が塔頂25を占め、ガソリン又はその他の化学的
回収物に用いられ得る、塔底物質として残る残分を有す
る。C1乃至C3化合物を含有する脱プロパン塔20の塔頂化
合物27を圧縮機82においてさらに圧縮し、アセチレン水
素化又は回収系84に供給され、その後に、脱メタン塔系
22に供給され、そこでメタンと残存する水素29を回収す
る。脱メタン塔系22を出る、C2及びC3化合物を含む重質
最終物質31を脱エタン塔24に導入し、そこでは塔頂33か
らC2が出され、塔底からC3種化合物がだされる。次に
は、C2種化合物33がC2スプリッター26に供給され、そこ
で軽質生成物としてエチレン37をそして重質生成物とし
てエタン39を生成する。C3流れ35をC3スプリッター28に
供給し、そこでC3を分離し、プロピレン41を塔頂にプロ
パン43を塔底に送出する。
前端脱メタン塔順序として通常知られておりそして第
2図として示されている、分解ガスの処理用のもう一方
の基本的流れ順序において、急冷され、酸のない、C1乃
至C5+化合物を含有するガスはまず予備冷却の脱メタン
塔系22に入り、そこでメタンと水素29が除去される。脱
メタン塔系22を出る重質最終物質51はC2乃至C5+から成
る。これらは脱エタン塔24に行き、そこで、C2種化合物
が塔頂53を占め、C3乃至C5+化合物が塔底物質として残
る。脱エタン塔の塔頂から出るC2種化合物をアセチレン
水素化又は回収単位装置84に、その後にC2スプリッター
に供給し、そこで、軽質生成物としてエチレン57を、そ
して重質生成物としてエタン59を生成する。脱エタン塔
24の塔底から出るC3乃至C5+流れが脱プロパン塔20に行
き、そこからC3種化合物をオーバーヘッド61にそしてC4
乃至C5+を下部に送る。C3生成物61はメチルアセチレン
及びプロパジエン水素化単位装置100に、その後にC3ス
プリッター30に供給され、C3流れを、塔頂にプロピレン
65及び塔底にプロパン67に分離し、一方、C4乃至C5+流
れ63は脱ブタン塔32に供給され、そこで塔頂におけるC4
種化合物と塔底71から出る、ガソリンに用いられるC5+
種化合物を生成する。
2図として示されている、分解ガスの処理用のもう一方
の基本的流れ順序において、急冷され、酸のない、C1乃
至C5+化合物を含有するガスはまず予備冷却の脱メタン
塔系22に入り、そこでメタンと水素29が除去される。脱
メタン塔系22を出る重質最終物質51はC2乃至C5+から成
る。これらは脱エタン塔24に行き、そこで、C2種化合物
が塔頂53を占め、C3乃至C5+化合物が塔底物質として残
る。脱エタン塔の塔頂から出るC2種化合物をアセチレン
水素化又は回収単位装置84に、その後にC2スプリッター
に供給し、そこで、軽質生成物としてエチレン57を、そ
して重質生成物としてエタン59を生成する。脱エタン塔
24の塔底から出るC3乃至C5+流れが脱プロパン塔20に行
き、そこからC3種化合物をオーバーヘッド61にそしてC4
乃至C5+を下部に送る。C3生成物61はメチルアセチレン
及びプロパジエン水素化単位装置100に、その後にC3ス
プリッター30に供給され、C3流れを、塔頂にプロピレン
65及び塔底にプロパン67に分離し、一方、C4乃至C5+流
れ63は脱ブタン塔32に供給され、そこで塔頂におけるC4
種化合物と塔底71から出る、ガソリンに用いられるC5+
種化合物を生成する。
上記の従来の順序の両方ともメタン及び水素流れ、C5
+及びC4生成物及び比較的純粋なエタン、エチレン、プ
ロパン及びプロピレンを生成する。分離されたプロパン
及びC4生成物を生成することはときには必要なくそして
無駄である。例えば、設備の入手可能性及び/又は特定
の部位での配置により、プロパン及びC4よりも選択的に
プロピレンを生成することが望ましくなる。同様に、プ
ロパン及びC4化合物に比較してプロピレンに対するより
多い要求及びより高い等価の値を利用するためにプロピ
レンを選択的に生成するのが望ましいことがある。
+及びC4生成物及び比較的純粋なエタン、エチレン、プ
ロパン及びプロピレンを生成する。分離されたプロパン
及びC4生成物を生成することはときには必要なくそして
無駄である。例えば、設備の入手可能性及び/又は特定
の部位での配置により、プロパン及びC4よりも選択的に
プロピレンを生成することが望ましくなる。同様に、プ
ロパン及びC4化合物に比較してプロピレンに対するより
