JP5119122B2 - Method for removing oxygen-containing compounds from crude hydrocarbons and method for producing purified hydrocarbons - Google Patents
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Description
本発明は粗炭化水素から含酸素化合物を除去する方法および該方法を用いた精製炭化水素の製造方法に関する。詳しくは、本発明は粗炭化水素からアルコール類、エーテル類等の含酸素化合物を除去する方法および該方法を用いた精製炭化水素の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for removing oxygen-containing compounds from crude hydrocarbons and a method for producing purified hydrocarbons using the method. Specifically, the present invention relates to a method for removing oxygen-containing compounds such as alcohols and ethers from crude hydrocarbons and a method for producing purified hydrocarbons using the method.
天然ガス、精油所ガスまたは特定の石油留分などの原料をスチームクラッカーなどで熱分解または熱/接触分解させて、分解生成物を後処理すると、ブタジエン、ブタン類、n
−ブテン類およびイソブテンなどの炭化水素を含有する粗炭化水素が得られる。
When raw materials such as natural gas, refinery gas or certain petroleum fractions are pyrolyzed or pyrolytically / catalytically cracked with a steam cracker, etc., the cracked products are post-treated to produce butadiene, butanes, n
-Crude hydrocarbons containing hydrocarbons such as butenes and isobutene are obtained.
これらの粗炭化水素には、前述した炭化水素に加えて、種々の含酸素化合物や含窒素化合物が不純物として含まれている。これらの不純物の種類および量は、使用される原料の種類や起源、あるいは分解反応の技術的条件に依存する。また不純物の量は、粗炭化水素の更なる後処理によっても影響を受ける。 These crude hydrocarbons contain various oxygen-containing compounds and nitrogen-containing compounds as impurities in addition to the hydrocarbons described above. The types and amounts of these impurities depend on the type and origin of the raw materials used or the technical conditions of the decomposition reaction. The amount of impurities is also affected by further post-treatment of the crude hydrocarbon.
粗炭化水素の用途の一つは、粗炭化水素中に含まれるn−ブテン類のメタセシス反応によるプロピレンの合成である。メタセシス反応を行う際、使用される粗炭化水素中に不純物として含まれる含酸素化合物や含窒素化合物等は、メタセシス触媒の失活の原因となるので、事前に除去しておくことが必要である。 One use of crude hydrocarbons is the synthesis of propylene by a metathesis reaction of n-butenes contained in the crude hydrocarbons. When carrying out the metathesis reaction, oxygen-containing compounds, nitrogen-containing compounds, etc. contained as impurities in the crude hydrocarbon used will cause the deactivation of the metathesis catalyst and must be removed in advance. .
ところで、粗炭化水素中に含まれる水、アルコール、窒素化合物、硫黄化合物およびハロゲン化合物をアルミナもしくはゼオライトのような固体吸着剤上への吸着により除去する方法として、特許文献1には、炭化水素混合物をニッケル含有触媒によりオリゴマー化するに当たり、炭化水素混合物をオリゴマー化前に、4〜15Åを上回る孔径を有するゼオライト(モレキュラーシーブ)上に導き、触媒毒となる水、アルコール、プロピレンおよびブタジエンなどの多重不飽和炭化水素を除去する方法が記載されている。 Incidentally, as a method of removing water, alcohol, nitrogen compound, sulfur compound and halogen compound contained in crude hydrocarbon by adsorption onto a solid adsorbent such as alumina or zeolite, Patent Document 1 discloses a hydrocarbon mixture. In order to oligomerize the catalyst with a nickel-containing catalyst, before the oligomerization, the hydrocarbon mixture is led onto a zeolite (molecular sieve) having a pore size exceeding 4 to 15 mm, and a catalyst poison such as water, alcohol, propylene and butadiene is multiplexed. A method for removing unsaturated hydrocarbons is described.
また、特許文献2には、少なくとも10質量%のイソブテンを含んだ物質流中の含酸素化合物や含窒素化合物の含量を減少させる方法として、該物質流を平均孔径0.3〜1.5nmの酸不含ゼオライトの固定床に導通させることが記載されている。
Further, in
しかしながら、これらの方法では極性の高いアルコール類と極性の低いエーテル類とが共存する粗炭化水素からアルコール類、エーテル類等の含酸素化合物を除去するには未だ不充分であり、改良の余地があった。
本発明は、粗炭化水素からエーテル類やアルコール類等の含酸素化合物を除去する方法および該方法を用いた精製炭化水素の製造方法を提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a method for removing oxygen-containing compounds such as ethers and alcohols from crude hydrocarbons, and a method for producing purified hydrocarbons using the method.
本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、活性アルミナおよびゼオライトの混合物からなるハイブリッド系吸着剤を充填した吸着カラム(i)と、ゼオライト系吸着剤を充填した吸着カラム(ii)とを用いて、粗炭化水素をハイブリッド系吸着剤
層、ゼオライト系吸着剤層の順に接触させると、粗炭化水素中の含酸素化合物が効率的に除去されることを見出し、発明を完成させるに至った。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that an adsorption column (i) filled with a hybrid adsorbent composed of a mixture of activated alumina and zeolite and an adsorption column (ii) filled with a zeolite adsorbent. ), The crude hydrocarbon is brought into contact with the hybrid adsorbent layer and then the zeolite adsorbent layer in this order, whereby the oxygenated compounds in the crude hydrocarbon are efficiently removed and the invention is completed. It came to.
