JP5928256B2 - Propylene production method - Google Patents

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本発明は、エチレンを含む原料混合物からプロピレンを製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing propylene from a raw material mixture containing ethylene.

従来、プロピレンを製造する方法としては、ナフサのスチームクラッキング法や減圧軽油の流動接触分解法が一般的に実施されている。スチームクラッキング法では、プロピレンの他にエチレンも大量に生成し、プロピレンとエチレンの製造割合を大きく変えることは難しいため、プロピレンとエチレンの需給バランスの変化に対応する、具体的にはプロピレンの増産に対応することは困難であった。   Conventionally, as a method for producing propylene, a naphtha steam cracking method and a fluidized catalytic cracking method of vacuum gas oil are generally carried out. The steam cracking method produces a large amount of ethylene in addition to propylene, and it is difficult to greatly change the production ratio of propylene and ethylene. Therefore, in response to changes in the supply and demand balance of propylene and ethylene, specifically, to increase the production of propylene It was difficult to respond.

そこで、エチレンを原料として高収率でプロピレンを製造することで、プロピレンを増産する技術が望まれている。
例えばエチレンを、ゼオライトを主成分とする触媒と接触させ、プロピレンを直接製造する方法が提案され、エチレンとしてはスチームクラッキング法等で製造したものを用いることができることが記載されている(例えば特許文献1)。またこのような触媒との接触反応を、エタンクラッキング法等と組み合わせる方法等も提案されている(特許文献2)。
Thus, a technique for increasing the production of propylene by producing propylene in a high yield using ethylene as a raw material is desired.
For example, a method for directly producing propylene by bringing ethylene into contact with a catalyst mainly composed of zeolite has been proposed, and it is described that ethylene produced by a steam cracking method or the like can be used (for example, Patent Documents). 1). In addition, a method of combining such a catalytic reaction with a catalyst with the etan racking method has been proposed (Patent Document 2).

特開2007−291076号公報JP 2007-291076 A 国際公開2010/032609号International Publication No. 2010/032609

上記特許文献1又は2のように各種クラッキングプロセスから得られたエチレンを原料として、プロピレンを得る反応を行なう際には、通常、クラッキングプロセスの精製工程を経てエチレンを取り出し、利用することが想定される。
具体的には、各種クラッキングプロセスで得られた分解ガスは一般的に、まず脱エタン塔で、炭素数2以下の炭化水素や水素等の分子量の小さい成分を含むいわゆる「粗製エチレン」と、炭素数3以上の炭化水素とに分離される。そして「粗製エチレン」は、脱メタン塔に誘導され、炭素数2の炭化水素と、メタン及び水素とに分離される。そして必要に応じ、さらにエチレン精留塔に誘導し、エタンとエチレンとを分離される。
When performing a reaction to obtain propylene using ethylene obtained from various cracking processes as a raw material as in Patent Document 1 or 2, it is usually assumed that ethylene is taken out and used through a purification process of the cracking process. The
Specifically, the cracked gas obtained in various cracking processes is generally a deethanizer first, so-called “crude ethylene” containing components having a low molecular weight such as hydrocarbons and hydrogen having 2 or less carbon atoms, and carbon. It is separated into hydrocarbons of several or more. The “crude ethylene” is guided to the demethanizer and separated into hydrocarbons having 2 carbon atoms, methane and hydrogen. If necessary, it is further guided to an ethylene rectification column to separate ethane and ethylene.

つまりプロピレン製造に、この「粗製エチレン」、脱メタン塔で得られる炭素数2の炭化水素、及びエチレン精留塔で分離されたエチレン(以下「精製エチレン」と称す)のいずれかが用いられることが考えられる。
精製エチレンは、純度が高い反面、上述のプロセスを経るため、特に、脱メタン塔での水素及びメタンの分離・精製のための手間とコストがかかり、工業生産上不利である。
In other words, propylene is produced using either “crude ethylene”, a hydrocarbon having 2 carbon atoms obtained in a demethanizer, or ethylene separated in an ethylene fractionator (hereinafter referred to as “purified ethylene”). Can be considered.
Purified ethylene has a high purity, but it undergoes the above-described process, so that it requires labor and cost for separation and purification of hydrogen and methane in a demethanizer, and is disadvantageous for industrial production.

また脱メタン塔で得られる炭素数2の炭化水素は、エチレンと、触媒との接触反応に影響を与えないエタンの混合物であるため、精製エチレンと同様、反応に使用することができるが、脱メタン塔を経る点で、工業生産上不利である点は、精製エチレンと同様である。
一方、脱エタン塔で得られる粗製エチレンは、目的物であるエチレン以外に、通常メタンや水素を多く含む。一般的に用いる脱エタン塔では、エチレンやエタンの炭素数2の炭
化水素は、通常、水素やメタンとともに脱エタン塔の塔頂から抜き出される。このとき、塔頂から抜き出されたもののうち、比較的沸点の高い炭素数2の成分は、脱エタン塔が通常備えている凝縮器で、凝縮、還流され、脱エタン塔内に回収される。
The hydrocarbon having 2 carbon atoms obtained in the demethanizer is a mixture of ethylene and ethane that does not affect the catalytic reaction between the catalyst and can be used in the reaction as in the case of purified ethylene. It is the same as refined ethylene in that it is disadvantageous for industrial production in that it passes through the methane tower.
On the other hand, crude ethylene obtained in the deethanizer tower usually contains a large amount of methane and hydrogen in addition to the target ethylene. In a commonly used deethanizer, ethylene and ethane hydrocarbons having 2 carbon atoms are usually extracted from the top of the deethanizer together with hydrogen and methane. At this time, among the components extracted from the top of the column, the component having a relatively high boiling point and having 2 carbon atoms is condensed and refluxed by a condenser usually provided in the deethanizer and recovered in the deethanizer. .

そのため粗製エチレンは、エチレンを多く含むが、メタン、水素の含有率も依然高いため、そのまま触媒との接触反応に供すると、引き続く精製工程の圧縮機に大きな負荷がかかる。
また一方で、エチレン留分を脱エタン塔の塔底に近い部分から抜き出して、プロピレン製造反応に使用すると、原料中に製品であるプロピレンの含有量が増えるため、最終製品として抜き出せるプロピレンの収量が減少するという問題がある。
For this reason, crude ethylene contains a large amount of ethylene, but the content of methane and hydrogen is still high. Therefore, if it is directly subjected to a catalytic reaction with a catalyst, a large load is imposed on the compressor in the subsequent purification step.
On the other hand, if the ethylene fraction is extracted from the portion close to the bottom of the deethanizer and used in the propylene production reaction, the content of propylene as a product in the raw material increases, so the yield of propylene that can be extracted as the final product. There is a problem that decreases.

上記事情に鑑み、本発明は、エチレンを含む原料混合物を、触媒と接触させてプロピレンを製造する方法であって、圧縮工程において負荷がかからず、かつ効率のよいプロピレンの製造方法を提供することを課題とする。   In view of the above circumstances, the present invention is a method for producing propylene by bringing a raw material mixture containing ethylene into contact with a catalyst, and provides an efficient method for producing propylene that is not burdened in the compression step. This is the issue.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、製造工程において、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体と、炭素数2の炭化水素が主成分である流体と、炭素数3以上の炭化水素が主成分である流体とを分離できる蒸留塔、好ましくはサイドカット段を有する蒸留塔を用いて、炭素数2の炭化水素が主成分である流体を抜き出し触媒と反応させることで、プロピレンを効率よく製造するとともに、精製時の装置の圧縮負荷を低減できることを見出し、本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention are mainly composed of a fluid containing methane, hydrogen, and a hydrocarbon having 2 carbon atoms and a hydrocarbon having 2 carbon atoms in the production process. Using a distillation column capable of separating a fluid and a fluid mainly composed of hydrocarbons having 3 or more carbon atoms, preferably a distillation column having a side cut stage, a fluid mainly composed of hydrocarbons having 2 carbon atoms is extracted. It has been found that by reacting with a catalyst, propylene can be produced efficiently and the compression load of the apparatus during purification can be reduced, and the present invention has been achieved.

すなわち、本発明の要旨は、
[1]エチレンを含む原料混合物を、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率よりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離し、
流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させてプロピレンを含む反応混合物を得、
該反応混合物を、圧縮工程を含む精製工程にて精製することを特徴とするプロピレンの製造方法、
[2]前記流体(A)〜(C)に分離する前に、前記原料混合物を圧縮することを特徴とする、上記[1]に記載のプロピレンの製造方法、
[3]前記流体(A)〜(C)の分離を、サイドカット段を有する蒸留塔にて行い、前記流体(B)をサイドカット段から抜き出すことを特徴とする、上記[1]または[2]に記載のプロピレンの製造方法、
[4]前記原料混合物が、ナフサの熱分解によって得られたものであることを特徴とする[1]〜[3]のいずれか1に記載のプロピレンの製造方法、
[5]前記流体(B)におけるエチレン含有量が40モル%以上であることを特徴とする、上記[1]〜[4]のいずれか1に記載のプロピレンの製造方法、
[6]前記流体(B)におけるメタン/エチレン比率がモル比で0.9以下であることを特徴とする、上記[1]〜[5]のいずれか1に記載のプロピレンの製造方法、
[7]前記流体(B)におけるメタン含有量が35モル%以下であることを特徴とする、上記[1]〜[6]のいずれか1に記載のプロピレン製造方法、
[8]前記流体(B)における水素含有量が15モル%以下であることを特徴とする、上記[1]〜[7]のいずれか1に記載のプロピレン製造方法、
[9]前記流体(B)における炭素数3以上の成分の含有量が15モル%以下であることを特徴とする、[1]〜[8]のいずれか1に記載のプロピレンに製造方法、
[10]下記工程(1)〜(4)を含む、プロピレンの製造方法、
工程(1):エチレンを含む原料混合物を、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素
を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率よりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離する工程
工程(2):前記流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させて、プロピレンを含む反応混合物を得る工程、
工程(3):前記反応混合物を圧縮した後に、前記工程(1)に供し、前記エチレンを含む原料混合物と共に流体(A)〜(C)に分離する工程
工程(4):前記工程(1)にて分離された前記流体(C)を精製し、プロピレンを分離する工程
[11]更に、アルキン類およびジエン類を選択的に水素化する工程を含む、上記[10]に記載のプロピレン製造方法、
[12]前記水素化を液相反応でおこなうことを特徴とする、上記[11]に記載のプロピレン製造方法、
[13]下記工程(0)(1’)(2’)(3’)及び(4’)を含む、プロピレンの製造方法、
工程(0):エチレンを含む原料混合物を、圧縮する工程
工程(1’):前記工程(0)にて得られた、圧縮された原料混合物を、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率よりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)に分離する工程
工程(2’):前記流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させて、プロピレンを含む反応混合物を得る工程、
工程(3’):前記反応混合物を、前記工程(0)に供し、前記エチレンを含む原料混合物と共に圧縮する工程
工程(4’):前記工程(1’)にて分離された前記流体(C)を精製し、プロピレンを分離する工程
[14]下記工程(0)、(1’)、(2’)、(3’’)及び(4’)を含む、プロピレンの製造方法、
工程(0):エチレンを含む原料混合物を、圧縮する工程
工程(1’):前記工程(0)にて得られた、圧縮された原料混合物を、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率よりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離する工程
工程(2’):前記流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させて、プロピレンを含む反応混合物を得る工程、
工程(3’’):前記反応混合物を圧縮した後に、前記工程(1’)に供し、前記圧縮された原料混合物と共に流体(A)〜(C)に分離する工程
工程(4’):前記工程(1’)にて分離された前記流体(C)を精製し、プロピレンを分離する工程
[15]更に、アルキン類およびジエン類を選択的に水素化する工程を含む、上記[13]〜[14]のいずれか1に記載のプロピレン製造方法、
[16]前記水素化を液相反応でおこなうことを特徴とする、上記[15]に記載のプロピレン製造方法、に存する。
That is, the gist of the present invention is as follows.
[1] A raw material mixture containing ethylene is a fluid (A) containing methane, hydrogen, and a hydrocarbon having 2 carbons, the main component is a hydrocarbon having 2 carbons, and the mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbons. Is separated into a fluid (B) higher than the mole percentage of hydrocarbons having 2 carbon atoms in the fluid (A) and a fluid (C) whose main component is a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms,
Fluid (B) is introduced into the reactor and brought into contact with the catalyst to obtain a reaction mixture containing propylene,
A method for producing propylene, wherein the reaction mixture is purified in a purification step including a compression step;
[2] The method for producing propylene according to the above [1], wherein the raw material mixture is compressed before the fluids (A) to (C) are separated.
[3] The above-mentioned [1] or [3], wherein the fluids (A) to (C) are separated in a distillation column having a side cut stage, and the fluid (B) is extracted from the side cut stage. 2], a process for producing propylene according to
[4] The method for producing propylene according to any one of [1] to [3], wherein the raw material mixture is obtained by thermal decomposition of naphtha,
[5] The method for producing propylene according to any one of the above [1] to [4], wherein the ethylene content in the fluid (B) is 40 mol% or more,
[6] The method for producing propylene according to any one of [1] to [5] above, wherein the methane / ethylene ratio in the fluid (B) is 0.9 or less in terms of molar ratio,
[7] The propylene production method according to any one of [1] to [6] above, wherein the methane content in the fluid (B) is 35 mol% or less.
[8] The propylene production method according to any one of [1] to [7] above, wherein the hydrogen content in the fluid (B) is 15 mol% or less,
[9] The method for producing propylene according to any one of [1] to [8], wherein the content of the component having 3 or more carbon atoms in the fluid (B) is 15 mol% or less,
[10] A method for producing propylene, comprising the following steps (1) to (4):
Step (1): A raw material mixture containing ethylene, a fluid (A) containing methane, hydrogen, and a hydrocarbon having 2 carbon atoms, a main component being a hydrocarbon having 2 carbon atoms, and a hydrocarbon having 2 carbon atoms The process of separating into the fluid (B) whose mole percentage is higher than the mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (A), and the fluid (C) whose main component is a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms (2): introducing the fluid (B) into a reactor and bringing it into contact with a catalyst to obtain a reaction mixture containing propylene;
Step (3): After the reaction mixture is compressed, the reaction mixture is subjected to the step (1) and separated into fluids (A) to (C) together with the raw material mixture containing ethylene. Step (4): The step (1) [11] The method for producing propylene according to [10], further comprising the step of purifying the fluid (C) separated in step 1 and separating propylene [11] and further selectively hydrogenating alkynes and dienes. ,
[12] The method for producing propylene according to the above [11], wherein the hydrogenation is performed by a liquid phase reaction,
[13] A method for producing propylene, comprising the following steps (0) (1 ′) (2 ′) (3 ′) and (4 ′):
Step (0): Step of compressing raw material mixture containing ethylene Step (1 ′): Methane, hydrogen, and hydrocarbon having 2 carbon atoms obtained from the compressed raw material mixture obtained in the step (0) Fluid (A), the main component of which is a hydrocarbon having 2 carbon atoms, and the mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbon atoms is higher than the mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (A) (B) and the step of separating the fluid (C) whose main component is a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms Step (2 ′): The fluid (B) is introduced into a reactor and brought into contact with a catalyst to produce propylene. Obtaining a reaction mixture comprising:
Step (3 ′): The reaction mixture is subjected to the step (0) and compressed together with the raw material mixture containing ethylene. Step (4 ′): The fluid (C) separated in the step (1 ′) ) And separating propylene [14] A process for producing propylene, comprising the following steps (0), (1 ′), (2 ′), (3 ″) and (4 ′):
Step (0): Step of compressing raw material mixture containing ethylene Step (1 ′): Methane, hydrogen, and hydrocarbon having 2 carbon atoms obtained from the compressed raw material mixture obtained in the step (0) Fluid (A), the main component of which is a hydrocarbon having 2 carbon atoms, and the mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbon atoms is higher than the mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (A) (B) and a step of separating the fluid (C), the main component of which is a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms, step (2 ′): introducing the fluid (B) into a reactor and bringing it into contact with a catalyst; Obtaining a reaction mixture comprising propylene,
Step (3 ''): Step of compressing the reaction mixture, then subjecting it to the step (1 ′) and separating it into fluids (A) to (C) together with the compressed raw material mixture Step (4 ′): [13] The above [13] to [15], further comprising the step of purifying the fluid (C) separated in the step (1 ′) and separating propylene, and further selectively hydrogenating the alkynes and dienes. [14] The propylene production method according to any one of
[16] The method for producing propylene according to the above [15], wherein the hydrogenation is performed by a liquid phase reaction.