多い要求及びより高い等価の値を利用するためにプロピ
レンを選択的に生成するのが望ましいことがある。
本発明は、選択的にプロピレンを生成し、プロパン及
びC4生成物を分離しないことがどのような理由に対して
も望ましい場合において用いることができる工程順序を
開示し、権利請求するものである。本発明は、本発明の
工程順序が、脱プロパン塔の必要をなくすということに
おいて、上記の2つの従来の順序よりも複雑でない、蒸
気分解ガスからのプロピレンの選択的生成のための新規
な流れ順序を開示する。
びC4生成物を分離しないことがどのような理由に対して
も望ましい場合において用いることができる工程順序を
開示し、権利請求するものである。本発明は、本発明の
工程順序が、脱プロパン塔の必要をなくすということに
おいて、上記の2つの従来の順序よりも複雑でない、蒸
気分解ガスからのプロピレンの選択的生成のための新規
な流れ順序を開示する。
第3図については、基本的な流れ順序が認識される。
本発明の流れ順序は、上記の前端脱メタン塔順序の改変
である。前端脱メタン塔順序におけるように、供給原料
10が分解設備12に供給され、そして分解ガス11が冷却さ
れ、圧縮され、そして酸性ガスが除去されそして乾燥さ
れる。C1乃至C5+を含有するガス21は、最初に予備冷却
及び脱メタン塔系22に入り、そこで、メタンと水素29が
除去される。脱メタン塔系を出る重質最終物質51がC2乃
至C5+から成る。これらは、脱エタン塔24に行き、そこ
でC2種化合物が塔頂53を占め、C3乃至C5+が塔底物質55
として残る。アセチレンが水素化されるか又は単位装置
86において、脱エタン塔53の塔頂を出るC2から除去さ
れ、残存するC2流れがC2スプリッター26に供給され、軽
質生成物としてエチレン57をそして重質生成物としてエ
タン59を生成する。
本発明の流れ順序は、上記の前端脱メタン塔順序の改変
である。前端脱メタン塔順序におけるように、供給原料
10が分解設備12に供給され、そして分解ガス11が冷却さ
れ、圧縮され、そして酸性ガスが除去されそして乾燥さ
れる。C1乃至C5+を含有するガス21は、最初に予備冷却
及び脱メタン塔系22に入り、そこで、メタンと水素29が
除去される。脱メタン塔系を出る重質最終物質51がC2乃
至C5+から成る。これらは、脱エタン塔24に行き、そこ
でC2種化合物が塔頂53を占め、C3乃至C5+が塔底物質55
として残る。アセチレンが水素化されるか又は単位装置
86において、脱エタン塔53の塔頂を出るC2から除去さ
れ、残存するC2流れがC2スプリッター26に供給され、軽
質生成物としてエチレン57をそして重質生成物としてエ
タン59を生成する。
その後に、脱エタン塔55の塔底から出るC3乃至C5+流
れは脱ブタン塔32に行く。脱ブタン塔32では、供給原料
を分離させ、C3及びC4化合物をオーバーヘッド71に送出
し、重質成分を下部73に送出し、ガソリン又は他の化学
的回収物にする。脱ブタン塔32が2室、高圧での精留室
及びより低い圧力で操作する第二の室から構成される
(示されていない)。そのように、脱ブタン塔を分割す
ることは、分離のエネルギー効率に積極的に影響を与
え、通常起こる汚れを低減させる。C3/C4オーバーヘッ
ド生成物71は、C3/C4を塔頂におけるプロピレン75と塔
底77におけるプロパンとC4に分離させるように企図され
たスプリッター40に供給される。このスプリッターは、
プロパンからプロピレンを分離するということにおい
て、C3スプリッターに似ている。プロピレンとプロパン
のみから成る混合物が供給される従来のC3スプリッター
と異なり、このスプリッター40はC3に加え、このスプリ
ッター40にはC4が供給され、したがって、塔底物質77に
おいてプロパンとともにC4成分を生成する。この用途の
目的のために、このスプリッター40は「脱プロピレン
塔」と名付けられる。
れは脱ブタン塔32に行く。脱ブタン塔32では、供給原料
を分離させ、C3及びC4化合物をオーバーヘッド71に送出
し、重質成分を下部73に送出し、ガソリン又は他の化学
的回収物にする。脱ブタン塔32が2室、高圧での精留室
及びより低い圧力で操作する第二の室から構成される
(示されていない)。そのように、脱ブタン塔を分割す
ることは、分離のエネルギー効率に積極的に影響を与
え、通常起こる汚れを低減させる。C3/C4オーバーヘッ