すなわち、本発明には以下の(1)〜(6)の事項が含まれる。
(1)含酸素化合物を不純物として含む粗炭化水素から含酸素化合物を除去する方法であって、該粗炭化水素を、活性アルミナおよびゼオライトの混合物からなるハイブリッド系吸着剤を充填した吸着カラム(i)に接触させ、次いで、ゼオライト系吸着剤を充填した吸着カラム(ii)に接触させることを特徴とする粗炭化水素から含酸素化合物を除去する方法。
(2)前記ハイブリッド系吸着剤が、活性アルミナ20〜80重量%およびゼオライト80〜20重量%(活性アルミナおよびゼオライトの合計は100重量%)の混合物であることを特徴とする(1)に記載の方法。
(3)前記ハイブリッド系吸着剤とゼオライト系吸着剤との使用割合が容積比でハイブリッド系吸着剤:ゼオライト系吸着剤=1:1〜8:1であることを特徴とする(1)または(2)に記載の方法。
(4)含酸素化合物を不純物として含む粗炭化水素から含酸素化合物を除去して精製炭化水素を製造する方法であって、該粗炭化水素を、活性アルミナおよびゼオライトの混合物からなるハイブリッド系吸着剤を充填した吸着カラム(i)に接触させ、次いで、ゼオライト系吸着剤を充填した吸着カラム(ii)に接触させることを特徴とする精製炭化水素の製造方法。
(5)前記ハイブリッド系吸着剤が、活性アルミナ20〜80重量%およびゼオライト80〜20重量%(活性アルミナおよびゼオライトの合計は100重量%)の混合物であることを特徴とする(4)に記載の精製炭化水素の製造方法。
(6)前記ハイブリッド系吸着剤とゼオライト系吸着剤との使用割合が容積比でハイブリッド系吸着剤:ゼオライト系吸着剤=1:1〜8:1であることを特徴とする(4)または(5)に記載の精製炭化水素の製造方法。
That is, the present invention includes the following items (1) to (6).
(1) A method for removing an oxygen-containing compound from a crude hydrocarbon containing an oxygen-containing compound as an impurity, wherein the crude hydrocarbon is packed with a hybrid adsorbent composed of a mixture of activated alumina and zeolite (i And then contacting an adsorption column (ii) packed with a zeolitic adsorbent to remove the oxygen-containing compound from the crude hydrocarbon.
(2) The hybrid adsorbent is a mixture of 20 to 80% by weight of activated alumina and 80 to 20% by weight of zeolite (the total of activated alumina and zeolite is 100% by weight). the method of.
(3) The use ratio of the hybrid adsorbent and the zeolite adsorbent is a hybrid adsorbent: zeolite adsorbent = 1: 1 to 8: 1 in a volume ratio (1) or (1) The method according to 2).
(4) A method for producing a purified hydrocarbon by removing an oxygen-containing compound from a crude hydrocarbon containing an oxygen-containing compound as an impurity, the hybrid hydrocarbon comprising a mixture of activated alumina and zeolite A method for producing purified hydrocarbons, comprising contacting an adsorption column (i) packed with a catalyst and then contacting an adsorption column (ii) packed with a zeolite-based adsorbent.
(5) The hybrid adsorbent is a mixture of 20 to 80% by weight of activated alumina and 80 to 20% by weight of zeolite (the total of activated alumina and zeolite is 100% by weight). A method for producing purified hydrocarbons.
(6) The use ratio of the hybrid adsorbent and the zeolite adsorbent is a hybrid adsorbent: zeolite adsorbent = 1: 1 to 8: 1 in a volume ratio (4) or (4) A method for producing a purified hydrocarbon according to 5).
本発明によれば、粗炭化水素から、メタセシス反応を用いてプロピレンを合成する際等に触媒毒となる含酸素化合物が効率的に除去された精製炭化水素を製造することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the refinement | purification hydrocarbon from which the oxygen-containing compound used as a catalyst poison at the time of synthesize | combining a propylene using a metathesis reaction from a crude hydrocarbon was efficiently removed can be manufactured.
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の粗炭化水素から含酸素化合物を除去する方法は、含酸素化合物を不純物として含む粗炭化水素から含酸素化合物を除去する方法であって、該粗炭化水素を、活性アルミナおよびゼオライトの混合物からなるハイブリッド系吸着剤を充填した吸着カラム(i)に接触させ、次いで、ゼオライト系吸着剤を充填した吸着カラム(ii)に接触させることを特徴としている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The method for removing an oxygen-containing compound from a crude hydrocarbon of the present invention is a method for removing an oxygen-containing compound from a crude hydrocarbon containing an oxygen-containing compound as an impurity, the crude hydrocarbon being a mixture of activated alumina and zeolite. It is characterized in that it is brought into contact with an adsorption column (i) filled with a hybrid type adsorbent comprising, and then brought into contact with an adsorption column (ii) filled with a zeolite type adsorbent.