本発明によれば、反応後に得られる反応混合物中のメタン、及び炭素数4以上の炭化水素成分の量を最小化することができる。これにより圧縮機にかかる負荷を低減し、エネルギーコストが削減されるという効果を有する。   According to the present invention, the amount of methane and hydrocarbon components having 4 or more carbon atoms in the reaction mixture obtained after the reaction can be minimized. Thereby, it has the effect that the load concerning a compressor is reduced and energy cost is reduced.

本発明の実施例1に対応するプロピレンの製造フローである。It is a manufacturing flow of propylene corresponding to Example 1 of the present invention. 本発明の実施例2に対応するプロピレンの製造フローである。It is a manufacturing flow of propylene corresponding to Example 2 of the present invention. 比較例1に対応するプロピレンの製造フローである。3 is a production flow of propylene corresponding to Comparative Example 1.

以下、本発明のプロピレンの製造方法の実施の態様を詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。
本発明のプロピレンの製造方法は、エチレンを含む原料混合物を、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率(モル%)が、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率(モル%)よりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離し、前記流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させてプロピレンを含む反応混合物を得、該反応混合物を、圧縮工程を含む精製工程にて精製することを特徴とするものである。
Hereinafter, embodiments of the method for producing propylene of the present invention will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, It can implement by changing variously within the range of the summary.
In the method for producing propylene of the present invention, the raw material mixture containing ethylene is a fluid (A) containing methane, hydrogen, and a hydrocarbon having 2 carbons, the main component is a hydrocarbon having 2 carbons, and the carbon number is 2 The fluid (B) in which the mole percentage (mol%) of the hydrocarbon is higher than the mole percentage (mol%) of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (A), and the hydrocarbon whose main component is 3 or more carbon atoms Is separated into fluid (C), and the fluid (B) is introduced into a reactor and brought into contact with a catalyst to obtain a reaction mixture containing propylene. The reaction mixture is purified in a purification step including a compression step. It is characterized by doing.

流体(B)のみを反応に使用することにより、反応後に得られる反応混合物中のメタン及び炭素数4以上の炭化水素の量を最小化することができ、該反応混合物の精製工程における圧縮機の負荷を軽減することができる。
以下、まずエチレンを含む原料混合物について説明した後、製造方法に含まれる工程毎に説明する。
By using only the fluid (B) in the reaction, the amount of methane and hydrocarbons having 4 or more carbon atoms in the reaction mixture obtained after the reaction can be minimized, and the compressor in the purification process of the reaction mixture can be minimized. The load can be reduced.
Hereinafter, after first explaining the raw material mixture containing ethylene, it will be explained for each step included in the production method.

本発明において用いられるエチレンを含む原料混合物(以下、単に「原料混合物」と称することがある)は、エチレンを含むものであれば特に限定されるものではないが、例えば、炭化水素を分解することにより得ることができる。
該炭化水素としては、エチレンを製造することができる公知の物質を用いることができ、具体的には例えば、エタン、ナフサ、液化石油ガス(LPG)、常圧軽油(AGO)、減圧軽油(VGO)、天然ガス液(NGL)等を用いることができる。またこれらは単独でも2種類以上を組み合わせて使用することも可能である。
The raw material mixture containing ethylene used in the present invention (hereinafter sometimes simply referred to as “raw material mixture”) is not particularly limited as long as it contains ethylene. For example, it decomposes hydrocarbons. Can be obtained.
As the hydrocarbon, a known substance capable of producing ethylene can be used. Specifically, for example, ethane, naphtha, liquefied petroleum gas (LPG), atmospheric pressure light oil (AGO), reduced pressure gas oil (VGO) ), Natural gas liquid (NGL), or the like. These can be used alone or in combination of two or more.

炭化水素の分解は、公知の方法で行なうことができる。例えば、触媒を用いずに高温条件下で炭化水素を分解する熱分解法や、触媒を用いて分解する接触分解法等のいずれを用いることもできる。
熱分解法としては、その形式は限定されるものではないが、例えば管式加熱法、スチームクラッキング法、移動層法等を用いることができる。通常、炭化水素とスチームを混合して加熱管内を大きな速度で通し、管の外側から加熱して分解する管式加熱法や、炭化水素を分解温度少し手前まで加熱し、加熱した蒸気と混合し、その蒸気の熱で分解するスチームクラッキング法等が用いられる。
Hydrocarbon decomposition can be performed by a known method. For example, any of a thermal decomposition method that decomposes hydrocarbons under a high temperature condition without using a catalyst, a catalytic decomposition method that decomposes using a catalyst, and the like can be used.
The form of the pyrolysis method is not limited. For example, a tube heating method, a steam cracking method, a moving bed method, or the like can be used. Normally, hydrocarbons and steam are mixed and passed through the heating tube at a high speed, and heated from the outside of the tube for decomposition by heating, or hydrocarbons are heated to a little before the decomposition temperature and mixed with the heated steam. A steam cracking method that decomposes with the heat of the steam is used.

熱分解における反応温度は特に限定はされないが、いずれの方式においても、通常600℃〜1400℃が好ましい。炭化水素の分解反応は一般に吸熱反応のため、反応温度が前記下限未満では炭化水素の転化率が低くなり、エチレンの収率が下がる傾向がある。
熱分解における反応圧力は特に限定はされないが、通常、絶対圧で0.001MPa以上、好ましくは0.2MPa以上であり、2MPa以下が好ましい。反応圧力が前記上限超過では、炭化水素類の分解反応が進行しにくくなる場合がある。反応圧力が前記下限未満では、低圧を維持するための設備が必要となる場合があり、経済性の観点から前記下限以上が好ましい。
Although the reaction temperature in thermal decomposition is not specifically limited, In any system, 600 to 1400 degreeC is preferable normally. Since the hydrocarbon decomposition reaction is generally an endothermic reaction, if the reaction temperature is less than the lower limit, the conversion rate of the hydrocarbon tends to be low and the yield of ethylene tends to decrease.
The reaction pressure in the thermal decomposition is not particularly limited, but is usually 0.001 MPa or more in absolute pressure, preferably 0.2 MPa or more, and preferably 2 MPa or less. If the reaction pressure exceeds the upper limit, the hydrocarbon decomposition reaction may not proceed easily. If the reaction pressure is less than the lower limit, equipment for maintaining a low pressure may be required, and the lower limit or higher is preferable from the viewpoint of economy.

接触分解法の種類としては、その形式は限定されるものではないが、例えば固定床式、移動床式、懸濁床式、流動床式等が挙げられる。
接触分解における反応温度は特に制限はされないが、いずれの方式においても、通常400℃〜1000℃が好ましい。反応温度が前記下限未満では炭化水素の転化率が低くなり、エチレンの収率が下がる傾向がある。反応温度が前記上限超過では、触媒が変質してしまい短時間で失活する場合がある。
The type of the catalytic cracking method is not limited, and examples thereof include a fixed bed type, a moving bed type, a suspension bed type, and a fluidized bed type.
The reaction temperature in the catalytic cracking is not particularly limited, but is usually preferably 400 ° C to 1000 ° C in any method. If the reaction temperature is less than the lower limit, the hydrocarbon conversion rate tends to be low, and the ethylene yield tends to decrease. If the reaction temperature exceeds the upper limit, the catalyst may be altered and deactivated in a short time.

接触分解における反応圧力は特に制限されないが、通常、絶対圧で0.001〜2MPaが好ましい。反応圧力が前記上限超過では、炭化水素類の分解反応が進行しにくくなる場合がある。反応圧力が前記下限未満では、低圧を維持するための設備が必要となる場合があり、経済性の観点から前記下限以上が好ましい。
上記の炭化水素を分解する反応圧力を制御する方法としては、例えば、該工程に供給する炭化水素及び/又は水蒸気の圧力を制御する方法が挙げられる。圧力を上げる方法としては、公知の圧縮機を用いる方法が一般的である。なおここでいう圧縮機とは、流体の圧力を上昇させることができる装置、すなわち圧縮比(吐出圧力/吸引圧力)を1より大きくすることができるものをいう。圧縮機としては、既知の圧縮機を用いることができ、例えば、渦巻きポンプ等の遠心式ポンプ、プランジャーポンプ等の容積式ポンプ等のポンプや、遠心圧縮機等のターボ圧縮機、往復圧縮機やスクリュー圧縮機等の容積圧縮機、などの圧縮機が挙げられる。
The reaction pressure in the catalytic cracking is not particularly limited, but is usually preferably 0.001 to 2 MPa in absolute pressure. If the reaction pressure exceeds the upper limit, the hydrocarbon decomposition reaction may not proceed easily. If the reaction pressure is less than the lower limit, equipment for maintaining a low pressure may be required, and the lower limit or higher is preferable from the viewpoint of economy.
Examples of the method for controlling the reaction pressure for decomposing hydrocarbons include a method for controlling the pressure of hydrocarbons and / or steam supplied to the step. As a method for increasing the pressure, a method using a known compressor is generally used. In addition, a compressor here means the apparatus which can raise the pressure of the fluid, ie, the thing which can make compression ratio (discharge pressure / suction pressure) larger than one. As the compressor, a known compressor can be used, for example, a centrifugal pump such as a centrifugal pump, a pump such as a positive displacement pump such as a plunger pump, a turbo compressor such as a centrifugal compressor, or a reciprocating compressor. And compressors such as volume compressors such as screw compressors.

また圧力を下げる方法としては、例えば減圧弁を用いる方法などが挙げられる。
本発明において最も好ましくは、原料混合物としてナフサの熱分解にて得られたものを使用する場合である。ナフサの熱分解で得られる原料混合物は、通常水素、メタン、炭素数2の炭化水素、炭素数3以上の炭化水素が含まれることから、本発明の製造方法を用いることにより、効率よくプロピレンを製造できるためである。
Examples of the method for reducing the pressure include a method using a pressure reducing valve.
Most preferably in the present invention, the raw material mixture obtained by thermal decomposition of naphtha is used. Since the raw material mixture obtained by the thermal decomposition of naphtha usually contains hydrogen, methane, hydrocarbons having 2 carbon atoms, and hydrocarbons having 3 or more carbon atoms, by using the production method of the present invention, it is possible to efficiently produce propylene. This is because it can be manufactured.

原料混合物中に含まれるエチレン以外の成分は、使用する原料や分解方法によって異なり、特に限定されるものではないが、通常エチレン以外の各種炭化水素や水素及び水などが含まれ、各種炭化水素としては例えばメタン、エタン、プロパン等のアルカン類、プロピレン、ブテン等のアルケン類、アセチレン等のアルキン類、ブタジエン等のジエン類、ベンゼン・トルエン・キシレンを含む炭素数5〜11の炭化水素類(ガソリン成分)、炭素数10〜11以上の炭化水素類(分解燃料油分)などが含まれる。   Components other than ethylene contained in the raw material mixture vary depending on the raw material used and the decomposition method, and are not particularly limited, but usually include various hydrocarbons other than ethylene, hydrogen, water, etc. For example, alkanes such as methane, ethane and propane, alkenes such as propylene and butene, alkynes such as acetylene, dienes such as butadiene, hydrocarbons having 5 to 11 carbon atoms including benzene, toluene and xylene (gasoline) Component), hydrocarbons having 10 to 11 or more carbon atoms (decomposed fuel oil), and the like.

