JP6853417B2 - 熱分解生成物の冷却方法 - Google Patents

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Description

本出願は、２０１８年８月２３日付韓国特許出願第１０‐２０１８‐００９８３３７号に基づく優先権の利益を主張し、該当韓国特許出願の文献に開示されている全ての内容は本明細書の一部として含まれる。
本発明は、熱分解生成物の冷却方法に係り、より詳しくは、ナフサクラッキング（ｎａｐｈｔｈａ ｃｒａｃｋｉｎｇ）生成物の冷却方法に関する。
ナフサ（ｎａｐｈｔｈａ）は原油の蒸溜装置で収得されたガソリン（ｇａｓｏｌｉｎｅ）の油分であって、熱分解を通じて石油化学の基礎原料であるエチレン、プロピレン、ベンゼンなどを生成するための材料で利用される。このようなナフサの熱分解による生成物の製造は、ナフサなどの炭化水素系化合物を供給原料で投入し、これを分解炉（ｆｕｒｎａｃｅ）で熱分解し、熱分解された生成物を冷却、圧縮及び精製して実施することになる。
最近、ナフサなどの炭化水素系化合物を供給原料で利用する熱分解方法において、生成物の生産量を増加させるために、供給原料としてナフサを利用する液相（ｌｉｑｕｉｄ）の分解工程以外、供給原料としてエタン及びプロパンなどを利用した気相（ｇａｓ）の分解工程を追加する方法が利用されている。ここで、エタンはナフサの分解によって生成された熱分解生成物の中で、精製後循環されるエタンを供給原料で利用し、プロパンはナフサの分解によって生成された熱分解生成物の中で、精製後循環されるプロパンなどを供給原料で利用するか、または外部から導入されたプロパンを供給原料で利用することになる。特に、プロパンの場合、他の供給原料に比べて安価で外部からの供給が容易であり、安価なので生産コストを節減できる長所がある。
一方、ナフサの熱分解工程に対して、エタン及びプロパンなどを利用した気相の分解工程が加えられる場合、熱分解の結果生成された生成物を冷却、圧縮及び精製するための工程も一緒に加えられることが好ましいが、該当工程を増設するための空間などの問題や投資額節減の理由として主に分解炉のみが追加され、これを既存設備に連結する方式で増設されている。
ここで、上記のように分解炉を増設し、これに対する供給原料として外部からプロパンなどをさらに取り入れて利用する場合、加えられた分解炉によって急冷塔に供給される熱分解生成物の容量が増加する。しかし、急冷塔は熱分解生成物を冷却させるための限界容量が決まっているため、急冷塔の限界容量を超えて供給される熱分解生成物は、分解炉排出口から圧縮機の流入口までの差圧を増加させる原因となり、これはつまり、分解炉排出口の圧力を増加させ、熱分解反応の選択度を低下し、生成物の収率を低下させる原因となる。また、急冷塔の限界容量を超えて供給される熱分解の生成物は、急冷塔の分離効率を低下させる問題がある。
また、圧縮機流入口の圧力を高めると密度が増加して、同一な圧縮機でより多くのストリームを移送できるようになる。すなわち、圧縮機は同じ体積のストリームを移送するので、圧力を高めるほどストリームの質量も増加する。よって、一般的にナフサの熱分解工程において、圧縮及び精製の時、生産量を増加させるために圧縮機流入口の圧力を調節することになる。
これと係り、分解炉排出口の圧力は圧縮機の流入口の圧力に、分解炉排出口から圧縮機流入口までの差圧が加えられて決まる。しかし、分解炉排出口の圧力が増加すれば、熱分解反応の選択度が低くなって生成物の収率が低くなり、コークス生成量が増加して分解炉排出口の圧力が一定水準以下で維持されるように制限され、これによって結局圧縮機流入口の圧力を高めることも制約が発生する問題がある。