本発明で用いられる粗炭化水素としては、ブタジエン、ブタン類、n−ブテン類およびイソブテンなどを主成分とするC4留分、C4ラフィネート−1、C4ラフィネート−2などが挙げられる。C4留分とは、重質炭化水素の流動床接触分解(FCC)などにより得られる軽質な生成物のことであり、ガソリンおよびガスオイルなどの主な留分以外の、主にイソブタン、イソブテン、n−ブテンおよびブタンからなり、かつ、微量の1,3−ブタジエンおよびアセチレン系炭化水素を含む炭化水素留分をいう。また、C4ラフィネート−1とはクラッカーで生産されたC4留分からブタジエンを抽出し残ったものをいい、C4ラフィネート−2とはC4ラフィネート−1からイソブテンを抽出し残ったものをいう。なお、C4留分やC4ラフィネート等以外に用いられる粗炭化水素としては、C5留分、C6留分、C7留分を主成分とする粗炭化水素などが挙げられる。 Examples of the crude hydrocarbon used in the present invention include C4 fractions mainly composed of butadiene, butanes, n-butenes and isobutene, C4 raffinate-1, C4 raffinate-2 and the like. The C4 fraction is a light product obtained by fluidized bed catalytic cracking (FCC) of heavy hydrocarbons, and other than the main fractions such as gasoline and gas oil, mainly isobutane, isobutene, A hydrocarbon fraction consisting of n-butene and butane and containing a small amount of 1,3-butadiene and acetylene hydrocarbon. Further, C4 raffinate-1 refers to a residue obtained by extracting butadiene from a C4 fraction produced by a cracker, and C4 raffinate-2 refers to a residue obtained by extracting isobutene from C4 raffinate-1. In addition, as a crude hydrocarbon used other than C4 fraction, C4 raffinate, etc., the crude hydrocarbon etc. which have C5 fraction, C6 fraction, and C7 fraction as a main component are mentioned.
本発明で用いられる粗炭化水素には含酸素化合物が不純物として含まれる。この含酸素化合物は通常C4留分、C4ラフィネート−1およびC4ラフィネート−2に不純物として含まれるものであり、例えば、水;メタノール、エタノールおよびt−ブタノールなどのアルコール類;ジメチルエーテル、メチル−t−ブチルエーテル、イソプロピル−t−ブチルエーテルおよびイソブチル−t−ブチルエーテルなどのエーテル類が挙げられる。 The crude hydrocarbon used in the present invention contains an oxygen-containing compound as an impurity. This oxygen-containing compound is usually contained as an impurity in the C4 fraction, C4 raffinate-1 and C4 raffinate-2, such as water; alcohols such as methanol, ethanol and t-butanol; dimethyl ether, methyl-t- And ethers such as butyl ether, isopropyl-t-butyl ether and isobutyl-t-butyl ether.
本発明で用いられる粗炭化水素中のエーテル類の含量は通常50〜200ppmであり、上限としては150ppm以下であることが好ましい。エーテル類の含量が上記の範囲を超えると、含酸素化合物を除去するためにカラムが大型化する必要があり実用的でない場合や、あるいはカラムによる除去が不充分となる場合がある。 The content of ethers in the crude hydrocarbon used in the present invention is usually 50 to 200 ppm, and the upper limit is preferably 150 ppm or less. If the ether content exceeds the above range, the column needs to be enlarged in order to remove the oxygen-containing compound, which may be impractical or may be insufficiently removed by the column.
なお、本発明において、粗炭化水素から含酸素化合物を吸着除去して得られたものが精製炭化水素である。
本発明で用いられるハイブリッド系吸着剤およびゼオライト系吸着剤について以下に説明する。
In the present invention, purified hydrocarbons are those obtained by adsorbing and removing oxygen-containing compounds from crude hydrocarbons.
The hybrid adsorbent and zeolite adsorbent used in the present invention will be described below.
本発明で用いられるハイブリッド系吸着剤は、活性アルミナおよびゼオライトの混合物からなり、活性アルミナおよびゼオライトの合計100重量%中、通常、活性アルミナ20〜80重量%およびゼオライト80〜20重量%、好ましくは活性アルミナ30〜70重量%およびゼオライト70〜30重量%の混合物からなる。ハイブリッド系吸着剤は、市販品を用いてもよい。ハイブリッド系吸着剤を充填した吸着カラム(i)を、後述するゼオライト系吸着剤を充填した吸着カラム(ii)の前に配置することによって、粗炭化水素中に不純物として含まれる含酸素化合物のうち、水およびアルコールなどの極性の高い成分を除去することができる。 The hybrid adsorbent used in the present invention is composed of a mixture of activated alumina and zeolite, and is usually 20 to 80% by weight of activated alumina and 80 to 20% by weight of zeolite in a total of 100% by weight of activated alumina and zeolite, preferably It consists of a mixture of 30-70% by weight activated alumina and 70-30% by weight zeolite. A commercial product may be used as the hybrid adsorbent. By placing the adsorption column (i) filled with the hybrid adsorbent in front of the adsorption column (ii) filled with the zeolite adsorbent described later, among the oxygenated compounds contained as impurities in the crude hydrocarbon Highly polar components such as water and alcohol can be removed.