また本発明における原料混合物中には、メタノール、ジメチルエーテル、エタノールが含まれていてもよい。後述する本発明の触媒に存在する酸点により、反応混合物中に含まれるメタノール、ジメチルエーテル、エタノールは容易にエチレンに変換される。
本発明における原料混合物中には、アルカリ金属、硫黄化合物、重金属等が含まれていてもよいが、これらの成分の含有量が少ない方が好ましく、含有していないものがより好ましい。
Further, the raw material mixture in the present invention may contain methanol, dimethyl ether, and ethanol. Methanol, dimethyl ether, and ethanol contained in the reaction mixture are easily converted to ethylene due to acid sites present in the catalyst of the present invention described later.
The raw material mixture in the present invention may contain an alkali metal, a sulfur compound, a heavy metal, etc., but the content of these components is preferably small and more preferably not contained.

アルカリ金属の含有量は、特に限定はされないが、通常1ppm以下、好ましくは0.1ppm以下である。アルカリ金属は触媒の被毒物質として働くので、含有の少ない原料を用いる方が、触媒寿命が長く、生産性がよいためである。
硫黄化合物の含有量は、特に限定はされないが、化学発光法によって測定される全硫黄分として、通常20ppm以下、好ましくは1ppm以下、より好ましくは0.5ppm以下である。硫黄化合物は、原料に含まれる形態または反応によって変化した形態で製品のプロピレンに混入することがあり、ポリプロピレン製造触媒等に悪影響を与える場合があるので、含有量の少ない原料がより好ましい。
重金属等の含有量は、特に限定はされないが、通常1ppm以下である。重金属等は、触媒性能の変化および触媒劣化の原因になることがあるため、含有量の少ない原料が好ま
しい。なお、上記物質の含有量(ppm)は質量基準である。
The content of the alkali metal is not particularly limited, but is usually 1 ppm or less, preferably 0.1 ppm or less. This is because an alkali metal works as a poisoning substance for the catalyst, and therefore, using a raw material with less content has a longer catalyst life and better productivity.
The content of the sulfur compound is not particularly limited, but is usually 20 ppm or less, preferably 1 ppm or less, more preferably 0.5 ppm or less as the total sulfur content measured by the chemiluminescence method. Since the sulfur compound may be mixed in the propylene of the product in a form contained in the raw material or in a form changed by the reaction and may adversely affect a polypropylene production catalyst or the like, a raw material having a low content is more preferable.
The content of heavy metals and the like is not particularly limited, but is usually 1 ppm or less. Since heavy metals and the like may cause changes in catalyst performance and catalyst deterioration, raw materials having a low content are preferable. In addition, content (ppm) of the said substance is a mass reference | standard.

本発明の製造方法において、上記の原料混合物を、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率よりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離し、前記流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させる。原料混合物は、直接前記流体(A)〜(C)の分離をおこなってもよく、予め圧縮した後に分離をおこなってもよい。製造方法や由来によって、原料混合物の圧力は異なり、流体(A)〜(C)の分離に適した圧力に到達していない場合があるため、原料混合物を圧縮し、圧縮された原料混合物を分離することが好ましい。   In the production method of the present invention, the raw material mixture is a fluid (A) containing methane, hydrogen and a hydrocarbon having 2 carbons, the main component being a hydrocarbon having 2 carbons, and a hydrocarbon having 2 carbons. Is separated into a fluid (B) having a mole percentage higher than that of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (A), and a fluid (C) whose main component is a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms, The fluid (B) is introduced into the reactor and brought into contact with the catalyst. The raw material mixture may directly separate the fluids (A) to (C), or may be separated after being compressed in advance. Depending on the production method and origin, the pressure of the raw material mixture varies and may not reach a pressure suitable for separation of fluids (A) to (C), so the raw material mixture is compressed and the compressed raw material mixture is separated. It is preferable to do.

なお本発明における、「主成分」とは、対象流体中の、「水素」「メタン」「エタン」「エチレン」「炭素数3以上の炭化水素の物質量の合計」の5成分を比較して決定され、対象流体中に、モル百分率で最も多く含有される成分をいう。
また本発明において「炭素数2の炭化水素が主成分である」とは、「エタン」及び「エチレン」の合計が主成分であることを示す。
In the present invention, “main component” is a comparison of five components of “hydrogen”, “methane”, “ethane”, “ethylene”, and “total amount of hydrocarbons having 3 or more carbon atoms” in the target fluid. The component which is determined and contained most in the target fluid in molar percentage.
In the present invention, “the hydrocarbon having 2 carbon atoms is the main component” means that the sum of “ethane” and “ethylene” is the main component.

エチレンを含む原料混合物、又は圧縮された原料混合物の分離方法は、特に限定されないが、例えばサイドカットが可能な蒸留塔を用いて蒸留することができ、具体的には、いわゆるサイドカット段を有する蒸留塔に導入し、前記(A)〜(C)の各流体に分離する方法が挙げられる。サイドカットとは、一般に3成分以上からなる系を軽質留分、中間留分、重質留分に蒸留分離するために、蒸留塔の中間部から通常中間留分を抜き出す操作をいう。また中間留分を抜き出す部分を「サイドカット段」といい、側流ともいわれる。   The separation method of the raw material mixture containing ethylene or the compressed raw material mixture is not particularly limited, but can be distilled using, for example, a distillation column capable of side cut, and specifically has a so-called side cut stage. The method of introduce | transducing into a distillation tower and isolate | separating into said each fluid of (A)-(C) is mentioned. A side cut generally means an operation of extracting a normal middle fraction from the middle part of a distillation column in order to distill and separate a system composed of three or more components into a light fraction, a middle fraction and a heavy fraction. The part from which the middle distillate is extracted is called a “side cut stage” and is also called a side stream.

該分離工程に使用される蒸留塔は、それ以外の特性としては通常のものを用いることができる。
また、別の方法としてサイドカット段を有さない蒸留塔を用いることもできる。エチレンを含む原料混合物、又は圧縮された原料混合物を塔頂部に凝縮器を備えた蒸留塔に導入し、前記流体(C)をその塔底から抜き出し、それ以外をその1段目(塔頂部分)から塔頂蒸気として抜き出す。そして塔頂部分と蒸留塔が有する凝縮器の間から、その塔頂蒸気の一部を、前記流体(B)として抜き出し、残りを凝縮器に誘導する。凝縮器を経て得られた蒸気(留出蒸気という)を前記流体(A)として抜き出す。また凝縮器を経て得られた液を蒸留塔に還流させる(以下、還流液という)。このような方法を取ることにより、サイドカット段を有する蒸留塔で、サイドカットをおこなったことと同様の効果が得られる。
As the distillation column used in the separation step, ordinary ones can be used as other characteristics.
Alternatively, a distillation column having no side cut stage can be used. A raw material mixture containing ethylene or a compressed raw material mixture is introduced into a distillation column equipped with a condenser at the top of the column, and the fluid (C) is withdrawn from the bottom of the column, and the others are the first stage (the top of the column). ) From the top of the tower. And a part of the top vapor | steam is extracted as said fluid (B) from between the condenser which a tower top part and a distillation tower have, and the remainder is guide | induced to a condenser. Steam (referred to as distilled steam) obtained through the condenser is extracted as the fluid (A). Further, the liquid obtained through the condenser is refluxed to the distillation column (hereinafter referred to as reflux liquid). By adopting such a method, the same effect as that obtained by performing the side cut in the distillation column having the side cut stage can be obtained.

さらに別の方法として、前記サイドカット段を有さない蒸留塔において、凝縮器から蒸留塔に向かう還流液の一部を、前記流体(B)として抜き出すこともできる。
蒸留塔の段数は、特に制限されないが、通常、20段以上、好ましくは30段以上、通常100段以下、好ましくは80段以下である。なお、本発明において、蒸留塔の段数とは、塔頂を1段目として上から数えた段数のことである。
As still another method, in the distillation column not having the side cut stage, a part of the reflux liquid from the condenser to the distillation column can be extracted as the fluid (B).
The number of stages in the distillation column is not particularly limited, but is usually 20 or more, preferably 30 or more, usually 100 or less, preferably 80 or less. In the present invention, the number of stages of the distillation column means the number of stages counted from the top with the column top as the first stage.

本発明の製造方法では、好ましくは流体(B)を中間留分、すなわちサイドカット段から得る。サイドカット段の位置は、得られる留分のうちの主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率(モル%)が流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率(モル%)よりも高ければ特に制限されず、エチレンが主成分である成分が得られる位置が好ましい。サイドカット段には気相あるいは液相の流体が存在するが、サイドカットにより抜き出す相は、主成分が炭素数2の炭化水素であれば特に制限されず、液相、気相、あるいはそれらの混相でもよい。   In the production method of the present invention, the fluid (B) is preferably obtained from the middle distillate, that is, the side cut stage. The position of the side cut stage is that the main component of the obtained fraction is a hydrocarbon having 2 carbon atoms, and the mole percentage (mol%) of the hydrocarbon having 2 carbon atoms is 2 carbon atoms in the fluid (A). It is not particularly limited as long as it is higher than the mole percentage (mol%) of the hydrocarbon, and a position where a component mainly composed of ethylene is obtained is preferable. There is a gas phase or liquid phase fluid in the side cut stage, but the phase extracted by the side cut is not particularly limited as long as the main component is a hydrocarbon having 2 carbon atoms. It may be a mixed phase.

メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)は、好ましくはその成分中にメタン及び水素の含有量(モル百分率)の合計が最も高い。
流体(A)中のメタンの含有量(モル百分率)は特に限定はされないが、通常10モル%以上、50モル%以下であり、水素のモル百分率は、通常10モル%以上、50モル%以下である。
The fluid (A) containing methane, hydrogen, and a hydrocarbon having 2 carbon atoms preferably has the highest total content (molar percentage) of methane and hydrogen in its components.
The methane content (mole percentage) in the fluid (A) is not particularly limited, but is usually 10 mol% or more and 50 mol% or less, and the hydrogen hydrogen mole percentage is usually 10 mol% or more and 50 mol% or less. It is.

流体(A)中には、炭素数2の炭化水素(エタン、エチレン)等を含む。流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率は、流体(B)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率を下回る限り特に限定はされないが、通常80モル%以下であり、好ましくは50モル%以下であり、通常1モル%以上である。
なお流体(A)は気相、液相、またはそれらの混相のいずれでもよく、好ましくは気相である。
The fluid (A) contains a hydrocarbon having 2 carbon atoms (ethane, ethylene) or the like. The mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (A) is not particularly limited as long as it is lower than the mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (B), but is usually 80 mol% or less, preferably Is 50 mol% or less, and usually 1 mol% or more.
The fluid (A) may be any of a gas phase, a liquid phase, or a mixed phase thereof, and is preferably a gas phase.

主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率よりも高い流体(B)は、その流体中に炭素数2の炭化水素を最も多く含む。流体(B)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率(モル%)は、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率(モル%)より高い。流体(B)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率(モル%)と、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率(モル%) との差は、特に限定されないが、流体(B)中の炭素数2の炭化
水素のモル百分率(モル%)は、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率(モル%)よりも通常1モル%以上高く、好ましくは5モル%以上高く、より好ましくは10モル%以上高い。流体(B)中の炭素数2の炭化水素を高濃度とすることにより、後述するプロピレン以外の成分のリサイクル量を少なくすることができる点で望ましい。
また流体(B)には少なくともエチレンが含まれる。炭素数2の炭化水素としては、エタンとエチレンのいずれが多く含まれていてもよいが、通常はエチレンが最も多く、エチレンが最も多く含まれていることが好ましい。流体(B)中のエチレン含有量としては限定はされないが40モル%以上が好ましい。後述する触媒との接触反応において、プロピレンの収率が向上するためである。なおエタンは後述する触媒との接触において不活性であるため、エチレンと混在していてもよく、エチレンとエタンの存在比率は特に限定はされないが、通常はエチレン/エタンのモル比で、0.8以上である。前記下限値未満では、プロピレンが十分に得られない場合がある。
A fluid (B) whose main component is a hydrocarbon having 2 carbon atoms and whose mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbon atoms is higher than the mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (A) is in the fluid. Contains the most C2 hydrocarbons. The mole percentage (mol%) of the C 2 hydrocarbon in the fluid (B) is higher than the mole percentage (mol%) of the C 2 hydrocarbon in the fluid (A). The difference between the mole percentage (mol%) of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (B) and the mole percentage (mol%) of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (A) is not particularly limited. The mole percentage (mol%) of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (B) is usually 1 mol% or more higher than the mole percentage (mol%) of the hydrocarbon having 2 carbons in the fluid (A), preferably Is 5 mol% or more higher, more preferably 10 mol% or more. By increasing the concentration of hydrocarbons having 2 carbon atoms in the fluid (B), it is desirable in that the amount of recycled components other than propylene described later can be reduced.
The fluid (B) contains at least ethylene. As the hydrocarbon having 2 carbon atoms, either ethane or ethylene may be contained in a large amount, but it is usually preferable that ethylene is the most and ethylene is contained most. Although it does not limit as ethylene content in a fluid (B), 40 mol% or more is preferable. This is because the yield of propylene is improved in the contact reaction with the catalyst described later. Since ethane is inactive in contact with the catalyst to be described later, it may be mixed with ethylene, and the abundance ratio of ethylene and ethane is not particularly limited, but is usually an ethylene / ethane molar ratio of 0. 8 or more. If it is less than the said lower limit, a propylene may not fully be obtained.

また流体(B)中には、炭素数2の炭化水素以外の成分として、特に限定はされないが、通常、メタン、炭素数3又は4の炭化水素、水素等が含まれる。各成分の含有量は、通常、炭素数2の炭化水素よりも少なく、エチレンの含有量よりも少ないことが好ましい。
メタンの含有量は、そのモル百分率 がエチレンのモル百分率 よりも少ないことが好ましく、好ましくは、メタン/エチレンのモル比で0.9以下であり、より好ましくは0.8以下であり、また流体(B)中のメタン含有量としては、特に限定されるものではないが、35モル%以下であることが好ましい。
The fluid (B) is not particularly limited as a component other than the hydrocarbon having 2 carbon atoms, but usually includes methane, a hydrocarbon having 3 or 4 carbon atoms, hydrogen, or the like. The content of each component is usually less than the hydrocarbon having 2 carbon atoms, and preferably less than the content of ethylene.
The methane content is preferably less than the mole percentage of ethylene, preferably less than or equal to 0.9, more preferably less than or equal to 0.8 in terms of the methane / ethylene mole ratio. Although it does not specifically limit as methane content in (B), It is preferable that it is 35 mol% or less.