本発明で解決しようとする課題は、上記背景技術で言及した問題を解決するためにナフサの熱分解による生成物を製造する時、供給原料の追加による急冷塔の工程安定性及び分離効率を改善させ、さらに分解炉排出口から圧縮機の流入口までの差圧を改善することである。
すなわち、本発明は、ナフサの熱分解による生成物を製造する時、供給原料追加による熱分解生成物の容量が増加しても急冷塔の限界容量内で熱分解生成物の冷却が可能で、分解炉排出口から圧縮機の流入口までの差圧増加を改善することで工程安定性を改善し、さらに急冷塔の分離効率を向上させ、改善された差圧から圧縮機流入口の圧力をもっと高めても分解炉排出口の圧力を一定水準以下で維持させ、ナフサの熱分解による生成物の生産量を増加することができる熱分解生成物の冷却方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための本発明の一実施例によると、本発明は、液相分解炉排出ストリームを第１急冷塔に供給する段階；及び第１急冷塔上部排出ストリームを第２急冷塔に供給する段階と、第１気相分解炉排出ストリームを第２急冷塔に供給する段階と、第２気相分解炉排出ストリームを第２急冷塔に供給する段階を含む、熱分解生成物の冷却方法を提供する。
本発明による熱分解生成物の冷却方法を利用する場合、ナフサの熱分解による生成物を製造する時、供給原料の追加による熱分解生成物の容量が増加しても急冷塔の限界容量内で熱分解生成物の冷却が可能であり、分解炉排出口から圧縮機の流入口までの差圧増加を改善することで工程安定性を改善し、急冷塔の分離効率を向上させ、改善された差圧から圧縮機流入口の圧力をもっと高めても分解炉排出口の圧力を一定水準以下で維持してナフサの熱分解による生成物の生産量を増加させる効果がある。
本発明の一実施例による熱分解生成物の冷却方法の工程フローチャートである。 本発明の比較例による熱分解生成物の冷却方法の工程フローチャートである。
本発明の説明及び請求範囲で使われた用語や単語は、通常的や辞書的な意味で限定して解釈してはならず、発明者は自分の発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができる原則に即して、本発明の技術的思想に符合する意味と概念で解釈しなければならない。
本発明における用語「ストリーム（ｓｔｒｅａｍ）」は、工程内の流体（ｆｌｕｉｄ）の流れを意味するものであってもよく、また、配管内で流れる流体自体を意味するものであってもよい。具体的に、上記「ストリーム」は各装置を連結する配管内で流れる流体自体及び流体の流れを同時に意味するものであってもよい。また、上記流体は気体（ｇａｓ）または液体（ｌｉｑｕｉｄ）を意味してもよい。
本発明における用語「差圧」は、分解炉排出口の圧力と圧縮機流入口の圧力の間の差を意味するものであってもよく、具体的な例として、下記数式１によって計算されるものであってもよい。
Figure 0006853417
以下、本発明に対して理解しやすくするために、本発明をより詳しく説明する。
本発明による熱分解生成物の冷却方法は、液相分解炉１０排出ストリームを第１急冷塔１００に供給する段階；及び第１急冷塔１００上部排出ストリームを第２急冷塔２００に供給する段階と、第１気相分解炉２０排出ストリームを第２急冷塔２００に供給する段階と、第２気相分解炉３０排出ストリームを第２急冷塔２００に供給する段階を含むことであってもよい。
本発明の一実施例によると、供給原料から熱分解生成物を収得するまでの熱分解生成物の製造方法は、ナフサなどを供給原料Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３で投入して、複数の分解炉１０、２０、３０で熱分解を実施する段階（Ｓ１）；各々の分解炉１０、２０、３０で熱分解された熱分解生成物を冷却する段階（Ｓ２）；冷却された熱分解生成物を圧縮する段階（Ｓ３）；及び圧縮された熱分解生成物を精製して分離する段階（Ｓ４）を含んで実施されてもよい。