ド生成物71は、C3/C4を塔頂におけるプロピレン75と塔
底77におけるプロパンとC4に分離させるように企図され
たスプリッター40に供給される。このスプリッターは、
プロパンからプロピレンを分離するということにおい
て、C3スプリッターに似ている。プロピレンとプロパン
のみから成る混合物が供給される従来のC3スプリッター
と異なり、このスプリッター40はC3に加え、このスプリ
ッター40にはC4が供給され、したがって、塔底物質77に
おいてプロパンとともにC4成分を生成する。この用途の
目的のために、このスプリッター40は「脱プロピレン
塔」と名付けられる。
プロパンとC4を含有する脱プロピレン塔40の塔底生成
物77は、分解炉12に再循環され得て、そこで分解され、
プロピレンを含む一連の生成物を生成する。新しく生成
したプロピレンはその次に脱プロピレン塔40を通る間に
取り出される。従って、脱プロピレン塔の塔底物質77
は、C4及びプロパンを再循環し、プロピレンに分解さ
せ、消滅させる。その代替として、塔底物質は燃料又は
その他の廃棄物に送られ得る。
物77は、分解炉12に再循環され得て、そこで分解され、
プロピレンを含む一連の生成物を生成する。新しく生成
したプロピレンはその次に脱プロピレン塔40を通る間に
取り出される。従って、脱プロピレン塔の塔底物質77
は、C4及びプロパンを再循環し、プロピレンに分解さ
せ、消滅させる。その代替として、塔底物質は燃料又は
その他の廃棄物に送られ得る。
このように、本発明の工程は、メタン及び水素生成
物、エタン、エチレン、C5+及びプロピレンを生成す
る。プロパン又はC4化合物は生成されない。本発明の流
れ順序は、脱プロパン塔と関連の凝縮器、再沸器及びそ
の他の設備の必要及び、付随する設備投資及び操作費用
を完全になくす。
物、エタン、エチレン、C5+及びプロピレンを生成す
る。プロパン又はC4化合物は生成されない。本発明の流
れ順序は、脱プロパン塔と関連の凝縮器、再沸器及びそ
の他の設備の必要及び、付随する設備投資及び操作費用
を完全になくす。
本発明の基本的工程流れ順序において多くの改良及び
調整がされる。そのような改善のいくつかを第4図に示
した。示されたものは、脱エタン塔24から開始する本発
明の方法の最終工程部分である。明確にするために、C2
スプリッター及び、脱エタン塔24の上流のすべての装置
はその図から省かれている。
調整がされる。そのような改善のいくつかを第4図に示
した。示されたものは、脱エタン塔24から開始する本発
明の方法の最終工程部分である。明確にするために、C2
スプリッター及び、脱エタン塔24の上流のすべての装置
はその図から省かれている。
エタン及びエチレンが本質的にない塔底生成物55を生
成するような形態で脱エタン塔24は操作する。一般的
に、脱エタン塔24からの塔底55のエタン及びエチレン濃
度は、一般的なプロピレン生成物の特定化にあうように
1,000ppmより低く、好ましくは750ppmより低くすべきで
ある。ある状況下では、より高濃度のエタン及びエチレ
ンの塔底物質55を生成するのが適している。
成するような形態で脱エタン塔24は操作する。一般的
に、脱エタン塔24からの塔底55のエタン及びエチレン濃
度は、一般的なプロピレン生成物の特定化にあうように
1,000ppmより低く、好ましくは750ppmより低くすべきで
ある。ある状況下では、より高濃度のエタン及びエチレ
ンの塔底物質55を生成するのが適している。
C2が本質的にない、脱エタン塔24の塔底55から出るC3
乃至C5+流れは、脱ブタン塔32に供給され、そこでC3及
びC4成分をオーバーヘッドに送りそしてより重質の成分
を、ガソリンとして用いることができる、熱分解ガソリ
ン又は熱分解ガス(pygas)として下部73に送る。
乃至C5+流れは、脱ブタン塔32に供給され、そこでC3及
びC4成分をオーバーヘッドに送りそしてより重質の成分
を、ガソリンとして用いることができる、熱分解ガソリ
ン又は熱分解ガス(pygas)として下部73に送る。
C3/C4オーバーヘッド生成物71は、その系に残ると、
脱プロピレン塔40及び下流熱交換表面を汚す傾向のある
少量の化合物を含有する。それに加えて、そのような汚
染物質は、脱プロピレン塔において濃縮し、爆発の危険
性が増す形態での危険な操作条件をもたらす。これらの
望ましくない化合物は、主にメチルアセチレン、プロパ