流体(B)中の水素の含有量は、そのモル百分率 がエチレンのモル百分率よりも少な
いことが好ましく、その含有量は特に限定はされないが、通常15モル%以下である。
メタン及び水素の含有量がエチレンの含有量よりも多いと、反応器で十分な量のプロピレンを得ることができない場合や、プロセス全体の効率が悪くなる場合や、また、反応混合物の精製工程における圧縮機に、軽沸成分のメタンが大量に入ることで圧縮機の負荷が増し、エネルギー消費量が増えることがある。
The hydrogen content in the fluid (B) is preferably less than the mole percentage of ethylene, and the content is not particularly limited, but is usually 15 mol% or less.
If the content of methane and hydrogen is higher than the content of ethylene, a sufficient amount of propylene cannot be obtained in the reactor, the efficiency of the entire process is deteriorated, or in the purification step of the reaction mixture When a large amount of light-boiling methane enters the compressor, the load on the compressor increases and energy consumption may increase.

流体(B)中の炭素数3以上の炭化水素は、エチレンの含有量よりも少ないことが好ましく、15モル%以下であることが好ましい。炭素数3以上の炭化水素がエチレンよりも
多いと、後述する反応混合物中のプロピレンが少なくなり、プロセス全体の効率が悪くなることがある。
主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)は、その成分中に炭素数3以上の炭化水素のモル百分率が最も高い。通常、炭素数3の炭化水素が最も多く、プロピレンのモル百分率が最も多いことが好ましい。
The hydrocarbon having 3 or more carbon atoms in the fluid (B) is preferably less than the ethylene content, and preferably 15 mol% or less. If there are more hydrocarbons having 3 or more carbon atoms than ethylene, the amount of propylene in the reaction mixture, which will be described later, decreases, and the efficiency of the entire process may deteriorate.
The fluid (C) whose main component is hydrocarbon having 3 or more carbon atoms has the highest mole percentage of hydrocarbon having 3 or more carbon atoms in the component. Usually, it is preferable that the hydrocarbon having 3 carbon atoms is the largest and the molar percentage of propylene is the largest.

流体(C)中には、炭素数3以上の炭化水素以外の成分として、特に限定はされないが、炭素数1又は2の炭化水素、水等が含まれる。
流体(C)の相は特に限定されず、気相、液相あるいはそれらの混相でもよく、好ましくは液相である。
The fluid (C) is not particularly limited as a component other than hydrocarbons having 3 or more carbon atoms, but includes hydrocarbons having 1 or 2 carbon atoms, water, and the like.
The phase of the fluid (C) is not particularly limited, and may be a gas phase, a liquid phase, or a mixed phase thereof, and is preferably a liquid phase.

上述した流体(A)〜(C)の分離工程に続き、前記流体(B)を触媒と接触させ、反応させることにより、プロピレンを含む反応混合物を得る。該反応混合物を得る反応については、〔第1の実施態様〕における<工程(2)>の項で詳述する。
得られた反応混合物は、圧縮工程を含む精製工程にて精製し、目的物であるプロピレンを得る。この圧縮工程を含む精製工程は公知のプロセスを採用すればよく、例えばHYDROCARBON PROCESSING, p.112-114,3,1999などに記載の方法で行うことができる。また後述の第1〜第3の実施態様に示すように、反応混合物を圧縮した後、反応プロセス中にリサイクルして分離精製してもよい。
Subsequent to the separation step of the fluids (A) to (C) described above, the fluid (B) is brought into contact with the catalyst and reacted to obtain a reaction mixture containing propylene. The reaction for obtaining the reaction mixture is described in detail in the section <Step (2)> in [First Embodiment].
The obtained reaction mixture is purified in a purification step including a compression step to obtain propylene as a target product. For the purification step including the compression step, a known process may be employed, and for example, it can be performed by the method described in HYDROCARBON PROCESSING, p.112-114, 3, 1999, etc. Further, as shown in first to third embodiments described later, after the reaction mixture is compressed, it may be recycled and separated and purified during the reaction process.

なお、この精製工程における圧縮工程にて用いられる圧縮機としては、炭化水素の分解反応における圧力制御の項で述べたものと同様のものが挙げられる。
このように本発明は、原料混合物から流体(A)および流体(C)を予め除去し、流体(B)を用いてプロピレンの製造を行うことにより、反応生成物の精製工程における圧縮工程にて、圧縮機に過剰な負荷を生じない点が好ましい。
Examples of the compressor used in the compression step in the refining step include the same ones described in the section of pressure control in the hydrocarbon decomposition reaction.
As described above, the present invention removes fluid (A) and fluid (C) from the raw material mixture in advance, and produces propylene using fluid (B), thereby compressing the reaction product in the compression step. The point which does not produce an excessive load to a compressor is preferable.

<プロピレンの製造プロセス>
次に本発明のプロピレンの製造方法につき、より具体的に説明するが、本発明はこれらの実施態様に限定されるものではない。
〔第1の実施態様〕
本発明の第1の実施態様として、下記工程(1)〜(4)を含む、プロピレンの製造方法が挙げられる。
<Propylene production process>
Next, although the manufacturing method of the propylene of this invention is demonstrated more concretely, this invention is not limited to these embodiments.
[First Embodiment]
As a 1st embodiment of this invention, the manufacturing method of propylene including the following process (1)-(4) is mentioned.

工程(1):エチレンを含む原料混合物を、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率よりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離する工程
工程(2):前記流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させて、プロピレンを含む反応混合物を得る工程、
工程(3):前記反応混合物を圧縮した後に、前記工程(1)に供し、前記エチレンを含む原料混合物と共に流体(A)〜(C)に分離する工程
工程(4):前記工程(1)にて分離された前記流体(C)を精製し、プロピレンを分離する工程
なお本実施態様において、工程(2)で得られた反応混合物に着目すると、工程(3)及び(4)の全体が「反応混合物の精製工程」に相当し、工程(3)にて反応混合物を圧縮することから、工程(3)及び(4)の全体が「圧縮工程を含む精製工程」に相当する。
Step (1): A raw material mixture containing ethylene, a fluid (A) containing methane, hydrogen, and a hydrocarbon having 2 carbon atoms, a main component being a hydrocarbon having 2 carbon atoms, and a hydrocarbon having 2 carbon atoms A step of separating a fluid (B) whose mole percentage is higher than the mole percentage of hydrocarbons having 2 carbon atoms in the fluid (A) and a fluid (C) whose main component is a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms. 2): introducing the fluid (B) into a reactor and bringing it into contact with a catalyst to obtain a reaction mixture containing propylene;
Step (3): After the reaction mixture is compressed, the reaction mixture is subjected to the step (1) and separated into fluids (A) to (C) together with the raw material mixture containing ethylene. Step (4): The step (1) The step of purifying the fluid (C) separated in step and separating propylene In this embodiment, when attention is paid to the reaction mixture obtained in step (2), the whole of steps (3) and (4) Since the reaction mixture is compressed in the step (3), the entire steps (3) and (4) correspond to the “purification step including the compression step”.

<工程(1)>
工程(1)では、エチレンを含む原料混合物を、主成分がメタン又は水素である流体(
A)、主成分が炭素数2の炭化水素である流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離する。
該原料混合物、流体(A)〜(C)、及び分離方法については前述の通りである。
<Step (1)>
In step (1), a raw material mixture containing ethylene is mixed with a fluid whose main component is methane or hydrogen (
A), a fluid (B) whose main component is a hydrocarbon having 2 carbon atoms, and a fluid (C) whose main component is a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms.
The raw material mixture, the fluids (A) to (C), and the separation method are as described above.

<工程(2)>
前記炭素数2の炭化水素を主成分とする流体(B)を、反応器に導入し、触媒と接触させ、プロピレンを含む反応混合物(以下単に「反応混合物」ということがある)を得る。この工程を工程(2)という。
触媒としては、既知の触媒が用いることができ、本発明の目的を満たす範囲において特に限定されるものではないが、通常ブレンステッド酸点を有する固体状の触媒(以下、「固体酸触媒」ということがある)が用いられる。例えば、カオリン等の粘土鉱物;粘土鉱物等の担体に硫酸、燐酸等の酸を含浸・担持させたもの;酸性型イオン交換樹脂;ゼオライト類;Al−MCM41等のメソポーラスシリカアルミナ;ITQ−2等の層状ゼオライト、等の固体酸触媒が挙げられ、より具体的には、例えば特開2007−291076号公報や、国際公開2010/128644号公報に開示された触媒等が挙げられる。
<Step (2)>
The fluid (B) mainly composed of a hydrocarbon having 2 carbon atoms is introduced into a reactor and brought into contact with a catalyst to obtain a reaction mixture containing propylene (hereinafter sometimes simply referred to as “reaction mixture”). This step is referred to as step (2).
As the catalyst, a known catalyst can be used, and is not particularly limited as long as it satisfies the object of the present invention. However, it is usually a solid catalyst having a Bronsted acid point (hereinafter referred to as “solid acid catalyst”). May be used). For example, clay minerals such as kaolin; those obtained by impregnating and supporting an acid such as sulfuric acid and phosphoric acid on a carrier such as clay minerals; acidic ion exchange resins; zeolites; mesoporous silica alumina such as Al-MCM41; ITQ-2 etc. Solid acid catalysts such as lamellar zeolite, and more specifically, for example, catalysts disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-291076 and International Publication No. 2010/128644.

中でも好ましくは国際公開2010/128644号公報に開示された触媒が好ましく、具体的には、細孔径が0.5nm未満のゼオライトが好ましく、さらに好ましくは8員環又は9員環構造を有するゼオライトが好ましい。またゼオライトとしてはアルミノシリケートが好ましい。最も好ましくはCHA構造を有するアルミノシリケートに対してシリル化処理をして得た触媒である。   Among them, a catalyst disclosed in International Publication No. 2010/128644 is preferable, specifically, a zeolite having a pore diameter of less than 0.5 nm is preferable, and a zeolite having an 8-membered ring or 9-membered ring structure is more preferable. preferable. As the zeolite, aluminosilicate is preferable. Most preferred is a catalyst obtained by subjecting an aluminosilicate having a CHA structure to a silylation treatment.

本発明の製造方法において、用いる反応器の形態に特に制限はないが、通常連続式の固定床反応器や流動床反応器が選ばれる。好ましくは流動床反応器である。単一の反応器を用いた方法でもよいし、直列、又は並列に配置された複数の反応器を用いた方法でもよい。
なお、流動床反応器に前述の触媒を充填する際、触媒層の温度分布を小さく抑えるために、石英砂、アルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ等の反応に不活性な粒状物を、触媒と混合して充填しても良い。この場合、石英砂等の反応に不活性な粒状物の使用量は特に制限はない。なお、この粒状物は、触媒との均一混合性の面から、触媒と同程度の粒径であることが好ましい。
In the production method of the present invention, the form of the reactor to be used is not particularly limited, but usually a continuous fixed bed reactor or fluidized bed reactor is selected. A fluidized bed reactor is preferred. A method using a single reactor or a method using a plurality of reactors arranged in series or in parallel may be used.
In addition, when packing the above-mentioned catalyst into the fluidized bed reactor, in order to keep the temperature distribution of the catalyst layer small, particulates inert to the reaction such as quartz sand, alumina, silica, silica-alumina, etc. are mixed with the catalyst. And may be filled. In this case, there is no particular limitation on the amount of granular material inactive to the reaction such as quartz sand. In addition, it is preferable that this granular material is a particle size comparable as a catalyst from the surface of uniform mixing property with a catalyst.

反応器には、反応に伴う発熱を分散させることを目的に、工程(1)で得られた炭素数2の炭化水素を主成分とする流体(B)を分割して供給しても良い。
流動床反応器を選択する場合、反応器に対して触媒の再生器を付設し、反応器から抜き出した触媒を連続的に再生器に送り、再生器において再生された触媒を連続的に反応器に戻しながら反応を行うことが好ましい。
ここで、触媒の再生器とは、反応器から抜き出された触媒を、触媒の再生方法の項で述べる方法により、再生する装置である。
In order to disperse the heat generated by the reaction, the reactor may be divided and supplied with the fluid (B) mainly composed of a hydrocarbon having 2 carbon atoms obtained in the step (1).
When a fluidized bed reactor is selected, a catalyst regenerator is attached to the reactor, the catalyst extracted from the reactor is continuously sent to the regenerator, and the catalyst regenerated in the regenerator is continuously reacted to the reactor. It is preferable to carry out the reaction while returning to pH.
Here, the catalyst regenerator is an apparatus for regenerating the catalyst extracted from the reactor by the method described in the section of the catalyst regeneration method.

(基質濃度)
反応器に供給する流体(B)中のエチレンの濃度(即ち、基質濃度)に関して特に制限はないが、エチレンは全供給成分中、90モル%以下が好ましい。さらに好ましくは5モル%以上70モル%以下である。この基質濃度が高すぎると芳香族化合物やパラフィン類の生成が顕著になり、プロピレンの収率が低下する傾向がある。基質濃度が低すぎると、反応速度が遅くなるため、多量の触媒が必要となり、反応器が大きくなりすぎる傾向がある。
(Substrate concentration)
There is no particular limitation on the concentration of ethylene (that is, the substrate concentration) in the fluid (B) supplied to the reactor, but ethylene is preferably 90 mol% or less in the total supply components. More preferably, it is 5 mol% or more and 70 mol% or less. When this substrate concentration is too high, the production of aromatic compounds and paraffins becomes remarkable, and the yield of propylene tends to decrease. If the substrate concentration is too low, the reaction rate becomes slow, so a large amount of catalyst is required, and the reactor tends to be too large.