具体的に、上記熱分解段階（Ｓ１）において、炭素数２ないし４の炭化水素化合物を供給原料Ｆ３とする気相の分解工程を通じて熱分解する場合、他の供給原料Ｆ１、Ｆ２、例えば、既存のナフサＦ１と、再循環Ｃ２及びＣ３炭化水素化合物を供給原料Ｆ２で利用する場合に比べて安価であるため外部からの供給が容易であり、生産コストを節減させながらも熱分解生成物の生産量を増加させる効果がある。
しかし、供給原料Ｆ３として炭素数２ないし４の炭化水素化合物を追加する場合、熱分解生成物の容量が増加するようになって、冷却段階（Ｓ２）の工程安定性を低下させ、冷却段階（Ｓ２）を実施するための急冷塔の分離効率を低下させる問題がある。
具体的に、図２に示すように、複数の分解炉１０、２０、３０で生成された熱分解生成物を第１急冷塔１００に一括供給する場合、増加された熱分解生成物の容量によって第１急冷塔１００の限界容量を超えるようになる。よって、複数の分解炉１０、２０、３０排出口から圧縮機Ｐ１の流入口までの差圧が増加され、これは分解炉１０、２０、３０から圧縮機Ｐ１までの工程安定性を低下させる原因となる。また、第１急冷塔１００の限界容量を超えて供給される熱分解生成物は、第１急冷塔１００の分離効率を低下させる問題がある。
一方、本発明の熱分解生成物の冷却方法によって、複数の分解炉の中で、液相分解炉１０排出ストリームは第１急冷塔１００に供給し、第１気相分解炉２０排出ストリーム及び第２気相分解炉３０排出ストリームは、第２急冷塔２００に直接供給する場合、供給原料Ｆ３の追加による熱分解生成物の容量が増加しても第１急冷塔１００の限界容量内で熱分解生成物の冷却が可能で、分解炉排出口１０、２０、３０から圧縮機Ｐ１の流入口までの差圧増加を改善することで工程安定性を改善し、第１急冷塔１００の分離効率を向上させ、改善された差圧から圧縮機Ｐ１流入口の圧力をもっと高めても、分解炉１０、２０、３０排出口の圧力を一定水準以下で維持させてナフサの熱分解による生成物の生産量を増加させる効果がある。
つまり、本発明の一実施例による上記熱分解生成物の冷却方法は、上記熱分解生成物の製造方法の冷却段階（Ｓ２）に適用されることができる。
本発明の一実施例によると、上記液相分解炉１０は、液相（ｌｉｑｕｉｄ ｐｈａｓｅ）に供給される供給原料Ｆ１を熱分解するための分解炉であってもよい。この時、上記液相分解炉１０の熱分解温度は５００℃ないし１，０００℃、７５０℃ないし８７５℃、または８００℃ないし８５０℃であってもよく、この範囲内で液相分解炉１０に供給された供給原料Ｆ１の熱分解収率に優れる効果がある。
また、本発明の一実施例によると、上記液相分解炉１０で液相熱分解を実施するための供給原料Ｆ１は、液相形態で供給される炭化水素化合物の混合物を含んでもよい。具体的な例として、ナフサを含むものであってもよい。より具体的な例として、ナフサであってもよい。上記ナフサは、原油の蒸溜装置で収得されたガソリン（ｇａｓｏｌｉｎｅ）の油分から来由したものであってもよい。
本発明の一実施例によると、上記第１気相分解炉２０は、気相（ｇａｓ ｐｈａｓｅ）で供給される供給原料Ｆ２を熱分解するための分解炉であってもよい。この時、上記第１気相分解炉２０の熱分解温度は５００℃ないし１，０００℃、７５０℃ないし９００℃、または８２５℃ないし８７５℃であってもよく、この範囲内で第１気相分解炉２０に供給された供給原料Ｆ２の熱分解収率に優れる効果がある。
また、本発明の一実施例によると、上記第１気相分解炉２０で気相熱分解を実施するための供給原料Ｆ２は、気相形態で供給される炭化水素化合物の混合物を含んでもよい。具体的な例として、再循環Ｃ２炭化水素化合物及び再循環Ｃ３炭化水素化合物からなる群から選択された１種以上を含むものであってもよい。より具体的な例として、再循環Ｃ２炭化水素化合物及び再循環Ｃ３炭化水素化合物からなる群から選択された１種以上であってもよい。上記再循環Ｃ２炭化水素化合物及び再循環Ｃ３炭化水素化合物は、それぞれ上記精製段階（Ｓ４）で精製後、再循環されるＣ２炭化水素化合物及びＣ３炭化水素化合物から来由したものであってもよい。