ジエン及び、より高分子量のジオレフィン類及びアセチ
レン類を含む。
脱プロピレン塔40及び下流熱交換表面を汚す傾向のある
少量の化合物を含有する。それに加えて、そのような汚
染物質は、脱プロピレン塔において濃縮し、爆発の危険
性が増す形態での危険な操作条件をもたらす。これらの
望ましくない化合物は、主にメチルアセチレン、プロパ
ジエン及び、より高分子量のジオレフィン類及びアセチ
レン類を含む。
これらの望ましくない化合物を反応させ、それらを、
汚れが重大な問題とはならないそして、爆発の危険が低
減された程度に少なくするために、水素91を脱ブタン塔
32からのC3/C4オーバーヘッド流れ71に添加し、結合さ
れたガス93は水素化単位装置50に送られる。水素化単位
装置50において、種々の汚染物質は水素化されてプロピ
レン、プロパン、ブチレン及びブタンを生成する。
汚れが重大な問題とはならないそして、爆発の危険が低
減された程度に少なくするために、水素91を脱ブタン塔
32からのC3/C4オーバーヘッド流れ71に添加し、結合さ
れたガス93は水素化単位装置50に送られる。水素化単位
装置50において、種々の汚染物質は水素化されてプロピ
レン、プロパン、ブチレン及びブタンを生成する。
その後に、水素化されたC3/C4流れ95を、C3/C4成分を
塔頂75にプロピレンそして塔底77にC4種化合物を分離す
るために企図された脱プロピレン塔40に送られる。脱プ
ロピレン塔40には、上流でのアップセット(upsets)の
ために、その工程でのこの点において残存し得る軽質最
終物質、水素化単位装置50で要する過剰の水素及び水素
中の軽質不純物(例えばメタン)を消去するためにそし
て生成されたプロピレン生成物75がすでに市場性が高い
ように十分に高純度であることを確保するためにその塔
頂にパストリゼーション(pasteurization)区画を備え
ることができる。パストリゼーション区画が用いられる
場合、プロピレン生成物は側流抜き取り口75を経由して
槽から出る。
塔頂75にプロピレンそして塔底77にC4種化合物を分離す
るために企図された脱プロピレン塔40に送られる。脱プ
ロピレン塔40には、上流でのアップセット(upsets)の
ために、その工程でのこの点において残存し得る軽質最
終物質、水素化単位装置50で要する過剰の水素及び水素
中の軽質不純物(例えばメタン)を消去するためにそし
て生成されたプロピレン生成物75がすでに市場性が高い
ように十分に高純度であることを確保するためにその塔
頂にパストリゼーション(pasteurization)区画を備え
ることができる。パストリゼーション区画が用いられる
場合、プロピレン生成物は側流抜き取り口75を経由して
槽から出る。
熱効率を高めるために、脱プロピレン塔40には側方再
沸器85を備え得る。
沸器85を備え得る。
プロパン及びC4化合物を含有する、脱プロピレン塔40
の塔底生成物77は、分子が分解されて、商品性を有する
生成物としてその後に分離されるプロピレンを含む一連
の生成物を生成する分解炉12に再循環され得る。塔底物
質は、燃料又はその代わりの廃棄物質に送られ得る。
の塔底生成物77は、分子が分解されて、商品性を有する
生成物としてその後に分離されるプロピレンを含む一連
の生成物を生成する分解炉12に再循環され得る。塔底物
質は、燃料又はその代わりの廃棄物質に送られ得る。
さらに、基本的工程の流れ順序への改良が第5図に示
されており、この図は、脱プロピレン塔の構成及び水素
化単位装置の配置を除いて、第4図と類似している。
されており、この図は、脱プロピレン塔の構成及び水素
化単位装置の配置を除いて、第4図と類似している。
水素化単位装置の効率及び寿命を最大にするために、
ある濃度のジオレフィン類と、できる限り薄いその他の
望ましくない成分を含む流れを水素化単位装置に供給す
ることが最もよい。その主な理由は、高濃度では水素化
単位装置の選択性に不利益を及ぼし、非常に高い反応熱
を発生するからである。そのために、水素化単位装置か
らの出力流れの画分はしばしば再循環され、水素化単位
装置への新しい供給原料と一緒にされる。その他に、液
相水素化単位装置への供給原料が完全に液体であること
を確保することが、ときには重要である。第5図の順序
では、この両方の要件が満たされ、そして水素化単位装
置出力流れを直接再循環する必要なく達成される。