従って、このような基質濃度となるように、必要に応じて希釈剤でエチレンを希釈することが好ましい。
希釈剤としてはヘリウム、アルゴン、窒素、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、水、パラフィン類、メタン等の炭化水素類、芳香族化合物類、および、それらの混合物など、反応に不活性な気体が挙げられる。この中でも水(水蒸気)が共存しているのが好ましい。
このような希釈剤としては、原料混合物中に由来する不純物をそのまま使用しても良いし、別途調製した希釈剤を流体(B)と混合して用いても良い。
また、希釈剤は反応器に入れる前に流体(B)と混合しても良いし、流体(B)とは別に反応器に供給しても良い。
Therefore, it is preferable to dilute ethylene with a diluent as necessary so as to obtain such a substrate concentration.
Diluents include helium, argon, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, water, paraffins, hydrocarbons such as methane, aromatic compounds, and mixtures thereof. Can be mentioned. Among these, it is preferable that water (water vapor) coexists.
As such a diluent, impurities derived from the raw material mixture may be used as they are, or a separately prepared diluent may be mixed with the fluid (B).
The diluent may be mixed with the fluid (B) before entering the reactor, or may be supplied to the reactor separately from the fluid (B).

(空間速度)
ここで言う空間速度とは、触媒(触媒活性成分)の重量当たりの反応原料であるエチレンの流量(重量/時間)であり、ここで触媒の重量とは触媒の造粒・成型に使用する不活性成分やバインダーを含まない触媒活性成分の重量である。
空間速度は、0.01Hr−1から500Hr−1の間が好ましく、0.1Hr−1から100Hr−1の間がさらに好ましい。空間速度が高すぎると後述する反応混合物中のエチレンが多くなり、プロピレン収率が低くなる傾向がある。また、空間速度が低すぎると、パラフィン類等の好ましくない副生成物が生成し、プロピレン収率が低下する傾向がある。
(Space velocity)
The space velocity mentioned here is the flow rate (weight / hour) of ethylene as a reaction raw material per weight of the catalyst (catalytic active component), and the weight of the catalyst is the amount used for granulation / molding of the catalyst. This is the weight of the catalytically active component that does not contain the active component or binder.
The space velocity is preferably between 0.01 hr -1 for 500HR -1, more preferably between 0.1 hr -1 to 100 Hr -1. When the space velocity is too high, the amount of ethylene in the reaction mixture described later increases, and the propylene yield tends to be low. On the other hand, when the space velocity is too low, undesirable by-products such as paraffins are produced, and the propylene yield tends to decrease.

(反応温度)
反応温度の下限としては、通常約200℃以上、好ましくは300℃以上であり、反応温度の上限としては、通常700℃以下、好ましくは600℃以下である。反応温度が前記下限未満では、反応速度が低く、未反応原料が多く残る傾向となり、さらにプロピレンの収率も低下する場合がある。一方で反応温度が前記上限超過では、プロピレンの収率が低下する場合がある。
(Reaction temperature)
The lower limit of the reaction temperature is usually about 200 ° C. or higher, preferably 300 ° C. or higher, and the upper limit of the reaction temperature is usually 700 ° C. or lower, preferably 600 ° C. or lower. If the reaction temperature is less than the lower limit, the reaction rate tends to be low, a large amount of unreacted raw material tends to remain, and the yield of propylene may also decrease. On the other hand, when the reaction temperature exceeds the above upper limit, the yield of propylene may decrease.

(反応圧力)
反応圧力の上限は通常2MPa(絶対圧、以下同様)以下好ましくは1MPa以下であり、より好ましくは0.7MPa以下である。また、反応圧力の下限は特に制限されないが、通常1kPa以上、好ましくは50kPa以上である。反応圧力が高すぎるとパラフィン類等の好ましくない副生成物の生成量が増え、プロピレンの収率が低下する傾向がある。反応圧力が低すぎると反応速度が遅くなる傾向がある。
(Reaction pressure)
The upper limit of the reaction pressure is usually 2 MPa (absolute pressure, the same applies hereinafter), preferably 1 MPa or less, and more preferably 0.7 MPa or less. The lower limit of the reaction pressure is not particularly limited, but is usually 1 kPa or more, preferably 50 kPa or more. When the reaction pressure is too high, the amount of undesired by-products such as paraffins increases, and the yield of propylene tends to decrease. If the reaction pressure is too low, the reaction rate tends to be slow.

(反応混合物)
反応器出口ガスとしては、プロピレンを含む反応混合物が得られる。該反応混合物中には、プロピレン、エチレン、副生成物および任意に希釈剤等が含まれる。該反応混合物中のプロピレン濃度は通常1〜95重量%、好ましくは2〜80重量%である。
この中には通常エチレンが含まれるが、このエチレンはその少なくとも一部を反応器にリサイクルして反応原料として再利用することが好ましい。
なお、副生成物としては炭素数が4以上のオレフィン類、パラフィン類、芳香族化合物および水が挙げられる。
(Reaction mixture)
As the reactor outlet gas, a reaction mixture containing propylene is obtained. The reaction mixture contains propylene, ethylene, by-products and optionally a diluent. The propylene concentration in the reaction mixture is usually 1 to 95% by weight, preferably 2 to 80% by weight.
This usually contains ethylene, but it is preferable that at least a part of this ethylene is recycled to the reactor and reused as a reaction raw material.
Examples of by-products include olefins having 4 or more carbon atoms, paraffins, aromatic compounds, and water.

(触媒の再生方法)
触媒の再生方法としては、触媒に付着したコークを除去できる方法であれば、その条件に特に制限はないが、水素を含むガスに触媒を接触させて再生することが好ましい。水素を含むガスで再生することにより、高いプロピレン選択率を維持した状態での触媒の再生が可能となる。水素を用いた再生方法については、例えば特開2010−205579号公報に記載の方法、再生条件を適用することができる。
(Catalyst regeneration method)
The method for regenerating the catalyst is not particularly limited as long as coke attached to the catalyst can be removed, but it is preferable to regenerate by bringing the catalyst into contact with a gas containing hydrogen. By regenerating with a gas containing hydrogen, it is possible to regenerate the catalyst while maintaining a high propylene selectivity. For the regeneration method using hydrogen, for example, the method and regeneration conditions described in JP 2010-205579 A can be applied.

再生器の形態は特に制限されず、通常連続式の固定床再生器や流動床再生器が選ばれる。好ましくは流動床再生器である。
固定床で再生する場合は、触媒を抜き出さずに反応器に入れたまま再生ガスを流すことによって、再生することが好ましい。また、触媒を一度抜きだして、反応器とは別の再生器に充填してから再生ガスに接触させて再生してもよい。移動床、流動床の場合は、反応器に対して触媒の再生器を付設し、反応器から抜き出した触媒を連続的に再生器に送り、再生器において再生された触媒を連続的に反応器に戻しながら反応を行うことが好ましい。また、触媒を系内に補充あるいは系内から一部をパージしながら反応、再生を行ってもよい。
The form of the regenerator is not particularly limited, and a continuous fixed bed regenerator or a fluidized bed regenerator is usually selected. A fluidized bed regenerator is preferable.
When regenerating in a fixed bed, it is preferable to regenerate by flowing a regeneration gas while leaving the catalyst in the reactor without removing the catalyst. Alternatively, the catalyst may be once extracted and charged into a regenerator separate from the reactor, and then regenerated by contacting with the regeneration gas. In the case of moving bed or fluidized bed, a catalyst regenerator is attached to the reactor, the catalyst extracted from the reactor is continuously sent to the regenerator, and the catalyst regenerated in the regenerator is continuously reacted to the reactor. It is preferable to carry out the reaction while returning to pH. Further, the reaction and regeneration may be performed while replenishing the catalyst in the system or purging a part from the system.

<工程(3)>
前記工程(2)で得られたプロピレンを含む反応混合物を圧縮した後に、前記工程(1)に供し、前記エチレンを含む原料混合物と共に、前記流体(A)〜(C)に分離する。この工程を工程(3)という。
なお反応混合物は、予め原料混合物と混合して、蒸留塔に導入してもよく、原料混合物とは別に蒸留塔に導入してもよい。
本工程(3)の圧縮操作に使用する圧縮機としては、炭化水素の分解反応における圧力制御の項で挙げたものと同様の装置が使用できる。
<Step (3)>
After compressing the reaction mixture containing propylene obtained in the step (2), the reaction mixture is subjected to the step (1) and separated into the fluids (A) to (C) together with the raw material mixture containing ethylene. This step is referred to as step (3).
The reaction mixture may be mixed with the raw material mixture in advance and introduced into the distillation column, or may be introduced into the distillation column separately from the raw material mixture.
As the compressor used for the compression operation in this step (3), the same apparatus as mentioned in the section of pressure control in the hydrocarbon decomposition reaction can be used.

<工程(4)>
工程(1)にて分離された、前記流体(A)〜(C)のうち前記流体(C)を精製し、目的物であるプロピレンを分離する。この工程を工程(4)という。
該流体(C)は、原料混合物由来の成分と工程(2)にて得られた反応混合物由来の成分を含む。
精製方法は特に限定されないが、各種公知の分離精製方法を用いることができる。
通常は、前記流体(C)における、より重質の成分から除去される。以下、一般的な分離精製プロセスを用いて説明する。
<Step (4)>
Of the fluids (A) to (C) separated in the step (1), the fluid (C) is purified to separate propylene as the target product. This step is referred to as step (4).
The fluid (C) includes a component derived from the raw material mixture and a component derived from the reaction mixture obtained in the step (2).
The purification method is not particularly limited, but various known separation and purification methods can be used.
Usually, it is removed from heavier components in the fluid (C). Hereinafter, description will be made using a general separation and purification process.

前記流体(C)は、必要に応じ、ガソリン塔に導入され、冷却されることで、重質油(通常炭素数10〜11以上の炭化水素成分)と、重質油成分以外のガス(通常、炭素数9〜10の炭化水素成分及びそれより軽質のもの)に分離される。
次に重質油成分以外のガスは、通常、クエンチ塔を通過し、次いで、水分、ガソリン成分(通常炭素数5〜10の炭化水素成分)、及び軽質の成分(通常炭素数4以下の炭化水素)に分離される。
なお前記流体(C)に含まれる重質油およびガソリン成分が低濃度であれば、前記流体(C)をガソリン塔および/またはクエンチ塔に通さずに、以降の工程に直接供給してもよい。
If necessary, the fluid (C) is introduced into a gasoline tower and cooled so that heavy oil (usually a hydrocarbon component having 10 to 11 or more carbon atoms) and gas other than the heavy oil component (usually normal) , Hydrocarbon components having 9 to 10 carbon atoms and lighter ones).
Next, the gas other than the heavy oil component usually passes through the quench tower, and then moisture, gasoline component (usually hydrocarbon component having 5 to 10 carbon atoms), and light component (usually carbonization having 4 or less carbon atoms). Hydrogen).
If the heavy oil and gasoline components contained in the fluid (C) are low in concentration, the fluid (C) may be directly supplied to the subsequent steps without passing through the gasoline tower and / or the quench tower. .

上記軽質成分から目的とするプロピレンを単離するには、例えば、ナフサの熱分解プロセスにあるような脱エタン塔、脱プロパン塔等の分離、精製設備に導入し、それぞれの成分に応じ、回収、精製、リサイクル、排出等の処理をすればよい。一般的なプロセスでは、軽質成分を脱メタン塔に導入し、メタンとそれ以外の成分に分離し、メタン以外の成分を脱エタン塔に導く。脱エタン塔で、主として炭素数2の成分と、炭素数3以上の成分に分離する。そして脱プロパン塔で炭素数3以上の成分と、炭素数4以上の成分に分離し、更に得られた炭素数3以上の成分を蒸留し、プロピレンを分離する。   In order to isolate the desired propylene from the above light components, for example, it is introduced into separation and purification equipment such as a deethanizer and a depropanizer as in the naphtha pyrolysis process, and recovered according to each component. , Purification, recycling, discharge, etc. In a general process, light components are introduced into a demethanizer tower, separated into methane and other components, and components other than methane are introduced into the deethanizer tower. In the deethanizer, it is mainly separated into a component having 2 carbon atoms and a component having 3 or more carbon atoms. Then, it is separated into a component having 3 or more carbon atoms and a component having 4 or more carbon atoms in a depropanizer, and the obtained component having 3 or more carbon atoms is distilled to separate propylene.

プロピレン以外の成分(オレフィン、パラフィン等)の一部または全て、特にエタン及びエチレンは、プロセス中にリサイクルするのが望ましい。
具体的には、エタン及び/又はエチレンを含有する成分を、
予め原料混合物中に混合し、工程(1)における分離工程に供する、
原料混合物とは別に、工程(1)における分離工程に供する、
予め流体(B)中に混合し、工程(2)における反応器に供給する、
流体(B)とは別に、工程(2)における反応器に供給する、
などが考えられる。
Some or all of the components other than propylene (olefins, paraffins, etc.), especially ethane and ethylene, are desirably recycled during the process.
Specifically, a component containing ethane and / or ethylene,
It mixes beforehand in a raw material mixture, and uses for the separation process in process (1).
Separately from the raw material mixture, it is subjected to a separation step in step (1).
Premixed in fluid (B) and fed to the reactor in step (2),
Separately from the fluid (B), it is supplied to the reactor in step (2).
Etc. are considered.

なお、原料混合物を炭化水素の分解により得る場合、エタンのリサイクル効率の観点からは、工程(1)の前、すなわち炭化水素の分解工程に当該成分を供することが好ましい。エタンは炭化水素の分解工程で容易にエチレンに転化するため、プロピレン製造における反応原料の増加に繋がるため好ましい。
エチレンのリサイクル効率の観点からは、予め流体(B)中に混合して工程(2)における反応器に供給するか、流体(B)とは別に工程(2)における反応器に供給することが好ましい。
In addition, when obtaining a raw material mixture by decomposition | disassembly of a hydrocarbon, it is preferable to use the said component before a process (1), ie, the decomposition | disassembly process of a hydrocarbon, from a viewpoint of the recycling efficiency of ethane. Ethane is preferred because it easily converts to ethylene in the hydrocarbon cracking step, leading to an increase in the reaction raw materials in the production of propylene.
From the viewpoint of ethylene recycling efficiency, it may be mixed in the fluid (B) in advance and supplied to the reactor in the step (2), or supplied to the reactor in the step (2) separately from the fluid (B). preferable.