また、本発明の一実施例によると、上記再循環Ｃ２炭化水素化合物は上記精製段階（Ｓ４）で精製した後で再循環されるエタン（ｅｔｈａｎｅ）であってもよく、上記再循環Ｃ３炭化水素化合物は上記精製段階（Ｓ４）で精製した後で再循環されるプロパン（ｐｒｏｐａｎｅ）であってもよい。
本発明の一実施例によると、上記第２気相分解炉３０は、気相（ｇａｓ ｐｈａｓｅ）で供給される供給原料Ｆ３を熱分解するための分解炉であってもよい。この時、上記第２気相分解炉３０の熱分解温度は、供給原料Ｆ３によって調節されることができるが、具体的に５００℃ないし１，０００℃、７５０℃ないし８７５℃、または８２５℃ないし８７５℃であってもよく、この範囲内で第２気相分解炉３０に供給された供給原料Ｆ３の熱分解収率に優れる効果がある。
また、本発明の一実施例によると、上記第２気相分解炉３０で気相熱分解を実施するための供給原料Ｆ３は、気相形態で供給される炭化水素化合物の混合物を含んでもよい。具体的な例として、炭素数２ないし４、または２ないし３の炭化水素化合物を含んでもよい。より具体的な例として、プロパン（ｐｒｏｐａｎｅ）及びブタン（ｂｕｔａｎｅ）からなる群から選択された１種以上であってもよい。
また、本発明の一実施例によると、上記第２気相分解炉３０で気相熱分解を実施するための供給原料Ｆ３は、プロパン及びブタンからなる群から選択された１種以上を含む液化石油ガス（ＬＰＧ）から来由したものであってもよく、第２気相分解炉３０への供給のために、上記液化石油ガスは気化されて第２気相分解炉３０に供給されてもよい。
本発明の一実施例によると、上記第１急冷塔１００は液相分解炉排出ストリームを冷却させるための急冷塔（ｑｕｅｎｃｈ ｔｏｗｅｒ）であってもよい。具体的に、上記第１急冷塔１００は、急冷オイル塔（ｑｕｅｎｃｈ ｏｉｌ ｔｏｗｅｒ）であってもよい。上記第１急冷塔１００は熱分解生成物を冷却するための冷却剤としてオイル（ｏｉｌ）を利用するが、上記オイル（ｏｉｌ）は熱分解生成物の中で生成される沸点が２００℃以上の炭素数９ないし２０の重質（ｈｅａｖｙ）炭化水素化合物を循環して使用してもよい。
本発明の一実施例によると、上記第１急冷塔１００は、熱分解生成物を冷却させると同時に、熱分解生成物内の炭素数９以上の重質（ｈｅａｖｙ）炭化水素化合物を分離することができる。よって、上記第１急冷塔１００に供給された液相分解炉１０排出ストリームは、第１急冷塔１００で炭素数８以下の炭化水素化合物と炭素数９以上の炭化水素化合物に分離することができる。具体的に、上記第１急冷塔１００上部排出ストリームは、炭素数８以下の炭化水素化合物を含むものであってもよく、上記第１急冷塔１００下部排出ストリームは、炭素数９以上の炭化水素化合物を含むものであってもよい。
本発明の一実施例によると、上記第２急冷塔２００は、第１急冷塔１００上部排出ストリームと、第１気相分解炉排出ストリーム及び第２気相分解炉排出ストリームを冷却させるための急冷塔（ｑｕｅｎｃｈ ｔｏｗｅｒ）であってもよい。具体的に、上記第２急冷塔２００は急冷水塔（ｑｕｅｎｃｈ ｗａｔｅｒ ｔｏｗｅｒ）であってもよい。上記第２急冷塔２００は熱分解生成物を冷却するための冷却剤として水（ｗａｔｅｒ）を利用するが、上記水（ｗａｔｅｒ）は熱分解反応時、熱分解の効率を増大させるために投入する希釈スチーム（ｄｉｌｕｔｉｏｉｎ ｓｔｅａｍ）が凝縮された水を循環して使用することができる。