ハイブリッド系吸着剤を構成する活性アルミナとは、水酸化アルミナを結晶性の低い多孔質の酸化アルミニウムに転移させて吸着能力を持たせたものをいい、比表面積および細孔容積が高く、優れた吸着能力を有する。活性アルミナは、市販品を用いてもよいし、公知の方法により製造してもよい。 The activated alumina that constitutes the hybrid adsorbent is the one obtained by transferring alumina hydroxide to porous aluminum oxide with low crystallinity to give adsorption capability, and has a high specific surface area and high pore volume, and is excellent Has adsorption capacity. The activated alumina may be a commercially available product, or may be produced by a known method.
上記活性アルミナの細孔径は通常1.5〜数10nmである。活性アルミナの平均粒径
および細孔径が上記の範囲であると、水やアルコールなどの極性の高い不純物を効率的に吸着させることができるので好ましい。
The pore diameter of the activated alumina is usually 1.5 to several tens of nm. It is preferable that the average particle diameter and the pore diameter of the activated alumina are in the above-mentioned range because highly polar impurities such as water and alcohol can be adsorbed efficiently.
好ましい活性アルミナとしては特に制限されるものではないがγ−アルミナなどが挙げられる。
ハイブリッド系吸着剤を構成するゼオライトは、公知の方法により合成的に製造することができる。公知の方法としては、例えば、「Ullmanns Enzyklopaedied. Techn. Chemie」、1983年、第4版、第17巻、p. 9-17に記載された方法などが挙げられる。ゼオライトの製造方法としては、アルミン酸ナトリウム(NaAlO3)水溶液とケイ酸ナトリウム水溶液と水酸化ナトリウム水溶液とを原料として、加熱、数時間保持して結晶化させてゼオライト粉末を得る。次に、得られたゼオライト粉末と、粘度鉱物、シリカゾルもしくはアルミナゾルもしくはこれらに有機物を添加したもの等である結合剤(バインダー)とを混合し、造粒、焼結することにより得る。
Although it does not restrict | limit especially as a preferable activated alumina, (gamma) -alumina etc. are mentioned.
The zeolite constituting the hybrid adsorbent can be synthetically produced by a known method. Known methods include, for example, the method described in “Ullmanns Enzyklopaedied. Techn. Chemie”, 1983, 4th edition, volume 17, p. 9-17. As a method for producing zeolite, a sodium aluminate (NaAlO 3 ) aqueous solution, a sodium silicate aqueous solution, and a sodium hydroxide aqueous solution are used as raw materials, heated and held for several hours to crystallize to obtain a zeolite powder. Next, the obtained zeolite powder is mixed with a viscosity mineral, silica sol or alumina sol, or a binder (binder) obtained by adding an organic substance to these, and granulated and sintered.
上記ゼオライトの平均細孔径は、通常0.2〜1nm、好ましくは0.5〜1nmである。ゼオライトの平均細孔径が上記の範囲であると、エーテル類を含む種々の不純物を効率的に吸着させることができるので好ましい。なお、平均細孔径は結晶構造により確定され、結晶構造はレントゲン構造データなどから計算することができる。 The average pore diameter of the zeolite is usually 0.2 to 1 nm, preferably 0.5 to 1 nm. It is preferable that the average pore diameter of the zeolite is in the above range because various impurities including ethers can be efficiently adsorbed. The average pore diameter is determined by the crystal structure, and the crystal structure can be calculated from X-ray structure data or the like.
好ましいゼオライトとしては特に制限されるものではないが、ゼオライトX、YおよびAなどが挙げられ、特に好ましくはゼオライトXなどが挙げられる。
本発明で用いられるゼオライト系吸着剤は、ハイブリッド系吸着剤層を構成するゼオライトとしてすでに述べたものと同じものを用いることができる。従来のゼオライト吸着層のみを充填した吸着カラムでは、水およびアルコールなどの不純物が多く含まれていると、これらの不純物がゼオライト吸着剤と親和するために、エーテル類などの極性の低い不純物を充分に除去することができなかったが、吸着カラム(ii)を吸着カラム(i)の後に配置することで、ハイブリッド系吸着剤層である吸着カラム(i)で水およびアルコールなどが先ず吸着除去されるので、エーテル類をゼオライト吸着剤層である吸着カラム(ii)で効率的に吸着させることができる。
Although it does not restrict | limit especially as a preferable zeolite, Zeolite X, Y, A, etc. are mentioned, Especially preferably, zeolite X etc. are mentioned.