〔第2の実施態様〕
本発明の第2の実施態様として、下記工程(0)、(1’)、(2’)、(3’)及び(4’)を含む、プロピレンの製造方法が挙げられる。
工程(0):エチレンを含む原料混合物を、圧縮する工程
工程(1’):前記工程(0)にて得られた、圧縮された原料混合物を、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率よりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離する工程
工程(2’):前記流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させて、プロピレンを含む反応混合物を得る工程、
工程(3’):前記反応混合物を、前記工程(0)に供し、前記エチレンを含む原料混合物と共に圧縮する工程
工程(4’):前記工程(1’)にて分離された前記流体(C)を精製し、プロピレンを分離する工程
なお本実施態様において、工程(2’)で得られた反応混合物に着目すると、以降のすべての工程、すなわち工程(3’)、工程(0)、工程(1’)及び工程(4’)の全体が「反応混合物の精製工程」に相当し、工程(0)にて反応混合物を圧縮することから、これら工程の全体が、前述の「圧縮工程を含む精製工程」に相当する。
[Second Embodiment]
As a 2nd embodiment of this invention, the manufacturing method of propylene including the following process (0), (1 '), (2'), (3 ') and (4') is mentioned.
Step (0): Step of compressing raw material mixture containing ethylene Step (1 ′): Methane, hydrogen, and hydrocarbon having 2 carbon atoms obtained from the compressed raw material mixture obtained in the step (0) A fluid (A) containing a main component of a hydrocarbon having a carbon number of 2 and a mole percentage of the hydrocarbon of carbon number 2 higher than the mole percentage of the hydrocarbon of carbon number 2 in the fluid (A) ( B) and a process of separating the fluid (C) whose main component is a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms Step (2 ′): introducing the fluid (B) into a reactor and bringing it into contact with a catalyst to produce propylene Obtaining a reaction mixture comprising:
Step (3 ′): The reaction mixture is subjected to the step (0) and compressed together with the raw material mixture containing ethylene. Step (4 ′): The fluid (C) separated in the step (1 ′) In this embodiment, when attention is paid to the reaction mixture obtained in step (2 ′), all subsequent steps, that is, step (3 ′), step (0), step The whole of (1 ′) and step (4 ′) corresponds to “reaction mixture purification step”, and the reaction mixture is compressed in step (0). Corresponding to a “purification step comprising”.

<工程(0)>
工程(0)は、前記原料混合物を圧縮する工程である。
工程(1’)における分離工程は、通常は前述の様に蒸留により行われるが、該工程(1’)に導入する原料混合物の圧力を蒸留プロセスに適した圧力まで昇圧するため、工程(0)を設けることが好ましい。
<Process (0)>
Step (0) is a step of compressing the raw material mixture.
The separation step in the step (1 ′) is usually performed by distillation as described above. However, in order to increase the pressure of the raw material mixture introduced into the step (1 ′) to a pressure suitable for the distillation process, the step (0 ′) ) Is preferably provided.

工程(0)にて得られる圧縮された原料混合物の圧力は、通常0.5MPa以上、好ましくは2MPa以上であり、また通常5MPa以下、好ましく4MPa以下程度である。
圧力が高すぎると、以降の工程(2’)における反応時の圧力も高くなり、副生物の割合が増加する傾向がある。逆に低すぎると、工程(1’)の分離工程や、工程(3’)以降の精製工程における蒸留の際に、適切な圧力に調整することが困難になる場合がある。
具体的には、例えば工程(4’)にて蒸留操作を行う場合は、精製する流体(流体(C))の圧力を蒸留に適した範囲に調整するため、圧縮操作を行う場合があるが、当該操作を行う圧縮機への負荷が過剰になるおそれがある。
The pressure of the compressed raw material mixture obtained in the step (0) is usually 0.5 MPa or more, preferably 2 MPa or more, and usually 5 MPa or less, preferably about 4 MPa or less.
When the pressure is too high, the pressure during the reaction in the subsequent step (2 ′) also increases, and the proportion of by-products tends to increase. On the other hand, if it is too low, it may be difficult to adjust to an appropriate pressure during distillation in the separation step of the step (1 ′) and the purification step after the step (3 ′).
Specifically, for example, when the distillation operation is performed in the step (4 ′), the compression operation may be performed in order to adjust the pressure of the fluid to be purified (fluid (C)) to a range suitable for distillation. The load on the compressor performing the operation may be excessive.

なお、本工程(0)の圧縮操作により、原料混合物中の水分が液化し析出する場合があるため、必要に応じて当該水分の除去を行ってもよい。原料混合物中の水分量は、通常、原料混合物中のエチレンに対し、モル比で0.025以上であり、好ましくは0.1以上、より好ましくは0.5以上であり、また通常15以下、好ましくは10以下、より好ま
しくは5以下程度である。水分量が多すぎると、以降の工程(2’)における反応速度が低下し、目的生成物(プロピレン)の収量が低下する場合があり、また触媒が水と反応し変質する等の問題が生じる可能性がある。
In addition, since the water | moisture content in a raw material mixture may liquefy and precipitate by compression operation of this process (0), you may remove the said water | moisture content as needed. The amount of water in the raw material mixture is usually 0.025 or more, preferably 0.1 or more, more preferably 0.5 or more, and usually 15 or less, with respect to ethylene in the raw material mixture. Preferably it is 10 or less, More preferably, it is about 5 or less. If the amount of water is too large, the reaction rate in the subsequent step (2 ′) may decrease, the yield of the target product (propylene) may decrease, and problems such as deterioration of the catalyst by reacting with water may occur. there is a possibility.

<工程(1’)>
工程(1’)は、前記工程(0)で得られた圧縮後の原料混合物を使用する点以外は、〔第1の実施態様〕における工程(1)と同様である。
<工程(2’)>
工程(2’)は、前記工程(1’)で得られた流体(B)を使用する以外は、〔第1の実施態様〕における工程(2)と同様である。
<Process (1 ')>
The step (1 ′) is the same as the step (1) in the first embodiment except that the raw material mixture after compression obtained in the step (0) is used.
<Process (2 ')>
The step (2 ′) is the same as the step (2) in the first embodiment except that the fluid (B) obtained in the step (1 ′) is used.

<工程(3’)>
工程(3’)は、前記工程(2’)で得られた反応混合物を前記工程(0)に供し、前記エチレンを含む原料混合物と共に圧縮する工程である。なお反応混合物は、予め原料混合物と混合して圧縮機に導入してもよく、原料混合物とは別に圧縮機に導入してもよい。
<工程(4’)>
工程(4’)は、前記工程(1’)にて分離された前記流体(C)を精製し、目的物であるプロピレンを分離する工程である。該流体(C)は、原料混合物由来の成分と、工程(2’)にて得られた反応混合物由来の成分を含む。
<Process (3 ')>
Step (3 ′) is a step of subjecting the reaction mixture obtained in step (2 ′) to step (0) and compressing it together with the raw material mixture containing ethylene. The reaction mixture may be mixed with the raw material mixture in advance and introduced into the compressor, or may be introduced into the compressor separately from the raw material mixture.
<Process (4 ')>
The step (4 ′) is a step of purifying the fluid (C) separated in the step (1 ′) and separating propylene as a target product. The fluid (C) includes a component derived from the raw material mixture and a component derived from the reaction mixture obtained in the step (2 ′).

該流体(C)からのプロピレンの分離精製方法は、〔第1の実施態様〕における工程(4)と同様である。
工程(4’)で得られたプロピレン以外の成分(オレフィン、パラフィン等)の一部または全て、特にエタン及びエチレンはプロセス中にリサイクルすることが好ましい。
具体的には、エタン及び/又はエチレンを含む成分を、
予め原料混合物中に混合し、工程(0)における圧縮工程に供する、
原料混合物とは別に、工程(0)における圧縮工程に供する、
予め圧縮された原料混合物中に混合し、工程(1’)における分離工程に供する、
圧縮された原料混合物とは別に、工程(1’)における分離工程に供する、
予め流体(B)中に混合した後、工程(2’)における反応器に供給する、
流体(B)とは別に、工程(2’)における反応器に供給する、
などが考えられる。
The method for separating and purifying propylene from the fluid (C) is the same as step (4) in [First embodiment].
Part or all of the components (olefin, paraffin, etc.) other than propylene obtained in step (4 ′), particularly ethane and ethylene are preferably recycled during the process.
Specifically, a component containing ethane and / or ethylene,
It mixes beforehand in a raw material mixture, and uses for the compression process in a process (0).
Separately from the raw material mixture, it is subjected to the compression step in step (0).
Mixed in a pre-compressed raw material mixture and subjected to a separation step in step (1 ′),
Separately from the compressed raw material mixture, it is subjected to a separation step in step (1 ′).
After being mixed in fluid (B) in advance, it is fed to the reactor in step (2 ′).
Separately from fluid (B), it is fed to the reactor in step (2 ′).
Etc. are considered.

なお、原料混合物を炭化水素の分解により得る場合、エタンのリサイクル効率の観点からは、工程(0)の前、すなわち炭化水素の分解工程に当該成分を供することが好ましい。エタンは炭化水素の分解工程で容易にエチレンに転化するため、プロピレン製造における反応原料の増加に繋がるため好ましい。
エチレンのリサイクル効率の観点からは、予め流体(B)中に混合した後で工程(2’)における反応器に供給するか、流体(B)とは別に工程(2’)における反応器に供給することが好ましい。
In addition, when obtaining a raw material mixture by decomposition | disassembly of a hydrocarbon, it is preferable to use the said component before a process (0), ie, the decomposition | disassembly process of a hydrocarbon, from a viewpoint of the recycling efficiency of ethane. Ethane is preferred because it easily converts to ethylene in the hydrocarbon cracking step, leading to an increase in the reaction raw materials in the production of propylene.
From the viewpoint of ethylene recycling efficiency, after mixing in fluid (B) in advance, it is supplied to the reactor in step (2 ′), or supplied to the reactor in step (2 ′) separately from fluid (B). It is preferable to do.

〔第3の実施態様〕
本発明の第3の実施態様として、下記工程(0)、(1’)、(2’)、(3’’)及び(4’)を含む、プロピレンの製造方法が挙げられる。
工程(0):エチレンを含む原料混合物を、圧縮する工程
工程(1’):前記工程(0)にて得られた、圧縮された原料混合物を、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が流体(A)中の炭素数2の炭化水素のよりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離する工程
工程(2’):前記流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させて、プロピレンを含
む反応混合物を得る工程、
工程(3’’):前記反応混合物を圧縮した後に、前記工程(1’)に供し、前記圧縮された原料混合物と共に流体(A)〜(C)に分離する工程
工程(4’):前記工程(1’)にて分離された前記流体(C)を、精製し、プロピレンを分離する工程
なお本実施態様において、工程(2’)で得られた反応混合物に着目すると、以降のすべての工程、すなわち工程(3’’)、工程(1’)及び工程(4’)の全体が「反応混合物の精製工程」に相当し、工程(3’’)にて反応混合物を圧縮することから、これらの工程の全体が、前述の「圧縮工程を含む精製工程」に相当する。
[Third Embodiment]
As a 3rd embodiment of the present invention, the manufacturing method of propylene including the following process (0), (1 '), (2'), (3 ''), and (4 ') is mentioned.
Step (0): Step of compressing raw material mixture containing ethylene Step (1 ′): Methane, hydrogen, and hydrocarbon having 2 carbon atoms obtained from the compressed raw material mixture obtained in the step (0) A fluid (A) containing the main component of a hydrocarbon having a carbon number of 2 and a mole percentage of the hydrocarbon having a carbon number of 2 higher than that of the hydrocarbon of carbon number 2 in the fluid (A) (B) And a process of separating the fluid (C), the main component of which is a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms, step (2 ′): introducing the fluid (B) into a reactor, bringing it into contact with a catalyst, and containing propylene Obtaining a reaction mixture;
Step (3 ''): Step of compressing the reaction mixture, then subjecting it to the step (1 ′) and separating it into fluids (A) to (C) together with the compressed raw material mixture Step (4 ′): The step of purifying the fluid (C) separated in the step (1 ′) and separating the propylene In this embodiment, when attention is paid to the reaction mixture obtained in the step (2 ′), The entire process, that is, the process (3 ″), the process (1 ′) and the process (4 ′) corresponds to the “purification process of the reaction mixture”, and the reaction mixture is compressed in the process (3 ″). The whole of these steps corresponds to the above-described “purification step including the compression step”.

本実施態様は、工程(3’’)以外は前記第2の実施態様と同じである。すなわち工程(2’)にて得られた反応混合物を予め圧縮した後、工程(0)ではなく工程(1’)に供する点が異なる。圧縮された反応混合物は、予め原料混合物と混合して、工程(1’)に供してもよく、原料混合物とは別に工程(1’)に供してもよい。工程(3’’)における圧縮操作に使用する圧縮機としては、炭化水素の分解反応における圧力制御の項で挙げたものと同様の装置が使用できる。圧縮後の該反応混合物の圧力は、工程(1’)に供給される「圧縮された原料混合物」と同程度とすることが好ましい。   This embodiment is the same as the second embodiment except for the step (3 ″). That is, the difference is that the reaction mixture obtained in the step (2 ') is pre-compressed and then subjected to the step (1') instead of the step (0). The compressed reaction mixture may be mixed with the raw material mixture in advance and used for the step (1 '), or may be used separately from the raw material mixture for the step (1'). As the compressor used for the compression operation in the step (3 ″), the same apparatus as mentioned in the section of pressure control in the hydrocarbon decomposition reaction can be used. The pressure of the reaction mixture after compression is preferably the same as that of the “compressed raw material mixture” supplied to step (1 ′).

