JP3499873B2 - 炭化水素供給材料の熱分解 - Google Patents

炭化水素供給材料の熱分解

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フアン・ホーフ,レオナルドウス・マリヌス・マリア
フアン・ホールスト,ウイレム・コルネリス・ヤン
シユリベルス,フランシスクス・アントニウス・マリア
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シエル・インターナシヨナル・リサーチ・マートスハツペイ・ベー・ヴエー
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    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G9/00Thermal non-catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
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    • C10G7/00Distillation of hydrocarbon oils
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、The Petroleum Handbook,第6版,Elsevie
r,1983,279−281ページに記載のような炭化水素供給材
料の熱分解に関する。
炭化水素供給材料の熱分解は、0.2〜5MPaの範囲の圧
力及び390〜530℃の範囲の温度で供給材料を加熱し、該
供給材料を反応室に供給し、反応室からの流れを軽質生
成物流と重質生成物流とに分離し、重質生成物流を真空
蒸留塔に供給して、1〜10kpaの範囲の圧力及び320〜40
0℃の範囲の温度で重質生成物流を複数の画分に分離す
ることからなる。
公知の方法においては、導管を用いて重質生成物流を
真空蒸留塔に流す。重質生成物流の圧力は真空蒸留塔内
の圧力より高いので、導管内での圧力低下は重質生成物
流の圧力と真空蒸留塔内の圧力との圧力差に等しいはず
である。導管内で圧力をかなり大きく低下させる一つの
方法は、導管に、例えば流量制御バルブの形態の制限開
口を備えることである。しかし、重質生成物流が流量制
御バルブで絞られると急速な気化が起こる。この急速な
気化に伴って、真空蒸留塔では取り扱いが困難な非常に
微小な液滴が形成される。
本発明は、制限開口での気化を抑制する簡単な方法を
提供する。
このための本発明の炭化水素供給材料の熱分解法は、
0.2〜5MPaの範囲の圧力及び390〜530℃の範囲の温度で
供給材料を加熱し、該供給材料を反応室に供給し、反応
室からの流れを軽質生成物流と重質生成物流とに分離
し、重質生成物流を真空蒸留塔に供給して、1〜10kpa
の範囲の圧力及び320〜400℃の範囲の温度で重質生成物
流を複数の画分に分離することからなり、真空蒸留塔へ
の重質生成物流の供給は、制限開口を介して重質生成物
流を流し、その端部における流体圧がその底部における
気化を抑制するような長さを有する立て管を介して重質
生成物流を上方に送り、次いで真空蒸留塔内に開口する
トランスファー導管を介して重質生成物流を流すことか
らなり、該トランスファー導管は、該導管の出口におけ
る流体圧が真空蒸留塔における流体圧に等しくなるよう
な構造を有している。
本明細書及び請求の範囲における「トランスファー導
管の構造」という用語は、トランスファー導管内での圧
力低下に関与するトランスファー導管の特性、例えば、
トランスファー導管の寸法及び該導管の曲がり又はU形
曲がりのような他の流れ抵抗を意味するように用いられ
ている。
添付図面を参照しながら実施例により本発明をさらに
詳細に説明する。
図1は、本発明の方法の構成を概略的に示している。
図2は、本発明の方法の代替構成を概略的に示してい
る。
図1を参照されたい。本発明の方法の構成は、バーナ
ー2及び煙突3を備えた炉1と、炉1中に配置されたヒ
ーター管4を含んでいる。ヒーター管4は入口管7及び
出口管9に接続している。
出口管9は反応室15の入口に接続している。該反応室
は欧州特許第7,656号にさらに明確に記載されている。
反応室15の出口は導管17を介してサイクロンセパレータ
ー20の形態の分離装置に接続している。
サイクロンセパレーター20は2つの出口、即ち、軽質
生成物用の出口21及び重質生成物用の出口24を有してい
る。軽質生成物用の出口21は導管(図示せず)を介して
軽質生成物をさらに処理するための装置(図示せず)に
接続している。重質生成物用の出口24は、導管系26によ
って真空蒸留塔30に接続している。
真空蒸留塔30は、真空ポンプ(図示せず)に接続した
導管31、重質生成物用の残油出口管32及び中間生成物画
分用の出口管33を有している。真空蒸留塔30の頭部に適
当な還流、真空蒸留塔30の底部にストリッピング媒体流
をそれぞれ供給するための装置は図示されていない。
導管系26は、流量制御バルブ36の形態の制限開口を有
する導管部35、該導管部35に接合している立て管38及び
真空蒸留塔30内に開口しているトランスファー導管40を
含んでいる。
立て管38の長さは、正常運転時に、立て管38の底部に
おける流体圧が該底部における流体の気化を抑制するよ
うな長さに決められている。「流体の気化を抑制する」
という用語は、本明細書及び請求の範囲において、多く
とも少量(約5容量%未満)の液体しか気化しないこと
を意味するべく用いられている。
トランスファー導管40の構造は、正常運転時に、トラ
ンスファー導管40の出口端部41における流体圧が真空蒸
留塔30における流体圧と等しくなるように決められてい
る。これは、トランスファー導管40が、該導管40を介し
て流れる流体による摩擦が立て管38の出口における圧力
と真空蒸留塔30における圧力との差に等しくなるように
設計されていることを意味している。この場合、トラン
スファー導管40は、U形接合具44の形態の曲り接合具に
よって接合されている数本の直線部43を含んでいる。
正常運転時には、3,000トン/日の炭化水素供給材料
が3MPaの圧力で炉1に連続的に供給され、該供給材料は
炉1内で450℃の温度で加熱される。次いで、加熱され
た供給材料は、該供給材料が分解を受ける反応室15に供
給される。
反応室15からの生成物流はサイクロンセパレーター20
内で、出口21を介して排出される900トン/日の軽質生
成物と、 出口24を介して排出される2,100トン/日の重質生成
物とに分離される。重質生成物は導管系26を介して5kpa
の圧力及び380℃の温度で運転されている真空蒸留塔30
に供給される。重質生成物流は、真空蒸留塔30で、出口
管31を介して排出される200トン/日の気体画分、出口
管33を介して排出される400トン/日の中間体画分及び
残油出口管32を介して排出される1,500トン/日の残油
とに分離される。
流量制御バルブ36の圧力低下は150kpaである。
立て管38の長さは15mであり、立て管38中に液体が存
在することにより、流量制御バルブ36の下流端部におけ
る液体の気化が防止される。
トランスファー導管40の長さは70mであり、該導管40
の平均内径は50cmであり、トランスファー導管は4つの
U形接合具44を含んでいる。トランスファー導管40の入
口における流体圧は60kpaであり、該導管40の出口にお
ける流体圧は真空蒸留塔30における流体圧と等しい。
立て管38を省くと、流量制御バルブ36又はその付近で
気化が起こり、該気化は制御不能であり且つ非常に微小
な液滴が形成される。
さて本発明の方法の代替え構成を示す図2を参照され
たい。図1を参照して記載した構成と類似の構成中の部
材には、図1と同一の参照符号を付してある。
図2の構成において、反応室15からの流れは蒸留塔50
で出口51を介して排出される重質生成物量と出口52を介
して排出される重質生成物流とに分離される。
次いで重質生成物流は導管系26を介して真空蒸留塔30
に供給される。
蒸留塔50の頭部に適当な還流、蒸留塔50の底部にスト
リッピング媒体流をそれぞれ供給するための装置は図示
されていない。
曲り接合具44は、図1及び図2に示されているような
U形状を有するか又は該接合具はL形状を有していても
よい。
立て管内に液体が存在することにより、制限開口の下
流端部における液体の気化が防止される。立て管を省く
と、制限開口又はその付近に気化が起こるが、この気化
は制御不能であり且つ非常に微小な液滴が形成される。
真空蒸留塔において、これらの微小液滴は基体流から分
離し得ず、そのために液滴は、中間体画分用の出口管を
介して真空蒸留塔を離れる画分又は出口管を介して真空
蒸留塔の頭部を離れる気体流に同伴される。この同伴
は、真空蒸留塔の分離効率に悪影響を与える。
図1及び図2を参照して記載した立て管38は垂直管で
あり、正常運転時において気化を防止するに十分な液体
が立て管内に存在するならば、該立て管が傾斜管であっ
てもよいことが理解されよう。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フアン・ホーフ,レオナルドウス・マリ ヌス・マリア オランダ国、ザ・ハーグ・エヌ・エル― 2596・ハー・エル、カレル・フアン・ビ ユランドトラーン・30 (72)発明者 フアン・ホールスト,ウイレム・コルネ リス・ヤン オランダ国、ザ・ハーグ・エヌ・エル― 2596・ハー・エル、カレル・フアン・ビ ユランドトラーン・30 (72)発明者 シユリベルス,フランシスクス・アント ニウス・マリア オランダ国、ザ・ハーグ・エヌ・エル― 2596・ハー・エル、カレル・フアン・ビ ユランドトラーン・30 (56)参考文献 特開 平1−252696(JP,A) 特開 昭54−150403(JP,A) 特開 昭61−195190(JP,A) 特開 昭63−254189(JP,A) 特開 平2−241501(JP,A) 特開 昭55−99995(JP,A) 特公 昭51−4961(JP,B1) 特公 昭42−24401(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C10G 7/00 - 7/12 C10G 9/00 - 9/42