As the zeolitic adsorbent used in the present invention, the same zeolite adsorbents as those constituting the hybrid adsorbent layer can be used. In a conventional adsorption column packed only with a zeolite adsorption layer, if many impurities such as water and alcohol are contained, these impurities have affinity with the zeolite adsorbent, so low polarity impurities such as ethers are sufficient. However, by placing the adsorption column (ii) after the adsorption column (i), water, alcohol, etc. are first adsorbed and removed by the adsorption column (i) which is a hybrid adsorbent layer. Therefore, ethers can be efficiently adsorbed by the adsorption column (ii) which is a zeolite adsorbent layer.
本発明で用いられるゼオライト系吸着剤の粒径には特に制限はないが、平均細孔径は通常0.2〜1nm、好ましくは0.5〜1nmである。ゼオライト系吸着剤の平均孔径が上記の範囲であると、上述した粗炭化水素中の種々の不純物を効率的に除去することができる。 The particle size of the zeolitic adsorbent used in the present invention is not particularly limited, but the average pore size is usually 0.2 to 1 nm, preferably 0.5 to 1 nm. When the average pore diameter of the zeolitic adsorbent is within the above range, various impurities in the crude hydrocarbon described above can be efficiently removed.
吸着カラム(i)および吸着カラム(ii)に各々充填されたハイブリッド系吸着剤およびゼオライト系吸着剤の使用割合は、容積比で通常、ハイブリッド系吸着剤:ゼオライト系吸着剤=1:1〜8:1、好ましくは1:1〜4:1である。ゼオライト系吸着剤がハイブリッド系吸着剤の使用割合(容積比)より多くなる場合、あるいはハイブリッド系吸着剤に対するゼオライト系吸着剤の使用割合(容積比)が上記の範囲よりも小さくなる場合、粗炭化水素中の不純物の除去能力が低下する場合がある。前者の理由としては、ゼオライト系吸着剤は不飽和炭化水素も吸着するため、吸着剤上で不飽和炭化水素が重合して細孔を潰すことがあり、これを特定量以上の活性アルミナを使用することにより防止する必要があるが、この活性アルミナを含むハイブリッド系吸着剤が上記の割合で必要であることが挙げられる。後者の理由としては、ゼオライト系吸着剤の量が少なすぎるため、粗炭化水素中の不純物の吸着能力が低下することが挙げられる。
本発明で用いられる吸着カラムは、活性アルミナおよびゼオライトの混合物からなるハイブリッド系吸着剤を充填した吸着カラム(i)と、ゼオライト系吸着剤を充填した吸着カラム(ii)とからなるものである。
The use ratio of the hybrid type adsorbent and the zeolite type adsorbent packed in the adsorption column (i) and the adsorption column (ii), respectively, is usually a hybrid type adsorbent: zeolite type adsorbent = 1: 1 to 8 in volume ratio. : 1, preferably 1: 1 to 4: 1. When the zeolitic adsorbent is larger than the usage rate (volume ratio) of the hybrid sorbent, or when the zeolitic adsorbent usage rate (volume ratio) to the hybrid adsorbent is smaller than the above range, the crude carbonization The ability to remove impurities in hydrogen may be reduced. The reason for the former is that zeolitic adsorbents also adsorb unsaturated hydrocarbons, so unsaturated hydrocarbons may polymerize on the adsorbents and crush the pores. Although it is necessary to prevent it by carrying out, it is mentioned that the hybrid type adsorption agent containing this activated alumina is required in said ratio. The reason for the latter is that the amount of the zeolite adsorbent is too small, so that the adsorption ability of impurities in the crude hydrocarbon is lowered.
The adsorption column used in the present invention comprises an adsorption column (i) filled with a hybrid adsorbent composed of a mixture of activated alumina and zeolite, and an adsorption column (ii) filled with a zeolite adsorbent.
ハイブリッド系吸着剤およびゼオライト系吸着剤は、固定床式の吸着カラム中に充填される。吸着カラム(i)および吸着カラム(ii)は、垂直に配置してもよいし、傾斜させてまたは水平に配置してもよいが、好ましくは垂直に配置することが望ましい。また、粗炭化水素流は重力の方向へまたは重力に対向して導通させる。流動方向における固定床の長さは、固定床の(最長)直径の2倍以上であることが好ましい。また、上流側に吸着カラム(i)を配置し、下流側に吸着カラム(ii)を配置させて、複数直列接続させて用いてもよい。 The hybrid adsorbent and the zeolite adsorbent are packed in a fixed bed type adsorption column. The adsorption column (i) and the adsorption column (ii) may be arranged vertically, may be inclined or arranged horizontally, but are preferably arranged vertically. The crude hydrocarbon stream is also conducted in the direction of gravity or opposite to gravity. The length of the fixed bed in the flow direction is preferably at least twice the (longest) diameter of the fixed bed. Alternatively, the adsorption column (i) may be arranged on the upstream side and the adsorption column (ii) may be arranged on the downstream side, and a plurality of them may be connected in series.