本発明の一実施例によると、上記第２急冷塔２００は、熱分解生成物を冷却させると同時に、熱分解生成物内の炭素数６ないし８の炭化水素化合物を分離することができる。よって、上記第２急冷塔２００に供給された第１急冷塔１００上部排出ストリーム、第１気相分解炉排出ストリーム及び第２気相分解炉排出ストリームは、第２急冷塔２００で炭素数５以下の炭化水素化合物と、炭素数６ないし８の炭化水素化合物に分離することができる。
本発明の一実施例によると、上記第２急冷塔２００に供給される上記第１気相分解炉２０排出ストリーム及び上記第２気相分解炉３０排出ストリームは、それぞれ上記第１急冷塔１００上部排出ストリームに合流されて第２急冷塔２００に供給されてもよい。つまり、上記第１気相分解炉２０排出ストリーム及び上記第２気相分解炉３０排出ストリームは、上記第１急冷塔１００上部排出ストリームと同一な第２急冷塔２００の流入口を通じて上記第２急冷塔２００に供給されることができる。
また、本発明の一実施例によると、上記第２気相分解炉３０排出ストリームは、上記第１急冷塔１００上部排出ストリームに合流される前に、第１気相分解炉２０排出ストリームに合流され、第１急冷塔１００上部排出ストリームに合流されてもよい。
一方、本発明の一実施例によると、上記第１気相分解炉２０及び上記第２気相分解炉３０で熱分解されて排出される上記第１気相分解炉２０排出ストリーム及び上記第２気相分解炉３０排出ストリームは、供給原料Ｆ２、Ｆ３の特性上、熱分解生成物内に炭素数９以上の重質（ｈｅａｖｙ）炭化水素化合物を極微量で含んでも、含まなくてもよい。よって、上記第１気相分解炉２０排出ストリーム及び上記第２気相分解３０の排出ストリームは、冷却と同時に熱分解生成物内に炭素数９以上の重質（ｈｅａｖｙ）炭化水素化合物を分離する工程が必須的に要求されるものではないため、本発明による熱分解生成物の冷却方法によると、第１急冷塔１００での冷却及び分離工程を経る代わりに第２急冷塔２００に直接供給が可能である。
このように、上記第１気相分解炉２０排出ストリーム及び上記第２気相分解炉３０排出ストリームを第２急冷塔２００に供給すれば、液相分解炉１０排出ストリームのみが第１急冷塔１００に供給されて冷却が行われる。よって、気相分解炉２０、３０に供給される供給原料Ｆ２、Ｆ３の供給量増加によって熱分解生成物の生産量が増加されても第１急冷塔１００には液相分解炉１０排出ストリームのみ供給されるため、第１急冷塔１００の限界容量内で熱分解生成物の冷却が可能であり、分解炉排出口１０、２０、３０から圧縮機Ｐ１の流入口までの差圧の増加を改善することで工程安定性を改善し、第１急冷塔１００の分離効率を向上させ、改善された差圧から圧縮機Ｐ１流入口の圧力をもっと高めても分解炉排出口１０、２０、３０の圧力を一定水準以下で維持させ、ナフサの熱分解による生成物の生産量を増加させる効果がある。
本発明の一実施例によると、上記液相分解炉１０排出ストリームの液相分解炉１０の排出口での圧力は１．５ｂａｒ（ａ）ないし２．０ｂａｒ（ａ）、１．６ｂａｒ（ａ）ないし１．９ｂａｒ（ａ）、または１．７３ｂａｒ（ａ）ないし１．７８ｂａｒ（ａ）であってもよい。
また、本発明の一実施例によると、上記第１気相分解炉２０排出ストリームの第１気相分解炉２０の排出口での圧力は１．５ｂａｒ（ａ）ないし２．５ｂａｒ（ａ）、１．６ｂａｒ（ａ）ないし２．０ｂａｒ（ａ）、または１．７０ｂａｒ（ａ）ないし１．７５ｂａｒ（ａ）であってもよい。
また、本発明の一実施例によると、上記第２気相分解炉３０排出ストリームの第２気相分解炉３０の排出口での圧力は１．５ｂａｒ（ａ）ないし２．５ｂａｒ（ａ）、１．６ｂａｒ（ａ）ないし２．０ｂａｒ（ａ）、または１．７０ｂａｒ（ａ）ないし１．７５ｂａｒ（ａ）であってもよい。
本発明の一実施例によると、上記圧力範囲内で、分解炉排出口１０、２０、３０から圧縮機Ｐ１の流入口までの差圧が熱分解生成物を冷却するに好ましい水準で維持され、工程安定性に優れる効果がある。また、改善された差圧から圧縮機Ｐ１流入口の圧力をもっと高めても、分解炉排出口１０、２０、３０の圧力を一定水準以下で維持させ、ナフサの熱分解による生成物の生産量を増加させる効果がある。