本実施態様においても、工程(4’)で得られたプロピレン以外の成分(オレフィン、パラフィン等)の一部または全て、特にエタン及びエチレンはプロセス中にリサイクルすることが好ましい。
具体的には、エタン及び/又はエチレンを含む成分を、
予め原料混合物中に混合した後、工程(0)における圧縮工程に供する、
原料混合物とは別に、工程(0)における圧縮工程に供給する、
予め圧縮された原料混合物中に混合した後、工程(1’)における分離工程に供する、
圧縮された原料混合物とは別に、工程(1’)における分離工程に供する、
予め流体(B)中に混合した後、工程(2’)における反応器に供給する、
流体(B)とは別に、工程(2’)における反応器に供給する、
などが考えられる。
Also in this embodiment, part or all of the components (olefin, paraffin, etc.) other than propylene obtained in step (4 ′), particularly ethane and ethylene are preferably recycled during the process.
Specifically, a component containing ethane and / or ethylene,
After being mixed in the raw material mixture in advance, it is subjected to the compression step in step (0).
Separately from the raw material mixture, it is supplied to the compression step in step (0).
After mixing in a pre-compressed raw material mixture, it is subjected to a separation step in step (1 ′).
Separately from the compressed raw material mixture, it is subjected to a separation step in step (1 ′).
After being mixed in fluid (B) in advance, it is fed to the reactor in step (2 ′).
Separately from fluid (B), it is fed to the reactor in step (2 ′).
Etc. are considered.

なお、原料混合物を炭化水素の分解により得る場合、エタンのリサイクル効率の観点からは、工程(0)の前、すなわち炭化水素の分解工程に当該成分を供することが好ましい。エタンは炭化水素の分解工程で容易にエチレンに転化するため、プロピレン製造における反応原料の増加に繋がるため好ましい。
エチレンのリサイクル効率の観点からは、予め流体(B)中に混合した後で工程(2’)における反応器に供給するか、流体(B)とは別に工程(2’)における反応器に供給することが好ましい。
In addition, when obtaining a raw material mixture by decomposition | disassembly of a hydrocarbon, it is preferable to use the said component before a process (0), ie, the decomposition | disassembly process of a hydrocarbon, from a viewpoint of the recycling efficiency of ethane. Ethane is preferred because it easily converts to ethylene in the hydrocarbon cracking step, leading to an increase in the reaction raw materials in the production of propylene.
From the viewpoint of ethylene recycling efficiency, after mixing in fluid (B) in advance, it is supplied to the reactor in step (2 ′), or supplied to the reactor in step (2 ′) separately from fluid (B). It is preferable to do.

〔その他の工程〕
流体(B)と触媒とを接触させる反応工程(上述の各実施態様における工程(2)及び工程(2’)に相当)において、反応に供される流体(B)中にアセチレン等のアルキン類や、ブタジエン等のジエン類が含まれる場合、これらが触媒と接触してコークの発生原因となり、触媒の活性が低下する場合がある。これを防ぐ目的で、更にアルキン類及びジエン類を還元する工程、より好ましくはこれらを選択的に水素化する工程を含むことが好ましい。
[Other processes]
Alkynes such as acetylene in the fluid (B) subjected to the reaction in the reaction step (corresponding to step (2) and step (2 ′) in each of the above-described embodiments) in which the fluid (B) is brought into contact with the catalyst In addition, when dienes such as butadiene are contained, these may come into contact with the catalyst and cause coke, which may reduce the activity of the catalyst. In order to prevent this, it is preferable to further include a step of reducing alkynes and dienes, more preferably a step of selectively hydrogenating them.

この還元工程は、反応工程に供される流体(B)におけるアルキン類およびジエン類の含有量を低減できれば、本発明のプロセスにおけるどの工程中で、或いはどの工程前後に行われても良い。例えば、上述の各実施態様において、工程(2)または工程(2’)(
反応工程)の前、工程(1)または工程(1’)(流体(A)〜(C)への分離工程)の前、工程(0)(原料混合物の圧縮工程)の前、或いは工程(2)または工程(2’)にて得られた反応混合物を、工程(2)や工程(2’)より前のプロセス中に供する前、などが挙げられる。中でも、工程(2)または工程(2’)(反応工程)の前が特に好ましい。
This reduction step may be performed in any step or before and after any step in the process of the present invention as long as the content of alkynes and dienes in the fluid (B) supplied to the reaction step can be reduced. For example, in each of the above-described embodiments, the step (2) or the step (2 ′) (
Before reaction step), before step (1) or step (1 ′) (separation step into fluids (A) to (C)), before step (0) (compression step of raw material mixture), or step ( 2) or before the reaction mixture obtained in the step (2 ′) is subjected to a process prior to the step (2) or the step (2 ′). Among these, the step (2) or before the step (2 ′) (reaction step) is particularly preferable.

還元工程(好ましくは選択的な水素化)は、従来既知の方法を適宜選択して行なうことができる。還元処理の対象となる成分が液体で得られる場合は、前記水素化を液相で行なうことが好ましい。   The reduction step (preferably selective hydrogenation) can be performed by appropriately selecting a conventionally known method. When the component to be reduced is obtained in a liquid, the hydrogenation is preferably performed in a liquid phase.

以下に実施例を示して、本発明をより詳細に説明するが、本発明は以下に記載の実施例によって制限されるものではない。
本発明における実施例を、ASPEN PLUSによってシミュレートした。シミュレーションはRSTOICモードを用いた。実施例の検討に用いた工程を図1及び図2に示す。
シミュレーションに際し、原料混合物としてガソリン塔、クエンチ塔を通じて炭素数5以上の成分が除去されたナフサクラッカー分解ガス101の組成を表1に示す通り規定した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to the examples described below.
Examples in the present invention were simulated by ASPEN PLUS. The simulation used the RSTOIC mode. The steps used for studying the examples are shown in FIGS.
In the simulation, the composition of the naphtha cracker cracked gas 101 from which components having 5 or more carbon atoms were removed as a raw material mixture through a gasoline tower and a quench tower was defined as shown in Table 1.

Figure 0005928256
Figure 0005928256

(実施例1)
以下、図1に従って説明する。
分解ガス101(163T/H、35℃、0.15MPa)を、後述するプロピレンに富んだ流体106(反応混合物に相当。41.7T/H)と混合し、5段からなる分解ガス圧縮機1で圧縮し、熱交換を経て、14℃、3.5MPaとした。分解ガス圧縮機1で圧縮する過程で生じた凝縮成分(炭素数5以上の炭化水素成分、プロピレン4.7T/Hを含む)は除去し、後述する炭素数3以上の炭化水素を主成分とする流体(C)である103に混合させた(図示はしていない)。得られた圧縮ガス102(圧縮された原料混合物に相当)を、39段を有し、サイドカット段を有する脱エタン塔2の、上から16段目に導入し、メタンを主成分とする流体(A)(104)、炭素数2の炭化水素を主成分とする流体(B)(105)、炭素数3以上の炭化水素を主成分とする流体(C)(103)に分離し、流体(B)を脱エタン塔の7段目から抜き出した。
Example 1
Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
The cracked gas 101 (163 T / H, 35 ° C., 0.15 MPa) is mixed with a propylene-rich fluid 106 (corresponding to a reaction mixture, 41.7 T / H), which will be described later. And was subjected to heat exchange to 14 ° C. and 3.5 MPa. Condensed components (including hydrocarbon components having 5 or more carbon atoms, including propylene 4.7 T / H) generated in the process of being compressed by the cracked gas compressor 1 are removed, and hydrocarbons having 3 or more carbon atoms, which will be described later, as a main component. The fluid (C) 103 was mixed (not shown). The obtained compressed gas 102 (corresponding to the compressed raw material mixture) is introduced into the 16th stage from the top of the deethanizer 2 having 39 stages and side cut stages, and is a fluid mainly composed of methane. (A) (104), fluid (B) (105) mainly containing hydrocarbons having 2 carbon atoms, fluid (C) (103) mainly containing hydrocarbons having 3 or more carbon atoms, fluid (B) was extracted from the seventh stage of the deethanizer tower.

各成分102〜105の組成を表2に記載した。
脱エタン塔2の7段目からは、炭素数2の炭化水素を主成分とする流体(B)である1
05を抜き出し、図示はしないが水添反応器でアセチレンを水素添加によりエタン又はエチレンに変換したのち、反応器5に導入した。反応器5では、国際公開2010/128644の調製例1に開示された触媒を用いることを想定し、反応器5の入口と出口におけるストリームの組成が表3に記載された組成となるよう、RSTOICモードでシミュレーションをおこなった。得られたプロピレンに富んだ流体106(41.7T/H)は、前述したようにナフサクラッカー分解ガス101と混合され、分解ガス圧縮機1に導入した。分解ガス圧縮機1における消費電力は25.4MWであった。
The composition of each component 102-105 is shown in Table 2.
From the seventh stage of the deethanizer 2 is a fluid (B) mainly composed of a hydrocarbon having 2 carbon atoms.
05 was extracted, and although not shown, acetylene was converted into ethane or ethylene by hydrogenation in a hydrogenation reactor, and then introduced into the reactor 5. In the reactor 5, assuming that the catalyst disclosed in Preparation Example 1 of International Publication 2010/128644 is used, the composition of the stream at the inlet and outlet of the reactor 5 is the composition described in Table 3. Simulation was performed in mode. The obtained propylene-rich fluid 106 (41.7 T / H) was mixed with the naphtha cracker cracked gas 101 and introduced into the cracked gas compressor 1 as described above. The power consumption in the cracked gas compressor 1 was 25.4 MW.

脱エタン塔2の塔頂、すなわち1段目からは気相成分を得て、凝縮器で部分的に凝縮し、得られた液相成分を脱エタン塔2の1段目に還流させた。凝縮器内のメタンを主成分とする流体(A)である104を抜き出し、C2以下精製系4を経て製品エチレンを回収した。回収されたエチレンは37.4T/Hであった。
脱エタン塔2の塔底からは、炭素数3以上の炭化水素を主成分とする流体(C)である103を抜き出した。103は、前記分解ガス圧縮機1で圧縮された際に除去した凝縮成分とともに、炭素数3以上の成分をC3以上成分精製系3に導き、製品プロピレンを回収した。回収されたプロピレンは37.3T/Hであった。
A gas phase component was obtained from the top of the deethanizer 2, that is, the first stage, and was partially condensed by a condenser, and the obtained liquid phase component was refluxed to the first stage of the deethanizer 2. 104, which is a fluid (A) containing methane as a main component in the condenser, was extracted, and product ethylene was recovered through the purification system 4 below C2. The recovered ethylene was 37.4 T / H.
From the bottom of the deethanizer 2, 103, which is a fluid (C) mainly composed of hydrocarbons having 3 or more carbon atoms, was extracted. No. 103, together with the condensed components removed when compressed by the cracked gas compressor 1, led to components having 3 or more carbon atoms to the C3 or more component purification system 3 to recover product propylene. The recovered propylene was 37.3 T / H.

Figure 0005928256
Figure 0005928256

Figure 0005928256
Figure 0005928256

(実施例2)
以下、図2に従って説明する。
分解ガス101(163T/H、35℃、0.15MPa)を、後述するプロピレンを含む流体106(31.6T/H)と混合し、5段からなる分解ガス圧縮機1で圧縮し、熱交換を経て、14℃、3.5MPaとした。
(Example 2)
Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.
The cracked gas 101 (163 T / H, 35 ° C., 0.15 MPa) is mixed with a fluid 106 (31.6 T / H) containing propylene, which will be described later, and compressed by the cracked gas compressor 1 consisting of five stages to perform heat exchange. Then, the temperature was set to 14 ° C. and 3.5 MPa.

分解ガス圧縮機1で圧縮する過程で生じた凝縮成分(炭素数5以上の炭化水素成分、プロピレン3.8T/Hを含む)は除去した(図示していない)。得られた圧縮ガス102
の組成を表2に示す。得られた圧縮ガス102を39段からなる脱エタン塔2の上から16段目に導入し、実施例1と同様に(A)〜(C)の各流体に分離した。各流体の組成を表4に記載した。
Condensed components (including hydrocarbon components having 5 or more carbon atoms and propylene 3.8 T / H) generated in the process of being compressed by the cracked gas compressor 1 were removed (not shown). Obtained compressed gas 102
Table 2 shows the composition. The obtained compressed gas 102 was introduced into the sixteenth stage from the top of the 39-stage deethanizer 2 and separated into the fluids (A) to (C) in the same manner as in Example 1. The composition of each fluid is listed in Table 4.

流体(B)として、脱エタン塔2の塔頂すなわち1段目に存在する気相成分107のうち32.4T/Hを炭素数2の炭化水素を主成分とする流体(B)である105として抜き出した。残りの気相成分を凝縮器6で部分的に凝縮し、得られた液相成分を脱エタン塔2の1段目に還流させた(108)。なお凝縮器6を経て得られる留出蒸気104が、本発明の流体(A)に相当する。前記のとおり脱エタン塔2の塔頂から抜き出された表4に示す組成の流体(B)105を、図示はしないが水添反応器で水素添加し、アセチレンをエタン又はエチレンに変換したのち、反応器5に導入した。反応器5では、国際公開2010/128644号パンフレットの調製例1に準じて得られた触媒を用いることを想定し、反応器5の入口と出口におけるストリームの組成が表5となるようRSTOICモードでシミュレーションした。得られたプロピレンに富んだ流体106(31.6T/H)は、前述したようにナフサクラッカー分解ガス101と混合され、分解ガス圧縮機1に導入された。分解ガス圧縮機1における消費電力は25.3MWであった。   As the fluid (B), 32.4 T / H of the vapor phase component 107 present at the top of the deethanizer 2, that is, the first stage, is a fluid (B) mainly composed of a hydrocarbon having 2 carbon atoms. Extracted as. The remaining gas phase component was partially condensed by the condenser 6 and the obtained liquid phase component was refluxed to the first stage of the deethanizer 2 (108). The distillate vapor 104 obtained through the condenser 6 corresponds to the fluid (A) of the present invention. The fluid (B) 105 having the composition shown in Table 4 extracted from the top of the deethanizer 2 as described above is hydrogenated in a hydrogenation reactor (not shown), and acetylene is converted into ethane or ethylene. And introduced into the reactor 5. In the reactor 5, it is assumed that the catalyst obtained in accordance with Preparation Example 1 of International Publication No. 2010/128644 is used, and the composition of the stream at the inlet and outlet of the reactor 5 is set to Table 5 in RSTOIC mode Simulated. The obtained propylene-rich fluid 106 (31.6 T / H) was mixed with the naphtha cracker cracked gas 101 and introduced into the cracked gas compressor 1 as described above. The power consumption in the cracked gas compressor 1 was 25.3 MW.