粗炭化水素は、吸着カラム(i)においてハイブリッド系吸着剤と接触され、水やアルコール類、およびエーテル類の一部などが主に吸着され、吸着カラム(ii)においてゼオライト系吸着剤と接触され、エーテル類が吸着される。 The crude hydrocarbon is brought into contact with the hybrid adsorbent in the adsorption column (i), mainly adsorbing water, alcohols and a portion of ethers, and brought into contact with the zeolite adsorbent in the adsorption column (ii). , Ethers are adsorbed.
粗炭化水素流の線速度は、通常0.001〜0.005m/秒、好ましくは0.002〜0.003m/秒である。ここで、線速度とは、体積流量(m3/秒)を吸着層の断面積(単位;m2)で除した値である。 The linear velocity of the crude hydrocarbon stream is usually 0.001 to 0.005 m / sec, preferably 0.002 to 0.003 m / sec. Here, the linear velocity is a value obtained by dividing the volume flow rate (m 3 / sec) by the cross-sectional area (unit: m 2 ) of the adsorption layer.
粗炭化水素からエーテル類などの不純物を吸着処理するときの吸着カラム(i)および吸着カラム(ii)の温度は、粗炭化水素が凝固または気化しない温度であれば特に制限
はされないが、10〜70℃であることが好ましい。
The temperature of the adsorption column (i) and the adsorption column (ii) when adsorbing impurities such as ethers from the crude hydrocarbon is not particularly limited as long as the crude hydrocarbon is not solidified or vaporized. It is preferable that it is 70 degreeC.
また、吸着処理の圧力は、粗炭化水素が気化しない程度の圧力であれば特に制限はされない。
吸着処理の運転期間終了後の吸着カラム(i)中のハイブリッド系吸着剤および吸着カラム(ii)中のゼオライト系吸着剤は、表面がエーテル類等の不純物で吸着されており、粗炭化水素をさらに導通させても不純物を充分に吸着除去することができない。このような状態のハイブリッド系吸着剤およびゼオライト系吸着剤は、150〜250℃の温度で、周囲圧力または減圧下に、窒素などの不活性ガスを流通させることにより再生することができる。典型的な再生サイクルは24〜48時間である。
Further, the pressure of the adsorption treatment is not particularly limited as long as the crude hydrocarbon is not vaporized.
The hybrid adsorbent in the adsorption column (i) after the operation period of the adsorption treatment and the zeolite adsorbent in the adsorption column (ii) are adsorbed on the surface with impurities such as ethers. Further, the impurities cannot be sufficiently adsorbed and removed even if they are conducted. The hybrid adsorbent and zeolite adsorbent in such a state can be regenerated by circulating an inert gas such as nitrogen at a temperature of 150 to 250 ° C. under ambient pressure or reduced pressure. A typical regeneration cycle is 24-48 hours.
なお、少なくとも2系列の吸着カラムを設けておき、1系列目のカラムがエーテル類等を吸着している間に、2系列目のカラムを再生することができると効率の面で好都合である。すなわち、第一のカラム(吸着カラム(i)+吸着カラム(ii))の吸着剤が不純物で飽和された場合には、粗炭化水素流を第二の吸着カラム(吸着カラム(i)+吸着カラム(ii))の方に迂回させ、第二の吸着カラムの吸着剤がエーテル類等を吸着している間に、第一のカラムの吸着剤を再生すると効率的である。 It is advantageous in terms of efficiency if at least two series of adsorption columns are provided and the second series of columns can be regenerated while the first series of columns adsorbs ethers and the like. That is, if the adsorbent of the first column (adsorption column (i) + adsorption column (ii)) is saturated with impurities, the crude hydrocarbon stream is passed through the second adsorption column (adsorption column (i) + adsorption It is efficient to divert toward the column (ii)) and regenerate the adsorbent of the first column while the adsorbent of the second adsorption column adsorbs ethers and the like.
本発明による吸着処理後に、精製炭化水素中に含まれるエーテル類の濃度は通常1ppm未満である。
本発明の精製炭化水素の製造方法は、含酸素化合物を不純物として含む粗炭化水素から含酸素化合物を除去することにより精製炭化水素を得る方法であり、該粗炭化水素を、活性アルミナおよびゼオライトの混合物からなるハイブリッド系吸着剤を充填した吸着カラム(i)に接触させ、次いで、ゼオライト系吸着剤を充填した吸着カラム(ii)に接触させることを特徴としている。
After the adsorption treatment according to the present invention, the concentration of ethers contained in the purified hydrocarbon is usually less than 1 ppm.
The method for producing purified hydrocarbons of the present invention is a method for obtaining purified hydrocarbons by removing oxygenated compounds from crude hydrocarbons containing oxygenated compounds as impurities, and the crude hydrocarbons are obtained from activated alumina and zeolite. It is characterized in that it is brought into contact with an adsorption column (i) filled with a hybrid adsorbent comprising a mixture and then brought into contact with an adsorption column (ii) filled with a zeolite adsorbent.