また、本発明の一実施例によると、上記第２急冷塔２００上部排出ストリームは圧縮機Ｐ１に供給されることができる。上記圧縮機Ｐ１は上記圧縮段階（Ｓ３）を実施するための圧縮機Ｐ１であってもよい。上記圧縮段階（Ｓ３）が多段圧縮によって実施される場合、上記圧縮機Ｐ１は多段圧縮機の一番目の圧縮機であってもよい。
本発明の一実施例によると、上記圧縮段階（Ｓ３）は上記冷却段階（Ｓ２）で冷却された熱分解ストリームを精製するために、２個またはそれ以上の圧縮機から多段圧縮を通じて圧縮させる圧縮工程を含んでもよい。また、上記圧縮段階（Ｓ３）によって圧縮された熱分解生成物は、上記精製段階（Ｓ４）を通じて精製及び分離されてもよい。
本発明の一実施例によると、上記第２急冷塔２００上部排出ストリームの圧縮機Ｐ１の流入口での圧力は、１．１ｂａｒ（ａ）ないし２．０ｂａｒ（ａ）、１．１ｂａｒ（ａ）ないし１．８ｂａｒ（ａ）、または１．１ｂａｒ（ａ）ないし１．５ｂａｒ（ａ）であってもよい。
本発明の一実施例によると、上記圧力範囲内で、分解炉排出口１０、２０、３０から圧縮機Ｐ１の流入口までの差圧が熱分解生成物を冷却するに好ましい水準で維持され、工程安定性に優れる効果がある。
また、前述したように、圧縮機流入口の圧力を高めると密度が増加して、同一の圧縮機でもっと多くのストリームを移送させることができる。つまり、圧縮機は同一体積のストリームを移送するので、圧力を高めるほどストリームの質量も増加するようになる。よって、一般的にナフサの熱分解工程において、圧縮及び精製時、生産量を増加させるために圧縮機流入口の圧力を調節する。
また、これと係り、分解炉排出口の圧力は圧縮機の流入口の圧力に、分解炉排出口から圧縮機流入口までの差圧が加えられて決定される。しかし、分解炉排出口の圧力が増加されると、熱分解反応の選択度が低くなって生成物の収率が低くなるし、コークス生成量が増加するようになって分解炉排出口の圧力が一定水準以下で維持されるように制限され、これによって、結局圧縮機流入口の圧力を高めることも制約が発生する問題がある。
しかし、本発明によると、上記圧力範囲内で差圧が改善され、これによって、圧縮機Ｐ１流入口の圧力をもっと高めても、分解炉排出口１０、２０、３０の圧力を一定水準以下で維持させてナフサの熱分解による生成物の生産量を増加させる効果がある。
また、本発明の一実施例によると、上記分解炉１０、２０、３０の各排出ストリームの分解炉１０、２０、３０排出口での圧力と、上記第２急冷塔２００上部排出ストリームの圧縮機Ｐ１流入口での圧力の間の差圧（＝分解炉排出口の圧力‐圧縮機流入口の圧力）は０．２８ｂａｒ以下、０．１ｂａｒないし０．２８ｂａｒ、または０．１ｂａｒないし０．２３ｂａｒであってもよい。
上記範囲内で気相分解炉２０、３０に供給される供給原料Ｆ２、Ｆ３の供給量が増加することによって、熱分解生成物の生産量が増加されても、分解炉排出口１０、２０、３０から圧縮機Ｐ１の流入口までの差圧が熱分解生成物を冷却するに好ましい水準で維持され、工程安定性に優れる効果がある。さらに、改善された差圧から圧縮機Ｐ１流入口の圧力をもっと高めても、分解炉排出口１０、２０、３０の圧力を一定水準以下で維持させ、ナフサの熱分解による生成物の生産量を増加させる効果がある。
具体的な例として、上記液相分解炉１０排出ストリームの液相分解炉排出口での圧力と、上記第２急冷塔上部排出ストリームの圧縮機流入口での圧力の間の差圧は０．２８ｂａｒ以下、０．１ｂａｒないし０．２８ｂａｒ、または０．１ｂａｒないし０．２３ｂａｒであってもよい。