ある濃度のジオレフィン類と、できる限り薄いその他の
望ましくない成分を含む流れを水素化単位装置に供給す
ることが最もよい。その主な理由は、高濃度では水素化
単位装置の選択性に不利益を及ぼし、非常に高い反応熱
を発生するからである。そのために、水素化単位装置か
らの出力流れの画分はしばしば再循環され、水素化単位
装置への新しい供給原料と一緒にされる。その他に、液
相水素化単位装置への供給原料が完全に液体であること
を確保することが、ときには重要である。第5図の順序
では、この両方の要件が満たされ、そして水素化単位装
置出力流れを直接再循環する必要なく達成される。
プロピレンとプロパンとの沸点の差が少ないために、
そして一般的にプロピレンの高純度、一般的に99.5%が
要求されるために、単一の単位装置として構成されてい
る場合、脱プロピレン塔は極度に高さが高い蒸留槽にな
る。一般的に行われることは、脱プロピレン塔を頂部区
画42と底部区画44に分け、頂部区画42の底部から底部区
画44の頂部に液体を移送するために大きな移送ポンプ46
を装備することである。
そして一般的にプロピレンの高純度、一般的に99.5%が
要求されるために、単一の単位装置として構成されてい
る場合、脱プロピレン塔は極度に高さが高い蒸留槽にな
る。一般的に行われることは、脱プロピレン塔を頂部区
画42と底部区画44に分け、頂部区画42の底部から底部区
画44の頂部に液体を移送するために大きな移送ポンプ46
を装備することである。
第5図に示されている順序では、水素化単位装置50は
その2つの区画の間に置かれ、脱ブタン塔32の濃縮オー
バーヘッド生成物71、移送ポンプ46からの脱プロピレン
塔液体流れ95及び適量の水素91の組み合わせである液体
流れが供給される。分離の性質により、脱プロピレン塔
は一般的に多量の還流を有する。従って水素化単位装置
50に入る流れは非常に多量であり、水素化単位装置出力
流れを再循環する必要、従って反応温度を制御する必要
がなく、アセチレン濃度が許容できるほど低いことが確
保される。この配列において、水素化の熱は、塔への再
沸器熱入力を補うために働き、潜在的にエネルギーを節
約する。
その2つの区画の間に置かれ、脱ブタン塔32の濃縮オー
バーヘッド生成物71、移送ポンプ46からの脱プロピレン
塔液体流れ95及び適量の水素91の組み合わせである液体
流れが供給される。分離の性質により、脱プロピレン塔
は一般的に多量の還流を有する。従って水素化単位装置
50に入る流れは非常に多量であり、水素化単位装置出力
流れを再循環する必要、従って反応温度を制御する必要
がなく、アセチレン濃度が許容できるほど低いことが確
保される。この配列において、水素化の熱は、塔への再
沸器熱入力を補うために働き、潜在的にエネルギーを節
約する。
このことが、本発明の好ましい実施態様の記載を結論
づける。当業者は、多くの改変及びそれらの適応を見出
だすことができ、本発明の範囲及び精神の中に含まれ
る、そのような改変及びそれらの適応のすべてはそれに
よってカバーされる。
づける。当業者は、多くの改変及びそれらの適応を見出
だすことができ、本発明の範囲及び精神の中に含まれ
る、そのような改変及びそれらの適応のすべてはそれに
よってカバーされる。
実施例 本発明の流れ順序をコンピューターシミュレーション
を使用して研究した。第4図に示された配置を用いた。
第4図の単一の脱ブタン塔の代わりに二重圧力脱ブタン
塔を用いた。第1表に、第4図において特徴づけられた
いくつかの基幹流れの条件及び組成を示す。
を使用して研究した。第4図に示された配置を用いた。
第4図の単一の脱ブタン塔の代わりに二重圧力脱ブタン
塔を用いた。第1表に、第4図において特徴づけられた
いくつかの基幹流れの条件及び組成を示す。
フロントページの続き (72)発明者 バンフォード、デイビッド・アラン アメリカ合衆国、テキサス州 77035、 ヒューストン、ニッカーボッカー 4835 (72)発明者 ホール、ロイ・トマス アメリカ合衆国、テキサス州 77059、 ヒューストン、ブルック・フォーレスト 16323 (56)参考文献 特開 昭61−12634(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 7/04 - 7/08 C07C 11/02 - 11/113 C10G 7/00 C10G 70/04
Claims (10)