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】0.2〜5MPaの範囲の圧力及び390〜530℃の
    範囲の温度で炭化水素供給材料を加熱し、該供給材料を
    反応室に供給し、反応室からの流れを軽質生成物流と重
    質生成物流とに分離し、重質生成部流を真空蒸留塔に供
    給し、1〜10kpaの範囲の圧力及び320〜400℃の範囲の
    温度で重質生成物流を複数の画分に分離することからな
    る炭化水素供給材料の熱分解法であって、真空蒸留塔へ
    の重質生成物流の供給は、制限開口を介して重質生成物
    流を流し、その端部における流体圧が底端部における気
    化を抑制するような長さを有する立て管を介して重質生
    成物流を上方に送り、次いで真空蒸留塔内に開口するト
    ランスファー導管を介して重質生成物流を流すことから
    なり、該トランスファー導管は、該導管の出口における
    流体圧が真空蒸留塔における流体圧に等しくなるような
    構造を有していることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】トランスファー導管が曲り接合具によって
    接合された複数の直線部を含む請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】反応室からの流れがサイクロンセパレータ
    ー内で軽質生成物流と重質生成物流とに分離される請求
    項1又は2に記載の方法。
  4. 【請求項4】反応室からの流れが蒸留塔内で軽質生成物
    流と重質生成物流とに分離される請求項1又は2に記載
    の方法。
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