上記の精製炭化水素の製造方法において、ハイブリッド系吸着剤は、活性アルミナ20〜80重量%およびゼオライト80〜20重量%(活性アルミナおよびゼオライトの合計は100重量%)の混合物であることが好ましく、ハイブリッド系吸着剤とゼオライト系吸着剤との使用割合は容積比でハイブリッド系吸着剤:ゼオライト系吸着剤=1:1〜8:1であることが好ましい。 In the above purified hydrocarbon production method, the hybrid adsorbent is preferably a mixture of 20 to 80% by weight of activated alumina and 80 to 20% by weight of zeolite (the total of activated alumina and zeolite is 100% by weight), The use ratio of the hybrid adsorbent and the zeolite adsorbent is preferably hybrid adsorbent: zeolite adsorbent = 1: 1 to 8: 1 in a volume ratio.
〔実施例〕
以下、実施例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。
〔Example〕
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated more concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples at all.
[実施例1]
エーテル類としてメチル−t−ブチルエーテル(MTBE)およびジメチルエーテル(DME)を、アルコール類としてt−ブチルアルコール(TBA)およびメタノールを表1に示す濃度で含む粗ヘキサンを、ハイブリッド系吸着剤(UOP社/ユニオン昭和社製
AZ−300)を充填した吸着カラム(i)(高さ500mm、内径25mm)に導通させた。室温、圧力約0.14MPaGおよび線速度0.003m/秒(流速95ml/分)の条件下で、通液後10〜60分ごとにカラム出口から流出した精製ヘキサンをサンプリングし、精製ヘキサン中に含まれるMTBE、DME、TBAおよびメタノールの濃度を測定した。MTBEおよびDMEはガスクロマトグラフ質量分析計(GC/MS)で測定し
、TBAおよびメタノールはガスクロマトグラフ分析計(GC)で測定した。
[Example 1]
A hybrid adsorbent (UOP / manufactured with crude hexane containing methyl-t-butyl ether (MTBE) and dimethyl ether (DME) as ethers and t-butyl alcohol (TBA) and methanol as alcohols in the concentrations shown in Table 1 The adsorption column (i) (height 500 mm,
結果を図1に示す。 The results are shown in FIG.
粗ヘキサンを導通させると、極性の低いMTBEは、導通後20分でカラムから流出した。図1に示すグラフの曲線より、200分を超えた後、流出した精製ヘキサン中の含酸素化合物の濃度は50ppmになる。
When the crude hexane was passed, MTBE having a low polarity flowed out of the
エーテル類でも、MTBEより分子サイズが小さいDMEは、MTBEよりもカラム出口から流出し始めるまでの時間はかかったが、90分後にはカラムから流出し、150分後には1ppm以上流出した。 Even with ethers, DME having a molecular size smaller than that of MTBE took longer to start flowing out of the column outlet than MTBE, but it flowed out of the column after 90 minutes and flowed out by 1 ppm or more after 150 minutes.
一方、エーテル類より極性が高いTBAおよびメタノールはカラムから流出しなかった。
図1に示すように、ハイブリッド系吸着剤を充填した吸着カラム(i)ではアルコール類が優先的に除去され、アルコール類より極性が低いエーテル類、特に分子量が小さいエーテル類は、アルコールの共存下では除去されにくいことがわかる。
On the other hand, TBA and methanol having higher polarity than ethers did not flow out of the column.
As shown in FIG. 1, in the adsorption column (i) packed with a hybrid adsorbent, alcohols are preferentially removed, and ethers having a lower polarity than alcohols, particularly ethers having a low molecular weight are in the presence of alcohol. It is clear that it is difficult to remove.
次に、吸着カラム(i)に導通後200分を経過した後に採取した、50ppmのMTBEと微量のDMEとを含む粗ヘキサンを、ゼオライト系吸着剤(東ソー社製F−9;平均細孔径1nm)を充填した吸着カラム(ii)(高さ500mm、内径25mm)に導通させた。室温、圧力約0.14MPaGおよび線速度0.003m/秒(流速95ml/分)の条件下で流通させ、10〜30分ごとにカラム出口から流出した精製ヘキサンをサンプリングし、精製ヘキサン中に含まれるMTBEおよびDMEの濃度を測定した。MTBEおよびDMEはガスクロマトグラフ質量分析計(GC/MS)で測定した。
Next, the crude hexane containing 50 ppm MTBE and a small amount of DME collected after 200 minutes passed through the adsorption column (i) was converted into a zeolite adsorbent (F-9 manufactured by Tosoh Corporation; average pore diameter of 1 nm). ) Was packed into the adsorption column (ii) (height 500 mm,
結果を図2に示す。
図2に示すように、導通後90分経過するまでは、MTBEはカラムから流出しなかった。
The results are shown in FIG.
As shown in FIG. 2, MTBE did not flow out of the column until 90 minutes had passed after conduction.