また、具体的な例として、上記第１気相分解炉２０排出ストリームの第１気相分解炉排出口での圧力と、上記第２急冷塔上部排出ストリームの圧縮機流入口での圧力の間の差圧は０．２６ｂａｒ以下、０．１ｂａｒないし０．２５ｂａｒ、または０．１ｂａｒないし０．２０ｂａｒであってもよい。
また、具体的な例として、上記第２気相分解炉３０排出ストリームの第２気相分解炉排出口での圧力と、上記第２急冷塔上部排出ストリームの圧縮機流入口での圧力の間の差圧は０．２６ｂａｒ以下、０．１ｂａｒないし０．２５ｂａｒ、または０．１ｂａｒないし０．２０ｂａｒであってもよい。
以下、実施例によって本発明をより詳しく説明する。しかし、下記実施例は本発明を例示するためのものであって、本発明の範疇及び技術思想の範囲内で様々な変更及び修正が可能であることは通常の技術者にとって自明なことであり、これらのみで本発明の範囲が限定されることではない。
［実験例］
（実施例１）
図１に図示された工程フローチャートに対し、ＡｓｐｅｎＴｅｃｈ社のＡｓｐｅｎ Ｐｌｕｓシミューレーターを利用して工程をシミュレーションし、各ストリームの位置別圧力を下記表１に示す。圧力はゲージ圧力（ｂａｒ（ｇ））に大気圧を足した絶対圧力（ｂａｒ（ａ））で示す。
この時、供給原料でナフサＦ１、再循環炭化水素化合物Ｆ２及びプロパンＦ３を利用し、各供給原料Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を液相分解炉１０、第１気相分解炉２０及び第２気相分解炉３０にそれぞれ２３２，０００ｋｇ／ｈｒ（Ｆ１）、４５，５００ｋｇ／ｈｒ（Ｆ２）及び１１６，０００ｋｇ／ｈｒ（Ｆ３）の流量で供給した。
Figure 0006853417
（比較例１）
上記実施例１において、図１に図示された工程フローチャートの代わりに、図２に図示された工程フローチャートを利用したことを除いて、上記実施例１と同じ条件で工程をシミュレーションし、各ストリームの位置別圧力を下記表２に示す。
Figure 0006853417
上記表１及び２に示すように、比較例１（図２）によって各分解炉別に熱分解生成物を第１急冷塔に全て供給した場合、各分解炉排出ストリームの分解炉排出口での圧力と、圧縮機流入口の間の差圧が０．２８ｂａｒで高く表れる一方、本発明の実施例１（図１）によって各分解炉別に熱分解生成物を第１急冷塔または第２急冷塔に区分けして供給した場合、各分解炉排出ストリームの分解炉排出口での圧力と、圧縮機流入口の間の差圧が０．２０ｂａｒないし０．２３ｂａｒで維持されることを確認することができた。
（実施例２）
図１に図示された工程フローチャートに対し、ＡｓｐｅｎＴｅｃｈ社のＡｓｐｅｎ Ｐｌｕｓシミューレーターを利用して工程をシミュレーションし、各ストリームの位置別に圧力を下記表３に示す。圧力はゲージ圧力（ｂａｒ（ｇ））に大気圧を足した絶対圧力（ｂａｒ（ａ））で示す。
この時、供給原料でナフサＦ１、再循環炭化水素化合物Ｆ２及びプロパンＦ３を利用し、各供給原料Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３を液相分解炉１０、第１気相分解炉２０及び第２気相分解炉３０にそれぞれ２５５，０００ｋｇ／ｈｒ（Ｆ１）、５２，０００ｋｇ／ｈｒ（Ｆ２）及び１３５，０００ｋｇ／ｈｒ（Ｆ３）の流量で供給した。
Figure 0006853417
（比較例２）
上記実施例２において、図１に図示された工程フローチャートの代わりに、図２に図示された工程フローチャートを利用したことを除いて、上記実施例２と同じ条件で工程をシミュレーションし、各ストリームの位置別圧力を下記表４に示す。
Figure 0006853417