凝縮器内のメタン又は水素を主成分とする流体(A)を留出蒸気104として抜き出し、C2以下成分精製系4を経て製品エチレンを回収した。回収されたエチレンは37.7T/Hであった。
脱エタン塔2の塔底から103を抜き出し、分解ガス圧縮機1で生じた上記凝縮成分とともに、炭素数3以上の成分をC3以上成分精製系3を経て製品プロピレンを回収した。回収されたプロピレンは37.7T/Hであった。
A fluid (A) containing methane or hydrogen as a main component in the condenser was extracted as a distillate vapor 104, and product ethylene was recovered through a C2 or lower component purification system 4. The recovered ethylene was 37.7 T / H.
103 was extracted from the bottom of the deethanizer 2, and together with the condensed component produced in the cracked gas compressor 1, a component having 3 or more carbon atoms was recovered through a C 3 or more component purification system 3 and product propylene. The recovered propylene was 37.7 T / H.

Figure 0005928256
Figure 0005928256

Figure 0005928256
Figure 0005928256

(比較例1)
以下図3に従って説明する。
脱エタン塔2の塔頂から得られた塔頂蒸気107の全量を、凝縮器6に導入し、これを部分的に凝縮し、得られた液相成分を脱エタン塔の1段目に還流させた(108)以外は実施例2と同様に実施し、凝縮器内のメタンに富む留出蒸気(流体(A))104(組成を表6に示す)として抜き出し、そのうち77.7T/Hを、C2以下成分精製系4を経て製品エチレンを回収した。回収されたエチレンは37.7T/Hであった。
メタンに富む気相流体(A)104のうち36.9T/Hを、図示はしないが水添反応器で水素添加後アセチレンをエタン/エチレンに変換したのち、反応器5に導入した。分解ガス圧縮機1における消費電力は27.3MWであった。
(Comparative Example 1)
This will be described with reference to FIG.
The entire amount of the top vapor 107 obtained from the top of the deethanizer 2 is introduced into the condenser 6 and partially condensed, and the obtained liquid phase component is refluxed to the first stage of the deethanizer. (108) was conducted in the same manner as in Example 2 and extracted as distillate vapor (fluid (A)) 104 (composition shown in Table 6) rich in methane in the condenser, of which 77.7 T / H The product ethylene was recovered through a C2 or lower component purification system 4. The recovered ethylene was 37.7 T / H.
36.9 T / H of the gaseous fluid (A) 104 rich in methane was introduced into the reactor 5 after acetylene was converted into ethane / ethylene after hydrogenation in a hydrogenation reactor (not shown). The power consumption in the cracked gas compressor 1 was 27.3 MW.

Figure 0005928256
Figure 0005928256

Figure 0005928256
Figure 0005928256

比較例1では、通常想定されるとおり、脱エタン塔2の凝縮器6から得られる気相成分107の一部を反応器5に供し、得られた反応混合物を分解ガス圧縮機1にて圧縮した。この場合、反応混合物106中に含まれるメタンや水素が多すぎるために分解ガス圧縮機1に多大な負荷がかかり、その電力消費量は27.3MWとなった。
実施例1では、脱エタン塔2の7段目から主成分が炭素数2の炭化水素である留分105を抜き出し、反応器5に供した。この場合、反応混合物106中のメタンや水素は主成分ではないため、分解ガス圧縮機1の負荷は減少し、その電力消費量は25.4MWとなった。
In Comparative Example 1, as expected, a part of the gas phase component 107 obtained from the condenser 6 of the deethanizer 2 is supplied to the reactor 5, and the obtained reaction mixture is compressed by the cracked gas compressor 1. did. In this case, since there was too much methane and hydrogen contained in the reaction mixture 106, a great load was applied to the cracked gas compressor 1, and the power consumption was 27.3 MW.
In Example 1, the fraction 105 whose main component is a hydrocarbon having 2 carbon atoms was extracted from the seventh stage of the deethanizer 2 and used in the reactor 5. In this case, since methane and hydrogen in the reaction mixture 106 are not main components, the load of the cracked gas compressor 1 was reduced, and the power consumption was 25.4 MW.

実施例2では、脱エタン塔2の1段目から主成分が炭素数2の炭化水素である留分105を抜き出し、反応器5に供した。この場合、反応混合物106中のメタンや水素は主成分ではないため、分解ガス圧縮機1の負荷は減少し、その電力消費量は25.3MWとな
った。
In Example 2, a fraction 105 whose main component is a hydrocarbon having 2 carbon atoms was extracted from the first stage of the deethanizer 2 and supplied to the reactor 5. In this case, since methane and hydrogen in the reaction mixture 106 are not the main components, the load of the cracked gas compressor 1 was reduced, and the power consumption was 25.3 MW.

本発明の製造方法により、エチレンを含む混合物を原料とするプロピレンの製造方法において、反応後に得られる反応混合物中のメタン、及び炭素数4以上の炭化水素成分の量を最小化することができる。これにより圧縮機にかかる負荷を低減し、エネルギーコストが削減され、効率のよい製造方法を提供できる。   According to the production method of the present invention, in the production method of propylene using a mixture containing ethylene as a raw material, the amount of methane and hydrocarbon components having 4 or more carbon atoms in the reaction mixture obtained after the reaction can be minimized. Thereby, the load concerning a compressor is reduced, energy cost is reduced, and an efficient manufacturing method can be provided.

1 分解ガス圧縮機
2 脱エタン塔
3 C3以上成分精製系
4 C2以下成分精製系
5 反応器
6 凝縮器
101 ナフサクラッカー分解ガス
102 圧縮ガス
103 炭素数3以上の炭化水素を主成分とする流体(C)
104 メタン又は水素を主成分とする流体(A)
105 炭素数2の炭化水素を主成分とする流体(B)
106 プロピレンに富んだ流体
107 塔頂蒸気
108 還流液
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cracking gas compressor 2 Deethanizer 3 C3 or more component purification system 4 C2 or less component purification system 5 Reactor 6 Condenser 101 Naphtha cracker cracked gas 102 Compressed gas 103 Fluid mainly containing hydrocarbons having 3 or more carbon atoms ( C)
104 Fluid mainly composed of methane or hydrogen (A)
105 Fluid mainly composed of C2 hydrocarbon (B)
106 Propylene-rich fluid 107 Overhead vapor 108 Reflux

Claims (7)

下記工程(1)〜(4)を含む、プロピレンの製造方法。
工程(1):エチレンを含む原料混合物を、一つの蒸留塔で、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率よりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離する工程
工程(2):前記流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させて、プロピレンを含む反応混合物を得る工程、
工程(3):前記反応混合物を圧縮した後に、前記工程(1)に供し、前記エチレンを含む原料混合物と共に流体(A)〜(C)に分離する工程
工程(4):前記工程(1)にて分離された前記流体(C)を精製し、プロピレンを分離する工程
A method for producing propylene, comprising the following steps (1) to (4).
Step (1): The raw material mixture containing ethylene is converted into a fluid (A) containing methane, hydrogen, and a hydrocarbon having 2 carbons in one distillation column , the main component is a hydrocarbon having 2 carbons, and carbon. Fluid (B) in which the mole percentage of hydrocarbons of number 2 is higher than the mole percentage of hydrocarbons of carbon numbers 2 in fluid (A), and fluid (C) whose main component is hydrocarbon having 3 or more carbon atoms Step (2): introducing the fluid (B) into a reactor and bringing it into contact with a catalyst to obtain a reaction mixture containing propylene,
Step (3): After the reaction mixture is compressed, the reaction mixture is subjected to the step (1) and separated into fluids (A) to (C) together with the raw material mixture containing ethylene. Step (4): The step (1) Purifying the fluid (C) separated in step 1 and separating propylene
更に、アルキン類およびジエン類を選択的に水素化する工程を含む、請求項に記載のプロピレンの製造方法。 Further comprising the step of selective hydrogenation of alkynes and dienes, process for producing propylene according to claim 1. 前記水素化を液相反応でおこなうことを特徴とする、請求項に記載のプロピレンの製造方法。 The method for producing propylene according to claim 2 , wherein the hydrogenation is performed by a liquid phase reaction. 下記工程(0)、(1’)、(2’)、(3’)及び(4’)を含む、プロピレンの製造方法。
工程(0):エチレンを含む原料混合物を、圧縮する工程
工程(1’):前記工程(0)にて得られた、圧縮された原料混合物を、一つの蒸留塔で、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率よりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離する工程
工程(2’):前記流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させて、プロピレンを含む反応混合物を得る工程、
工程(3’):前記反応混合物を、前記工程(0)に供し、前記エチレンを含む原料混合物と共に圧縮する工程
工程(4’):前記工程(1’)にて分離された前記流体(C)を、精製し、プロピレンを分離する工程
A method for producing propylene, comprising the following steps (0), (1 '), (2'), (3 ') and (4').
Step (0): The raw material mixture containing ethylene, compressed to process step (1 '): wherein obtained in step (0), the compressed material mixture, in a single distillation column, methane, hydrogen, and The fluid (A) containing a hydrocarbon having 2 carbon atoms, the main component being a hydrocarbon having 2 carbon atoms, and the mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbon atoms is the same as that of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (A). The step of separating the fluid (B) having a higher mole percentage and the fluid (C) whose main component is a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms Step (2 ′): introducing the fluid (B) into the reactor, Contacting with a catalyst to obtain a reaction mixture comprising propylene,
Step (3 ′): The reaction mixture is subjected to the step (0) and compressed together with the raw material mixture containing ethylene. Step (4 ′): The fluid (C) separated in the step (1 ′) ), And the step of separating propylene
下記工程(0)、(1’)、(2’)、(3’’)及び(4’)を含む、プロピレンの製造方法。
工程(0):エチレンを含む原料混合物を、圧縮する工程
工程(1’):前記工程(0)にて得られた、圧縮された原料混合物を、一つの蒸留塔で、メタン、水素、および炭素数2の炭化水素を含む流体(A)、主成分が炭素数2の炭化水素であり、かつ炭素数2の炭化水素のモル百分率が、流体(A)中の炭素数2の炭化水素のモル百分率よりも高い流体(B)、及び主成分が炭素数3以上の炭化水素である流体(C)、に分離する工程
工程(2’):前記流体(B)を反応器に導入し、触媒と接触させて、プロピレンを含む反応混合物を得る工程、
工程(3’’):前記反応混合物を圧縮した後に、前記工程(1’)に供し、前記圧縮された原料混合物と共に流体(A)〜(C)に分離する工程
工程(4’):前記工程(1’)にて分離された前記流体(C)を、精製し、プロピレンを分離する工程
A method for producing propylene, comprising the following steps (0), (1 '), (2'), (3 ") and (4 ').
Step (0): The raw material mixture containing ethylene, compressed to process step (1 '): wherein obtained in step (0), the compressed material mixture, in a single distillation column, methane, hydrogen, and The fluid (A) containing a hydrocarbon having 2 carbon atoms, the main component being a hydrocarbon having 2 carbon atoms, and the mole percentage of the hydrocarbon having 2 carbon atoms is the same as that of the hydrocarbon having 2 carbon atoms in the fluid (A). The step of separating the fluid (B) having a higher mole percentage and the fluid (C) whose main component is a hydrocarbon having 3 or more carbon atoms Step (2 ′): introducing the fluid (B) into the reactor, Contacting with a catalyst to obtain a reaction mixture comprising propylene,
Step (3 ''): Step of compressing the reaction mixture, then subjecting it to the step (1 ′) and separating it into fluids (A) to (C) together with the compressed raw material mixture Step (4 ′): A step of purifying the fluid (C) separated in the step (1 ′) and separating propylene.
更に、アルキン類およびジエン類を選択的に水素化する工程を含む、請求項4又は5に記載のプロピレンの製造方法。 Furthermore, the manufacturing method of the propylene of Claim 4 or 5 including the process of selectively hydrogenating alkynes and dienes. 前記水素化を液相反応でおこなうことを特徴とする、請求項に記載のプロピレンの製造方法。 The method for producing propylene according to claim 6 , wherein the hydrogenation is performed by a liquid phase reaction.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6169889A (en) * 1984-09-14 1986-04-10 Idemitsu Petrochem Co Ltd Production of ethylene
US6347533B1 (en) * 2000-03-04 2002-02-19 Peter Tung Hydraulically balanced fully thermally coupled system
US7041271B2 (en) * 2002-10-10 2006-05-09 Praxair Technology, Inc. Integrated olefin recovery and hydrogen production from refinery off-gases
JP2009013095A (en) * 2007-07-03 2009-01-22 Tokyo Institute Of Technology Production method of olefin
CN101348409B (en) * 2007-07-19 2011-06-15 中国石油化工股份有限公司 Method for producing low carbon alkene
US8338656B2 (en) * 2007-10-01 2012-12-25 Lummus Technology Inc. Separating olefin streams
JP2010013365A (en) * 2008-07-01 2010-01-21 Sumitomo Chemical Co Ltd Method for producing propylene
US8450551B2 (en) * 2009-03-02 2013-05-28 Asahi Kasei Chemicals Corporation Method for producing propylene
JP2011084528A (en) * 2009-10-16 2011-04-28 Mitsubishi Chemicals Corp Method for producing propylene
EP2336272A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-22 Total Petrochemicals Research Feluy Debottlenecking of a steam cracker unit to enhance propylene production.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220095593A (en) 2020-12-30 2022-07-07 한국화학연구원 Zeolite catalyst for ethylene-to-propylene conversion, a method thereof, and a method of manufacturing propylene using the same

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