- 【請求項1】分解単位装置により生成された、分解され
た炭化水素の混合物からプロピレンを分離する方法にお
いて、 (a)脱エタン塔において、前記混合物を脱エタン塔の
塔頂流れ及び脱エタン塔の塔底流れに分離する工程、 (b)脱ブタン塔において、脱エタン塔の塔底流れを脱
ブタン塔の塔頂流れ及び脱ブタン塔の塔底流れに分離す
る工程及び、 (c)脱プロピレン塔において、脱ブタン塔の塔頂流れ
を、プロピレンを含む脱プロピレン塔の塔頂流れ及び脱
プロピレン塔の塔底流れに分離する工程を含む、方法。 - 【請求項2】脱エタン塔の塔頂流れをエタン流れ及びエ
チレン流れに分離することをさらに含む、請求項1に記
載の方法。 - 【請求項3】脱プロピレン塔の塔底流れを分解単位装置
に再循環することをさらに含む、請求項1又は請求項2
に記載の方法。 - 【請求項4】工程(c)が、水素化単位装置において脱
ブタン塔の塔頂流れを処理し、水素化単位装置出力流れ
を生成し、脱プロピレン塔において水素化単位装置出力
流れを分離することを含む、請求項1乃至3のいずれか
1請求項に記載の方法。 - 【請求項5】脱プロピレン塔に、未反応の水素及び軽質
成分を除去することができるパストリゼーション区画が
装備されている、請求項1乃至4のいずれか1請求項に
記載の方法。 - 【請求項6】工程(a)が、脱メタン塔において前記混
合物を脱メタン塔の塔頂流れ及び脱メタン塔の塔底流れ
に分離し、脱エタン塔において脱メタン塔の塔底流れを
分離することを含む、請求項1乃至5のいずれか1請求
項に記載の方法。 - 【請求項7】脱プロピレン塔が、液体を頂部区画の底部
から底部区画の頂部に移送するための液体流れ手段及
び、蒸気を底部区画の頂部から頂部区画の底部に移送す
る蒸気流れ手段を有する、頂部区画及び底部区画から成
る請求項1乃至6のいずれか1請求項に記載の方法。 - 【請求項8】液体流れ手段が、水素化単位装置を含む、
請求項7に記載の方法。 - 【請求項9】脱プロピレン塔が側方再沸器を装備してい
る、請求項1乃至8のいずれか1請求項に記載の方法。 - 【請求項10】脱エタン塔底部の流れが、1,000ppm未満
であるエタン及びエチレン濃度しか有しない、請求項1
乃至9のいずれか1請求項に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/613,435 US5090977A (en) | 1990-11-13 | 1990-11-13 | Sequence for separating propylene from cracked gases |
US613,435 | 1990-11-13 | ||
PCT/US1991/007641 WO1992008682A1 (en) | 1990-11-13 | 1991-10-18 | Sequence for separating propylene from cracked gases |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06502416A JPH06502416A (ja) | 1994-03-17 |
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Family
ID=24457304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3518594A Expired - Fee Related JP3059759B2 (ja) | 1990-11-13 | 1991-10-18 | 分解ガスからプロピレンを分離するための順序 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5090977A (ja) |
EP (1) | EP0557396B1 (ja) |
JP (1) | JP3059759B2 (ja) |
AU (1) | AU649752B2 (ja) |
CA (1) | CA2096141C (ja) |
DE (1) | DE69105998T2 (ja) |
ES (1) | ES2065069T3 (ja) |
WO (1) | WO1992008682A1 (ja) |
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