上記表３及び４に示すように、比較例２（図２）によって各分解炉別に熱分解生成物を第１急冷塔に全て供給した場合、各分解炉排出ストリームの分解炉排出口での圧力と、圧縮機流入口の間の差圧が０．３５ｂａｒで高く表れる一方、本発明の実施例２（図１）によって各分解炉別に熱分解生成物を第１急冷塔または第２急冷塔に区分けして供給した場合、各分解炉排出ストリームの分解炉排出口での圧力と、圧縮機流入口の間の差圧が０．２５ｂａｒないし０．２８ｂａｒで維持されることを確認することができた。特に、実施例２の場合、実施例１に対し、各分解炉１０、２０、３０に対する供給原料Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３の流量を増加させることによって、各分解炉の排出口と圧縮機流入口の間の差圧が実施例１に比べて多少増加したが、実施例１よりナフサの熱分解による生成物であるエチレンの生産量が１０％以上増加されたことを確認した。
しかし、実施例２と同じ条件で同じ流量で供給原料を供給した比較例２の場合、各分解炉の排出口と圧縮機流入口の間の差圧が増加し過ぎて、各分解炉での分解反応時に選択度（ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ）が低下し、これによってナフサ熱分解による生成物の生産量が低下され、正常運転が不可能であることを確認することができた。
本発明者らは上記のような結果から、本発明による熱分解生成物の冷却方法を利用する場合、ナフサの熱分解による生成物を製造する時、供給原料の追加による熱分解生成物の容量が増加しても、急冷塔の限界容量内で熱分解生成物の冷却が可能で、分解炉排出口から圧縮機の流入口までの差圧増加を改善することで工程安定性を改善し、急冷塔の分離効率を向上させることを確認した。

Claims (10)

  1. 液相分解炉排出ストリームを第１急冷塔に供給する段階；及び
    第１急冷塔上部排出ストリームを第２急冷塔に供給する段階と、
    第１気相分解炉排出ストリームを第２急冷塔に供給する段階と、
    第２気相分解炉排出ストリームを第２急冷塔に供給する段階を含む熱分解生成物の冷却方法。
  2. 前記液相分解炉の供給原料はナフサを含む請求項１に記載の熱分解生成物の冷却方法。
  3. 前記第１気相分解炉の供給原料は、再循環Ｃ２炭化水素化合物及び再循環Ｃ３炭化水素化合物からなる群から選択された１種以上を含む請求項１または２に記載の熱分解生成物の冷却方法。
  4. 前記第２気相分解炉の供給原料は、炭素数２ないし４の炭化水素化合物を含む請求項１〜３のいずれかに記載の熱分解生成物の冷却方法。
  5. 前記第２気相分解炉の供給原料は、プロパン及びブタンからなる群から選択された１種以上である請求項１〜４のいずれかに記載の熱分解生成物の冷却方法。
  6. 前記第１気相分解炉排出ストリーム及び前記第２気相分解炉排出ストリームは、それぞれ前記第１急冷塔上部排出ストリームに合流されて第２急冷塔に供給される請求項１〜５のいずれかに記載の熱分解生成物の冷却方法。
  7. 前記第２急冷塔上部排出ストリームは圧縮機に供給される請求項１〜６のいずれかに記載の熱分解生成物の冷却方法。
  8. 前記液相分解炉排出ストリームの液相分解炉排出口での圧力と、前記第２急冷塔上部排出ストリームの圧縮機流入口での圧力の間の差圧は０．２８ｂａｒ以下である請求項７に記載の熱分解生成物の冷却方法。
  9. 前記第１気相分解炉排出ストリームの第１気相分解炉排出口での圧力と、前記第２急冷塔上部排出ストリームの圧縮機流入口での圧力の間の差圧は０．２６ｂａｒ以下である請求項７または８に記載の熱分解生成物の冷却方法。
  10. 前記第２気相分解炉排出ストリームの第２気相分解炉排出口での圧力と、前記第２急冷塔上部排出ストリームの圧縮機流入口での圧力の間の差圧は０．２６ｂａｒ以下である請求項７〜９のいずれかに記載の熱分解生成物の冷却方法。
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