JP5816099B2 - オレフィン製造用断熱反応器 - Google Patents
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Description
次の実施例では、従来の熱分解炉内に2つの分解コイル、コイル1及びコイル2があるものとする。分解してオレフィンを生成する従来の方法では、各コイルの中には1000Kg/hのナフサと500Kg/hの希釈水蒸気の混合物を含む流れがある。供給原料の転化率は、約850℃のコイル出口温度で75%である。
この実施例では、熱分解炉は2つの分解コイルを有するものとする。コイル1は、2000Kg/hのナフサと400Kg/hの希釈水蒸気を移送する。このコイル内のナフサは、炉内での滞留時間を制御することにより、熱分解炉内で転化率が約50%になるまで分解される。比較的短い滞留時間を維持することによって、コイル出口温度は、約850℃となる。コイル2では、約1800Kg/hの水蒸気が移送される。コイル2内の水蒸気は、炉内で約1000℃に過熱される。コイル1内のナフサ/水蒸気混合物は、コイル2からの水蒸気と、炉の外部において断熱環境で混合される。過熱水蒸気のエネルギーは、炭化水素をさらに転化するのに必要なエネルギーを提供する。全体で70%以上の転化率を得ることができる。
本製造方法の別の実施形態では、反応器を使用してメタンをオレフィンに転化する。従来の熱分解炉温度では、メタンをオレフィンに転化することができない。本発明のこの実施形態では、反応器内で化学量論量より少ない酸素で水素を燃焼させ、反応器内の温度を1200℃以上にする。過剰の水素は、メタン転化反応を促進する水素ラジカルを生成する。メタンは、反応器内に注入され、反応器内で解離してCH3 −フリーラジカルを生成する。これによってフリーラジカル反応が開始し、水素、アセチレン、エチレン、少量の比較的重質の炭化水素及びコークが生成する。アセチレンを水素化して、さらにエチレンを製造することができる。
Claims (11)
- 炭化水素供給原料からオレフィンを製造する製造方法であって、
(a)1つ以上の第1のコイルと1つ以上の第2のコイルとを有する熱分解炉を準備する工程と、
(b)前記炭化水素供給原料を、前記1つ以上の第1のコイルに供給する工程と、
(c)前記1つ以上の第2のコイルをデコーキングするために、水蒸気を、前記1つ以上の第2のコイルに供給する工程と、
(d)前記熱分解炉内の前記第1のコイルと前記第2のコイルを加熱する工程と、
(e)前記第1のコイルと前記第2のコイルの出口流を合流させて、炭化水素/水蒸気混合流を形成する工程と、
(f)前記炭化水素/水蒸気混合流を断熱反応器に供給する工程と、
(g)前記断熱反応器からの出口流を、急冷装置内で急冷する工程と、
(h)前記1つ以上の第1のコイルに前記炭化水素供給原料を供給した後に、前記1つ以上の第1のコイルをデコーキングするために、水蒸気を、前記1つ以上の第1のコイルに供給する工程と、
(i)前記1つ以上の第2のコイルに水蒸気を供給した後に、前記炭化水素供給原料を、前記1つ以上の第2のコイルに供給する工程と、
を含む製造方法。 - 前記炭化水素供給原料を前記1つ以上の第1のコイルと前記1つ以上の第2のコイルに供給する際に、前記炭化水素供給原料に希釈水蒸気を添加する工程、をさらに含む請求項1に記載の製造方法。
- 炭化水素供給原料に対する前記希釈水蒸気対の割合が、重量で0.1〜1.0である請求項2に記載の製造方法。
- 前記第1のコイルの数と前記第2のコイルの数が等しい請求項1に記載の製造方法。
- 前記炭化水素供給原料を前記熱分解炉内で少なくとも750℃の温度に加熱する請求項1に記載の製造方法。
- (i)前記急冷装置に予熱された水を供給する工程と、
(j)前記急冷装置内で水蒸気を発生させる工程と、をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 前記急冷装置は、トランスファーライン交換器である請求項6に記載の方法。
- 炭化水素供給原料からオレフィンを製造する製造方法であって、
(a)1つ以上の第1のコイルと1つ以上の第2のコイルとを有する熱分解炉であって、その熱分解炉が対流ゾーンと輻射ゾーンとを有するものを準備する工程と、
(b)前記炭化水素供給原料が前記対流ゾーンで予熱されるように、前記炭化水素供給原料を、前記1つ以上の第1のコイルに供給する工程と、
(c)前記1つ以上の第2のコイルをデコーキングするために、水蒸気を、前記1つ以上の第2のコイルに供給する工程と、
(d)前記熱分解炉の前記輻射ゾーン内の前記第1のコイルと前記第2のコイルを加熱する工程と、
(e)前記第1のコイルと前記第2のコイルの出口流を合流させて、炭化水素/水蒸気混合流を形成する工程と、
(f)前記炭化水素/水蒸気混合流を断熱反応器に供給する工程と、
(g)前記断熱反応器からの出口流を、急冷装置内で急冷する工程と、
(h)前記1つ以上の第1のコイルに前記炭化水素供給原料を供給した後に、前記1つ以上の第1のコイルをデコーキングするために、水蒸気を、前記1つ以上の第1のコイルに供給する工程と、
(i)前記1つ以上の第2のコイルに水蒸気を供給した後に、前記炭化水素供給原料を、前記1つ以上の第2のコイルに供給する工程と、
を含む製造方法。 - 前記炭化水素供給原料を前記1つ以上の第1のコイルと前記1つ以上の第2のコイルに供給する際に、前記炭化水素供給原料に希釈水蒸気を添加する工程、をさらに含む請求項8に記載の製造方法。
- (i)前記急冷装置に予熱された水を供給する工程と、
(j)前記急冷装置内で水蒸気を発生させる工程と、をさらに含む請求項9に記載の製
造方法。 - 前記急冷装置は、トランスファーライン交換器である請求項9に記載の製造方法。
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