[比較例1]
表2に示す濃度で、エーテル類としてMTBEおよびDMEを含み、アルコール類としてTBAおよびメタノールを含む粗ヘキサン1と、MTBEのみ含む粗ヘキサン2とを吸着カラム(i)のみに導通させた。10〜30分ごとに吸着カラム(i)から流出した精製ヘキサン1および精製ヘキサン2をサンプリングし、精製ヘキサン1および精製ヘキサン2中に含まれるMTBE、DME、TBAおよびメタノールの濃度を実施例1と同様にして測定した。
[Comparative Example 1]
At the concentrations shown in Table 2, crude hexane 1 containing MTBE and DME as ethers and TBA and methanol as alcohols and
結果を図3に示す。 The results are shown in FIG.
図3から明らかなように、粗ヘキサン1を流通させると、極性の低いエーテル類(MTBE)は導通後10分を超える頃から吸着カラム(i)から流出し始めたが、極性の高いアルコール類(TBAおよびメタノール)は流出しなかった。この結果から、アルコール類およびエーテル類共存下で、ハイブリッド系吸着剤のみを用いて吸着処理を行った場合、アルコール類が優先的に除去され、エーテル類を充分に除去することができないことがわかる。 As is clear from FIG. 3, when crude hexane 1 was passed, low polarity ethers (MTBE) began to flow out of the adsorption column (i) from about 10 minutes after conduction, but high polarity alcohols. (TBA and methanol) did not flow out. From this result, it is understood that when the adsorption treatment is performed using only the hybrid adsorbent in the presence of alcohols and ethers, the alcohols are preferentially removed and the ethers cannot be sufficiently removed. .
MTBEのみを含む粗ヘキサン2では、MTBEの濃度が粗ヘキサン1中のMTBEの濃度の2倍であるにもかかわらず、導通後30分までは、MTBEがカラムから流出しなかった。すなわち、図3から、ハイブリッド系吸着剤には一定量のエーテル類を吸着する能力があり、アルコール不存在下であれば、アルコール存在下の場合と比べてエーテル類を多く除去することができることがわかる。
In
[比較例2]
表3に示す濃度で、エーテル類としてMTBEおよびDMEを含み、アルコール類としてTBAおよびメタノールを含む粗ヘキサン1と、エーテル類としてMTBEのみ含む粗ヘキサン2とを吸着カラム(ii)のみに導通させた。10〜30分ごとに吸着カラム(ii)から流出した精製ヘキサン1および精製ヘキサン2をサンプリングし、精製ヘキサン1中に含まれるMTBE、DME、TBAおよびメタノールの濃度を実施例1と同様にして測定した。
[Comparative Example 2]
At the concentrations shown in Table 3, a crude hexane 1 containing MTBE and DME as ethers, TBA and methanol as alcohols, and a
結果を図4に示す。 The results are shown in FIG.
図4から明らかなように、粗ヘキサン1を流通させると、極性の低いエーテル類(MTBE)は導通後60分を超える頃から吸着カラム(ii)から流出し始めたが、極性の高いアルコール類(TBAおよびメタノール)は流出しなかった。この結果から、アルコール類およびエーテル類共存下で、ゼオライト系吸着剤のみを用いて吸着処理を行った場合も、アルコール類が優先的に除去され、エーテル類を充分に除去することができないことがわかる。 As is clear from FIG. 4, when crude hexane 1 was passed, low polarity ethers (MTBE) began to flow out of the adsorption column (ii) from about 60 minutes after conduction, but high polarity alcohols. (TBA and methanol) did not flow out. From this result, even when the adsorption treatment is performed using only the zeolite adsorbent in the presence of alcohols and ethers, the alcohols are preferentially removed, and the ethers cannot be sufficiently removed. Recognize.
本発明により得られる精製炭化水素はメタセシス反応によるプロピレン製造の原料として好適に用いられる。 The purified hydrocarbon obtained by the present invention is suitably used as a raw material for producing propylene by a metathesis reaction.
Claims (6)
活性アルミナおよびゼオライトの混合物からなるハイブリッド系吸着剤を充填した吸着カラム(i)に接触させ、次いで、
ゼオライト系吸着剤を充填した吸着カラム(ii)に接触させることを特徴とする粗炭化水素から含酸素化合物を除去する方法。 A method for removing an oxygen-containing compound from a crude hydrocarbon containing an oxygen-containing compound as an impurity, the crude hydrocarbon comprising:
Contacting an adsorption column (i) packed with a hybrid adsorbent comprising a mixture of activated alumina and zeolite;
A method for removing an oxygen-containing compound from a crude hydrocarbon, which is brought into contact with an adsorption column (ii) packed with a zeolite-based adsorbent.
活性アルミナおよびゼオライトの混合物からなるハイブリッド系吸着剤を充填した吸着カラム(i)に接触させ、次いで、
ゼオライト系吸着剤を充填した吸着カラム(ii)に接触させることを特徴とする精製炭化水素の製造方法。 A method for producing a purified hydrocarbon by removing an oxygen-containing compound from a crude hydrocarbon containing an oxygen-containing compound as an impurity, the crude hydrocarbon comprising:
Contacting an adsorption column (i) packed with a hybrid adsorbent comprising a mixture of activated alumina and zeolite;
A method for producing a purified hydrocarbon, comprising contacting an adsorption column (ii) filled with a zeolite-based adsorbent.
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